Витамины в организме

Витамины в организме

Физиологическая роль витаминов в организме. Русский ученый Н. И. Лунин в диссертационной работе, защищенной в 1880 г. на медицинском совете Юрьевского (Тартуского) университета, и в опубликованной в следующем году статье показал, что мыши быстро гибнут, если их кормить пищей, составленной из казеина, молочного жира, сахарозы и дистиллированной воды, но живут при питании молоком. Из этого он сделал вывод, что в молоке, помимо казеина, жира, молочного сахара и солей, содержатся еще другие вещества, незаменимые для питания.

Позже накопилось много данных о связи некоторых болезней с недостачей в пище определенных групп населения каких-то специфических веществ. В 1912 г. польский ученый К. Функ подтвердил существование в продуктах питания жизненно важных веществ и назвал их витаминами (лат. vita—жизнь).

Витамины — органические соединения, совершенно необходимые для нормального функционирования организма. Витамины входят в состав многих ферментов, являясь источником образования их активных простетических групп. Это объясняет важную роль витаминов в обмене веществ. Витамины способствуют действию гормонов.

Витамины способствуют повышению сопротивляемости организма к неблагоприятным воздействиям внешней среды (инфекция, действие высокой и низкой температуры и т. д.). Витамины необходимы для стимулирования роста, восстановления тканей и клеток после травм и операций.

В отличие от ферментов и гормонов большинство витаминов не образуется в организме человека. Главным источником витаминов являются овощи, фрукты и ягоды. Содержатся витамины также в молоке, мясе, рыбе. Витамины требуются в очень небольших количествах, но их недостача или отсутствие в пище нарушает образование соответствующих ферментов, что приводит к авитаминозам.

Все витамины делят на две большие группы: 1) растворимые в воде; 2) растворимые в жирах.

К водорастворимым витаминам относят группу витаминов В, витамин С и витамин Р.

В группу витаминов В входят витамин B1 (тиамин), витамин В2 (рибофлавин), витамин В6 (пнридоксин), витамин В12 (цианкобаламин), витамин РР (никотинамид), пантотеновая кислота, биотин, фолиевая кислота, холин и некоторые другие вещества.

К жирорастворимым витаминам относят витамины A1 и А2 (ретинол и дегидроретинол), витамин D (эргокальциферол), витамин Е (токоферол), витамин К (филлохинои).

Витамин В1 (тиамин, аневрин)

Наличие в молекуле витамина B1 тиазольного цикла и аминогруппы дало ему химическое название тиамин; другое его название — аневрин — связано с его важной ролью в предотвращении и лечении ряда расстройств нервной системы.

Открытие витамина B1 явилось следствием изучения причин ряда тяжелых заболеваний нервной системы, развивавшихся у человека при условиях неполноценного питания (развитие болезни бери-бери при питании белым полированным рисом, лишенным оболочек, в которых содержится витамин B1).

В настоящее время витамин B1 в больших количествах производят путем химического синтеза.

Витамин B1 входит в состав ряда важнейших ферментов, участвующих в обмене веществ.

Витамин B1 разрушается при нагревании до 140 °С, особенно быстро в щелочной среде. Хорошо сохраняется при сушке и обычном приготовлении пищи.

Содержится витамин B1 в лесных орехах, хлебе грубого помола, гречневой, ячневой и овсяной крупах, в бобовых и особенно много его в пивных дрожжах и печени. Суточная потребность в витамине у детей до 7 лет 1 мг, от 7 до 14 лет— 1,5 мг, с 14 лет—2 мг, взрослых — 2—3 мг.

Витамин В2 (рибофлавин)

Его отсутствие или недостача приводит к серьезным расстройствам и даже гибели животных, которые не способны его синтезировать.

У человека первыми признаками отсутствия этого витамина является поражение кожи (в области губ чаще всего). Появляются трещины, которые мокнут и покрываются темной коркой. Позднее развивается поражение глаз и кожи, сопровождающееся отпадением ороговевших чешуек. В дальнейшем могут развиться злокачественное малокровие, поражение нервной системы, внезапное падение кровяного давления, потеря сознания, судороги.

Витамин В2 является составной частью многих окислительных ферментов. Он синтезирован искусственным путем.

Витамин В2 легко разрушается при действии света, щелочей и кипячении. Содержится в хлебе, гречневой крупе, молоке, яйцах, печени, мясе, томатах.

