Витамины и минеральные вещества

>

К водорастворимым витаминам относят 9 витаминов: витамин B1 (тиамин), витамин В2 (рибофлавин), витамин В5 (пантотеновая кислота), витамин РР (ниацин, никотиновая кислота), витамин В6, (пиридоксин), витамин В9 (витамин Вс, фолиевая кислота), витамин В12 (кобаламин) и витамин С (аскорбиновая кислота), витамин Н (биотин)

Часть витаминов представлена в форме моносоединений - 4 витамина:

Витамин B1 - тиамин

Витамин B5 - 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 А1) 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 цис-изомеры 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:

- альфа- и бета-каротины и бета-ano-8-каротиноиды,

- бета-криптоксантин, астаксантин, кантаксантин, цитроксантин, неоксантин, виолаксантин, зеаксантин,

- лютеин,

- ликопин,

- фитоен, фитофлуен

Большинство каротиноидов является ксантофиллами, селективно поглощают свет, имеют обычно желтый цвет и придают желтую окраску осенним листьям. К основным ксантофиллам относятся лютеин и зеаксантин. Кроме ксантофиллов, существует группа каротинов (альфа-, бета- и гамма-каротины), к которым принадлежит наиболее известный каротиноид - бета-каротин, наиболее активный из всех каротиноидов. При расщеплении молекулы бета-каротина может образовываться 2 молекулы ретиналя, альфа- гамма- формы образуют лишь по одной молекуле витамина А. Однако в процессе метаболизма превращение бета- каротина в ретинол происходит и соотношении 6:1, т.е. из 6 мг бета-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 D2) и холекальциферол (витамин D3). 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 D3). 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 D2). В организме человека активность обоих групп витаминов приблизительно одинакова. Эрго- и холекальциферолы, транспортируются в печень, где из них образуется 25-гидроксикальциферал, который в дальнейшем в почках гидроксилируется до 1,25-дигидроксикальциферола. 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 недостаточном образовании 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 (альфа-, бета-, гамма- и дельта-) и четырех токотриенолов, активность которых в качестве витамина Е сильно различается. Наиболее активной формой витамина является D-альфа-токоферол, однако дельта-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 K1 (филлохиноны). Продукты животного происхождения и бактерии содержат витамины ряда К2 (менахиноны).

Витамин В2. 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 пиридоксальфосфата. 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.

3.Минеральные вещества

Минеральные вещества подразделяются на макроэлементы и микроэлементы. К первым относятся кальций, фосфор, магний, натрий, калий, хлор и сера. Ко вторым — железо, цинк, йод и фтор.

Кальция взрослому человеку требуется около 800 мг в день. Содержится он в молоке и молочных продуктах.

Фосфора требуется около 1200 мг в день. Его много в фасоли, сырах, горохе, овсяной и перловой крупах, в рыбе, хлебе и мясе.

Магния требуется около 400 мг в день. Он содержится в орехах, овсяной крупе, горохе, фасоли и хлебе.

Натрия требуется около 1 г в день. Внутрь он попадает с хлебом и солью. В принципе, злоупотреблять солью не следует, но в условиях жаркого климата недостаток соли в организме может обернуться крупными неприятностями.

Калия требуется около 2,5—5 г в день. Много его содержится в фасоли, горохе, картофеле и яблоках.

Хлор необходим в количестве около 2 г в день. В основном, он попадает в организм при употреблении поваренной соли.

Серы требуется около 1 г в день. Обычно она весьма пропорционально распределена среди общеупотребимых пищевых продуктов, поэтому гарантированно попадает внутрь при употреблении стандартного суточного рациона...

Что касается микроэлементов, то железа требуется организму около 14 мг в день. Очень много железа в бобовых растениях. Есть железо и в белом хлебе, но там оно содержится в несколько меньшем количестве.

Цинк требуется организму в количестве от 8 до 20 мг. Содержится он в тех же бобовых и в продуктах животного происхождения.

Йода требуется около 150 микрограммов в день. Много его в морской капусте и в рыбе. Правда, при длительном хранении и при термической обработке эти продукты быстро теряют содержащийся в них йод.

Фтора, от недостатка которого появляется такая неприятная вещь, как кариес, требуется около 3 мг в день. Много его содержится в морской рыбе и в чае. Однако злоупотреблять им не следует, так как это может вредно отразиться на состоянии зубов.

4. Прием витаминов и минеральных веществ

В основе обеспеченности организма витаминами, также как и другими важнейшими пищевыми веществами, должно лежать рациональное и сбалансированное питание. Но даже идеально сбалансированный пищевой рацион современного человека не способен обеспечить его всеми витаминами в необходимом количестве, все равно будет существовать определенный дефицит тех или иных витаминов. Поэтому прием поливитаминных препаратов - является каждодневной необходимостью даже для здорового человека. Поливитамины необходимо принимать регулярно - ежедневно на протяжении всего года.

Дефицит витаминов будет возрастать при высоких физических и психических нагрузках, острых и хронических заболеваниях и в других экстремальных условиях. У многих людей в силу особенностей обмена веществ и здоровья постоянно увеличена потребность в отдельных витаминах.

В экстремальных ситуациях и у отдельных людей увеличена потребность в витаминах, которые необходимо принимать в большем количестве в определенные периоды времени или постоянно.

Витамины лучше принимать во время еды, два - три раза в день или в пролонгированной форме. Это замедляет всасывание витаминов в кишечнике, снижает пиковые нагрузки на метаболические системы и приводит к более полной их утилизации в организме. Напротив, однократный прием суточной дозы витаминов или употребление их натощак существенно снижает усвояемость и утилизацию витаминов и увеличивает их потери. Витамины необходимо вводить медленно и равномерно.

