2 модуль / Lekcija_7_Ruseckaja_Vitamins

Лекция № 7. Тема: «Витамины»

План.

1.Классификация витаминов, их роль в обмене веществ.

2.Содержание витаминов в пищевых продуктах.

3.Нарушения в обмене витаминов.

4.Провитамины.

5.Отдельные представители витаминов.

6.Взаимодействие витаминов друг с другом: синергизм и антагонизм.

ВИТАМИНЫ – низкомолекулярные органические соединения, которые являются незаменимыми пищевыми факторами для человека.

1. Классификация витаминов, их роль в обмене веществ.

По химическому строению, физико-химическим свойствам (например, по растворимости) витамины делят на 2 группы.

1. Жирорастворимые:

1.А – ретинол (антиксерофтальмический)

2.Д – кальциферол (антирахитический)

3.К – филлохинон (антигеморрагический)

4.Е – токоферол (витамин размножения). 2. Водорастворимые:

1.В1 – тиамин (антиневритный)

2.В2 – рибофлавин (антидерматитный)

3.РР – никотиновая кислота, никотинамид, ниацин (антипеллагрический)

4.В6 – пиридоксин (антидерматитный)

5.Н – биотин (антисеборейный)

6.Bc – фолиевая кислота (антианемический)

7.В12 – кобаламин (антианемический)

8.В3 – пантотеновая кислота (антидерматитный)

9.С – аскорбиновая кислота (антискорбутный)

10.Р – рутин (витамин проницаемости)

Жирорастворимые витамины хорошо растворяются в жирах и легко накапливаются в организме при их избыточном поступлении с пищей. Их накопление в организме может вызвать расстройство обмена веществ, называемое гипервитаминозом, и даже гибель организма.

Водорастворимые витамины при их избыточном поступлении в организм быстро выводятся из организма.

2. Содержание витаминов в пищевых продуктах Витамины поступают в организм человека с пищей. Они синтезируются главным образом в растениях и в организме некоторых животных.

Витамины А, Д в значительных количествах содержатся в печени животных и рыб. Витамин С содержится в зеленых листьях растений, в плодах и овощах.

Витамины группы В встречаются как в растительных, так и в животных тканях.

Некоторые витамины синтезируются микрофлорой кишечника (Е, К, Н, В6, В3, Вс). Дрожжи (пивные) очень богаты витаминами группы В.

Остальные витамины: Д, К, Н, В12, Bc – 200 мкг и меньше.

3. Нарушения в обмене витаминов 1. Авитаминоз – комплекс симптомов, развивающихся в результате достаточно длительного или полного

отсутствия одного из витаминов в рационе питания животных или человека. 2. Полиавитаминоз – совместная недостаточность нескольких витаминов.

3. Гиповитаминоз – комплекс симптомов, характеризующих частичную недостаточность витамина.

4. Гипервитаминоз – комплекс биохимических нарушений, возникающих вследствие длительного избыточного введения в организм жирорастворимых витаминов.

Причины гиповитаминоза могут носить экзогенный и эндогенный характер: Экзогенные причины:

1.однообразие пищи, с недостаточным содержанием витаминов,

2.изменение нормальной микрофлоры кишечника (дисбактериоз),

3.длительное лечение антибиотиками, сульфаниламидами (ряд витаминов продуцируются кишечной

микрофлорой: К, Н, В3, В6, В12, Вс). Эндогенные причины:

1.нарушение всасывания и транспорта витаминов,

2.нарушение образования из витамина кофермента,

3.применение лекарственных средств (например, изониазид – лекарство для лечения туберкулеза – является антагонистом витамина В6).

4. Провитамины - Это вещества, из которых в организме путем небольших преобразований образуются витамины. Как и

витамины, провитамины поступают в организм с пищей. Содержатся провитамины в растительных продуктах и в микроорганизмах.

К провитаминам относятся каротины – пигменты желто-оранжевого цвета, содержащиеся в ягодах и плодах (томаты, тыква, плоды шиповника; абрикосы, сливы, черная смородина, черника, ежевика). Каротины – провитамины А.

7,8-дегидрохолестерин – провитамин Д3. Витамин Д3 образуется из 7,8-дегидрохолестерина путем облечения его УФ. 7,8-дегидрохолестерин синтезируется в организме человека. Поэтому для образования витамина Д3 человеку достаточно облучаться УФ (загорать).

Таким образом, не все витамины поступают в организм человека с пищей, некоторые из них могут образовываться в организме (вит Д) под действием физических факторов внешней среды или синтезироваться микрофлорой кишечника.

