Химическая природа витаминов белковая

Витамиины — это группа низкомолекулярных органических соединений достаточно простого строения и разнообразной химической природы.

По химической природе витамины представляет собой сборную группу органических веществ, которые объединяются по признаку абсолютной необходимости их в качестве составной части пищи.

Витамины содержатся в пищевых продуктах в очень малых количествах и относятся к микронутриентам.

Не относят к витаминам микроэлементы, незаменимые аминокислоты и незаменимые жиры.

Из-за отсутствия точного определения к витаминам в разное время причислялись различные вещества.

В настоящее время известно 13 витаминов

Уже более века ученые всего мира стараются решить вопрос сохранения макро- и микроэлементов в переработанных продуктах питания.

Фактически, усилия по решению этой самой проблемы в начале 1900-х годов, привели к разработке современных популярных биологически активных добавок к пище – поливитаминов и минеральных добавок.

Но до того, естественно, необходимо было обнаружить вещества, которые теперь мы называем витаминами.

В начале 20 века в продуктах питания были выявлены лишь макроэлементы – белки, жиры и углеводы.

Основной причиной различных заболеваний считались плохое санитарное состояние и отсутствие достаточных гигиенических навыков.

Именно поэтому в отношении отдельных пищевых продуктов применялись методы обработки, включающие в себя обработку стерилизующими растворами для избавления от бактерий и плесени, а также полировку зерна и лущение (обдирка) – удаление наружных оболочек зерна. Таким образом добивались продления сроков годности отдельных видов пищевой продукции, однако при этом не учитывались отрицательные последствия, о которых просто не знали в то время.

Так, полировка и лущение зерна уничтожали витамин В и приводили к повышению заболеваемости такими тяжелыми болезнями, как пеллагра (заболевание, связанное с дефицитом ниацина) и бери-бери (болезнь, связанная с дефицитом витамина B1/тиамина).

В результате стерилизации разрушался витамин С, содержащийся в молоке, что привело к повышению заболеваемости цингой среди детей в богатых семьях.

Следует отметить, что такие проблемы возникали в группах достаточно обеспеченных людей, имеющих доступ к «лучшей, более качественной и безопасной», как они думали, пище.

Открытие витаминов

Конечно, такие изменения в структуре заболеваемости не могли не привлечь внимание ученых.

В результате многочисленных исследований в пище стали обнаруживаться не только уже известные три основных элемента – жиры, белки и углеводы — но и другие вещества. Такие вещества, имеющие существенное значение для здоровья человека, стали называть «вспомогательными веществами».

Так, в 1905 году англичанин Уильям Флетчер, исследуя причины возникновения болезни бери-бери, сделал открытие, что употребление неочищенного риса препятствует развитию данного заболевания.

У. Флетчер предположил, что в процессе полировки риса были удалены особые питательные вещества, содержащиеся в лузге риса, которые могут предотвратить бери-бери.

В 1906 году английский биохимик сэр Фредерик Гоуленд Хопкинс также обнаружил, что определенные факторы питания (белки, углеводы, жиры и минералы) имеют важное значение для роста и развития человека. Его работа была удостоена вместе с Кристианом Эйкманом Нобелевской премии в 1929 году.

В 1912 году в научной статье Казимир Фанк впервые употребил придуманный им термин «витамин», соединив два слова: «вита» — жизнь и «амин» — соединение, найденное в тиаминах, которые он сумел извлечь из рисовой шелухи.

Вместе Фредерик Гоуленд Хопкинс и Казимир Фанк сформулировали гипотезу о витальной недостаточности, в соответствии с которой недостаток витаминов может вызвать различные заболевания.

Первые витамины

Открытие витаминов породило новое направление в фармацевтической индустрии – производство витаминных продуктов, которые обычно содержали витамин B из дрожжевых культур (в тот момент отдельные витамины группы В еще не были идентифицированы), концентраты железа и другие ингредиенты.

