Биохимическая природу витамина С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Актуальность проблемы

Рациональное питание  человека складывается из пищи животного  и растительного происхождения  и одним из его условий является присутствие достаточного количества витаминов.

Витамины – низкомолекулярные  органические соединения различной  химической природы, которые необходимы человеку для нормальной жизнедеятельности. Одним из важнейших природных  антиоксидантов является витамин С (аскорбиновая кислота), который, кроме того, принимает участие в целом ряде биохимических процессов. Каждому из нас необходимы витаминные и минеральные добавки каждый день для поддержания нормальной жизнедеятельности организма.

Во-первых, человеческий организм самостоятельно вырабатывает лишь очень немногие из витаминов, к тому же в малых количествах. А витамин С мы можем получать только с пищей или в качестве специальных препаратов.

Во-вторых, сложно получать витамин С в натуральном виде. Как отмечают специалисты, даже в самой здоровой и сбалансированной диете легко обнаружить дефицит витаминов - приблизительно 20-30% от рекомендуемой нормы. Лишь немногие люди и особенно дети едят достаточно фруктов и овощей, которые являются главными пищевыми источниками витамина С. Тепловая обработка, хранение и биохимическая переработка приводят к разрушению большей части витамина С, который мы в ином случае могли бы получать из пищи. Еще больше его сгорает в организме под влиянием стресса, курения и других источников повреждения клеток, наподобие дыма и смога. Повсеместно используемые медикаменты, такие как аспирин или противозачаточные средства, в огромной степени лишают наш организм тех количеств витамина, которые нам все-таки удалось получить.

В-третьих, в Украине  только 20% населения принимают витаминные препараты. Цифра неутешительная, особенно если учесть, что недостаток витаминов наблюдается у 60-80% населения (по данным Института питания РАМН). Но в каких же продуктах и сколько содержится витамина С? Ответ на этот вопрос можно найти в различных справочниках. Однако там говорится о фруктах или овощах вообще, а сколько витамина С содержится в данном продукте? Ответ на этот вопрос может дать лишь количественное определение с помощью различных методов окислительно-восстановительного титрования.

Цель работы: изучить  биохимическую природу витамина С и определить его количественное содержание в некоторых пищевых  продуктах и витаминных препаратах.

Объект исследования - химическое строение и свойства витамина С, его биологическая и валеологическая роли.

Предмет исследования – пищевые продукты, содержащие витамин С и некоторые витаминные препараты.

Цель:

 определить в условиях школьной лаборатории наличие витамина С в отдельных продуктах питания.

  Задачи:

1. Выяснить значение витамина С в образовании ферментов, веществ антиоксидантов, уничтожающих перекисные соединения в организме, повышающие иммунитет.
2. Рассмотреть экологическое значение витамина С.
3. Ознакомиться с биохимическими свойствами витамина С.
4. Методом йодометрии, выяснить в каких именно овощах и фруктах содержится наибольшее количество витамина С и, сравнив содержание витамина С в готовых и свежеприготовленных соках, рекомендовать их для употребления.
5. Провести опрос-анкету учащихся, как часто они употребляют продукты питания, содержащие витамин С.

  Гипотеза:

если выяснить, в каких продуктах содержится наибольшее количество витамина С, то эти продукты можно рекомендовать для регулярного употребления.

Поставленные цель и  задачи, выдвинутая гипотеза определили:

Предмет исследования: витамин С.

Объекты исследования: продукты ( фрукты, соки).

Методы исследования:

1. метод эксперимента – йодометрия;

 

      Данная работа носит как теоретический, так и прикладной характер, так как изучались научные данные о свойствах и физиологическом воздействии витамина С на организм человека; экспериментальным путём доказано наличие витамина С в отдельных продуктах, даны рекомендации при выборе продуктов.

