Классификация витаминов

Дата создания: 2015/02/09

Действительно слова “витамины – источник здоровья” знакомы нам с детства. Всем известное слово "витамин" происходит от латинского "vita" - жизнь. Такое название эти разнообразные органические соединения получили далеко не случайно: роль витаминов в жизнедеятельности организма чрезвычайно велика.

Недостаточное потребление витаминов снижает физическую и умственную работоспособность, устойчивость человека к простудным заболеваниям, способствует развитию серьезных болезней - сердечно – сосудистых и раковых затрудняет излечение от них. У подростков, не получающих достаточно витаминов, задерживается процесс полового созревания, рост организма, они часто болеют простудными заболеваниями, учатся с трудом.Об их пользе для здоровья издано немало книг, специальных справочников и довольно часто сообщается в рекламах по радио и телевидению. Обилие информации на эту тему лишний раз подчеркивает огромную значимость витаминов в жизни человека. Но так ли много мы о них знаем? А если знаем, то почему до сих пор не решена проблема авитаминозов?

Недостаточное поступление витаминов в организм человека – проблема мирового масштаба. В развивающихся странах Азии, Африки, Океании и Латинской Америки она тесно связана с голоданием или недостаточным питанием значительной части населения. Поскольку их благополучие зависит от экспорта сырья, технологии и капиталы поступают только извне. Однако и в развитых странах “Большой восьмёрки” (США, Япония, ФРГ, Франция, Россия и др.) потребление витаминов большей частью населения не соответствует рекомендуемым нормам. Оно достаточно для предупреждения глубокого дефицита витаминов, но не достаточно для оптимального обеспечения потребности организма.

Как же обстоят дела у нас? Достаточное ли количество витаминов получают наши ребята, учащиеся школы № 1? Побеседовав с учителями и мед. работниками нашей школы, я пришла к следующему выводу: в осеннее – зимней и весенний периоды большинство учащихся испытывают недостаток витаминов. Об этом свидетельствуют частые простудные заболевания ребят (приложение 1): по статистике простудных заболеваний за 2006 – 2007 учебный год в МОУ СОШ № 1 отмечен закономерный рост заболеваемости в начале октября, зимой – в декабре и весной в марте - апреле, что говорит о снижении сопротивляемости организма в эти периоды.

Еще в XVII веке имелись отдельные наблюдения ученых о том, что у человека при длительном скудном и однообразном питании могут возникать опасные болезни (цинга, рахит, полиневрит, куриная слепота и др.), часто заканчивающиеся смертельным исходом.

Во второй половине XIX века у ученых не было сомнений, что сходные с человеком симптомы болезней наблюдаются у ряда домашних животных. Для выяснения причин возникновения этих опасных болезней был проведен ряд исследований, в основе которых лежало применение различных искусственно составленных пищевых смесей. Одна из первых попыток кормления животных искусственными пищевыми смесями была предпринята российским ученым Н. И. Луниным.

В 1881 году он показал, что длительное кормление мышей смесью экстрагированных из молока белков, жиров и углеводов с добавлением минеральных солей и воды приводило к гибели животных, в то время как контрольная группа, получающая просто молоко, нормально развивалась. На основании этих опытов Лунин пришел к заключению, что для поддержания нормального физиологического состояния организма необходимы какие-то неизвестные вещества, содержащиеся в молоке и отсутствующие в искусственной пищевой смеси. Однако это заключение получило общее признание много позднее, когда были открыты вещества, на наличие которых указал Лунин. Данные Н.И. Лунина были подтверждены в 1891 году другим русским ученым, работающим в то время в Базеле, К.А. Сосниным, а затем в 1905 году голландским ученым – физиологом Пекелхарингом и в 1906 – 1912 годах английским ученым – биохимиком Ф.Г. Хопкинсом, который предложил назвать их “Дополнительными факторами питания”.

В 1912 году польский учёный – биохимик Казимир (Казимеж) Функ выделил из рисовых отрубей вещество, излечивающее от бери-бери, и назвал его витамином (от лат. vita — жизнь и амины – группа органических соединений), так как решил, что характерным признаком подобных веществ является наличие у них аминогруппы (— NH2). Позднее оказалось, что аминогруппа отнюдь не является характерной для этих веществ. Некоторые из них могут совсем не содержать азота, однако термин «витамины (жизненные амины)» получил широкое распространение и упрочился в науке.

Исследования Функа послужили началом всестороннего широкого изучения витаминов. Ввиду важного физиологического значения витаминов к их изучению активно привлекались ученые разных специализаций — физиологи, химики, биохимики, врачи-клиницисты и др. В результате витаминология (учение о витаминах) выросла в большую, бурно развивающуюся отрасль знаний.

