Сайт дистанционных консультаций для студентов заочной формы обучения товароведческого факультета ФГОУ ВПО ИВМ ОмГАУ специальностей "Товароведение и экспертиза товаров" и "Стандартизация и сертификация".
Биохимия продуктов питания
Лекция №2.
Тема Витамины
План
1. Открытие витаминов Н.И.Луниным. Классификация витаминов.
2. Авитаминозы как болезни пищевой недостаточности. Гипервитаминозы.
3. Жирорастворимые и водорастворимые витамины. Роль витаминов в обмене веществ. Суточная потребность в витаминах.
1. Открытие витаминов Н.И.Луниным. Классификация витаминов.
Витамины незаменимые пищевые факторы, которые в ничтожно малых количествах обеспечивают нормальное протекание физиологических и биохимических процессов, регулируя метаболизм. Это, пожалуй, единственные вещества, которые были обнаружены благодаря их отсутствию в организме. До середины 19 века ученые считали, что пищевые продукты и корма содержат все необходимые организму вещества: белки, жиры, углеводы, минеральные вещества. Эти соединения, по мнению ученых, определяли питательную ценность кормов. Однако опыт и практика показывали, что для жизнедеятельности организма необходимы помимо макрокомпонентов еще и микрокомпоненты, отсутствие которых в рационе приводит к тяжелым заболеваниям, нередко приводящим к гибели.
Основоположником учения о витаминах является русский ученый Н.И. Лунин. В 1880 году он впервые доказал, что помимо известных основных составляющих пищи организму необходимы дополнительные вещества, без которых организм не может существовать. Лунин проводил опыты по кормлению мышей. Мышам первой группы (опытной) он давал искусственный рацион, содержащий казеин, молочный жир, молочный сахар и минеральные вещества. Мыши второй группы (контроль) получали цельное молоко. Через 20-30 дней мыши опытной группы погибали, мыши второй группы были здоровы. Лунин сделал вывод о том, что в цельном молоке содержаться незаменимые для организма пищевые факторы. Так свершилось открытие витаминов, хотя само это слово было произнесено лишь три столетия спустя. Опыты Лунина подтвердили Сосин, Функ и другие ученые.
В 1911 году К. Функ выделил из рисовых отрубей кристаллическое азотсодержащее вещество, излечивающее от бери-бери, будучи добавленным в ничтожном количестве к корму больных голубей. Так как оно содержало аминогруппу, К.Функ предложил назвать его витамин (от лат. вита - жизнь) Название вещества отражало незаменимость его для организма.
Со времени открытия первого витамина было открыто еще около 20. Все они - низкомолекулярные органические вещества, присутствуют во всех клетках растений, животных, микроорганизмов, выполняя одни и те же важные биологические функции. Витамины не включаются в структуру тканей и не используются организмом как источник энергии. В организме животных и человека витамины не синтезируются, или синтезируются, но в недостаточных количествах (например, микроорганизмами органов пищеварительной системы).
К. Функу принадлежит идея обозначения витаминов буквами латинского алфавита. Несмотря на точно установленное химическое строение всех витаминов в современной номенклатуре сохраняются названия витаминов в виде букв латинского алфавита, но каждый витамин имеет и химическое название, также пользуются клиническими (физиологическими) названиями с приставкой анти и названием заболевания, возникающего при отсутствии витамина. Например: витамин А, ретинол, антиксерофтальмический; С, аскорбиновая кислота, антискорбутный. С 1956 года принята международная номенклатура и классификация, согласно которой по растворимости витамины подразделяют на;
Жирорастворимые А, Д, Е, К, F, Q.
Водорастворимые группы В (В1, В2, В3, В5, В6, В12 Вс, В12 ), С, Р, Н.
К Витаминоподобным соединениям относятся инозит, ПАБК, липоевая к-та, холин, пангамовая кислота, S-метилметионин (витаминU). Их необходимость для организма доказана, но они могут синтезироваться в нем в лостаточных количествах.
Кроме классификации витаминов по физико-химическим свойствам, существует классификация по функциям их в организме. Согласно этой классификации выделяют энзимовитамины (В1, В2, В3, В5,В6, В12, Н, фолиевая кислота), гормоновитамины (А, Д), а также витамины антиоксиданты или редоксвитамины (А, Е, С, липоевая кислота). Функции могут сочетаться в одном витамине, например, коферментная и антиоксидантная.
