Коферментные функции водорастворимых витаминов биохимия

КОФЕРМЕНТНАЯ ФУНКЦИЯ ВИТАМИНОВ

Витамины играют важную роль в обмене веществ. В настоящее время известны не только те реакции, для нормального течения которых необходим тот или иной витамин, но и ферменты, в со­став коферментов которых входят витамины (табл. 14). Описано более 100 таких ферментов.

Недостаточное поступление витаминов с пищей, нарушение их всасывания и усвоения, повышенная потребность организма в них могут приводить к специфическим для каждого витамина наруше­ниям обмена веществ и физиологических функций, снижению ра­ботоспособности. Длительный дефицит поступления витаминов вызывает специфические заболевания (гиповитаминозы и авитаминозы).

Таблица Важнейшие коферменты, в состав которых входят витамины

Реакции, катализируемые ферментами

РР (никотиновая кислота)

Перенос атомов водорода в процессе тканевого дыхания и биосинтеза с одного субстрата на другой

Перенос атомов водорода с суб­страта на кислород

Перенос ацетильных или ацильных радикалов (остаток уксусной и жирных кислот)

Перенос одноуглеродистых соединений в процессе биосинтеза (нуклеиновых кислот и др.)­

Окислительное декарбоксилирование кетокислот (пировиноградной, α-кетоглютаровой). Окисление глюкозы в пентозном цикле.

Переаминирование и декарбоксилирование аминокислот и ряд других реакций белкового и аминокислот­ного обмена

Коэнэим В₁₂ (кобамидный

Перенос и образование лабильных метильных групп и другие реакции биосинтеза

ПРИЧИНЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ДЕФИЦИТА ВИТАМИНОВ В ОРГАНИЗМЕ

Витамины — незаменимые факторы питания. Их запасы в ор­ганизме крайне невелики (за исключением ретинола), поэтому они в необходимых количествах должны поступать с пищей. От содержания витаминов в рационе зависит общая направленность обмена веществ и состояние здоровья (табл. 3).

Одной из часто встречающихся причин повышения потребности организма в витаминах является изменение нормального соотно­шения в пищевом рационе основных усвояемых веществ. Увеличе­ние доли углеводов повышает потребность в витамине В₁, белка — в витамине В₆, растительных масел — в витамине Е и липотропных факторах. Снижение потребления белка (ниже установленных фи­зиологических норм) увеличивает потребность в большинстве ви­таминов, так как затрудняется их утилизация, построение фермен­тов, в которые они входят.

Усиленные физическая и нервная нагрузки приводят к значи­тельным изменениям обменных процессов, что сопряжено с повы­шенным расходом витаминов.Потребность в витаминах возрастает во время пребывания в высокогорье, при воздействии на организм пониженной и повышен­ной температур воздуха в крайних климатических зонах. Особенно это относится к людям, не акклиматизировавшимся к данному кли­мату.

Витамины поступают в организм с различными продуктами питания; для предупреждения дефицита витаминов и специфиче­ских нарушений обмена они должны поступать систематически и в определенных количествах (табл.3).

Потребность организма взрослого человека в витаминах и их основные источники в питании

Основные источники витаминов в питании

0,6мг на 4000 кДж

Зерновые продукты, не освобожден­ные от периферических частей и обо­лочек. Другие растительные и живот­ные продукты

0,7 мг на 1000 кДж

Молоко, молочные продукты, яица, мясо, овощи

Никотиновая кислота (РР)

6,6 мг на 1000 кДж

Печень, яйца, хлеб ржаной, говядина, сыр, молоко, картофель

Мясо, рыба, картофель, капуста, крупы, хлеб пшеничный

фолиевая кислота (Вс)

Печень, зелень (петрушка, шпинат, салат, лук зеленый), говядина, яйца

Мясные и рыбные продукты, яйца, творог

Аскорбиновая кислота (С)

