Вітаміни та їх значення

Вітаміни

План: Вітаміни; Історія відкриття; Розчинні у воді вітаміни: Тіамі́н; Рибофлавін; Нікотинамід; Пантотенова кислота; Піридоксин; Фолієва кислота; Кобаламін; Аденін; Не розчинні у воді вітаміни: Вітамін А; Токоферол; Вітамін К.

Вітамі́ни  (лат. vitae — життя і "амін" - азотиста речовина, що містить NH2) — органічні сполуки різної хімічної природи, необхідні в невеликих кількостях для нормального обміну речовин і життєдіяльності живих організмів. Багато вітамінів є попередниками коферментів, які беруть участь у ферментативних реакціях. Людина і тварини не синтезують вітаміни, або синтезують у недостатній кількості, тому повинні одержувати їх з їжею. Нестача вітамінівприводить до порушення обміну речовин. Джерелом вітамінів найчастіше є рослини.

Історія відкриття У 1912 році для позначення додаткових харчових факторів, що у малих кількостях ефективні для лікування ряду захворювань, Функ ввів термін вітамін. Тоді виділяли лише 2 вітаміни — А (жиророзчинний), В (водорозчинний), сьогодні їх кількість сягає 30. Вітаміни — це біологічно активні низькомолекулярні природні, органічні сполуки, різної хімічної структури, учасники обміну речовин і беруть участь в перетворенні енергії, переважно як компоненти ферментів.

Існування і значення вітамінів відкрив російський лікар М.Лунін у кінці ХІХ ст.. Польський хімік К.Функ назвав біологічно активну речовину вітаміном, бо вона містила у своїй молекулі аміногрупу. Вітаміни, група незамінних для організму людини і тваринних органічних сполук, що володіє дуже високою біологічною активністю, присутніх у в нікчемних кількостях в продуктах живлення, але що мають величезне значення для нормального обміну речовин і життєдіяльності. За нормального раціону і здорового способу життя потреба у вітамінах задовольняється природним шляхом. Однак узимку і навесні відчувається нестача вітамінів, що спричиняє гіповітамінози. Надлишок вітамінiв — гіпервітаміноз, що буває дуже рідко. Одноманітне харчування, бідне на натуральні рослинні продукти, призводить до виникнення захворювання — авітамінозу.

Російський лікар М.Лунін

Польський хімік К.Функ

Вітаміни поділяються на: розчинні у воді: В1 (тіамін), B2 (рибофлавін), В3 (нікотинамід, нікотинова кислота), B5 (пантотенова кислота), B6 (піридоксин, піридоксаль,піридоксамін), H (B7) (біотин), B9 (фолієва кислота), B12 (кобаламін), B4 (аденін), B8 (інозитол), B10 (параамінобензойна кислота), B11 (BC) (холін), С (аскорбінова кислота), ; нерозчинні у воді: А (ретинол), D2 (кальциферол), D3 (холекальциферол), Е (токоферол), К1 (філохінон).

Розчинні у воді вітаміни Тіамі́н (від грец. θειον — сірка; вітамін B1, аневрин) — водорозчинний вітамін. У природі синтезується рослинами і деякимимікроорганізмами (найбільше його міститься в дріжджах, хлібних злаках, картоплі). В організм людини і більшості тварин тіамін надходить з їжею. Його недостача в раціоні викликає гіповітаміноз, а відсутність його призводить до розвитку хвороби бері-бері, що характеризується ураженням периферичних нервів, серцево-судинної, травної та м'язової систем. Фізіологічне значення тіаміну зумовлюється його участю у процесах обміну речовин. У формі етеру — тіамінпірофосфату (ТПФ, кокарбоксилази) виконує функціюкоферменту в процесах декарбоксилювання α-кетокислот, пентозофосфатного циклу; при нестачі тіаміну гальмуються деякі реакції трикарбонових кислот циклу. Він необхідний для утворення ацетихоліну - агента, який передає нервові імпульси.

Рибофлавін Вітамін В2 бере участь в процесах росту, пластичному обміні; регуляторно впливає на стан центральної нервової системи, процеси в рогівці,кришталику ока, забезпечує світловий і кольоровий зір.; входить до складу ферментів, які регулюють важливі етапи обміну речовин, позитивно впливає на стан шкіри та слизових оболонок, функцію печінки та кровотворення

Властивості Рибофлавіну В чистому вигляді - помаранчево-жовтий порошок, слабо розчинний у воді. На світлі швидко руйнується під впливом ультрафіолетових променів. Тому його препарати та продукти харчування, багаті на В2, зберігають у місцях, захищених від сонця. Втрати вітаміну під час кулінарної обробки невеликі, при стерилізації, варінні - не більше 20%.  Біологічно активною формою рибофлавіну є флавінаденіндінуклеотид, що синтезується в організмі людини в нирках,печінці й інших тканинах. Інше похідне рибофлавіну - рибофлавін-5-фосфорна кислота зустрічається природному виді в дріжджах. Завдяки їй забезпечується нормальний плин окисно-відновних процесів в організмі.

