Основные физиологические группы витаминов: Витамины — описание, классификация и роль витаминов в жизни человека. Суточная потребность в витаминах

Содержание

Основные физиологические группы витаминов

Витамины

История открытия и изучения витаминов

К концу XIX в. ученые-физиологи пришли к выводу о том, что для обеспечения пищевых потребностей человека и животных необходимы че­тыре группы веществ: белки, жиры, углеводы и минеральные соединения. Эти представления оставались общепринятыми до начала XX столетия.

Первое сомнение в их незыблемости высказал французский химик Жан Батист Дюма, который сообщил в 1871 г. о результатах своих опытов по за­мене натурального молока искусственным. Оказалось, что у грудных детей, которые вместо натурального молока получали искусственную смесь из саха­ра, белка и жира, наблюдались нарушения нормального развития. Дюма вы­сказал предположение, что для полноценного питания необходимы ещё какие-то вещества, не известные науке.

Через 9 лет после исследований Дюма русский врач-педиатр Николай Иванович Лунин провёл опыты по кормлению мышей натуральным и искус­ственным молоком. Животные, получавшие натуральное молоко, развива­лись нормально и прибавляли в весе. Мыши, питавшиеся искусственной смесью, прожили 4 недели, после чего погибли. Лунин пришёл к выводу, что в натуральном молоке содержатся какие-то важные питательные вещества, которые отсутствуют в искусственной смеси.

Последующие исследования подтвердили выводы Лунина. В 1912 г. поль­ский учёный К. Функ дал этим веществам название витамины, то есть «ами­ны жизни», поскольку один из обнаруженных витаминов содержал амино­группу. Этот термин стали применять ко всем витаминам, хотя многие из Них не содержат не только аминогрупп, но и вообще азота.

В настоящее время известно около 30 витаминов, изучены их строение н физиологическое действие. Методом химического синтеза получено боль­шинство витаминов, которые по химическому строению представляют со­бой сборную группу органических соединений.

► Витамины — это органические соединения разнообразного строения, кото­рые абсолютно необходимы для нормальной жизнедеятельности организ­ма наряду с белками, жирами, углеводами и минеральными веществами.

Изучение витаминов привело ученых и к другому важному выводу: многие витамины являются составными частями ферментов и необходимы для их функционирования (табл. 1).

Таблица 1 Витамины, входящие в состав ферментов

 

Витамин Ферменты или коферменты, содержащие этот витамин Реакции, ускоряемые ферментами
B1 (тиамин) Дегидрогеназы Обмен углеводов
В2 (рибофлавин) Оксидазы и редуктазы Внутриклеточное окисление
В5(пантотеновая кислота) Кофермент А Обмен жиров, углеводов и белков
B6 (пиридоксин) Аминотрансферазы, карбоксилазы Синтез и обмен аминокислот
В12 (цианокобаламин) Кобаламид-кофермент Синтез и обмен аминокислот
В9 (фолиевая кислота) Трансферазы Синтез аминокислот
РР (никотиновая кислота) Анаэробные дегидрогеназы Внутриклеточное окисление
Н (биотин) Карбоксилазы Обмен жиров и белков

Функции и получение витаминов

По физиологическому действию витаминов на организм человека и животных их объединяют в группы (табл. 2).

В настоящее время разработаны нормы потребления важнейших вита­минов домашними животными и человеком (табл. 3).

Как показали исследования ученых, в организме животных и человека витамины не синтезируются, однако такой способностью обладают расте­ния и многие микроорганизмы — бактерии и грибы. Поэтому благодаря симбиотическим микроорганизмам, обитающим в пищеварительном тракте жи­вотных и человека, организм хозяина получает от них многие витамины.

В настоящее время микроорганизмы широко используют для производст- ва в промышленном масштабе многих витаминов (А, С, D, В2, В12 и др.) Среди грибов продуцентами витаминов служат дрожжи и мицелиалъные грибы (аспергиллы, пенициллы, мукоровые и другие виды), среди бактерий - молочнокислые, пропионовокислые

и уксуснокислые бактерии, актиномицеты, метаногенные и водородокисляющие бактерии, бациллы, кишеч­ная и сенная палочки и др. Витамины также получают посредством химиче­ского синтеза.

На смену стихийному, неосознанному использованию микроорганизмов пришло целенаправленное применение их высокопродуктивных штаммов в био­технологических процессах. Этому способствует селекция микроорганизмов, задача которой — получение новых разновидностей ценных производите­лей витаминов и других необходимых человеку органических соединений.

Таблица 2

Основные физиологические группы витаминов

 

Группа витаминов (по лечебно-профилактическому эффекту) Краткая физиологическая характеристика группы Названия важнейших витаминов — представителей группы
Регулирующие обменные процессы Регулируют обмен веществ и состояние нервной системы В1, В2, РР, А, С
Антигеморрагические (предотвращающие кровоизлияния) Повышают свёртываемость крови, обеспечивают устойчивость крове­носных сосудов и их нормальную проницаемость С, Р, К
Антиинфекционные Стимулируют иммунологические реакции и повышают устойчивость организма к инфекции В12, В9, С
Антианемические Нормализуют и стимулируют крове­творение С, А
Регулирующие зрение Усиливают остроту зрения, расши­ряют поле цветового зрения А, В2, С

Таблица 3

Читайте также:


Рекомендуемые страницы:

Поиск по сайту



Поиск по сайту:

Витамины — описание, классификация и роль витаминов в жизни человека. Суточная потребность в витаминах

Автор Admin На чтение 18 мин. Просмотров 1.3k. Опубликовано

Витамины. Описание, классификация и роль витаминов в жизни человека. Суточная потребность в витаминахДоброго времени суток, уважаемые посетители проекта «Добро ЕСТЬ!», раздела «Медицина»!

В сегодняшней статье речь пойдет о витаминах.

На проекте ранее уже была информация о некоторых витаминах, эта же статья посвящена общему пониманию этих, так сказать соединений, без которых жизнь человека имела бы множество трудностей.

Витамины (от лат. vita — «жизнь») — группа низкомолекулярных органических соединений относительно простого строения и разнообразной химической природы, необходимых для нормальной жизнедеятельности организмов.

Наука, которая изучает структуру и механизмы действия витаминов, а также их применение в лечебных и профилактических целях называется – Витаминология

.

Классификация витаминов

Классификация витаминов (виды витаминов)Исходя из растворимости, витамины делят на:

Жирорастворимые витамины

Жирорастворимые витамины накапливаются в организме, причём их депо являются жировая ткань и печень.

Водорастворимые витамины

Водорастворимые витамины в существенных количествах не депонируются и при избытке выводятся с водой. Это объясняет большую распространённость гиповитаминозов водорастворимых витаминов и гипервитаминозов жирорастворимых витаминов.

Витаминоподобные соединения

Наряду с витаминами, известна группа витаминоподобных соединений (веществ), которые обладают теми или иными свойствами витаминов, однако, всех основных признаков витаминов не имеют.

К витаминоподобным соединениям относят:

Жирорастворимые:
Водорастворимые:

Роль витаминов в жизни человека

Роль витаминов в жизни человека

Основной функцией витаминов в жизни человека является регулирующее влияние на обмен веществ и тем самым обеспечение нормального течения практически всех биохимических и физиологических процессов в организме.

Витамины участвуют в кроветворении, обеспечивают нормальную жизнедеятельность нервной, сердечно-сосудистой, иммунной и пищеварительной систем, участвуют в образовании ферментов, гормонов, повышают устойчивость организма к действию токсинов, радионуклидов и других вредных факторов.

Несмотря на исключительную важность витаминов в обмене веществ, они не являются ни источником энергии для организма (не обладают калорийностью), ни структурными компонентами тканей.

Витамины содержатся в пище (или в окружающей среде) в очень малых количествах, и поэтому относятся к микронутриентам. К витаминам не относят микроэлементы и незаменимые аминокислоты.

Функции витаминов

Витамин А (Ретинол) — необходим для нормального роста и развития организма. Участвует в образовании в сетчатке глаз зрительного пурпура, влияет на состояние кожных покровов, слизистых оболочек, обеспечивая их защиту. Способствует синтезу белков, обмену липидов, поддерживает процессы роста, повышает устойчивость к инфекциям.

Витамин В1 (Тиамин) – играет большую роль в функционировании органов пищеварения и центральной нервной системы (ЦНС), а также играет ключевую роль в обмене углеводов.

Витамин В2 (Рибофлавин) — играет большую роль в углеводном, белковом и жировом обмене, процессах тканевого дыхания, способствует выработке энергии в организме. Также рибофлавин обеспечивает нормальное функционирование центральной нервной системы, пищеварительной системы, органов зрения, кроветворения, поддерживает нормальное состояние кожи и слизистых.

Витамин В3 (Ниацин, Витамин PP, Никотиновая кислота) – участвует в метаболизме жиров, белков, аминокислот, пуринов (азотистых веществ), тканевом дыхании, гликогенолизе, регулирует окислительно-восстановительные процессы в организме. Ниацин необходим для функционирования пищеварительной системы, способствуя расщеплению пищи на углеводы, жиры и белки при переваривании и высвобождению энергии из пищи. Ниацин эффективно понижает уровень холестерина, нормализирует концентрацию липопротеинов крови и повышает содержание ЛПВП, обладающих антиатерогенным эффектом. Расширяет мелкие сосуды (в том числе головного мозга), улучшает микроциркуляцию крови, оказывает слабое антикоагулянтное воздействие. Жизненно важен для поддержания здоровой кожи, уменьшает боли и улучшает подвижность суставов при остеоартрите, оказывает мягкое седативное действие и полезен при лечении эмоциональных и психических расстройств, включая мигрень, тревогу, депрессию, снижение внимания и шизофрению. А в некоторых случаях даже подавляет рак.

Витамин В5 (Пантотеновая кислота) – играет важную роль в формировании антител, способствует усвоению других витаминов, а также стимулирует в организме производство гормонов надпочечников, что делает его мощным средством для лечения артритов, колитов, аллергии и болезней сердечно-сосудистой системы.

Витамин В6 (Пиридоксин) — принимает участие в обмене белка и отдельных аминокислот, также жировом обмене, кроветворении, кислотообразующей функции желудка.

Витамин В9 (Фолиевая кислота, Bc, M) – принимает участие в функции кроветворения, способствует синтезу эритроцитов, активизирует использование организмом витамина В12, важны для процессов роста и развития.

Витамин В12 (Кобаламины, Цианокобаламин) — играет большую роль в кроветворении и работе центральной нервной системы, участвует в белковом обмене, предупреждает жировое перерождение печени.