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Основная часть

1. История открытия витаминов

К концу XIX века наука  о питании все чаще стала приходить к выводу о том, что для здоровья человека недостаточно одних белков, жиров и углеводов. Необходимы и другие вещества, недостаток которых вызывает болезни и может привести к смерти. Опыт длительных морских путешествий показал, что при достаточных запасах продовольствия люди могут умереть от цинги. В XIX веке в странах Юго-Восточной и Южной Азии, где основным продуктом питания был рис, и люди начали широко употреблять его в обработанном - шлифованном виде, стало распространяться заболевание, получившее название "бери-бери", от которого умирали десятки тысяч людей, не испытывающих нужду в питании. Почему это происходило? 

 

На этот вопрос не было ответа до тех пор, пока в 1880 году русский  ученый-физиолог Н.И. Лунин, изучавший  роль минеральных веществ в питании, заметил, что мыши, получавшие искусственный рацион, составленный из известных компонентов молока: казеина, жира, сахара и солей, заболевали и погибали. А мыши, получавшие натуральное молоко, были здоровы. "Из этого следует, что в молоке... содержатся еще другие вещества, незаменимые для питания". "Обнаружить эти вещества и изучить их значение в питании, было бы исследованием, представляющим огромный научный и практический интерес" - сделал вывод ученый. 

 

Впервые "бери-бери" подробно описал японский морской врач Такаки (Takaki) в 1884 году, который высказал мысль, что это заболевание является "болезнью пищевой недостаточности". В 1897 году нидерландскому врачу Христиану Эйкману (Eijkman), работавшему на острове Яве, удалось найти причину болезни "бери-бери". В этом ему помогли куры, которые питались шлифованным рисовым зерном и заболевали похожей болезнью. Однако стоило заменить очищенный рис на неочищенный, как болезнь проходила. Таким образом, Эйкман сделал вывод о том, что в наружной оболочке неочищенных рисовых зерен содержится жизненно необходимое пищевое вещество. 

 

В 1911 польский ученый-химик  Казимир Функ (Funk) году выделил из рисовых отрубей это вещество, которое в самой малой дозе излечивало голубей от полиневрита. В 1912 году он определил его химический состав и, обнаружив в нем аминогруппу, назвал его "витамин" - "амин жизни" (от слова "vita" - жизнь). После большого числа исследований в 1920-1334 гг. удалось установить химическую формулу этого витамина, и ему дали название "анейрин". Но из-за содержания в нем серы, анейрин в дальнейшем получил название "тиамин". В 1936 году Уильяме (Williams) осуществил синтез тиамина. 

 

Авитаминоз А был  известен с глубокой древности. Еще  в Древнем Египте и Китае для  лечения болезни глаз рекомендовали  применять печень. В 1909 году Степп (Stеpp) обнаружил, что в жире содержится некий фактор роста. В 1913 году Мак-Коллем (McCollum) и Денис (Devis) назвали активное начало, содержащееся в сливочном масле и рыбьем жире "фактором А", а в 1916 году он получил название "витамина А". Позднее было показано, что содержащийся в пище каротин, превращается в организме животных в витамин А. В 30-х годах была установлена химическая структура и осуществлен синтез витамина А. 

 

В 1913 году Функ выделил  из рисовых отрубей никотиновую кислоту, но только в 1926 году Гольдбергер (Goldberger) открыл термостабильный фактор в дрожжах и предположил, что он является антипеллагрическим фактором. Синонимами никотиновой кислоты стали: "фактор РР" (Реllagra-Prеventativе factor- предотвращающий пеллагру), "ниацин" (nicotinic acid-niacin), "никотинамид" и "ниацинамид".  

 

В 1913 году Осборн (Osborn) и  Мендель (Mendel) доказали присутствие  в молоке вещества, необходимого для  роста животных. Но лишь в 1938 году Кун (Kulm) определил химическую формулу и осуществил синтез флавина, названного "лактофлавином" или витамином В2. В настоящее время он получил название "рибофлавин", поскольку в его состав входит рибоза. 

