WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 |   ...   | 6 | 7 || 9 |

6. ВИТАМИНЫ Витамины – низкомолекулярные органические соединения различной химической природы, биорегуляторы процессов в живых организмах. Человеку витамины необходимы в небольших количествах для нормальной жизнедеятельности, но за счёт биосинтеза организм не может удовлетворить своих потребностей в витаминах, и они должны поступать с пищей в качестве её обязательного компонента. Гиповитаминоз – болезнь в результате длительного недостатка витаминов.

Авитаминоз – болезнь в результате отсутствия витаминов. Недостаток одного витамина – моногиповитаминоз; нескольких витаминов – полигиповитаминоз. Гипервитаминоз – превышение физиологической нормы при приёме витаминов.

Отсутствие некоторых продуктов в пище является причиной тяжёлых заболеваний (бери-бери, куриная слепота, цинга, рахит). Только в 1860 г. русским учёным Н.И. Луниным была доказана необходимость неизвестных в то время компонентов пищи для нормального функционирования организма. Лунин Н.И. пришёл к выводу, что в пище, помимо белков, углеводов, жиров и минеральных веществ, должны содержаться ещё какие-то незаменимые вещества. У людей регистрировались различные заболевания при длительном питании их однообразной пищей, лишённой свежих овощей, зелени или фруктов.

Наиболее распространённым из таких заболеваний была цинга, наблюдавшаяся у морских путешественников, подолгу не имевших свежей растительной пищи, и у народов севера в зимний период.

Толчком к открытию витаминов было заболевание бери-бери, часто наблюдавшееся у восточных народов, где главной составной частью пищи заболевших людей был белый полированный рис. Больные бери-бери из-за значительных дегенеративных изменений в нервной системе страдают расстройством движений, общей слабостью, параличом конечностей. При параличе дыхательных мышц может наступить смерть. Польский учёный К. Функ в 1911 г. выделил из отрубей риса препарат, излечивающий это заболевание. Пытаясь определить его химическую природу, Функ обнаружил в нём аминную группу и назвал его витамином, т.е. амином, необходимым для жизни (vita – жизнь). Отсюда термин «витамин» был распространён на всю группу дополнительных факторов пищи.

Сейчас известно свыше 30 соединений, относящихся к витаминам. Витамины присутствуют в пище в ничтожно малом количестве и изолирование их, выделение в чистом виде представляло огромные трудности. Каждую стадию выделения приходилось контролировать долгим биологическим опытом – излечиванием авитаминозного животного.

Различают собственно витамины и витаминоподобные соединения (Р, В15 – пангамовая кислота, Н1 – пара-аминобензойная кислота, В13 – оротовая кислота, В4 – холин, Н3 – инозит, витамин V – липоевая кислота).

В отдельных продуктах содержатся провитамины, превращающиеся в организме человека в витамины. Например, -каротин превращается в витамин А; эргостеролы под действием ультрафиолетовых лучей – в витамин Д.

Но есть антивитамины – соединения, близкие к витаминам по строению, которые конкурируя с витаминами, могут занимать их место в ферментных системах, но не в состоянии выполнять их функции.

Химическая природа витаминов была открыта после установления их биологической роли. По мере открытия их называли буквами латинского алфавита: А, В, С, D, Е, K и др. Эти обозначения сохранились и до наших дней для групп соединений, родственных по структуре и фракциям, с общими биологическими функциями.

В качестве единицы измерения пользуются миллиграммами и микрограммами на 1 г продукта или мг % – миллиграммы витаминов на 100 г продукта и мкг % – микрограммы витаминов на 100 г продукта. Потребность человека в витаминах зависит от его возраста, состояния здоровья, условий жизни, характера деятельности, содержания в пище основных компонентов питания.

По растворимости в воде витамины разделяются на две группы:

водорастворимые (В1, В2, В6, РР, С и др.) и жирорастворимые (А, Е, D, K, F).

6.1. ЖИРОРАСТВОРИМЫЕ ВИТАМИНЫ Витамин А (ретинол), или жирорастворимый фактор роста, – это непредельный одноатомный гидроароматический спирт. Имеется -иононовое кольцо и боковая цепь из остатков изопрена, имеющего первичную спиртовую группу:

CH3 CHH3C CHCH C CH C CH2OH CH CH CH CH CHвитамин АCH3 CHH3C CHCH C CH C CH2OH CH CH CH CH CHвитамин АИмеет два витамера А1 и А2.