Витамин С (Аскорбиновая кислота) – принимает участие во всех видах обмена веществ, активизирует действие некоторых гормонов и ферментов, регулирует окислительно-восстановительные процессы, способствует росту клеток и тканей, повышает устойчивость организма к вредным факторам внешней среды, особенно к инфекционным агентам. Влияет на состояние проницаемости стенок сосудов, регенерацию и заживление тканей. Участвует в процессе всасывания железа в кишечнике, обмене холестерина и гормонов коры надпочечников.

Витамин D (Калициферолы). Существует много разновидностей витамина D. Самые необходимые для человека витамин D2 (эркокальциферол) и витамин D3 (холекальциферол). Они регулируют транспорт кальция и фосфатов в клетках слизистой оболочки тонкой кишки и костной ткани, участвуют в синтезе костной ткани, усиливают ее рост.

Витамин E (Токоферол). Витамин Е называют витамином «молодости и плодовитости», так как являясь мощным антиоксидантом токоферол замедляет процессы старения в организме, а также обеспечивает работу половых гонад как у женщин, так и у мужчин. Кроме того, витамин Е необходим для нормального функционирования иммунной системы, улучшает питание клеток, благоприятно влияет на периферическое кровообращение, предотвращает образование тромбов и укрепляет стенки сосудов, необходим для регенерации тканей, снижая возможность образования шрамов, обеспечивает нормальную свертываемость крови, снижает кровяное давление, поддерживает здоровье нервов, обеспечивает работу мышц, предотвращает анемию, облегчает болезнь Альцгеймера и диабет.

Витамин К. Этот витамин называют противогеморрагическим так как он регулирует механизм свертывания крови ,что оберегает человека от внутренних и внешних кровотечений при повреждениях. Именно из-за этой его функции, витамин К часто дают женщинам во время родов и новорожденным детям для предотвращения возможных кровотечений. Также витамин К участвует в синтезе белка остеокальцина, тем самым обеспечивая формирование и восстановление костных тканей организма, предупреждает остеопороз, обеспечивает работу почек, регулирует прохождение многих окислительно-восстановительных процессов в организме, оказывает антибактериальное и болеутоляющее воздействие.

Витамин F (Ненасыщенные жирные кислоты). Витамин F важен для сердечно-сосудистой системы: предупреждает и снижает отложения холестерина в артериях, укрепляет стенки кровеносных сосудов, улучшает кровообращение, нормализует давление и пульс. Также витамин F участвует в регуляции жирового обмена, эффективно борется с воспалительными процессами в организме, улучшает питание тканей, влияет на процессы размножения и лактацию, оказывает антисклеротическое действие, обеспечивает работу мускулов, помогает нормализовать вес, обеспечивает здоровое состояние кожи, волос, ногтей и даже слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта.

Витамин H (Биотин, Витамин B7). Биотин занимает важную роль в процессах обмена белков, жиров и углеводов, необходим для активации витамина С, с его участием протекают реакции активирования и переноса углекислого газа в кровеносной системе, формирует часть некоторых ферментных комплексов и необходим для нормализации роста и функций организма. Биотин, взаимодействуя с гормоном инсулином, стабилизирует содержание сахара в крови, также участвует в производстве глюкокиназы. Оба этих фактора важны при диабете. Работа биотина помогает сохранять кожу здоровой, защищая от дерматитов, уменьшает боли в мышцах, помогает предохранить волосы от седины и замедляет процессы старения в организме.

Конечно же, данный список полезных свойств можно продолжать, и в одну статью он не вместится, поэтому, по каждому отдельному витамину будет написана отдельная статья. Некоторые же из витаминов уже описаны на сайте.

Суточная потребность в витаминах

Суточная потребность в витаминахПотребность в каком либо витамине рассчитывается в дозах.

Различают:

  • физиологические дозы — необходимый минимум витамина для здоровой жизнедеятельности организма;
  • фармакологические дозы — лечебные, значительно превосходящие физиологические — используются как лекарства при лечении и профилактике ряда заболеваний.

Так же различают:

  • суточную физиологическую потребность в витамине — достижение физиологической дозы витамина;
  • потребление витамина — количество съеденного витамина с пищей.

Соответственно, доза потребления витамина должна быть выше, так как всасывание в кишечнике (биодоступность витамина) происходит не полностью и зависит от типа питания (состав и пищевая ценность продуктов, объём, и количество приёмов пищи).

Таблица суточной потребности организма в витаминах

Таблица суточной потребности организма в витаминах

Дополнительный прием витаминов необходим:

  • людям с неправильными привычками питания, которые едят нерегулярно и питаются в основном однообразными и нес

Характеристика витаминов, их физиологическое значение — Студопедия

По растворимости витамины могут быть разделены на две группы: водорастворимые и жирорастворимые. К группе витаминов относятся также витаминоподобные вещества (табл. 3).

Рис. 12. Способы использования свиной шкурки в технологии мясных продуктов

Таблица 3

Классификация витаминов

Жирорастворимые витамины Водорастворимые витамины Витаминоподобные вещества
Витамин А (ретинол) Витамин В1 (тиамин) Витамин В15 (пангамовая кислота)
Витамин Д (кальциферол) Витамин В2 (рибофлавин) Витамин В13 (оротовая кислота)
Витамин Е (токоферол) Витамин РР (никотиновая кислота) Витамин В4 (холин)
Витамин К (филлохиноны) Витамин В6 (пиридоксин) Витамин В8 (инозит)
  Витамин В12 (цианокобаламин) Витамин В11 (карнитин)
  Витамин В9 (фолиевая кислота) Витамин F (полиненасыщенные жирные кислоты)
  Витамин В5 (пантотеновая кислота) Витамин U (S-метилметионин)
  Витамин Н (биотин) Витамин В10 (параамино-бензойная кислота)
  Витамин N (липоевая кислота)  
  Витамин С (аскорбиновая кислота)  
  Витамин Р (биофлавоноиды полифенолы)  

Витамин В1 (тиамин) участвует в регулировании углеводного обмена. Недостаток вызывает нарушение работы нервной, сердечно-сосудистой, пищеварительной систем, полиневрит (бери-бери). Основными источниками витамина В1 являются продукты из зерна, в том числе некоторые крупы, бобовые. Тиамин стоек к действию кислорода, кислот, редуцирующих веществ, чувствителен к действию света, температуры, легко разрушается в щелочной среде.


Витамин В2 (рибофлавин) входит в состав ферментов, катализирующих окислительно-восстановительные реакции, протекающие в живом организме. Участвует в обмене белков, жиров, нормализует функцию нервной и пищеварительных систем. При недостатке рибофлавина возникают заболевания кожи (себорея, псориаз), воспаление слизистой оболочки рта, развиваются заболевания кровеносной системы и желудочно-кишечного тракта.

Источниками витамина В2 являются молочные продукты, мясо, хлебопродукты, бобовые, овощи и фрукты. Данный витамин устойчив к повышенным температурам, окислению, не разрушается в кислой среде, но нестоек к действию света в щелочной среде.

Витамин В6 (пиридоксин) входит в состав многих ферментов и участвует в синтезе аминокислот и ненасыщенных жирных кислот, необходим для нормальной деятельности нервной системы, органов кроветворения, печени. Недостаток вызывает дермиты и нервно-психические расстройства (депрессия, раздражительность, бессонница). Основными источниками пиридоксина для человека являются мясопродукты, рыба, соя, фасоль, крупы, картофель. Он устойчив к повышенным температурам, щелочам, кислотам, разрушается на свету.


Витамин В5 (пантотеновая кислота) является составной частью коэнзима А и участвует в биосинтезе и окислении жирных кислот, липидов, синтезе холестерина. Отсутствие пантотеновой кислоты вызывает вялость, дерматит, выпадение волос, онемение пальцев ног. Основными источниками пантотеновой кислоты являются печень и почки, гречиха, рис, овес и яйцо. Кулинарная обработка не приводит к значительному разрушению пантотеновой кислоты, но до 30 % ее может переходить в воду при варке. Витамин В5чувствителен к действию кислот и оснований.

Витамин В12 (цианокобаламин, оксикобаламин) участвует в процессах кроветворения, превращениях аминокислот, биосинтезе нуклеиновых кислот. При недостатке витамина В12 наступает слабость, падает аппетит, развивается злокачественное малокровие, нарушается деятельность нервной системы. Витамин В12 содержится в продуктах животного происхождения. Витамин разрушается при длительном действии световых лучей, в кислой и щелочной среде.

Витамин С (аскорбиновая кислота) - противоцинготный фактор, участвует во многих видах окислительно-восстановительных процессов, положительно действует на центральную нервную систему, повышает сопротивляемость человека к экстремальным воздействиям, способствует лучшему усвоению железа, нормальному кроветворению. При нехватке витамина С наблюдается сонливость, утомляемость, снижается сопротивляемость организма к простудным заболеваниям. Основные источники витамина С - овощи, фрукты, ягоды с свежем виде, а также в квашеной капусте. Витамин С нестоек, легко разрушается кислородом воздуха в присутствии следов железа и меди, более устойчив в кислой среде, чем в щелочной, мало чувствителен к свету.

Витамин РР (ниацин) участвует в окислительно-восстановительных реакциях организма, играет важную роль в тканевом дыхании. Ниацин способствует усвоению растительного белка, поэтому он важен для лиц, не употребляющих животные белки. Он участвует в углеводном обмене, способствует деятельности желудочно-кишечного тракта. При недостатке витамина РР в организме наблюдается вялость, быстрая утомляемость, бессонница, сердцебиение, пониженная сопротивляемость к инфекционным заболеваниям.

Витамин В9 (фолиевая кислота) является предшественником различных коферментов. Фолиевая кислота поставляет углерод для синтеза железосодержащего протеина в пигменте крови, то есть она незаменима при производстве красных кровяных телец. Этот витамин возбуждает аппетит при виде пищи. При этом он стимулирует и производство соляной кислоты в желудке. Фолиевая кислота имеет особое значение для процессов роста и развития, положительно влияет на жировой обмен в печени, обмен холестерина и ряда витаминов. При авитаминозе фолиевой кислоты возникают воспалительные поражении языка, слизистой оболочки полости рта, желудочно-кишечного тракта, у детей замедляется рост и снижаются защитные функции организма. Основным источником фолиевой кислоты являются бобовые, салат, шпинат, капуста, соя, свекла, морковь, томаты и т.д. Среди продуктов животного происхождения высоким уровнем фолиевой кислоты отличаются печень, почки, творог, сыр, икра и яичный желток.

Витамин Н (биотин) участвует в обмене углеводов, аминокислот, жирных кислот, влияет на состояние кожи и функции нервной системы. Для нормальной работы организма биотин необходим в очень малых концентрациях, поэтому его называют микровитамином. Биотин содержится во всех пищевых продуктах, особенно его много в печени, почках, дрожжах, бобовых, цветной капусте и т.д. В организме человека синтезируется микробами кишечника.

