Классификация витаминов. 2

1.Введение

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  её компонентами.

  Витамины - необходимый элемент пищи для человека и ряда живых организмов потому, что они не синтезируются или некоторые из них синтезируются в недостаточном количестве данным организмом. Витамины - это вещества, обеспечивающее нормальное течение биохимических и физиологических процессов в организме. Они могут быть отнесены к группе биологически активных соединений, оказывающих своё действие на обмен веществ в ничтожных концентрациях.

Известно  около полутора десятков витаминов. Исходя, из растворимости витамины делят на жирорастворимые — A, D, E, F, K и водорастворимые — все остальные. Жирорастворимые витамины накапливаются в организме, причём их депо являются жировая ткань и печень. Водорастворимые витамины в существенных количествах не депонируются, а при избытке выводятся. Это с одной стороны объясняет то, что довольно часто встречаются гиповитаминозы водорастворимых витаминов, а с другой — иногда наблюдаются гипервитаминозы жирорастворимых витаминов.

2.Биологическая роль  витаминов

1.Витамины входят в состав  коферментов, то есть являются  небелковыми компонентами сложных  ферментов (витамины группы В),

2.Стимулируют биосинтез физиологически  активных белков (витамины А, группы D, К и др.),

3.Катализируют окислительно – восстановительные реакции (витамины А, С,Q),

4.Учасвуют в образовании клеточных  гормонов (витамины группы F)

Витамины поступают в организм в минимальных количествах (100-200 мг – ежедневно для человека), поэтому не являются энергетическим материалом, не идут на построение тканей организма, но являются физиологически активными веществами.

3.Классификация витаминов

В зависимости от растворимости  витамины делятся на две группы:

1. Растворимые в жирах или жирорастворимые (A,D,E,K,Q,F);

2. Растворимые в воде или водорастворимые (витамины группы В, С, Н, фолиевая кислота и др.)

                    4.Жирорастворимые витамины

Витамин А(ретинол)

Витамин А (и провитамин А = каротин) являются типичными метаболическими продуктами высших растений и являются стандартными блоками эфирных масел и смол! Витамин А также управляет делением клеток

Витамин А (ретинол) является предшественником группы " ретиноидов", к которой принадлежат ретиналь и ретиноевая кислота. Ретинол образуется при окислительном расщеплении провитамина β-каротина. Ретиноиды содержатся в животных продуктах, а β-каротин — в свежих фруктах и овощах (в особенности в моркови). Ретиналь обуславливает окраску зрительного пигмента родопсина. Ретиноевая кислота выполняет функции ростового фактора. При недостатке витамина А развиваются ночная ("куриная") слепота, ксерофтальмия (сухость роговой оболочки глаз), наблюдается нарушение роста.

Химическое строение

 

 

 Ретинол

Витамин А является циклическим ненасыщенным одноатомным спиртом.

Если вместо группы ОН будет альдегидная  группа – СН = О, то будет ретиналь. Боковая цепь может находиться в цис – и транс – положениях.

Описание

Витамин А является жирорастворимым витамином и включает ряд близких по структуре соединений:

• ретинол (витамин А-спирт, витамин А₁, аксерофтол);
• дегидроретинол (витамин А₂);
• ретиналь (ретинен, витамин А-альдегид);
• ретинолевая кислота (витамин А-кислота);

 

Впервые витамин А был выделен из моркови в 1916 году, поэтому от английского carrot (морковь) произошло название группы витаминов А - каротиноиды. Каротиноиды содержатся в растениях, некоторых грибах и водорослях и при попадании в организм способны превращаться в витамин А. К ним относятся a, b и d-каротин, лютеин, ликопен, зеаксантин. Всего известно порядка пятисот каротиноидов.

Наиболее известным каротиноидом является b-каротин. Он является провитамином витамина А (в печени он превращается в витамин А в результате окислительного расщепления).

1 ЭР (эквивалент ретинола) = 1 мкг ретинола = 6 мкг b-каротина. 1 мкг = 3,33 МЕ (Международные единицы)

Лучшие источники витамина А - рыбий жир и печень, следующими в ряду стоят сливочное масло, яичные желтки, сливки и цельное молоко. Зерновые продукты и снятое молоко, даже с добавками витамина, являются неудовлетворительными источниками, равно как и говядина, где витамин А содержится в ничтожных количествах.