А2 имеет дополнительную двойную связь в -иононовом кольце.

Был открыт в 1912 г.

Участвует в биохимических процессах, связанных с деятельностью мембран клеток.

В растительном мире распространены ненасыщенные пигменты, каротины, попадающие в организм животного с пищей. В печени под влиянием фермента каротиназы каротины распадаются, образуя витамин А. Каротин называется провитамином А (-каротин образует две молекулы витамина А). Для животного организма равнозначно, получать ли с пищей готовый витамин А или получать каротины, образующие витамин А в печени.

При недостатке витамина А страдает острота зрения, пропадает способность видеть в сумеречном свете (куриная слепота, ксерофталмия – сухость роговых оболочек), нарушается адаптация к различной освещённости (гемералопатия). Замедляется рост молодого организма, особенно рост костей. Прекращается образование фермента лизоцима, защитного фермента против многих инфекций. Отсутствие лизоцима в слезах приводит к быстрой инфекции глаз – ксерофталмии.

При недостатке витамина А организм человека и животных оказывается более восприимчивым к лёгочным заболеваниям: туберкулёзу, воспалению лёгких. Наблюдаются повреждения слизистых оболочек дыхательных путей, пищеварительных систем, происходит ороговение слизистых оболочек, появляются трещины кожи. Витамин А называют витамином здоровья и витамином зрения. Он необходим для нормального роста, принимает непосредственное участие в процессах регенерации, в нормальном развитии плода и других процессах роста и развития тканей.

Витамин А и каротин легко окисляются при хранении на свету.

При кулинарной обработке, консервировании разрушается 30% витамина А.

Обнаружен витамин А в продуктах животного происхождения, особенно его много в печени морских животных и рыб (в мкг %) (рыбий жир лосося – 400, печёночный жир морского окуня – 37 000); в сливочном масле – 0,5; в молоке – 0,025.

Потребность в витамине А может быть удовлетворена и за счёт растительной пищи (каротины). -каротина больше всего в моркови – 9 мг %, красном перце – 2 мг %, помидорах – 1 мг %. Избыток витамина А вреден, приводит к болезни акромегалии. При употреблении в пищу печени белого медведя новичками в Арктике (местные жители её не едят) возникает головная боль, рвота, расстройство зрения, иногда смерть; в печени очень высокое содержание витамина А.

Нормальная суточная потребность в витамине А для человека равна 2…4 мг или 8…16 мг каротина, используемого не более чем на 50%. Повышенные дозы витамина А рекомендуются при усиленной деятельности зрения (снайперы, танкисты, лётчики, при работе за компьютером).

Витамины группы D – под этим термином понимают несколько соединений, относящихся к стеринам. Наиболее активный – кальциферол (D2) и холекальциферол (D3).

Образующийся в растительных организмах эргостерол не обладает свойствами витамина D. Но под воздействием ультрафиолетовых лучей эргостерол легко превращается в витамин D2.

В организме животного в процессе обмена холестерина образуется 7-дегидрохолестерин, присутствующий в жирах кожных покровов.

При ультрафиолетовом облучении он превращается в D3, близкий по биологической активности к D2.

Эргостерин и 7-дегидрохолестерин являются провитаминами D.

Витамин D регулирует содержание Ca и P в крови, участвует в минерализации костей. Отсутствие приводит к развитию рахита у детей (нарушение костеобразования), к разрежению костей у взрослых (остеопороз), следствие которого – переломы костей, кариес зубов.

Кальциферол содержится в продуктах животного происхождения (в мкг %): рыбьем жире – 125; печени трески – 100; говяжьей печени – 2,5; яйцах – 2,2; молоке – 0,05; сливочном масле – 1,3…1,5.

Потребность взрослого человека удовлетворяется за счёт его образования в коже под влиянием ультрафиолетовых лучей из провитамина 7-дегидрохолестерина (2…5 мкг). У детей суточная потребность выше 12…25 мкг. А при гипо- или авитаминозе необходимо его повышенное поступление с пищей или со специальными препаратами.