 

Еще в 1901 году Уильдьерс  установил вещество, необходимое  для роста дрожжей и предложил  его назвать "биосом" (от греческого "bios" -жизнь). В 1927 году Боас (Boas) обнаружил тормозящее действие вещества, содержащегося в ряде пищевых продуктов на токсический агент яичного белка (овидин), назвав его "фактором Х", который затем получил название "витамин Н" или - "коэнзим R". Позднее Сент-Дьордьи (Sеnt-Gyorgy) определил химическую структуру этого витамина. В кристаллическом виде это вещество впервые выделил в 1935 году Кегль (Kegl) из желтка яиц и предложил назвать его "биотин".  

 

Лечебное действие свежих овощей и фруктов при цинге было известно еще во времена Гиппократа. В конце XIX века русский врач В.В. Пашутин установил, что цинга возникает в результате отсутствия в растительной пище определенного фактора. В 1912 году Хольст (Holst) и Фрелих (Frolich) в опытах на морских свинках установили присутствие в свежих овощах водорастворимого фактора, предохраняющего от цинги. В 1919 году Друммон (Drummond) дал этому веществу название "витамин С". В 1928 году Сент-Дьордьи удалось выделить и определить химическую формулу этою витамина, которое было названо "гексуроновой кислотой", но затем получило название "аскорбиновая кислота" (предотвращающая скорбут - цингу). 

 

В 1920 году впервые выявили  роль витамина Е в репродуктивном процессе. В 1922 году Эванс (Evans) установил, что при нормальной овуляции и зачатии у беременных крыс происходила гибель плода в случае исключения из пищевого рациона жира. В 1936 году путем экстракции из масел ростков зерна были получены первые препараты витамина Е, названного "альфа - и бета- токоферолом" (от слов "tocos" - рождение и "phero" - носить). Биосинтез витамина Е был осуществлен в 1938 году швейцарским химиком Паулем Каррером (Karrer). 

 

В 1926 году В.В. Ефремов  высказал предположение, что макроцитарная  анемия у беременных женщин может быть связана с авитаминозом и что антианемический витамин содержится в печени, которая им помогала в лечении. В 30-х годах Митчел (Mitchell) и Снел (Snell) выделили из листьев шпината фракцию, стимулирующую рост ряда бактерий в культуре, которая получила название "фолиевой кислоты" (от слова Folium - лист). В 1945 году из печени и дрожжей была изолирована, а затем и синтезирована фолиевая кислота, которая представляла птероилглютаминовую кислоту.  

 

В том же 1926 году Майнот (Minot) и Мерфи (Murphy) открыли специфическое лечебное действие печени при злокачественном малокровии. Но лишь в 1948 году Рикс (Rickes) и Спайс (Spies) смогли выделить из печени антианемический фактор, названный витамином В12. 

 

В 1929 году было высказано  предположение о существовании пищевого фактора, влияющего на свертываемость крови. В 1935 году датский химик Хенрик Дам (Dam) выделил жирорастворимое вещество, которое назвали витамином К (coagulation vitamin - витамин, повышающий свертываемость крови). 

 

В 1933 году Уильяме (Williams) открыл существование фактора роста дрожжей, а в 1938 году он изолировал его из печени и расшифровал химическую структуру. Оно получило название "пантотеновая кислота" (от греческого слова "pantos" - вездесущий), так как было обнаружено во многих животных и растительных тканях.  

 

В 1935 году Берч (Birch), Сент-Дьордьи  и Харрис (Harris) установили, что пеллагра у крыс не связана с недостатком  никотиновой кислоты, как полагал  Гольдбергер, а вызвано отсутствием  другого фактора, который был  назван витамином B6 или "пиридоксином". Обозначение этого витамина "В6" связано с тем, что он был открыт позднее витаминов В3, В4 и B5 (факторов роста голубей и крыс), не имеющих существенного значения для человека.