Критерием потребности в витаминах являются клинические симптомы витаминного дефицита. Ориентиром в потреблении витаминов в обычных условиях является не средняя, а верхняя граница нормы (верхний допустимый уровень потребления). Витаминов должно быть много.Умеренное избыточное потребление витаминов (за исключением жирорастворимых) ведет к их повышенному выведению из организма и не приносит пользы. Значительный избыток вводимых витаминов может дезорганизовать работу метаболических систем организма и вызывает явление гипервитаминоза (жирорастворимые витамины способны аккумулироваться в организме). Прием витаминных препаратов должен быть адекватен текущей физиологической потребности, которая является величиной переменной. Потребность в витаминах всегда индивидуальна.

5.Витамины в профилактике и лечении заболеваний

Целесообразно комбинировать различные витамины, для того чтобы создавать специализированные комплексы, предназначенные для решения определенных задач, связанных с профилактикой и лечением отдельных заболеваний. В этом случае универсальные поливитаминные препараты мало подходят для решения таких задач, так как требуются совершенно иные пропорции в содержании витаминов. В качестве примера можно привести комплексы витаминов-антиоксидантов, которые необходимы для борьбы с чрезмерным образованием свободных радикалов и гидроперекисей липидов.

Витаминнные препараты - антиоксиданты

Комплекс витаминов-антиоксидантов, предназначенный для профилактики и лечения заболеваний, связанных с увеличенным образованием свободных радикалов и перекисей липидов, прежде всего должен включать основные витамины, обладающие антирадикальной активностью (витамин С и витамин Е). В этом случае весьма показано назначение каротиноидов, которые также обладают высокой антирадикальной активность. Наряду с витаминами полезно включать и витаминоподобные вещества (биофлавоноиды и липоевую кислоту). Наконец, антирадикальная защита может оказаться менее эффективна, если в составе комплекса витаминов будут отсутствовать такие микроэлементы, как селен, цинк, медь и марганец, которые входят в состав первичных антиоксидантов - ферментов.

Витамины:

Витамин А

Витамин

Каротиноиды

Витамин С

Витаминоподобные вещества:

биофлавоноиды (рутин, катехины),

липоевая кислота

Микроэлементы:

селен,

цинк,

медь,

марганец.

Потребность в витаминах при различных рационах питания

Избыток углеводов питании: увеличение потребности в витаминах В2, В2

Избыток белка в питании: увеличение потребности в витаминах В2, В6 и В12

Недостаток белка в питании: увеличение потребности в витаминах В2, С и никотиновой кислоте.

Заключение

Болезни, которые возникают вследствие отсутствия в пище тех или иных витаминов, стали называть авитаминозами. Если болезнь возникает вследствие отсутствия нескольких витаминов, её называют поливитаминозом. Однако типичные по своей клинической картине авитаминозы в настоящее время встречаются довольно редко. Чаще приходиться иметь дело с относительным недостатком какого-либо витамина; такое заболевание называется гиповитаминозом. Если правильно и своевременно поставлен диагноз, то авитаминозы и особенно гиповитаминозы легко излечить введением в организм соответствующих витаминов.

Чрезмерное введение в организм некоторых витаминов может вызвать заболевание, называемое гипервитаминозом.

В настоящее время многие изменения в обмене веществ при авитаминозе рассматривают как следствие нарушения ферментных систем. Известно, что многие витамины входят в состав ферментов в качестве компонентов их простетических или коферментных групп.

Многие авитаминозы можно рассматривать как патологические состояния, возникающие на почве выпадения функций тех или других коферментов. Однако в настоящее время механизм возникновения многих авитаминозов ещё неясен, поэтому пока ещё не представляется возможность трактовать все авитаминозы как состояния, возникающие на почве нарушения функций тех или иных коферментных систем.

С открытием витаминов и выяснением их природы открылись новые перспективы не только в предупреждении и лечении авитаминозов, но и в области лечения инфекционных заболеваний. Выяснилось, что некоторые фармацевтические препараты (например, из группы сульфаниламидных) частично напоминают по своей структуре и по некоторым химическим признакам витамины, необходимые для бактерий, но в то же время не обладают свойствами этих витаминов. Такие "замаскированные подвитамины" вещества захватываются бактериями, при этом блокируются активные центры бактериальной клетки, нарушается её обмен и происходит гибель бактерий.

В настоящее время витамины можно характеризовать 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 вне достаточном количестве данным организмом. Витамины - это вещества, обеспечивающее нормальное течение биохимических и физиологических процессов в организме. Они могут быть отнесены к группе биологически активных соединений, оказывающих своё действие на обмен веществ в ничтожных концентрациях.

Литература

1. Бышевский Л.Ш., Терсенов О.А. Биохимия для врача. Екатеринбург, 1994.

2. Кравцова Л.А., Верченко Е.Г., Калинин Л.А. и др. Применение ку-декана (коэнзима Q10) в клинической практике. М., 2004.

3. Продукты для фармацевтической и пищевой промышленности. BASF Helth & Nutrition, 2002.

4. Ренсли Д., Донелли Д., Рид. Н. Пища и пищевые добавки. М, 2004.

5. Рысс С.М. Витамины. Ленинград, 1963.

6. Спиричев В.Б. Сколько витаминов человеку надо? М., 2000.

7. Спиричев В.Б., Коденцова В.М., Вржесинская О.А. и др. Методы оценки витаминной обеспеченности населения. М., 2001

8. Спиричев В.Б., Шатнюк Л.Н., Позняковский В.М. Обогащение пищевых продуктов витаминами и минеральными веществами. Новосибирск, 2004.

9. Шилов П.И., Яковлев Т.Н. Справочник по витаминам. М., 1960.