Чрезвычайно популярны были таблетки Vitamon, содержащие витамины A, B и C, железо, кальций, и Nux vomica, гомеопатическое средство от изжоги. На этикетке данного средства была представлена следующая информация: «Этот препарат содержит витамины вместе с другими ингредиентами, которые помогут улучшить аппетит, пищеварение, очистят кожу от прыщей и фурункулов, предотвратят нервное и физическое истощение, очистят организм, повысят энергию и помогут в наборе веса при недоедании».

Медицинское сообщество крайне скептически относилось к таким заявлениям, считая, что такая информация о свойствах поливитаминов вводит потребителя в заблуждение.

Несмотря на критику, в 1922 году в медицинском журнале появилась статья, рекламирующая поливитамин Metagen, произведенный ведущей фармацевтической компанией «Parke, Davis & Co.» (теперь входит в состав фармацевтической компании Pfizer, США).

Продукт Metagen содержал витамины А, В и С и, согласно обзору журнала «Американский семейный врач», положительно влиял на здоровье всей семьи, включая младенцев и людей с серьезными заболеваниями.

Примерно в то же время Американская медицинская ассоциация одобрила витаминный препарат Oscodal, созданный К. Фанком. Человек, открывший витамины, изобрел процесс получения витаминов А и Д из рыбьего жира.

В 30-е годы были обнаружены новые витамины, а также началась разработка новые поливитаминных продуктов.

Изначально витаминные ингредиенты извлекались из пищевых продуктов, однако уже в конце 30-х годов были разработаны методы синтеза их в лаборатории, что привело к сокращению затрат и созданию условий для более широкого использования витаминов.

В 1941 году в США была организована Национальная конференция по вопросам питания для обороны, результатом которой стал первый список рекомендованных правительством микроэлементов (RDA), включающий в себя 6 витаминов и 2 минеральных вещества.
Разнообразие поливитаминов в наше время

С течением времени в состав поливитаминов включались все новые и новые микроэлементы, были разработаны строгие правила, регламентирующие качество и безопасность таких продуктов.

Сегодня у нас есть огромное количество разнообразных поливитаминов: из натуральных ингредиентов и синтетические, из растительного и животного сырья, не содержащие ГМО, сои и глютена и прочие.

Поливитамины теперь разделяются не только по возрастным группам, начиная от младенческого возраста, но также существуют поливитамины для разных этапов жизни (беременность, менопауза и др.), при различных патологических состояниях и заболеваниях.

Формы выпуска поливитаминов также разнообразны: таблетки, капсулы, порошки, жидкости, сиропы и пр.

У нас больше нет проблем?

Несмотря на более чем столетние исследования и инновации население планеты продолжает страдать от несбалансированного рациона и дефицита макро- и микронутриентов.

И хотя в настоящее время дефицит может быть недостаточно серьезным, чтобы проявляться в виде таких тяжелых заболеваний как бери-бери или пеллагра, он все равно влияет на наше здоровье.

К сожалению, большинство людей просто не получают в достаточном количестве питательные вещества, в которых они нуждаются, даже если они считают, что придерживаются здорового питания.

В 2016 году было проведено исследование, в котором участвовало более 10000 человек, продемонстрировавшее, что люди, принимающие поливитамины, имеют значительно меньший дефицит витаминов и минералов, чем люди, придерживающиеся обычного питания, без применения БАД к пище.

Люди, принимающие поливитамины и минеральные добавки не менее 25 дней в месяц

Источник

Биологическая роль витаминов

Витамины незаменимые вещества, принимающие участие в обменных процессах. Часть способна образовываться в организме человека, но лишь малая доля от необходимого количества. Недостаток восполняется с пищей, а также приёмом специальных биологически активных добавок. В статье подробно остановимся на биологической роли витаминов в жизни человека.

Как обнаружили витамины и установили их пользу

Ещё с древних времён учёные отмечали, что приём пищи способен влиять на течение отдельных заболеваний или самочувствие человека. Египтяне лечили куриную слепоту употреблением говяжьей печени.