Витамин Р (биофлавоноиды) стимулирует тканевое дыхание, способствует накоплению в тканях витамина С, воздействует на деятельность эндокринных желез. Недостаток витамина Р приводит к ломкости и нарушению проницаемости мелких сосудов, быстрой утомляемости, вялости. Большое количество витамина Р содержится в апельсинах, лимонах, черной смородине, плодах шиповника, айве, щавеле и т.д.

Витамин N (липоевая кислота) является составной частью многих ферментных систем, влияет на обмен холестерина, улучшает функцию печени, является антиоксидантом, предохраняет печень от токсического действия алкоголя. Относительно в больших количествах содержится в говяжьем мясе, молоке, зеленых частях растений, дрожжах, бобах, меньше - в овощах, фруктах.

Витамин В13 (оротовая кислота) является предшественником пиримидиновых оснований, участвует в белковом обмене, синтезе метионина, благоприятно влияет на функциональное состояние печени. Синтезируется в достаточном количестве в организме человека. Оротовая кислота содержится в дрожжах, печени, молоке, молочных продуктах.

Витамин В15 (пангамовая кислота) улучшает тканевое дыхание, повышает использование кислорода в тканях и участвует в окислительно-восстановительных процессах. Пангамовая кислота проявляет положительное действие при острых и хронических отравлениях наркотиками и алкоголем, стимулирует детоксицирующую функцию печени. Наибольшее содержание пангамовой кислоты обнаружено в семенах злаковых растений и в ядрах косточковых плодов.

Витамин В10 (парааминобензойная кислота) участвует в синтезе фолиевой кислоты, участвует в процессах, обеспечивающих пигментацию волос и кожи. При ее недостаточности развивается раннее выпадение волос. Витамин В10 содержится в пшенице, овощах, мясе, яйцах и т.д., устойчив к нагреванию и сохраняет активность при продолжительной тепловой обработке.

Витамин В4 (холин) участвует в обменных процессах жиров, оказывает положительное влияние на процессы роста и сопротивляемость организма инфекциям. При недостаточности холина возникает ожирение печени и развивается цирроз печени. Животные продукты содержат большее количество холина, чем растительные, особенно богаты им яичные желтки, печень, почки, творог.

Витамин В8 (инозит) - «витамин юности» - помогает поддерживать в здоровом состоянии печень, понижает содержание холестерина в крови, предотвращает хрупкость стенок кровеносных сосудов. Лучшим пищевым источником инозита является масло из семян кунжута. Он содержится в говяжьем сердце, цельных крупах, сое, грейпфрутах, бобах, яйцах.

Витамин В11 (карнитин) синтезируется из глутаминовой кислоты. При недостатке карнитина нарушается нормальное функционирование мышечной ткани, снижается энергетический обмен в клетках, в них накапливается жир и развивается мышечная слабость. Мясо и молочные продукты являются основными источниками карнитина. В зернах, фруктах и овощах он содержится в небольших количествах.

Витамин U - вещество, способствующее заживлению язвы желудка и двенадцатиперстной кишки. Содержится в капусте, свежем молоке, сырых желтках, свекле, зелени петрушки, сельдерее. Длительная тепловая обработка приводит к его полной потере. Витамин длительное время хорошо сохраняется в замороженных и консервированных продуктах.

Витамин А (ретинол) участвует в биохимических процессах, связанных с деятельностью мембран клеток функционирования органов зрения. При недостатке витамина А замедляется рост развивающегося организма, нарушается зрение, происходит ороговение слизистых оболочек, появляются трещины кожи. Витамин А содержится только в продуктах животного происхождения, особенно его много в печени морских животных и рыб. Потребность человека в витамине А может быть удовлетворена за счет растительной пищи (морковь, красный перец, помидоры), в которой содержатся его провитамины - каротиноиды. Витамин легко окисляется под действием света. При кулинарной обработке разрушается до 30 % витамина А.

Витамин D (кальциферолы) регулирует содержание кальция и неорганического фосфора в крови, участвует в минерализации костей. Хронический дефицит витамина D приводит к развитию рахита у детей и разрежению костей (остеопороз) - у взрослых. Кальциферолы содержатся в продуктах животного происхождения - рыбьем жире, печени трески, говяжьей печени, яйцах, сливочном масле, молоке. Потребность в этом витамине у взрослого человека удовлетворяется за счет его образования в коже под действием ультрафиолетовых лучей из провитаминов. Витамин D не разрушается при кулинарной обработке, очень чувствителен к свету и действию кислорода.

Витамин К необходим человеку для нормализации и ускорения свертывания крови, участвует в образовании компонентов кровеносной системы (протромбина). Содержится в зеленых частях растений (укроп, шпинат, капуста) и поступает в организм с пищей, а также образуется в результате деятельности микрофлоры кишечника. При недостатке витамина К наблюдается повышение кровоточивости.

К антиоксидантам относятся β-каротин и витамин Е. Антиоксиданты замедляют процессы окисления ненасыщенных жирных кислот, входящих в состав липидов, путем взаимодействия с кислородом, а также разрушают уже образовавшиеся пероксиды. Действие пищевых антиоксидантов основано на их способности образовывать малоактивные радикалы, прерывая реакцию автоокисления по схеме:

АН + R• → А• + RН, А• + R• → АR.

Таким образом, антиоксиданты защищают организм человека от свободных радикалов, которые вызывают окисление липидов мембран клеток. Антиокислители проявляют антиканцерогенное действие, а также блокируют активные перекисные радикалы, замедляя процесс старения.

β-Каротин. Каротиноиды - красящие вещества, содержащиеся во многих организмах. β-Каротин - наиболее часто встречающийся и самый известный каротиноид. Биологическая роль β-каротина обусловлена его антиоксидантными действиями. Одна молекула β-каротина может связать 5-6 высокоактивных свободных радикалов. Он препятствует образованию холестериновых бляшек и нарастанию липидных отложений на стенках кровеносных сосудов. В результате воздействия β-каротина на организм повышается дееспособность иммунной системы и увеличивается стойкость организма к различным заболеваниям. Бета-каротин обладает механизмом антиканцерогенного действия и блокирует образование злокачественных опухолей практически на всех стадиях. Научно доказано, что β-каротин проявляет радиопротекторные свойства, поэтому рекомендуется его регулярное использование людям, проживающим в регионах, неблагополучных в экологическом отношении (Екатеринбург, Оренбург, Кемерово, Норильск и т.д).

В отличие от витамина А бета-каротин не вызывает гипервитаминоза, даже при употреблении в дозах, превышающих в 100 и более раз физиологическую норму. Рекомендуемая доза дополнительного приема в среднем составляет 5 мг в сутки.

Животный организм не способен к синтезу каротина, поэтому его пополнение должно осуществляться из внешних источников. Природными источниками β-каротина являются желтые, оранжевые и темно-зеленые листовые овощи и фрукты: морковь, тыква, свекла, абрикос, шпинат, салат, кукуруза, зеленый горошек.

К числу мер, позволяющих устранить дефицит β-каротина, следует отнести разработку и массовое производство обогащенных им продуктов питания - майонезов, йогуртов, сыров, кондитерских, мучных и хлебобулочных изделий и напитков.

Витамин Е (токоферолы) регулирует интенсивность свободно-ради-кальных реакций в живых клетках, предотвращает окисление ненасыщенных жирных кислот в липидах мембран, влияет на биосинтез ферментов. При авитаминозе нарушаются функции размножения, наблюдаются поражение миокарда, сосудистой и нервной систем. Витамин Е выполняет антиоксидантную функцию, поэтому применяется при профилактике онкологических заболеваний, при радиационном и химическом воздействии на организм. Токоферолы распространены в растительных объектах, в первую очередь в маслах. Витамин Е относительно устойчив при нагревании, разрушается под влиянием ультрафиолетовых лучей.

Суточная потребность человека в витаминах зависит от возраста, пола, физической активности, наличия хронических заболеваний, уровня обмена веществ. Рекомендуемые нормы потребления витаминов представлены в табл. 4.

Классификация витаминов — Студопедия

Технология функциональных мясомолочных продуктов,

Обогащенных витаминами

Характеристика витаминов, их физиологическое значение

По растворимости витамины могут быть разделены на две группы: водорастворимые и жирорастворимые. К группе витаминов относятся также витаминоподобные вещества (табл. 1).

Таблица 1

Классификация витаминов

Жирорастворимые витамины Водорастворимые витамины Витаминоподобные вещества
Витамин А (ретинол) Витамин В1 (тиамин) Витамин В15 (пангамовая кислота)
Витамин Д (кальциферол) Витамин В2 (рибофлавин) Витамин В13 (оротовая кислота)
Витамин Е (токоферол) Витамин РР (никотиновая кислота) Витамин В4 (холин)
Витамин К (филлохиноны) Витамин В6 (пиридоксин) Витамин В8 (инозит)
  Витамин В12 (цианокобаламин) Витамин В11 (карнитин)
  Витамин В9 (фолиевая кислота) Витамин F (полиненасыщенные жирные кислоты)
  Витамин В5 (пантотеновая кислота) Витамин U (S-метилметионин)
  Витамин Н (биотин) Витамин В10 (параамино-бензойная кислота)
  Витамин N (липоевая кислота)  
  Витамин С (аскорбиновая кислота)  
  Витамин Р (биофлавоноиды полифенолы)  

Витамин В1 (тиамин) участвует в регулировании углеводного обмена. Недостаток вызывает нарушение работы нервной, сердечно-сосудистой, пищеварительной систем, полиневрит (бери-бери). Основными источниками витамина В1 являются продукты из зерна, в том числе некоторые крупы, бобовые. Тиамин стоек к действию кислорода, кислот, редуцирующих веществ, чувствителен к действию света, температуры, легко разрушается в щелочной среде.


Витамин В2 (рибофлавин) входит в состав ферментов, катализирующих окислительно-восстановительные реакции, протекающие в живом организме. Участвует в обмене белков, жиров, нормализует функцию нервной и пищеварительных систем. При недостатке рибофлавина возникают заболевания кожи (себорея, псориаз), воспаление слизистой оболочки рта, развиваются заболевания кровеносной системы и желудочно-кишечного тракта.

Источниками витамина В2 являются молочные продукты, мясо, хлебопродукты, бобовые, овощи и фрукты. Данный витамин устойчив к повышенным температурам, окислению, не разрушается в кислой среде, но нестоек к действию света в щелочной среде.


Витамин В6 (пиридоксин) входит в состав многих ферментов и участвует в синтезе аминокислот и ненасыщенных жирных кислот, необходим для нормальной деятельности нервной системы, органов кроветворения, печени. Недостаток вызывает дермиты и нервно-психические расстройства (депрессия, раздражительность, бессонница). Основными источниками пиридоксина для человека являются мясопродукты, рыба, соя, фасоль, крупы, картофель. Он устойчив к повышенным температурам, щелочам, кислотам, разрушается на свету.

