Витамины необходимы для синтеза
гормонов – особых биологически активных веществ, которые
регулируют самые разные функции организма.
Значит, получается, что витамины
– это вещества, относящиеся к незаменимым факторам питания
человека, и имеют огромное значение для
жизнедеятельности организма. Они необходимы
для гормональной системы и ферментной
системы нашего организма. Также регулируют
наш обмен веществ, делая организм человека
здоровым, бодрым и красивым.
Основное их количество поступает
в организм с пищей, и только некоторые
синтезируются в кишечнике обитающими
в нём полезными микроорганизмами,
однако в этом случае их бывает не всегда
достаточно. Многие витамины
быстро разрушаются и не накапливаются
в организме в нужных количествах, поэтому
человек нуждается в постоянном поступлении
их с пищей.
Применение витаминов с лечебной
целью (витаминотерапия) первоначально было целиком связано
с воздействием на различные формы их
недостаточности. С середины XX века витамины
стали широко использовать для витаминизации
пищи, а так же кормов в животноводстве.
Ряд витаминов представлен
не одним, а несколькими родственными
соединениями. Знание химического строения
витаминов позволило получать их путем
химического синтеза; наряду с микробиологическим
синтезом это основной способ производства
витаминов в промышленных масштабах. Существуют
также вещества, близкие по строению к
витаминам, так называемые провитамины,
которые, поступая в организм человека,
превращаются в витамины. Существуют химические
вещества, близкие по своему строению
к витаминам, но они оказывают на организм
прямо противоположное действие, поэтому
получили название антивитаминов. К этой
группе относят также вещества, связывающие
или разрушающие витамины. Антивитаминами
являются и некоторые лекарственные средства
(антибиотики, сульфаниламиды и др.), что
служит еще одним доказательством опасности
самолечения и бесконтрольного употребления
лекарств. [2;44]
Первоисточником витаминов
являются растения, в которых витамины
накапливаются. В организм витамины поступают
в основном с пищей. Некоторые из них синтезируются
в кишечнике под влиянием жизнедеятельности
микроорганизмов, но образующиеся количества
витаминов не всегда полностью удовлетворяют
потребности организма. Витамины участвуют
в регуляции обмена веществ; они являются
биологическими катализаторами или реагентами
фотохимических процессов, протекающих
в организме, также они активно участвуют
в образовании ферментов.
Витамины влияют на усвоение
питательных веществ, способствуют нормальному
росту клеток и развитию всего организма.
Являясь составной частью ферментов, витамины определяют
их нормальную функцию и активность. Недостаток,
а тем более отсутствие в организме какого-либо
витамина ведет к нарушению обмена веществ.
При недостатке их в пище снижается работоспособность
человека, сопротивляемость организма
к заболеваниям, к действию неблагоприятных
факторов окружающей среды. В результате
дефицита или отсутствия витаминов, развивается
витаминная недостаточность.
Витаминная недостаточность—
группа патологических состояний, обусловленных
дефицитом в организме одного или нескольких
витаминов . Выделяют авитаминоз , гиповитаминоз
и субнормальную обеспеченность витаминами.
Под авитаминозом понимают
практически полное отсутствие какого-либо
витамина в организме. [2;44]
Гиповитаминозом называют снижение
по сравнению с потребностями
содержанья витаминов в организме, которое
клинически проявляется только отдельными
и не резко выраженными симптомами из
числа специфичных для определенного
авитаминоза, а также мало специфических
признаков болезненного состояния, общих
для различных видов гиповитаминозов
( например снижение аппетита и работоспособности,
быстрая утомляемость) Авитаминозы встречаются
весьма редко, в основном в условиях длительного
голода, при вынужденном резком обеднении
рациона питания ( например, при невозможности
доставки продуктов участникам отдаленных
экспедиций , войскам в окружении и т.д.),поступления
в организм большего количества антивитаминов,
а также при тяжелых заболеваниях пищеварительной
системы. Более распространены гиповитаминозы,
причинами которых, кроме перечисленных,
могут быть длительное парентеральное
питание, нерациональная химиотерапия
, хронические интоксикации и инфекционные
болезни. Профилактика витаминной недостаточности
состоит в обеспечении полного соответствия
между потребностями человека в витаминах
и их поступлением с пищей. При этом следует
иметь в виду, что весь необходимый для
человека набор витаминов может поступать
в организм только при условии использования
в питании всех групп продуктов, тогда
как одностороннее питание даже продуктами
с высокой пищевой ценностью не может
обеспечить организм всеми витаминами.
