Аналітичний огляд літератури Розділ 1. Значення вітамінів у життєдіяльності людини

Вітаміни (лат. Vita - життя) – це низькомолекулярні органічні речовини, здатні у дуже низьких концентраціях виявляти різноманітну біологічну дію. Вітаміни у невеликих кількостях потрібні для забезпечення нормального обміну речовин, фізіологічних функцій та життєдіяльності живих організмів. Вони відносяться до незамінних чинників харчування [9].

Організм людини і тварин не синтезує вітаміни, тому основна кількість цих сполук надходить туди з їжею (з рослинними чи тваринними продуктами) або при прийомі таблеток. Лише деякі вітаміни синтезуються мікрофлорою кишківника, але ця кількість не завжди задовольняє потреби організму. Багато цих сполук швидко руйнуються і не накопичуються там в потрібних кількостях, тому людина потребує їх постійного надходження з їжею [10].

Біологічна дія вітамінів залежить від активної участі цих речовин у обмінних процесах. У обміні білків, жирів і вуглеводів ці сполуки беруть участь або безпосередньо, або входячи у склад складних ферментних систем. Вітаміни беруть участь у окисних процесах, у яких з вуглеводів і жирів утворюються численні речовини, які організм використовує як енергетичний і пластичний матеріал [11]. Вони сприяють нормальному розвитку всього організму та відіграють важливу роль у підтримці імунних реакцій організму, які визначають його стійкість до несприятливих чинників довкілля, що має важливе значення для профілактики інфекційних захворювань [12].

Застосування вітамінів з лікувальною метою (вітамінотерапія) спочатку було пов'язано з вивченням впливу різних форм їх недостатності. Із середини ХХ століття вітаміни стали широко використовувати в вітамінізації їжі, а також кормів у тваринництві [11].

При нестачі вітаміну розвивається гіповітаміноз. Термін авітаміноз навряд чи доречний, оскільки за повної відсутності вітаміну у клітинах припиняються залежні від нього біохімічні реакції, що супроводжується їх загибеллю (тобто смертю організму).

Найчастіші прояви гіповітамінозу – підвищена втомлюваність, роздратованість, зниження уваги і пам’яті, поганий апетит, порушення сну, захворювання шкіри, кровоточивість ясен тощо. Гіповітамінози можуть тривати роками без наявних ознак захворювання, що завдає серйозної шкоди здоров’ю.

Не завжди надлишок і далеко не кожного вітаміну здатний спричинити гіпервітаміноз. Захворювання, що виникають у результаті надлишкового вживання вітамінів, не описані. Оскільки в організмі вони не накопичуються, їх передозування не можливе. Фізіологічно необхідна частина вітамінів, що надійшли в організм, відразу ж використовується, а надлишки екскретуються з сечею.

Відомі лише два вітаміни (A i D), тривале вживання яких у кількостях, що перевищують фізіологічну потребу організму у десятки тисяч разів, може спричинити гіпервітаміноз [9].

1. Вплив вітамінів на біохімічні процеси в організмі

Нині відомо понад 20 вітамінів, які мають безпосереднє значення для здоров'я людини. Згідно фізико-хімічними властивостями вони поділяються на дві групи:

1) водорозчинні: В₁ (тіамін), B₂ (рибофлавін), В₃ (РР) (нікотинамід, нікотинова кислота), B₄ (B_р) (холін), B₅ (пантотенова кислота), B₆ (піридоксин, піридоксаль, піридоксамін), H (B₇) (біотин), B₉ (B_с) (фолієва кислота), B₁₂ (ціанкобаламін), B₈ (інозитол), B₁₀ (параамінобензойна кислота), B₁₁ (карнітин), С (аскорбінова кислота) (табл. 1.1) [10];

2) жиророзчинні: А (ретинол), D (кальциферол), D₂ (ергокальциферол), D₃ (холекальциферол), Е (токоферол), К (нафтохінон), К₁ (філохінон), К₂ (менахінон) (табл. 1.2) [10].

Таблиця 1.1

Порівняльна характеристика водорозчинних вітамінів [10]