2. Классификация витаминов.

 

 

Классифицировать  витамины по химической структуре невозможно - настолько они разнообразны и относятся к самым разным классам химических соединений. Однако их можно разделить по растворимости: на жирорастворимые и водорастворимые. 

 

К жирорастворимым  витаминам относят 4 витамина: витамин А (ретинол), витамин D (кальциферол), витамин Е (токоферол), витамин К, а также каротиноиды, часть из которых является провитамином А. Но холестерин и его производные (7-дегидрохолесторол) также можно отнести к провитамину D. 

 

К водорастворимым витаминам относят 9 витаминов: витамин B1 (тиамин), витамин В2 (рибофлавин), витамин В5 (пантотеновая кислота), витамин РР (ниацин, никотиновая кислота), витамин В6, (пиридоксин), витамин В9 (витамин Вс, фолиевая кислота), витамин В12 (кобаламин) и витамин С (аскорбиновая кислота), витамин Н (биотин)

 

 

Официальное название	Синоним	Форма витамина	Уровень потребления	Адекватный  уровень потребления*
Жирорастворимые витамины
ретинол	витамин А	две формы	мг	1,0
каротиноиды		семейство	мг	15,0**
кальциферол	витамин D	семейство	мкг	5,0*
токоферол	витамин Е	семейство	мг	15
нафтохинон	витамин К	две формы	мкг	120***
Водорастворимые витамины
тиамин	витамин B1	моносоединение	мг	1,7
рибофлавин	витамин В2, лактофлавин	две формы	мг	2,0
никотиновая кислота	витамин В3, РР, ниацин	две формы	мг	20
пантотеновая  кислота	витамин B5	моносоединение	мг	5,0
пиридоксин	витамин В6	семейство	мг	2,0
фолиевая кислота	витамин В9, Вс	семейство	мкг	400
кобаламин	витамин B12	семейство	мкг	3,0
аскорбиновая  кислота	витамин С	моносоединение	мг	70
биотин	витамин Н	моносоединение	мкг	50

 

 

 

Часть витаминов  представлена в форме моносоединений - 4 витамина:

Витамин B1 - тиамин

Витамин B5 - пантотеновая кислота

Витамин С - аскорбиновая кислота

Витамин Н - биотин 

 

Все остальные 9 витаминов, представляют собой группы соединений, обладающих похожими свойствами: 

 

Витамин А. Известны два соединения с активностью витамина А: ретинол (витамин А1) ретиналь (витамин А2). В тканях ретинол превращается в сложные эфиры: ретинилпальмитат, ретинилацетат и ретинилфосфат. Витамин А и его производные находятся в организме в транс конфигурации, лишь в сетчатке глаза образуются цис-изомеры ретинола и ретиналя. 

 

Каротиноиды. Каротиноиды встречаются практически во всех животных и растениях, особенно в организмах, развивающихся на свету. Описано около 563 вида каротиноидов (Штрауб О., 1987), не считая их цис- и транс-изомеров. Основными каротиноидами и полиенами являются:

- альфа- и  бета-каротины и бета-ano-8-каротиноиды,

- бета-криптоксантин, астаксантин, кантаксантин, цитроксантин, неоксантин, виолаксантин, зеаксантин,

- лютеин,

- ликопин,

- фитоен, фитофлуен  

 

Большинство каротиноидов является ксантофиллами, селективно поглощают  свет, имеют обычно желтый цвет и  придают желтую окраску осенним листьям. К основным ксантофиллам относятся лютеин и зеаксантин. Кроме ксантофиллов, существует группа каротинов (альфа-, бета- и гамма-каротины), к которым принадлежит наиболее известный каротиноид - бета-каротин, наиболее активный из всех каротиноидов. При расщеплении молекулы бета-каротина может образовываться 2 молекулы ретиналя, альфа- гамма- формы образуют лишь по одной молекуле витамина А. Однако в процессе метаболизма превращение бета- каротина в ретинол происходит и соотношении 6:1, т.е. из 6 мг бета-каротина образуется 1 мг ретинола. Для всех каротиноидов это соотношение составляет 12:1 . 