[2;45]
3. Классификация витаминов
В настоящее время витамины можно
охарактеризовать как низкомолекулярные
органические соединения, которые, являясь
необходимой составной частью пищи, присутствуют
в ней в чрезвычайно малых количествах
по сравнению с основными её компонентами.
Витамины - необходимый элемент
пищи для человека и ряда живых организмов
потому, что они не синтезируются или некоторые
из них синтезируются в недостаточном
количестве данным организмом. Они могут
быть отнесены к группе биологически активных
соединений, оказывающих своё действие
на обмен веществ в ничтожных концентрациях.
[1;102]
Витамины делят на две большие
группы:
- витамины, растворимые в жирах,
- витамины, растворимые в воде.
Каждая из этих групп содержит
большое количество различных витаминов, которые обычно обозначают
буквами латинского алфавита. Следует
обратить внимание, что порядок этих букв
не соответствует их обычному расположению
в алфавите и не вполне отвечает исторической
последовательности открытия витаминов.
[1;103]
1. Витамины растворимые
в жирах:
- Витамин A
- Витамин D
- Витамин E
- Витамин K
2.Витамины растворимые
в воде:
- Витамин С
- Витамин В1
- Витамин В2
- Витамин В3
- Витамин В4
- Витамин В5
- Витамин В6
- Витамин В7
- Витамин В8
- Витамин В9
- Витамин В10
- Витамин В11
- Витамин В12
- Витамин В13
- Витамин В14
- Витамин В15
- Витамин В17
- Витамин PP
- Витамин Р
- Витамин Н
- Витамин N
3.1 Жирорастворимые
витамины и их открытие
Витамин А
- Химическое название: ретинол.
Витамин А в течение короткого времени выдерживает высокие температуры. Витамин чувствителен к окислению кислородом воздуха и
к ультрафиолетовым лучам. Витамин А лучше всасывается и усваивается
в присутствии жиров. [4]
- История открытия: Открытие самого витамина A
произошло в 1913 году. Две группы учёных, Элмер
Макколлум (1859—1929) и Маргарет Дэвис (1887—1967) из Висконсинского
университета и Томас
Осборн (1859—1929) и Лафайет
Мендель (1872—1935) из Йельского
университета, независимо друг от друга после серии исследований пришли к выводу, что сливочное масло и желток куриного яйца содержат какое-то необходимое для нормальной жизнедеятельности вещество. На их экспериментах было показано, что мыши,
питавшееся лишь комбинацией казеина, жира, лактозы, крахмала и соли страдали от воспаления глаз
и диареи и умирали по происшествии около
60 дней. При добавлении в рацион сливочного
масла, масла из печени трески или яйца
они приходили в норму. Это означало, что
требовалось не только наличие жира, но
и какие-то другие вещества. Макколлум разделил их на
два класса — «жирорастворимый фактор
A» (на самом деле содержал витамины A, E
и D) и «водорастворимый фактор B». В 1920
году Джек Сесиль
Драммонд (1891—1952) предложил новую номенклатуру витаминов и после этого витамин приобрёл
современное название. В том же году Хопкинс
показал, что при окислении или сильном нагревании витамин
A разрушается. В 1931 году швейцарский химик Пауль
Каррер (1889—1971) описал химическую структуру витамина A. Его достижение было отмечено Нобелевской
премией по химии в 1937 году. Гарри Холмс
(1879—1958) и Рут Корбет кристаллизовали
витамин A в 1937 году. В 1946 году Давид
Адриан ван Дорп (1915—1995) и Йозеф
Фердинанд Аренс (1914—2001) синтезировали витамин A. Отто Ислер (1920—1992) в 1947 году разработал промышленный метод его синтеза. Роль витамина A в зрении
была открыта биохимиком Джорджем
Уолдом (1906—1997), за что он получил Нобелевскую
премию по физиологии и медицине в 1967 году. [4]
Каротин
- Каротин (провитамин А) – ненасыщенный углеводород,
оранжево-желтый пигмент, находится
в плодах, листьях цветов, имеющих соответствующую окраску. Может существовать
в четырех формах: альфа-, бета-, гамма-,
дельтакаротин. Наибольшей активностью
обладает b - каротин (провитамин А). Считается, что 1 мг b-каротина по эффективности соответствует 0,17 мг витамина А (ретинола).
