Содержание витаминов в пищевых продуктах растительного происхождения

1 Характеристика  и классификация витаминов

Витамины (от лат. Vita –  жизнь) – низкомолекулярные органические соединения различной химической природы, необходимые для осуществления жизненно важных биохимических и физиологических процессов в живых организмах. Организм человека и животных не синтезирует витамины или синтезирует в недостаточном количестве, поэтому он должен получать их в готовом виде с пищей. Витамины обладают исключительно высокой биологической активностью и требуются организму в очень небольших количествах – от нескольких мкг до нескольких мг в день [1, c.7]. В отличие от других пищевых веществ витамины не являются пластическим материалом или источником энергии и участвуют в обмене веществ в основном как биокатализаторы.

История  открытия витаминов связана с  изучением роли различных пищевых  веществ в жизнедеятельности  организма. Российский ученый Н.И. Лунин впервые (1880 г.) обратил внимание на то, что, помимо белков, жиров, углеводов, минеральных солей и воды, животным необходимы некие особые факторы питания, без которых они заболевают и гибнут. Позже (1912 г.) польский исследователь К. Функ выделил из рисовых отрубей вещество, предохраняющее людей от заболевания бери-бери, и назвал его витамин (от слов Vita — жизнь и амин, поскольку это вещество содержало NH2-rpynny). С тех пор термин витамины стал популярным, хотя в структуру многих витаминов аминогруппа не входит.

   Первоисточником всех витаминов являются растения и особенно зеленый лист, где преимущественно образуются витамины, а также провитамины, т.е. вещества, из которых витамины могут образовываться в организме животного. Человек получает витамины или непосредственно из растений, или косвенно - через животные продукты, в которых витамины были накоплены из растительной пищи во время жизни животного [2, c.83]. В последнее время все более выясняется важная роль микроорганизмов, синтезирующих некоторые витамины и снабжающих ими животных. Так, взрослые жвачные животные не нуждаются в витаминах группы В потому, что этими витаминами их в достаточной мере снабжает микрофлора пищеварительного тракта. 

В настоящее время  выделяют классификацию витаминов по признаку их растворимости в жирах или воде: жирорастворимые и водорастворимые витамины. Также выделяют группу витаминоподобных веществ – вещества, которые относятся к витаминам, хотя их функционирование в качестве витаминов ещё не доказано.

1. Водорастворимые витамины

К водорастворимым относятся  витамины группы В (В₁, В₂, В₆, В₁₂ ), витамин Н, витамин С, витамин Р. В химическом отношении витамины группы В объединяет то, что все они содержат азот, то есть отвечают термину «витамин». В биологическом отношении их объединяет то, то они участвуют в построении молекул коферментов (кофермент – небелковая часть ферментов). Поэтому недостаток их приводит к нарушению обмена веществ.

Буквенное обозначение, тривиальное наименование и наименование водорастворимых витаминов, предложенное Международным союзом чистой и прикладной химии приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1 - Водорастворимые витамины

Примечание – Источник:[4, с.46, таблица 1].

Витамин В1 (тиамин, аневрин)

В 1911 г. К. Функ получил первый препарат тиамина из экстракта шелухи риса, а затем из дрожжей.

Витамин В является водорастворимым. Для всех витаминов группы В    характерно то, что организм не может ими «запасаться», поэтому они должны восполняться ежедневно.

Витамин В1 играет важную роль в обмене веществ, и прежде всего в углеводном обмене. Этот витамин необходим для нормальной работы любой клетки организма, особенно для нервных клеток. Он требуется для сердечно-сосудистой и эндокринной систем, для обмена вещества ацетилхолина, который является химическим передатчиком нервного возбуждения. Витамин В1 нормализует кислотность желудочного сока, двигательную активность желудка и кишечника, повышает устойчивость организма по отношению к инфекциям и другим неблагоприятным факторам внешней среды.

Проведенные научные исследования показали, что этот витамин необходим для предотвращения катаракты.

