Лекция по теме "Витамины"

«ВИТАМИНЫ»

1. Витамины – это низкомолекулярные органические соединения различной химической природы и строения, обеспечивающие нормальное протекание биохимических, физиологических процессов в организме путем участия в обмене веществ целостного организма.

2. Классификация витаминов

I. По растворимости:

• Жирорастворимые витамины:

• витамин А (ретинол, антиксерофтальмический);

• витамин Д (кальциферол, антирахитичный);

• витамин Е (токоферол, антистерильный, витамин размножения);

• витамин К (филохинон, антигеморрагический).

• Водорастворимые витамины:

• витамин В₁ (тиамин, антиневритный);

• витамин В₂ (рибофлавин, витамин роста);

• витамин В₃ (пантотеновая кислота, антидерматитный фактор);

• витамин В₅ (РР) (никотиновая кислота, антипеллагрический);

• витамин В₆ (пиридоксин, антидерматитный);

• витамин В₁₂ (цианкобаламин, антианемический);

• витамин С (аскорбиновая кислота);

• витамин Н (биотин, антисеборейный);

• витамин Р (рутин, капилляроукрепляющий).

II. По необходимости:

• Собственно витамины (см. выше)

• Витаминоподобные вещества:

Обладают витаминным действием, но частично могут синтезироваться в организме. Иногда применяются как пластический материал для постройки тканей. Относятся фолиевая кислота, линолевая кислота, инозит, убихинон, парааминобензойная кислота, орнитин, оротовая кислота и т.д.

3. Особенности витаминов

• витамины не включаются в структуру тканей, т.к. не используются как пластический материал;

• витамины не используются в качестве источника энергии;

• витамины проявляют свою активность в низких концентрациях (суточная норма – несколько мг);

• они либо вообще не образуются в организме, либо образуются в очень маленьких количествах. Разные организмы имеют разную потребность в витаминах.

4. Патологические состояния

• Гиповитаминоз – это патологическое состояние, развивающееся вследствие недостатка витамина в пище.

• Авитаминоз – это патологическое состояние, развивающееся вследствие полного отсутствия витамина в пище.

• Гипервитаминоз – это патологическое состояние, развивающееся вследствие избыточного поступления витамина в организм.

Причины гиповитаминоза:

а) первичные (экзогенные) причины:

Связаны с особенностями питания и состоянием организма человека:

1. Отсутствие в рационе свежих овощей и фруктов (витамины С и Р);

2. Употребление исключительно рафинированных продуктов (шлифованный рис, хлеб высшего сорта);

3. Использование в пищу исключительно консервированных продуктов и продуктов быстрого приготовления;

4. Употребление в пищу исключительно продуктов растительного происхождения (вызывает недостаток витаминов группы В)

5. Повышенная потребность организма в витаминах (беременность, лактация, онкологические заболевания).

б) вторичные (эндогенные) причины:

Они связаны с нарушением усвоения витаминов:

1. Применение лекарственных препаратов, проявляющих антивитаминную активность;

2. Наблюдается при острых и хронических интоксикациях;

3. Болезнь печени и поджелудочной железы;

4. Усиленный распад витаминов в кишечнике.

5. Групповая характеристика некоторых витаминов

Функциональные группы витаминов	Физиологическое действие витаминов	Представители
Повышающие общую реактивность организма	Регулируют функциональное состояние организма, ЦНС, обмен веществ, питание и состояние тканей	А, С, В1, В2, В5.
Антигеморрагические	Влияют на нормальную проницаемость и устойчивость кровеносных сосудов, повышают свертываемость крови	С, Р, К.
Антианемические	Нормализуют и стимулируют кроветворение	В12, С.
Антиинфекционные	Стимулируют выработку антител, защитного эпителия	А, С.
Регулирующие зрение	Регулируют остроту, расширяют поле цветного зрения	А, В2, С.

1. Характеристика жирорастворимых витаминов

Особенности группы:

• эти витамины растворимы в жирорастворителях и не растворимы в воде;

• они способны накапливаться в организме;

• характерно явление существования витамеров – веществ, несколько отличающихся от витаминов, но также обладающих витаминной активностью.

Витамин А

Впервые был выделен в 1913 г. Представляет собой одноатомный непредельный циклический спирт, t°_пл = 64°C. Растворяется в жирах и органических растворителях. Качественная реакция: с раствором хлорида сурьмы (III) – происходит изменение окраски с синей на розово-фиолетовую. В мягких условиях и под действием ферментов ретинол может переходить в ретиналь (альдегид) – это витамин А₂. Его активность ниже, чем у витамина А.

Признаки гипо - и авитаминоза:

1. Наблюдается похудание и истощение, торможение роста;

2. Сухость кожи, растрескивание и ороговение кожи, сухость слизистой оболочки глаза (ксерофтальмия): слеза не выделяется → сухость слизистой → отек, воспаление, конъюктивит. Конечная стадия – куриная слепота.