 

Биологическая роль витамина А:

              1.Витамин А принимает участие в зрительных процессах. В виде альдегидного производного (ретиналя) он входит в состав сложного белка родопсина – зрительного пурпура палочек сетчатки глаза. Родопсин воспринимает зрительные импульсы, свет, в основном УФ и синие лучи. При поглощении свет в родопсине цис- ретиналь изолируется в транс – ретиналь. Этот переход подается нервным окончаниям, а те в зрительные области больших полушарий головного мозга. При гиповитаминозе А развивается «куриная слепота», так как не будет синтезироваться белок родопсин.

2.Витамин А стимулирует обмен серосодержащих веществ, предохраняет эпителиальные клетки от ороговевания, это клетки, выстилающие конъюнктиву глаза, пищеварительного тракта, мочепроводящую систему. При сухости роговицы глаза возникает заболевание – ксерофтальмия, полное ороговевание будет называться кератофтальмия.

Суточная  потребность

Среднему взрослому человеку следует ежедневно потреблять около 1 до 5 мг  витамина А.

Потребность в витамине А может значительно меняться в зависимости от климатических условий: холодный климат не влияет на потребность и обмен витамина А, но при повышении температуры окружающей среды и увеличении времени пребывания на солнце (например, во время летнего отдыха на юге) потребность в витамине А резко возрастает.

Также уменьшаются запасы витамина А в печени, и, соответственно, возрастает потребность при воздействии рентгеновских лучей. У женщин, принимающих оральные контрацептивы, потребность в витамине А снижается

 

Витамин D (кальциферолы)

Витамин Д – важнейший фактор в профилактике рахита. В коже человека всегда находится какое-то количество провитамина Д, но эта форма не является активной. Под влиянием ультрафиолетовых лучей провитамин Д становится витамином Д3, который принимает участие в усвоении кальция организмом. Иная форма провитамина Д содержится в растениях. Попав в организм, она также превращается в витамин Д3. Этот витамин участвует во многих внутриклеточных процессах, влияет на проницаемость мембран клеток.

Витамином D называют два витамина - D2 и D3 - эргокальциферол и холекальциферол - это кристаллы без цвета и запаха, устойчивые к воздействию высоких температур. В растительных продуктах витамин Д отсутствует, но в растениях очень распространен витаминный предшественник, провитамин — эргостерон, из которого в организме часто образуется кальциферол.

Химическое строение

                                                    CH₃                    CH₃

                                     CH₃        CH – CH = CH – CH – CH – CH₃               УФ - лучи

               CH₃                        D                                         CH₃

                                                            Эргостерол

HO                                                      

                                                    CH₃                   

                                     CH₃        CH – CH = CH – CH – CH – CH₃              

                 CH₂                                                        CH₃   CH₃

                                                           Витамин D₂ (эргокальциферол)

HO                                                      

Эргостерин (эгостерол) - это основной строительный блок витамина Д в растениях. При ультрафиолетовом солнечном свете эргостерин листов растения превращается в эргокальциферол, или витамин Д2 (витамин D2).

Холестерин (холестерол) является основным строительным блоком витамина Д в организме человека. Точно так же, когда ультрафиолетовое излучение попадает в клетки нашей кожи, одна из форм холестерина в наших клетках кожи, называемая 7-дегидрохолестерол может быть преобразована в холекальциферол, форма витамина Д3 (витамин D3).

В жизни  растений, эргокальциферол (форма витамина Д2) служит для выполнения большинства, предназначеных для этого вещества, целей. В жизни человека, однако, холекальциферол (витамин Д3) не окончательная форма - для развития и роста нашего тела требуется дальнейший метаболизм.

Биологическая роль витамина D:

1. Стимулирует биосинтез кальций  - транспортного белка(Са²⁺ - транспортного белка), которые в свою очередь стимулирует всасывание кальция, то есть транспорт кальция (Са²⁺) через апикальную мембрану(обращенную к просвету кишечника) в клетку (энтероцит – клетки тонкого отдела кишечника 12- перстной кишки). Таким образом витамин D₃ стимулирует всасывание Са²⁺ в тонком отделе кишечника.

2. Витамин D стимулирует отложение Са и Р в костной ткани. Регулирует соотношение Са/Р в сыворотке крови, которое к норме оставляет 2/1. Эта регуляция осуществляется при участии гормонов паращитовидной железы.

3. Витамин D стимулирует обратное всасывание (реадсорбцию) фосфора из первичной мочи в кровь и этим сохраняет Р в организме.

Таким образом витамин D стимулирует, повышает усвояемость солей Са и Р, отложении их в кости и регулирует соотношение Са/Р в крови.

