Химическая структура витаминов. Физические, химические и биологические свойства

Введение

1 Витамины

1.1 История открытия витаминов

1.2 Понятие и основные признаки витаминов

1.3 Обеспечение организма витаминами

2.1 Жирорастворимые витамины

2.2 Водорастворимые витамины

2.3 Группа витаминоподобных веществ

Заключение

Список используемой литературы

Введение

Трудно представить, что такое широко известное слово как «витамин» вошло в наш лексикон только в начале XX века. Теперь известно, что в основе жизненно важных процессов обмена веществ в организме человека принимают участие витамины. Витамины - жизненно важные органические соединения, необходимые для человека и животных в ничтожных количествах, но имеющие огромное значение для нормального роста, развития и самой жизни.

Витамины обычно поступают с растительной пищей или с продуктами животного происхождения, поскольку они не синтезируются в организме человека и животных. Большинство витаминов являются предшественниками коферментов, а некоторые соединения выполняют сигнальные функции.

Суточная потребность в витаминах зависит от типа вещества, а также от возраста, пола и физиологического состояния организма. В последнее время представления о роли витаминов в организме обогатились новыми данными. Считается, что витамины могут улучшать внутреннюю среду, повышать функциональные возможности основных систем, устойчивость организма к неблагоприятным факторам.

Следовательно, витамины рассматриваются современной наукой как важное средство общей первичной профилактики болезней, повышения работоспособности, замедления процессов старения.

Целью данной работы является всестороннее изучение и характеристика витаминов.

Работа состоит из введения, двух глав, заключения и списка литературы. Общий объем работы 21 страницы.

1 Витамины

1.1 История открытия витаминов

Если заглянуть в книги, изданные в конце прошлого столетия, можно убедиться, что в то время наука о рациональном питании предусматривала включение в рацион белков, жиров, углеводов, минеральных солей и воды. Считалось, что пища, содержащая эти вещества, полностью удовлетворяет все потребности организма, и таким образом, вопрос о рациональном питании казался разрешенным. Однако наука XIX столетия находилась в противоречии многовековой практикой. Жизненный опыт населения различных стран показывал, что существует ряд болезней, связанных с питанием и встречающихся часто среди людей, в пище которых не отмечалось недостатка белков, жиров, углеводов и минеральных солей.

Врачи-практики давно предполагали, что существует прямая связь между возникновением некоторых болезней (например, цинги, рахита, бери-бери, пеллагры) и характером питания. Что же привело к открытию витаминов – этих веществ, обладающих чудесными свойствами предупреждать и излечивать тяжелые болезни качественной пищевой недостаточности?

Начало изучения витаминов было положено русским врачом Н.И.Луниным, который еще в 1888 г. установил, что для нормального роста и развития животного организма, кроме белков, жиров, углеводов, воды и минеральных веществ, необходимы еще какие-то, пока неизвестные науке вещества, отсутствие которых приводит организм к гибели.

Доказательство существования витаминов завершилось работой польского учёного Казимира Функа, который в 1912 г. выделил из рисовых отрубей вещество, излечивающее паралич голубей, питавшихся только полированным рисом (бери-бери – так называли это заболевание у людей стран Юго-Восточной Азии, где население питается преимущественно одним рисом). Химический анализ выделенного К.Функом вещества показал, что в его состав входит азот. Открытое им вещество Функ назвал витамином (от слов «вита» – жизнь и «амин» – содержащий азот).

Правда, потом оказалось, что не все витамины содержат азот, но старое название этих веществ осталось. В наши дни принято обозначать витамины их химическими названиями: ретинол, тиамин, аскорбиновая кислота, никотинамид, – соответственно А, В, С, РР.

1.2 Понятие и основные признаки витаминов

С точки зрения химии,витамины - это группа низкомолекулярных веществ различной химической природы, обладающих выраженной биологической активностью и необходимых для роста, развития и размножения организма.

Витамины образуются путем биосинтеза в растительных клетках и тканях. Обычно в растениях они находятся не в активной, но высокоорганизованной форме, которая, по данным исследований, наиболее подходит человеческому организму, а именно – в виде провитаминов. Их роль сводится к полному, экономичному и правильному использованию основных питательных веществ, при котором органические вещества пищи высвобождают необходимую энергию.

Только немногие из витаминов, такие, как A, D, Е, В12, могут накапливаться в организме. Недостаток витаминов вызывает тяжелые расстройства.

Основные признаки витаминов:

Либо не синтезируются в организме вообще, либо синтезируются в незначительных количествах микрофлорой кишечника;

Не выполняют пластических функций;

Не являются источниками энергии;

Являются кофакторами многих ферментативных систем;

Оказывают биологическое действие в малых концентрациях и влияют на все обменные процессы в организме, требуются организму в очень небольших количествах: от нескольких мкг до нескольких мг в день..

Известны разные степени необеспеченности организма витаминами:

авитаминозы - полное истощение запасов витаминов;

гиповитаминозы - резкое снижение обеспеченности тем или иным витамином;

гипервитаминозы - избыток витаминов в организме.

Вредны все крайности: как недостаток, так и избыток витаминов, так как при избыточном потреблении витаминов развивается отравление (интоксикация). Явление гипервитаминоза касается лишь витаминов А и D, избыточное количество большинства других витаминов быстро выводится из организма с мочой. Но есть еще так называемая субнормальная обеспеченность, которая связана с дефицитом витаминов и проявляется она в нарушении обменных процессов в органах и тканях, но без явных клинических признаков (например, без видимых изменений в состоянии кожи, волос и других внешних проявлений). Если такая ситуация регулярно повторяется по разным причинам, то это может привести гипо- или авитаминозу.

1.3 Обеспечение организма витаминами

При нормальном питании суточная потребность организма в витаминах удовлетворяется полностью. Недостаточное, неполноценное питание или нарушение процессов усвоения и использования витаминов могут быть причиной различных форм витаминной недостаточности.

Причины истощения запасов витаминов в организме:

1) Качество продуктов и их приготовление:

Несоблюдение условий хранения по времени и температуре;

Нерациональная кулинарная обработка (например, длительная варка мелко нарезанных овощей);

Присутствие антивитаминных факторов в продуктах питания (капуста, тыква, петрушка, зеленый лук, яблоки содержат ряд ферментов, разрушающих витамин С, особенно при мелкой резке)

Разрушение витаминов под влиянием ультрафиолетовых лучей, кислорода воздуха (например, витамина А).

2) Важная роль в обеспечении организма рядом витаминов принадлежит микрофлоре пищеварительного тракта:

При многих распространенных хронических заболеваниях нарушается всасывание или усвоение витаминов;

Сильные кишечные расстройства, неправильный прием антибиотиков и сульфаниламидных препаратов приводят к созданию определенного дефицита витаминов, которые могут синтезироваться полезной микрофлорой кишечника (витамины В12, В6, Н (биотин)).

Суточная потребность в витаминах и их основные функции

В настоящее время известны около 13 витаминов, которые вместе с белками, жирами и углеводами должны присутствовать в рационе людей и животных для обеспечения нормальной жизнедеятельности витаминов. Кроме того, существует группа витаминоподобных веществ , которые обладают всеми свойствами витаминов, но не являются строго обязательными компонентами пищи.

Соединения, которые не являются витаминами, но могут служить предшественниками их образования в организме, называются провитаминами . К ним относятся, например, каротины, расщепляющиеся в организме с образованием витамина А, некоторые стерины (эргостерин, 7-дегидрохолестерин и др.), превращающиеся в витамин D.

Ряд витаминов представлен не одним, а несколькими соединениями, обладающими сходной биологической активностью (витамеры), например витамин В6 включает пиридоксин, пиридоксаль и пиридоксамин. Для обозначения подобных групп родственные соединения используют слово «витамин» с буквенными обозначениями (витамин А, витамин Е и т.п.).

Для индивидуальных соединений, обладающих витаминной активностью, используются рациональные названия, отражающие их химическую природу, например ретиналь (альдегидная форма витамина А), эргокальциферол и холекалыдиферол (формы витамина D).

Таким образом, наряду с жирами, белками, углеводами и минеральными солями, необходимый комплекс для поддержания жизнедеятельности человека включает пятый, равноценный по своей значимости компонент - витамины. Витамины принимают самое непосредственное и активное участие во всех обменных процессах жизнедеятельности организма, а также входят в состав многих ферментов, выполняя роль катализаторов.