Тиамин термостабилен и выдерживает  нагревание в кислой среде до 140 °С; в нейтральной и щелочной средах устойчивость витамина по отношению к высоким температурам значительно снижается.

Чем витамин В1 полезен:

• тиамин необходим для нервной системы;
• стимулирует работу мозга;
• улучшает переваривание пищи, особенно углеводов, участвует в жировом, белковом и водном обмене;
• способствует росту организма;
• нормализует работу мышц и сердца;
• повышает защитные силы организма при неблагоприятном воздействии факторов окружающей среды;
• стимулирует работу желудочно-кишечного тракта;
• эффективен при лечении невритов, невралгий, радикулитов;
• помогает при морской болезни и укачивании в полете.

Лучшие натуральные  источники витамина В1:

Особенно много этого  витамина в сухих дрожжах, хлебе, горохе, крупах, грецких орехах, арахисе, печени, сердце, яичном желтке, молоке, отрубях.

Витамин В2 (рибофлавин)

Рибофлавин относится  к флавинам — естественным желтым пигментам, которые содержатся в овощах, картофеле, молоке и других продуктах. Отсюда и произошло название витамина (flavius в переводе с латинского означает «желтый»). Он устойчив во внешней среде, хорошо переносит нагревание, но «не любит» солнечный свет, под влиянием которого переходит в неактивную форму и теряет свои витаминные свойства. У человека рибофлавин может синтезироваться кишечной микрофлорой [14].

Легко всасываясь, как  и все витамины группы В, рибофлавин не накапливается в организме. Поэтому нужно регулярно есть продукты, в которых содержится этот витамин.

Витамин В2 участвует  в окислительно-восстановительных  процессах, защищает сетчатку глаза от избыточного воздействия ультрафиолетовых лучей, обеспечивает адаптацию к темноте, повышает остроту зрения.

Витамин В2 играет важную роль в расщеплении и усвоении жиров, белков и углеводов. Он принимает участие в образовании эритроцитов и некоторых гормонов. Кроме того, он необходим для роста и обновления тканей.

Рибофлавин не разрушается под  действием тепла, воздуха, кислот.

Чем витамин В2 полезен:

• рибофлавин участвует в углеводном, белковом и жировом обмене;
• участвует в процессах роста (может рассматриваться как ростовой фактор). Поэтому этот витамин особенно нужен детям и подросткам, также он влияет на рост плода;
• обеспечивает нормальное световое и цветовое зрение,уменьшает утомляемость глаз;
• участвует в синтезе гликогена, эритроцитов (красных кровяных клеток), т. е. влияет на кроветворение;
• нужен для синтеза гормонов кортикостероидов;
• сохраняет здоровыми кожу, ногти, волосы.

 Лучшие натуральные источники витамина В2

 Больше всего рибофлавина  содержится в продуктах животного происхождения— яйцах, мясе, печени, почках, рыбе, молочных продуктах, сыре, а также в листовых зеленых овощах (особенно в капусте брокколи, шпинате) и в дрожжах.

Витамин В6 (пиридоксин, адермин)

Открытие витамина В6 связано с  наблюдением над экспериментальными животными, которых содержали на особой синтетической диете. У животных развивалось специфическое заболевание кожи — симметричный дерматит. На симметричных участках кожа становилась красной, начинала шелушиться, шерсть постепенно выпадала. Поэтому выделенное в 1938 г. из дрожжей и рисовых отрубей вещество, излечивавшее этот недуг, исследователи назвали адермином. В 1939г. было определено его строение, и вещество получило название «пиридоксил» [17].

Биологическая роль витамина B6 определяется его участием в обмене аминокислот (из аминокислот состоит белок). Здесь следует отметить, что этот витамин особенно нужен для образования витамина РР из аминокислоты триптофана. Витамин B6 играет важную роль в выработке гормонов, нейро-трансмиттеров, а также гемоглобина в эритроцитах.

Витамин также необходим для  получения энергии из углеводов, жиров и белков.

