Витамины группы А

Кроме того, в состав пищевых  продуктов растительного происхождения  входят оранжево-красные пигменты —  провитамины А, относящиеся к  группе каротиноидов, выделенных впервые из моркови (от лат. carota - морковь). Известны 3 типа каротинов: a-, b- и у-каротины, отличающиеся друг от друга химическим строением и биологической активностью..  

Основным источником каротина в питании человека являются продукты растительного происхождения - овощи, плоды, ягоды (морковь, красный перец, томаты, тыква, зелень петрушки, салат, шпинат, абрикосы, облепиха, шиповник и др.).

Витамины группы А почти не разрушаются при кипячении. Они образуются в организме из провитамина – каротина - желто-оранжевого пигмента. Известно около 40 каротиноподобных веществ (каротиноидов), которые содержатся в зеленых частях растений, в моркови, свекле, тыкве, томатах, шпинате, красном перце, брюкве, крапиве, абрикосах, в желтой и белой кукурузе. Хорошо сохраняются при квашении. Витамин А накапливается в печени. Особенно много его в печени полярных животных, отчего она ядовита.

5. Физиологическое действие на организм

Каротин и ретинол  разрушаются в значительной степени  под влиянием теплоты, света, воздуха, нейтральной или щелочной среды. Весьма важна правильная тепловая обработка пищевых жиров. Их перегревание приводит к образованию пероксидов и эпоксидов, способствующих разрушению витамина А и, наряду с этим, токсически влияющих на организм, вплоть до проявления канцерогенного эффекта.

Превращение каротиноидов в витамин  А в организме происходит, в  основном, в стенке тонких кишок  и представляет собой сложный  процесс. Степень усвоения каротина из растительной пищи зависит от полноты разрыва клеточных оболочек.

Гидролиз эфиров витамина А в кишечнике осуществляется ферментами поджелудочной железы и  эпителиальных клеток слизистой  оболочки тонкого кишечника. Желчные  кислоты участвуют во многих фазах  всасывания витамина А: эмульгировании, гидролитическом расщеплении эфиров ретинола, солюбилизации продуктов гидролиза и транспорте их к клеткам кишечного эпителия. Возможно также, что они принимают определенное участие и в реэстерификации ретинола внутри эпителиальных клеток слизистой оболочки. Желчные кислоты, по-видимому, препятствуют также окислению витамина А и его эфиров, а также каротина в кишечном содержимом и тем самым повышают их усвояемость.

Расщепление каротинов  на молекулы витамина А происходит преимущественно в кишечнике  под действием специфического фермента В-каротин-диоксигеназы (не исключена возможность аналогичного превращения и в печени) в присутствии молекулярного кислорода. При этом образуются 2 молекулы ретиналя, которые под действием специфической кишечной редуктазы восстанавливаются в витамин А. Степень усвоения каротинов и свободного витамина А зависит как от содержания жиров в пище, так и от наличия свободных желчных кислот, являющихся абсолютно необходимыми соединениями для процесса всасывания продуктов распада жиров

Витамин А оказывает влияние  на барьерную функцию кожи в слизистых  оболочках, проницаемость клеточных  мембран и биосинтез их компонентов, в частности определенных гликопротеинов. Действие витамина А в этих случаях  связывают с его вероятной  причастностью к синтезу белка. Существует предположение, что благодаря наличию двойных связей в молекуле витамин А может участвовать в окислительно-восстановительных реакциях, поскольку он способен образовывать перекиси, которые в свою очередь повышают скорость окисления других соединений.

Более подробно выяснено значение витамина А в процессе светоощущения. В этом важном физиологическом процессе большую роль играет особый хромолипопротеин сложный белок родопсин, или зрительный пурпур, являющийся основным светочувствительным пигментом сетчатки, в частности палочек, занимающих ее периферическую часть. Установлено, что родопсин состоит из липопротеина опсина и простетической группы, представленной альдегидом витамина А, (ретиналь). Связь между ними осуществляется через альдегидную группу витамина и свободную e-NH-группу лизина молекулы белка с образованием шиффова основания. На свету родопсин расщепляется на белок опсин и ретиналь; последний подвергается серии конформационных изменений и превращению в транс-форму. С этими превращениями каким-то образом связана трансформация энергии световых лучей в зрительное возбуждение-процесс, молекулярный механизм которого до сих пор остается загадкой. В темноте происходит обратный процесс-синтез родопсина, требующий наличия активной формы альдегида 11-циc-ретиналя, который может синтезироваться из цис-ретинола, или транс-ретиналя, или транс-формы витамина А при участии двух специфических ферментов-дегидрогеназы и изомеразы.

