Вопрос №58:
Классификация витаминов. Витамины группы D, химическая структура, биологическая роль, распространение в природе, суточная потребность.
Ответ:
Витамины - важный пищевой фактор, они необходимы человеку не из-за своей энергетической ценности, а из-за способности регулировать течение химических реакций в организме. Они помогают высвободить энергию, содержащуюся в продуктах питания, потребляемых нами. Без витаминов мы могли бы умереть от голода. При отсутствии или недостатке необходимых витаминов возможности нашего тела выделять из пищи и использовать питательные вещества ослабевают. Многие люди неумышленно разрушают витамины, полученные ими из пищи. Сахар и алкоголь могут нейтрализовать витамины В1, В6 и фолиевую кислоту. Курение препятствует поглощению организмом витамина С. Избыток протеина или жидкости в пище может вызвать вымывание из организма большого количества других витаминов, а антибиотики, слабительное, аспирин, многие другие лекарства, а также стрессы разрушают их еще сильнее.
Сегодня известно 13 витаминов. Это B1, B2, B6, B12, PP, C, A, D, E, K, фолиевая кислота, пантотеновая кислота, биотин. К ним надо добавить несколько соединений, получивших название витаминоподобных: липоевую кислоту, холин, инозит, биофлавоноиды (витамин Р) и ряд других. Витамины можно разделить на три группы. В основную включают витамины группы В: B1, B2, B6, B12, фолиевую кислоту, пантотеновую кислоту, РР, биотин. Эти витамины в качестве коферментов участвуют в углеводном, энергетическом обмене. Вторую группу формируют витамины-биоантиоксиданты, которые нейтрализуют активные формы кислорода. Это витамин С (аскорбиновая кислота), который действует в водных фазах организма: в сыворотке, в слезной жидкости, в жидкости, выстилающей легкие. Витамин Е, или токоферол, находящийся в оболочке клеток, которая тоже очень сильно подвержена повреждающему действию кислорода. В эту же группу входят каротиноиды, в частности бета-каротин. Третья группа - это прогормоны, то есть витамины, из которых образуются некоторые гормоны. В их числе витамины D, А и другие.
По своей химической природе все витамины делятся на две большие группы - жирорастворимые и водорастворимые. Водорастворимые витамины - это витамин С и витамины группы В. Водорастворимые витамины не накапливаются в организме и выводятся из него в течение нескольких дней, поэтому их следует принимать ежедневно. Жирорастворимые витамины А, D, Е и К накапливаются в печени и жировой ткани и поэтому сохраняются в организме в течение более длительного времени. Богатый источники водорастворимых витаминов - это многие фрукты, ягоды, овощи и зелень, а также пивные дрожжи (группа витаминов В) и проростки злаковых (например, овса). Жирорастворимые витамины в больших количествах содержатся в рыбьем жире, в масле, сливках, в некоторых овощах, а также в икре осетровых (витамин Е).
Витамином D называют несколько соединений (эргокальциферол - D2, холекальциферол - D3), близких по химической структуре, обладающих способностью регулировать фосфорно-кальциевый обмен, он обеспечивает всасывание кальция и фосфора в тонкой кишке, реабсорбцию фосфора в почечных канальцах и транспорт кальция из крови в костную ткань. Витамин D помогает в борьбе против рахита, способствует повышению сопротивляемости организма, участвует в активизации кальция в тонком кишечнике и минерализации костей.
Кальциферол (витамин D) необходим для нормального процесса всасывания кальция. Эргокальциферол образуется в растениях из провитамина - эргостерина, холекальциферол из 7-дегидрохолестерина, содержащегося в коже. Однако биологически активными формами являются не эрго - и холекальциферол, а продукты их окисления: 25-оксикальциферол, образующийся в печени, и 1,25-диоксикальциферол, образующийся в почках при участии специфических ферментных систем. Витамин D определяет ряд свойств мембран клетки и субклеточных структур и, в частности, их проницаемость для ионов кальция и других катионов.
Недостаточность кальциферола (рахит) наблюдается у многих детей раннего возраста. Основным методом профилактики рахита является пероральное введение растворов эргокальциферола. Недостаточность кальциферола у взрослых развивается редко и проявляется в форме остеопороза и остеомаляции. Дефицит кальциферола возникает также у беременных, длительно лишенных солнечного света и потребляющих высокоуглеводные пищевые продукты с нарушенным соотношением между кальцием и фосфором; у пожилых лиц, не потребляющих животных продуктов; у лиц, проживающих на Крайнем Севере. Кальциферол давно известен как вещество, обладающее токсическим действием в случае использования его в больших дозах.
Витамин D относительно устойчив к кислороду воздуха, а также при нагревании до температуры 1000°С и несколько выше, но продолжительное действие воздуха или нагревание до температуры 2000°C разрушают витамин D2.