2 Классификация и номенклатура витаминов

Так как к витаминам относится группа веществ различной химической природы, то классификация их по химическому строению сложна. Поэтому классификация проводится по растворимости в воде или органических растворителях. В соответствие с этим витамины делятся на водорастворимые и жирорастворимые.

1) К водорастворимым витаминам относят:

B1 (тиамин) антиневритный;

B2 (рибофлавин) антидерматитный;

B3 (пантотеновая кислота) антидерматитный;

B6 (пиридоксин, пиридоксаль, пиридоксамин) антидерматитный;

B9 (фолиевая кислота; фолацин) антианемический;

B12 (цианкобаламин) антианемический;

PP (никотиновая кислота; ниацин) антипеллагрический;

H (биотин) антидерматитный;

C (аскорбиновая кислота) антицинготный – участвуют в структуре и функционировании ферментов.

2) К жирорастворимым витаминам относят:

А (ретинол) антиксерофтальмический;

D (кальциферолы) антирахитический;

E (токоферолы) антистерильный;

К (нафтохинолы) антигеморрагический;

Жирорастворимые витамины входят в структуру мембранных систем, обеспечивая их оптимальное функциональное состояние.

В химическом отношении жирорастворимые витамины А, D, E и К относятся к изопреноидам.

3) следующая группа: витаминоподобные вещества. К ним обычно относят витамины: В13 (оротовая кислота), В15 (пангамовая кислота), В4 (холин), В8 (инозитол), Вт (карнитин), H1 (параминбензойная кислота), F (полинасыщенные жирные кислоты), U (S=метилметионин-сульфат-хлорид).

Номенклатура (название) основана на использовании заглавных букв латинского алфавита с нижним цифровым индексом. Кроме того, в названии используются наименования, отражающие химическую природу и функцию витамина.

Витамины стали известны человечеству не сразу, и в течение многих лет ученым удавалось открывать новые виды витаминов, а также новые свойства этих полезных для человеческого организма веществ. Поскольку языком медицины во всем мире является Латынь, то и витамины обозначались именно латинскими буквами, а в дальнейшем и цифрами.

Присвоение витаминам не только букв, но и цифр объясняется тем, что витамины приобретали новые свойства, обозначить которые при помощи цифр в названии витамина, представлялось наиболее простым и удобным. Для примера, можно рассмотреть популярный витамин «В». Так, на сегодняшний день, этот витамин может быть представлен в самых разных областях, и во избежание путаницы он именуется от «витамин В1» и вплоть до «витамина В14». Аналогично именуются и витамины входящие в эту группу, например, «витамины группы В».

Когда химическая структура витаминов была определена окончательно, стало возможным именовать витамины в соответствии с терминологией, принятой в современной химии. Так в обиход вошли такие названия, как пиридоксаль, рибофлавин, а также птероилглутаминовая кислота. Прошло еще какое то время, и стало совершенно ясно, что многие органические вещества, уже давным-давно известные науке, также обладают свойствами витаминов. Причем таких веществ оказалось достаточно много. Из наиболее распространенных можно упомянуть никотинамид, лгезоинозит, ксантоптерин, катехин, гесперетин, кверцетин, рутин, а также ряд кислот, в частности, никотиновую, арахидоновую, линоленовую, линолевую, и некоторые другие кислоты.

2.1 Жирорастворимые витамины

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.

Витамин D (кальциферол) при гидроксилировании в печени и почках образует гормон кальцитриол (1α,25-дигидроксихолекальциферол). Вместе с двумя другими гормонами (паратгормоном, или паратирином, и кальцитонином) кальцитриол принимает участие в регуляции метаболизма кальция. Кальциферол образуется из предшественника 7-дегидрохолестерина, присутствующего в коже человека и животных, при облучении ультрафиолетовым светом.

Если УФ-облучение кожи недостаточно или витамин D отсутствует в пищевых продуктах, развивается витаминная недостаточность и, как следствие, рахит у детей, остеомаляция (размягчение костей) у взрослых. В обоих случаях нарушается процесс минерализации (включения кальция) костной ткани.

Витамин Ε включает токоферол и группу родственных соединений с хромановым циклом. Такие соединения содержатся только в растениях, особенно их много в проростках пшеницы. Для ненасыщенных липидов эти вещества являются эффективными антиоксидантами.

Витамин К - общее название группы веществ, включающей филлохинон и родственные соединения с модифицированной боковой цепью. Недостаток витамина К наблюдается довольно редко, так как эти вещества вырабатываются микрофлорой кишечника. Витамин К принимает участие в карбоксилировании остатков глютаминовой кислоты белков плазмы крови, что важно для нормализации или ускорения процесса свертывания крови. Процесс ингибируется антагонистами витамина К (например, производными кумарина), что находит применение как один из методов лечения тромбозов.

2.2 Водорастворимые витамины

Витамин B1 (тиамин) построен из двух циклических систем - пиримидина (шестичленный ароматический цикл с двумя атомами азота) и тиазола (пятичленный ароматический цикл, включающий атомы азота и серы), соединенных метиленовой группой. Активной формой витамина Β1 является тиаминдифосфат (ТРР), выполняющий функцию кофермента при переносе гидроксиалкильных групп («активированных альдегидов»), например, в реакции окислительного декарбоксилирования α-кетокислот, а также в транскетолазной реакций гексозомонофосфатного пути. При недостатке витамина Β1 развивается болезнь бери-бери , признаками которой являются расстройства нервной системы (полиневриты), сердечнососудистые заболевания и мышечная атрофия.

Витамин B2 - комплекс витаминов, включающий рибофлавин, фолиевую, никотиновую и пантотеновую кислоты. Рибофлавин служит структурным элементом простетических групп флавинмононуклеотида [ФМН (FMN)] и флавинадениндинуклеотида [ФАД (FAD)]. ФМН и ФАД являются простетическими группами многочисленных оксидоредуктаз (дегидрогеназ), где выполняют функцию переносчиков водорода (в виде гидрид-ионов).

Молекула фолиевой кислоты (витамин B9, витамин Вc, фолацин, фолат) включает три структурных фрагмента: производное птеридина, 4-аминобензоат и один или несколько остатков глутаминовой кислоты. Продукт восстановления фолиевой кислоты - тетрагидрофолиевая (фолиновая) кислота [ТГФ (THF)] - входит в состав ферментов, осуществляющих перенос одноуглеродных фрагментов (С1-метаболизм).

Рисунок 2 – Жирорастворимые витамины

Дефицит фолиевой кислоты встречается довольно часто. Первым признаком дефицита является нарушение эритропоэза (мегалобластическая анемия). При этом тормозятся синтез нуклеопротеидов и созревание клеток, появляются аномальные предшественники эритроцитов - мегалоциты. При остром недостатке фолиевой кислоты развивается генерализованное поражение тканей, связанное с нарушением синтеза липидов и обмена аминокислот.

В отличие от человека и животных микрοорганизмы способны синтезировать фолиевую кислоту de novo . Потому рост микроорганизмов подавляется сульфаниламидными препаратами, которые как конкурентные ингибиторы блокируют включение 4-аминобензойной кислоты в биосинтез фолиевой кислоты. Сульфаниламидные препараты не могут оказывать воздействия на метаболизм жинотных организмов, поскольку они не способны синтезировать фолиевую кислоту.

Никотиновая кислота (ниацин) и никотинамид (ниацинамид) (оба известны как витамин Β5, витамин РР) необходимы для биосинтеза двух коферментов - никотинамидадениндинуклеотида [НАД+ (NAD+)] и никотинамидадениндинуклеотидфосфата [НАДФ+ (NADP+)]. Главная функция этих соединений, состоящая в переносе гидрид-ионов (восстановительных эквивалентов), обсуждается в разделе, посвященном метаболическим процессам. В животных организмах никотиновая кислота может синтезироваться из триптофана , однако биосинтез идет с низким выходом. Поэтому витаминный дефицит наступает лишь в том случае, если в рационе одновременно отсутствуют все три вещества: никотиновая кислота, никотинамид и триптофан. Заболевания. связанные с дефицитом ниацина, проД являются поражением кожи (пеллагра ), расстройством желудка и депрессией.