Витамин РР (никотинамид)

Строение и синтез никотиновой кислоты были изучены еще в XIX столетии; в 1934 г. было обнаружено, что никотиновая кислота (ее амид) входит в состав ряда ферментов, и лишь в 1937—1938 гг. было установлено, что она и ее амид являются важным витамином.

Отсутствие никотиновой кислоты ведет к тяжелому заболеванию пеллагре, которая была очень распространена в Италии, Румынии, Франции, США и других странах среди тех групп населения, для которых основным источником питания служила кукуруза.

У больного пеллагрой (по-итальянски pelle agra — шершавая кожа) вначале резко падает аппетит, появляется быстрая утомляемость, бессонница, апатия. Развиваются поносы, происходят изменения в полости рта. На коже появляются красные пятна, постепенно они темнеют и распухают. При тяжелом течении болезни поражается нервная система — появляются шумы в ушах, наблюдаются психические расстройства.

Экстракты из коровьей печени оказывают благотворное действие при лечении пеллагры. Обнаружена никотиновая кислота в зеленых овощах, моркови, картофеле, рисовых и пшеничных отрубях, горохе, дрожжах, гречневой крупе, ржаном и пшеничном хлебе, молоке, мясе, печени. Суточная доза детей 15 мг, взрослых— 15—30 мг.

Витамин B6 (адермин, пиридоксин)

У человека недостаток витамина Be обычно проявляется в быстром развитии общего истощения, что связано с участием витамина В6 в функционировании многих ферментов. Сейчас известно уже более 50 ферментов, активной группой которых является витамин В6, к ним относятся ферменты, обеспечивающие реакцию переаминирования (переноса аминогруппы), декарбоксилаза и др.

Витамин B6 быстро разрушается на свету. Не разрушается при высокой температуре, в кислых и щелочных растворах. Содержится в дрожжах, бобах, свежем рыбьем жире, печени, почках и мясе.

Пиридоксин синтезируется бактериями кишечника. Если развитие кишечных бактерий угнетено антибиотиками, могут возникнуть явления пиридоксинового авитаминоза.

Фолиевая кислота

Под таким названием был описан в 1941 г. антианемический фактор, выделенный из листьев шпината (лат. folium — лист). Недостаточность фолиевой кислоты приводит к такому заболеванию, которое выражается в многодневных утренних поносах, появлении на языке специфических язв. При недостатке фолиевой кислоты развивается анемия (малокровие), лечение которой осуществляется одновременным воздействием как этого соединения, так и витамина В12.

Витамин В12 (цианкобаламин)

Витамин В12 — один из наиболее сложных витаминов, строение которого уже определено, но синтез еще не осуществлен. Получают его главным образом путем микробиологического синтеза.

В животном организме витамин В12 содержится в ничтожном количестве. Из 1 т свежей говяжьей печени можно извлечь лишь около 28 мг чистого витамина.

У человека витамин В12 синтезируется в кишечнике и поступает в печень. Содержится в печени млекопитающих и рыб (особенно осетра, судака) и в почках. Суточная доза 0,002—0,005 мг.

Авитаминоз В12 проявляется в возникновении злокачественного малокровия, при котором нарушается образование эритроцитов и появляются расстройства нервной системы.

Для усвоения витамина В12 организмом необходимо, чтобы желудочные железы выделяли мукопротеид, наличие которого давно открыто и который назван «внутренним» фактором Кестла. При злокачественном малокровии в желудке нарушено образование этого фактора и поступающий с пищей витамин В12 не усваивается.

Другие витамины группы В

В группе В имеется ряд других витаминов: инозит, пантотеновая кислота, биотин и др. Сюда же входит и такой витамин, как холин.

У человека при недостатке биотина наблюдаются поражения кожных покровов, нарушается аппетит, появляются слабость, сонливость. Этот витамин теряет свою активность при употреблении в пищу сырых яичных белков. Это объясняется тем, что в курином белке содержится вещество авидин, которое, соединяясь с биотином, образует нерастворимый и не расщепляемый пищеварительными ферментами комплекс. Поэтому яйца лучше употреблять в вареном виде.

Холин необходим для нормального обмена жиров и фосфолипидов. Он участвует также в образовании ацетилхолина.

