Витамины: общая характеристика и классификация

     Никотиновая кислота представляет собой белое кристаллическое вещество хорошо растворимое в воде и спирте. При кипячении и автоклавировании биологическая активность никотиновой кислоты не изменяется.

     Активностью антипеллагрического витамина обладает как сама никотиновая кислота, так  и амид никотиновой кислоты.

     По-видимому, в организме свободная никотиновая кислота быстро превращается в амидникотиновой кислоты, который и является истинным антипеллагрическим витамином. Растения и некоторые микробы, а также, по-видимому, и некоторые животные (крысы), способны синтезировать антипеллагрический витамин и поэтому могут развиваться нормально и без поступления извне. В настоящее время выяснено, что витамин РР может синтезироваться в организме из триптофана; недостаток триптофана в питании или нарушение его нормального обмена играет поэтому важную роль в возникновении пеллагры. Человек, по-видимому не обладает достаточной способностью к синтезу антипеллагрического витамина, и доставка никотиновой кислоты или её амида с пищей необходима, особенно при диете, не содержащей соответствующего количества триптофана и пиридоксина, например, при резком преобладании в пищевом рационе кукурузы (маиса). Суточная потребность в этом витамине для людей исчисляется в 15-25 мг для взрослых и 15 мг для детей.

     Никотиновая кислота, точнее её амид, играет исключительно важную роль в обмене веществ. Достаточно сказать, что в состав ряда коферментных групп, катализирущих тканевое дыхание, входит амид никотиновой кислоты.

     Отсутствие  никотиновой кислоты в пище приводит к нарушению синтеза ферментов, катализирущих окислительно-восстановительные реакции, и ведет к нарушению механизма окисления тех или иных субстратов тканевого дыхания.

     Избыток никотиновой кислоты выводится  из организма с мочой в виде главным образом N1-метилникотинамида и частично некоторых других ее производных.

     Витамин С (Аскорбиновая кислота).

     К числу наиболее известных с давних времён заболеваний, возникающих на почве дефектов в питании, относится цинга, или скорбут.

     Стало очевидным, что цинга возникает при отсутствии в пище особого фактора. Этот фактор, предохраняющий от цинги, получил название витамина С, антицинготного, или антискорбутного, витамина. Состав С6Н8О6; обладает окислительно-восстановительными свойствами. Во многих растениях участвует в дыхательном процессе как промежуточный переносчик водорода; в животных тканях наличие этой функции у витамина не установлено. Имеет отношение к образованию межклеточного склеивающего вещества – коллагена. Витамин растворим в воде и спиртах. Весьма чувствителен к окислению, особенно при повышенной температуре и наличии следов тяжелых металлов (особенно меди). При обычной варке овощей разрушается примерно одна треть витамина С; при хранении готовых овощных блюд потери увеличиваются. Сохраняется при квашении продуктов (капуста). Животные продукты содержат очень мало витамина С. В сухих семенах он не содержится, но появляется, как только семена начинают прорастать. Почти единственным источником витамина являются свежие или консервированные должным образом плоды, овощи и ягоды. Более всего витамина в плодах шиповника, незрелого грецкого ореха и черной смородины. В весеннее время концентраты и синтетические препараты имеют особенно большое значение, т.к. в лежалых плодах и овощах содер-жание витамина С снижается.

     Потребность взрослого человека в витамине С соответствует 50 -100мг аскорбиновой кислоты в день. В организме человека нет сколько нибудь значительных резервов витамина С, поэтому необходимо систематическое, ежедневное поступление этого витамина с пищей.

     Основными источниками витамина С являются растения. Особенно много аскорбиновой кислоты в перце, хрене, ягодах рябины, чёрной смородины, земляники, клубники, в апельсинах, лимонах, мандаринах, капусте (как свежей, так и квашенной), в шпинате. Картофель хотя и содержит значительно меньше витамина С, чем вышеперечисленные продукты, но, принимая во внимание значение его в нашем питании, его следует признать наряду с капустой, основным источником снабжения витамином С.