Пантотеновая кислота (витамин B3) представляет собой амид α,γ-дигидрокси-β,β-диметилмасляной кислоты (пантоевой кислоты) и β-аланина. Соединение необходимо для биосинтеза кофермента А [КоА (СоА)] принимающего участие в метаболизме мнотих карбоновых кислот. Пантотеновая кислота также входит в состав простетической группы ацилпереносящего белка (АПБ). Поскольку пантотеновая кислота входит в состав многих пищевых продуктов, авитаминоз из-за дефицита витамина В3 встречается редко.

Витамин В6 - групповое название трех производных пиридина: пиридоксаля, пиридоксина и пиридоксамина . На схеме приведена формула иридоксаля, где в положении при С-4 стоит альдегидная группа (-СНО); в пиридоксине это место занимает спиртовая группа (-CH2OH); а в пиридоксамине - метиламиногруппа (-CH2NН2). Активной формой витамина В6 является пиридоксаль-5-фосфат (PLP), важнейший кофермент в метаболизме аминокислот. Пиридоксальфосфат входит также в состав гликоген-фосфорилазы, принимающей участие в расщеплении гликогена. Дефицит витамина В6 встречается редко.

Рисунок 2 – Жирорастворимые витамины

Витамин В12 (кобаламины; лекарственная форма - цианокобаламин ) - комплексное соединение, имеющее в основе циклкоррина и содержащее координационно связанный ион кобальта. Этот витамин синтезируется лишь в микроорганизмах. Из пищевых продуктов он содержится в печени, мясе, яйцах, молоке и полностью отсутствует в растительной пище (на заметку вегетарианцам!). Витамин всасывается слизистой желудка только в присутствии секретируемого (эндогенного) гликопротеина, так называемого внутреннего фактора. Назначение этого мукопротеида заключается в связывании цианокобаламина и тем самым в защите от деградации. В крови цианокобаламин также связывается специальным белком, транскобаламином. В организме витамин В12 запасается в печени.

Рисунок 2 – Жирорастворимые витамины

Производные цианокобаламина являются коферментами, принимающими участие, например, в конверсии метилмалонил-КоА в сукцинил-КоА, биосинтезе метионина из гомоцистеина. Производные цианокобаламина принимают участие в восстановлении рибонуклеотидов бактериями до дезоксирибонуклеотидов.

Витаминный дефицит или нарушение всасывания витамина В12 связаны главным образом с прекращением секреции внутреннего фактора. Следствием авитаминоза является пернициозная анемия.

Витамин С (L-аскорбиновая кислота) представляет собой γ-лактон 2,3-дегидрогулоновой кислоты. Обе гидроксильные группы имеют кислотный характер, в связи с чем при потере протона соединение может существовать в форме аскорбат-аниона . Ежедневное поступление аскорбиновой кислоты необходимо человеку, приматам и морским свинкам, поскольку у этих видов отсутствует фермент гулонолактон-оксидаза (КФ 1.1.3.8), катализирующий последнюю стадию конверсии глюкозы в аскорбат.

Источником витамина С являются свежие фрукты и овощи. Аскорбиновую кислоту добавляют во многие напитки и пищевые продукты в качестве антиоксиданта и вкусовой добавки. Витамин С медленно разрушается в воде. Аскорбиновая кислота в качестве сильного восстановителя принимает участие во многих реакциях (главным образом в реакциях гидроксилирования).

Из биохимических процессов с участием аскорбиновой кислоты следует упомянуть синтез коллагена, деградацию тирозина, синтезы катехоламина и желчных кислот. Суточная потребность в аскорбиновой кислоте составляет 60 мг - величина, не характерная для витаминов. Сегодня дефицит витамина С встречается редко. Дефицит проявляется спустя несколько месяцев в форме цинги (скорбута). Следствием заболевания являются атрофия соединительных тканей, расстройство системы кроветворения, выпадение зубов.

Витамин H (биотин) содержится в печени, яичном желтке и других пищевых продуктах; кроме того, он синтезируется микрофлорой кишечника. В организме биотин (через ε-аминогруппу остатка лизина) связан с ферментами, например с пируваткарбоксилазой (КФ 6.4.1.1), катализирующими реакцию карбоксилирования. При переносе карбоксильной группы два N-атома молекулы биотина в АТФ-зависимой реакции связывают молекулу СО2 и переносят ее на акцептор. Биотин с высоким сродством (Kd = 10 - 15 М) и специфичностью связывается авидином белка куриного яйца. Так как авидин при кипячении денатурируется, дефицит витамина H может наступить только при употреблении в пищу сырых яиц.

2.3 Группа витаминоподобных веществ

Помимо вышеназванных двух главных групп витаминов, выделяют группу разнообразных химических веществ, из которых часть синтезируется в организме, но обладает витаминными свойствами. Организму они необходимы в сравнительно малых количествах, но воздействие на функции организма достаточно сильное. К ним относятся:

Незаменимые пищевые вещества с пластической функцией: холин, инозит.

Биологически активные вещества, синтезируемые в организме человека: липоевая кислота, оротовая кислота, карнитин.

Фармакологически активные вещества пищи: биофлавоноиды, витамин U – метилметионинсульфоний, витамин В15 - пангамовая кислота, факторы роста микроорганизмов, парааминобензойная кислота.

Недавно открыт еще один фактор, названный пирролохинолинохиноном. Известны его коферментные и кофакторные свойства, однако пока не раскрыты витаминные свойства.

Основное отличие витаминоподобных веществ в том, что при их недостатке или переизбытке не возникает в организме различных патологических изменений, характерных для авитаминозов. Содержание витаминоподобных веществ в продуктах питания вполне достаточно для жизнедеятельности здорового организма.

Для современного человека, необходимо знать и о предшественниках витаминов. Источником витаминов, как известно, являются продукты растительного и животного происхождения. Например, витамин А в готовом виде содержится только в продуктах животного происхождения (рыбий жир, цельное молоко и т.д.), а в растительных продуктах только в виде каротиноидов - своих предшественников. Поэтому, поедая морковку мы получаем только предшественника витамина А, из которого в печени вырабатывается сам витамин А. К провитаминам относятся: каротиноиды (основной из них - каротин) - предшественник витамина А; стерины (эргостерин, 7-дегидрохолестерин и др.) - предшественники витамина D;

Заключение

Итак, из истории витаминов мы знаем, что термин «витамин» впервые был использован для обозначения специфического компонента пищи, который предотвращал болезнь Бери-бери, распространенную в странах, где употребляли в пищу много шлифованного риса. Поскольку этот компонент обладал свойствами амина, польский биохимик К.Функ впервые выделивший это вещество, назвал его витамин - необходимый для жизни амин.

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 - это вещества, обеспечивающее нормальное течение биохимических и физиологических процессов в организме. Витамины - необходимый элемент пищи для человека и ряда живых организмов, т.к. не синтезируются или некоторые из них синтезируются в недостаточном количестве данным организмом.

Первоисточником витаминов являются растения, где преимущественно они образуются, а также провитамины - вещества, из которых витамины могут образовываться в организме. Человек получает витамины или непосредственно из растений, или косвенно - через животные продукты, в которых витамины были накоплены из растительной пищи во время жизни животного.

Витамины делят на две большие группы: витамины растворимые в жирах и витамины, растворимые в воде. В классификации витаминов, помимо буквенного обозначения, в скобках указывается основной биологический эффект, иногда с приставкой «анти», указывающей на способность данного витамина предотвращать или устранять развитие соответствующего заболевания.

К витаминам, растворимых в жирах относят: Витамин A (антиксерофталический), Витамин D (антирахитический), Витамин E (витамин размножения), Витамин K (антигеморрагический)\

К витаминам, растворимых в воде относят: Витамин В1 (антиневритный), Витамин В2 (рибофлавин), Витамин PP (антипеллагрический), Витамин В6 (антидермитный), Пантотен (антидерматитный фактор), Биотит (витамин Н, фактор роста для грибков, дрожжей и бактерий, антисеборейный), Инозит. Парааминобензойная кислота (фактор роста бактерий и фактор пигментации), Фолиевая кислота (антианемический витамин, витамин роста для цыплят и бактерий), Витамин В12 (антианемический витамин), Витамин В15 (пангамовая кислота), Витамин С (антискорбутный), Витамин Р (витамин проницаемости).

Основной особенностью жирорастворимых витаминов является их способность накапливаться в организме так сказать «про запас». Хранится в организме они могут в течении года и расходоваться по мере надобности. Однако слишком большое поступление жирорастворимых витаминов для организма опасно, и может привести к нежелательным последствиям. Водорастворимые витамины не накапливаются в организме и в случае переизбытка легко выводятся с мочой.