При гипервитаминозе D развивается витаминная интоксикация:

происходит отложение солей Ca в почках, печени, сердце, в стенках сосудов, что ведёт к развитию склероза и нарушению сердечной деятельности. У детей при гипервитаминозе развивается раннее окостенение черепа – мозг растёт, а расти ему некуда. Дети становятся олигофренами (идиотами). Витамин А снижает вредные последствия гипервитаминоза D.

Витамин D не разрушается при кулинарной обработке.

Витамин Е (токоферолы) – фактор размножения. Известно несколько изомеров:,,. Биологически наиболее активен -токоферол, выделенный впервые в 1936 г. из зародышей пшеницы.

Известны ещё несколько представителей этой группы (токоферолы, метилтоколы), которые имеют меньшее количество метильных групп в ароматическом ядре, и их аналоги – токотриенолы с ненасыщенной боковой цепью.

Токоферолы регулируют окислительно-восстановительные процессы в организме, интенсивность свободнорадикальных реакций в живых клетках, предотвращают окисление непредельных жирных кислот в липидах мембран (функция атиоксиданта), влияют на биосинтез половых ферментов, нуклеопротеидов, активизируют ферменты дыхания.

При авитаминозе Е нарушаются функции размножения, происходит резорбция плода и прекращение беременности; наблюдается поражение миокарда, сосудистой и нервной системы. При недостатке витамина Е наблюдаются изменения в поперечно-полосатых мышцах, мышечная дистрофия с резким увеличением потребления кислорода мышечной тканью, в мышцах снижается содержание гликогена, АТФ.

Суточная потребность незначительна, обычные рационы вполне восполняют потребность.

Токоферолы распространены в растительных маслах (в мкг %): соевом – 115; хлопковом – 99; подсолнечном – 42. В хлебе – 2…4, крупах – 2…15 мг %.

Витамин Е устойчив при нагревании, а разрушается под действием ультрафиолетовых лучей.

Витамины группы K. Витамин K открыт в 1929 г. как антигеморрогический фактор – витамин свёртывания крови. При недостатке витамина K замедляется процесс свёртывания крови.

Принадлежит к ряду нафтохинонов и имеет структуру:

O H C C HC C C CH3 CH3 CHCHHC C C CH2 CH C CH2 CHCH2 CH 3 C C H CHO По химической природе витамин K является хиноном с боковой изопреноидной цепью. Существует два ряда витаминов группы K – филлохинон (витамин K1 – ряда) и менахинон (витамин K2 – ряда), различающиеся длиной и строением боковой цепи.

Филлохиноны и их производные содержатся в зелёных частях растений и поступают в организм с пищей, менахиноны образуются в результате деятельности микрофлоры кишечника или при метаболизме нафтохинонов в тканях организма.

Боковая цепь, по-видимому, существенного влияния на биологические свойства не оказывает, так как искусственно синтезированный метинон обладает несколько большей биологической активностью, чем природный витамин K. Широкое распространение получили синтетические аналоги витамина K, например викасол:

O H C C HC C C CHHC C CH C C H O Он синтезирован в 1942 г., обладает теми же свойствами, но не раздражает слизистых оболочек и легко растворим в воде, в отличие от природного витамина K.

Потребность в витамине K – 1…15 мг в сутки. Витамин K в печени животного используется на образование протромбина, играющего ведущую роль в свёртывании крови. Вот почему при недостатке витамина K резко снижается свёртываемость крови, что ведёт к геморрагиям и длительным кровотечениям. Основные источники витамина K:

укроп, шпинат, капуста, крапива, люцерна, петрушка.

Витамин F – это ненасыщенные жирные кислоты, которые не могут синтезироваться в организме. Это линолевая, линоленовая, арахидоновая кислоты.

Гиповитаминозы проявляются дерматитом и различными изменениями в почках. Все симптомы прекращаются при приёме ненасыщенных жирных кислот. Суточная потребность – 1 г. Содержится в растительных и животных маслах.

6.2. ВОДОРАСТВОРИМЫЕ ВИТАМИНЫ Витамин С – аскорбиновая кислота, впервые выделена из лимона, представляет собой -лактон 2,3-дегидро-L-гулоновой кислоты.

O O HO OH C C C C O C CH CH CH2OH O C CH CH CH2OH O O OH OH енольная форма кетоформа Характерно наличие ендиольной группы -СОН=СОН-, легко подвергающейся окислительно-восстановительным превращениям, что и обусловливает его активное участие в окислительно-восстановительных реакциях организма.

Белое кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде.