Картофель, капуста, другие овощи, фрукты, ягоды

1 мг ретиноловых

Печень, молоко, рыба, сливочное масло, яйца, сыр

Витамин D (кальцифе- ролы)­

Рыба, рыбные продукты, молоко, масло сливочное

Витамин Е токоферолы

Растительные масла, маргарин, крупы, яйца, печень

В настоящее время количественно определена потребность в 10 витаминах, которая зависит от многих причин. Наиболее существенной причиной считают физическую напряженность труда. Потребность в витаминах К, Р, липоевой и пантотеновой кислотах, биотине, а также в витаминоподобных веществах (оротовой кислоте, витамине В₁₅, холине, парааминобензойной кислоте, инозите и карнитине) определена ориентировочно. Более точно разработаны рекомендации по их использованию с целью направленного воздействия на обмен веществ, что отражено в специальных инструкциях, регламентирующих сроки и дозы применения, в том числе и в спортивной практике.

4. Витаминоподобные вещества

В эту группу входят различные химические соединения, которые частично синтезируются в организме и обладают витаминным действием. Однако некоторые из них могут выполнять и специфические функции или самостоятельно или входя в состав других веществ.

Витамин В₄ (холин)- Его недостаток вызывает специфичные расстройства липидного обмена. Содержится в значительных количествах в мясе, различных злаках. Поступая через биологические мембраны в клетки, он принимает участие в биосинтезе ацетилхолина и фосфотидов и поставляет подвижные метильные группы -СН₃ при различных реакциях трансаминирования.

Витамин В₈ (инозит) — Недостаток вызывает задержку роста у молодняка, облысение и специфические расстройства нервной системы. У человека, заболевания связанные с витамином В₈ не установлены.

Оротовая кислота — витамин В₁₃. К витаминам эта кислота относится условно, так как авитаминоз описан только у грызунов и кур. Она является предшественником урацила и цитозина, т. е. может использоваться при биосинтезе пиримидиновых нуклеотидов. С целью стимулирования биосинтеза нуклеиновых кислот и как лечебное средство при нарушениях белкового обмена оротовая кислота применяется в лечебной практике.

Пангамовая кислота — витамин В₁₅. Эта кислота относится к витаминам также условно (неизвестна потребность в ней организма человека и животных). Однако она обнаружена в продуктах питания и обладает рядом ценных свойств, благодаря чему препарат витамина В₁₅ применяются в медицине и спортивной практике. Витамин представляет собой эфир глюконовой кислоты и димецилглицина. Благодаря наличию метильных групп, соединенных с азотом («лабильных» метильных групп), он оказывает положительное влияние на липидный обмен. Витамин В₁₅ стимулирует тканевое дыхание, повышает эффективность использование кислорода тканями, особенно при его недостатке различного происхождения, стимулирует продукцию стероидных гормонов коры надпочечников. Как лечебное средство используется при угрозе жирового перерождения печени, атеросклерозе, состояниях, сопровождающихся кислородным голоданием.

Витамин N (липоевая кислота) – содержится в растительных и животных тканях. Выполняет роль кофермента окислительного декарбоксилирования ПВК и альфа-кетоглутаровой кислоты, как сильный восстановитель снижает потребность в витаминах Е и С, предотвращая их быстрое окисление.

Витамин U (метилметионинсульфоний, противоязвенный фактор) – содержится в овощах, особенно много в капусте, разрушается при варке. Является донором метильных групп, вследствие чего выполняет роль липотропного фактора, используемого при лечении и профилактике жирового перерождения печени. Обладает антигистаминными свойствами, противоязвенной активностью. Применяется при лечении язвенной болезни желудка и 12-перстной кишки, гастритов.

Источник

Биохимия питания. Витамины.

Понятие о полноценном пищевом рационе.

11.1.1. Полноценным называется рацион, соответствующий энергетическим потребностям человека и содержащий необходимое количество незаменимых пищевых веществ, обеспечивающих нормальный рост и развитие организма.

Факторы, влияющие на потребность организма в энергии и питательных веществах: пол, возраст и масса тела человека, его физическая активность, климатические условия, биохимические, иммунологические и морфологические особенности организма.

Все питательные вещества можно разделить на пять классов:

1. белки; 2. жиры; 3. углеводы; 4. витамины; 5. минеральные вещества.