         Чем витамин B6 полезен:

• участвует в обмене веществ (особенно белковом), построении ферментов, обеспечивающих нормальную работу более чем 60 различных ферментативных систем;
• необходим для нормального синтеза нуклеиновых кислот, которые препятствуют старению организма;
• способствует повышению кислотности желудочного сока;
• необходим для синтеза антител, т. е. для поддержания иммунитета, а также для образования красных кровяных клеток;
• нужен для нормальной работы центральной нервной системы;
• помогает избавиться от ночных спазмов мышц, судорог икроножных мышц, онемения рук, некоторых форм невритов конечностей;
• необходим для нормального усвоения цианкобаламина (витамина В12);
• нужен для образования соединений магния в организме.

Лучшие натуральные  источники витамина B6:

Пиридоксин содержится в продуктах животного происхождения  — яйцах, печени, почках, сердце, говядине, молоке. Также его много в зеленом перце, капусте, моркови, дыне.

Витамин В12 (цианокобаламин)

Витамин В12 представляет собой сложное органическое соединение кобальта с группой циана, причем количество кобальта в нем достигает 4,5 %. В дальнейшем было установлено, что с кобаламином может быть соединен не только анион циан, но и другие анионы: нитрит, сульфит, гидроксианион. Последний является природным соединением и называется «оксикобаламин». Витамин В12 необходим для кроветворения. Этот витамин стимулирует рост, благоприятно влияет на жировой обмен в печени, нужен для поддержания в «работоспособном» состоянии нервной и иммунной системы. Организм использует витамин В12, для переработки углеводов, жиров и белков, синтеза аминокислот и создания молекул ДНК. Он необходим для клеточного деления.

Витамин В12 устойчив к нагреванию и остается биологически активным даже при кипячении и последующем длительном хранении при комнатной температуре без доступа света. На свету же он быстро теряет свою активность.

 Чем витамин В12 полезен:

• основная функция цианокобаламина — обеспечение нормального кроветворения,т.е. этот витамин предупреждает развитие малокровия;
• существенно влияет на обмен веществ, особенно белковый;
• играет большую роль в образовании миелиновой оболочки, которая  покрывает нервы;
• необходим для роста детей, а также способствует улучшению аппетита;
• снижает содержание холестерина в крови;
• улучшает работу печени;
• способствует снабжению организма энергией;
• улучшает концентрацию, память и повышает способность равновесия;
• применяется при лечении анемий, лучевой болезни, заболеваний печени, нервной системы, кожных заболеваний .

Лучшие натуральные  источники витамина В12:

Источники цианокобаламина  — только продукты животного происхождения, причем наибольшее количество витамина содержится в субпродуктах (печени, почках и сердце). Довольно много витамина В12 в сыре, морских продуктах (крабах, лососевых рыбах,сардинах), несколько меньше-в мясе и птице [17].

Витамин В9 (фолиевая кислота, фолацин) 

Основные функции витамина В9 — участие в образовании эритроцитов и гемоглобина, регуляция процесса деления клеток. Поэтому этот витамин особенно важен для роста и развития. Фолиевая кислота необходима для кроветворения, играет важную роль в обмене белков, образовании в организме некоторых аминокислот, стимулирует иммунную систему. Этот витамин оказывает благотворное влияние также на жировой обмен в печени, обмен холестерина и некоторых витаминов.

Фолиевая кислота содержится в листьях растений. Кроме того, она в небольшом количестве синтезируется микрофлорой кишечника. В пищевых продуктах витамин В находится в связанной форме, не обладает биологической активностью и не проявляет витаминных свойств.

Чем витамин  В9 полезен:

• необходима организму для производства новых клеток: кожи, волос, крови;
• участвует в удалении жира, который накопился в печени, требуется для нормального белкового обмена;
• может замедлить поседение волос при сочетании с пантотеновой и парааминобензойной кислотами;
• улучшает аппетит, особенно если вы ощущаете упадок сил;
• обеспечивает здоровый вид коже;
• применяется при лечении анемий, лейкопений, гастроэнтеритов,туберкулеза кишечника.