Китайские учёные в 13 веке заявили о роли и пользе сбалансированного рациона. Однообразная и бедная пища становилась причиной развития заболеваний и ухудшения самочувствия. В Шотландии установили, что употребление в пищу цитрусовых фруктов предотвращает развитие цинги.

В конце 19 века учёные считали, что ценность пищи определяется только содержанием в ней белков, жиров и углеводов. В результате наблюдений было установлено, что от цинги погибали люди, употребляющие достаточное количество продуктов питания. Значит, дело было не только в этом.

В 1880 году российский учёный Лунин в результате лабораторных наблюдений сделал вывод, что продукты питания содержат другие незаменимые компоненты еще не известные научному сообществу. Они влияют на состояние и функционирование организма.

В 1911 году польский учёный Функ выделил вещество, которое помогло вылечиться людям с распространённым заболеванием «Бери-Бери» вызываемым дефицитом витамина В1. Выделенное вещество получило название «Vitamine» или соединение жизни.

Какую роль выполняют витамины в жизни человека

Значение витаминов для организма человека трудно преувеличить. Улучшают работу пищеварительной системы, укрепляют иммунитет, ускоряют обмен веществ, замедляют старение клеток и нейтрализуют свободные радикалы. Помогают быстрее восстановить клетки и ткани после повреждений.

Дефицит витаминов способен нарушить работу органов и систем человека. Вызвать угрожающие жизни состояния. Важно не допускать развития авитаминоза. Одно из главных свойств — регулируют метаболизм, создавая условия для нормального протекания физиологических и биохимических процессов.

Принимают участие в функционировании сердечно-сосудистой, нервной, пищеварительной и иммунной системы. Синтезе гормонов и ферментов. Оптимальное содержание витаминов помогает организму эффективнее противостоять заболеваниям, отравлениям и стрессу.

Что собой представляют антивитамины

Антивитамины — вещества, снижающие биологическую активность витаминов. Не нужно забывать о них при планировании рациона питания. Распространённые антивитамины:

1. Тамизин содержит в рыбе, чае, рисе, картофеле и шпинате. Подавляет действие витамина В1.

2. Соевые бобы богаты белком замедляющим действие витамина Д.

3. Кофеин разрушает витамины С и В.

4. Аскорбиназа в кабачках и огурцах нейтрализует действие витамина С.

Какие существуют виды синтезированных витаминов

Получены в результате химического синтеза. Представлены в виде жидкой или сухой формы. Разработаны с учётом удовлетворения потребностей организма. Быстрее усваиваются, чем витамины из продуктов питания. Принимать рекомендуется строго по инструкции производителя, чтобы избежать передозировки.

Выделяют следующие виды синтезированных витаминов:

1. Жидкая форма. Преимуществом является быстрое усвоение организмом. Безопасная форма для детей.

— на основе масла. Пользуются популярностью масляные витаминизированные маски на лицо или волосы. Например токоферол с выраженным омолаживающим эффектом. Замедляет старение или повреждение клеток. Помогает ухаживать за поверхностью кожи. Снижает интенсивность появления морщин и ускоряет заживление ран.

— в ампулах. Применяется для проведения внутримышечных инъекций. Рекомендуются к использованию людям с заболеваниями пищеварительной системы. Не контактируют со слизистой поверхностью, а также не вызывают раздражения.

— витамины в виде сиропа. Обычно производители выпускают витамины для детей в такой форме. Обладают приятным запахом и вкусом.

2. Сухая форма. Широкий выбор известных производителей представлен https://sport-dealer.ru/category/vitamins/. Можно ознакомиться прямо на сайте. Высокое качество продукции и низкие цены.

— таблетированная форма. Удобно хранить и брать с собой. Традиционно не занимают много свободного места. Отличаются большим сроком хранения в отличие от жидких форм. Принимать строго с соблюдением инструкции производителя.

— капсулированная форма. Витамины в желатиновой капсуле. Быстро растворяются в пищеварительном тракте и начинают действовать. Специалисты рекомендуют соблюдать дозировку.