Наряду с витаминами, существуют вещества, дефицит которых, в отличие от витаминов, не приводит к явно выраженным нарушениям. Эти вещества относятся к так называемым витаминоподобным веществам :

Сегодня известно 13 низкомолекулярных органических соединений, которые относят к витаминам. Соединения, которые не являются витаминами, но могут служить предшественниками их образования в организме, называются провитаминами . Важнейшим провитамином является предшественник витамина А - бета-каротин.

Значение витаминов для организма человека очень велико. Эти питательные вещества поддерживают работу абсолютно всех органов и всего организма в целом. Нехватка витаминов приводит к общему ухудшению состояния здоровья человека, а не отдельных его органов.

Болезни, которые возникают вследствие отсутствия в пище тех или иных витаминов, стали называться авитаминозами . Если болезнь возникает вследствие отсутствия нескольких витаминов, ее называют поливитаминозом . Чаще приходится иметь дело с относительным недостатком какого-либо витамина; такое заболевание называется гиповитаминозом . Если своевременно поставлен диагноз, то авитаминозы и особенно гиповитаминозы легко излечить введением в организм соответствующих витаминов. Чрезмерное введение в организм некоторых витаминов может вызвать гипервитаминоз .

Список использованных источников

1. Березов, Т.Т. Биологическая химия: Учебник / Т.Т.Березов, Б.Ф.Коровкин. - М.: Медицина, 2000. - 704 с.

2. Габриелян, О.С. Химия. 10 класс: Учебник (базовый уровень) / О.С.Габриелян, Ф.Н.Маскаев, С.Ю.Пономарев и др. - М.: Дрофа.- 304 с.

3. Мануйлов А.В. Основы химии. Электронный учебник / А.В.Мануйлов, В.И.Родионов. [Электронный ресурс]. Режим доступа: www.hemi.nsu.ru/

4. Химическая энциклопедия [Электронный ресурс]. Режим доступа:

ВИТАМИНЫ

Витамины – органические вещества различной химической природы, не образующиеся в достаточном количестве клетками человеческого организма, но необходимые для его нормальной жизнедеятельности. Витамины проявляют биологическую активность в очень малых концентрациях. Они выполняют функции регуляторов обмена веществ. Большинство витаминов входит в состав ферментов, являясь их коферментами.

Приоритет открытия витаминов принадлежит русскому врачу Николаю Ивановичу Лунину. В 1880 г. Н.И. Лунин писал, что в пище, кроме «казеина, жира, молочного сахара и солей, содержатся еще другие вещества, незаменимые для питания».

Термин «витамины» был предложен польским ученым Казимиром Функом в 1912 году от лат. «vita» - «жизнь», т.е. дословно термин означает «амины жизни». Поскольку первое выделенное в кристаллическом виде вещество, а это был тиамин (B 1) из отрубей риса, содержало азот, то К. Функ предполагал, что наличие азота характерно для всех витаминов. Термин «витамины» не точен, но сохранился до настоящего времени.

Классификация витаминов и витаминосодержащего лекарственного растительного сырья

Существует несколько классификаций витаминов.

1. Буквенная классификация - первая в историческом плане. При обнаружении новых факторов витаминной природы им присваивали условные названия в виде буквы латинского алфавита. Например: витамины A, B, C, D и др.

2. Фармакологическая классификация. Эта классификация вводилась параллельно с буквенной и указывала на заболевание, от которого предохраняет витамин:

· витамин С - противоцинготный;

· витамин К - антигеморрагический;

· витамин D - антирахитический и др.

3. Химическая классификация. В зависимости от химической структуры выделены группы:

· витамины алифатического ряда - С, F и др.;

· витамины алициклического ряда - A, D и др.;

· витамины ароматического ряда - К и др.;

· витамины гетероциклического ряда - Е, Р и др.

4. Классификация по растворимости витаминов:

· водорастворимые витамины – группы В, С, Р, Н, РР;

· жирорастворимые витамины - A, D, Е, К, F, U.

В настоящее время практически все витамины получают синтетическим путем. Однако витаминосодержащие лекарственные растения не утратили своего значения. Они широко используются, особенно в педиатрии, в гериатрии и для лечения лиц, склонных к аллергическим заболеваниям, поскольку:

· во-первых, витамины в лекарственном растительном сырье находятся в комплексе с полисахаридами, сапонинами, флавоноидами, поэтому такие витамины легче усваиваются;

· во-вторых, растительные витамины реже дают аллергические реакции, чем их синтетические аналоги;

· в-третьих, в организме человека есть специальные системы защиты от передозировки витаминов (например, каротин в организме человека превращается в витамин А по мере необходимости).

Лекарственное растительное сырье, содержащее витамины

1. Концентраторы витамина С: плоды черной смородины, плоды шиповника, плоды рябины, плоды малины, листья крапивы, плоды и листья земляники.

2. Концентраторы и источники витамина Р : бутоны и плоды софоры японской, плоды аронии (рябины) черноплодной, плоды черной смородины, кожура плодов цитрусовых, листья чая.

3. Концентраторы каротиноидов (провитаминов А): плоды шиповника, плоды облепихи, плоды рябины, цветки календулы, трава череды, трава сушеницы топяной.

4. Концентраторы витамина К: листья крапивы, трава пастушьей сумки, трава тысячелистника, цветки и листья зайцегуба, кора калины, кукурузные рыльца.

5. Концентраторы витамина Е: плоды облепихи, облепиховое масло, масло шиповника, кукурузное масло, льняное масло, семена тыквы.

6. Концентраторы витамина F: масло кукурузное, масло подсолнечное и другие растительные жирные масла.

В лекарственном растительном сырье довольно часто встречаются витамины группы В: В 2 - рибофлавин, В 5 - пантотеновая кислота, В 9 - фолиевая кислота, провитамин витаминов группы D - эргостерол и другие фитостеролы.

В высоких концентрациях способны накапливаться только кислота аскорбиновая (витамин С), каротиноиды (провитамин А), витамин К 1 (филлохинон) и некоторые флавоноиды (рутин, кверцетин и др.), относимые к витамину Р.

Химическая структура витаминов. Физические, химические и биологические свойства

Витамин С – аскорбиновая кислота.

Существует в двух формах - аскорбиновой и дегидроаскорбиновой кислот. Обе формы легко переходят друг в друга при соответствующих условиях, обе формы одинаково фармакологически активны. Аскорбиновая кислота – белый кристаллический порошок, кислого вкуса. Легко растворяется в воде и спирте, не растворяется в органических растворителях: эфире, хлороформе, бензоле. Аскорбиновая кислота – нестойкое вещество. В водных растворах она легко разрушается под действием кислорода воздуха, света; следы железа и меди ускоряют процесс разрушения (окисления).

Аскорбиновая кислота участвует в окислительно-восстановительных реакциях, в том числе в липидном и пигментном обмене, активирует протромбин, обладает десенсибилизирующем действием, поднимает жизненный тонус организма и повышает сопротивляемость к экстремальным воздействиям. Недостаток витамина С вызывает цингу, или скорбут (рыхлость десен, выпадение зубов, кровоизлияния).

Витамин Р – полифенольные гетероциклические соединения группы флавоноидов.

Физические и химические свойства описаны в разделе «Флавоноиды».

Укрепляют стенки кровеносных сосудов и капилляров.

Каротиноиды – предшественники (провитамины) витамина А – жирорастворимые растительные пигменты желтого, оранжевого или красного цвета. По своей химической природе являются тетратерпеноидами с общей формулой [(С 5 H 8) 2 ] 4 , или С 40 Н 64 (см. раздел «Терпеноиды»).

В растениях каротиноиды находятся в виде ненасыщенных углеводородов – каротинов - и кислородсодержащих производных – ксантофиллов . Представлены приблизительно 70 соединениями, но провитаминами А являются 9 веществ. Каротиноиды играют важную роль в процессах фотосинтеза, дыхания, участвуют в окислительно-восстановительных реакциях, оплодотворении. Каротиноиды синтезируются высшими растениями, грибами и бактериями. Животные не способны их синтезировать.

Широко распространены в растениях альфа- , бета- и гамма -каротины, ликопин, зеаксантин, виолаксантин и др. Наибольшую биологическую активность проявляет бета -каротин, в результате окислительно-гидролитического расщепления которого в тканях животных и человека образуется две молекулы витамина А, из остальных – одна молекула.

