Витамины

ОГЛАВЛЕНИЕ.

1. Витамины группы А............................................................................... 2

а) Источники жирорастворимых витаминов......................................... 2

б) Физиологическое значение................................................................. 5

2. Витамины группы D (кальциферолы).................................................... 7

а) Источники............................................................................................ 7

б) Физиологическое значение................................................................. 8

в) Потребность........................................................................................ 9

3. Витамины группы Е (токоферолы)...................................................... 11

а) Физиологическое значение............................................................... 11

б) Недостаточность............................................................................... 12

4. Витамины группы К (филлохиноны)................................................... 13

а) Физиологическое значение............................................................... 13

б) Источники.......................................................................................... 14

К жирорастворимым витаминам относятся витамины груп­пы А, группы D, группы Е, группы К, группы F. Основное значение жирорастворимых витаминов заклю­чается в их постоянном участии в структуре и функции мем­бранных систем. Некоторые исследователи (А. А. Покровский) считают жирорастворимые витамины “настройщиками” состоя­ния и функции систем биологических мембран.

1. Витамины группы А

а) Источники жирорастворимых витаминов.

Витамины группы А объединяют вещества с общим биоло­гическим действием. К ним относятся ретинол (витамин А— спирт), ретиналь (витамин А—альдегид), ретиноевая кислота (витамин А—кислота). Витамин А содержится только в про­дуктах животного происхождения. В чистом виде он был вы­делен Осборн и Мендель из сливочного масла. Синтез витами­на А осуществили Каррер и Морф в 1933 г. Витамин А (рети­нол)—кристаллическое вещество светло-желтого цвета, хоро­шо растворяется в жире. Он устойчив к щелочи и нагреванию, но неустойчив к действию кислот, ультрафиолетовых лучей и кислорода воздуха, под влиянием которых инактивируется. Рас­тительные пигменты каротиноиды играют роль провитами­на А.

В качестве провитамина А практически имеют значение а- и р-каротины и криптоксантин. Наибольшую ценность представ­ляет р-каротнн, провитаминная активность которого в 2 раза превышает таковую других каротинов. В удовлетворении по­требности в витамине А важную роль играют его провитами­ны — каротины. Превращение каротина в витамин А происхо­дит в основном в стенке тонких кишок и в печени. Присутствие в пище жиров способствует всасыванию ретинола и каротина. Содержание ^-каротина в основных носителях его следующее (мг на 100 г съедобной части продукта): в моркови красной— 9, шпинате—4,5, перце красном сладком—2, луке зеленом— 2, луке порее—2, салате—1,75, зелени петрушки—1,7, обле­пихе—1,5, рябине черноплодной—1,2, томате грунтовом—1,2, перце зеленом сладком—1, укропе—1, печени говяжьей—1.

Таким образом, непревзойденным источником каротина яв­ляется красная морковь, в которой содержание каротина со­ставляет 9 мг на 100 г. Наилучшее усвоение каротина отмеча­ется при измельчении моркови. Высоким содержанием каротина отличаются растительные продукты, окрашенные в зеленый и оранжево-красный цвет (морковь, томаты, красный перец и др.) и зеленые растения (шпинат, зеленый лук и др.). Пищевые продукты животного происхождения содержат небольшое количество каротина (сотые доли миллиграмма), в печени говяжь­ей количество каротина достигает 1 мг на 100 г.

б) Физиологическое значение.

Витамин А оказывает влияние на развитие молодых организмов, состояние эпителиальной тка­ни, процессы роста и формирование скелета, ночное зрение пу­тем специфического участия в химии акта зрения. Витамин А участвует в нормализации состояния и функции биологических мембран, осуществляя связь между внутриклеточными белками и липидами. Избыток витамина А оказывает повреждающее действие на лнзосомы и вызывает ряд изменений в мембранах митохондрий и эритроцитов.

Изменения эпителиальной ткани при недостатке ретинола в организме проявляются в виде метаплазии эпителия кожи и слизистых оболочек, сопровождающейся превращением его в многослойный плоский ороговевающий эпителий (кератоз). На­блюдается атрофия железистого аппарата.