Нікотинамід Ліквідує дефіцит вітаміну PP (B3), як і ніацин (нікотинова кислота). Субстратно стимулює синтез нікотинаденіндінуклеотида (НАД) і нікотинаденіндінуклеотидфосфата (НАДФ). В вигляді НАД і НАДФ акцептує та переносить протони в багаточисленних окислювально-відновлювальних реакціях, забезпечуючи нормальний хід багатьох видів обміну, в т.ч. енергетичного. Застосовуеться при пелагрі (авітаминоз PP), цукровий діабет, захворювання печінки, серця, виразка шлунку, ентероколіт, рани, що повільно загоюються і виразки.

Пантотенова кислота  антидерматитний фактор, вітамін B5, пантотенат. За хімічною структурою пантотенова кислота являє собою сполуку, утворену з масляної кислоти, яка в альфа- і гамма-положеннях містить ОН-групи, а в бета-положенні – дві СН5-групи, з’єднану амідним зв'язком із бета-аланіном. Джерелом пантотенової кислоти для людини є кишкові мікроорганізми і продукти харчування. Найбільше її міститься в дріжджах, печінці, курячих яйцях, молоці, м'ясі, стручкових тощо. Добова потреба у вітаміні В5 для дорослої людини складає приблизно 10 мг.

Таким чином, значення пантотенової кислоти пояснюється участю 2-х коферментів у багатьох каталітичних процесах, зокрема таких, як окиснення жирних кислот, кетокислот, біосинтез жирних кислот, холестерину, стероїдних гормонів, кетонових тіл, ацетилхоліну. Саме за участь коферменту А в багатьох процесах обміну вуглеводів, жирів і білків його називають основним коферментом у клітинах. Гіповітамінозу В5 у людини не виявлено. Але шляхом введення тваринам і людям-добровольцям антивітамінів, які заміщують у ферментативних реакціях пантотенові коферменти і викликають дефіцит пантотенової кислоти, встановлено, що її недостатність проявляється сповільненням окиснення піровиноградної й альфа-кетоглутарової кислот, ураженням шкіри, посивінням волосся, порушенням функцій центральної нервової системи, зниженням пристосування до факторів зовнішнього середовища. Застосовують у медицині пантотенат кальцію і КоА для лікування захворювань шкіри, уражень печінки, міокардіодистрофій, а також у парфумерії.

Піридоксин Вітамі́н В6 (одна з його хімічних форм - піридоксин) необхідний для засвоєння білків та жирів, сприяє утворенню червоних кров'яних тілець. Регулює стан нервової системи, попереджує запалення шкіри, підтримує здоров'я зубів та ясен. Важливий у метаболізмі білків та амінокислот. Бере участь в утворенні арахідонової кислоти з лінолевої, ніацину з триптофану, в обміні холестерину, і утворенні гемоглобіну, регулює жировий обмін в печінці.

Грає важливу роль в обміні речовин; необхідний для нормального функціонування центральної і периферичної нервової системи. У фосфорильованій формі піридоксин є коферментом великої кількості ферментів, що діють на неокислювальний обмін амінокислот (процеси декарбоксилювання, переамінування і ін.). Піридоксин бере участь в обміні триптофану, метіоніну, цистеїну, глутаміновою і других амінокислот. Грає важливу роль в обміні гістаміну. Піридоксин сприяє нормалізації ліпідного обміну.[2] Найбільше піридоксину у м'ясі тварин, птахів, оселедцях, рибі палтусі, гречаній крупі, пшоні, хлібі з борошна грубого помелу, перловій і ячмінній крупах та ін. При атеросклерозі, токсикозах вагітних, анацидному гастриті, ентериті, анемії, хворобах печінки, тривалому застосуванні антибіотиків і протитуберкульозних засобів потреба у піридоксині значно зростає

Фолієва кислота  (лат. acidum folicum) — вітамін В9 або Вс, що впливає на кровотворення, стимулює утворення еритроцитів та лейкоцитів, знижує вміст холестерину у крові. При авітамінозі розвивається недокрів'я. При нагріванні руйнується до 50-90 % вітаміну В9. Фолієва кислота є одним зферментів синтезу амінокислот і бере участь в обміні холіну. Потреба в цьому вітаміні росте зі збільшенням вмісту вітаміну В12. Добова потреба В9 становить 0,2 мг. Як ендо-, так і екзогенна фолієва кислота відновлюється до тетрагідрофолієвої кислоти – коферменту, який необхідний для багатьох процесів метаболізму. Фолієва кислота бере участь у синтезі амінокислот, нуклеїнових кислот, піримідинів, пуринів, обміні холіну. У поєднанні з вітаміном В12 (ціанокобаламіном) стимулює процес кровотворення, частково еритропоез. Необхідна для нормального розвитку інших клітин крові, в тому числі утворення і дозрівання мегалобластів. Наслідком дефіциту фолієвої кислоти є гальмування переходу з мегалобластичної в нормобластичну фазу кровотворення. Препарат призначають для профілактики дефіциту фолієвої кислоти у періоди вагітності та лактації.