Легко окисляется в щелочных, труднее в кислых средах. Очень нестоек, легко разрушается кислородом воздуха, на свету, в присутствие следов железа и меди. При тепловой обработке разрушается до 60%.

В силу нестойкости его содержание в овощах и плодах при их хранении быстро снижается. Исключение – свежая и квашенная капуста.

При варке овощей витамин С переходит в отвар. Для сохранения витамина С в пище надо избегать длительной варки и хранения на свету.

Витамин С необходим для нормальной жизнедеятельности. При его отсутствии развивается тяжёлое заболевание цинга; при недостатке этого витамина у человека отмечается потеря аппетита, снижение веса, поражение суставов, гемморагические явления, в первую очередь, в дёснах. Насыщаемость организма витамином С повышает его общую сопротивляемость инфекциям, экстремальным воздействиям. Принимает участие в окислительно-восстановительных процессах, положительно действует на центральную нервную систему. Является промежуточным акцептором водорода. Необходим для нормального обмена фенилаланина, тирозина, лизина. Нужен для синтеза гормонов коры надпочечников. Активирует протолитические ферменты, ведущие гидролиз белков. Принимает участие в построении костной и соединительной ткани.

Суточная потребность в витамине С – от 50 до 100 мг в сутки.

Основные источники: овощи, фрукты, морковь, грецкие орехи, хрен, зелёный горошек, красный перец, петрушка, клубника, лимон, апельсин, антоновка. В свежем шиповнике (в мг %) – 300…20 000;

чёрной смородине – 200…500; капусте – 50…70; молодом картофеле – 20…30. В настоящее время широкое применение находит аскорбиновая кислота, получаемая синтетическим путём.

Витамин В1 (аневрин, тиамин) – антиневритный:

H CHCl C CH2 C N N C C CH2 CH2OH HC C C CH3 N NH2 S Действующей формой витамина В1 в организме является тиаминдифосфат, или кокарбоксилаза:

H CHCl OH OH C CH2 C N N C C CH2 CH2 O P O P OH HC C C O O CH3 N NH2 S В организме животного витамин В1 фосфорилируется, образуя кокарбоксилазу – кофермент распространённого фермента – карбоксилазы, которая катализирует распад (декарбоксилирование) пировиноградной кислоты, образующейся в процессе гликолиза, СН3-СО-СООН;

расщепление С–С-связей -кетокислот и -кетоспиртов, что позволяет осуществлять синтез кофермента А. При отсутствии в пище витамина Вв организме начинает исчезать карбоксилаза, в тканях накапливается пировиноградная кислота, к которой очень чувствительна нервная ткань. Поражение нервной ткани вызывает полиневрит (авитаминоз В1), или болезнь бери-бери.

В1 участвует в регулировании углеводного обмена. Недостаток вызывает нарушения в работе нервной, сердечно-сосудистой, пищеварительной систем. Иногда развивается раннее поседение.

Потребность в витамине В1 – от 2 до 3 мг в сутки для взрослого человека. Он постоянно выводится из организма вместе с мочой, поэтому необходимо его постоянное поступление. В1 распространён в растительном мире, его много в отрубях, дрожжах. Витамин В1 (в мг %) содержат продукты из зерна: пшеничный и ржаной хлеб, хлеб из муки грубого помола; некоторые крупы (овсяная – 0,5, ядрица – 0,4); бобовые (горох – 0,8; фасоль – 0,5); свинина – 0,5…0,6.

Для увеличения содержания тиамина на мельзаводах проводят обогащение муки высшего и первого сорта синтетическим тиамином.

Витамин В1 стоек к действию света, кислорода, действию повышенных температур в кислой среде. Поэтому он сохраняется в кислом чёрном хлебе при его выпечке. При варке пищи полностью переходит в отвар. В щелочной среде легко разрушается, например, при добавлении в тесто щелочных разрыхлителей: соды, углекислого аммония.

Расщепляется он и под воздействием фермента тиаминазы, который содержится в свежей рыбе, но разрушается при её варке.

Избыток витамина В1 мало опасен. Только при его приёме около 300 мг на 1 кг веса отмечается его токсическое действие. Жвачные животные мало нуждаются в витамине В1, так как он усиленно продуцируется микрофлорой преджелудка.

Pages:     | 1 |   ...   | 6 | 7 || 9 |






















© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.