 

Витамин D. Из многочисленных соединений, обладающих активностью витамина D (кальциферолы), наиболее важны для человека эргокальциферол (витамин D2) и холекальциферол (витамин D3). Основной предшественник витамина D - провитамин 7-дегидрохолестерин содержится в пище животного происхождения, а также образуется в слизистой оболочке тонкой кишки и в печени. В коже под воздействием определенного спектра естественного ультрафиолетового облучения он превращается в холекальциферол (витамин D3). Следует подчеркнуть, что при искусственном загаре витамин D в коже не образуется. В пище растительного происхождения содержится провитамин эргостерин, который в коже может превратиться в эргокальциферол (витамин D2). В организме человека активность обоих групп витаминов приблизительно одинакова. Эрго- и холекальциферолы, транспортируются в печень, где из них образуется 25-гидроксикальциферал, который в дальнейшем в почках гидроксилируется до 1,25-дигидроксикальциферола. Эта активная форма витамина D, поступая в кишечник, вызывает образование специфического кальций (Са)-связывающего белка, который усиливает всасывание Са в тонкой кишке. Одновременно этот метаболит ускоряет реабсорбцию Са в почечных канальцах.

Таким образом, недостаточность витамина D может  наблюдаться не только при его  дефиците в составе питания, но и  при недостаточном образовании  в коже при отсутствии солнечного облучения, а также и при заболеваниях печени и почек. 

 

Витамин Е. Это группа из восьми химически родственных соединений - четырех токоферолов (альфа-, бета- гамма- и дельта-) и четырех токотриенолов, активность которых в качестве витамина Е сильно различается. Наиболее активной формой витамина является D-альфа-токоферол, однако дельта-токоферол обладает более высокой антирадикальной активностью.  

 

Витамин К. Широко распространен в природе и представлен в двух формах. В зеленых растениях и водорослях содержатся витамины ряда K1 (филлохиноны). Продукты животного происхождения и бактерии содержат витамины ряда К2 (менахиноны). 

 

Витамин В2. Рибофлавин (лактофлавин) в организме человека представлен в двух формах: флавинмононуклеотида и флавинадениндинуклеатида.  

 

Витамин PP. Ниацин (никотиновая кислота) - два соединения, включающих никотиновую (пиридин-5-карбоновую) кислоту и никотинамид, имеющие одинаковую активность. Коферментные формы - НАД и НАДФ функционируют в составе более чем 100 дегидрогеназ. 

 

Витамин В6. Объединяет пиридоксин, пиридоксамин и пиридоксаль,а также их фосфаты. Витамин поступает с пищей в форме пиридоксина, который фосфорилируется в тонкой кишке и в печени, а затем окисляется до пиридоксальфосфата. В качестве коферментов работают пидоксаль-5-фосфат и пиридоксаминфосфат. 

 

Витамин В9. Фолиевая кислота (фолацин, птероилглутаминовая кислота) - группа родственных соединений, обладающих сходной биологической активностью, представлены фолиевой кислотой, ее многочисленными коферментными формами, а также ди- и полиглутаматами. При всасывании в кишечнике образуется тетрагидрофолиевая кислота и продукт ее метилирования. 

 

Витамин В12. Кобаламин (цианкобаламин) - общее название группы соединений, которые характеризуются наличием атома кобальта в центре порфиринового кольца. В организме активностью витамина В12 обладают 6 форм кобаламина: цианкобаламин, гидроксикобаламин, кобаламин R, кобаламин S, метилкобаламин и аденозилкобаламин. Кобаламин образует две коферментные формы: метилкобаламин и дезоксиаденозилкобаламин.