Назва вітаміну	Роль в організмі	Джерела вітаміну
1	2	3
Вітамін С	бере участь у освітленні основної речовини ендотелію судин, дентину, хряща; посилює процес всмоктування заліза в кишечнику; необхідний для синтезу норадреналіну в наднирках і нейронах мозку; має здатність знешкоджувати токсини; сприяє підтриманню резистентності організму до інфекції.	шипшина, кизил, чорна смородина, горобина, обліпиха, цитрусові, червоний перець, хрін, петрушка, зелена цибуля, кріп, картопля.
Вітамін В1	тіамін в білковому обміні: каталізує відщеплення карбоксильних груп, і бере участь у процесах дезамінування і переамінування амінокислот. Включається в жировий обмін, беручи участь у синтезі жирних кислот, які не дають утворюватися камінню у печінці і жовчному міхурі. Впливає на функцію органів травлення, підвищує рухову і секреторну функцію шлунка, нормалізує роботу серця.	міститься у дріжджах, в оболонці зернових культур, гречці, вівсянці, картоплі, печінці, нирках.
Вітамін В2	бере участь у процесах зростання; в обміні білків, жирів і вуглеводів; регулює вплив на стан центральної нервової системи, впливає на процеси обміну в рогівці, кришталику, сітківці ока; забезпечує світловий і колірний зір. Бере участь в синтезі глікогену, еритроцитів, гормонів, кортикостероїдів.	міститься у м'ясі, печінці, зелених овочах, нирках, молоці, дріжджах, яйцях, сирі, горіхах, сої, бананах.
Вітамін В3	входить до складу найважливішого коферменту – коензима А, регулює діяльність нервової системи, ШКТ. Є попередником холестерину, жирних кислот, стероїдних гормонів, гемоглобіну, і є найважливішим субстратом окислення.	м'ясо, яйця, молоко, дріжджі, капуста, картопля, апельсини, горіхи, горох, банани.
Продовження таблиці 1.1
1	2	3
Вітамін В5	бере участь у синтезі нуклеїнових кислот, білків, фосфоліпідів, покращує всмоктування вітаміну В12. Регулює кровотворення, сприяє збільшенню лейкоцитів.	дріжджі, печінка, кольорова капуста, квасоля, банани, петрушка, салат, спаржа.
Вітамін В6	забезпечує нормальне засвоєння білків і жирів, відіграє роль в азотистому обміні, в кровотворенні, впливає на кислоутворюючі функції шлункових залоз. Разом з рибофлавіном бере участь у вивільненні енергії організму, регулює роботу мозку.	рисові висівки, зародки пшениці, боби, дріжджі, нирки, печінка та м'ясо.
Вітамін В8	має виражені седативні властивості, стимулююче діє на моторну функцію травного апарату. Бере участь в метаболізмі жирів і холестерину, перешкоджає відкладенню жирів у печінці та інших органах, знижує рівень холестерину у крові, перешкоджає затвердінню артерій. Важливий при підтримці здорового волосся, запобігає передчасному їх випаданню. Знижує небажано високий рівень естрогену в жінок. Знижує діабетичну, периферичну невропатію, надає заспокійливий ефект.	арахісова олія, зерна пшениці, мускусна диня, цитрусові, капуста, морква, буряк, картопля, помідори, полуниця.
Вітамін В12	бере участь у синтезі ДНК, адреналіну, стимулює процеси кровотворення, регулює синтез білків, сечовини, фосфоліпідів, допомагає активації фолієвої кислоти. Вже однократна ін'єкція кількох мільйонних часток грама цієї речовини викликає поліпшення кровотворної функції.	печінка, молоко, яйця, яловичина.

Таблиця 1.2

Порівняльна характеристика жиророзчинних вітамінів [10]

Назва вітаміну	Роль в організмі	Джерела вітаміну
1	2	3
Вітамін А	регулює диференціацію клітин, зокрема статевих; попереджує зроговіння епітеліальної тканини; бере участь у обміні білків, нуклеїнових кислот, гормонів, в окисних процесах; забезпечує процесу зору.	вершкова олія, печінка морських тварин і риб (окунь, тріска), вершки, сир, яєчний жовток.
Вітамін D	стимулює синтез специфічного білка, що забезпечує всмоктування кальцію з кишечника; впливає на всмоктування фосфору і лимонної кислоти, і навіть на процеси регуляції фосфорно-кальцієвого обміну при формуванні кісткової тканини, мінералізації хрящів, реабсорбції (зворотного всмоктування) фосфору і амінокислот в нирках.	у деяких рибних продуктах: рибний жир, печінка тріски, оселедця атлантичного; у яйцях, молоці, вершковому маслі; в невеликих кількостях у грибах, кропиві, деревії, шпинаті.
Вітамін Е	вітамін розмноження, впливає на роботу статевих та інших залоз; відновлює дітородні функції, сприяє розвитку плоду під час вагітності і новонародженої дитини; є природним антиоксидантним засобом, перешкоджає окислюванню вітаміну, проте впливає на накопичення його у печінці.	нерафіновані олії: соєва, бавовняна, соняшникова, арахісова, кукурудзяна; міститься у зернових, бобових, капусті, помідорах, гороху, шпинаті, петрушці, насінні шипшини.
Вітамін К	необхідний синтезу у печінці активних форм протромбіну (складного білка плазми крові) й інших чинників згортання крові, прискорює згортання крові, зменшує проникність капілярів, стимулює відновлення ушкоджених тканин; необхідний при синтезі кальційзвязуючих білків, та формування кісток і нирок.	зелене листя салату, капуста, шпинат, кропива, йогурт, люцерна, яєчний жовток, молоко, риб'ячий жир, зелений горошок, гарбуз