бета -Каротин

Каротиноиды нерастворимы в воде, растворимы в жирных маслах, хлороформе, эфире, ацетоне, бензине и трудно растворимы в спирте. Легко окисляются кислородом воздуха, разрушаются на свету.

Витамин А (ретинол) способствует нормализации обмена веществ, росту и развитию организма, регенерации тканей, обеспечивает нормальную деятельность органов зрения. Недостаток вызывает ухудшение сумеречного зрения («куриную слепоту»), сухость роговицы, поражение слизистых.

Источниками промышленного получения бета -каротина служат свежие корнеплоды моркови посевной и свежая мякоть плодов различных сортов тыквы.

Витамины группы К - производные 2-метил-1,4-нафтохинона. В природе данные витамины представлены несколькими соединениями, в высших растениях находится только витамин К 1 , или филлохинон.

Витамин К 1 (филлохинон)

Длинная боковая изопреноидная цепь витамина K 1 является остатком дитерпенового алифатического спирта фитола (см. раздел «Терпеноиды»).

Витамин K 1 - филлохинон - вязкое маслообразное вещество желтого цвета. Нерастворим в воде, растворим в жирных маслах и органических растворителях. Стоек при длительном кипячении с водой, но быстро разрушается при нагревании в растворах щелочей. Флуоресцирует в УФ-свете красным светом, затем флуоресценция становится зеленой, а под действием спиртового раствора калия гидроксида - оранжевой. Витамин K 1 легко окисляется, быстро разрушается под действием УФ-лучей.

Витамины группы К участвуют в свертывании крови, индуцируя образование протромбина (антигеморрагический фактор). Недостаток вызывает замедление свертывания крови и кровоизлияния.

Витамины группы Е - производные хромана. Витамины Е - смесь высокомолекулярных спиртов – токоферолов. Наиболее активен бета -токоферол.

бета -Токоферол

Токоферолы не растворяются в воде, растворимы в жирных маслах и органических растворителях. Соединения нестойкие, легко разрушаются под действием света и кислорода воздуха.

Витамины группы Е являются природными антиоксидантами, участвуют в биосинтезе белков, тканевом дыхании, процессах размножения, влияют на состояние сердечно-сосудистой и нервной систем.

Витамины группы F - высоконепредельные жирные кислоты с 18-20 углеродными атомами: линолевая – С 17 Н 31 СООН, линоленовая - С 17 Н 29 СООН, арахидоновая - С 19 Н 31 СООН - кислоты.

Физические и химические свойства описаны в разделе «Жирные масла». Участвуют в липидном обмене, препятствуют отложению холестерина на стенках кровеносных сосудов. Из витаминов F в тканях образуются простагландины.

Витамины, в целом, участвуют в окислительно-восстановительных процессах в организме. Многие из них (витамины С, Р, К, Е, каротиноиды) являются природными антиоксидантами. Они защищают клеточные и субклеточные мембраны от повреждения активными свободными радикалами, нейтрализуя активные свободные радикалы путем связывания их непарных электронов.

Химический витамин - ну уж совсем не природный

Сегодня прилавки аптек завалены синтетическими витаминами. Торговые компании на перебой рекламируют полезность искусственных витаминов. Конечно, их «заботу» о нашем здоровье понять можно, ведь прибыль от таких химических поделок составляет от 500% до 1000%.

Ленивым родителям не надо думать, чем и как кормить своего ребенка, чтобы обеспечить его растущий организм витаминами и углеводами. Проще купить цветастую коробочку со слащавыми пилюлями - и все вопросы решены.

Беда в том, что вопросы как раз и начинаются от «вкусно-лечебной» забавы.

Всего за какие то шесть-восемь месяцев употребления таких химических пилюль у ребенка начинает развиваться проблемы с мочеиспускательной системой, появляются песок и камни, повышенный сахар в крови, заболевания сердца, скачет давление …

Проводимые в Германии исследования на показали, что те курильщики, которые активно употребляли синтетические витамины - заработали .

Это и понятно - никакой коллектив химиков энтузиастов, даже с самой современной лабораторией, не в состоянии повторить природу. Если состоит из сложного биологического соединения природных молекул (6-8-12…), каждый из которых - отвечает за свое действие , то синтетический витамин изготавливается химиками по схеме: одна молекула природная, а все остальные - синтетические, которые при этом даже не встречаются в природе.

Как при этом ведут себя эти синтетические молекулы в организме человека - для науки загадка. Поэтому все эти эксперименты проводят сами же потребители на себе и своих близких, купившие «чудеса» по сходной и выгодной цене.

Лень - плохой советчик! Думайте и питайтесь натуральными продуктами!

Не обманывайте себя и своих близких на дешевых поделках ловкачей.

Расплачиваться придется - своим здоровьем!

Алексей Пастушенков

Журнал "Антирак"

Витаминные добавки сокращают жизнь

Бета-каротин и витамины A и E, якобы снижающие риск развития ряда опасных заболеваний, на самом деле не только не продлевают, но и сокращают продолжительность жизни. К таким выводам пришли датские ученые в результате обзорного исследования, охватившего в общей сложности 250 тысяч участников.

Сотрудники Центра клинических исследований при Госпитале Университета Копенгагена использовали в своей работе результаты 68 масштабных исследований, посвященных синтетическим витаминным добавкам, опубликованной в Journal of the American Medical Association. Суммировав полученные данные, ученые пришли к выводу, что прием добавок с бета-каротином и витаминами С, A и E в целом никак не сказывался на продолжительности жизни участников исследований.

При более детальном изучении материалов 47 работ, авторы которых, по мнению датских ученых, использовали наиболее подходящую исследовательскую методологию, выяснилось, что употребление некоторых из перечисленных антиоксидантов не только не продлевало, но и сокращало жизнь участников.

Так, смертность среди людей, принимавших добавки с бета-каротином, повышалась на 7%, а прием витаминов А и Е ассоциировался с увеличением смертности соответственно на 16% и 4%.

Несколько меньший уровень смертности наблюдался среди людей, принимавших добавки на основе селена. В то же время прием препаратов с витамином C вообще никак не сказывался на продолжительности жизни.

Ученые подчеркивают, что собранные ими данные относятся исключительно к синтетическим добавкам, содержащим повышенные концентрации витаминов и антиоксидантов. Полезность богатой теми же веществами растительной пищи не ставится под сомнение в исследовании.

Массовая торгашеская пропаганда химического питания Америки дурачит население страны, ломая его здоровье

200 миллионов американцев уже не могут жить без ежедневного употребления разных химических “витаминов”.

На фото - обычная доза средней американкой школьницы, которая каждое утро лопает их, в угоду своих одураченных родителей, травя свой организм ядом.

Химические витамины - смертельная ловушка для «крутых» умников в мире дураков

Уже даже в почках младенцев российские медики стали находить камни. Проведя ряд исследований, ученые доказали, что все дело в... поливитаминах, которыми малышей пичкают родители. Как сообщила руководитель клинико-диагностической лаборатории МОНИКИ, доктор медицинских наук профессор Светлана Шатохина, недавно в эту больницу была госпитализирована девочка, которой не исполнилось и трех лет.

Тем не менее, в почке девочки нашли камень размером почти в сантиметр . Для матери, уделявшей здоровью малышки много внимания, это стало полной неожиданностью. Тем более что девочке регулярно в целях профилактики давали дорогие витамины, которые специально привезли из Швейцарии. Как оказалось, эти пилюли и подорвали здоровье ребенка. Анализы нормализовались, едва витамины исключили из рациона, а почки промыли. Ученые проанализировали состояние пациентов, регулярно принимающих поливитаминные комплексы, и обнаружили, что у этих людей идет активный процесс камнеобразования в почках.

Дело в том, что витамины активизируют защитные силы организма, которые борются с вредными микроорганизмами. Но эти силы, "подстегиваемые" витаминами, атакуют не только "чужаков", но и собственные измененные клетки. А "смыть" их и вывести с мочой не удается - в итоге в почке образуется центр кристаллизации, растет камень.

"МК-Воскресенье"

Витамины могут быть не только полезны, но и вредны

Действительно ли абсолютная полезность и полная безвредность витаминов является доказанным фактом?