3. Физиологическая роль витамина С.

Физиологическая роль и основные функции витамина С в организме человека:

• Принимает участие в синтезе коллагена, который является основным структурным белком соединительной ткани. Коллаген выполняет в соединительной ткани роли каркаса, словно металлическая основа в железобетоне.  При недостатке коллагена или нарушении его структуры прочность соединительной ткани уменьшается, а, значит, пострадает весь организм, поскольку соединительная ткань содержится во всех органах и системах.
• Участвует в синтезе норадреналина и серотонина, выполняющих важную роль в передаче нервных импульсов. В случае недостатка аскорбиновой кислоты может нарушиться образование и этих трансмиттеров, что негативно скажется на функционировании нервной системы. Например, пониженный уровень серотонина и норадреналина способен привести к развитию депрессивных состояний, беспокойству, снижению жизненного тонуса, мигреням, нарушениям сна, к навязчивым состояниям и маниакальным психозам, чувству раздражения и тревоги, снижению памяти и концентрации внимания, к агрессивному поведению, к замедлению движений и речи, к снижению либидо.
• Аскорбиновая кислота участвует в синтезе карнитина. В организме человека карнитин оказывает анаболическое, антигипоксическое действие, активирует жировой обмен и способствует снижению массы тела, улучшает регенерацию поврежденных тканей, улучшает аппетит, участвует в детоксикации ксенобиотиков и органических кислот, выполняет нейрозащитное действие и обладает защитным эффектом при апоптозе. При недостатки витамина С синтез карнитина уменьшается и все описанные положительные эффекты от его присутствия в организме начинают уменьшаться.
• Витамин С принимает участие в образовании желчных кислот из холестерина, что способствует выведению его излишков из организма, а, значит, приводит к снижению уровня холестерина в крови. Таким образом, можно сказать, что регулярное употребление достаточного количества аскорбиновой кислоты будет способствовать снижению риска развития атеросклероза.
• Аскорбиновая кислота обеспечивает гидроксилирование кортикостероидных гормонов. Кортикостероидные гормоны выполняют множество важных функций в организме, например, регулируют механизмы адаптации во время стресса, повышают иммунитет,  управляют обменом веществ и т.д. При недостатке витамина С синтез кортикостероидов может быть нарушен, что выразится в снижении иммунитета, повышению заболеваемости ОРВИ, нарушению реакций адаптации и другим негативным последствиям.
• Аскорбиновая кислота  – мощный антиоксидант, который напрямую защищает белки, липиды, ДНК и РНК от повреждения их свободными радикалами и перекисями. Витамин С поддерживает в клетках восстановлены глутатион на оптимальном уровне (по соотношению восстановленного и окисленного глутатиона можно судить об  оксидативном стрессе), обеспечивает защиту SH-групп ферментов от окисления, восстанавливает антиоксидантную активность токоферола. Выполняя функцию антиоксиданта, аскорбиновая кислота повышает устойчивость организма к воздействию негативных внешних факторов (токсины, радиация),  предупреждает развитие онкологических заболеваний и замедляет процессы старения в организме (свободнорадикальная теория старения).
• Аскорбиновая кислота оказывает влияние на обмен в организме некоторых микронутриентов, например, участвует в восстановлении трехвалентного железа в более усвояемое двухвалентное. Благодаря витамину С повышается биодоступность  железа, поступающего с растительной пищей.
• Показана связь между витамином С и обменом других витаминов, в частности, тиамина, ниацина, рибофлавина, фолиевой кислоты, пантотеновой кислоты, биофлавоноидов.
• В настоящее время имеются многочисленные научные подтверждения того, что аскорбиновая кислота принимает участие в поддержании нормальной иммунной реакции организма  на уровне клеток и гуморальном уровне.

 

 Биохимические свойства витамина С.