Основна роль вітаміну D для організму: забезпечує всмоктування кальцію і фосфору; позитивно впливає на формування кісток і зубів (тобто підтримує ріст, міцність та стабільність скелету); сприятливо впливає на нервову і м'язову системи; заспокоює запалення шкіри; регулює секрецію інсуліну; підтримує клітини кісткового мозку; запобігає утворенню пухлинних клітин; впливає на роботу паращитовидної залози, яєчників, клітин мозку, серцевого м'яза, молочних залоз; відіграє роль в процесах мінералізації кісток, диференціювання епітеліальної та кісткової тканин, кровотворної й імунної систем; забезпечує дозрівання колагену, активує деякі процеси в епітелії.

Кальцій відіграє головну роль в передачі нервових імпульсів між нейронами і мозком. Без іонів кальцію не відбувається зсідання крові. Іони також циркулюють по мікроскопічних каналах між мембранами клітин і передають сигнали від клітини до клітини. Це дуже важливо для координованої м’язової діяльності, а також для обміну гормонами, повноцінного росту [13].

Кальцій позитивно впливає на молекули, що передають нервові і розумові імпульси в нервовій системі – нейротрансміттерів. Завдяки їм, людина може відчувати заспокоєння, чи, навпаки, радісне зворушення й оптимізм. Тому сучасні нейрофізіологи вважають кальцій найкращим природним заспокійливим засобом. Цю особливість кальцію можна побачити, спостерігаючи за тваринами: коли вони відчувають сильний стрес, то інстинктивно шукають багаті кальцієм рослини (кріп, тим’ян, розмарин). Але для того щоб кальцій розпочав свою дію, необхідний сонячний вітамін D.

Вітаміни групи D включають в себе фактично кілька сполук, відомих як вітамін D₁ (кальциферол), D₂ (ергокальциферол), D₃ (холекальциферол). Вітамін D був отриманий з риб'ячого жиру, але людський організм може синтезувати його сам під впливом сонячних променів. Таким чином, вітаміни D₁ і D₂ синтезуються рослинами в умовах ультрафіолетового випромінювання, а вітамін D₃ утворюється в шкірі людей і тварин [13].

Вітамін D₂ – ергокальциферол синтезується дріжджами, його провітамін – є ергостерин. Вітамін D₃ – холекальциферол виділено із тканин тварин, його провітамін – 7-дегідрохолестерин.

Джерела вітаміну D: рослинні – люцерна, хвощ, кропива, петрушка; тваринні – яєчний жовток, ікра, риб'ячий жир, морська риба (лосось, тунець, оселедець, скумбрія, сардини), печінка, молоко і молочні продукти (сир, вершкове масло, вершки); синтез в організмі – холекалъциферол утворюється в шкірі під впливом ультрафіолетового проміння сонячного світла.

Найбільше вітаміну D є в жирі печінки тріски – від 5000 до 35000 мегаодиниць на 100 грам. Щоб забезпечити добову потребу в вітаміні потрібно споживати всього лише 0,3-8 г жиру в день. В червоній ікрі міститься 320 мг кальциферолу на 1 грам, в одному яйці – 90 мг (2-8 штук на день), а в грамі вершкового масла 50-60 мг (200-800 мг в день) [7].

Ефекти дефіциту вітаміну D (гіповітаміноз): рахіт у дітей і підлітків, розм'якшення кісток (остеомаляція) і остеопороз у дорослих, переломи, сколіоз і виродження рухового апарату, викривлення хребта, розлади нервової системи та порушення м'язової системи, кон'юнктивіт, запалення шкіри, ослаблення організму і зменшення його резистентності, погіршення слуху, слабкість і втрата зубів, що підвищує ризик виникнення пухлинних клітин, біль у суглобах, плечах, випадання волосся, спазми, судороги.

Причини нестачі вітаміну – обмеження часу, проведеного на свіжому повітрі; забруднене повітря і шибки, що не пропускають сонячного світла; схильність тільки до рослинної їжі; недостатня кількість жирів в організмі, так як вітаміну необхідна велика кількість жиру для засвоєння.

Ефекти надлишку вітаміну D (гіпервітаміноз): надлишок кальцію в організмі (гіперкальцемія: мінерал проникає в стінки кровоносних судин та інших м’яких тканин (нирки, серце, легені), утворюються бляшоки, або пробоки, що закупорюють артерії), пронос, підвищена стомлюваність, підвищене сечовипускання, біль в очах, свербіж, головний біль, нудота, анорексія, порушення функціонування нирок, артерій, серця, легенів, вух, негативні зміни в цих органах, затримка розвитку дитини, ризик виникнення інфаркту міокарда, атеросклероз, камені в нирках [14].