3.2. Водорастворимые витамины

Витамин С (аскорбиновая кислота) - бесцветные кристаллы, кислые на вкус.

Аскорбиновая кислота является участником окислительно-восстановительных процессов; необходима для синтеза коллагена, гормонов коры надпочечников, триптофана, распада гемоглобина в тканях.

При недостаточном поступлении витамина С с пищей отмечается снижение массы тела, слабость, одышка, боли в сердце. В тяжелых случаях развивается цинга. Повышается проницаемость и хрупкость кровеносных сосудов, возникают спонтанные кровоизлияния, расшатываются и выпадают зубы. В основе этих явлений лежат нарушения синтеза коллагена.

Источником витамина С для человека служат плоды шиповника, черная смородина, облепиха, рябина, красный перец, лимоны, капуста. Суточная потребность – 75 мг.

Витамин B₁ (тиамин) - первый кристаллический витамин, полученный в лаборатории. Содержит пиримидиновое и тиазоловое кольца, соединенные метиленовой связью:

Активная форма тиамина – тиаминпирофосфат (ТПФ) (тиаминдифосфат). Он является составной частью 5 ферментов, участвующих в промежуточном обмене веществ.

Симптомы авитаминоза В₁: нарушение функций пищеварительного тракта, нарушения психики (галлюцинации), дегенеративные изменения нервных окончаний и проводящих пучков, атрофия и паралич конечностей, угнетение сердечно-сосудистой системы. При B₁-авитаминозе развивается заболевание, получившее название полиневрита («бери-бери»), которое может привести к параличу и смерти.

Источником витамина B₁ являются дрожжи, хлеб из муки грубого помола, когда зерно в процессе обработки не теряет зародышей и оболочек. В животных продуктах содержится в печени, почках, мозге. Суточная потребность 1,2 мг.

Витамин В₂ (рибофлавин). Основу молекулы рибофлавина составляет изоаллоксазин, в котором сочетаются бензольный, пиразиновый и пиримидиновый циклы:

Способность рибофлавина легко окисляться и восстанавливаться лежит в основе его биологического действия. Рибофлавин является коферментом оксидоредуктаз (входит в состав ФАД и ФМН).

При В₂-авитаминозе наблюдаются остановка роста, выпадение волос, поражение слизистых оболочек (особенно в уголках рта), быстрая утомляемость зрения, понижение работоспособности, нарушение нормального синтеза гемоглобина; мышечная слабость.

Источники витамина В₂ - молоко и зеленые овощи; много его в печени и почках животных, в пивных и пекарских дрожжах. Суточная потребность – 1,7 мг.

Витамин В₆ (пиридоксин) является производным 3-оксипиридина. Представлен пиридоксолом, пиридоксалем и пиридоксамином, каждый из них в организме способен перейти в пиридоксальфосфат.

Пиридоксальфосфат является простетической группой аминотрансфераз и карбоксилаз, участвует в образовании биогенных аминов, превращениях аминокислот, синтезе гема гемоглобина.

Основные симптомы авитаминоза В₆ - нарушение кроветворения, развитие различного рода дерматитов, которые не поддаются лечению никотиновой кислотой, атеросклероз.

Источники пиридоксина – говядина, рыба, горох, яичный желток и зеленые части растений. Суточная потребность – 2 мг. Так как витамин В₆ широко распространен в продуктах питании и может частично синтезироваться микрофлорой кишечника, то в обычных условиях В₆-авитаминоз у человека не наблюдается.

Витамин B₁₂ (цианкобаламин). Содержит группировку из 4 восстановленных пиррольных колец с атомом Со⁺ в центре:

Производные В₁₂ являются коферментами в составе ряда ферментов, ускоряющих важнейшие реакции азотистого, углеводного, нуклеинового и липидного обмена. В₁₂ участвует в реакциях трансметилирования, во внутримолекулярном переносе атомов Н и различных химических групп (гидроксильные, аминогруппы и др.).

Недостаток витамина B₁₂ ведет к нарушению нормального кроветворения в костном мозгу, вызывает злокачественную мегабластическую анемию, нарушение деятельности нервной системы, снижение кислотности желудочного сока.

Витамин В₁₂ – единственный витамин, синтез которого осуществляется только микроорганизмами. Источники кобаламина: мясо, говяжья печень, рыба, молоко, яйца. Растения не содержат витамина B₁₂. Депо витамина B₁₂ у человека находится в печени, где он накапливается в количестве нескольких миллиграммов. Суточная потребность – 3 мкг.

Витамин В₅ (пантотеновая кислота) - содержится во всех животных, растительных и микробных объектах (греч. panthos - везде).