Аскорбиновая кислота (С₆Н₈О₆) имеет следующую химическую формулу :

 

  

 

По физическим свойствам является бесцветным кристаллическим веществом с приятным острым кислым вкусом, температура плавления 192ºС. Аскорбиновая кислота легко растворима в воде, плохо растворима в этаноле и почти нерастворима в других органических растворителях. Наличие двух асимметричных атомов углерода в 4-м и 5-м положениях, свидетельствует о возможности существования четырех оптических изомеров аскорбиновой кислоты. Естественные изомеры, относящиеся к витаминам, являются L-изомерами.

По химическим свойствам  витамин C является слабой кислотой, производным углевода гексозы и по структуре похож на шестиуглеродный сахар глюкозу. Активной частью вещества является аскорбатный ион, который может проявлять свойства либо кислоты, либо нейтральной или слегка основной соли (аскорбат) .

Было замечено, что  сок растений, содержащих витамин  С, обладает ярко выраженными восстанавливающими свойствами, в частности, он дает весьма эффективную реакцию серебряного  зеркала, т.е. восстанавливает аммиачный раствор азотнокислого серебра с образованием на стенках пробирки или колбы зеркального налета чистого серебра. Если через такой сок пропускать кислород, то он утрачивает восстанавливающие свойства и противоцинготную активность. Реакция среды оказалась весьма существенным фактором, оказывающим влияние на стабильность витамина в водных растворах. При низких значениях рН, т.е. в кислой среде, антицинготный фактор сохранял свою активность гораздо дольше, чем в среде щелочной.

Первые исследования химических свойств синтетически полученного витамина С также показали его способность легко окисляться в водных растворах растворенным кислородом воздуха. Оказалось, что это зависит от наличия в составе его молекулы диенольной группировки. Эта группировка легко отдает водород гидроксильных групп. Процесс окисления аскорбиновой кислоты можно изобразить так:

 

Рис. 2. Этапы окисления аскорбиновой кислоты

 

На рис. 2 показано, что продукт окисления аскорбиновой кислоты – L-дегидроаскорбиновая кислота, которая является обратимо окисленной формой аскорбиновой кислоты и обладает сильными кислотными свойствами, дегидроаскорбиновая кислота утрачивает их вместе с двумя диенольными атомами водорода. Отсутствие двойной связи между атомами углерода делает молекулу дегидроаскорбиновой кислоты довольно неустойчивой к гидролизу, особенно в щелочной и даже слабокислой среде, лактонного кольца с образование 2,3-дикето-L-гулоновой кислоты, которая затем окисляется с разрывом углеродного скелета молекулы и образованием L-треоновой и щавелевой кислот. Ни 2,3- дикето-L-гулоновая кислота, ни продукты ее разложения не обладают свойствами витамина С.

Изучение процесса окисления  аскорбиновой кислоты показало, что  в водных растворах в присутствии  кислорода воздуха этот процесс  не идет без катализаторов-ионов меди и серебра. Однако в обычной водопроводной воде ионы этих металлов всегда присутствуют, во всяком случае ионы меди, в достаточном для каталитического действия количестве.

Растворенный в водопроводной  воде хлор также оказывает окисляющее действие и приводит к разрушению витамина С.

Существует целый ряд  веществ, предохраняющий аскорбиновую кислоту от окисления. К ним относятся  различные сернистые соединения и некоторые производные пурина, такие, как ксантин, мочевина.

При хранении или сушке плодов и овощей для большей сохранности витамина С их подвергают обработке сернистым газом. Проникая в клетки и растворяясь в клеточном соке, сернистый газ образует с водой сернистую кислоту, которая подавляет активность фермента (аскорбиноксидазы), катализирующего процесс окисления аскорбиновой кислоты. Сахар также способствует большей сохранности витамина С.

5. Источники содержания витамина С.