5. Отдельные представители витаминов

Витамин А (1-2,5 мг) (Антиксерофтальмический, ретинол)

Провитамин А: β-каротин (от лат. карота - морковь) Биохимический механизм действия витамина А:

1.участие в фотохимическом акте зрения (обратимое превращение родопсина в Опсин). Родопсин – светочувствительное вещество палочек в сетчатке. На свету родопсин расщепляется на Опсин, белок и ретиналь. В темноте происходит обратный процесс - синтез родопсина.

2.регуляция проницаемости мембран, поступления в клетку моносахаридов.

3.участие в окислительно-восстановительных процессах (витамин А является антиоксидантом). Гиповитаминоз А – ночная (куриная) слепота, сухость конъюнктивы (ксерофтальмия – от греч. ксерос – сухой, офтальмос - глаз), помутнение роговицы, кератомаляция (размягчение роговицы), как следствие некроз, изъязвление и бельмо.

Пищевые продукты, богатые витамином А: Сливочное масло, печень животных, яйца, молоко.

Витамин Д (10-25 мкг)

( антирахитический, Кальциферол)

Витамины Д2 и Д3 синтезируются в коже человека из провитамина Д3 - 7-дегидрохолестерина. Витамин Д3 образуется из провитамина под действием УФ излучения (загар). Активная форма витамина Д – 1,25дигидроксихолекальциферол (кальцитриол) – принимает участие в регуляции минерального обмена.

Биохимический механизм действия витамина Д:

Витамин Д способствует синтезу Ca-связывающих белков, всасыванию кальция из кишечника, реабсорбции кальция в почечных канальцах. Кальцитриол способствует минерализации костной ткани (отложению кальция в костях, зубах).

При гиповитаминозе Д3 у взрослых кальций будет вымываться из костной ткани, это приведет к развитию остеопороза (склонность к перелому), разрушению зубов. У детей гиповитаминоз Д3 приводит к развитию рахита: замедленный переход хрящевой ткани в костную, деформация скелета, слабый волосяной покров, позднее появление зубов, позднее зарастание родничков, кривые ноги, слабая мускулатура.

Гипервитаминоз Д3 приводит к деминерализации костей и повышению концентрации кальция в крови. Кальций откладывается в мягких тканях, откладывается в составе солей в мочевых путях. Гипервитаминоз Д может привести к летальному исходу.

Пищевые источники витамина Д: сливочное масло, желток яиц, печень, рыбий жир.

Витамин Е (20-30 мг) (антистерильный, Токоферол)

Витамин выполняет важные функции: способствует образованию зародыша, участвует в эмбриогенезе, препятствует выкидышам, применяется в акушерстве и гинекологии.

Биохимический механизм действия витамина Е:

Витамин Е участвует в окислительно-восстановительных реакциях. Он является мощным антиоксидантом - он включается в состав мембран клеток (жировых, печеночных, мышечных) и препятствует реакциям перекисного окисления липидов в мембранах. Витамин Е является как бы «ловушкой» для свободных радикалов. Антиоксидантные свойства Витамина Е обусловлены тем, что токоферол препятствует разрушению непредельных жирных кислот, входящих в состав мембран.

Признаки гиповитаминоза: резорбция плодов при беременности, дегенерация семенников у самцов, мышечная дистрофия, анемия, чувствительность эритроцитов к перекисному гемолизу.

Пищевые источники: растительные масла, салат, капуста, семена злаков; мясо, сливочное масло, яичный желток и др.

Витамин К (Антигеморрагический, Филлохинон)

Биохимический механизм действия витамина К:

Витамин К участвует в реакциях карбоксилирования глу и превращает ее в γ-карбоксиглу. В протромбине ион Ca связывается с карбоксиглу. Протромбин превращается в тромбин – фермент свертывания крови. Витамин К действует на геном, способствуя биосинтезу факторов свертывания крови (II, VII, IX, X). Поэтому витамин К препятствует различным видам кровотечений.

При гиповитаминозе К замедляется образование протромбина. Поэтому при гиповитаминозе К повышается кровоточивость раневых поверхностей, происходят маточные кровотечения у женщин. При гиповитаминозе К назначают его синтетический аналог – викасол.

Пищевые источники: зеленые листья шпината, крапивы, зеленые томаты, капуста, тыква, ягоды рябины и др.

Витамин F

– комплекс полиненасыщенных жирных кислот (линолевая, линоленовая, арахидоновая), которые не синтезируются в организме человека, но являются предшественниками тканевых гормонов

снижению содержания холестерина в крови.

Витамин F содержится в растительном масле, его применяют как лекарственный препарат – линетол, линол

– для профилактики атеросклероза.