— витамины в форме геля или мармелада. Разработаны специально для детей. Жевательный мармелад нравится малышам. Гелевые витамины выпускают также и для взрослых. Приятный вкус и аромат.

— порошкообразная форма. Высокая концентрация витамина в составе. Без добавок и красителей. Максимальная эффективность.

Существует ошибочное мнение, что эффективность синтетических витаминов минимальна, и они практически не усваиваются. При соблюдении дозировки и регулярном применении положительный эффект присутствует.

Не стоит забывать, что витамины под воздействием внешних факторов способны разрушаться. Подвержены влиянию:

2. Высокой влажности.

3. Щелочной или кислотной среды.

4. Солнечному свету.

5. Высоким температурам.

6. Бактерий и микроорганизмов.

Что такое авитаминоз

Острая недостаточность витаминов в рационе человека приводит к развитию серьёзного заболевания получившего название авитаминоз. Среди основных причин—продолжительный недостаток полноценного питания.

Дефицит витаминов проявляется:

1. Раздражение на поверхности кожи.

2. Ломкость ногтей и волос.

3. Отёчность лица.

4. Кровоточивость десен.

5. Сложность концентрации.

7. Снижение иммунитета.

Необходимо срочно выполнить коррекцию питания и начать приём витаминных комплексов. Обратитесь за помощью к квалифицированным специалистам, не занимаясь самолечением.

Вывод

Витамины важны для полноценного развития человека, начиная с момента его рождения. Недостаток ведёт к появлению серьёзных отклонений и заболеваниям. Не все витамины можно получить из продуктов питания. Люди, ведущие активный образ жизни и спортсмены активно принимать витаминно-минеральные комплексы.

Источник

3.3. Биохимия витаминов

Витамины — это минорные компоненты пищи, которые выполняют регуляторную роль в обмене веществ. Термин витамины возник в связи с тем, что первый витамин, открытый К.Функом в 1911 году содержал аминогруппу и предотвращал развитие полиневрита.

3.3.1. Номенклатура витаминов

Каждый витамин имеет три вида названий:

буквы латинского алфавита;

название, отражающее химическую природу витамина (например, ретинол – спирт);

название, образующееся путём сочетания приставки анти с названием заболевания, возникающего при отсутствии витамина (например, антирахитический, антианемический витамины).

3.3.2. Классификация витаминов

По растворимости витамины делятся на две группы:

— водорастворимые (С, В, Н, РР)

— жирорастворимые (А, Д, Е, К).

Иногда выделяют витаминоподобные вещества, например инозит, пангамовая кислота.

3.3.3. Биологическая роль витаминов

Коферментная: витамин РР (противопеллагрический) входит в состав кофермента НАД, витамин В₂ (рибофлавин) – в состав кофермента ФАД.

Являются аллостерическими активаторами (регуляторами) многих ферментов.

Некоторые витамины входят в состав более сложных белков, например витамин А (антиксерофтальмический) входит в состав родопсина сетчатки.

Антирадикальная (антиоксидантная) функция. Витамины блокируют свободные радикалы, в том числе, радикалы кислорода. Данная функция наиболее характерна для витаминов Е, А, С.

3.3.4. Обмен витаминов

Всасывание. Для некоторых витаминов имеются специальные белки-переносчики, во всасывании жирорастворимых витаминов принимают участие жёлчные кислоты.

Транспорт витаминов. Для жирорастворимых витаминов необходимы транспортные белки (например, ретинолсвязывающий белок для витамина А).

В тканях витамины встраиваются в состав коферментов.

Инактивация витаминов происходит в печени.

Продукты распада витаминов выводятся через почки. По их концентрации в моче судят об обмене витаминов в организме.

В обмене витаминов возможны нарушения:

— авитаминозы – патологические состояния, развивающиеся при отсутствии витаминов в пище и при нарушении их усвоения и обменных превращений;

— гипервитаминозы – патологические состояния вследствие избыточного поступления в организм;

— гиповитаминозы – патологические состояния, возникающие при недостаточном поступлении или частичном нарушении обмена витаминов, а также при повышенной потребности в них (беременность, ранний детский возраст, работа в жарких цехах и др.)