Витамин В5 (пантотеновая кислота) является составной частью коэнзима А и участвует в биосинтезе и окислении жирных кислот, липидов, синтезе холестерина. Отсутствие пантотеновой кислоты вызывает вялость, дерматит, выпадение волос, онемение пальцев ног. Основными источниками пантотеновой кислоты являются печень и почки, гречиха, рис, овес и яйцо. Кулинарная обработка не приводит к значительному разрушению пантотеновой кислоты, но до 30 % ее может переходить в воду при варке. Витамин В5чувствителен к действию кислот и оснований.

Витамин В12 (цианокобаламин, оксикобаламин) участвует в процессах кроветворения, превращениях аминокислот, биосинтезе нуклеиновых кислот. При недостатке витамина В12 наступает слабость, падает аппетит, развивается злокачественное малокровие, нарушается деятельность нервной системы. Витамин В12 содержится в продуктах животного происхождения. Витамин разрушается при длительном действии световых лучей, в кислой и щелочной среде.

Витамин С (аскорбиновая кислота) - противоцинготный фактор, участвует во многих видах окислительно-восстановительных процессов, положительно действует на центральную нервную систему, повышает сопротивляемость человека к экстремальным воздействиям, способствует лучшему усвоению железа, нормальному кроветворению. При нехватке витамина С наблюдается сонливость, утомляемость, снижается сопротивляемость организма к простудным заболеваниям. Основные источники витамина С - овощи, фрукты, ягоды с свежем виде, а также в квашеной капусте. Витамин С нестоек, легко разрушается кислородом воздуха в присутствии следов железа и меди, более устойчив в кислой среде, чем в щелочной, мало чувствителен к свету.

Витамин РР (ниацин) участвует в окислительно-восстановительных реакциях организма, играет важную роль в тканевом дыхании. Ниацин способствует усвоению растительного белка, поэтому он важен для лиц, не употребляющих животные белки. Он участвует в углеводном обмене, способствует деятельности желудочно-кишечного тракта. При недостатке витамина РР в организме наблюдается вялость, быстрая утомляемость, бессонница, сердцебиение, пониженная сопротивляемость к инфекционным заболеваниям.

Витамин В9 (фолиевая кислота) является предшественником различных коферментов. Фолиевая кислота поставляет углерод для синтеза железосодержащего протеина в пигменте крови, то есть она незаменима при производстве красных кровяных телец. Этот витамин возбуждает аппетит при виде пищи. При этом он стимулирует и производство соляной кислоты в желудке. Фолиевая кислота имеет особое значение для процессов роста и развития, положительно влияет на жировой обмен в печени, обмен холестерина и ряда витаминов. При авитаминозе фолиевой кислоты возникают воспалительные поражении языка, слизистой оболочки полости рта, желудочно-кишечного тракта, у детей замедляется рост и снижаются защитные функции организма. Основным источником фолиевой кислоты являются бобовые, салат, шпинат, капуста, соя, свекла, морковь, томаты и т.д. Среди продуктов животного происхождения высоким уровнем фолиевой кислоты отличаются печень, почки, творог, сыр, икра и яичный желток.

Витамин Н (биотин) участвует в обмене углеводов, аминокислот, жирных кислот, влияет на состояние кожи и функции нервной системы. Для нормальной работы организма биотин необходим в очень малых концентрациях, поэтому его называют микровитамином. Биотин содержится во всех пищевых продуктах, особенно его много в печени, почках, дрожжах, бобовых, цветной капусте и т.д. В организме человека синтезируется микробами кишечника.

Витамин Р (биофлавоноиды) стимулирует тканевое дыхание, способствует накоплению в тканях витамина С, воздействует на деятельность эндокринных желез. Недостаток витамина Р приводит к ломкости и нарушению проницаемости мелких сосудов, быстрой утомляемости, вялости. Большое количество витамина Р содержится в апельсинах, лимонах, черной смородине, плодах шиповника, айве, щавеле и т.д.

Витамин N (липоевая кислота) является составной частью многих ферментных систем, влияет на обмен холестерина, улучшает функцию печени, является антиоксидантом, предохраняет печень от токсического действия алкоголя. Относительно в больших количествах содержится в говяжьем мясе, молоке, зеленых частях растений, дрожжах, бобах, меньше - в овощах, фруктах.

Витамин В13 (оротовая кислота) является предшественником пиримидиновых оснований, участвует в белковом обмене, синтезе метионина, благоприятно влияет на функциональное состояние печени. Синтезируется в достаточном количестве в организме человека. Оротовая кислота содержится в дрожжах, печени, молоке, молочных продуктах.

Витамин В15 (пангамовая кислота) улучшает тканевое дыхание, повышает использование кислорода в тканях и участвует в окислительно-восстановительных процессах. Пангамовая кислота проявляет положительное действие при острых и хронических отравлениях наркотиками и алкоголем, стимулирует детоксицирующую функцию печени. Наибольшее содержание пангамовой кислоты обнаружено в семенах злаковых растений и в ядрах косточковых плодов.

Витамин В10 (парааминобензойная кислота) участвует в синтезе фолиевой кислоты, участвует в процессах, обеспечивающих пигментацию волос и кожи. При ее недостаточности развивается раннее выпадение волос. Витамин В10 содержится в пшенице, овощах, мясе, яйцах и т.д., устойчив к нагреванию и сохраняет активность при продолжительной тепловой обработке.

Витамин В4 (холин) участвует в обменных процессах жиров, оказывает положительное влияние на процессы роста и сопротивляемость организма инфекциям. При недостаточности холина возникает ожирение печени и развивается цирроз печени. Животные продукты содержат большее количество холина, чем растительные, особенно богаты им яичные желтки, печень, почки, творог.

Витамин В8 (инозит) - «витамин юности» - помогает поддерживать в здоровом состоянии печень, понижает содержание холестерина в крови, предотвращает хрупкость стенок кровеносных сосудов. Лучшим пищевым источником инозита является масло из семян кунжута. Он содержится в говяжьем сердце, цельных крупах, сое, грейпфрутах, бобах, яйцах.

Витамин В11 (карнитин) синтезируется из глутаминовой кислоты. При недостатке карнитина нарушается нормальное функционирование мышечной ткани, снижается энергетический обмен в клетках, в них накапливается жир и развивается мышечная слабость. Мясо и молочные продукты являются основными источниками карнитина. В зернах, фруктах и овощах он содержится в небольших количествах.

Витамин U - вещество, способствующее заживлению язвы желудка и двенадцатиперстной кишки. Содержится в капусте, свежем молоке, сырых желтках, свекле, зелени петрушки, сельдерее. Длительная тепловая обработка приводит к его полной потере. Витамин длительное время хорошо сохраняется в замороженных и консервированных продуктах.

Витамин А (ретинол) участвует в биохимических процессах, связанных с деятельностью мембран клеток функционирования органов зрения. При недостатке витамина А замедляется рост развивающегося организма, нарушается зрение, происходит ороговение слизистых оболочек, появляются трещины кожи. Витамин А содержится только в продуктах животного происхождения, особенно его много в печени морских животных и рыб. Потребность человека в витамине А может быть удовлетворена за счет растительной пищи (морковь, красный перец, помидоры), в которой содержатся его провитамины - каротиноиды. Витамин легко окисляется под действием света. При кулинарной обработке разрушается до 30 % витамина А.

Витамин D (кальциферолы) регулирует содержание кальция и неорганического фосфора в крови, участвует в минерализации костей. Хронический дефицит витамина D приводит к развитию рахита у детей и разрежению костей (остеопороз) - у взрослых. Кальциферолы содержатся в продуктах животного происхождения - рыбьем жире, печени трески, говяжьей печени, яйцах, сливочном масле, молоке. Потребность в этом витамине у взрослого человека удовлетворяется за счет его образования в коже под действием ультрафиолетовых лучей из провитаминов. Витамин D не разрушается при кулинарной обработке, очень чувствителен к свету и действию кислорода.

Витамин К необходим человеку для нормализации и ускорения свертывания крови, участвует в образовании компонентов кровеносной системы (протромбина). Содержится в зеленых частях растений (укроп, шпинат, капуста) и поступает в организм с пищей, а также образуется в результате деятельности микрофлоры кишечника. При недостатке витамина К наблюдается повышение кровоточивости.

К антиоксидантам относятся β-каротин и витамин Е. Антиоксиданты замедляют процессы окисления ненасыщенных жирных кислот, входящих в состав липидов, путем взаимодействия с кислородом, а также разрушают уже образовавшиеся пероксиды. Действие пищевых антиоксидантов основано на их способности образовывать малоактивные радикалы, прерывая реакцию автоокисления по схеме:

АН + R• → А• + RН, А• + R• → АR.

Таким образом, антиоксиданты защищают организм человека от свободных радикалов, которые вызывают окисление липидов мембран клеток. Антиокислители проявляют антиканцерогенное действие, а также блокируют активные перекисные радикалы, замедляя процесс старения.

β-Каротин. Каротиноиды - красящие вещества, содержащиеся во многих организмах. β-Каротин - наиболее часто встречающийся и самый известный каротиноид. Биологическая роль β-каротина обусловлена его антиоксидантными действиями. Одна молекула β-каротина может связать 5-6 высокоактивных свободных радикалов. Он препятствует образованию холестериновых бляшек и нарастанию липидных отложений на стенках кровеносных сосудов. В результате воздействия β-каротина на организм повышается дееспособность иммунной системы и увеличивается стойкость организма к различным заболеваниям. Бета-каротин обладает механизмом антиканцерогенного действия и блокирует образование злокачественных опухолей практически на всех стадиях. Научно доказано, что β-каротин проявляет радиопротекторные свойства, поэтому рекомендуется его регулярное использование людям, проживающим в регионах, неблагополучных в экологическом отношении (Екатеринбург, Оренбург, Кемерово, Норильск и т.д).

В отличие от витамина А бета-каротин не вызывает гипервитаминоза, даже при употреблении в дозах, превышающих в 100 и более раз физиологическую норму. Рекомендуемая доза дополнительного приема в среднем составляет 5 мг в сутки.

Животный организм не способен к синтезу каротина, поэтому его пополнение должно осуществляться из внешних источников. Природными источниками β-каротина являются желтые, оранжевые и темно-зеленые листовые овощи и фрукты: морковь, тыква, свекла, абрикос, шпинат, салат, кукуруза, зеленый горошек.