Пантотеновая кислота (витамин В3)

При отсутствии пантотеновой кислоты у подопытных животных быстро развивается недостаточность надпочечников, что ведет к снижению выработки ряда необходимых для жизнедеятельности гормонов.

У человека явления острой недостаточности пантотеновой кислоты наблюдаются сравнительно редко, что связано, видимо, с широким распространением этого витамина в природе. Ежедневная потребность человека в этом витамине около 10 мг; для кормящих матерей потребность в витамине больше — около 20 мг в сутки.

Пантотеновая кислота входит в состав кофермента А, играющего большую роль в обмене жиров и углеводов.

Витамин С (аскорбиновая кислота)

Цинга была известна человечеству очень давно. Она поражала множество людей, в особенности во время войн (осад и долгих походов), морских путешествий, голодных лет. Во время экспедиции Васко да Гамы в поисках морского пути в Индию в 1495 г. из 160 участников плавания от цинги погибло более 100 человек. Цинга неоднократно свирепствовала и в России. В 1849 г. во время голода в нескольких губерниях заболело цингой более 260 тыс. человек, из них более 60 тыс. погибло. Во время героической обороны Порт-Артура около половины гарнизона болело цингой.

Обычно болезнь начинается с общего недомогания и угнетенности. Начинают кровоточить десны, затем появляются небольшие, постепенно все увеличивающиеся кровоподтеки на теле. Появляются язвы на коже и на деснах, выпадают зубы. Раньше очень часто цинга приводила к смерти человека.

Постепенно становилось ясным, что цинга является следствием отсутствия в пище какого-то специфического фактора, находящегося в свежих овощах, плодах и т. д. В 1928 г. этот фактор был выделен в чистом состоянии и получил название витамина С или аскорбиновой кислоты. В 1933 г. был осуществлен химический синтез аскорбиновой кислоты.

Аскорбиновая кислота малоустойчива, так как быстро окисляется и теряет биологическую активность. Поэтому ее обычно мало в долго хранившихся продуктах. Она широко распространена в природе в овощах, фруктах, в хвое, в печени и других тканях животных.

Хорошо сохраняется аскорбиновая кислота в квашеной капусте. Лучше всего заквашивать капусту молочнокислым и бактериями, тогда витамин С сохраняется лучше. Надо следить за тем, чтобы капуста меньше соприкасалась с кислородом воздуха: бочка должна быть плотно закрыта. Много витамина С теряется при кулинарной обработке продуктов под воздействием щелочей, кислорода воздуха и высокой температуры. Разрушению витамина С способствует нелуженая медная и железная посуда.

Томатный сок, приготовленный на фабрике без доступа воздуха, сохраняет на 2/3 больше аскорбиновой кислоты, чем при выжимании сока в домашних условиях. Томат-паста сохраняет довольно много витамина С.

Вредно отражается на витамине С длительное хранение очищенных овощей, даже если они лежат в воде. Тут сказывается и действие кислорода, которого в холодной воде больше, чем в кипятке, и переход водорастворимого витамина С в значительном количестве в воду. Так, при хранении цельного очищенного картофеля в воде теряется за сутки 20% аскорбиновой кислоты, а при хранении нарезанного — только за полчаса теряется 40%.

При варке овощи следует погружать в кипящую воду. Очень разрушительно действует на витамин С разогревание овощных супов: каждый разогрев уменьшает его содержание на 30%. Целесообразно разогревать не весь суп, а лишь необходимую часть его. Не следует оставлять готовый суп на плите.

Таким образом, чтобы витамин не разрушался при кулинарной обработке, необходимо сократить по возможности время варки, предохранять продукты от доступа воздуха, плотно закрывая кастрюлю крышкой, а овощи доверху заливая водой. Варка картофеля в кожуре сохраняет аскорбиновую кислоту почти полностью. Готовую пищу лучше долго не хранить, избегать повторного разогрева; отвары от овощей и картофеля использовать в супы и подливы. Подкисление пищи лимонным соком, кислотой, уксусом способствует сохранению витамина С.

Важнейшее значение аскорбиновой кислоты для организма человека связано с ее специфическими восстановительными свойствами; по-видимому, многие ферменты активируются путем взаимодействия с этим витамином. В ряде случаев благодаря способности к обратимому окислению — восстановлению аскорбиновая кислота непосредственно участвует в переносе водорода на различные жизненно важные низкомолекулярные соединения.