- Физиологическое значение:
- снижение риска развития преждевременного
старения и опухолей;
- усиливает действие половых
гормонов;
- оказывает антисклеротическое
действие;
- применение у больных с атрофическим
гастритом, язвенной болезнью желудка;
- полезен при плохо заживающих
ранах, ожогах;
- при обострении хронических
заболеваний органов дыхания и мочевыделительной
системы;
- для поддержания нормального
состояния кожи, слизистых оболочек, костей,
зубов, десен, волос;
- полезен при беременности и
кормлении грудью;
- избавляет от многих расстройств
зрения, сдерживает развитие глаукомы;
- поддерживает нормальную функцию
предстательной железы, особенно у мужчин
старше 40 лет; [6]
- повышает сопротивляемость организма
к респираторным и другим инфекциям, укрепляет
иммунитет.
- Исключительно важным фактором
усвоения каротина является наличие в
кишечнике желчи. В отличие от витамина
А каротин в больших дозах нетоксичен и не вызывает
гипервитаминоза.
- Натуральные источники каротина:
щавель, тыква, морковь, облепиха, абрикосы, арбузы, зелень
горчицы, кабачок, капуста, печень, помидоры, спаржа, молоко, цикорий,
шпинат, желтки яиц. [6]
Витамин Д
- Химическое название: кальциферол,
7-дегидрохолестерин. холекальцеферол, эргостерол. Витамин Д относительно устойчив к кислороду воздуха, а также при нагревании до температуры 1000С и несколько выше, но продолжительное
действие воздуха или нагревание до температуры
2000C разрушают витамин Д. [4]
- История открытия: Первое упоминание о заболевании,
вызываемом дефицитом витамина D - рахите
встречается еще в трудах Сорана Эфесского
(98-138 г. н.э.) и античного медика Галена
(131--211 гг. н. э.). Рахит впервые кратко описан
был только в 1645 г. Уистлером (Англия), а детально - английским ортопедом Глисоном в 1650 г. В 1918 г. Эдвард Меланбай в опыте на собаках доказал, что тресковый жир действует как антирахитическое средство благодаря содержанию в нём особого витамина. Некоторое время полагали, что антирахитическая активность трескового жира зависит от витамина А, уже известного в то время. Позднее в 1921 году Мак-Коллум, пропуская струю кислорода через тресковый жир и инактивируя витамин А, обнаружил, что антирахитическое действие жира и после этого сохраняется. При дальнейших поисках был найден в неомыляемой
части трескового жира другой витамин,
обладающий сильным антирахитическим действием,
- витамин D. Таким образом, было окончательно установлено, что пищевые вещества обладают свойством предупреждать и излечивать рахит главным образом в зависимости от
большего или меньшего содержания в них
витамина D. В 1919 г. Гульдчинский открыл
эффективное действие ртутно-кварцевой
лампы (искусственное «горное солнце»)
при лечении больных рахитом детей. С этого
периода основным этиологическим фактором рахита начали
считать недостаточное облучение детей
солнечным светом ультрафиолетового диапазона.