2. Авитаминозы как болезни пищевой недостаточности. Гипервитаминозы.
Витамины поступают в организм с пищей. Некоторые витамины поступают в виде предшественников провитаминов. В тканях провитамины превращаются в активные витамины. Поступающие жирорастворимые витамины всасываются при участии желчи и депонируются в тканях (жировой, печени). Водорастворимые витамины в клетках превращаются в коферменты, которые после участия в реакциях распадаются и выводятся из организма. Поэтому необходимо постоянное поступление витаминов в организм. Повышенная потребность человека в витаминах возникает при инфекционных заболеваниях, в период полового созревания, при беременности, лактации, стрессах, тяжелой физической работе, при применении лекарственных средств (антибиотиков, сульфаниламидов).
Для характеристики обеспеченности организма витаминами пользуются понятиями: гипо-, гипер-, авитаминоз. Авитаминоз комплекс симптомов, развивающихся в результате длительного полного (или почти полного) отсутствия витамина в организме. Авитаминоз конкретного витамина характеризуется хорошо выраженными симптомами (полиневриты при авитаминозе тиамина, рахит - Д) Совместное отсутствие нескольких витаминов характеризуется понятием полиавитаминоз. Если витамин присутствует в питании, но в уменьшеном количестве; поступает, но не усваивается полностью, если он способен запасаться или частично синтезируется в организме, то клиническая картина бывает менее яркой и специфичной. Тогда говорят о гиповитаминозе. Гиповитаминоз состояние, характеризующее частичную, но уже проявившуюся специфическим образом недостаточность витамина.
Нарушения обмена веществ при а- и гиповитаминозах обусловлены снижением активности ферментных систем, в которые входят витамины. Практика определения витаминов в кормах показывает, что частой причиной авитаминозов является уничтожение большей части витаминов при приготовлении и хранении кормов. Различают эндогенные и экзогенные гипо(а)витаминозы. Экзогенные гипо-, авитаминозы связаны с прямым дефицитом витамина или провитамина в употреблянмой пище. Это имеет место в тех случаях, когда продукты питания харатктеризуются низким содержанием витаминов, либо при голодании или пониженном аппетите.
Симптомы эндогенный авитаминоза возникают на фоне поступления витамина в организм витамина в достаточном количестве, но ограниченного его использования вследствие внутриорганизменных причин, среди которых:
а) нарушение всасывания витамина, поступившего в пищеварительный тракт в нормальном количестве. Например, при заболеваниях печени и желчного пузыря нарушается всасывание жирорастворимых витаминов, при отсутствии в желудке специального белка (фактора Кастла) нарушается всасывание В12.Изменение состава содержимого пищеварительного тракта может создать условия, способствующие разрушению поступившего витамина (пониженная кислотность желудочного сока, изменение состава микрофлоры ЖКТ);
б) увеличение потребности в витамине, при беременности, в период усиленного роста, при заболеваниях, сопровождающихся лихорадочным состоянием и повышенным обменом веществ и других ситуаций, требующих адаптации, увеличения потребности в витаминах;
в) недостаточный синтез витаминов микрофлорой желудочно-кишечного тракта и клетками организма (для тех витаминов, которые частично формируются в организме из провитаминов);
г) нарушение тканевого обмена витамина (гиповитаминоз С при диабете);
д) поступления в организм пищевых или лекарственных антивитаминов;
е) нарушение активации или усвоения абсорбированного витамина в результате болезней печени или почек.
Гипервитаминоз комплекс патофизиологических и биохимических нарушений, возникающих вследствие длительного избыточного поступления витамина в организм. Наиболее характерны гипревитаминозы жирораствроримых витаминов, потому что водорастворимые витамины хорошо выводятся из организма.
3. Жирорастворимые и водорастворимые витамины. Роль витаминов в обмене веществ. Суточная потребность в витаминах.
1. Жирорастворимые витамины являются гормоновитаминами и антиоксиданами. Они накапливаются в организме, главным образом, в печени и жировой ткани. Жирорастворимые витамины преобразуются в клетках в гормоноподобные формы, проникают в ядра клеток и вызывают экеспрессию генов, биосинтез белков.