К числу мер, позволяющих устранить дефицит β-каротина, следует отнести разработку и массовое производство обогащенных им продуктов питания - майонезов, йогуртов, сыров, кондитерских, мучных и хлебобулочных изделий и напитков.

Витамин Е (токоферолы) регулирует интенсивность свободно-ради-кальных реакций в живых клетках, предотвращает окисление ненасыщенных жирных кислот в липидах мембран, влияет на биосинтез ферментов. При авитаминозе нарушаются функции размножения, наблюдаются поражение миокарда, сосудистой и нервной систем. Витамин Е выполняет антиоксидантную функцию, поэтому применяется при профилактике онкологических заболеваний, при радиационном и химическом воздействии на организм. Токоферолы распространены в растительных объектах, в первую очередь в маслах. Витамин Е относительно устойчив при нагревании, разрушается под влиянием ультрафиолетовых лучей.

Суточная потребность человека в витаминах зависит от возраста, пола, физической активности, наличия хронических заболеваний, уровня обмена веществ. Рекомендуемые нормы потребления витаминов представлены в табл. 2.

Таблица 2

Суточная потребность в витаминах в разных возрастных группах

Категория Возраст, лет Суточная потребность
А, мкг Е, мг D, мкг К, мкг С, мг В1, мг В2, мг В3, мг В6, мг В12, мкг РР, мг
Грудные дети 0-0,5 0,3 0,4 0,3 0,3
0,5-1 0,4 0,5 0,6 0,5
Дети 1-10 лет 1-3 2,5 0,7 0,8 0,7
4-6 2,5 0,9 1,1 1,1
7-10 2,5 1,2 1,4 1,4
Подростки и взрослые мужского пола 11-14   1,3 1,5 4-7 1,7
15-18 - - 1,5 1,8 4-7
19-24 - - 1,5 1,7 4-7
25-50 - - 1,5 1,7 4-7 19
> 50 - - 1,2 1,4 4-7
Подростки и взрослые женского пола 11-14 2,5 1,1 1,3 4-7 1,4
15-18 - - 1,1 1,3 4-7 1,5
19-24 - - 1,1 1,3 4-7 1,6
25-50 - - 1,1 1,3 4-7 1,6
> 50 - - 1,2 4-7 1,6

Основные принципы обогащения пищевых продуктов витаминами и минеральными веществами:

1. Для обогащения пищевых продуктов следует использовать те микронутриенты, дефицит которых имеет место, достаточно распространен и небезопасен для здоровья (витамин С, витамины группы В, фолиевая кислота, каротин; йод, железо, кальций).

2. Прежде всего следует обогащать продукты массового потребления: мука и хлебобулочные изделия, кисломолочные продукты, соль, сахар, напитки, продукты детского питания.

3. Добавляемые витамины и минеральные вещества не должны ухудшать потребительские свойства.

4. Необходимо учитывать возможность взаимодействия обогащающих добавок с компонентами и между собой таким образом, чтобы обеспечить максимальную сохранность в процессе производства и хранения.

5. Гарантируемое производителем содержание обогащающей добавки должно удовлетворять не менее 15% (оптимально 25-50%) средней суточной потребности в этих нутриентах.

6. Количество вносимых нутриентов должно быть рассчитано с учетом их возможного естественного содержания в исходном продукте или сырье, а также с учетом потерь при хранении.

7. Регламентируемое содержание витаминов и минеральных веществ должно быть указано на индивидуальной упаковке и строго контролироваться как производителем, так и органами государственного надзора.

8. Эффективность обогащенных продуктов должна быть подтверждена апробацией на репрезентативных группах людей.

ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ВИТАМИНОВ — Студопедия

Для поддержания нормальной жизнедеятельности организма недостаточно наличия в кормах только белков, жиров, углеводов, минеральных веществ, а требуются еще и витамины.

Витаминами — это низкомолекулярные органические соединения, в очень малых дозах обеспечивающие нормальное течение биологического и физиологического процессов в организме. В настоящее время известно более 30 витаминов, установлена их химическая структура.

Нарушения обмена веществ, вызываемые полным отсутствием в кормах того или иного витамина, называют авитаминозами, а недостаточное их поступление в организм - гиповитаминозами.

По своим свойствам витамины делят на две группы: жирорастворимые и водорастворимые.

Жирорастворимые витамины.

К этой группе относятся витамины групп A, D, Е и К.

Витамин А (ретинол). Он содержится только в продуктах животного происхождения: в молоке, масле, печени рыб и яйцах птиц. Предшественником ретинола служит каротин, который, поступая с кормом в организм животных, превращается в ретинол в стенке тонких кишок, в печени и крови.

Витамин А имеет большое физиологическое значение, принимает участие в важнейших химических процессах обмена веществ. При его недостатке у молодняка замедляется или прекращается рост, плохо заживают раны, что связано с торможением процессов регенерации тканей. При А–гиповитаминозе у всех животных наступают патологические изменения эпителиальной ткани слизистых оболочек дыхательных и пищеварительных органов, половой системы, отмечают выделения из глаз и носа, ксерофтальмию, помутнение роговицы, куриную слепоту (гемеролопию).


Витамины группы D (кальциферол). Антирахитический витамин. Для крупного рогатого скота, овец, свиней и лошадей имеют значение эргоферол (D2) и кальциферол (D3). Биосинтез кальциферола происходит в коже животных под влиянием ультрафиолетовых лучей солнца или кварцевой лампы.

Витаминами этой группы богаты жир, получаемый из печени морских рыб. Они содержатся в сливочном масле, молоке, яичном желтке, печени животных.

Кальциферолы принимают участие в регуляции минерального и энергетического обменов, оказывают влияние на использование азота, углеводов, кальция, фосфора и особенно трудноусвояемого фитинового фосфора зерновых кормов.

При недостатке кальциферолов у молодняка развивается рахит, а у взрослых животных — остеомаляция. У маток и производителей нарушается воспроизводительная способность, снижается продуктивность.


Витамины группы Е (токоферолы). Витамины этой группы обладают антиокислительными свойствами, способствуют усвоению и сохранению витаминов группы А и каротина в организме, участвуют в обмене жиров, белков и углеводов. Наибольшей биологической активностью обладает альфа-токоферол.

Витамины группы Е присутствуют в продуктах как растительного, так я животного происхождения: в растительных маслах (особенно в масле облепихи и ростков пшеницы), зеленых овощах, зернах злаков, коровьем масле, мясе, молоке, яйцах. При недостатке витаминов группы Е нарушается сперматогенез, тормозится развитие зародыша, в дальнейшем плод может погибнуть. При Е-гиповитаминозе развивается мышечная дистрофия, мышцы становятся дряблыми, белыми, нарушается деятельность мышцы сердца. Телята и ягнята становятся малоподвижными, при ходьбе задыхаются. У свиней возникают дистрофия мышц, некроз печени.

Витамины группы К. К1 — филлохинон, К2 — фарнахинон, К3 — викасол — антигеморрагичесие факторы. Они играют важную роль в процессе свертывания крови. При их отсутствии кровь теряет способность быстро свертываться. В организме снижается уровень белка протромбина и других факторов, участвующих в процессе свертывания крови. Введение витаминов группы К стимулирует синтез белков в печени. Кроме того, при К–гиповитаминозе появляются подкожные и внутримышечные кровоизлияния, развивается анемия.

КЛАССИФИКАЦИЯ ВИТАМИНОВ |

chemistКлассифицировать витамины по химической структуре невозможно — настолько они разнообразны и относятся к самым разным классам химических соединений. Однако их можно разделить по растворимости: на жирорастворимые и водорастворимые.

К жирорастворимым витаминам относят 4 витамина: витамин А (ретинол), витамин D (кальциферол), витамин Е (токоферол), витамин К, а также каротиноиды, часть из которых является провитамином А. Но холестерин и его производные (7-дегидрохолесторол) также можно отнести к провитамину D.

К водорастворимым витаминам относят 9 витаминов: витамин B1 (тиамин), витамин B2 (рибофлавин), витамин В5 (пантотеновая кислота), витамин РР (ниацин, никотиновая кислота), витамин Вб (пиридоксин), витамин В9 (витамин Вс, фолиевая кислота), витамин В12 (кобаламин) и витамин С (аскорбиновая кислота), витамин Н (биотин)

 

Классификация витаминов.

Официальное название Синоним Форма витамина Уровень потребления Адекватный уровень потребления*
Жирорастворимые витамины
ретинол витамин А две формы мг 1,0
каротиноиды семейство мг 15,0**
кальциферол витамин D семейство мкг 5,0
токоферол витамин Е семейство мг 15
нафтохинон витамин К две формы мкг 120***
Водорастворимые витамины
тиамин витамин Bi моносоединение мг 1,7
рибофлавин витамин 82, лактофлавин две формы мг 2,0
никотиновая кислота витамин Вз, РР, ниацин две формы мг 20
пантотеновая кислота витамин Bs моносоединение мг 5,0
пиридоксин витамин Be семейство мг 2,0
фолиевая кислота витамин Вэ, В= семейство мкг 400
кобаламин витамин Вп семейство мкг 3,0
аскорбиновая кислота витамин С моносоединение мг 70
биотин витамин Н моносоединение мкг 50

–           – МЗ России, 2005 г.

** – рекомендации Немецкого Общества Питания (DGE) — 2 мг р-каротина в день, рекомендации Национального Института Рака (NCI) США — 5-6 мг (3-каро-тина в день.

*** – RDA, Европа, 1990 г. взрослые мужчины — 80 мкг, женщины — 65 мкг, юноши — 70 мкг, девушки — 30 мкг, мальчики — 20 мкг, девочки — 5 мкг.

 

Часть витаминов представлена в форме моносоединений — 4 витамина:

Витамин B1 — тиамин

Витамин В5 — пантотеновая кислота

Витамин С — аскорбиновая кислота

Витамин Н — биотин

Все остальные — 9 витаминов представляют собой группы соединений,

обладающих похожими свойствами:

 

Витамин А. Известны два соединения с активностью витамина А: ретинол (витамин A1) и ретиналь (витамин А2). В тканях ретинол превращается в сложные эфиры: ретинилпальмитат, ретинилацетат и ретинилфосфат. Витамин А и его производные находятся в организме в транс конфигурации, лишь в сетчатке глаза образуются цисизомеры ретинола и ретиналя.