Пантотеновая кислота входит в состав коэнзима А. KоА принимает участие в реакциях переноса ацильных групп, с ним связан ряд биохимических реакций, лежащих в основе окисления и синтеза жирных кислот, биосинтеза жиров, окислительных превращений продуктов распада углеводов.

При отсутствии витамина В₅ возникают дерматиты, замедляется рост, наблюдается потеря веса, выпадение и депигментация волос, дегенеративные изменения в нервной системе. С этим связаны дискоординация движений, парличи, нарушение работы желудочно-кишечного тракта, органов размножения, надпочечников.

У человека авитаминоз В₅ редок, так как пантотеновая кислота вырабатывается кишечной микрофлорой. Источниками пантотеновой кислоты являются дрожжи, молоко, яйца, печень, почки, горох, цветная капуста, картофель, помидоры. Суточная потребность - 10 мг.

Витамин РР (никотинамид и никотиновая кислота, ниацин, В₃) - производное пиридина:

Витамин РР участвует во всех видах обмена веществ: углеводном, белковом и липидном. Никотинамид входит в состав важнейших коферментов дегидрогеназ – НАД⁺ (никотинамидадениндинуклеотид) и НАДФ⁺ (никотинамидадениндинуклеотидфосфат), участвующих в окислительно-восстановительных реакциях. Витамин РР имеет решающее значение для выработки энергии.

При дефиците витамина РР возникает заболевание пеллагра. Авитаминоз РР выражается в воспалении слизистых оболочек желудочно-кишечного тракта, а затем - в воспалении кожи (дерматитах) на участках тела, подверженных освещению солнцем. Наблюдаются также поражения мозга.

Источники витамина РР - гречка, хлеб, картофель, фасоль, печень и почки животных и др. Некоторое количество никотиновой кислоты синтезируется в организме человека из аминокислоты триптофана. Суточная потребность – 18 мг.

Фолиевая кислота, витамин В_с (птероилглутаминовая кислота).

Человек редко страдает от В_с-авитаминоза, так как фолиевая кислота синтезируется микрофлорой желудочно-кишечного тракта и всегда поступает в организм в достаточном количестве. При авитамитозе В_с развивается анемия и нарушается деятельность органов пищеварения.

Фолиевая кислота, являясь коферментом ряда ферментов, переносит одноуглеродные фрагменты при биосинтезе многих соединений: метильную группу, оксиметильную (-СН₂ОН), формильную.

Источниками фолиевых кислот являются шпинат, цветная капуста, печень животных, хлеб. Особенно высоко ее содержание в дрожжах.

Витамин Р (рутин). В настоящее время известно много соединений, обладающих Р-витаминным действием. Их называют биофлавоноидами.

При отсутствии витамина Р повышается проницаемость капилляров, что сопровождается кровоизлияниями, болью в конечностях, общей слабостью и быстрой утомляемостью. Предполагают, что витамины группы Р участвуют в окислительно-восстановительных реакциях.

Источником витамина Р являются те же продукты, в которых много витамина С, например черная смородина и лимоны.

Витамин Н (биотин).

При недостатке этого витамина у человека наблюдается воспаление кожных покровов, выпадение волос, усиленное выделение жира сальными железами кожи (себоррея). В качестве кофермента биотин входит в состав ферментов, ускоряющих реакции карбоксилирования.

Источником витамина Н являются печень и почки крупного рогатого скота, куриные яйца, молоко, томаты, соя, морковь, картофель, горох. Возможно также поступление биотина в организм за счет микробов-симбионтов.

Витаминоподобные вещества.

Помимо двух главных групп витаминов, выделяют группу разнообразных химических веществ, из которых часть синтезируется в организме и обладает витаминными свойствами. К ним относят холин, липоевую кислоту, витамин В₁₅, парааминобензойную кислоту, карнитин, линолевую и линоленовую кислоты, витамин U и др.

Антивитамины - это соединения, похожие по структуре на витамины, конкурирующие с витаминами в соответствующих биохимических процессах или выключающие витамины из процессов обмена веществ путем их разрушения или связывания.

Примером конкурирующих антивитаминов могут служить структурные аналоги витамина РР. Они способны образовывать псевдо-коферменты, имитирующие НАД⁺ и блокирующие деятельность НАД⁺-зависимых оксидоредуктаз.

Примером выключающих антивитаминов является авидин - яичный белок, образующий с витамином Н нерастворимый биологически неактивный комплекс.

Поскольку бактерии и вирусы, а также клетки опухолей обладают повышенной чувствительностью к отсутствию ряда витаминов, антивитамины используют как терапевтические средства.