Метаплазия эпителия слизистых оболочек верхних дыхатель­ных путей сопровождается снижением резистентности тканей к инфекции, что влечет за собой учащение случаев ринита, ла­рингита и бронхита, а также развитие тяжелой пневмонии. На конъюнктиве глаз наблюдается явление ксероза. В тяжелых случаях А-витаминной недостаточности поражается роговица глаза (ксерофтальмия и кератомаляцпя). Под влиянием А-витаминной недостаточности явления метаплазии развиваются и в пищеварительной системе, особенно в слизистой оболочке пищевода и выводных протоках пищеварительных желез. Су­щественные изменения происходят и в выделительной системе, где метаплазии подвергается эпителий как самой почки, так и в мочевыводящих путей.

Важнейшей функцией витамина А является его участие в акте ночного зрения. Сумеречное (ночное) зрение осуществля­ется посредством палочкового аппарата сетчатки. В палочковых клетках содержится чувствительное к свету вещество—зри­тельный пурпур, или родопсин, представляющий собой соеди­нение белка с ретннолом. Под влиянием света родопсин разла­гается с освобождением желтого пигмента — ретинена (альде­гид ретинола). Восстановление родопсина происходит в темноте путем превращения ретинена в ретинол и последующего соеди­нения его с белком. При недостатке ретинола восстановление родопсина задерживается или прекращается, в результате чего теряется способность к сумеречному зрению и развивается так называемая гемералопия (куриная слепота).

Недостаток ретинола сказывается и на дневном зрении, вы­зывая сужение поля зрения и нарушение нормального цвето­ощущения. Участие рстинола в процессе фоторецепции явля­ется наиболее выясненной функцией этого витамина в организме.

Витамин А может депонироваться в организме, в основном в печени. В крови здорового человека содержится 0,52— 1,57 мкмоль/л (15—45 мкг%) ретинола и 1,12—3,0 мкмоль/л (60—160 мкг%) каротина. Моча обычно не содержит ретинола.

Витамин А содержится только в пищевых продуктах животного происхож­дения. Основными его источниками являются следующие пище­вые продукты. В печени трески содержится 4,4 (мг витамина А на 100 г съедобной части продукта), печени бараньей—3,6. печени свиной—3,45, печени говяжьей—3,83, икре белужьей зернистой—1,05, икре кеты зернистой—0,45, яйце курином— 0,35, яйце перепелином—0,47, угре—0,8, молоке—0,02, слив­ках 35% жирности—0,25, сметане 30% жирности—0,23, масле сливочном несоленом — 0,5, сыре голландском — 0,2.

Таким образом, очень высоким содержанием витамина А отличается печень животных и рыб.

Летом в молочных продуктах (молоко, сливки, сметана, масло) содержание витамина А и каротина значительно выше, чем зимой, что объясняется большим содержанием каротина в летних кормах.

Суточная потребность взрослого человека в витамине А со­ставляет 1000 мкг (ретиноловых эквивалентов).

2. Витамины группы D (кальциферолы)

а) Источники.

В группу витаминов D входят эргокальциферол(витамин D2) и холекальциферол (витаминD 3 ). Источниками образова­ния витаминов группы D в животном организме служит 7-де-гидрохолестерин, который является естественным провитамином холекальциферола. При действии на кожу ультрафиолетовых лучей солнца или искусственного источника ультрафиолетовых лучей (длина волны 275—310 нм) образуется холекальциферол (витамин Dз), обладающий высокой витаминной активностью:

1 мкг холекальциферола соответствует 40 ME (ME-0,025 мкг чистого кристаллического эргокальциферола).

В растительных организмах содержится эргостерин, являю­щийся провитамином эргокальциферола. Высоким содержанием эргостерина отличаются дрожжи. Витаминная активность эрго­кальциферола такая же, как и холекальциферола.

б) Физиологическое значение.