Аскорбиновая  кислота является одним из наиболее широко распространенных в природе  витаминов. Она синтезируется растениями и подавляющим большинством животных. Животные продукты в общем более бедны витамином С, хотя отдельные органы содержат относительно высокие концентрации. С другой стороны, семена и зерна высших растений лишены витамина С. Однако с первых дней прорастания в них появляется аскорбиновая кислота. Богаты витамином С листья, плоды, несколько беднее корнеплоды. По богатству витамином С выделяются плоды шиповника, дающие экстракты хорошего вкуса. Синтез и накапливание аскорбиновой кислоты в одном и том же виде растений варьируют в зависимости от многих условий: почвы, агротехники, удобрений, освещенности, водного режима, температуры и др. Растения изменяются в онтогенезе. Для некоторых культур сортовые колебания очень велики. Так концентрация аскорбиновой кислоты в разных сортах черной смородины колеблется от 69 до 250 мг, а в яблоках – от 1 до 30мг (в Алтайском крае). В картофеле, капусте, а также в женском молоке часть витамина С находится в связанной форме, которая не выявляется обычными методами определения.

Содержание витамина С в некоторых пищевых продуктах (в мг на 100 г) (подробно в приложении 1)

Наименование пищевых продуктов	Количество аскорбиновой кислоты	Наименование пищевых продуктов	Количество аскорбиновой кислоты
Овощи		Фрукты и ягоды
Перец красный	250	Шиповник сушеный	До 1500
Перец желтый сладкий	125	Смородина черная	250
Капуста цветная	75	Апельсины	50
Редис	50	Яблоки	20

 

Таким образом, мы выяснили, что самые богатые витамином  С являются фрукты: апельсины, смородина  черная, шиповник и овощи: перец, капуста.

2.6Суточная потребность в витамине С.

Суточная потребность  человека в витамине С зависит  от ряда причин:

• возраста, пола, выполняемой работы, состояния беременности или кормления грудью, климатических условий, вредных привычек.
• Болезни, стрессы, лихорадка и подверженность токсическим воздействиям (таким, как сигаретный дым) увеличивают потребность в витамине С.
• В условиях жаркого климата и на Крайнем Севере потребность в витамине С повышается на 30-50 процентов. Молодой организм лучше усваивает витамин С, чем пожилой, поэтому у лиц пожилого возраста потребность в витамине С несколько повышается.

Средневзвешенная  норма физиологических потребностей составляет 60-100 мг в день. Обычная  терапевтическая доза составляет 500-1500 мг ежедневно.

Рекомендуемая суточная потребность в витамине С

Категория	Возраст (лет)	Витамин С (мг)
Грудные дети	0-0,5	30
	0,5-1	35
Дети (1)	1-3	40
	4-6	45
	7-10	45
Лица мужского пола	11-14	50
	15-18	60
	19-24	60
	25-50	60
	51 и старше	60
Лица женского пола	11-14	50
	15-18	60
	19-24	60
	25-50	60
	51 и старше	60
В период беременности		70
В период лактации		95

Так как организм человека не способен самостоятельно вырабатывать витамин С самостоятельно, мы должны поставлять витамины в организм при помощи употребляемых нами продуктов. Для исследования мы взяли следующие продукты.

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Практическая часть

3.1 Объекты исследования на содержание витамина С

Исследуемые образцы  продуктов питания на содержание витамина С.

 

Сок апельсиновый «Садочок».	Углеводы-----11,5 г                                                               Витамин С—20 мг.                                                                 Минеральные вещества:                                                               Калий—130-190 мг	Клюква	Витамин С—55мг
Сок яблочный  «Садочок».	Углеводы-----11,5 г                                                               Витамин С—20 мг.                                                                 Минеральные вещества:                                                               Калий—130-190 мг	Апельсин	Витамин С—60мг
Сок мультивитаминный «Садочок».	Углеводы 9г Витамин С 20 мг	Грейпфрут	Витамин С—45 мг
		Мандарины	Витамин С—38 мг
		Яблоко	Витамин С—20 мг