Каротиноиды. Каротиноиды встречаются практически во всех животных и растениях, особенно в организмах, развивающихся на свету. Описано около 563 вида каротиноидов (Штрауб О., 1987), не считая их цис- и транс-изомеров. Основными каротиноидами и полиенами являются:

–           а- и b-Каротины и b-апо-8-каротиноиды,

–           b-Криптоксантин, Астаксантин,   Кантаксантин,   Цитроксантин,

Неоксантин, Виолаксантин, Зеаксантин,

–           Лютеин,

–           Ликопин,

–           Фитоен., Фитофлуен

Большинство каротиноидов является ксантофиллами, селективно по¬глощают свет, имеют обычно желтый цвет и придают желтую окраску осенним листьям. К основным ксантофиллам относятся лютеин и зеак-сантин. Кроме ксантофиллов, существует группа каротинов (а-, b- и у-каротины), к которым принадлежит наиболее известный каротиноид — b-каротин, наиболее активный из всех каротиноидов. При расщеплении молекулы (З-каротина может образовываться 2 молекулы ретиналя, а- и у-формы образуют лишь по одной молекуле витамина А. Однако в процессе метаболизма превращение (3-каротина в ретинол происходит в соотношении 6:1, т.е. из 6 мг (3-каротина образуется 1 мг ретинола. Для всех каротиноидов это соотношение составляет 12:1.

 

Витамин D. Из многочисленных соединений, обладающих активностью витамина D (кальциферолы), наиболее важны для человека эргокальциферол (витамин DI) и холекальциферол (витамин Вз). Основной предшественник витамина D – провитамин 7-дегидрохолестерин содержится в пище животного происхождения, а также образуется в слизистой оболочке тонкой кишки и в печени. В коже под воздействием определенного спектра естественного ультрафиолетового облучения он превращается в холекальциферол (витамин Вз). Следует подчеркнуть, что при искусственном загаре витамин D в коже не образуется. В пище растительного происхождения содержится провитамин эргостерин, который в коже может превратиться в эргокальциферол (витамин Di). В организме человека активность обоих групп витаминов приблизительно одинакова. Эрго- и холекальциферолы, транспортируются, в печень, где из них образуется 25-гидрокси-кальциферол, который в дальнейшем в почках гидроксилируется до 7,25-дигидроксикальииферола. Эта активная форма витамина D, поступая в кишечник, вызывает образование специфического кальций(Са)- связывающего белка, который усиливает всасывание Са в тонкой кишке. Одновременно этот метаболит ускоряет реабсорбцию Са в почечных канальцах.

Таким образом, недостаточность витамина D может наблюдаться не только при его дефиците в составе питания но и при недостаточным образованием в коже при отсутствии солнечного облучения, а также и при заболеваниях печени и почек.

 

Витамин Е. Это группа из восьми химически родственных соединений – четырех токоферолов (a-, b-, у- и 😎 и четырех токотриенолов, активность которых в качестве витамина Е сильно различается. Наиболее активной формой витамина является D-a-токоферол, однако 8-токоферол обладает более высокой антирадикальной активностью.

 

Витамин К. Широко распространен в природе и представлен в двух формах. В зеленых растениях и водорослях содержатся витамины ряда К1 (филлохиноны). Продукты животного происхождения и бактерии содержат витамины ряда К2 (менахиноны).

 

Витамин B2. Рибофлавин (лактофлавин) в организме человека представлен в двух формах: флавинмононуклеотида и флавинадениндинуклеатида.

 

Витамин PP. Ниацин (никотиновая кислота) — два соединения, включающих никотиновую (пиридин-5-карбоновую) кислоту и никотинамид, имеющие одинаковую активность. Коферментные формы — НАД и НАДФ функционируют в составе более чем 100 дегидрогеназ.

 

Витамин В6.   Объединяет пиридоксин, пиридоксамин и пиридоксаль, а также их фосфаты. Витамин поступает с пищей в форме пиридоксина, который фосфорилируется в тонкой кишке и в печени, а затем окисляется до пиридоксалъфосфата. В качестве коферментов работают пидоксаль-5-фосфат и пиридоксаминфосфат.

 

Витамин В9. Фолиевая кислота (фолацин, птероилглутаминовая кислота) — группа родственных соединений, обладающих сходной биологической активностью, представлены фолиевой кислотой, ее многочисленными коферментными формами, а также ди- и полиглутаматами. При всасывании в кишечнике образуется тетрагидрофолиевая кислота и продукт ее метилирования.

 

Витамин В12. Кобаламин (цианкобаламин) — общее название группы соединений, которые характеризуются наличием атома кобальта в центре порфиринового кольца. В организме активностью витамина В12 обладают 6 форм кобаламина: цианкобаламин, гидроксикобаламин, кобаламин R, кобаламин S, метилкобаламин и аденозилкобаламин. Кобаламин образует две коферментные формы: метилкобаламин и дезоксиаденозилкобаламин.

 

С точки зрения физиологического действия все витамины можно разделить на три основных группы: витамины, обладающие свойствами коферментов, витамины, обладающие способностью к антиоксидантной (антирадикальной) активности и витамины, проявляющие гормоноподобное действие.

 

Физиологическая классификация витаминов.

Коферменты Антиоксиданты Прогормоны
Тиамин Витамин А Витамин А
Рибофлавин Витамин Е Витамин D
Пиридоксин Каротиноиды
Ниацин Витамин С
Пантотеновая кислота
Фолиевая кислота
Витамин Вп
Витамин К
Биотин

Nature’s Sunshine Products

natriabiz_logo

Лекция № 7 - 8. Витамины

План

  1. Понятие «витамины», их особенности

  2. Классификация витаминов

  3. Водорастворимые витамины

  4. Жирорастворимые витамины 

  5. Формы витаминов 

Витамины — это группа низкомолекулярных органических соединений различного химического происхождения. Витамины являются незаменимыми органическими микрокомпонентами пищи. Суточная потребность чело­века в витаминах составляет лишь незна­чительные их количества (порядка мил­лиграммов или даже микрограммов). Поэтому витамины можно назвать микрокомпо­нентами пищи. Они играют роль катализаторов в раз­личных химических превращениях ма­крокомпонентов пищи. Эти превращения называются об­меном веществ. В тканях витамины присут­ствуют в очень низких концен­трациях.

В настоящее время известно 13 раз­личных витаминов. Они должны содержаться в пищевом рационе людей и животных, чтобы обеспе­чить нормальный рост и жизнедеятель­ность организма. Термин «витамин» впервые был использован для обозначе­ния микрокомпонента пищи органической природы, предотвра­щающего болезнь бери-бери. Она обусловлена неполно­ценным питанием и рас­пространена в странах, насе­ление которых употребляло в пищу много риса. Польский биохимик Кази­мир Функ, первым получивший это вещество в чистом виде, назвал его «витамин», что в переводе оз­начает «необходимый для жизни амин».

Почти все известные витамины присут­ствуют в клетках животных, растений и микроорганизмов, выполняя в них одни и те же важные био­химические функции. Но некоторые организмы не способны синтезировать те или иные витамины, и потому должны получать их из внеш­них источников.

    Витамины имеют общие характерные для них особенности:

    - биосинтез витаминов в основном происходит в растениях. В организмы человека и животных они поступают главным образом с пищей;

  - витамины биологически активны и необходимы для жизненных процессов в малых количествах;

  • недостаточное поступление витаминов с пищей или плохое их усвоение приводит к гиповитаминозам;

  • при полном отсутствии или при полном нарушении усвоения какого-либо витамина возникают авитаминозы;

  • с поступлением в организм больших количеств витаминов развиваются гипервитаминозы.

Действие витаминов основано на том, что, поступая в организм, они превращаются в активные формы, которые входят в состав важнейших ферментов. Поэтому при отсутствии или недостатке витаминов нарушается нормальное развитие организма человека и животных. При этом жизненно важные процессы либо приостанавливаются, либо не протекают совсем. Витамины в составе ферментов регулируют обмен веществ живых организмов.

Классификация витаминов

    В зависимости от растворимости витамины делятся на жирорастворимые и водорастворимые. В приведенной ниже классификации витаминов указаны их буквенные обозначения. Также дается основной биологический эффект (иногда с приставкой анти-, указывающей на способность данного витамина предотвращать развитие соответствующего заболевания).

    1. Жирорастворимые витамины

    Витамин А (антиксерофтальмический)

Витамин D (антирахитический)

    Витамин К3 (антигеморрагический)

    Витамин Е (витамин, способствующий размножению)

    2. Водорастворимые витамины

    Витамин В1 (антианевритный)

    Витамин В2 (рибофлавин)

    Витамин В6 (антидерматитный)

    Витамин В12 (антианемический)

    Витамин РР (антипелларгический)

    Фолиевая кислота (антианемический).

    Пантотеновая кислота В3 (антидерматитный).

    Биотин Н (антисеборейный).

    Витамин С (антискорбутный).

    Витамин Р (витамин проницаемости).

Биологическое и физиологическое значение витаминов в питании человека

Витамины - залог здоровья и нормального функционирования всех органов и систем. Какие есть витамины, какова их ценность, какие продукты содержат питательные вещества и какова суточная потребность в них? Далее мы сосредоточимся на конкретных витаминах и их важности для организма. Но сначала коротко об общих функциях этих питательных веществ, а также об истории их открытия.

Какое значение имеют витамины в жизни человека?

Биологическое значение этих питательных веществ заключается в их активном участии во всех метаболических и окислительных процессах, поддержании иммунной защиты.Витамины способствуют нормальному росту и развитию всех органов и систем в детском, подростковом, взрослом и эмбриональном периоде. Содержит витамины в пищевых продуктах (и их ценность соизмерима с ценностью пищи в целом для поддержания нормальной жизни и хорошего здоровья), но также может быть представлена ​​в виде отдельных лекарственных средств. Мультивитаминные комплексы назначаются только лечащему врачу и свидетелям. Самостоятельный прием таких комплексов грозит гипервитаминозом - состоянием, которое является следствием передозировки витаминов.

Когда человечество узнало о витаминах?

О том, что некоторые продукты более эффективны для борьбы с определенными заболеваниями, известно давно. Еще древние египтяне знали, что печень помогает при куриной слепоте - расстройстве, при котором утрачивается или нарушается способность ясно видеть в сумерках. А в первой половине четырнадцатого века врач и диетолог династии Юань в Китае разработал трехтомный труд «Важные принципы еды и напитков», который систематизировал существовавшие в то время знания о терапевтической роли пищи.Он также утверждал, что для поддержания здоровья необходимо придерживаться разнообразного питания.

Рекомендуется

Что делать, если у вас потрескалась кожа на руках?

Каждый из нас хоть раз в жизни сталкивается с небольшой, но очень, при этом, потрескавшейся кожей на руках. В это время появляются раны разного размера, которые болят и доставляют неудобства, особенно при контакте с водой или моющими средствами. ...

Истоки современной теории витаминов содержатся в трудах русского ученого Н.Лунин. Исследователь кормил мышей всеми известными элементами коровьего молока по отдельности, а когда испытуемые умирали, пришел к выводу, что в организме не только жир, белок, углеводы, вода и соли, а также основные и дополнительные вещества. Его результаты сначала не были приняты научным сообществом всерьез - по той причине, что многие ученые не могли получить такие же результаты. Как оказалось, причина в том, что они использовали молочный сахар, содержащий некоторое количество витамина В, а не тростниковый.