Витамин А, ретинол, антиксерофтальмический. Известны три вещества этой группы: А, А1, А3, они были выделены из разных объектов. По химической природе молекула витамина А представляет собой продукт конденсации -иононового кольца, двух остатков изопрена и группы СН2ОН.
В отсутствии кислорода ретинол устойчив к нагреванию, но быстро разлагается на свету в присутствии кислорода. Жир печени морских животных - наиболее богатый источник А. Продукты с высоким содержанием витамина А (желток яиц, молоко, сливочное масло, печень) получают от животных, находящихся на хорошем рационе. В растениях содержится не ретинол, а его провитамины - каротиноиды. Известно 4 вида каротиноидов, отличающихся химическим строением. Наибольшую ценность имеет -каротин, его молекула, распадаясь в ЖКТ, дает две молекулы ретинола. -каротином богаты пальмовое масло, облепиховое масло, соя, петрушка, морковь, курага, томаты. Потребность взрослого тчеловека в витамине А 1,5 мг/сут (то есть 5000 условных международных единиц - МЕ). Ранним признаком недостаточности витамина А является поражение эпителия ЖКТ, мочеполовой системы, верхних дыхательных путей вплоть до ороговения. Характерно поражение глазного яблока сухость роговицы (ксерофтальмия), она приводит к воспалению роговицы, развитию гнойного процесса и кератомаляции (помутнению и размягчению роговицы). Другим специфическим признаком является гемералопия (куриная слепота) нарушение зрения в сумерках.
Метаболические функции ретинола:
1) регуляция проницаемости мембран клеток, за счет участия в синтезе компонентов мембран белков и гликопротеинов;
2) В процессе светоощущения участвует белок сетчатки глаза - родопсин, в состав которого входит витамин А.
3) витамин А и в большей степени каротиноиды обладают антиоксидантным действием, они способны тормозить процессы перикисного окисления липидов, хотя и менее эффективно, чем токоферолы;
Витамин Д, кальциферол, антирахитный.
В 1922 г Мак-Коллум применил термин витамин Д для фракции рыбьего жира, которая излечивала рахит у крыс и человека.
Наибольшей Д-витаминной активностью обладают витамин Д2 эргокальциферол и Д3 холекальциферол. Они являются стероидами, образуются при ультрафиолетовом облучении из провитаминов. Д2 образуется из эргостерина, Д3 - из 7-дегидрохолестерола. Растительное сырье содержит мало активного витамина Д, зато его много в рыбьем жире, яичном желтке, молочном жире. Если молоко облучать УФО, то содержание витамина Д в нем повысится. Зимой содержание витамина Д в молочных продуктах понижено. В обычных условиях до 80% витамина Д3 необходимого человеку, синтезируется в коже под действием солнечного света. Суточная потребность в витамине Д у детей выше, чем у взрослых и составляет 12,5 мкг (500 МЕ). Для взрослых потребность составляет 100 МЕ.
Недостаток витамина Д сильно сказывается у детей. Синдром, вызванный недостаточностью витамина Д, называется рахитом, Основным признаком которого является нарушение минерализации костей. У взрослых при недостатке витамина Д возникает извращенное чувство голода, наблюдаются потливость, раздражительность, задержка нарастания массы тела; размягчаются кости.
Метаболические функции витамина Д связаны с тем, что он является предшественником вещества, функционирующего как гормон. В почках и печени происходит гидроксилирование кальциферола и превращение его в кальцитриол. Реакции протекают при участии фермента гидроксилазы, которую активирует паратгормон. В печени образуется 1-оксикальциферол, затем в почках - 1,25-диоксикальциферол (кальцитриол).
Органы-мишени кальцитриола тонкий кишечник и кости. Под влиянием витамина Д в костях увеличивается синтез белка-матрицы костной ткани и включение кальция и фосфора в костную матрицу. Можно сказать, что витамин Д участвует в обмене кальция и фосфора в организме.
Известны случаи гипервитаминоза Д. При этом наблюдается расстройство пищеварения, гиперкальциемия, отложение кальция в почках, легких. Известны случаи отравления концентратами витаминов А и Д, которые готовятся на подсолнечном масле и используются на птицефабриках для витаминизации корма. Так, в Омске, осенью 1998 года отравились несколько десятков человек, купивших на рынке концентрат витамина Д под видом подсолнечного масла.