Следует отметить, что  подобные зрительные циклы имеют место как в палочках. так и н колбочках. Оказалось, что все 3 пигмента, получившие название иодопсинов, также содержат 11-цис-ретиналь, но различаются по природе опсина (колбочные типы опсина). Некоторые формы цветовой слепоты (дальтонизм) вызваны врожденным отсутствием синтеза одного из 3 типов опсина в колбочках или синтезом дефектного опсина (люди не различают красный или зеленый цвет).

6. Определение обеспеченности организма витамином А и его нормы.

Важнейшими функциональными тестами для определения обеспеченности организма витамином А являются исследования темновой адаптации и полей зрения, нарушающихся уже на ранних стадиях А-гиповитаминоза, а также электроретинография сетчатки глаза, биомикроскопия роговицы и др,

В качестве прямого биохимического теста исследуют концентрацию ретинола в сыворотке крови, которая в норме у человека составляет от 40 до 50 мкг/100 мл. Снижение ее до 20-30 мкг/100 мл обычно сопровождается развитием фолликулярного гиперкератоза, а дальнейшее падение до 5-20 мкг/100 мл приводит к ухудшению темновой адаптации и патологическому изменению электроретинограммы.

Поскольку запасы витамина А в печени способны в течение  довольно длительного времени поддерживать концентрацию ретинола в сыворотке  крови в пределах нормы, то далее при недостаточном поступлении витамина с пищей определение концентрации ретинола в сыворотке является ненадежным показателем его запасов в печени и уровня потребления с пищей. В связи с этим для определения последнего показателя более пригодны методы прямого исследования фактического рациона.

Содержание ретинола в биологических объектах определяют: спектрофотометрически при длине волны 325 нм; колориметрически по реакции с треххлористой сурьмой (реакция Карр Прайса), дающей с ретинолом синее окрашивание с максимумом поглощения при 620 нм; спектрофлуориметрически при максимумах возбуждения и испускания флуоресценции 340 и 490 нм. Обработка ретинола смесью соляной и серной кислот или n-толуолсульфоки слотой переводит его в ангидроретинол с максимумом поглощения при 371 нм, что также используется для количественного определения ретинола.

При определении эфиров ретинола, последние предварительно омыляют до свободного ретинола. Для  разделения, очистки и определения  отдельных форм витамина А широко используют методы тонкослойной, колоночной и жидкостной хроматографии высокого давления.

Рекомендуемые нормы  суточного потребления витамина А в мкг ретинолового эквивалента (1 мкг ретинолового эквивалента  равен 1 мкг ретинола или 6 мкг бетта-каротина) составляют: для детей в возрасте 0-1 год - 400 мкг ретинолового эквивалента, от 1 года до 3 лет - 450 мкг, от 4 до 6 лет - 500 мкг, от 7 до 10 лет - 700 мкг, от 11 до 17 лет - 1000 мкг (мальчики, юноши) и 800 мкг (девочки, девушки), для мужчин в возрасте от 18 до 60 лет - 1000 мкг и для женщин 800 - 1000 мкг. При беременности и кормлении грудью потребность в витамине А увеличивается, соответственно, до 1200-1400 мкг ретинолового эквивалента. Усиленное физическое напряжение повышает потребность в витамине А до 2-2,5 мг ретинолового эквивалента в сутки.

Средняя ежедневная доза, необходимая для взрослых, — 1,5 мг витамина А и 4,5 мг р каротина. Следует  отметить, что потребность в витамине А возрастает при увеличении массы  тела, при тяжелой физической работе, большом нервном напряжении, инфекционных заболеваниях.

7. Значение витаминов для организмов

Витамины играют важнейшую  роль в продлении здоровой, полноценной  жизни. Прежде всего витамины – это  жизненно необходимые соединения, т.е. без них невозможна нормальная работа организма. Заменить их ничем нельзя. При отсутствии витаминов или их недостатке в рационе обязательно развивается определенное, причем часто повторяющееся, заболевание или нарушается здоровье в целом.

В те времена, когда люди не знали о существовании витаминов, возникновение многих заболеваний было просто необъяснимо. Особенно большое удивление вызывало то, что при достаточном, но однообразном питании у сытых людей развивались тяжелые болезни. “Что это? – думали они. – Яд, инфекция, кара Божья?”