3. Снижение иммунитета, учащается заболеваемость.

Признаки гипервитаминоза:

Воспаление глаз, выпадение волос, тошнота, головные боли, истощение. Развивается в течение 3 – 4 часов. Печень белого медведя, тюленя, моржа содержит очень много витамина А.

Биологическая роль витамина А на молекулярном уровне:

1. Витамин А регулирует рост и дифференцировку быстро делящихся и размножающихся клеток и тканей (клетки костной ткани, хряща, эпителия);

2. Регулирует нормальный рост и дифференцировку клеток быстрорастущего организма;

3. Принимает участие в ОВР (наличие двойных связей);

4. Принимает участие в синтезе антител, т.е. иммуноглобулинов;

5. Принимает участие в акте световосприятия (входит в состав родопсина).

Источники витамина А:

1. Сам витамин А содержится в продуктах животного происхождения – в печени, яичном желтке, цельном молоке, сливках, сметане. Печень морского окуня содержит 35% витамина А.

2. Провитамин А – это каротиноиды. Их около 70, самый активный – β - каротин. Содержатся в красномякотных овощах и фруктах.

3. Откладывается в запас в печени в виде сложных эфиров с пальмитиновой кислотой (на 100 г печени – 20 мкг витамина А).

Суточная потребность в витамине А – 1-2,5 мг для взрослых, 2-5 мг для детей, в каротине – 2-5 мг. Передозировка опасна.

Витамин Д

В организме представлен в виде витаминов Д₂ и Д₃. Это кристаллическое, бесцветное вещество, растворимо в органических растворителях. Чувствительны к УФИ. Качественная реакция с SbCl₃ – оранжево-красное соединение. С органическими кислотами по ОН – группе образуют сложные эфиры.

Признаки гипо – и авитаминоза:

1. У детей – рахит. В этом случае наблюдается мягкость костей, они изгибаются под тяжестью тела и приобретают уродливую форму. Наблюдается деформация костей черепа. Все это связано с тем, что в крови понижается содержание кальция и неорганического фосфата.

2. Снижается тонус мышц (атония). Выпячивается живот, вплоть до развития пупочных грыж.

3. При глубоком авитаминозе у детей задерживается появление первых зубов.

4. У взрослых – размягчение костной ткани и деминерализация костей. Возникает остеопороз – повышенная хрупкость и ломкость костей.

Признаки гипервитаминоза:

При большой дозе – смерть (кальцификация почек, аорты, мышц почек).

Биороль витамина Д на молекулярном уровне:

1. Способствует всасыванию Са²⁺ и РО₄ в стенках кишечника;

2. Участвует в обмене Са²⁺ между кровью и костной тканью;

3. Способствует обратному всасыванию – реабсорбции - Са²⁺ и фосфат-ионов в почках.

Источники витамина Д:

Содержится в продуктах животного происхождения, в основном, в печени, сливочном масле, яичном желтке, рыбьем жире, а также в дрожжах, подсолнечном масле.

Суточная потребность – 12-25 мкг.

Витамин Е

Был получен в 1922 г. Обеспечивает развитие нормального потомства.

Признаки гипо - и авитаминоза:

1. При недостатке витамина у животных развивается невынашиваемость плода;

2. Нарушение развития половых процессов (сперматогенез, овогенез).

Биороль витамина Е:

1. Является физиологическим антиоксидантом, т.е. он защищает мембраны клеток от перекисного окисления;

2. Стабилизирует биомембраны.

Источники витамина Е:

1. Растительные масла;

2. Семена злаков, яичный желток, сливочное масло, мясо, салат, капуста.

Депонируется в жировой ткани, в ткани поджелудочной железы и в мышцах.

Витамин К

Выделен в 1935 г.

Признаки гипо – и авитаминоза:

У взрослых авитаминоза по витамину К не наблюдается, но он очень опасен для детей, особенно для младенцев. При этом нарушается процесс свертывания крови и в результате этого наблюдаются внутренние кровотечения, образуются внутренние и подкожные кровоизлияния.

Биороль витамина К:

1. Участвует в процессах свертывания крови;

а) Необходим для образования в печени белков, участвующих в свертывании крови (регулирует образование протромбина).

б) Активирует протромбин, увеличивая в его составе количество центров, связывающих кальций.

1. Повышает прочность стенок капилляров.

Источники витамина К:

Содержится в зеленых культурах (шпинат, капуста, рябина и т.д.). Также витамин К синтезируется микрофлорой кишечника.

Суточная потребность для взрослых – около 1 мг.

1. Характеристика водорастворимых витаминов

Особенности группы:

• хорошо растворимы в воде;

• эти витамины не накапливаются в организме, легко из него выводятся;

• они либо поступают с пищей, либо синтезируются микрофлорой кишечника;

• характерно наличие антивитамеров;

• по химической структуре – гетероциклы;

• гипервитаминоз не характерен.

