83.Витамины: химическая природа, классификация по растворимости в воде и биохимическим механизмам действия. Провитамины и механизмы их активации (на примере провитаминов Д и А). Эндогенные и экзогенные причины гипо- , гипер- и авитаминозов

Витамины — низкомолекулярные органические соединения разнообразной химической природы, полностью или частично незаменимые для человека или животных, участвующие в регуляции и катализе, и не используемые в энергетических и пластических целях.

КЛАССИФИКАЦИЯ ВИТАМИНОВ

В настоящий момент известно около полутора десятков витаминов.

По химическому строению и физико-химическим свойствам (в частности, по растворимости) витамины делят на:

1.Водорастворимые витамины

1.Витамин В1 (тиамин);

2.Витамин В2 (рибофлавин);

3.Витамин В3 (витамин РР, никотиновая кислота, никотинамид, ниацин);

4.Витамин В5 (пантотеновая кислота);

5.Витамин В6 (пиридоксин);

6.Витамин Н (биотин);

7.Витамин В9 (фолиевая кислота, витамин Вс);

8.Витамин В12 (кобаламин);

9.Витамин С (аскорбиновая кислота);

10.Витамин Р (биофлавоноиды).

2.Жирорастворимые витамины

1.Витамин А (ретинол);

2.Витамин D (холекальциферол);

3.Витамин Е (токоферол);

4.Витамин К (филлохинон).

По метаболическим свойствам витамины условно делят на:

1.Энзимовитамины (В1, В2, РР, В6, В12, пантотеновая кислота, биотин, фолиевая кислота);

2.Гормоновитамины (витамин D2, D3, А);

Редокс-витамины (витамин С, Е, А, липоевая кислота

ВИТАМИН А (РЕТИНОЛ)

252

Структура. Витамин А представлен 3 веществами: ретинолом (циклический, ненасыщенный, одноатомный спирт), ретиналем и ретиноевой кислотой.

У витамины А есть предшественники – каратиноиды (провитамин А). Самый известный из них β-

каротин

Физико-химические свойства.

Источники: Витамин А содержится только в животных продуктах: печени крупного рогатого скота и свиней, яичном желтке, молочных продуктах; особенно богат этим витамином рыбий жир.

Каратиноиды (провитамин А) содержаться в растительных продуктах: моркови, красном перце, зеленом салате, помидорах, плодах рябины, шиповнике.

Суточная потребность. Активность витамина А в пищевых продуктах выражается в международных единицах МЕ. 1 МЕ витамина А эквивалентна 0,0003мг ретинола или 0,0006мг β- каротина. Суточная потребность взрослого человека в витамине А составляет от 1 (3300 МЕ) до 2,5мг ретинола или от 2 до 5мг β-каротинов.

Активация. В слизистой оболочке кишечника и печени каратиноиды под действием каратиндиоксигеназы превращаются в ретинол, который потом окисляется в ретиналь и ретиноевую кислоту.

Витамин А повышает иммунитет множеством различных способов, что увеличивает сопротивляемость организма к инфекциям

Витамин А - антиоксидант, способствует инактивации свободных радикалов. Он необходим для предотвращения сердечно-сосудистых и других дегенеративных заболеваний.

Витамин А может впитываться в ткани кожи и стимулировать выделение секрета (слизи), предотвращающего рубцевание. Он необходим для баланса глюкозы в крови.

Гиповитаминоз А. Ранний признак — нарушение сумеречного зрения: гемералопия или «ку-

риная» слепота.

Гипервитаминоз А может быть хроническим и острым. Острый возникает через несколько часов после приема сверхвысоких доз витамина

ВИТАМИН D (КАЛЬЦИФЕРОЛЫ)

Структура. Витамин D представлен кальциферолами (производным стеринов):

эргокальциферолом (D2), холекальциферолом (D3) и кальцитриолом (1,25(OH)2D3).

Физико-химические свойства. Витамины D2 и D3 — белые кристаллы, жирные на ощупь, нерастворимые в воде, но хорошо растворимые в жирах и органических растворителях.

Источники:

Эргокальциферол поступает в организм человека только с растительной пищей. Основные источники эргокальциферола — хлеб и молоко. В растениях эргокальциферол образуется из эргостерина под действием УФ-лучей.

Холекальциферол образуется в коже человека под действием УФ-лучей и из 7- дегидрохолестерина (провитамин D3) и поступает с пищей животного происхождения. Особенно его много в сливочном масле, желтке яиц (140-390МЕ/г), рыбьем жире.

Холекальциферол и эргокальциферол входят в состав многих витаминных препаратов. Их также добавляют к пищевым продуктам, в частности — к молоку и крупам.

253

Активация. Гормонально-активной формой витамина D является кальцитриол. Кальцитриол образуется в организме человека из холекальциферола и эргокальциферола.

4.Холекальциферол в комплексе с витамин-D-связывающим белком переноситься кровью из эпидермиса кожи или из кишечника в печень (витамин-D-связывающим белок переносит также и другие виды витамина D).

5.В печени под действием 25-гидроксилазы холекальциферол превращается в кальцидиол.

6.Кальцидиол переноситься витамин-D-связывающим белком из печени в клетки проксимальных извитых канальцев почек, где с участием митохондриальной 1αгидроксилазы превращается в кальцитриол или с участием митохондриальной 24αгидроксилазы превращается в гормонально-неактивную форму — 24,25(OH)2D3 (24,25дигидроксивитамин D3). Синтез кальцитриола через активацию 1α-гидроксилазы стимулирует парат-гормон.

Гормональная активность кальцитриола в 10—100 раз выше калцидиола

Нарушение обмена

Гиповитаминоз D.

Гиповитаминоз D возникает при:

Дефиците в пище витамина D3;

При связывании витамина D3 в кишечнике фетиновой кислотой и лигнином (много в злаках);

Избыток фосфатов (много в молоке и овощах, особенно в картофеле) тормозят всасывание кальция. Оптимальное соотношение для всасывания Са:Р 1:1,5-2,0;

При дефиците кальцитриола нарушается образование аморфного фосфата кальция и кристаллов гидроксиапатитов в костной ткани, что приводит к развитию рахита у детей и остеомаляции у взрослых.

При рахите деформируются кости черепа, на рёбрах появляются «чётки», грудная клетка вместе с грудиной выступает вперёд, деформируются трубчатые кости (Х- или О-образная форма ног) и суставы рук и ног, происходит задержка прорезывания зубов, увеличивается и выпячивается живот, задерживается моторное развитие.

Гипервитаминоз D. Возникает при избыточном поступлении в организм витамина D3 (при приеме чистых кальциферолов). При этом уровень холекальциферола в сыворотке может в 5—10 раз превышать норму, а уровень кальцитриола обычно нормальный или слегка повышен.

Острый гипервитаминоз D может возникнуть при ударной терапии рахита и при лечении некоторых дерматозов, когда дозы витамина D превышают 1000000 ME.

Хронический гипервитаминоз D возникает при длительном приеме препаратов витамина D. При этом, происходит отложение кальция в органах, тканях (лёгких, почек, сердца) и в стенках сосудов

Хронический гипервитаминоз А развивается при приеме витамина в течение 3-6 месяцев в суточной дозе 100000-500000 ME взрослыми и 50000-100000 ME детьми.

254