Потребность в витамине D взрослых людей удовлетворяется за счет образования его в коже человека под влиянием ультрафиолетовых лучей и частично за счет поступления его с пищей. Кроме того, печень взрослого человека способна накапливать заметное количество витамина, достаточное для обеспечения его потребности в течение 1 года. Ежедневная потребность для взрослого - 1 мкг. Витамин в первую очередь необходим детям (10 мкг/сут детям до 3 лет), так как он играет огромную роль в формировании костного скелета.
Источником витаминов являются продукты питания растительного и животного происхождения, с которыми они и поступают внутрь. Образование некоторых витаминов частично происходит в организме, в частности, при участии микробов, обитающих в толстой кишке. Следует считать абсолютно необоснованным бытующее у некоторых людей представление о безвредности витаминов. Бесконтрольное применение витаминов в больших дозах может привести к интоксикации организма с развитием гипервитаминоза, кроме того, вызвать аллергическую реакцию, вплоть до развития анафилактического шока. Применение поливитаминных препаратов, особенно у детей, необходимо согласовать с лечащим врачом.
При недостаточном поступлении витаминов в организм развивается гиповитаминоз, в тяжелых случаях - авитаминоз с характерными для каждого витамина симптомами. Высокая психоэмоциональная нагрузка, ухудшение экологической обстановки, повышенный радиационный фон, нарушение культуры питания, бесконтрольное применение лекарств, преобладание искусственного вскармливания детей - вот далеко не весь перечень факторов, способствующих массовому развитию витаминной недостаточности.
Гиповитаминоз - это проблема современного питания. Доказано, что человек в течение суток должен употреблять около 600 пищевых веществ, поэтому такое их количество требует разработки рецептур разнообразных блюд и наборов продуктов питания. Но еще никто из ученых не разработал рацион, который бы удовлетворил запросы человека на все случаи жизни, потому что не существует определенных норм тех или иных пищевых веществ, необходимых в каждом конкретном случае.
В растительных продуктах витамина практически нет. Из животных продуктов его больше всего содержится в некоторых рыбных продуктах: рыбном жире, печени трески, сельди атлантической, нототении. В яйцах его содержание составляет 2,2 мкг%, в молоке - 0,05 мкг%, в сливочном масле - 1,3 мкг%, присутствует он в грибах. В лекарственных растениях: в крапиве, тысячелистнике, в шпинате.
Большое влияние на содержание витамина D в растительных и животных жирах имеет облучение их ультрафиолетовыми лучами. Овощи, выращенные в парниках, содержат меньше витамина D, чем овощи, выращенные в огороде, так как стекла парниковых рам не пропускают этих лучей. Отсюда понятно благоприятное влияние солнечного света на детей, особенно больных рахитом. Ультрафиолетовые лучи способствуют образованию витамина D.
Женское молоко при обычном питании не содержит витамина D. Но при обильном введении его с пищей или при принятии солнечных ванн для лица, груди, рук, ног и прочее (загаре), его можно обнаружить в молоке в больших количествах.
Имеется ряд противопоказаний к применению этого витамина (в виде лекарственной формы): заболевания желудочно-кишечного тракта, язва желудка и двенадцатиперстной кишки, острых и хронических заболеваниях почек и печени, органических поражениях сердца и некоторых других.
Следует проявлять осторожность при назначении витамина D лицам преклонного возраста: усиливая отложения кальция в организме, витамин D может способствовать развитию атеросклероза. С осторожностью следует назначать его беременным в возрасте свыше 35 лет и детям (под наблюдением анализа крови и моче).
Токсическое действие больших доз витамина D ослабляется при одновременном приеме витамина А.
Обязательно следует учитывать, что витамин D обладает способностью накапливаться в организме. При длительном применении препарата необходимо производить исследования содержания кальция в крови и моче. Витамина D получают из холестерина с помощью облучения ультрафиолетовыми лучами. При облучении могут образовываться токсические продукты, которые трудно определить, так как нет достаточно хороших химических методов количественного определения, поэтому важна дозировка препарата.
Используемая литература:
1. Анисимов А. А. «Основы биохимии». Москва. Высшая школа. 1987г. 250 с.
2. Смирнов М. И. А «Витамины». Москва. 1987г. 365 с.
3. В.И.Смоляр «Рациональное питание», 1991г. 410 с.
4. 2. Якубке Х.-Д., Ешкайт Х. Аминокислоты. Пептиды. Белки. М.: Мир, 1985. 456 с.
5. Химическая энциклопедия. М: Большая российская энциклопедия, 1988-1998. Т. 1-5.
6. Некоторые сайты Интернета.