 Лучшие натуральные источники витамина В9:

Фолиевой кислоты много  в темно-зеленых овощах с листьями (салате, шпинате, петрушке, зеленом луке), репчатом луке, моркови, пивных дрожжах, цветной капусте, дыне, абрикосах, бобах, авокадо, яичном желтке, печени, почках, грибах. [14].

Витамин Р (биофлаваноид)

К настоящему времени  из растений выделено большое число  соединений, обладающих Р-витаминной активностью. Все они получили название биофлавоноиды. Основные функции биофлавоноидов — укрепление капилляров и снижение проницаемости сосудистой стенки. Кроме этого, витамин Р активизирует окислительные процессы в тканях, влияет на работу эндокринных желез, а также способствует накоплению в тканях витамина С [2, 91].

Чем витамин  Р полезен:

• обладает мощным капилляроукрепляющим действием, снижает проницаемость сосудистой стенки, предотвращает и излечивает кровоточивость десен.
• необходим для нормального всасывания и обмена витамина С, предохраняет витамин С от разрушения и окисления, а также способствует его накоплению в организме.
• оказывает влияние на работу щитовидной железы.
• предохраняет адреналин от окисления.
• повышает устойчивость к инфекциям.
• помогает при отеках и головокружении, связанных с болезнями внутреннего уха.

Лучшие натуральные  источники витамина Р:

Основные источники  витамина Р — цитрусовые (лимоны, апельсины, грейпфруты, особенно белая кожура и междольковая часть), абрикосы, гречиха, ежевика, черешня, шиповник, черная смородина, черноплодная рябина, петрушка, салат. Значительное количество биофлавоноидов содержится в таких напитках, как чай, кофе, вино, пиво.

Витамин РР (никотиновая кислота, ниацин, ниацинамид, никотинамид)

Витамин РР является водорастворимым. Он входит в состав ферментов, обеспечивающих клеточное дыхание, нужен для высвобождения энергии из углеводов и жиров, необходим для белкового обмена. Никотиновая кислота влияет на сердечно-сосудистую и нервную системы, необходима для поддержания в здоровом состоянии кожи, слизистой оболочки ротовой полости и кишечника. Под влиянием никотиновой кислоты нормализуется работа желудка, поджелудочной железы. Витамин РР устойчив во внешней среде, выдерживает нагревание и продолжительное хранение, не разрушаясь и не снижая своей активности. Он хорошо сохраняется в продуктах при их тепловой обработке в процессе приготовления пищи, а также при консервировании (при автоклавировании, сушке и т. д.), устойчив к действию солнечного света.

Биологическая ценность продуктов зависит не только от количества имеющегося в них витамина РР, но и от того, какая форма этого витамина в них содержится — легкодоступная или прочно связанная. Например, в горохе, фасоли и других бобовых никотиновая кислота находится в легкоусвояемой форме, а в зерновых (таких, как рожь, пшеница) — в прочно связанной форме (поэтому из зерновых витамин плохо усваивается организмом). В особенно «неудачном» сочетании витамин содержится в кукурузе. При сбалансированном питании потребность организма в витамине РР полностью удовлетворяется.

Чем витамин  РР полезен:

• активно участвует в углеводном и белковом обмене;
• способствует снижению уровня холестерина в крови;
• необходима для нормальной работы нервной системы и головного мозга;
• оказывает благоприятное действие на сердечно-сосудистую систему;
• улучшает пищеварение, излечивает желудочно-кишечные расстройства;
• способствует поддержанию кожи в здоровом состоянии;
• участвует в обеспечении нормального зрения;
• улучшает кровообращение и снижает повышенное кровяное давление, так как обладает сосудорасширяющим действием.

 Лучшие натуральные источники витамина РР

Больше всего никотиновой  кислоты содержат пивные дрожжи, хлеб из муки грубого помола, печень, постное мясо, почки, белое мясо птицы, рыба, яйца, сыр, сушеные грибы, кунжутовые семечки, картофель, семечк подсолнечника, финики, чернослив, фасоль.