Нет, не совсем так. Дело именно в репутации, причем эта репутация сложилась очень давно и повсеместно. В бывшем СССР, например, во всех разделах медицины существовало понятие "витаминизация". Витаминизировали всех и везде: детей в яслях, детских садах и школах, беременных женщин в консультациях, солдат и матросов - в воинских частях и на кораблях, рабочих вредных предприятий - прямо в цехах. Понятие "витаминизация" распространялось даже на заключенных (!)

Из медицинского обихода совершенно исчезло понятие "витаминный дефицит", но прочно заняло свое место прямо противоположное понятие - "витаминный излишек", наряду с "излишком калорий" как основной причины ожирения. И это неслучайно при таком излишке потребления витаминов, который повсеместно имеет место. А истина состоит в том, что витамины могут быть не только полезны, но и вредны.

Витамины плохо сочетаются с диетой, предназначенной для похудения, а такие сочетания весьма часто встречаются, поскольку людям, старающимся "сбросить" лишний вес, кажется, что витаминами можно "наесться" или, по крайней мере, приглушить чувство голода. Но это, так сказать, общее замечание, а вот конкретный пример.

Директор Центра питания Университета Джонса Гопкинса профессор Бенджамин Кабальеро установил, что между дозой витамина А, которая необходима для укрепления костной ткани женщин в менопаузе и такой концентрацией этого витамина, которая может вызвать совершенно противоположный эффект, то есть переломы костей, различие не столь уж значительно. Учитывая, что этот витамин содержится в достаточном количестве во многих пищевых продуктах, дополнительный приём крайне популярных "поливитаминов", содержащих и витамин А, может привести не к уменьшению, а к увеличению ломкости костей. У беременных женщин избыток витамина А может вызвать возникновение внутриутробных уродств плода, а у детей - потерю сознания вследствие повышения внутричерепного давления.

Неужели и витамин С может быть вреден?

Витамин С обладает мощным защитным действием, предохраняющим клетки организма от самых разнообразных повреждающих воздействий. Недостаток этого витамина вызывает многочисленные патологические изменения и даже заболевания, самым известным из которых является цинга, часто встречавшаяся, в частности, в голодные годы в России. Однако при передозировке этот целебный фактор может вызвать тошноту, боль в животе, понос.

Может ли витамин принести вред при передозировке?

Фактически, да! Возьмите в качестве еще одного примера витамин Е. Он обладает свойствами так называемого антиоксиданта, то есть фактора, препятствующего усиленному окислению, которое приводит к поражению клеток и его генетического компонента. Но при избыточной концентрации витамина Е в организме могут возникать кровотечения и даже угрозы возникновения инфаркта и инсульта.

Какие же меры нужно принять для того, чтобы избежать вредных последствий передозировки витаминов?

Во-первых , нужно кое-что знать. Нужно, в частности, иметь в виду, что витамины в большом количестве содержатся в разнообразных пищевых продуктах, которые человек ежедневно потребляет.

Так, морковь, свежий картофель, зеленые овощи, манго и папайя богаты витамином А, свежие фрукты, в особенности цитрусовые - витамином С, а растительное масло, соя, орехи, яйца - витамином Е. Нужны ли данному человеку дополнительные количества того или иного витамина и сколько именно? Это решает врач, и без его рекомендаций не нужно тратить деньги на бесчисленные флаконы с поливитаминами и самостоятельно ими "оздоравливаться". Вместо пользы может быть вред!

Во-вторых, не надо заниматься самолечением и стараться по своему разумению себя улучшать. Из того факта, что витамины можно приобрести без рецепта, вовсе не вытекает, что их надо покупать без всякого разбора, как семечки или орехи, а затем глотать горстями.

Витамины - это лекарства и употреблять их надо если не по рецепту, то по рекомендации врача и в строгом соответствии с его советами по поводу дозировки и режима приема. Именно так должно протекать употребление витамина В12 - при заболеваниях крови, витамина Д - при менопаузе у женщин, витаминов В-комплекса при невралгиях и так далее. Доступность - не означает вседозволенность, все нужно делать целесообразно и в меру. Витаминотерапии это касается в полной мере!

Даниил Голубев. Радио Свобода

Управление образования Брянской области

Профессиональный лицей №39

Предмет: Химия

Тема: Витамины.

Выполнила:

Учащаяся гр. №1

Профессия:

агент коммерческий

Лапичева А. А.

Преподаватель:

Янченко С. И.

Оценка: ___________

ВВЕДЕНИЕ

Современное человеческое общество живет и продолжает развиваться, активно используя достижения науки и техники, и практически немыслимо остановиться на этом пути или вернуться назад, отказавшись от использования знаний об окружающем мире, которыми человечество уже обладает. Накоплением этих знаний, поиском закономерностей в них и их применением на практике занимается наука. Человеку как объекту познания свойственно разделять и классифицировать предмет своего познания (вероятно, для простоты исследования) на множество категорий и групп; так и наука в свое время была поделена на несколько больших классов: естественные науки, точные науки, общественные науки, науки о человеке и пр. Каждый из этих классов делится, в свою очередь, на подклассы и т.д. и т.п.

В настоящее время в мире существует множество научных центров, ведущих разнообразные химико-биологические исследования. Странами-лидерами в этой области являются США, европейские страны: Англия, Франция, Германия, Швеция, Дания, Россия и др. В нашей стране существует множество научных центров, расположенных в Москве и Подмосковье (Пущино, Обнинск, Черноголовка), Петербурге, Новосибирске, Красноярске, Владивостоке... Одни из ведущих центров по стране Институт биоорганической химии им.М.А.Шемякина и Ю.А.Овчинникова, Институт молекулярной биологии им.В.А.Энгельгардта, Институт органического синтеза им.Н.Д.Зелинского, Институт физикохимической биологии МГУ им.Белозерского и др. В СанктПетербурге можно отметить Институт Цитологии РАН, химический и биологические ф-ты Гос. Университета, Институт экспериментальной медицины РАМН, Институт онкологии РАМН им. Петрова, Институт особо чистых биопрепаратов МЗиМП и т.п.

Кроме множества лекарств, в повседневной жизни люди сталкиваются с достижениями физико-химической биологии в различных сферах своей профессиональной деятельности и в быту. Появляются новые продукты питания или совершенствуются технологии сохранения уже известных продуктов. Производятся новые косметические препараты, позволяющие человеку быть здоровым и красивым, защищающие его от неблагоприятного воздействия окружающей среды. В технике находят применение различные биодобавки ко многим продуктам оргсинтеза. В сельском хозяйстве применяются вещества, способные повысить урожаи (стимуляторы роста, гербициды и др.) или отпугнуть вредителей (феромоны, гормоны насекомых), излечить от болезней растения и животных и многие другие...

Все эти вышеперечисленные успехи были достигнуты с применением знаний и методов современной химии. В современной биологи и медицине химии принадлежит одна из ведущих ролей, и значение химической науки будет только возрастать.

ИСТОРИЯ ОТКРЫТИЯ ВИТАМИНОВ

Всем известное слово "витамин" происходит от латинского "vita" - жизнь. Такое название эти разнообразные органические соединения получили далеко не случайно: роль витаминов в жизнедеятельности организма чрезвычайно велика.

Ко второй половине 19 века было выяснено, что пищевая ценность продуктов питания определяется содержанием в них в основном следующих веществ: белков, жиров, углеводов, минеральных солей и воды.

Считалось общепризнанным, что если в пищу человека входят в определенных количествах все эти питательные вещества, то она полностью отвечает биологическим потребностям организма. Это мнение прочно укоренилось в науке и поддерживалось такими авторитетными физиологами того времени, как Петтенкофер, Фойт и Рубнер.

Однако практика далеко не всегда подтверждала правильность укоренившихся представлений о биологической полноценности пищи.

Практический опыт врачей и клинические наблюдения издавна с несомненностью указывали на существование ряда специфических заболеваний, непосредственно связанных с дефектами питания, хотя последнее полностью отвечало указанным выше требованиям. Об этом свидетельствовал также многовековой практический опыт участников длительных путешествий. Настоящим бичом для мореплавателей долгое время была цинга; от нее погибало моря ков больше, чем, например, в сражениях или от кораблекрушений. Так, из 160 участников известной экспедиции Васко да Гамма прокладывавшей морской путь в Индию,100 человек погибли от цинги.