Кроме того, любая диета должна содержать воду, как универсальный растворитель.

Незаменимыми компонентами пищевого рациона являются:

1. незаменимые аминокислоты — валин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, фенилаланин, треонин, триптофан;
2. незаменимые (эссенциальные) жирные кислоты — линолевая, линоленовая, арахидоновая;
3. водо- и жирорастворимые витамины;
4. неорганические (минеральные) элементы — кальций, калий, натрий, хлор, медь, железо, хром, фтор, йод и другие.

11.1.2. Сбалансированный пищевой рацион. Диета, содержащая питательные вещества в соотношении, оптимальном для максимального удовлетворения пластических и энергетических потребностей организма человека, называется сбалансированным пищевым рационом. Считается, что самым благоприятным является соотношение белков, жиров и углеводов близкое к 1:1:4, при условии что общая калорийность рациона соответствует энергозатратам данного человека. Так, для студента-юноши весом 60 кг, энергозатраты составляют в среднем 2900 ккал в сутки и рацион должен содержать: 80-100 г белков, 90 г жиров, 300 — 400 г углеводов.

Раздел 11.2	Характеристика пищевых белков.

Раздел 11.3

Характеристика пищевых жиров.

Характеристика пищевых углеводов. 11.4.1. Пищевые углеводы по способности усваиваться организмом человека делятся на две группы: Биологическая роль усвояемых углеводов: 1. являются основным источником энергии для человека (окисление 1 г дает 4 ккал); 2. служат предшественниками в синтезе многих биомолекул — гетерополисахаридов, гликолипидов, нуклеиновых кислот. Биологическая роль неусвояемых углеводов: клетчатка влияет на перистальтику кишечника, способствует выведению холестерола, препятствует развитию ожирения и желчнокаменной болезни. Суточная потребность: 300-400 г, из них — легкоусвояемых углеводов (фруктозы, сахарозы, лактозы) — 50-100 г, клетчатки 25 г, остальное — крахмал. 11.4.2. Избыток легкоусвояемых углеводов в рационе способствует развитию таких заболеваний как ожирение, сахарный диабет, кариес зубов. Недостаток балластных веществ (клетчатки) способствует развитию рака толстой кишки. Витамины. 11.5.1. Витамины — низкомолекулярные органические соединения, поступающие в организм с пищей и обеспечивающие нормальное протекание биохимических и физиологических процессов. Витамины не включаются в структуру тканей и не используются в качестве источника энергии. 11.5.2. Классификация витаминов. Витамины делятся на две группы: витамины, растворимые в воде и витамины, растворимые в жирах. Водорастворимые витамины — В 1, В 2 , В 6 , В 12 , РР, Н, С, фолиевая кислота, пантотеновая кислота. Жирорастворимые витамины — А, Д, Е, К. Для каждого витамина, кроме буквенного обозначения, существует химическое и физиологическое название. Физиологическое название, как правило, состоит из приставки анти- и названия заболевания, развитие которого предупреждает витамин (например, витамин Н — антисеборрейный). 11.5.3. Провитамины. Некоторые витамины могут синтезироваться непосредственно в организме человека. Соединения, служащие предшественниками для синтеза витаминов в клетках организма человека, называются провитаминами. Например, провитамином витамина А является каротин, витамина D 2 — эргостерол, D 3 — 7-дегидрохолестерол. 11.5.4. Биологическая роль витаминов. Витамины, попадая в организм, превращаются в свою активную форму, которая и принимает непосредственное участие в биохимических процессах.Биологическая роль водорастворимых витаминов заключается в том, что они входят в состав коферментов, участвующих в метаболизме белков, жиров и углеводов в клетках организма человека. В таблице 1 приведены примеры витаминов и их биологическая роль. Коферментные функции водорастворимых витаминов. Витамин Кофермент Тип катализируемой реакции В 1 — тиамин Тиаминдифосфат (ТДФ) Окислительное декарбоксилирование α-кетокислот В 2 — рибофлавин Флавинмононуклеотид (ФМН) и флавинадениндинуклеотид (ФАД) Окислительно-восстановительные В 3 — пантотеновая кислота Кофермент А (НS-КоА) Перенос ацильных групп В 6 — пиридоксин Пиридоксальфосфат (ПФ) Трансаминирование и декарбоксилирование аминокислот В 9 — фолиевая кислота Тетрагидрофолиевая кислота (ТГФК) Перенос одноуглеродных групп В 12 — цианкобаламин Метилкобаламин и дезоксиаденозилкобаламин Трансметилирование РР — никотинамид Никотинамидадениндинуклеотид(фосфат)- НАД + и НАДФ + Окислительно-восстановительные 11.5.5. Антивитамины. Термином антивитамины обозначают любые вещества, вызывающие снижение или полную потерю биологической активности витаминов. По механизму действия их делят на две группы: 1. антивитамины, имеющие структуру, сходную со строением витамина и конкурирующие с ним за включение в кофермент; 2. антивитамины, вызывающие химическую модификацию витамина. Примерами могут служить: тиаминаза (антивитамин В 1 ), акрихин (антивитамин В 2 ), изониазид (антивитамин РР), дикумарол (антивитамин К). 