Суточная  потребность

Рекомендуемые нормы ежедневного потребления  витамина Д:

• Дети и подростки: 5 мг

• Мужчины  и женщины, до 50 лет: 5 мг

• Мужчины  и женщины, от 51 до 70лет: 10 мг

• Мужчины  и женщины, от71 года: 15 мг

• Беременные и кормящие женщины: 5 мг

Витамин Е (токоферол)

Витамин Е (токоферол ацетат) обеспечивает созревание половых клеток, активизирует сперматогенез, способствует сохранению беременности. Токоферолы действуют как сосудорасширяющие, поэтому их используют при гипертонической болезни, коронаросклерозе, особенно с приступами стенокардии, при нарушении функции половых желез, заболеваниях кожи, печени, воспалительных заболеваниях сетчатки глаз, а также при нервно-мышечной дистрофии.Витамином Е богаты зародыши пшеницы, листья клевера, салат, шпинат, сурепка полевая, зерна всех растений.

Наибольшее  количество токоферола содержится в  растительных маслах: подсолнечном, соевом, хлопковом.                               

Химическое строение

Витамин Е был выделен из масла зародышей пшеничных зёрен в 1936 г. и получил название токоферол.

                   СН₃

                                        О         СН₃                СН₃                           СН₃                           СН₃

Н₃С –                                           С – (СН₂)₃ – СН – (СН₂)₃ – СН – (СН₂)₃ – СН – СН₃

                                                                            Остаток гексадекана

 НО –                                         

                                                  2,5,7,8 – тетраметил – 2 (4’,8’,12’ - триметилтридекин)- 6 - оксихромон

                   СН₃                              

остаток бензопирана

 

Биологическая роль Витамина Е

1.Витамин  встраивается в фосфолипидный  бислой мембраны клеток и выполняет антиоксидантную функцию, препятствуя перекисному окислению липидов.

Особенно  данная функция важна в быстроделящихся клетках, таких как эпителий, слизистые оболочки, клетки эмбриона, в сперматогенезе.

2. Снижает  дегенерацию клеток нервной ткани.

3. Известно  положительное влияние витамина Е на состояние сосудистой стенки, снижение тромбообразования.

4. Витамин Е  защищает витамин А от окисления

5. Местное  применение кремов с витамином Е  улучшает состояние кожи, предотвращает старение клеток, способствует заживлению повреждённых участков.

Минимальная суточная потребность  в витамине Е:

 

Грудные дети	3-4 МЕ 3-4 МЕ(обычно полностью получают с молоком матери)
Дети дошкольного возраста	6-7МЕ
Школьники	7-8 МЕ
Мужчины	10МЕ
Женщины	8МЕ
Беременные и кормящие женщины	10-15 МЕ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Обеспечение организма Витаминами.Жирорастворимые витамины

 

 

 

 

 

 

6.Водорастворимые витамины

Витамин В1(Тиамин)

Витамин В1 (тиамин) входит в состав ряда ферментов, регулирующих углеводный обмен, а также обмен аминокислот. Витамин В1 необходим для нормальной деятельности центральной и периферической нервной системы. Недостаток витамина может вызвать тяжелые явления полиневрита, нарушения углеводного, белкового и водного обменов.

Тиамин содержится в семенах  и зародышах злаков, бобовых, а  также в помидорах, моркови, капусте.

Химическое строение

Тиамин состоит из кольца пиримидина, кольца тиозола и остатка этанола.

 

                N  =  C – NH₂                                                  +

    H₃C – C        C – CH₂ – N  –  C – CH₃                         

               N  –  CH            HC     C – CH₂ – CH₂OH         СL^-

         пиримидин                 S              этанол

                                          тиозол

В кислой среде витамин  В₁ существует в виде тиаминхлорида. . В кислой среде (рН = 3) водные растворы витамина В₁ выдерживают нагревание до 140⁰С без снижения витаминной активности. В нейтральной или особенно щелочной среде тиамин быстро разрушается.

Биологическая роль витамина В1

- как кофактор необходим   для синтеза нуклеиновых кислот ДНК и РНК.

- участвует в энергетическом  обмене

- необходим  для проведения нервного импульса

- тиамин способствует  пролонгированному действию гормонов  надпочечников катехоламинов

При гиповитаминозе В₁ развивается заболевание бери-бери (полиневрит). Оно проявляется в прогрессирующей дегенерации нервных окончаний и проводящих пучков, следствием чего является потеря кожной чувствительности, нарушение сердечной деятельности, нарушение функций ЖКТ, нарушение водного обмена. В конце концов, наступает паралич и смерть.

Минимальная суточная потребность в витамине В1:

 

Суточная потребность в витамине В1 составляет: взрослого мужчины – 1,6-2,5 мг, женщины – 1,3-2,2 мг, ребенка – 0,5-1,7 мг.