ВОДОРАСТВОРИМЫЕ ВИТАМИНЫ Витамин В1 (2-3 мг) (Антиневритный, Тиамин)

Биохимический механизм действия витамина В1:

Активная форма витамина В1 – тиаминпирофосфат – участник углеводного обмена. Витамин В1 в составе ТПФ является кофактором ферментов:

1)неокислительной стадии пентозного цикла (распад глюкозы),

2)пируватдегидрогеназного комплекса (осуществляет окислительное декарбоксилирование пирувата),

3)α-кетоглутаратдегидрогеназного комплекса (осуществляет окислительное декарбоксилирование α- кетоглутарата).

При гиповитаминозе В1 эти кислоты (ПВ и КГ) накапливаются в крови и могут в клетке вызывать раздражение рецепторов. Это приводит к тому, что появляются боли в сердце (ПВ → лактат).

Гиповитаминоз В1 – бери-бери (ножные оковы) – множественные полиневриты, ишемическая болезнь сердца, инфаркт миокарда Пищевые источники: дрожжи, хлеб из муки грубого помола, фасоль, горох; печень, почки, мозг.

Витамин В2 (2-4 мг) (Антидерматитный, Рибофлавин)

Биохимический механизм действия витамина В2:

В2 входит в состав простетических групп ферментов флавиновых дегидрогеназ. В2 является предшественником 2-х флавиновых коферментов – флавинмононуклеотид (ФМН) и флавинадениндинуелеотид (ФАД), которые транспортируют протоны и электроны в процессе тканевого дыхания. Флавиновые дегидрогеназы наряду с пиридиновыми дегидрогеназами являются промежуточными участниками в цепи переноса электронов и в некоторых окислительно-восстановительных

реакциях.

При гиповитаминозе В2 возникает воспаление слизистых оболочек языка, полости рта, губ, кожи, глаз, возникают «заеды» в углах рта, общая мышечная слабость и слабость сердечной мышцы.

Пищевые источники: молоко (ФАД и ФМН), яйца, хлеб (из муки грубого помола), дрожжи.

Витамин РР (15-25 мг) Антипеллагрический, никотинамид)

Биохимический механизм действия витамина РР:

Витамин РР – предшественник двух коферментов – никотинамидадениндинуклеотид (НАД) и никотинамидадениндинуклеотидфосфат (НАДФ). НАД и НАДФ входят в состав ферментов дегидрогеназ, участвуют в реакциях переноса протонов и электронов за счет присоединения 2-х электронов и 1 протона к пиридиновому кольцу. Второй протон попадает в среду, подкисляя ее. НАД и НАДФ участвуют в окислительно-восстановительных процессах.

Гиповитаминоз РР у человека вызывает заболевание пеллагра (с итал. рella agra – шершавая кожа). Эта патология характеризуется (синдром трех Д):

1.дерматитом (симметрично на открытых участках кожи),

2.диареей

3.деменцией (слабоумием).

Пищевые источники: рис, хлеб, картофель, мясо, печень, почки и др.

Витамин В6 (2 мг) (Антидерматитный, Пиридоксин)

Витамин В6 существует в нескольких формах: пиридоксин, пиридоксаль, пиридоксамин:

Биохимический механизм действия витамина В6:

Кофактор пиридоксальфосфат участвует в азотистом обмене: в процессах трансаминирования и декарбоксилирования АК.

При гиповитаминозе В6 отмечаются дерматиты, у грудных детей описаны дерматиты, поражения нервной системы.

Пищевые источники: зерновые и злаковые культуры, горох, фасоль, картофель, мясо, почки, печень.

Витамин С (50-100 мг) (Антискорбутный, Аскорбиновая кислота)

Биохимический механизм действия витамина С:

Витамин С может входить в состав кофакторов ферментов, катализирующих окислительновосстановительные реакции и реакции гидроксилирования: реакции образования тир из фен, синтез адреналина и норадреналина из тир, синтез стероидных гормонов из холестерина, реакции гидроксилирования про и лиз (маркеры коллагена). Поэтому больным, страдающим коллагенозом (ревматизм) в процессе реабилитации для восстановления коллагена необходимо употребления витамина С в составе лечебного препарата аскорутина. Рутин усиливает действие аскорбиновой кислоты и препятствует ее разрушению. Витамин С влияет также на проницаемость сосудов.

При авитаминозе С (цинге) нарушается проницаемость сосудистой стенки. Это выражается в образовании множества мелких синяков. При гиповитаминозе С повышается кровоточивость десен, что может привести к расшатыванию и выпадению зубов.

