Витамины и их классификация. Строение, пищевые источники и биологические функции витаминов А, D, Е, К, В1, В2, В6, В12, РР, С, H-биотина, пантотеново

Кафедра: Биохимии и химических дисциплин

Дисциплина: Биохимия

 

     

 

Тема: Витамины и их классификация. Строение, пищевые источники и биологические функции витаминов А, D, Е, К, В1, В2, В6, В12, РР, С, H-биотина, пантотеновой и фолиевой кислот.

 

 

План:

 

• Введение.
• Понятие о витаминах.
• Гипо- и авитаминоз, причины развития.
• Классификация витаминов.
• Жирорастворимые витамины.
• Водорастворимые витамины.
• Заключение.
• Список литературы.

 

Впервые с витаминами  столкнулся русский ученых Лунин. Он провел эксперимент с мышами, разделив их на 2 группы. Одну группу он кормил натуральным цельным молоком, а другую держал на искусственной диете, состоящей из белка-казеина, сахара, жира, минеральный солей и воды. Через 3 мес. мыши второй группы погибли, а первой остались здоровыми. Этот опыт показал, что помимо питательных веществ для нормальной жизнедеятельности организма необходимо еще какие-то факторы.

Немного позднее голландский  ученый Эйкман - врач, который работал на острое Ява обратил внимание на то, что среди населения те, кто питался очищенным рисом, болели заболеванием связанным с поражением нервной системы - полиневрит. Эти же случаи были отмечены в тюрьме, среди заключенных. Это заболевание было названо Бери-Бери. В 1911 году поляк Казимир Функ выделил из кожуры риса вещество которое предупреждало заболевание Бери-Бери. Это вещество содержало аминогруппу и он его назвал витамин (вита - жизнь, то есть жизненный амин). К настоящему времени известно более 30 витаминов. Некоторые из них не содержат аминогруппу, но по традиции они тоже называются витаминами.

 

Введение.

 низкомолекулярные органические соединения различной химической природы, необходимые в небольших количествах для нормальной жизнедеятельности организма. Одна из основных функций витаминов заключается в том, что они являются составной частью коферментов и необходимы для важнейших ферментативных реакций

 

Витамины

Все животные и растения  нуждаются почти во всех известных  витаминах, и поэтому растения, а  также некоторые животные обладают  способностью синтезировать те  или иные витамины. Однако человек  и ряд животных, по-видимому, в  процессе эволюции утратили эту  способность. Источником витаминов  для человека являются пищевые  продукты растительного и животного  происхождения. Они поступают в  организм либо в готовом виде, либо в форме провитаминов, из  которых затем ферментативным  путем образуются витамины. Некоторые  витамины у человека синтезируются  микробной флорой кишечника.

Авитаминоз - это заболевание, которое развивается при полном отсутствии того или иного витамина в организме. В настоящее время авитаминозы обычно не встречаются, а бывают гиповитаминозы при недостатке витамина в организме.

Недостаточное содержание  витамина в пище (при неправильной  обработке пищи, при неправильном  хранении пищевых продуктов).

 

Причины развития гипо- и авитаминозов

 

Состав рациона питания (например, отсутствие в рационе овощей и фруктов).

 

Внешние причины

 

Не учитывается потребность в том или ином витамине. Например, при белковой диете возрастает потребность в витамине "РР" (при обычном питании он может частично синтезироваться из триптофана). Если человек потребляет много белковой пищи, то может увеличиться потребность в витамине "В6" и снизиться потребность в витамине РР.

 

Социальные причины: урбанизация населения, питание исключительно высокоочищенной и консервированной пищей; наличие антивитаминов в пище.

Внутренние

причины

 

Физиологически повышенная потребность в витаминах, например, в период беременности, при тяжелом физическом труде

 

Длительные тяжелые инфекционные заболевания, а также период выздоровления

 

Нарушение всасывания витаминов при некоторых заболеваниях ЖКТ, например, при желчнокаменной болезни нарушается всасывание жирорастворимых витаминов.