История морских и сухопутных путешествий давала также ряд поучительных примеров, указывавших на то, что возникновение цинги может быть предотвращено, а цинготные больные могут быть вылечены, если в их пищу вводить известное количество лимонного сока или отвара хвои.

Таким образом, практический опыт ясно указывал на то, что цинга и некоторые другие болезни связанны с дефектами питания, что даже самая обильная пища сама по себе еще далеко не всегда гарантирует от подобных заболеваний и что для предупреждения и лечения таких заболеваний необходимо вводить в организм какие-то дополнительные вещества, которые содержаться не во всякой пище.

Экспериментальное обоснование и научно-теоретическое обобщение этого многовекового практического опыта впервые стали возможны благодаря открывшем новую главу в науке исследованием русского ученого Николая Ивановича Лунина, изучавшего в лаборатории Г. А. Бунге роль минеральных веществ в питании.

Н. И. Лунин проводил свои опыты на мышах, содержавшихся на искусственно приготовленной пище. Эта пища состояла из смеси очищенного казеина(белок молока),жира молока, молочного сахара, солей, входящих в состав молока и воды. Казалось, налицо были все необходимые составные части молока; между тем мыши, находившееся на такой диете, не росли, теряли в весе, переставали поедать даваемый им корми, наконец, погибали. В то же время контрольная партия мышей, получившая натуральное молоко, развивалась совершенно нормально. На основании этих работ Н. И. Лунин в 1880 г. пришел к следующему заключению:"...если, как вышеупомянутые опыты учат, невозможно обеспечить жизнь белками, жирами, сахаром, солями и водой, то из этого следует, что в молоке, помимо казеина, жира, молочного сахара и солей, содержатся еще другие вещества, незаменимые для питания. Представляет большой интерес исследовать эти вещества и изучить их значение для питания".

Это было важное научное открытие, опровергавшее установившееся положения в науке о питании. Результаты работ Н. И. Лунина стали оспариваться; их пытались объяснить, например, тем, что искусственно приготовленная пища, которой он в своих опытах кормил животных, была якобы невкусной.

В 1890 г. К.А. Сосин повторил опыты Н. И. Лунина с иным вариантом искусственной диеты и полностью подтвердил выводы Н. И. Лунина. Все же и после этого безупречный вывод не сразу получил всеобщее признание.

Блестящим подтверждением правильности вывода Н. И. Лунина установлением причины болезни бери-бери, которая была особенно широко распространена в Японии и Индонезии среди населения, питавшегося главным образом полированным рисом.

Врач Эйкман, работавший в тюремном госпитале на острове Ява, в 1896 году подметил, что куры, содержавшиеся во дворе госпиталя и питавшиеся обычным полированным рисом, страдали заболеванием, напоминающим бери-бери. После перевода кур на питание неочищенным рисом болезнь проходила.

Наблюдения Эйкмана, проведенные на большом числе заключенных в тюрьмах Явы, также показали, что среди людей, питавшихся очищенным рисом, бери-бери заболевал в среднем один человек из 40,тогда как в группе людей, питавшихся неочищенным рисом, ею заболевал лишь один человек из 10000.

Таким образом, стало ясно, что в оболочке риса (рисовых отрубях) содержится какое-то неизвестное вещество, предохраняющее от заболевания бери-бери. В 1911 году польский ученый Казимир Функ выделил это вещество в кристаллическом виде(оказавшееся, как потом выяснилось, смесью витаминов);оно было довольно устойчивым по отношению к кислотам и выдерживало, например, кипячение с 20%-ным раствором серной кислоты. В щелочных растворах активное начало, напротив, очень быстро разрушалось. По своим химическим свойствам это вещество принадлежало к органическим соединениям и содержало аминогруппу. Функ пришел к заключению, что бери-бери является только одной из болезней, вызываемых отсутствием каких-то особых веществ в пище.

Несмотря на то,что эти особые вещества присутствуют в пище,как подчеркнул ещё Н. И. Лунин,в малых количествах, они являются жизненно необходимыми. Так как первое вещество этой группы жизненно необходимых соединений содержало аминогруппу и обладало некоторыми свойствами аминов, Функ (1912) предложил назвать весь этот класс веществ витаминами (лат. Vita - жизнь, vitamin-амин жизни). Впоследствии, однако, оказалось, что многие вещества этого класса не содержат аминогруппы. Тем не менее термин "витамины" настолько прочно вошел в обиход, что менять его не имело уже смысла.

После выделения из пищевых продуктов вещества, предохраняющего от заболевания бери-бери, был открыт ряд других витаминов. Большое значение в развитии учения о витаминах имели работы Гопкинса, Степпа, Мак Коллума, Мелэнби и многих других учёных.

В настоящее время известно около 20 различных витаминов. Установлена и их химическая структура; это дало возможность организовать промышленное производство витаминов не только путём переработки продуктов, в которых они содержаться в готовом виде, но и искусственно, путём их химического синтеза.

ПОТРЕБНОСТЬ В ВИТАМИНАХ (АВИТАМИНОЗ, ГИПОВИТАМИНОЗ, ГИПЕРВИТАМИНОЗ)

Сейчас мы радуемся солнечным денькам, частым прогулкам на свежем воздухе и предстоящим каникулам. Но даже летом, в этот, казалось бы, благополучный с точки зрения обеспеченности витаминами период времени года, нам необходимо следить за тем, чтобы их поступало в достатке. Так, бета-каротин, витамины С и Е защищают клетки от вредного воздействия солнца, озона и агрессивных кислородосодержащих молекул, которые образуются в организме при повышенной активности солнца. В жаркие дни, при повышенном потоотделении, организм интенсивно теряет минеральные вещества, которые нужно восполнять. В таблице вы найдете наиболее подходящие продукты питания для летнего сезона.

В процентах представлено покрытие суточной потребности в витамине на 100 г продукта.

(разработаны Институтом питания и утверждены Министерством здравоохранения, 1991 г.)

*) в зависимости от физической активности и энергозатрат

Болезни, которые возникают вследствие отсутствия в пище тех или иных витаминов, стали называть авитаминозами. Если болезнь возникает вследствие отсутствия нескольких витаминов, её называют поливитамино- зом. Однако типичные по своей клинической картине авитаминозы в настоящее время встречаются довольно редко. Чаще приходиться иметь дело с относительным недостатком какого-либо витамина; такое заболевание называется гиповитаминозом. Если правильно и своевременно поставлен диагноз, то авитаминозы и особенно гиповитаминозы легко излечить введением в организм соответствующих витаминов.

Чрезмерное введение в организм некоторых витаминов может вызвать заболевание, называемое гипервитаминозом.

В настоящее время многие изменения в обмене веществ при авитаминозе рассматривают как следствие нарушения ферментных систем. Известно, что многие витамины входят в состав ферментов в качестве компонентов их простетических или коферментных групп.

Многие авитаминозы можно рассматривать как патологические состояния, возникающие на почве выпадения функций тех или других коферментов. Однако в настоящее время механизм возникновения многих авитаминозов ещё неясен, поэтому пока ещё не представляется возможность трактовать все авитаминозы как состояния, возникающие на почве нарушения функций тех или иных коферментных систем.

С открытием витаминов и выяснением их природы открылись новые перспективы не только в предупреждении и лечении авитаминозов, но и в области лечения инфекционных заболеваний. Выяснилось, что некоторые фармацевтические препараты (например, из группы сульфаниламидных) частично напоминают по своей структуре и по некоторым химическим признакам витамины, необходимые для бактерий, но в то же время не обладают свойствами этих витаминов. Такие "замаскированные под витамины" вещества захватываются бактериями, при этом блокируются активные центры бактериальной клетки, нарушается её обмен и происходит гибель бактерий.

КЛАССИФИКАЦИЯ ВИТАМИНОВ

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 ее 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 свое действие на обмен веществ в ничтожных концентрациях.

Витамины делят на две большие группы: 1. витамины, растворимые в жирах, и 2. витамины, растворимые в воде. Каждая из этих групп содержит большое количество различных витаминов, которые обычно обозначают буквами латинского алфавита. Следует обратить внимание, что порядок этих букв не соответствует их обычному расположению в алфавите и не вполне отвечает исторической последовательности открытия витаминов.

В приводимой классификации витаминов в скобках указаны наиболее характерные биологические свойства данного витамина - его способность предотвращать развития того или иного заболевания. Обычно названию заболевания предшествует приставка "анти", указывающая на то, что данный витамин предупреждает или устраняет это заболевание.