Витамин С (аскорбиновая кислота)

Это, пожалуй, самый известный  из витаминов. Он стимулирует рост, участвует в процессах тканевого дыхания, обмене аминокислот (структурных блоков белка), способствует усвоению углеводов. Аскорбиновая кислота повышает сопротивляемость организма к инфекциям, интоксикациям химическими веществами, перегреванию, охлаждению, кислородному голоданию. Одна из важнейших функций витамина С — синтез и сохранение коллагена — белка, который «цементирует» клетки и тем самым служит основой образования соединительных тканей. Коллаген скрепляет сосуды, костную ткань, кожу, сухожилия, зубы. Витамин С нормализует уровень холестерина в крови, способствует усвоению железа из пищи, требуется для нормального кроветворения, влияет на обмен многих витамине' Важнейшая функция витамина С — антиоксидантная. Он противодействует токсическому действию свободных радикалов — агрессивных элементов, образующихся в организме при многих отрицательных воздействиях и заболеваниях. Аскорбиновая кислота участвует в выработке адреналина — гормона «боеготовности», увеличивающего частоту пульса, кровяное давление, приток крови к мускулам [2, 86].

Этот важнейший водорастворимый  витамин в природных условиях встречается в трех формах: в виде аскорбиновой кислоты, дегидроаскорбиновой кислоты и аскорбигена. Больше всего (до 70 %) в растениях аскорбигена. Он наиболее устойчив к окислению.

В организме человека аскорбиновая кислота не образуется. Поступающий с пищей витамин С начинает всасываться уже в полости рта и желудке, но основное его количество усваивается в тонкой кишке. В теле здорового взрослого человека содержится от 4 до 6 г аскорбиновой кислоты.

Витамин Н (биотин)

Биотин был открыт в 1901 г. В те годы изучение витаминов еще только начиналось и знания ученых о витаминах были ограниченны. Новому, незнакомому веществу было дано название «биос», что означает «жизнь». Несколько лет спустя биотин открыли еще раз, приняв его за новое вещество. Это вещество называли «защитным фактором X», «коферментом R», «витамином Н», и только через какое-то время исследователи поняли, что имеют дело с одним и тем же веществом. После этого его окончательно переименовали в биотин и стали обозначать витамином Н.

Биотин необходим для работы 9 ферментативных систем. Он участвует в обмене углеводов, белков, жиров. Этот витамин необходим для иммунной системы, кожи, нервной системы. С помощью биотина организм получает энергию из белков, жиров и углеводов. Биотин нужен для нормальной работы желудка и кишечника, он оказывает липотропное действие и является фактором роста.

Этот витамин устойчив к нагреванию, действию щелочей, кислот и кислорода воздуха.

          Чем витамин Н полезен:

• необходим для обмена никотиновой кислоты (витамина РР);
• обладает инсулиноподобной активностью — снижает уровень сахара в крови;
• предотвращает облысение и поседение;
• облегчает мышечные боли;
• уменьшает выраженность экземы и дерматита;
• требуется для синтеза аскорбиновой кислоты.

Лучшие натуральные  источники витамина Н:

Больше всего биотина  в говяжьей печени, яичном желтке, молоке, орехах,фруктах.

1.2 Жирорастворимые  витамины

К группе жирорастворимых  витаминов относятся витамины: А, D, E, K.

Для этой группы витаминов характерны следующие особенности:

• хорошая растворимость в липидах;
• гидрофобность;
• способность к накоплению в организме – созданию депо:
• явления гиповитаминоза возникают при длительном не поступлении их с пищей в организм;
• при избыточном длительном поступлении с пищей или приеме лекарственных препаратов в дозировках выше терапевтических, возникают явления гипервитаминоза;
• при приеме очень высоких доз однократно могут возникать токсические состояния.