 

Дисбактериоз кишечника. Имеет значение, так как некоторые витамины синтезируются полностью микрофлорой кишечника (это витамины В3, Вc, В6, Н, В12 и К).

 

Генетические дефекты некоторых ферментативных систем. Например, витамин Д-резистентный рахит развивается у детей при недостатке ферментов, участвующих в образовании активной формы витамина Д (1,25-диоксихолекальциферола)

Классификация

витаминов

 

   В настоящее время все витамины делят на 2 группы:

водорастворимые и жирорастворимые.

К витаминам, растворимым в воде, относятся: витамины группы В — В_¹(тиамин), В_²(рибофлавин), РР (никотиновая кислота, НАД,НАДФ), В_⁶(пиридоксин), В_¹²(цианкобаламин); фолиевая кислота; пантотеновая кислота; биотин(витамин Н); аскорбиновая кислота.

    К витаминам, растворимым в жирах, относятся: витамин А (ретинол, аксерофтол) и каротины; Е (токоферолы); К (филлохиноны), D.

    РЕТИНОЛ, С_²⁰H_³⁰O, жирорастворимый витамин. Оказывает общее (системное) действие на организм, обеспечивая нормальный рост и развитие. Необходим для жизнедеятельности нервных, эпителиальных клеток, роста костей. Участвует в образовании зрительных пигментов (альдегид витамина — ретиналь — входит в состав родопсина — зрительного пурпура), обеспечивает адаптацию глаз к свету

Витамин А запасается  в печени.

 

Пищевые источники:

 печень морских рыб и млекопитающих, желток яиц, цельное молоко, рыбий жир. Овощи и фрукты красно-оранжевого цвета (томаты, морковь и др.) содержат много каротина - водорастворимого предшественника витамина А.

 

В настоящее время, гиповитаминоз  А наблюдается у людей с  заболеваниями кишечника, поджелудочной  железы, при нарушении желчевыделительной  функции печени, т. е. при заболеваниях, при которых нарушается всасывание  жира. Высокие дозы витамина А  могут приводить к токсическим  эффектам. Характерные проявления  гипервитаминоза - воспаление глаз, гиперкератоз, выпадение волос, диспептические  явления.

 

Суточная потребность  в витамине А - 1-2,5 мг,

в каротине - в 2 раза больше.

Витамин Д участвует  в регуляции обмена Са и  Р. Недостаток витамина Д приводит  к развитию нарушений фосфорно-кальциевого  обмена и процессов окостенения. В результате у детей развивается  рахит, связанный с недостатком  Са и Р.

Характерные признаки  рахита - остеомаляция ("размягчение" костей - запаздывание окостенения), запаздывание закрытия родничков, деформации грудной клетки, позвоночника, конечностей. У таких детей снижен  мышечный тонус, наблюдается раздражительность, потливость, выпадение волос.

У взрослых при недостатке  витамина Д наблюдается остеопороз - разрежение костной ткани в  результате вымывания солей кальция  из скелета.

 

кальциферол 

Потребность в витамине  Д повышается у беременных.

При благоприятных условиях  витамин Д может синтезироваться  в организме человека из предшественника - 7-дегидрохолестерина под действием  ультрафиолетовых лучей (фотохимическая  реакция) в результате разрыва  связи в кольце В.

 

Пищевые источники:

рыба, рыбий жир, печень, сливочное  масло, желток яиц.

Суточная доза витамина  Д3- 10-20 мкг. Высокие дозы витамина  Д (выше 1,5 мг в сутки) крайне токсичны. При гипервитаминозе кроме интоксикации  наблюдается отложение гидроксиапатита  в некоторых внутренних органах (кальцификация почек, кровеносных  сосудов).

Витамин Е улучшает  циркуляцию крови, необходим для  регенерации тканей, полезен при  предменструальном синдроме и  лечении фиброзных заболевания  груди. Он обеспечивает нормальную  свертываемость крови и заживление; снижает возможность образования  шрамов от некоторых ран; снижает  кровяное давление; способствует  предупреждению катаракт; улучшает  атлетические достижения; снимает  судороги ног; поддерживает здоровье  нервов и мускулов; укрепляет  стенки капилляров; предотвращает  анемию.