Витамин D нормализует всасы­вание из кишечника солей кальция и фосфора, способствует отложению в костях фосфата кальция. Он оказывает регули­рующее действие на обмен фосфора и кальция в организме, способствуя превращению органического фосфора тканей в неорганический; стимулирует рост. Недостаток витамина D в организме вызывает нарушение кальциевого и фосфорного об­мена, приводящее к развитию заболевания детей рахитом. Ра­хит является типичным авитаминозом, распространенным среди детей младшего возраста (от 2 мес до 2 лет). Он проявляется задержкой окостенения родничков и прорезывания зубов. От­мечается при рахите и ряд общих нарушений: общая слабость, раздражительность, потливость. Из биологических показателей наблюдается резкое повышение активности щелочной фосфатазы. Важнейшими симптомами рахита являются изменения ске­лета, размягчение и деформация костей, выраженное искривле­ние костей бедер и голеней, а также искривления позвоночни­ка. Возможны случаи так называемого позднего рахита, когда заболевание развивается в более старшем возрасте (в 5 лет и позже). У взрослых к заболеваниям D-витаминной недостаточ­ности относятся остеопороз и остеомаляция.

Основной процесс в патогенезе рахита — нарушение обмена фосфорных соединений, в частности фосфорных эфнров. Содержание в крови неорганическою фосфора уменьшается до 0,5 у. моль/Л' (1,55 мг%) вместо нормы 1,6 ммоль/л (5 мг%).

Витамин D, мобилизуя фосфорные соединения тканей и содействуя переходу их в кровь, восстанавливает нарушенные при рахите соотношения кальция и фосфора, в результате чего улучшается образование костей.

в) Потребность.

Суточная потребность в витамине D взрослых люден, детей и подростков составляет 100 ME, детей до 3 лет— / 400 ME, беременных женщин и кормящих матерей—500 ME. В обычных условиях взрослый человек не нуждается в исполь­зовании препаратов витамина D.

В условиях длительной недостаточности солнечного облуче­ния (рабочие, занятые на подземных работах, рабочие горно­рудных производств, шахтеры, работники метрополитена, под­водники и др.) работающие должны подвергаться систематиче­скому дозированному облучению в фотариях, а при необходи­мости обеспечиваться питанием повышенной D-витаминной ак­тивности. В дополнительном обеспечении витамином D нужда­ются также дети и лежачие больные. Содержание витамина D в продуктах питания следующее (мкг на 100 г съедобной части продукта): в сельди атлантической жирной—30, печени трес­ки—100, лососе (горбуша)—12, нототении мраморной—17,5, кете—16,3, шпротах—20,5, икре осетровой зернистой 8, окуне морском 2,3, молоке коровьем — 0,05, масле сливочном несоле­ном—1,5, масле крестьянском—1,3, сливках 20% жирности— 0,12.

Таким образом, витамин D хорошо представлен в рыбных продуктах. Его много в печени трески и печеночном рыбьем жи­ре, в сельди, шпротах, нототении мраморной и др. Витамин D содержится и в молочных продуктах, однако в незначительных количествах, не превышающих 1—2 мкг (кроме сухих детских молочных смесей).

3. Витамины группы Е (токоферолы)

Витамины группы Е объединяют 8 токоферолов. Витамин E в чистом виде, в форме токоферола выделен в 1936 Эвансом и Эмерсоном, а в 1938 г. осуществлен его синтез.

Молекула токоферола состоит из кольца производного бензохинона и изопреноидной боковой цепи. Витамин Е включает природные и синтетические вещества, производные токола, характеризующиеся биологической активностью. По биологическому действию токоферолы делятся на вещества витаминной и антиокислительной активности.

а) Физиологическое значение

Физиологическое значение витамина Е в основном заключается в антиокисличтельном действии на внутриклеточные липиды и предохранении липидов Токоферолы принимают участие в обмене белка (в синтезе нуклеопротеидов, а также в обмене креатина и креатннина).

Токоферолы оказывают нормализующее действие на мышеч­ную систему. Достаточный уровень токоферолов способствует развитию мышц и нормализует мышечную деятельность, пред­отвращая развитие мышечной слабости и утомления. Токоферо­лы могут широко использоваться в спортивной медицине и в спортивной практике как средство нормализации мышечной деятельности, при больших физических нагрузках в период напряженных тренировок. Витамин Е применяется с лечебной целью при прогрессирующей мышечной дистрофии—тяжелом заболевании человека.