В последующие годы накапливались и другие данные, подтверждающие существование этих веществ.Важность витаминов для нормального функционирования человеческого организма стала приобретать все большее значение. Первый витамин для лечения бери-бери - болезни, вызываемой недостатком тиамина в организме, был открыт в 1911 году. В 1929 году Холкинс и Эйкман за открытие питательных веществ были удостоены Нобелевской премии. В тридцатые, сороковые, пятидесятые годы ученые продолжали открывать новые витамины.

Какое название и классификация витаминов?

Витамины названы буквами алфавита.Названия, которые мы используем сегодня, были приняты Комиссией по номенклатуре Международного союза чистой и прикладной химии в 1956 году. До настоящего времени было решено разделить витамины в зависимости от их растворимости в воде или жирах на растворимые в воде. и жирорастворимые.

Ценность жирорастворимых витаминов в том, что они имеют тенденцию накапливаться в организме человека и медленно выводиться, но основным источником является пища животного происхождения. Большинство водорастворимых витаминов, в свою очередь, предотвращают преждевременное старение. Клетки являются полноценной заменой животного белка и участвуют во всех метаболических процессах.

В начале сороковых годов ХХ века А. Палладин синтезировал аналог витамина К, растворяющийся в воде. Позже были получены другие водорастворимые витамины-аналоги. Все это приводит к тому, что решение о делении витаминов теряет смысл.

Какая польза от витамина А и какие продукты содержат?

Витамин А (ретинол - готовый витамин; каротин - переходит в витамин А в организме человека) открыт одним из первых. Ценность витамина для человека в том, что он участвует в регуляции синтеза белка, является антиоксидантом, замедляет процессы старения, способствует нормализации обмена веществ.Витамин играет важную роль в формировании зубной и костной ткани, жировых отложений, он необходим для образования и роста новых клеток. Важный витамин А заключается в том, что он позволяет ясно видеть ночью за счет образования пигмента, имея способность улавливать даже самый слабый свет. Это же вещество отвечает за адекватное увлажнение глаза, предотвращая его высыхание и последующие травмы.

Ретинол необходим для поддержки иммунной системы и борьбы с инфекциями, он усиливает барьерную функцию слизистых оболочек, стимулирует активность лейкоцитов.Витамин А защищает от простуды и гриппа, болезней органов дыхания, пищеварительной системы и мочевыводящих путей. Это наличие ретинола & ndаsh; один из основных факторов того, что в развитых странах дети легче переносят корь, ветряную оспу. Даже больным СПИДом витамин А продлевает жизнь.

Вещество положительно влияет на функцию легких, необходимо для поддержания эпителиальной ткани, ускоряет заживление ран, обеспечивает нормальное развитие беременности и снижает риск таких осложнений, как недостаточный вес новорожденного.

Суточная потребность в витамине А составляет 800–1000 мкг для взрослых, 1000–1400 мкг для беременных и кормящих женщин, 400–1000 мкг для детей. Допустимый верхний порог потребления - 3000 мкг. Основными источниками питательных веществ являются желтые и зеленые овощи, бобовые, абрикосы, зелень, рыбий жир, молоко, маргарин, сыр, яичный желток, печень, сливки и так далее.

Что такое витамины?

Витамин В был открыт в 1912 году, но вскоре стало ясно, что это не одно соединение, а целый ряд веществ.Объединяет эту группу наличие в молекуле азота. Физиологическое значение витаминов группы В для организма очень велико:

  1. Тиамин, или В1, необходим для обеспечения надлежащего преобразования жиров, углеводов и белков в энергию. Содержится в гречке, зеленом горошке, овсянке.
  2. Рибофлавин, или B2, участвует во всех метаболических процессах в организме. Содержится в молочных продуктах, дрожжах, макаронах, белом хлебе.
  3. Холин, или B4, защищает клетки от разрушения и повреждения, способствует снижению веса, нормализует уровень сахара в крови.Содержится в желтке, почках и печени, сыре, нерафинированных растительных маслах.
  4. Пантотеновая кислота, или B5, высвобождает энергию, полученную с пищей. Из пищи, содержащейся в печени, птице, зеленых овощах, рыбных яйцах.
  5. Пиридоксин, или B6, необходим для деятельности нервной системы, участвующей в метаболизме углеводов, стимулирует синтез антител. Витамин содержится в шпинате, моркови, бобовых и злаках, молочных продуктах, рыбе, печени.
  6. Биотин, или B7, лечит нервную ткань и костный мозг; необходим для здоровой кожи и волос.Содержится в пивных дрожжах, пищевых отрубях, зародышах пшеницы, апельсинах и говяжьем сердце.
  7. Инозитол или B8 стимулирует мозг, предотвращает артериосклероз и регулирует уровень холестерина. Витамин содержится в меде, цитрусовых, фасоли и печени.
  8. Фолиевая кислота или B9. Ценность витамина А очень высока в период эмбрионального развития плода, способствует нормальному развитию нервной системы, делению клеток. Содержится в дрожжах, бобах, цитрусовых, муке, шроте.
  9. Кобаламин, или витамин B12, способствует деятельности нервной системы.B12 есть только в продуктах животного происхождения.
  10. Оротовая кислота, или В13, нормализует работу печени, необходима при эмбриональном развитии, улучшает половую функцию. Пища находится в корнях, в сыворотке.
  11. Кислота пангамба, или В15, снижает уровень холестерина, устраняет гипоксию, увеличивает продолжительность жизни клеток. Содержится в семенах растений, семенах абрикоса, цельнозерновых.
  12. Лаэтрил, или B17, замедляет процессы старения организма и обладает обезболивающими свойствами. Содержится в семенах сливы, яблок, абрикосов, вишни, персиков.

Какие продукты содержат больше всего витаминов?

Ценность витаминов для человека очень высока, эти вещества не накапливаются в организме, поэтому для пополнения их запасов нужно ежедневно и достаточное количество. Больше всего веществ этой группы содержится в молочных продуктах, бобовых, печени, яичном желтке, дрожжах. Недостаток витаминов, потому что питательные вещества разрушаются рафинированным сахаром, никотином, кофеином и алкоголем, которые современный человек употребляет ежедневно.

Зачем организму витамин С?

Витамин С, или аскорбиновая кислота, играет важную роль в окислительно-восстановительных процессах в организме человека, метаболизме других питательных веществ, синтезе коллагена и стероидных гормонов.Ценность витамина в рационе питания обусловлена ​​его способностью регулировать свертывание крови, повышать сопротивляемость человеческого организма различным инфекциям, противоаллергическим и противовоспалительным эффектам. Аскорбиновая кислота защищает от негативного воздействия стресса.

Есть медицинские ...

.

Витамин А | Институт Линуса Полинга

Español |日本語

Резюме

  • Витамин А - это общий термин, который относится к жирорастворимым соединениям, обнаруженным в виде предварительно сформированного витамина А (ретинола) в продуктах животного происхождения и в виде каротиноидов провитамина А во фруктах и ​​овощах. Три активные формы витамина А в организме - это ретинол, ретиналь и ретиноевая кислота. (Дополнительная информация)
  • Витамин А участвует в регулировании роста и специализации (дифференциации) практически всех клеток человеческого тела.Витамин А играет важную роль в эмбриональном развитии, формировании органов во время внутриутробного развития, нормальных иммунных функциях, развитии глаз и зрения. (Дополнительная информация)
  • Дефицит витамина А - основная причина предотвратимой слепоты в мире. Наиболее распространен среди детей и женщин детородного возраста. Дефицит витамина А связан с повышенной восприимчивостью к инфекциям, а также к заболеваниям щитовидной железы и кожи. (Дополнительная информация)
  • Рекомендуемая диета (RDA) составляет 700 мкг эквивалента активности ретинола (мкг RAE) в день для женщин и 900 мкг RAE в день для мужчин. (Дополнительная информация)
  • Профилактика витамином А, по-видимому, значительно снижает детскую смертность в регионах с высоким риском дефицита витамина А. Кроме того, добавки с высокими дозами витамина А широко рекомендуются детям старше шести месяцев, когда они инфицированы корью при недоедании, имеют иммунодефицит или подвержены риску кори. (Дополнительная информация)
  • Ретиноевая кислота и аналоги используются в фармакологических дозах при лечении острого промиелоцитарного лейкоза и различных кожных заболеваний. (Дополнительная информация)
  • Источники корма для животных, богатые предварительно сформированным витамином А, включают молочные продукты, обогащенные злаки, печень и рыбий жир. Богатые источники каротиноидов провитамина А включают апельсин и зеленые овощи, такие как сладкий картофель и шпинат. (Дополнительная информация)
  • Чрезмерное потребление предварительно приготовленного витамина А может быть очень токсичным и особенно противопоказано до и во время беременности, поскольку может привести к серьезным врожденным дефектам. Допустимый верхний уровень потребления витамина А для взрослых установлен на уровне 3000 мкг RAE / день.UL не распространяется на витамин А, полученный из каротиноидов. (Дополнительная информация)

Витамин А - это общий термин, который охватывает ряд родственных соединений (, рис. 1, ). Ретинол и ретиниловые эфиры часто называют предварительно сформированным витамином А. Ретинол может превращаться в организме в ретиналь, который, в свою очередь, может окисляться до ретиноевой кислоты, формы витамина А, которая, как известно, регулирует транскрипцию генов. Ретинол, ретиналь, ретиноевая кислота и родственные соединения известны как ретиноиды.β-каротин и другие пищевые каротиноиды, которые могут быть преобразованы организмом в ретинол, называются каротиноидами провитамина А (см. статью о каротиноидах). Сотни различных каротиноидов синтезируются растениями, но только около 10% из них способны превращаться в ретинол (1). Следующее обсуждение будет сосредоточено в основном на предварительно образованных соединениях витамина А и ретиноевой кислоте.

Функция

Соединения витамина А представляют собой важные жирорастворимые молекулы, которые преимущественно хранятся в печени в форме ретиниловых эфиров (например,g., ретинилпальмитат). При необходимости ретиниловые эфиры гидролизуются с образованием всего- транс- -ретинола, который связывается с ретинолсвязывающим белком (RBP) перед высвобождением в кровоток. Комплекс all- trans -retinol / RBP циркулирует связанным с белком, transthyretin, который доставляет all- trans -retinol к периферическим тканям (обзор в 2). Также было обнаружено, что витамин А в виде ретиниловых эфиров в хиломикронах играет заметную роль в доставке витамина А во внепеченочные ткани, особенно в раннем возрасте (3, 4).