 

Витамин Ε включает токоферол и группу родственных соединений с хромановым циклом.Такие соединения содержатся только в растениях, особенно их много в проростках пшеницы.

Витамин Е участвует  также в формировании коллагеновых  и эластичных волокон межклеточного  вещества, замедляет старение, может  предотвращать появление старческой  пигментации. В 1997 году была показана  способность витамина Е облегчать  болезнь Альцгеймера и диабет, а также улучшать иммунную  функцию организма. Эффективность  витамина Е повышается в присутствии  других питательных веществ-антиоксидантов. Его противораковое защитное  действие особенно заметно повышает  витамин С.

 

Источники

Растительные масла: подсолнечное, хлопковое, кукурузное; семечки яблок, орехи (миндаль, арахис), турнепс, зеленые листовые овощи, злаковые, бобовые, яичный желток, печень, молоко, овсянка, соя, пшеница и ее проростки.

Травы, богатые витамином Е: одуванчик, люцерна, льняное семя, крапива, овес, лист малины, плоды шиповника.

 

Суточная потребность

дети до 1 года жизни - 0,5 мг/кг (обычно полностью получают  с молоком матери),

взрослые - 0,3 мг/кг.

филлохинон

 

Витамин К необходим  для нормального синтеза протромбина (фактор II) - предшественника одного  из белков системы свертывания  – тромбина - фермента, который катализирует  реакцию превращения фибриногена  в фибрин - основу кровяного сгустка  при активации системы свертывания  крови.

Витамин К также играет  важную роль в формировании  и восстановлении костей, обеспечивает  синтез остеокальцина - белка костной  ткани, на котором кристаллизуется  кальций. Он способствует предупреждению  остеопороза, участвует в регуляции  окислительно-восстановительных процессов  в организме.

Источники

Наиболее богаты витамином  К зеленые листовые овощи, также  витамин К содержат: зеленые томаты, плоды шиповника, листья шпината, капуста (брюссельская и цветная), крапива, хвоя, овес, соя, рожь, пшеница.

Травы, богатые витамином  К: люцерна, зеленый чай, ламинария, крапива, овес и пастушья сумка.

Значительно меньше содержится  витамина К в корнеплодах и  фруктах.

Из пищевых продуктов  наиболее богатое содержание  этого витамина в печени свиньи, яйцах.

 

Суточная потребность

в витамине К  - 0,08 мг.

ТИАМИН, серосодержащий водорастворимый витамин. В составе кофермента кокарбоксилазы участвует в реакциях декарбоксилирования кетокислот и кетосахаров при окислительном и неокислительном декарбоксилировании, и таким образом участвует в процессах обмена углеводов, белков и жиров. Обеспечивает нормальный рост, повышает двигательную и секреторную деятельность желудка, нормализует работу сердца.

При недостатке витамина  Β1 развивается болезнь бери-бери, признаками которой являются расстройства нервной системы (полиневриты), сердечно-сосудистые заболевания и мышечная атрофия.

 

Источники

Витамин B1 поступает в  организм с пищей, преимущественно  растительного, а также животного  происхождения, синтезируется микрофлорой  толстой кишки.

Больше всего тиамина  содержится в горохе, крупах овсяной  и гречневой крупах, орехах, жирной  свинине.

 

Суточная потребность

 

1,5 мг.

РИБОФЛАВИН , водорастворимый  витамин, производное растительного  пигмента флавина в соединении  с рибозой. В составе дыхательных  ферментов (флавопротеидов) участвует  в окислительно-восстановительных  реакциях, играет важную роль  в процессах обмена веществ. Влияет  на рост и развитие плода  и ребенка. Синтезируется микроорганизмами  и растениями. Животные и человек  должны получать рибофлавин с  пищей. При авитаминозе наблюдается  задержка роста, кожные поражения, у взрослых — воспаление и  помутнение хрусталика, ведущее  к катаракте, поражение слизистой  оболочки полости рта.