Витамин Е, токоферол, антистерильный
Группа витамина Е включает нсколько близких по строению соединений, являющихся производными хромана и спирта фитола токоферолов. Наибольшей витаминной активностью обладает -токоферол. Это маслянистая светло-желтая жидкость, неустойчивая к действию щелочей и света, легко окисляется, теряя витаминную активность. Токоферолы широко распростанены в природе, очень богаты витамином Е растительные масла, особенно облепиховое, соевое, кукурузное. Хорошим источником витамина Е являются пшеничные и кукурузные зародыши, также он содержится в бобовых, морской рыбе, шпинате. Потребность взрослого человека 10-30 мг токоферола в сутки, причем она увеличивается при физической нагрузке. Гиповитаминоз этого витамина возможен при нарушении всасывания жиров. Типичное проявление нехватки токоферола выраженная дистрофия как скелетных мышц, так и миокарда, вплоть до паралича нижних конечностей. Характерно то, что миодистрофия, как и все основные проявления Е-гиповитаминоза, имеет тем более тяжелый характер, чем больше в диете содержание полиненасыщенных жирных кислот (линолевой, линоленовой, арахидоновой).
Метаболические функции витамина Е связаны с его антиоксидантной способностью. Токоферол тормозит перекисное окисление ненасыщенных жирных кислот и других соединений, содержащих в молекуле двойные связи. При гиповитаминозе Е происходит, в буквальном смысле прогоркание жиров в клеточных мембранах. Витамин Е необходим для сохранения функций витаминов А и Q.
Водорастворимые витамины являются энзимовитаминами, то есть выполняют коферментные функции в составе ферментов. Проявления и механизмы гиповитаминозов по различным энзимовитаминам взаимосвязаны и перекрываются, хотя для большинства из них описаны и специфические авитаминозы. Наилучшим источником витаминов группы В являются пекарские и пивные дрожжи.
Витамин В1, тиамин, антиневритный. Молекула тиамина состоит из двух гетероциклов пиримидинового тиазолового, соединенных метиленовой группой; к тиазоловому циклу присоединен остаток этанола. Витамин устойчив в кислой среде, разрушается при термической обработке, особенно неустойчив в щелочной среде. Наиболее богаты тиамином свинина, овсянка, гречка, яйцо, черный хлеб, дрожжи. Много витамина содержится в оболочке зерен злаковых. Тиамин разрушается под действием фермента тиаминазы, который в больших количествах содержится в рыбе и морепродуктах, папоротнике-орляке. Всасывание тиамина в тонком кишечнике ингибируется кофе, алкоголем.
Авитаминоз тиамина сопровождается нарушением деятельности трех систем: нервной, пищеварительной, сердечно-сосудистой. Расстройство функций нервной системы проявляется в потере памяти, психозах, кровоизлияниях в мозг. Ранний показатель гиповитаминоза тиамина боли в икроножных мышцах.
Потребность взрослого человека в тиамине 1,4-2,4 мг/сут. При увеличении в рационе содержания углеводов потребность в витамине В1 увеличивается.
Метаболические функции тиамина: в виде кофермента тиаминдифосфата витамин входит в состав ферментных систем, расщепляющих углеродные связи: дегидрогеназы пировиноградной кислоты, дегидрогеназы - кетоглутаровой кислоты, а также трансальдолазы и транскетолазы ключевых ферментов пентозофосфатного пути окисления глюкозы. При отсутствии тиамина блокируется обмен углеводов, понижается дыхательный коэффициент, накапливаются промежуточные метаболиты окисления пировиноградной кислоты, которые действуют токсически на ЦНС. Так как не используются до конца углеводы, организм вынужден использовать больше белков и липидов, что ведет к исхуданию, мышечной дистрофии, задержке физического развития.
Витамин В2, рибофлавин, антидерматитный
Витамин В2 был выделен в 1933 г. Р. Куном, для получения 1 г лактофлавина потребовалось почти пять с половиной тонн обезжиренного молока. Рибофлавин (от лат "flavos" желтый) представляет собой желто-оранжевые кристаллы, горького вкуса, растворимые в воде. Витамин неустойчив на свету, разрушается при действии УФО, особенно сильно разрушается в щелочной среде, под действием ионов тяжелых металлов, стоек к окислению кислородом. В основе молекулы лежит изоаллоксазиновое кольцо, которое соединено с молекулой пятиатомного спирта рибитола. Источники рибофлавина: молоко и молочные продукты, яйцо, сыр, печень, мясо. Потребность 2-4 мг/сут.