Классификация витаминов

В настоящее время витамины можно охарактеризовать как низкомолекулярные органические соединения, которые, являясь необходимой составной частью пищи, присутствуют в ней в чрезвычайно малых количествах по сравнению с основными ее компонентами.Учёные выделяют две группы витаминов (приложение 2), которые получили название от своих химических свойств. Группа жирорастворимых витаминов обозначается буквами “A, D, E, K”, а к водорастворимым относятся витамины С и группа “В”.

Многие относят также к числу витаминов холин и непредельные жирные кислоты с двумя и большим числом двойных связей. Все вышеперечисленные - растворимые в воде - витамины, за исключением инозита и витаминов С и Р.

ВИТАМИН А (ретинол, витамин роста) - С20Н30О

Производные В – иона с ненасыщенной боковой цепью в молекуле. Быстро разрушаются при действии света, легко образуют сложные эфиры с жирными кислотами. Биологической активностью витамина А обладают витамин А – спирт (ретинол) – основная биологически активная форма, витамин А – эфир (ретинил, пальмитат), витамин А – кислота (трансретиноевая кислота), витамин А – альдегид (ретиналь).

Основная роль в организме Обеспечивает нормальный рост (“фактор роста”), участвует в образовании зрительных пигментов, регулирующих темновую адаптацию глаза, нормализует обменные процессы в коже, тканях печени, глаза и других органов. Основные источники в природе Витамин А, жирорастворимый витамин, встречается в природе в двух основных видах - в виде ретинола, содержащегося только в животных источниках, и определенных каротиноидов (провитаминов), содержащихся только в растительных источниках. Основные источники витамина А для человека – сливочное масло, сметана, сливки, творог, сыр, молоко, яйца. Особенно богата витамином А печень морских животных и рогатого скота. Много витамина А в растениях, богатых каротином: моркови и сладком перце, шиповнике, облепихе, черешне, тыкве, абрикосах, листовых зеленых овощах (салате, шпинате, зеленом луке, зелени петрушки).

Гиповитаминоз А проявляется специфическими изменениями эпителиальных покровов – кожи, слизистых оболочек, роговицы, что облегчает внедрение инфекции. Снижение барьерной функции в свою очередь ведет к дерматитам, а сухость слизистых дыхательных путей способствует возникновению бронхитов, катаров дыхательных путей. Патогомоничным симптомом гиповитаминоза А является “куриная слепота” – гемералопия; она выражается потерей остроты зрения в сумерках.

Гипервитаминоз А вызывает головную боль, потерю аппетита, головокружение, тошноту, шелушение кожи и боль в костях, повреждение печени, выпадение волос.

БЕТА-КАРОТИН (провитамин А)

Провитамином А является В – каротин, из которого в организме образуется ретиналь, затем ретинол; депонируется в печени. Бета-каротин является одним из природных каротиноидов, которых насчитывается свыше 600. Каротиноиды - это пигменты от желтого до красного цвета, которые широко распространены в растениях. Порядка 50 каротиноидов способны воспроизводить активность витамина А и поэтому их относят к числу каротиноидов, являющихся провитамином А. Бета-каротин - наиболее распространенный и наиболее эффективный провитамин А в наших продуктах.

Наилучшими источниками бета-каротина являются ярко-желтые-оранжевые овощи и фрукты, и темно-зеленые листовые овощи, а именно: морковь, батат, тыква, кабачки, абрикосы, дыня мускусная, папайя, манго, карамболь, нектарин, персики, шпинат, брокколи, салат эндивий, капуста, цикорий, салат эскариоль, кресс водяной, зеленые листья свеклы, репы, горчицы, одуванчика лекарственного, тыква, аспарагус, зеленый горошек, кислые сорта вишен, слива домашняя.

При гипервитаминозе бета – каротин – предшественник витамина А откладывается в подкожном жире и придает нашей коже излишне розовый цвет. Доказано, что препараты бета – каротина ускоряют рост некоторых видов рака.

ВИТАМИН D (кальциферолы)-C28H44O

Витамин D - общее название группы жирорастворимых соединений, необходимых для поддержания минерального баланса в организме. Производные стероидов кальциферолов, отличающихся друг от друга структурой боковой цепи в молекуле. Основные представители, обладающие активностью витамина D, - эгрокальциферол (витамин D2) растительного происхождения и холекальциферол (витамин D3) животного происхождения.

Регулируют обмен кальция и фосфора: участвуют в процессе всасывания кальция в кишечнике, взаимодействуют с паратиреоидным гормоном, отвечают за кальцификацию костей.