11.5.6. Болезни нерационального потребления витаминов. Для обеспечения нормального протекания биохимических процессов, в организме человека должен поддерживаться определённый уровень концентрации витаминов. При изменении этого уровня развиваются заболевания с симптомами, харктерными для каждого витамина. Гипервитаминозы — заболевания, вызванные избыточным содержанием витаминов в организме. Характерны для жирорастворимых витаминов, способных накапливаться в клетках печени. Чаще всего встречаются гипервитаминозы А и D, связанные с передозировкой их лекарственных препаратов. Гипервитаминоз А характеризуется общими симптомами отравления: сильными головными болями, тошнотой, слабостью. Гипервитаминоз D сопровождается деминерализацией костей, кальцинацией мягких тканей, образованием камней в почках. Гиповитаминозы — заболевания, вызванные недостатком витаминов в организме. Первичные гиповитаминозы связаны с нарушением процессов поступления витаминов в организм при: 1. недостатке витаминов в пище; 2. ускоренном распаде витаминов в кишечнике под действием патогенной микрофлоры; 3. нарушении синтеза витаминов кишечной микрофлорой при дисбактериозе; 4. нарушении всасывания витаминов; 5. приеме лекарственных препаратов — антивитаминов. Вторичные гиповитаминозы связаны с нарушением процессов превращения витаминов в их активные формы в клетках организма человека. Причиной могут служить генетические дефекты или нарушения биохимических процессов при различных заболеваниях органов и тканей. Авитаминозы — заболевания, вызванные полным отсутствием витамина в организме. Строение и биологические функции жирорастворимых витаминов. Витамин А — ретинол. Активная форма: цис-ретиналь. Биологическая роль: 1. контролирует рост и дифференцировку быстро пролиферирующих тканей (эмбриональной, хрящевой, костной, эпителиальной); 2. участвует в фотохимическом акте зрения. Суточная потребность: 0,5-2,0 мг. Основные пищевые источники: сливочное масло, печень животных и рыб, b-каротин в красных плодах. Участие витамина А в механизме сумеречного зрения. В процессе светоощущения главная роль принадлежит пигменту родопсину — сложному белку, состоящему из белка опсина и простетическойгруппы — цис-ретиналя. Под действием света цис-ретиналь света превращается в изомер — транс-ретиналь, что приводит к разрушению пигмента родопсина и возникновению нервного импульса. Восстановление пигмента происходит по схеме: Процесс изомеризации транс-ретинола в сетчатке глаза протекает очень медленно. Основное его количество поступает в кровь, затем в печень, где и происходит быстрое превращение транс-ретинола в цис-ретинол, который попадает в кровь и поглощается сетчаткой глаза. Процесс лимитируется запасом в печени транс-ретинола (витамина А). Гиповитаминоз: нарушение темновой адаптации зрения (ночная слепота) у взрослых; у детей — остановка роста, ороговение эпителия всех органов — гиперкератоз, сухость роговицы глаза — ксерофтальмия, размягчение роговицы под действием микрофлоры — кератомаляция. Витамин D 3 — холекальциферол. Активная форма: 1,25-дигидроксихолекальциферол, кальцитриол. Биологическая роль: 1. регуляция всасывания ионов кальция и фосфатов в кишечнике; 2. реабсорбция ионов кальция в почечных канальцах; 3. мобилизация ионов кальция из костей. Суточная потребность: 10-15 мкг (500-1000 МЕ). Основные пищевые источники: печень животных и рыб, яйца, молоко, сливочное масло. Синтез витамина D 3 и его активных форм в тканях человека. Предшественником (провитамином) витамина D 3 в организме человека служит 7-дегидрохолестерол, который при действиина кожу ультрафиолетового излучения, переходит в холекальциферол. Образование активной формы витамина происходит последовательно в печени и почках путём гидроксилирования по 1 и 25 углеродным атомам. Образующийся 1,25-дигидроксихолекальциферол обладает гормональной активностью (кальцитриол). Тканями-мишенями для него являются кишечник, почки, кости. В эпителии кишечника и почечных канальцах кальцитриол индуцирует синтез Са-связывающего белка, что способствует всасыванию ионов Са 2+ из пищи и реабсорбции их почками. В костной ткани угнетает синтез коллагена, уменьшает Са- связывающую способность, что приводит к мобилизации кальция из костей. Гиповитаминоз: у детей — рахит. Симптомы: 1. снижение мышечного тонуса; 2. деформация костей черепа, груди, позвоночника, нижних конечностей. У взрослых — остеопороз — деминерализация костей. При нарушении образования активных форм витамина D 3 (например, при поражении печени и почек) развивается D-резистентное рахитоподобное состояние. Витамин К — филлохинон. Активная форма: неизвестна. Биологическая роль – участие в синтезе белковых факторов свёртывания крови: II (протромбин), VII (проконвертин), IX (Кристмас-фактор), и X (фактор Прауэра-Стюарта). Суточная потребность: 1 мг. Основные пищевые источники: синтезируется микрофлорой кишечника. Гиповитаминоз — паренхиматозные и капиллярные кровотечения. Витамин Е — токоферол. Активная форма: неизвестна. Биологическая роль — природный антиоксидант, тормозит пероксидное окисление липидов клеточных мембран. Суточная потребность: 5 мг. Основные пищевые источники: растительные масла. Гиповитаминоз у человека — гемолитическая анемия. У животных — мышечная дистрофия, дегенерация спинного мозга, атрофия семенников, пероксидный гемолиз эритроцитов.