б) Недостаточность.

Недостаточность витамина Е у животных вызывает мышечную дистрофию. При этом нарушается актив­ность ферментов фосфорнлировання креатина, в мышцах сни­жается содержание миозина и одновременно происходит замена его коллагеном. Важной стороной биологического действия ви­тамина Е является его влияние на функцию размножения.

У крыс при недостатке токоферолов возникают нарушения полового цикла. У самцов нарушается сперматогенез, дегене­ративно изменяется эпителий семенных канальцев, теряется способность к оплодотворению, у самок наступает бесплодие, а при беременности—прекращение ее и гибель плода.

Витамин Е содержится в значительном количестве в расти­тельных маслах, зародышах злаков и зеленых овощах н дру­гих продуктах (мг на 100 г съедобной части продукта): в хлоп­ковом масле—114, кукурузном—93, арахисовом—84, подсол­нечном рафинированном—67, маргарине молочном—25, сое— 17,3, облепихе—10,3, горохе—9,4, печени трески—8,8, крупе гречневой — 6,65, кукурузе — 5,5, горошке зеленом — 2,6, яйце курином—2, печени говяжьей— 1,28.

Суточная потребность взрослого человека в витамине Е ори­ентировочно определена в 12—15 мг.

4. Витамины группы К (филлохиноны)

К витаминам группы К относятся природные вещества— витамин K1 (фнллохннон) и витамин К2 (менахинон). Из син­тетических препаратов известны витамин Кз (метннон) и водо­растворимый препарат викасол, обладающие высокой биологи­ческой активностью. Свое название витамин К получил от сло­ва “коагуляция” (свертываемость).

а) Физиологическое значение.

Витамины группы К участвуют в процессах свертывания крови. Они оказывают влияние на биосинтез прокоагулянтов и являются стимуляторами биосинте­за в печени четырех белков ферментов, необходимых для свер­тывания крови и образования активных тромбопластина и тромбина.

У взрослого человека витамин К2 синтезируется кишечной микрофлорой (до 1,5мг в сутки). Синтез витаминов К кишеч­ной микрофлорой исключает возможность возникновения у взрослого человека первичного К-авитамнноза. Реальная опас­ность К-витаминной недостаточности и развития первичного К-авитаминоза возникает у детей в первые 5 дней их пост­эмбриональной жизни, когда их кишечник еще недостаточно заселен микрофлорой, способной синтезировать витамин К.

У взрослого человека возможны вторичные К-авитаминозы, развивающиеся в результате прекращения усвоения витаминов К в кишечнике или вследствие прекращения его эндогенного синтеза кишечной микрофлорой. Наиболее частой причиной вто­ричной недостаточности витамина К являются болезни печени. Вторичный К-авитаминоз может иметь место при обтурационной желтухе, когда вследствие прекращения поступления желчи s двенадцатиперстную кишку нарушается усвоение жирораст­воримых веществ, в том числе витаминов группы К.

б) Источники.

Филлохинон (витамин Ki) содержится в зеленых листьях салата, капусты, шпината, крапивы, а также в не­которых травах (люцерна и др.). Под влиянием солнечного света зеленые листья растений синтезируют филлохинон.

Витамин К2 содержится в животных продуктах и бактериях. Он может также продуцироваться бактериями в верхних отде­лах толстого кишечника. Из микроорганизмов кишечного трак­та, синтезирующих витамин К, наибольшее значение имеет ки­шечная палочка.

Содержание витамина К в пищевых продуктах следующее (мг на 100 г съедобно” части продукта): в цветной капусте— 0,06, зеленом горошке—0,1—0,3 мг, моркови—0,1, шпинате— 4,5, томате—0,4, землянике—0,12, картофеле—0,08, молоке— 0,002, яйце—0,02, курином мясе—0,01, телятине, баранине, сви­нине—0,15, свиной печени—0,6, говядине и треске—0,1.

ЛИТЕРАТУРА:

1. Петровский К.С., Ванханен В.Д. Гигиена питания. – М., 1982.

2. Трактат о питании. – М., 1987.