Витамины – это органические соединения, которые непосредственным образом участвуют в обменных процессах организма. Поступая, в основном с пищей, эти вещества становятся составляющими активных центров катализаторов. Но что же это значит?! Все предельно просто! Любая реакция, происходящая внутри человеческого организма, будь то переваривание пищи или же передача нервных импульсов по нейронам, происходит при помощи специальных белков-ферментов, которые еще называют катализаторы. Таким образом, благодаря тому, что витамины входят в состав белков-ферментов, они своим присутствием в них делают возможным процесс метаболизма (это те химические реакции, которые протекают в организме и служат цели поддержания в нем жизни).

В целом же, витамины – это вещества самой разнообразной природы происхождения, которые необходимы для полноценного развития и функционирования человеческого организма, потому что по своей сущности и выполняемым задачам являются активаторами многих процессов жизнедеятельности.

Что касается истории исследования витаминов, то она берет свое начало в конце девятнадцатого столетия. Так, например, русский ученый Лунин исследовал влияние минеральных солей на состояние лабораторных мышей. В ходе исследования одна группа мышей была на диете из составных частей молока (в их рацион ввели казеин, жиры, соль и сахар), другая же группа мышей получала натуральное молоко. В результате, в первом случае животные были существенно истощены и погибали, в то время как, во втором случае состояние грызунов было вполне удовлетворительным. Таким образом, ученый пришел к выводу, что есть в продуктах еще некие вещества, которые необходимы для нормального функционирования живого организма.

Однако стоит отметить, что научное сообщество не восприняло всерьез открытие Лунина. Но в 1889 году его теория все же подтвердилась. Голландский врач Эйкман, исследуя таинственную болезнь бери-бери выяснил, что ее способна остановить замена в рационе очищенного зерна на «грубое» неочищенное. Таким образом, было выяснено, что в шелухе содержится некое вещество, потребление которого заставляет отступить таинственный недуг. Вещество это – витамин В1.

В последующие годы, в первой половине 20-го века, были открыты и все прочие известные нам сегодня витамины.

Впервые же понятие «витамины» было использовано 1912 году польским ученым Казимиром Функом, который с помощью своих исследований сумел извлечь из растительной пищи вещества, они помогли подопытным голубям излечиться от полиневрита. В современной классификации эти вещества известны как тиамин (В6) и никотиновая кислота (В3). Он же впервые и предложил называть все вещества из этой области словом «Витамины» (лат. Вита – жизнь и Амины – название группы, к которой принадлежат витамины). Именно этим ученым впервые были введено понятие авитаминоза, а также ему принадлежит учение о способах его излечения.

Все мы знаем, что названия витаминов, как правило, заключаются в одной-единственной букве латинского алфавита. Эта тенденция имеет смысл в том плане, что витамины были именно в таком порядке и открыты, то есть им давали наименования согласно чередующимся буквам.

Виды витаминов

Виды витаминов чаще всего выделяют только согласно их растворимости. Поэтому можно выделить следующие разновидности:

• Жирорастворимые витамины – эта группа может усваиваться организмом только при поступлении вместе с жирами, которые обязательно должны присутствовать в пище человека. К этой группе относятся такие витамины как А, D, Е, К.
• Водорастворимые витамины – эти витамины, как понятно из названия, могут растворяться с помощью обычной воды, а значит, каких-то особенных условий для их усвоения не существует, потому что в организме человека очень много воды. Еще эти вещества называют энзимовитаминами потому что они постоянно сопутствуют энзимы (ферменты) и способствуют их полноценному действию. К этой группе относятся такие витамины как В1, В2, В6, В12, С, РР, фолиевая кислота, пантотеновая кислота, биотин.

Это основные витамины, существующие в природе и необходимые для полноценного функционирования живого организма.

Источники – в каких продуктах содержатся?

Витамины содержатся во многих продуктах, которые мы привыкли употреблять в качестве пищи. Но вместе с тем, витамины – это на самом деле загадка для ученых, потому что какие-то из них человеческий организм может вырабатывать самостоятельно, другие ни при каких условиях не могут быть образованы самостоятельно и попадают в организм извне. Кроме того, существуют такие разновидности, которые могут полноценно усваиваться только при определенных условиях, и причина этого до сих пор не ясна.

С основными источниками получения витаминов из пищи Вы можете ознакомиться в таблице, что следует ниже.

Таблица 1 – Список витаминов и их источники

Кроме естественных источников витаминов сейчас очень популярны витаминные комплексы, которые можно приобрести. Их существует огромное количество разновидностей, состав и концентрация витаминов в них различны, потому что каждый предназначен для решения той или иной проблемы. Так можно найти витамины для взрослых, для мужчин, для беременных. Они формируются на основе того, какие именно витамины более других расходуются в этом случае и какие запасы надо пополнять. Комплексы витаминов в капсулах имеют неоспоримое преимущество перед натуральными – они составлены в таких пропорциях, в которых будут иметь максимальное воздействие на организм, составить рацион такой же полезности из натуральных продуктов очень сложно, и требует подчас углубленного знания биологии и химии.

Но очень многие ученые считают, что полезность синтетических препаратов намного ниже натуральных из-за худшей усвояемости. Другие же наоборот называют витаминные ампулы панацеей и решением проблем в современном мире, в котором сложно найти безвредные и экологически чистые продукты. Какое мнение считать верным – до сих пор неизвестно.

Роль витаминов в организме человека; их польза; последствия нехватки

Важность воздействия витаминов на человеческий организм и их польза прекрасно иллюстрируется тем, что не существует ни одной системы жизнедеятельности, ни одного протекающего процесса, которые бы могли функционировать без влияния витаминов .

Отсутствие или нехватка достаточного количества витаминов может иметь нежелательные для здоровья последствия. Существует даже понятие авитаминоза, так называется состояние недостаточного количества необходимых веществ, проявляющееся различными симптомами.

Таблица 2 – Список витаминов, их функции и последствия дефицита

Суточная норма

Выдерживать суточную норму потребления витаминов необходимо с той целью, дабы поддерживать нормальное функционирование всех систем организма. Не должно возникать, как дефицита этих веществ, так и их избытка. И тот и другой случай могут приводить к очень неприятным последствиям.

Приблизительную суточную норму потребления витаминов для людей разных возрастных групп мы приведем в таблице, что следует далее.

Таблица 3 – Суточная норма потребления витаминов для разных возрастных категорий

* МЕ расшифровывается, как международная единица. В фармакологии она является мерилом для таких веществ, как витамины, гормоны, лекарственные препараты и т.п. Основывается МЕ на биологической активности каждого конкретного вещества. Таким образом, стандартизированного размера у МЕ нет и для каждого конкретного вещества она может быть разной.

Негативное воздействие витаминов; их возможный вред

Негативное воздействие витаминов может быть проявлено в тех случаях, когда наш организм получает чрезмерную дозу какого-либо одного или нескольких витаминов.

Следует заметить, что при получении витаминов из продуктов питания чрезвычайно сложно получить гипервитаминоз – переизбыток витаминов, потому что там они находятся в небольших количествах и благодаря природной структуре очень легко и хорошо усваиваются и обрабатываются организмом.

Гораздо сложнее дело обстоит с синтетическими витаминами, которые находятся в свободном доступе. Потому что очень часто именно таким способом, не учитывая рекомендуемые дозы витаминов, люди, употребляют их в очень большом количестве, считая, что таким образом приносят себе гораздо больше пользы. Но каждый витамин может, как положительно повлиять на какой-либо процесс в организме, так и нанести непоправимый вред.

Так, переизбыток витамина С может сделать кровеносные сосуды очень хрупкими. Витамин Д в большом количестве заставит ваше давление совершать скачки, приведет к потере сознания. А много витамина А, по мнению большинства ученых, может даже спровоцировать возникновение опухолей.

Таким образом, следует помнить, что лишь здравый рассудок, умеренность и правильные знания о природе витаминов и правильной дозировке может дать вам гораздо больше пользы, чем неумеренное стремление получить от них как можно больше. Ну и конечно, обратите внимание на продукты с большим содержанием необходимых витаминов именно в связи с их сезонностью, потому что помидоры зимой никакой пользы вам не дадут. Поэтому постройте свое питание правильно, делая акцент в теплое время года на свежие продукты, а зимой на синтетические витамины в правильной дозировке.