Гиповитаминоз рибофлавина проявляется нарушением процессов биологического окисления, поскольку данный витамин входит в состав флавиновых дегидрогеназ. В первую очередь поражаются высокоаэробные ткани, отличающиеся интенсивностью окислительно-восстановительных процессов эпителий кожи, рта. При гиповитаминозе образуются трещины на губах, стоматиты, глоссит, себорейный дерматит носогубного треугольника, кератит, конъюнктивит, затем васкуляризация роговицы.
Метаболические функции: рибофлавин входит в состав двух коферментов ФМН и ФАД, являющихся компонентами таких ферментов как сукцинатдегидрогеназа, дегидрогеназы жирных кислот, оксидаз аминокислот, МАО, цитохромредуктазы. Рибофлавин участвует в тканевом дыхании, обеспечивая нормальное функционирование бессосудистых (эпителиальных) тканей, хрусталика и тканей, чувствительных к недостатку кислорода (например, мозг). Также участвует в активации витамина В6.
Витамин В3, пантотеновая кислота, адермин (антидерматитный)
В названии витамина пан означает повсеместный. Пантотеновая кислота широко распространена в тканях животных и растений.
У человека гиповитаминоз наблюдается редко, проявляется судорогами, дерматитами, эрозиями ЖКТ, отличительный симптом гиповитаминоза жжение в стопах.
Наибольшим содержанием пантотеновой кислоты отличается печень (особенно баранья), яйца, рыба, хлеб. Кулинарная обработка в значительной степени разружает витамин В3. Примерно 3,4 мг синтезируется в сутки микрофлорой кишечника. Суточная потребность взрослого человека составляет 10-15 мг.
Метаболические функции витамина В3: входит в состав кофермента ацетилирования (КоА), который активирует ацетат и ацильные группы, необходимые для синтеза жирных кислот, стеролов, ацетилхолина. Пантотеновая кислота участвует в биосинтезе жирных кислот. Все пищевые вещества подвергаются катаболизму с образованием универсального катаболита ацетил-КоА, который окисляется в цикле трикарбоновых кислот до углекислого газа и воды.
Витамин В5, РР, ниацин (никотиновая кислота и ее амид), антипеллагрический
Значение никотиновой кислоты и ее амида как незаменимого пищевого фактора было установлено при изучении пеллагры человека. Это заболевание распространено в странах, где основным продуктом питания является кукуруза. Витамин В5 может синтезироваться в организме из триптофана, а белки кукурузы почти не содержат этой аминокислоты. Триптофан можно считать провитамином ниацина.
Ниацин устойчив при нагревании, действии света, кислорода. Наибольшим содержанием ниацина отличаются продукты: печень, мясо, рыба, бобовые, гречка, черный хлеб. Ниацин синтезируется микрофлорой кишечника. Может синтезироваться в организме животных и человека из аминокислоты триптофана ( при достаточном количестве витаминов В2 и В6). Суточная потребность взрослого человека 14-25 мг/сут, но увеличивается при белковом голодании.
Гиповитаминоз ниацина проявляется в виде синдрома трех Д диарея (атрофия эпителия желудка, понос); дерматит симметричного характера (красные шелушащиеся пятна на открытых частях тела), деменция (поражение ЦНС, слабоумие).
Метаболические функцииниацина: витамин В5 входит в состав коферментов НАД (никотинамидадениндинуклеотида) и НАДФ(никотинамидадениндинуклеотидфосфата), которые являются коферментами более ста дегидрогеназ, участвующих в тканевом дыхании, окислении молочной, яблочной, кетоглутаровой, изолимонной кислот, фосфоглицеринового альдегида, жирных кислот и т.п.
Витамин В6, пиридоксин, антидерматитный
Молекула пиридоксина витамина устойчива к термообработке, разрушается на свету.