Буквенное обозначение, тривиальное наименование и наименование жирорастворимых витаминов, предложенное Международным союзом чистой и прикладной химии приведены в  таблице 2.

Таблица 1.2 - – Жирорастворимые витамины

Примечание – Источник: [4, с.46, таблица 1].

Витамин А (ретинол, антиксерофтальмический, антиинфекционный, витамин роста)

В настоящие время  в группу витаминов А влючают  несколько соединений, имеющих много общего с рейтинолом. Это ретинол, дегидроретинол, ретиналь, ретиновая кислота эфиры и альдегиды ретинола. Перечисленные соединения содержаться только в продуктах животного происхождения. Кроме того, в состав пищевых продуктов растительного происхождения входяд оранжево-красные пигменты — провитамины А, относящиеся к группе каратиноидов. Наиболее активен каратиноид каротин. В организме, в стенках тонкого кишечника, каротиноиды превращаются в витамин А [17].

Витамин А нужен для  роста и развития организма, сохранения нормального зрения. Он регулирует обмен веществ в слизистых оболочках всех органов,предохраняет от поражений кожу, нормализует работу половых желез. Витамин А повышает иммунитет, повышает устойчивость организма к инфекциям.

Чем витамин А полезен:

• предотвращает нарушения зрения в сумерках;
• способствует формированию светочувствительного пигмента (родопсина);
• повышает сопротивляемость организма к различным инфекциям;
• способствует росту и укреплению костей, сохранению здоровья кожи, волос, зубов, десен;
• оказывает антираковое действие;
• повышает внимание и ускоряет скорость реакции.

Лучшие натуральные  источники витамина А:

Витамина А особенно много содержится в печени, особенно морских животных и рыб, сливочном масле, яичном желтке, сливках, рыбьем жире.

Каротин в наиболее высоких  концентрациях обнаружен в моркови, абрикосах, листьях петрушки и шпината, тыкве.

 Витамин D (кальциферол)

Витамин D - это совокупность биологически активных веществ, похожих  по химической структуре. Все витамины группы D регулируют уровень фосфора  и кальция в организме человека.

В современной медицине витамином D принято считать витамин D2 (эргокальциферол) и витамин D3 (холекальциферол). Это жирорастворимые бесцветные кристаллы, не имеющие запаха и способные выдерживать действия высоких температур.

Участвуют в обменах  кальция и фосфора в организме. В этой связи витамин Д называют так же “антирахитическим”. Рахит это заболевание, возникающее только в детском возрасте, характеризующееся необратимыми изменениями костного скелета, что приводит к искривлению ног, неправильному развитию грудной клетки, костей черепа. Взрослых витамин Д предохраняет от переломов и размягчений костей. Наш организм сам способен к выработке витамина Д под влиянием ультрафиолетовых лучей. Однако возможна и передозировка витамина Д (гипервитаминоз), что само по себе является небезопасным для организма.

Витамины группы D: D2, D3, D4, D5, D6, D7 имеют сходное строение. Подобно витамину А они поступают в организм главным образом в виде провитаминов – особых жироподобных веществ, называемых стеролами, которые под действием УФ-лучей солнечного света превращаются в витамины группы D: из эргостерола – витамин D2, из 7 –дегидрохолестерола – витамин D3, из гидрированного эргостерола – витамин D4 и т.д [2, c.93].

Витамин D устойчив к воздействию высоких температур и не разрушается  при кулинарной обработке.

Чем витамин D полезен:

• способствует усвоению кальция, сохранению структуры костей;
• при сочетании с витаминами А и С помогает предотвращать простудные заболевания;
• способствует усвоению витамина А;
• ускоряет выведение из организма свинца и некоторых других тяжелых металлов;
• улучшает усвоение магния;
• уничтожает туберкулезную палочку, дрожжи и некоторые другие микробы;
• нормализует свертывание крови.

Лучшие натуральные  источники витамина D:

Больше всего витамина D содержится в рыбьем жире, сардинах, сельди, лососе, тунце, молоке и молочных продуктах.