Вітамін В9 включає декілька біоактивних речовин: параамінбензойну кислоту, глутамінову кислоту, які входять в хімічну будову вітаміну. Вперше фолієву кислоту було виділена з листя шпинату (лат. follium – листок). У рослинах вітамін перебуває переважно у зв’язаній формі, яка не є біологічно активною. Потрапляючи з харчами до дванадцятипалої кишки, під дією ферментів переходить у вільну форму. Вітамін входить до складу ферментів, що беруть участь в біосинтезі метіоніну, пуринових основ. Рослинними джерелами фолієвої кислоти є листові овочі, картопля, яблука, абрикоси. Міститься у волоських горіхах. У перестиглих плодах її рівень вищий. Добова потреба у фолієвій кислоті становить 200-300 мкг. Фолієва кислота позитивно впливає на лікування деяких важких форм анемії і малокрів’я людини. Похідні фолієвої кислоти, саму фолієву кислоту та споріднені сполуки називають фолатами.

Кобаламін вітамін групи В, бере участь у кровотворенні, регулює вуглеводний і жировий обмін в організмі. При авітамінозі розвивається недокрів'я — анемія.

Ціанокобаламін відіграє надзвичайно важливу роль у правильному функціонуванні нервової системи, впливаючи, таким чином, на роботу всіх органів. Якщо в організмі бракує вітаміну В12, це також призводить до дефіциту вітаміну В1, навіть тоді, коли, здавалося б, в дієті його достатньо. А це веде до розладу не тільки нервової системи, але і залоз внутрішньої секреції, мозку, захворювання бері-бері (поліневрити), порушення травлення. Крім того, він пом'якшує біль в очах, лікує іноді безпліддя, особливо у чоловіків. Хронічна недостатність його призводить до необоротного руйнування нервів. Міститься в молочних продуктах, яєчному жовтку, м'ясі, печінці, нирках і рибі.

Аденін похідна пурину, одна з двох пуринових основ, які використовуються в утворенні нуклеотидів нуклеїнових кислот ДНК та РНК. У ДНК, аденін зв’язується з тиміном через два водневі зв'язки, що допомагає стабілізувати структуру нуклеїнової кислоти. У РНК, аденін зв’язується зурацилом.

Аденін формує декілька таутомерів, речовин, які можуть бути швидко перетворені одна в одну і часто вважаються еквівалентними. Аденін формує аденозин, нуклеозид, коли зв’язується з рибозою, і дезоксиаденозин, коли зв’язується з дезоксирибозою. Він також формує аденозин-трифосфат (АТФ), нуклеотид, який має три фосфатні групи додані до аденозину. АТФ використовується в клітинному метаболізмі як один з основних методів передачі хімічної енергії між хімічними реакціями. У старій літературі, аденін іноді називається вітаміном B4. Проте він більше не розглядається як частина вітаміну B. Вважається що, при походженні життя на Землі, перший аденін був сформований полімеризацією п'яти молекул ціаніду водню (HCN).

Нерозчинні у воді вітаміни: Вітамін А (аксерофтол, ретинол, антксерофтальмічний, вітамін росту) відносять до групи жиророзчинних вітамінів. Вітамін регулює обмінні процеси в шкірі, слизових оболонках очей, дихальних та сечових шляхів, травного каналу. Він значно підвищує опірність організму до інфекційних хвороб. Вітамін спричиняє значний вплив на стан клітинних мембран, тканинне дихання, функціонування ендокринних залоз.

Токоферол Токофероли запобігають окисленню ненасичених жирних кислот, сприятливо діють на функцію статевих залоз, стимулюють діяльність м'язової системи. Ця група вітамінів також сприяє засвоєнню ретинолу та ергокальциферолу, білків, жирів, вуглеводів. Токофероли (лінолева, ліноленова та арахідонова кислоти) містяться в рослинних оліях: бавовняній, кукурудзяній,соняшниковій. Їх знайдено у квасолі, зеленому горошку, шпинаті, абрикосах та персиках. Добова потреба організму людини в них 12-15 мг. Токофероли застосовують для лікуванняатеросклерозу, екзем, трофічних виразок, задавнених ран. Препарати альфа-токоферолу необхідні для нормальної лактації, розмноження, зокрема збереження вагітності, для лікуваннягіпертонічної хвороби та ішемічної хвороби серця.[1] Вітамін E накопичується головним чином в жировій тканині.

Вітамін K необхідний для вироблення у печінці протромбіну та інших речовин, що беруть участь у зсіданні крові. Він утворюється в організмі людини кишковою мікрофлорою. Сприяє зміцненню капілярів та припиненню кровотеч. Значна кількість цього вітаміну міститься у білокачанній капусті, гарбузах, щавлі, печінці, шпинаті. Є він у картоплі, томатах, горосі, яйцях,моркві, буряках. Добова потреба у вітаміні значно збільшується при гепатитах, цирозі печінки, жовчокам'яній недузі, хворобах кишечника, кровотечах, а також при тривалому застосуванніантибіотиків та сульфаніламідних препаратів

Кінець

Виконала: Викладач Колесник В.М.