Пиридоксин содержится во многих продуктах, именно поэтому дефицит этого витамина встречается редко. Наиболее богаты пиридоксином печень, почки, мясо, ячмень, кукуруза, соя, он синтезируется микрофлорой кишечника. Суточная потребность человека 1,5-2,8 мг. Потребность в этом витамине зависит от количества и качества потребляемого белка. Значительно повышена потребность в витамине в период беременности. Стресс, лихорадка, гипертиреоз, процессы, сопряженные с ускорением катаболизма белка, требуют повышенных количеств пиридоксина. При алкоголизме усиливается распад витамина В6. Гиповитаминоз возникает при использовании антитуберкулезных и гормональных препаратов.
Метаболические функции пиридоксина. Этот витамин в виде коферментов ПАЛФ (пиридоксальфосфата) и ПАМФ(пиридоксаминфосфата) входит в состав ферментов переаминирования, дезаминирования и декарбоксилирования аминокислот. В реакциях с участием пиридоксина, осуществляется всасывание и транспорт аминокислот, балансируется аминокислотный состав организма. Поэтому при гиповитаминозе, прежде всего, нарушается обмен белка. Пиридоксин участвует в реакциях образования из аминокислот биологически активных аминов гистамина, серотонина, дофамина и норадреналина
Витамин В12, кобаламин, антианемический
Кобаламины самые сложные по химическому строению из всех известных витаминов. Это геминоподобное соединение, содержащее кобальт (до 4,5% по массе). Витамин предсталяет собой вишнево-красные игольчатые кристаллы. Особенностью этого витамина является то, что он не синтезируется клетками растений и высших животных, его синтезируют микроорганизмы. Высоким содержанием В12 отличаются осадок сточных вод (до 50 мкг/г), речной ил (3 мкг/г), отходы производства антибиотиков и навоз (0,1 мкг/г). Микрофлора кишечника человека синтезирует В12 при наличии витамина РР. Накапливается витамин В12 в печени (до 150 мкг/100г), почках (20-50). Человеку в сутки необходимо 2-3 мкг витамина В12. Витамин устойчив к термообработке пищи, но разлагается на свету. Причиной гиповитаминозов может быть вегетарианство, гельминтозы. В желудке этот витамин всасывается лишь при наличии особого гликопротеина фактора Касла.
При недостатке кобаламина возникает заболевание злокачественная анемия, сопровождающаяся гастритом с атрофией слизистой желудка.
Метаболические функции кобаламин. Витамин В12 образует коферменты метилкобаламин и аденозилкобаламин, которые участвуют в реакциях метилирования, например, превращения гомоцистеина с образованием метионина. Если не происходит этой реакции, то затрудняется образование холина, флсфолипидов, что ведет к жировому перерождению печени. А также нарушаются процессы кроветворения. Кобаламин необходим для реакций образования дезоксирибозы и тиамина. Недостаток этого витамина ведет к нарушению синтеза ДНК.
Витамин Вс, (В9), фолиевая кислота или фолацин
Фолацин синтезируется микрофлорой кишечника, содержится в растениях (бобах, петрушке, брокколи), грибах, яичном желтке, печени. А впервые фолиевая кислота была обнаружена в листьях шпината.
Витамин Вс представляет собой желтые мелкие кристаллы, плохо растовримые в воде, устойчив к действию кислот и щелочей, термически неустойчив. Всасывается в кишечнике при участии специфических гидролаз. Всасывание нарушается под действием алкоголя, барбитуратов. Кислые пищевые продукты понижают абсорбцию фолиевой кислоты. Потребность человека в фолиевой кислоте составляет 400 мкг в сутки. Фолиевая к-та синтезируется микроорганизмами кишечника. При лечении сульфаниламидными препаратами возникает авитаминоз Вс.
Признаками недостаточности фолиевой кислоты являются: глоссит (сухой, красный лакированный язык), трещины губ, конъюнктивит, гастрит и энтерит. Происходит задержка роста, ухудшение заживления ран, развивается иммунодефицит.
Метаболические функции. Витамин активен в виде тетрагидрофолата ТГФК кофермента, участвующего во включении одноуглеродных фрагментов (метилной, формильной, метиленовой групп) в различные соединения. Эти группы необходимы для синтеза углеродного скелета пуриновых и пиримидиновых оснований (главных компонентов нуклеотидов нуклеиновых кислот), белков и отдельных аминокислот. В результате активируются деление клеток и регенеративные процессы. Таким образом, фолиевая кислота способствует питанию и регенерации поврежденных тканей.