Богатейшими природными источниками витамина D являются рыбий жир и морская рыба типа сардин, сельди, лосося и скумбрии. Небольшое количество витамина D содержится также в яйцах, мясе, молоке и сливочном масле. В растениях содержится скудное количество витамина D, а в орехах и фруктах его нет вовсе. Того количества витамина D, которое содержится в грудном молоке, не достаточно для восполнения потребностей организма новорожденного.

В детском возрасте при авитаминозе D вследствие уменьшения содержания в костях солей кальция и фосфора нарушается процесс костеобразования (рост и окостенение), развивается рахит. У взрослых происходит декальцификация костей (остеомаляция).

Гипервитаминоз D достаточно опасен (возникает при дозах, превышающих лечебные во много раз), т. к. при этом возникает гиперкальцемия организма и обызвествление внутренних органов: почек, желудка, легких, крупных кровеносных сосудов.

ВИТАМИН Е (токоферолы, токотриенолы) - С29Н50О2

Под названием витамин Е известны восемь встречающихся в природе соединений. Четыре из них называются токоферолами, а четыре - токотриенолами, и все они различаются с помощью префиксов a-, b-, g- и d. Альфа-токоферол - наиболее распространенный и биологически наиболее активный из всех встречающихся в природе форм витамина Е.

Производные 6 – оксихромана – циклического ненасыщенного спирта. Наиболее выраженной биологической активностью обладает природный витамин Е – D – a – токоферол. Токоферолы – светло – желтые масла, чувствительны к УФ – излучению, кислороду и другим окислителям.

Главное значение — обеспечение нормального размножения. Участвуют в тканевом дыхании, обладают противоокислительным (природный антиоксидант) действием на внутриклеточные липиды. Участвуют в биосинтезе гема, и предохраняет эритроциты от гемолиза. Необходимы для обменных процессов в мышцах, положительно влияет на накопление витамина А в печени.

Растительные масла (арахисовое, соевое, пальмовое, кукурузное, сафлоровое, подсолнечное и т. д.) и зародыши пшеницы являются наиболее ценными источниками витамина Е. К числу других источников витамина Е относятся орехи, семена, цельные зерна и зеленые листовые овощи. Некоторые основные продукты питания типа молока и яиц содержат небольшое количество a-токоферола.

Е-авитаминоз у человека не описан. Вместе с тем имеется много данных, указывающих на то, что гиповитаминоз вызывает ряд серьезных патологических состояний, связанных с угнетением функций половых желез, что приводит к снижению рождаемости и увеличению числа самопроизвольных абортов. Если беременная или кормящая грудным молоком ребенка женщина недополучает витамин Е, у ее ребенка могут развиться заболевания мышечной системы (дистрофии). Недостаток витамина приводит также к нарушениям обмена веществ в организме — развивается местное кислородное голодание (гипоксия) тканей. Принимают витамин при заболеваниях: сахарный диабет, мышечные дистрофии, дерматомиозит, нарушения менструального цикла, угроза прерывания беременности, нарушение половой функции у мужчин, псориаз, дерматозы и ряд других.

Гипервитаминоз Е не установлен. Однако прием больших доз ухудшает зрение («туман» в глазах), вызывает головные боли, снижается свертываемость крови.

ВИТАМИН К (филлохиноны)

Активностью витамина К обладает группа производных 2 – метил - 1, 4 – нафтохинона. Витамин К известен во многих формах. Витамин К1 (филлохинон, фитонадион) обычно содержится в растениях. Витамин К2 (менахинон), обладающий примерно 75 % активности витамина К1, синтезируется бактериями в кишечнике человека и различных животных. Витамин К3 (менадион) является синтетическим веществом, которое может быть преобразовано в К2 в кишечнике.

Биологическая роль витамина К обусловлена участием в свертывании крови. Он необходим для синтеза в печени функционально активных форм протромбина и других факторов свертывания крови.

Основные природные источники

Наилучшими пищевыми источниками витамина К являются зеленые листовые овощи такие, как зеленая ботва репы, шпинат, брокколи, капуста и латук. К числу других источников с высоким содержанием витамина К относятся соевые бобы, говяжья печень и зеленый чай. Хорошими источниками являются яичный желток, овес, цельная пшеница, картофель, помидоры, аспарагус, сливочное масло и сыр. Более низкое содержание витамина К обнаруживается в говядине, свинине, ветчине, молоке, моркови, кукурузе, у большинства фруктов и многих других овощей.

Гиповитаминоз К практически не бывает изолированным. При поливитаминной недостаточности дефицит витамина К способствует повышенной кровоточивости, возникновению подкожных кровоизлияний при небольших травмах, кровоизлияний во внутренние органы при их поражении воспалительным или опухолевым процессом.