Пищевые источники: цитрусовые, лук, чеснок, капуста и другие овощи и фрукты.

Витамин Р (Рутин)

От лат permeability – проницаемость.

Источником этого витамина являются фрукты, черная смородина, черноплодная рябина, лимон, шиповник. Механизм действия рутина аналогичен механизму действия аскорбиновой кислоты. Рутин и аскорбиновая кислота снижают ломкость и проницаемость капилляров. Рутин, как и витамин С участвует в синтезе коллагена соединительной ткани. По последним данным рутин является ингибитором фермента гиалуронидазы.

Пищевые источники: растительные продукты.

Витамин Н (0,2 мг) (Антисеборейный, Биотин)

Биохимический механизм действия витамина Н:

Кофактор Биоцитин участвует в реакциях карбоксилирования (присоединения СО2), в реакциях синтеза жирных кислот, белков, пуриновых нуклеотидов.

Признаки гиповитаминоза: дерматиты, сопровождающиеся обильным выделением сала железами кожи (себорея), выпадением волос, поражением ногтей, часто отмечаются боли в мышцах, усталость, сонливость, депрессия.

Витамин Н разрушается при употреблении в пищу сырых яиц, т.к. яичный белок содержит белок авидин, который связывает биотин в кишечнике и препятствует его всасыванию в кровь, т.е. является антивитамином.

Содержится почти во всех продуктах растительного и животного происхождения. Биотин может синтезироваться микрофлорой кишечника.

Витамин Вс (200 мкг) (Антианемический, Фолиевая кислота)

От лат. фолиум – лист (с – chicken - цыпленок). Биохимический механизм действия витамина Вс:

Из Вс образуется активная форма тетрагидрофолиевая кислота (ТГФК), которая принимает участие в переносе одно-углеродных групп при синтезе пуриновых нуклеотидов, АК серина, метионина.

Фолиевая кислота синтезируется в достаточном количестве микрофлорой кишечника. Поэтому признаки гиповитаминоза Bc встречаются лишь при продолжительном лечении антибиотиками и сульфаниламидными препаратами: макроцитарная анемия (гиповитаминоз В12). При дефиците этого витамина нарушается синтез ДНК в клетках костного мозга, в которых в норме осуществляется эритропоэз (поэтому в крови появляются молодые клетки – мегалобласты – с меньшим содержанием ДНК).

Пищевые источники: зеленые листья растений, дрожжи.

Витамин В3 (3-5-10 мг) (Антидерматитный, Пантотеновая кислота)

От греч. – pantoten – повсюду, что указывает на широкое распространение в природе. Содержит в своей структуре β-аланин и диокси-диметилмасляную кислоту. Биохимический механизм действия витамина В3:

Витамин В3 входит в состав коэнзим А (КоА). КоА участвует в реакциях, протекающих с потреблением энергии. КоА принимает участие в переносе ацильных групп (остатков жирных кислот), участвует в синтезе холестерина, окислении жирных кислот, т.е. принимает участие в липидном обмене.

Признаки гиповитаминоза: дерматиты, поражения слизистых оболочек, дегенеративные изменения надпочечников; невриты, параличи, истощение.

Основные пищевые источники: печень, яичный желток, дрожжи и зеленые части растений, синтезируется микрофлорой кишечника.

6. Взаимодействие витаминов друг с другом: синергизм и антагонизм.

Синергизм – сочетание двух витаминов усиливает свойства обоих. Например, сочетание витаминов С и Р (синтез коллагена). Витамин В1 способствует сохранению витамина С. Совместное употребление витаминов А и Д снимает токсичность витамина Д. Для профилактики атеросклероза совместно применяют витамины Е и А (используют также в косметологии – для повышения упругости кожи).

Антагонисты - Антивитамины – вещества, нарушающие использование витамина в клетке. Антивитамины делят на 3 группы:

1.инактиваторы – инактивируют витамины путем их разрушения и связывания (авидин препятствует всасыванию витамина Н в кишечнике; аскорбатоксидаза разрушает витамин С),

2.вещества, близкие по структуре с витаминами. Они вытесняют витамин из молекулы фермента.

(гидрокситиамин – антагонист витамина В1, сульфаниламиды – конкуренты п-аминобензойной кислоты).

3.антагонисты витаминов (дикумарол препятствует свертыванию крови – антагонист витамина К. Это используют для лечения болезней, сопровождающихся повышенной свертываемостью крови: тромбозы, тромбофлебиты). При лечении туберкулеза назначают препарат изониазид, являющийся антагонистом витамина В6.