     Роль  витамина С в обмене веществ.

     По-видимому, физиологическое значение витамина С теснейшим образом связано с его окислительно-восстановительными свойствами. Возможно, что этим следует объяснить и изменения в углеводном обмене при скорбуте, заключающиеся в постепенном исчезновении гликогена из печени и вначале повышенном, а затем пониженном содержании сахара в крови. По-видимому, в результате расстройства углеводного обмена при экспериментальном скорбуте наблюдается усиление процесса распада мышечного белка и появление креатина в моче (А.В.Палладин). Большое значение имеет витамин С для образования коллагенов и функции соединительной ткани. Витамин С играет роль в гидроксилировании и окисления гормонов коры надпочечников. Нарушение в превращениях тирозина, наблюдаемое при цинге, также указывает на важную роль витамина С в окислительных процессах. В моче человека обнаруживается аскорбиновая, дегидроаскорбиновая, дикетогулоновая и щавелевая кислоты, причём две последние являются продуктами необратимого превращения витамина С в организме. 

     б.) Витамины растворимые  в жирах.

     Особые  трудности представляет изучение так называемых жирорастворимых витаминов. Каталитический способ действия несомненен и для них, но сами реакции носят другой характер. Жирорастворимые витамины, прежде всего являются участниками конструктивных, анаболитических процессов, связанных с построением структур организма, например, образование костей (витамин D), развитие покровных тканей (витамин А), нормальным развитием эмбриона (витамин Е) и др.

     Витамин D (противорахитический).

     При отсутствии этого витамина нарушается отложение солей кальция, а следовательно костеобразование, и развивается заболевание – рахит. Витамин D – высокомолекулярное соединение спиртового характера.

     Имеются два основных витамина – D2 и D 3 ; D2 (С28Н44О) образуется из провитамина эргостерона, распространенного в растениях. D3 – (С27Н44О) – из провитамина животных тканей – 7 дегидрохолестерина. Витамины D2 и D3 одинаково хорошо используются человеком и млекопитающими; птицы усваивают витамин D 2 в 30-60 раз хуже, чем D3. Переход провитаминов в витамины происходит в коже человека и животных под воздействием ультрафиолетовых лучей – при ярком солнечном освещении или при облучении кварцевой лампой. Образовавшейся в коже витамин разносится затем по всему телу. Свойством провитаминов превращаться в витамины под действием лучистой энергии широко пользуются при промышленном изготовлении препаратов витаминов. Оба витамина медленно окисляются на воздухе, быстро на свету; при нагревании до 130-160 гр. Они инактивируются даже в отсутствии кислорода. Из естественных продуктов значительные количества витаминов (в форме D3) содержит лишь рыбий жир; небольшие количества витаминов находятся в яичном желтке и летнем сливочном масле; остальные животные продукты бедны витамином; в растительных продуктах готового витамина, как правило, совсем нет. При промышленном производстве витамин D2 получают путем облучения эргостерина, извлекаемого из дрожжей или мицелия грибов пенициллиума. D3-главным образом для нужд птицеводства- изготовляют из морских мидий. Ввиду ограниченного распространения витамина D и недостаточности инсоляции в осенне-зимний сезон необходимо широко применять вето время промышленные препараты витамина, особенно для детей.

     Витамин Е (токоферол, или противостирильный витамин)

     Предохраняет  самок от рассасывания развивающегося зародыша, а самцов – от нарушения сперматогенеза и дегенерации семенников. При недостатке витамина возникает также резкая мускульная дистрофия. Все эти явления наблюдались, однако, на лабораторных животных – при кормлении высокоочищенными продуктами. По химическому составу витамин Е – высокомолекулярный спирт – С29 Н 50 О2.Устойчив по отношению к температуре и кислотам, но сравнительно чувствителен к освещению и щелочам. В растительных тканях встречается в свободной форме и в эфирных соединениях. Широко распространен в растительных продуктах, особенно в зародышах семян и растительных маслах. Витамин Е обладает антиокислительными свойствами и в значительной мере может предохранять от разрушения витамин А; поэтому витамин А лучше усваивается и лучше действует в присутствии витамина Е.