Витамин Р

Витамин получил свое название от латинского слова регтеаге — проникать. Он нормализует проницаемость капилляров кожи и слизистых оболочек. Увеличение проницаемости капилляров приводит к кровоизлияниям. В этом отношении витамин Р по своим свойствам сходен с витамином С. Обнаружен впервые витамин Р в кожуре лимона, позже в цветах гречихи, в листьях чая.

Длительный недостаток витамина Р в нище увеличивает хрупкость и проницаемость капилляров, что проявляется в виде кожных кровоизлияний.

В природе витамин Р сочетается с витамином C.

Витамин А (ретинол, аксерофтол)

Долгое время основным источником получения витамина А являлась печешь морских рыб (трески, палтуса и др.); в ней накапливается витамин, образующийся, по-видимому в планктонных организмах, которыми питаются рыбы.

При недостатке витамина А замедляется рост детей и молодых животных. Одним из первых признаков недостатка витамина А является нарушение зрения («куриная слепота», т. е. резкое падение остроты зрения при неярком освещении), затем может наступить ксерофтальмия (сухость глаза), приводящая в тяжелых случаях к полной слепоте.

В организме человека и животных витамин А очень легко образуется из распространенного природного пигмента каротина, находящегося в больших количествах в некоторых овощах, например в свежей моркови, помидорах, томате, шпинате, салате. Содержится витамин А в абрикосах, рыбьем жире, рыбьей икре, молоке, сливочном масле, печени, почках, желтке яиц летней носки.

Суточная потребность детей в витамине А— 1 мг, взрослых — 2 мг, а при тяжелой физической работе — 3 мг.

Витамин А откладывается в печени, которая является депо этого витамина.

Витамины группы D (эргокальциферол)

Одной из наиболее распространенных болезней детского возраста, в некоторых странах поражающей более половины детей в возрасте до пяти лет, является рахит. Это выражается в резких изменениях в формировании костей и, как следствие, в деформации скелета. При ярко выраженном рахите кости (обычно черепа и конечностей) сильно размягчаются. Кости черепа становятся мягкими и податливыми. На размягченных участках черепа образуются гипертрофированные теменные и лобные бугры.

У взрослых при недостатке витамина D происходит размягчение костей вследствие уменьшения содержания в них солей кальция за счет его пониженного отложения и избыточного выведения.

Наблюдаются типичные искривления ног, замедляется рост зубов. Резко ослабляется мускулатура. Недостаток кальция в крови может вести к судорогам.

Все эти тяжелые поражения связаны в первую очередь с отсутствием или недостачей в организме особого противорахитического витамина — витамина D. Потребность организма в этом витамине очень мала — ежедневно около 5—10 миг (0,05 — 0,01 мг) витамина.

Значительным противорахитическим действием обладают рыбий жир, освещение тела ребенка солнечным или ультрафиолетовым светом.

Витамин D может образовываться в коже человека под влиянием ультрафиолетовых лучей. Понятно в связи с этим, почему дети чаще болеют рахитом зимой, чем летом. Пребывание на солнце или искусственное ультрафиолетовое облучение является могучим средством предупреждения и лечения рахита.

Витамин Е (токоферол, витамин размножения)

Витамин Е необходим для процессов размножения. При отсутствии его в пище невозможно нормальное развитие сперматозоидов в семенниках, нормальная беременность, вскармливание потомства.

Витамин Е содержится в больших количествах в салате, зародышах пшеницы, маисе, растительных маслах, тканях животных. Медицинская промышленность выпускает препараты витамина Е в виде масла из пшеничных зародышей.

Витамин К (филохинон)

При недостатке витамина К уменьшается содержание протромбина в крови, что влечет за собой понижение свертываемости крови. Вследствие этого при авитаминозе К наблюдается кровоточивость.

Содержится витамин К в значительном количестве в салате, шпинате, капусте, моркови, крапиве. Витамин К синтезируется, кроме того, бактериями толстого кишечника. Если всасывание этого витамина из кишечника нарушено, может развиться авитаминоз К. Это может быть при закупорке желчного протока, когда в кишечник не поступают желчные кислоты, необходимые для всасывания витамина К.

Бесконтрольный прием таких лекарств, как норсульфазол, биомицин, тетрациклин, подавляющих жизнедеятельность бактерий кишечника, может привести к недостатку витамина К в организме.

Статья на тему Витамины в организме