Цинга поражала мореплавателей и путешественников. Отважные, сильные мужчины чувствовали слабость, у них кровоточили десны, выпадали зубы, появлялась сыпь и кровоподтеки на коже, и, наконец, возникали кровоизлияния, иногда смертельные.

С древних времен дети страдали от рахита – заболевания, при котором кости становятся непрочными и изменяют форму. Даже на картинах мастеров эпохи Возрождения можно увидеть малышей с признаками этой болезни. У них искривленные кости конечностей, непропорционально большая голова. В Англии в эпоху промышленной революции в XVIII веке среди детей и подростков, работавших на промышленных предприятиях, рахит носил характер эпидемии.

На Востоке, где основная пища – это рис, издавна было известно заболевание бери-бери , при котором у человека появляются боли в руках и ногах, изменяется чувствительность, слабеют мышцы, нарушается походка, возникают параличи.

В то же время в районах, где люди в основном питались кукурузой, свирепствовала пеллагра. В Румынии, на Балканах, в некоторых областях Италии, Испании и даже в США еще в начале ХХ века десятки тысяч людей страдали от этого заболевания. Воспаленная шелушащаяся кожа, поносы, тяжелые психические расстройства делали человека немощным и несчастным. Истинной причиной всех этих бед является выраженный дефицит витаминов, и называются такие болезни авитаминозами.

Хотя структура витаминов  и их значение были определены только в ХХ веке, люди на основании своего жизненного опыта начали противодействовать авитаминозам задолго до этого. В 1535 г. на берег острова Ньюфаундленд, расположенного у восточных берегов Северной Америки, высадились участники экспедиции Жака Картье. За время плавания через Атлантику двадцать пять членов экипажа из ста погибли от цинги, остальные тяжело заболели. В ожидании близкой смерти моряки в отчаянии молили Господа о чуде. И чудо случилось – спасение принес индеец, напоивший умирающих мореплавателей отваром хвои. Так европейцы узнали о действии витамина С - аскорбиновой кислоты.

В 1753г. в то время когда  Англия была “владычицей морей”, врач британского флота Джеймс Линд установил, что лимоны и апельсины предотвращают цингу. В том же XIXв. японский врач Канехеро Такаки, служивший на флоте, сделал вывод, что болезнь бери-бери поражает членов экипажа тех судов, команда которых питается основном полированным рисом. Добавление в рацион мяса, овощей, рыбы позволило решить проблему.

Витамины, по определению, это низкомолекулярные органические соединения. В 1911г. польский биохимик Казимир  Фук выделил из рисовых отрубей  кристаллический препарат, который содержал аминогруппу – NH2. С помощью этого препарата врачи стали излечивать болезнь еще неизвестной тогда природы – бери-бери. Данный препарат Фук назвал витамином. “Вита” - по латыни означает жизнь, а амин – это химическое соединение азота.

Витамины необходимы для жизни. Мы должны получать их с полноценной  пищей или в виде пищевых добавок. Когда мы говорим о витаминах, у многих возникает представление  о "таблетках". Такое представление  вызывает в уме образы лекарств и  медикаментов. Хотя, безусловно, витамины могут, и часто действительно используются в качестве лекарственных средств, они таковыми не являются.

Проще говоря, витамины - это необходимые для жизни  органические вещества, способствующие нормальной жизнедеятельности нашего организма, однако, за редкими исключениями, в организме они не синтезируются. Витамины нужны для роста, жизнеспособности и общего нормального самочувствия. В естественном состоянии, в относительно небольших количествах, витамины содержатся во всех продуктах питания органического происхождения. Мы получаем их вместе с этими продуктами или в виде пищевых добавок.

Поддерживать жизнь  без всех необходимых витаминов невозможно.

Витамины, группа незаменимых для  организма человека и животных органических соединений, обладающих очень высокой биологической активностью, присутствующих в ничтожных количествах в продуктах питания, но имеющих огромное значение для нормального обмена веществ и жизнедеятельности.

Основное их количество поступает в организм с пищей, и только некоторые синтезируются в кишечнике обитающими в нём полезными микроорганизмами, однако и в этом случае их бывает не всегда достаточно. Современная научная информация свидетельствует об исключительно многообразном участии витаминов в процессе обеспечения жизнедеятельности человеческого организма. Одни из них являются обязательными компонентами ферментных систем и гормонов, регулирующих многочисленные этапы обмена веществ в организме, другие являются исходным материалом для синтеза тканевых гормонов. Витамины в большой степени обеспечивают нормальное функционирование нервной системы, мышц и других органов и многих физиолгических систем.