Различают экзогенные и эндогенные причины гиповитаминозов. Экзогенные (алиментарные) гиповитаминозы лечат путём назначения витаминных препаратов и продуктов, богатых недостающим витамином.

К эндогенным причинам относятся нарушение всасывания при заболеваниях желудочно-кишечного тракта, заболевания печени и жёлчевыводящих путей, дисбактероиозы, гельминтозы. Эндогенные гиповитаминозы лечат путём инъекций витаминов, минуя желудочно-кишечный тракт.

В детском возрасте могут встречаться особые витаминорезистентные состояния, при которых нарушено включение витаминов в состав коферментов. Эти состояния корректируют назначением готовых коферментных форм витаминов.

3.3.5. Краткая характеристика некоторых витаминов

Витамин А, ретинол, антиксерофтальмический витамин (препятствующий сухости глаз). По химической природе является циклическим ненасыщенным спиртом. Распространён в продуктах животного происхождения: желток, сливочное масло, печень. Растительные продукты (морковь, красный перец) содержат провитамин каротин. Суточная потребность до 5 мг.

— участвует в синтезе зрительного пигмента родопсина;

— стимулирует рост и развитие эпителия, костной, хрящевой ткани способствуя синтезу в них нуклеиновых кислот, сложных углеводов (гликозаминогликанов);

— является инактиватором радикальных форм кислорода.

Авитаминоз проявляется нарушением сумеречного зрения (куриная слепота). Развивается сухость роговицы глаза (ксерофтальмия) в результате ороговевания эпителия слёзной железы, закупорки её протока и прекращения слезоотделения. Страдают эпителиальные ткани дыхательных путей, мочевыводящих путей (дерматиты, бронхиты, пиелиты), нарушается репродуктивная функция. Возможен и гипервитаминоз А при использовании большого количества продуктов, содержащих этот витамин.

Витамин РР, никотиновая кислота, противопеллагрический витамин. Содержится в злаках, дрожжах. Суточная потребность в нём составляет до 10 мг.

Биологическая роль: входит в состав коферментов НАД и НАДФ, участвует в процессах биологического окисления. Авитаминоз проявляется заболеванием пеллагра (шершавая кожа). К её симптомам относятся дерматит, слабоумие (деменция), расстройства функций кишечника (диарея) — болезнь «трёх Д».

Витамин В₂_,рибофлавин, витамин роста. Он включает флавин и рибитол, распространён в оболочке злаков, в дрожжах. Суточная потребность 1-2 мг. Биологическая роль: входит в состав коферментов ФМН и ФАД, участвует в биологическом окислении. Авитаминоз проявляется в виде дерматита, катаракты, анемии, поражении сердечной мышцы

Липоевая кислота – витаминоподобное вещество, представляет собой восьмиуглеродную жирную кислоту с двумя SH — группами. Биологическая роль: является коферментом окислительного декарбоксилирования α-кетокислот.

Пантотеновая кислота является витамином, который, в свою очередь, включает β-аланин и производное масляной кислоты. Она распространена в животных и растительных продуктах. Суточная потребность до 10 мг. Биологическая роль: входит в состав HS- КоА, участвует в окислительном декарбоксилировании α-кетокислот, в активации жирных кислот. Авитаминоз проявляется дерматитом, депигментацией волос, поражением нервной системы.

Витамин В₁_, тиаминдифосфат, антиневритный витамин включает в свой состав пиримидиновое кольцо, содержит аминогруппу. Суточная потребность 2 мг, содержится в злаках, дрожжах. Биологическая роль: входит в состав кофермента тиаминдифосфата (ТДФ) и участвует в окислительном декарбоксилировании α -кетокислот, является коферментом транскетолазы при окислении глюкозы по пентозофосфатному пути. Авитаминоз проявляется полиневритами (болезнь бери-бери).

Источник