Витамин С, аскорбиновая кислота, антискорбутный витамин.
По химическому строению аскорбиновая кислота является производным глюкозы. Быстро разрушается на свету, при нагревании, в щелочной среде, хорошо сохраняется в кислой среде, даже при нагревании. Наиболее ценные пищевые источники витамина С растительные продукты (мг/100г): черноплодная рябина (200), хвоя (1400), квашеная капуста (1100), шиповник (1000), черная смородина (300), лимонник китайский (250), картофель (35). Содержится аскорбиновая кислота также в брокколи, зеленом луке, киви, фейхоа, красном и зеленом перце. Молоко крайне бедно витамином С. Минимальная потребность человека оценивается в 50-100 мг/сут., но она повышается при состояниях, связанных со стрессами, напряженной адаптацией, инфекционными заболеваниями.
Метаболические функции. Аскорбиновая кислота - компонент антиоксидантной системы организма. За счет этой системы повышается активность металлоэнзимов, происходят реакции гидроксилирования (превращение лизина в оксилизин, пролина в оксипролин, кальцидиола в кальцитриол), фолиевая к-та превращается в ТГФК. Нарушение гидроксилирования пролина при дефиците витамина С приводит к образованию незрелого коллагена, такой коллаген обладает повышенной растворимостью, не имеет достаточной механической прочности, что ведет к расшатыванию зубов, кровоточивости десен, так как поражается коллаген кровеносных сосудов, возникают геморрагии, внутричерепные кровоизлияния. При дефиците аскорбиновой кислоты нарушается всасывание железа, что ведет к анемии. Витамин С участвует в синтезе и метаболизме гормонов щитовидной железы.
Витамин Н, биотин, антисеборейный
В основе молекулы биотина лежит тиофеновое кольцо, к которому присоединена мочевина, боковая цепь предствалена валериановой кислотой. Кристаллы биотина хорошо растворимы в воде и спирте, устойчивые при кипячении и при доступе кислорода. Биотин был впервые выделен яичного желтка. Изучение Н-гиповитаминоза затруднялось тем, что этот витамин широко распространен в продуктах питания. Особенно много его в дрожжах, печени, сое, желтке яйца,, цветной капусте, рисе. Высоким содержанием биотина отличаются шоколад, арахис, грибы. Кроме того, этот витамин синтезируется микрофлорой кишечника.
Недостаточность биотина наблюдается в том случае, если в пищу употребляются сырые белки яиц. В них содержится гликопротеин авидин, который комплементрано связывает биотин, тем самым затрудняя его абсорбцию в кишечнике. Экспериментально показано, что 12 яичных белков в день снижают всасывание витамина Н до такого уровня, что через несколько суток развивается гиповитаминз. Гиповитаминоз биотина характеризуется облысением, депигментацией кожных покровов, выраженным себорейным дерматитом носогубного треугольника и волосистой части головы. Суточная потребность человека 0,12-0,2 мг биотина.
Метаболические функции биотина. Витамин Н служит коферментом карбоксилаз, таких как пируваткарбоксилаза, ацетил-КоА-карбоксилаза, пропионил-КоА-карбоксилаза. Биотин связывает молекулу углекислого газа и включает его в органическое вещество. Как кофермент витамин Н участвует т в синтезе жирных кислот, стеринов, пуриновых оснований, мочевины, превращении пиовиноградной кислоты в щавелевоуксусную кислоту.
Вопросы для самопроверки
1. На какие две группы делят витамины. Дайте общую характеристику витаминов каждой группы.
2. Охарактеризуйте особенности химического строения ретинола. Объясните, почему этот витамин неустойчив к воздействию окислителей.
3. Перечислите источники эргокальциферола, холекальциферола, токоферола, кальциферола.
4. Укажите признаки авитаминоза ретинола, кальциферола, токоферола, филлохинона.
5. Синтезируются ли жирорастворимые витамины микроорганизмами кишечника?
6. Содержатся ли витамин А и Д3 в растительном сырье?
7. Назовите провитамины ретинола и кальциферола.
7.