Система зрения и зрение

Сетчатка, расположенная в задней части глаза, содержит два основных типа светочувствительных рецепторных клеток, известных как фоторецепторные клетки палочки и колбочки. Фотоны (частицы света), которые проходят через линзу, воспринимаются фоторецепторными клетками сетчатки и преобразуются в нервные импульсы (электрические сигналы) для интерпретации мозгом. All- транс -ретинол транспортируется к сетчатке через кровообращение и накапливается в клетках пигментного эпителия сетчатки (RPE) ( Рисунок 2, ) (5).Здесь весь- транс -ретинол этерифицируется с образованием ретинилового эфира, который можно хранить. При необходимости сложные эфиры ретинила расщепляются (гидролизуются) и изомеризуются с образованием 11- цис- -ретинола, который может окисляться с образованием 11--цис--ретиналя. 11- цис -ретинал может быть перемещен через межфоторецепторное пространство к стержневой фоторецепторной ячейке, которая специализируется на зрении в условиях низкой освещенности и для обнаружения движения. В палочковидных клетках 11- цис- -ретиналь связывается с белком, называемым опсином, с образованием зрительного пигмента родопсина (также известного как зрительный пурпур).Поглощение фотона света катализирует изомеризацию 11- цис- -ретиналя до всего- транс--ретиналя, который высвобождается из молекулы опсина. Эта фотоизомеризация запускает каскад событий, приводящих к генерации нервного импульса, передаваемого по зрительному нерву в зрительную кору головного мозга. All- trans -retinal конвертируется в all- trans -retinol и транспортируется через интерстициальное пространство к клеткам RPE, завершая тем самым зрительный цикл.

Аналогичный цикл происходит в колбочковых клетках, которые содержат красные, зеленые или синие белки опсина, необходимые для поглощения фотонов из видимого спектра света (2). Витамин А также необходим для развития глаз млекопитающих (6). Таким образом, поскольку витамин А необходим для нормального функционирования сетчатки, зрения при тусклом свете и цветового зрения, недостаточное количество ретинола и сетчатки, доступных сетчатке, приводит к нарушению адаптации к темноте. В самых тяжелых случаях дефицита витамина А истончение и изъязвление роговицы приводит к слепоте (см. Дефицит).

Регуляция экспрессии гена
Регулирующая способность ретиноевой кислоты

В клетках весь- транс -ретинол может храниться (в форме ретинилового эфира) или окисляться до полностью- транс -ретиналя алкогольдегидрогеназами. В свою очередь, дегидрогеназы ретинальдегида могут катализировать превращение всего транс -ретиналя в два биологически активных изомера ретиноевой кислоты (RA): все транс -RA и 9- цис -RA.Изомеры RA действуют как гормоны, влияя на экспрессию генов и тем самым влияя на многочисленные физиологические процессы. Все- транс -RA и 9- цис -RA транспортируются в ядро ​​клетки, связываясь с клеточными белками, связывающими ретиноевую кислоту (CRABP). Внутри ядра изомеры RA связываются со специфическими белками ядерного рецептора, которые являются лиганд-зависимыми факторами транскрипции (, фиг. 3, ). Как all- trans -RA, так и 9- cis -RA могут связываться с рецепторами ретиноевой кислоты (RARα, RARβ и RARγ), тогда как только 9- cis -RA связывается с рецепторами ретиноидов X (RXRα, RXRβ, и RXRβ) (7).Подтипы RAR и RXR образуют либо комплексы двух одинаковых белков (гомодимеры RAR / RAR и RXR / RXR), либо комплексы двух разных белков (гетеродимеры RAR / RXR). Гетеродимеры RAR / RXR могут связываться с регуляторной последовательностью ДНК, называемой элементом ответа на ретиноевую кислоту (RARE), расположенной в промоторе генов, чувствительных к ретиноидам. Транскрипционная активность гетеродимеров RAR / RXR, по-видимому, в основном обусловлена ​​связыванием all- trans -RA с RAR.

Активация RAR за счет связывания с RA запускает рекрутирование корегуляторов транскрипции на промоторы-мишени, тем самым ингибируя или позволяя транскрипцию генов (8).RXR также образует гетеродимеры с несколькими другими ядерными рецепторами, включая рецептор тироидного гормона (TR), рецептор витамина D (VDR), стероидные рецепторы и рецептор, активируемый пролифератором пероксисом (PPAR) (9). Таким образом, витамин А может взаимодействовать с гормоном щитовидной железы, витамином D, стероидами (например, эстрогеном) или сигнальными путями лигандов PPAR и влиять на транскрипцию широкого спектра генов.

Также есть доказательства того, что RA / RAR может влиять на экспрессию генов RARE-независимым образом.Например, сообщалось, что RAR может мешать сигнальному пути TGFβ / Smad посредством прямого взаимодействия RAR с гетеродимерным фактором транскрипции Smad3 / Smad4. Было обнаружено, что в отсутствие RA RAR действует как коактиватор транскрипции, опосредованной Smad3 / Smad4, тогда как агонисты RAR подавляют транскрипционную активность Smad3 / Smad4 (10). В клетках ретинобластомы RAR также участвует в RA-индуцированной активации сигнальных каскадов, опосредованной тирозинкиназами, известной как фосфоинозитид-3-киназа (PI3K), и приводит к дифференцировке клеток (11, 12).RA также, по-видимому, индуцирует дифференцировку нейронов путем активации пути передачи сигнала киназы ERK1 / 2 MAP, который фосфорилирует фактор транскрипции, CREB (белок, связывающий элемент ответа на циклический AMP). Фосфорилированный CREB может впоследствии связываться с элементом ответа CREB в промоторе генов, участвующих в дифференцировке клеток (13). Кроме того, независимо от RAR было обнаружено, что RA ингибирует фосфорилирование / активацию ERK1 / 2 и последующую AP1-опосредованную экспрессию интерлейкина-6 в синовиальных клетках (14). Следовательно, RA может влиять на экспрессию генов, промоторы которых не содержат RARE.

Регулируя экспрессию более 500 генов, чувствительных к ретиноидам (включая несколько генов, участвующих в самом метаболизме витамина А), изомеры ретиноевой кислоты играют важную роль в клеточной пролиферации и дифференцировке (т. Е. Приверженности клетки узкоспециализированным функциям).

Нормативная емкость ретинола

В глазу и тканях, таких как белая жировая ткань и мышцы, рецептор / переносчик ретинола плазматической мембраны STRA6 принимает ретинол из внеклеточного RBP и выгружает его во внутриклеточный ретинол-связывающий белок (CRBP).STRA6 также взаимодействует с лецитин: ретинолацилтрансферазой (LRAT), ферментом, который катализирует этерификацию и хранение ретинола, чтобы поддерживать внутренний градиент концентрации ретинола (15). Интересно, что захват ретинола с помощью STRA6 запускает активацию сигнального каскада, опосредованного тирозинкиназами, известными как киназы Януса (JAK) и ассоциированными факторами транскрипции (STAT). Сигнальный путь JAK / STAT регулирует экспрессию широкого спектра цитокинов, гормонов и факторов роста (16).Исследования на животных показали, что повышенная экспрессия генов, таких как SOCS3 путем JAK / STAT, может привести к ингибированию передачи сигналов инсулина. Следовательно, тучные мыши, лишенные LRAT или STRA6, по-видимому, защищены от инсулинорезистентности, индуцированной ретинолом / STRA6 (17, 18).

Регуляторная способность сетчатки глаза

Помимо своей роли лиганда для опсина в зрительном каскаде (см. Зрительная система и зрение), сетчатка конкретно участвует в регуляции генов, важных для метаболизма липидов.У людей различают два типа жировой ткани на основе их соответствующих функций: белая жировая ткань (WAT) хранит жирные кислоты в виде триглицеридов, а коричневая жировая ткань (BAT) окисляет жирные кислоты с выделением тепла (термогенез). В митохондриальной дыхательной цепи коричневых жировых клеток процессы переноса электронов и выработки АТФ не связаны (диссоциированы), что позволяет быстро производить тепло в результате окисления жирных кислот (19).

Ретинальдегиддегидрогеназа 1 (RALDh2), которая превращает сетчатку в ретиноевую кислоту, сильно экспрессируется в WAT, но не в BAT.Подавление экспрессии RALDh2 в WAT может вызывать термогенный фенотип, напоминающий фенотип BAT (20). Было обнаружено, что во время дифференцировки адипоцитов стимуляция клеток сетчаткой all- trans активирует ген UCP1 , необходимый для термогенеза, при этом подавляя гены, способствующие адипогенезу, такие как PPARγ (20). Ретиналь также, по-видимому, регулирует липидный обмен и ожирение в костном мозге путем ингибирования экспрессии генов, опосредованной гетеродимерами PPARγ / RXR (21).Кроме того, было обнаружено, что сетчатка подавляет экспрессию глюконеогенных генов и продукцию глюкозы в печени мышей с дефицитом RALDh2 (22).

Иммунитет

Первоначально витамин А был назван «противоинфекционным витамином» из-за его важности для нормального функционирования иммунной системы (23). Клетки кожи и слизистых оболочек, выстилающие дыхательные пути, пищеварительный тракт и мочевыводящие пути, действуют как барьер и формируют первую линию защиты организма от инфекции.Ретиноевая кислота (RA) продуцируется антигенпрезентирующими клетками (APC), включая макрофаги и дендритные клетки, обнаруженными в этих границах раздела слизистой оболочки и связанных лимфатических узлах. RA, по-видимому, действует на сами дендритные клетки, регулируя их дифференцировку, миграцию и антигенпрезентирующую способность. Кроме того, продукция RA APC необходима для дифференциации наивных CD4 Т-лимфоцитов в индуцированные регуляторные Т-лимфоциты (Treg). Критически важно для поддержания целостности слизистой оболочки, дифференцировка Tregs управляется all- trans -RA посредством RARα-опосредованной регуляции экспрессии генов (см. Регулирование экспрессии генов).Кроме того, во время воспаления сигнальный путь all- trans -RA / RARα способствует превращению наивных Т-лимфоцитов CD4 в эффекторные Т-лимфоциты - хелперные Т-клетки типа 1 (Th2) - (а не в Tregs) и индуцирует выработка провоспалительных цитокинов эффекторными Т-лимфоцитами в ответ на инфекцию. Есть также веские доказательства того, что РА может помочь предотвратить развитие аутоиммунитета (см. Обзор в 24).

Пренатальное и послеродовое развитие

Известно, что как избыток, так и недостаток витамина А вызывают врожденные дефекты.Передача сигналов ретиноидов начинается вскоре после ранней фазы эмбрионального развития, известной как гаструляция. Во время внутриутробного развития РА имеет решающее значение для развития органов, в том числе слуха

.

Leave a Comment

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *