Витамины,ферменты и гормоны

        Инозит. Парааминобензойная  кислота

                (фактор роста бактерий и фактор  пигментации).

       Фолиевая  кислота  (антианемический витамин, витамин  роста для цыплят и бактерий).

       Витамин В12 (антианемический витамин).

       Витамин В15 (пангамовая  кислота).

       Витамин С (антискорбутный).

       Витамин Р   (витамин проницаемости).

     

 Многие  относят   также     к     числу    витаминов       холин    и

непредельные жирные кислоты с двумя и большим числом двойных связей. Все вышеперечисленные растворимые в воде - витамины, за исключением инозита и витаминов С и Р, содержат  азот  в  своей  молекуле , и  их  часто объединяют в один комплекс витаминов группы В.

 

а.) Витамины растворимые  в воде:

 

Витамин В 2 (рибофлавин)

Выяснению структуры  витамина В2 помогло наблюдение того, что все активно действущие  на  рост препараты обладали жёлтой окраской и желто-зелённой флоуресценцией. Выяснилось, что  между  интенсивностью  указанной окраски  и стимулирущим препарата на рост в определённых условиях имеется параллелизм.

Вещество желто-зеленной  флоуресценции, растворимое в воде, оказалось весьма распространенным в природе; оно относится к  группе  естественных  пигментов, известных  под  названием флавинов. К ним принадлежит, например, флавин молока (лактофлавин ).Лактофлавин удалось выделить в химически чистом виде и доказать его тождество с витамином В2.

Витамин В2-желтое кристалическое  вещество, хорошо  растворимое в  воде, разрушающееся  при облучении  ультрафиолетовыми лучами с образованием биологически неактивных соединений (люмифлавин в щелочной среде  и люмихром в нейтральной или кислой).

В организме используется для построения активной группы многочисленных флавиновых ферментов, принимающих участие  в углеводном и белковом обмене. 

Витамин В2 широко распространен во всех животных и растительных тканях. Он встречается либо в свободном  состоянии  (например, в молоке, сетчатке), либо, в большинстве случаев, в  виде соединения, связанного с белком. Особенно богаты источником витамина В2 являются дрожжи, печень, почки, сердечная мышца млекопитающих, а также рыбные продукты. Довольно высоким содержанием рибофлавина отличаются многие растительные пищевые продукты.

Ежедневная потребность человека в витамине В2, по-видимому, равняется 2-4 мг рибофлавина.

Недостаток витамина В2 приводит к поражениям кожи ( дерматиты), воспалению языка, губ, расширению кровеносных  сосудов роговой оболочки, светобоязни, помутнению зрения и др.

Витамин В2 встречается  во всех растительных и животных тканях, хотя и в различных количествах. Это широкое распространение витамина В2 соответствует участию  рибофлавина  во  многих  биологических  процессах. Действительно, можно считать  твёрдо установленным, что существует группа ферментов, являющихся необходимыми звеньями в цепи катализаторов боилогического окисления, которые имеют в составе своей простетической группы рибофлавин. Эту группу  ферментов обычно  называют  флавиновыми ферментами.  К ним принадлежат, например, желтый  фермент, диафораза и цитохромредуктаза. Сюда же относятся  оксидазы  аминокислот, которые  осуществляют окислительное   дезаменирование аминокислот   в  животных тканях. Витамин В2входит в состав указанных коферментов в виде  фосфорного эфира. Так как  указанные  флавиновые  ферметны  находятся во всех тканях, то недостаток в витамине В2 приводит к падению интенсивности  тканевого дыхания  и обмена веществ в целом, а следовательно, и к замедлению роста молодых животных.

В последнее  время  было установлено, что в состав простетических групп ряда  ферментов, помимо  флавоновой  группы, входят  атомы металлов (Cu,Fe,Mo).

 

 

ВИТАМИН   РР  ( антипеллагрический витамин, никотинамид ).

 При отсутствии витамина  РР (от английского pellagra preventing)  в пище у человека возникает заболевание, получившее  название 

пеллагры .  

 

ХИМИЧЕСКАЯ ПРИРОДА  ВИТАМИНА РР.

    

Анипеллегрическим витамином  является  никотиновая кислота или её амид. Никотиновая кислота была известна  химикам  ещё  с  1867  года, но только 70  лет  спустя было установлено, что это относительно простое и хорошо изученное вещество играет роль важнейшего витамина.

     Никотиновая кислота   представляет  собой белое кристаллическое  вещество хорошо растворимое  в воде и спирте. При кипячении  и автоклавировании биологическая активность никотиновой кислоты не изменяется.

 

 

        ║     ┌─СООН              ║    ┌─COONH

        ║     │                   ║    │

 

           N                        N

        Никотиновая  кислота        Амид никотиновой кислоты

 

 

 

 

 

Активностью антипеллагрического витамина обладает как сама никотиновая кислота, так и амид никотиновой кислоты.

     По-видимому, в организме  свободная   никотиновая  кислота   быстро  превращается в амидникотиновой  кислоты, который и является  истинным антипеллагрическим витамином.

     При введении никотиновой  кислоты людям и животным, страдающим  пеллагрой, все признаки заболевания  исчезают.

Антипеллагричекий витамин  довольно широко распространён в  природе, благодаря чему  пеллагра  при  нормальном  питании встречается  редко. Большое количество витамина РР находится в рисовых отрубях, где  содержание его  доходит почти  до 100 мг%. В дрожжах и пшеничных отрубях, в печени рогатого скота и свиней также содержится довольно  значительное количество этого витаина.

     Растения  и некоторые микробы, а также,  по-видимому, и некоторые животные (крысы), способны синтезировать   антипеллагрический витамин и  поэтому могут развиваться нормально  и без поступления  извне.  В  настоящее время выяснено, что витамин РР  может синтезироваться в организме из триптофана; недостаток триптофана в питании или нарушение его нормального обмена играет  поэтому важную роль в возникновении пеллагры.—еловек, по-видимому не обладает достаточной способностью к синтезу антипеллагрического витамина, и доставка никотиновой кислоты или её амида с пищей необходима, особенно при диете, не содержащей  соответствущего  количества триптофана и  пиридоксина, например, при  резком  преобладании в пищевом рационе кукурузы (маиса). Суточная потребность в этом витамине для людей исчисляется в 15-25 мг для взрослых и 15 мг для детей.

Никотиновая кислота, точнее  её  амид, играет  исключительно  важную роль в обмене веществ. Достаточно сказать, что в состав ряда  коферментных групп, катализирущих тканевое дыхание, входит амид никотиновой кислоты.

     Отсутствие  никотиновой кислоты в пище  приводит к нарушению синтеза  ферментов, катализирущих  окислительно-восстановительные   реакции, и ведет к нарушению  механизма окисления тех или  иных субстратов тканевого дыхания.

     Избыток никотиновой  кислоты выводится из организма  с мочой в виде главным образом  N1-метилникотинамида и частично  некоторых  других  ее производных.

 

             

 

 

                          │      ╔──COONH

│     ║ 

 

N

│

CH

N1-метилникотинамида

 

 

 

 ВИТАМИН С(АСКОРБИНОВАЯ КИСЛОТА).

     К числу   наиболее известных с давних  времён заболеваний, возникающих  на почве деффектов в питании,  относится цинга, или скорбут.  В средине века в Европе  цинга была одной из страшных  болезней, принимавший иногда характер повального мора. Наибольшее число жертв цинга уносила в могилу в  зимнее и весеннее время года, когда население европейских стран было лишено возможности получать в достаточном количестве свежие  овощи  и фрукты.

     Окончательно вопрос  о причинах возникновения и способов лечения цинги был разрешен эксперементально лишь в 1907-1912 гг.  в опытах  на морских свинках. Оказалось, что  морские свинки, подобно людям, подвержены заболеванию цингой, которая развивается на почве недостатков в питании.

     Стало очевидным, что  цинга возникает при отсутствии в пище особого фактора. Этот фактор, предохраняющий от цинги,получил название  витамина С, антицинготного, или антискорбутного, витамина. Состав С6Н8О6; обладает окислительно-восстановительными свойствами. Во многих растениях участвует в дыхательном прцессе как промежуточный переносчик водорода; в животных тканях наличие этой функции у витамина не установлено. Имеет отношение к образованию межклеточного склеивающего вещества – коллагена. Витамин растворим в воде и спиртах. Весьма чувствителен к окислению, особенно при повышенной температуре и наличии следов тяжелых металлов ( особенно меди ). При обычной варке овощей разрушается примерно одна треть витамина С; при хранении готовых овощных блюд потери увеличиваются. Сохраняется при квашении продуктов ( капуста). Животные продукты содержат очень мало витамина С . В сухих семенах он не содержится , но появляется, как только семена начинают прорастать. Почти единственном источником витамина являются свежие или консервированные должным образом плоды, овощи и ягоды. Более всего витамина в плодах шиповника, незрелого грецкого ореха и черной смородины, используемых для промышленного изготовления контентратов. В весеннее время концентраты и синтетические препараты имеют особенно большое значение, т.к. в лежалых плодах и овощах содержание витамина С снижается.

Важно отметить, что большинство  животных, за исключением морских  свинок и обезьян, не нуждается в получении витамина С извне, так как аскорбиновая кислота  синтезируется у них в печени из сахаров. Человек не обладает способностью к синтезу витамина С и должен обязательно  получать его с пищей.

     Потребность  взрослого  человека  в   витамине   С соответствует  50 -100мг аскорбиновой  кислоты  в день.В организме человека нет сколько нибудь значительных резервов витамина С, поэтому необходимо  систематическое, ежедневное поступление этого витамина с пищей.

     Основными  источниками витамина С являются  растения. Особенно много аскорбиновой  кислоты в перце, хрене, ягодах рябины, чёрной смородины, земляники, клубники, в апельсинах, лимонах, мандаринах, капусте (как свежей, так и квашенной), в шпинате. Картофель хотя и содержит значительно меньше витамина С,\чем вышеперечисленные продукты, но, принимая  во  внимание значение его  в  нашем  питании, его следует признать наряду с капустой, основным источником снабжения витамином С.

     Здесь можно  напомнить, что эпидемии цинги,  свирепствовавшие в средние века  в Европе в зимние и весенние  месяцы года, исчезли после введения в сельское хозяйство европейских стран культуры картофеля.

     Необходимо  обратить внимание на важнейшие   источники  витамина  С непищевого  характера - шиповник, хвою (сосны,  ели  и  лиственницы) и  листья черной смородины. Водные  вытяжки из них представляют собой почти всегда доступное средство для предупреждения и лечения цинги.           

 

  РОЛЬ В ОБМЕНЕ ВЕЩЕСТВ.

  

  По-видимому, физиологическое  значение витамина С теснейшим  образом связано с его окислительно-восстановительными  свойствами. Возможно, что этим следует оъяснить  и изменения в углеводном обмене при скорбуте, заключающиеся в постепенном исчезновении  гликогена из  печени  и вначале повышенном, а затем пониженном содержании сахара в крови. По-видимому, в результате расстройства углеводного обмена  при экспериментальном скорбуте  наблюдается  усиление процесса распада мышечного белка и появление креатина в моче (А.В.Палладин). Большое значение имеет  витамин С для образования коллагенов и функции соединительной ткани. Витамин С играет роль в гидроксилировании и окисления гормонов коры надпочечников. Нарушение в превращениях тирозина, наблюдаемое при цинге, также указывает на важную роль витамина С в окислительных  процессах. В  мочечеловека обнаруживается аскорбиновая, дегидроаскорбиновая, дикетогулоновая и щавелевая кислоты, причём две последнии являются продуктами необратимого превращения витамина С в организме .

 

б.) Витамины растворимые  в жирах.

 

Особые трудности представляет изучение так называемых жирорастворимых витаминов. Каталитический способ действия несомненен и для них, но сами реакции носят другой характер. Жирорастворимые витамины , прежде всего являются участниками конструктивных, анаболитических процессов, связанных с построением структур организма, например, образование костей  (витамин D ) , развитие покровных тканей ( витамин А ), нормальным развитием эмбриона ( витамин Е ) и др.

Витамин D ( противорахитический). При отсудствии этого витамина нарушается отложение солей кальция, а следоватильно костеобразование , и развивается заболевание – рахит. Витамин D – высокомолекулярное соединение спиртового характера.

Имеются два основных витамина – D2 и D 3 ; D2 ( С28Н44О) образуется из провитамина эргостерона, распространенного в растениях. D3 – (С27Н44О) – из провитамина животных тканей – 7 дегидрохолестерина. Витамины D2 и D3 одинаково хорошо используются человеком и млекопитающими; птицы усваивают витамин D 2 в 30-60 раз хуже, чем D3. Переход провитаминов в витамины происходит в коже человека и животных под воздействием ультрафиолетовых лучей – при ярком солнечном освещении или при облучении кварцевой лампой. Образовавшейся в коже витамин разносится затем по всему телу. Свойством провитаминов превращаться в витамины под действием лучистой энергии широко пользуются при промышленном изготовлении препаратов витаминов. Оба витамина медленно окисляются на воздухе, быстро на свету; при нагоевании до 130-160 гр. Они инактивируются даже в отсудствии кислорода. Из естественных продуктов значительные количества витаминов ( в форме D3 ) содержит лишь рыбий жир ; небольшие количества витаминов находятся в яичном желтке и летнем сливочном масле; остальные животные продукты бедны витамином; в растительных продуктах готового витамина, как правило, совсем нет. При промышленном производстве витамин D2 получают путем облучения эргостерина, извлекаемого из дрожжей или мицелия грибов пенициллиума. D3   - главным образом для нужд птицеводства- изготовляют из морский мидий. Ввиду ограниченного распространения витамина D и недостаточности инсоляции в осенне-зимний сезон необходимо широко применять вето время промышленные препараты витамина, особенно для детей.