Витамин В₁

Мелкие, бесцветные кристаллы, растворимы в воде и спирте, не растворимы в органических растворителях. При нагревании разрушение структуры происходит через 15 минут.

Признаки гипо – и авитаминоза:

Полиневрит (болезнь «бери-бери»)

1. Нарушение деятельности со стороны ЦНС: потеря памяти на недавние события, галлюцинации;

2. Нарушается деятельность сердечно-сосудистой системы: одышка, тахикардия, сердечная недостаточность;

3. Наблюдается поражение и расстройство деятельности желудочно-кишечного тракта, а именно нарушаются моторная и секреторная функции, полная атония кишечника. Это приводит к застою и гниению пищи;

4. Нарушается водный обмен, развиваются отеки

5. Наблюдается поражение нервов, боль на всем протяжении нерва, следствием является паралич.

У птиц – судорожное закидывание головы.

Источники витамина В₁:

Широко распространен в дрожжах, горохе, муке грубого помола, почках, печени, нешлифованном рисе, бобах, фасоли и т.д. Синтезируется микрофлорой человеческого кишечника.

Суточная потребность – 1,3-3 мг.

Витамин В₂

Хорошо растворим в воде, растворы имеют зелено-желтую окраску. Устойчив к нагреванию (выдерживает кипячение 6 ч), но при освещении быстро разрушается.

Признаки авитаминоза:

Похудание, остановка роста, выпадение волос, появляются незаживающие трещины в уголках рта, происходит воспаление слизистой («географический язык»), воспаление кровеносных сосудов глаз (нарушение зрения), общая мышечная слабость, шелушение кожи (особенно лица), малокровие.

Биороль витамина В₂:

1. Отвечает за регенерацию тканей;

2. Принимает участие в окислении высших жирных кислот;

3. Входит в состав ферментов класса оксидоредуктаз.

Источники витамина В₂:

Содержится в молочных продуктах, муке грубого помола, зеленых овощах, печени, почках, мясе, яичном желтке.

Суточная потребность – 2-4 мг.

Витамин В₃

Признаки авитаминоза:

1. При недостатке витамина развиваются дерматиты;

2. Происходит обесцвечивание волос;

3. Изъязвление слизистой желудка и кишечника;

4. Понижение иммунитета;

5. Жжение ног.

Источники витамина:

Содержится практически во всех продуктах, может синтезироваться микрофлорой кишечника.

Суточная норма - ≈ 10 мг.

Витамин В₅

Не очень хорошо растворим в воде, растворимость увеличивается в подкисленной среде.

Признаки авитаминоза:

При недостатке витамина образуется шершавая кожа («пеллагра»), поражаются открытые участки кожи, а также слизистая желудочно-кишечного тракта. Затем нарушается работа ЦНС. Боли в области кишечника, тошнота, жидкий стул, психозы, депрессия. Такие симптомы возникают у больных с недостаточным белковым питанием (не хватает триптофана).

Источники витамина:

Содержится в картофеле, рисе, печени, почках, молоке и т.д. Может синтезироваться в организме на основе триптофана.

Суточная потребность – 15-25 мг.

Витамин В₆

Хорошо растворим в воде. Устойчив к кислотам и щелочам, но быстро разрушается при нагревании.

Признаки авитаминоза:

1. Поражение кожи, развитие дерматитов. У животных поражается кожа хвоста, лап, ушей, происходит выпадение волос, изъязвление;

2. Наблюдается расстройство кроветворной системы (анемия);

3. Нарушение со стороны ЦНС: эпилептические припадки (особенно у грудных детей – искусственников)

Биороль витамина:

Входит в состав ферментов, участвуя тем самым в обмене веществ.

Источники витамина:

Содержится в молоке, бобовых культурах, капусте, моркови. Незначительная часть может синтезироваться микрофлорой кишечника.

Суточная доза – 2-3 мг.

Витамин С

В кристаллическом виде устойчив, в растворе – легко окисляется растворами йода, брома, серебра. Является производным углеводов. Синтезируется в организме многих животных, кроме обезьян, летучих мышей, человека, морских свинок.

Признаки авитаминоза:

Цинга.

1. Ломкость капилляров, кровоточивость десен;

2. Общая слабость;

3. Повышенная восприимчивость к инфекциям;

4. Болезненность десен, их отечность и разрыхленность;

5. Множественные подкожные кровоизлияния.

Биороль витамина:

1. Является источником водорода в ОВР, он необходим в синтезе адреналина.

2. Участвует в формировании зрелого коллагена.

Источники витамина:

Содержится в цитрусовых, черной смородине, шиповнике, чесноке, луке, хвое и т.д.