 

 

Витамин B6(пиридоксин)

Витамин В6 принимает участие в процессах белкового и жирового обменов, в транспортировке кровью меди, железа, серы, а также в ферментативных реакциях в кишечнике и почках. Недостаток витамина приводит к нарушениям функции центральной нервной системы, появлению дерматита. Частично витамин может образовываться в кишечнике человека, благодаря участию микрофлоры, однако есть и потребность вводить его извне.

Недостаток витамина может наблюдаться  у беременных, особенно при токсикозах, у больных атеросклерозом, при  хронических заболеваниях печени, у  грудных детей, находящихся на искусственном  вскармливании. Содержится витамин в дрожжах, зародышах злаков, бобовых, кукурузе, мясе крупного рогатого скота. В рыбе и большинстве овощей и фруктов пиридоксина содержится мало.

Химическое строение

В основе структуры витамина В6 лежит пиридиновое кольцо. Известны 3 формы витамина В6, отличающиеся строением замещающей группы у атома углерода в п-положении к атому азота. Все они характеризуются одинаковой биологической активностью.

                  СН₂ОН

 НО –                  – CH₂OH

Н₃С –                

                  N

пиридоксин (пиридоксиол)

           Н  –  С = О                                              СН₂ – NН₂

 НО –                  – CH₂OH             НО –                   – СН₂ОН

Н₃С –                                               Н₃С –                

                  N                                                     N

      пиридоксаль                              пиридоксамин

Все 3 формы витамина - бесцветные кристаллы, хорошо растворимые в воде.

Биологическая роль витамина В6

Все формы витамина В6 используются в организме для синтеза кофер-ментов: пиридоксальфосфата и пиридоксаминфосфата. Коферменты образуются путём фос-форилирования по гидроксиметильной группе в пятом положении пиримидинового кольца при участии фермента пиридоксалькиназы и АТФ как источника фосфата.

 

• участвует в энергетическом, белковом, углеводном и жировом обмене,
• способствует нормальному функционированию центральной и периферической нервной системы,
• способствует нормальному формированию эритроцитов,
• снижает уровень холестерина в крови, оказывая антисклеротическое действие,
• уменьшает воспаление и отек в суставах,
• нормализует сон.

Минимальная суточная потребность в витамине В6:

 

 

Витамин Н (биотин)

Витамин Н (биотин) входит в состав ферментов, регулирующих обмен аминокислот, жирных кислот, способствует распаду промежуточных продуктов  обмена углеводов (щавелевой, уксусной и янтарной кислот).

При недостатке биотина выпадают волосы, нарушается трофика ногтей и волос, функции  нервной системы.

Много биотина  содержится в продуктах животного  происхождения — в печени, почках, яйцах, меньше — молоке, мясе.

Биотин имеется  и в растительных продуктах: пшенице, картофеле, сое, фруктах.

 

Химическое строение

В основе строения биотина лежит  тиофено-вое кольцо, к которому присоединена молекула мочевины, а боковая цепь представлена валерьяновой кислотой.

(биотин)

Биологическая роль витамина Н

Биотин выполняет коферментную функцию в составе карбоксилаз: он участвует в образовании активной формы СО2.

При недостаточности биотина у  человека развиваются явления специфического дерматита, характеризующегося покраснением и шелушением кожи, а также обильной секрецией сальных желёз (себорея). При авитаминозе витамина Н наблюдают  также выпадение волос и шерсти у животных, поражение ногтей, часто  отмечают,боли в мышцах, усталость, сонливость и депрессию.

Суточная потребность

Суточная потребность человека в биотине составляет 30-100 мкг.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. Обеспечение организма Витаминами. Водорастворимые витамины.

 

 

 

 

8.Содержание витаминов в продуктах и их использование

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание:

1.Введение

2. Биологическая роль  витаминов

3. Классификация витаминов

4. Жирорастворимые  витамины(A,D,E)

5.Обеспечение  организма витаминами (Жирорастворимые витамины)

6.Водорастворимые витамины(B2,B3,B5,B6)

7. Обеспечение организма витаминами(Водорастворимые витамины)

8.Содержание витаминов в продуктах и их использование.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованной литературы:

1. Рысс С.М. Витамины.-Л.,1963.
2. Бременер С.М., Витамины и их химические применения, М.: Медицина, 1966
3. Добрынина В.И., Биологическая химия, - М.: Медицина, 1976
4. Е.С.Морозкина, А.Г.Мойсеёнок,-Витамины,- Асар,2002
5. М.К.Каюмов., Физиология и биохимия сельскохозяйственных растений,Москва 2004.