И только в 1924 г. А.Гесс и М.Вейншток получили
первый витамин D1- эргостерин из растительных
масел после воздействия ультрафиолетовых
лучей длиной волны 280-310 нм. В 1928 году
Адольф Виндаус получил Нобелевскую премию
по химии за открытие 7-дегидрохолестерола
- предшественника витамина D. Позже в 1937 г. А.Виндаус выделил из поверхностных слоев кожи свиньи 7-дегидрохолестерин, который при УФО превращался в активный витамин
D3. [4]
Витамин Е
- Химическое название – токоферол, токотриенол. Витамин Е весьма стоек, не разрушается ни
действием щелочей и кислот, ни кипячением,
ни нагреванием до 2000С и под действием ультрафиолетовых лучей. [4]
- История открытия: Ещё в экспериментах Томаса
Осборна было показано что полуочищенная диета, содержащая
также и витамины А, B, C и D поддерживает рост. Однако,
открытие самого витамина Е произошло
в 1922 году Гербертом
Эвансом и Кэтрин Скотт Бишоп. В своих
экспериментах они показали, что крысы,
которые питались лишь смесью казеина, сала, молочного жира, соли и дрожжей были бесплодными. Репродуктивную
функцию можно было восстановить, добавив листья салата или масло из зародышей пшеницы.
Добавление рыбьего жира или муки не приводило ни к
каким улучшениям. Из этого был сделан
вывод, что «фактор X», содержащийся в определённых
растительных маслах, был очень важным
составляющим пищи. В 1931 году Маттилл и
Олкотт описали антиоксидантную функцию
витамина Е. В том же году было выяснено, что недостаток витамина Е вызывает мышечную недостаточность и энцефаломаляцию. В 1936 году α-токоферол был впервые
выделен Эвансом. Название токоферол (от греч. tokos — потомство, phero — несу) было предложено Джорджем
Калхауном, профессором греческого языка Калифорнийского
университета. В 1938 году была описана химическая
структура α-токоферола, а Пауль
Каррер смог его синтезировать. Первое терапевтическое использование
витамина Е в качестве был проведено в
1938 году Виденбауэром, который использовал
масло зародышей пшеницы как добавку для 17 недоношенных новорожденных
младенцев, страдающих от нарушений роста.
Одиннадцать из них выздоровели и смогли
возобновить нормальные темпы роста. [4]
Витамин К
- Химическое название: филлохинон
(К1), мелахинон (К2). Витамин К разрушается при тепловой обработке. [6]
- История открытия: В 1929 году датский учёный Хенрик
Дам (дат. Carl Peter Henrik Dam) исследовал последствия недостатка холестерина у цыплят, находившихся на лишённой
холестерина диете. Через несколько недель у цыплят
развилась геморрагия — кровоизлияние в подкожную клетчатку, мышцы и другие ткани. Добавление очищенного холестерина не устраняло патологических явлений. Оказалось, что целебным эффектом обладают зёрна злаков и другие растительные продукты. Наряду с холестерином из продуктов были выделены вещества,
которые способствовали повышению свертывания
крови. За этой группой витаминов закрепилось
название витамины К, поскольку первое
сообщение об этих соединениях было сделано
в немецком журнале, где они назывались Koagulationsvitamin (витамины коагуляции). В 1939 году в лаборатории швейцарского
ученого Каррера впервые был выделен из люцерны витамин К, его назвали филлохинон.
В том же году американские биохимики
Бинклей и Дойзи получили из гниющей рыбной
муки вещество с антигеморрагическим действием,
но с иными свойствами, чем препарат, выделенный
из люцерны. Это вещество получило название
витамин К2 в отличие от витамина из люцерны,
названного витамином К1. В 1943 году Дам и Дойзи получили Нобелевскую
премию за открытие и установление
химической структуры витамина K. [6]