     Витамин К. (Филлохинон, антигеморрагический)

     Витамин К участвует в синтезе протромбина  и ряда соединений, необходимых для свёртывания крови. Активностью витамина К обладают и некоторые другие производные нафтохинона. Витамин К устойчив к нагреванию, разрушается под влиянием света, неустойчив к щелочной среде.

     Суточная  потребность в витамине К у  взрослых составляет 0,2 - 0,3 мг. Основным признаком дефицита витамина К в пище является кровоточивость. Она развивается при нарушении протромбинобразующей функции печени, оттока желчи, приёме лекарств, подавляющих жизнедеятельность нормальной микрофлоры толстого кишечника. Богатым источником витамина К являются листовые овощи, цветная и белокочанная капуста, томаты, картофель, а также печень. У здоровых людей витамин К синтезируется микрофлорой кишечника.

     Витамин А (ретинол, аксерофтол, витамин роста)

     Витамин А оказывает влияние на рост человека, улучшает состояние кожи, способствует сопротивлению организма инфекции.

     Недостаток  витамина A приводит к ухудшению зрения в сумерках ("куриной слепоте"). Проявления гиповитаминоза А: кожа становится сухой и шероховатой, шелушится, ногти сухие, тусклые. Часто наблюдаются конъюнктивиты, характерна сухость роговицы - ксерофтальмия. Отмечается также похудение (вплоть до истощения).

     Симптомы  избытка витамина А: сонливость, вялость, головная боль, гиперемия лица, тошнота, рвота, раздражительность, расстройство походки, болезненность в костях нижних конечностей. Может наблюдаться  обострение желчнокаменной болезни и хронического панкреатита. Суточная потребность витамина А составляет 1,5 - 2,5мг; она может удовлетворять В-каротином, который превращается в ретинол в стенке тонкого кишечника и печени. Потребность в витамине А возрастает при работе, связанной с напряжением органа зрения (водители всех видов транспорта, ювелиры и т.п.) или с химическими веществами, пылью, раздражающими слизистую оболочку глаз, верхних дыхательных путей, кожу. Витамин А обнаружен только в продуктах животного происхождения (рыбий жир, жир молока, сливочное масло, сливки, творог, сыр, яичный желток, жир печени и жир других органов - сердца, мозга). Много содержится каротина в рябине, абрикосах, шиповнике, черной смородине, облепихе, желтых тыквах, арбузах, в красном перце, шпинате, капусте, ботве сельдерея, петрушке, укропе, кресс-салате, моркови, щавеле, зеленом луке, зеленом перце, крапиве, одуванчике, клевере.  
 

     Заключение: 

     Витамины могут быть отнесены к группе биологически активных соединений, оказывающих свое действие на обмен веществ в ничтожных концентрациях. Это органические соединения различной химической структуры, которые необходимы для нормального функционирования практически всех процессов в организме. Они повышают устойчивость организма к различным экстремальным факторам и инфекционным заболеваниям, способствуют обезвреживанию и выведению токсических веществ и т.д. Итак, мы видим, что роль витаминов в нашей жизни очень велика, поэтому в определенные времена года, особенно весной, необходимо регулярно пополнять запас витаминов в нашем организме!

Список  литературы: 

1. Анисимов  А. А. Основы биохимии М.: Высшая школа, 1986
2. Проскурина М. К. Биохимия М.: Владос-Пресс 2001
3. Большая Советская Энциклопедия (электронный вариант)
4. Мамонтов С. Г., Захаров В. Б. Общая биология: Учеб. Пособие для техникумов 2-е изд., перераб. И доп.-М.: Высшая шк., 1996
5. Овчинникова Ю. А. Биоорганическая химия М.: Просвещение, 1987