Строение и биологические функции водорастворимых витаминов.

Витамин В 1 — тиамин.

Активная форма: кофермент тиаминдифосфат (ТДФ).

Биологическая роль: участвует в реакциях окислительного декарбоксилирования пирувата и α-кетоглутарата.

Суточная потребность: 1-2 мг.

Основные пищевые источники: мука грубого помола, бобовые, мясо, рыба.

Гиповитаминоз: болезнь “бери-бери”. Симптомы: 1. периферические невриты; 2. мышечная слабость; 3. дискоординация движений; 4. увеличение размеров сердца; 5. повышение уровня пирувата в крови. Основная причина смертности у больных бери-бери — сердечная недостаточность.

Витамин В 2 — рибофлавин.

Активные формы: коферменты флавинмононуклеотид (ФМН) и флавинадениндинуклеотид (ФАД).

Биологическая роль: участвует в окислительно-восстановительных реакциях. Например: 1. перенос электронов в дыхательной и монооксигеназной цепях; 2. окисление сукцината; 3. окисление высших жирных кислот.

Суточная потребность: 1,5 — 3,0 мг.

Основные пищевые источники: молоко, печень, мясо, яйца, жёлтые овощи.

Гиповитаминоз часто встречается у беременных, детей, у людей в состоянии стресса. Симптомы: 1. воспаление сосочков языка —глоссит; 2. растрескивание губ и уголков рта — ангулярный стоматит; 3. помутнение хрусталика — катаракта; 4. воспаление роговицы глаза — кератит.

Витамин В 6 — пиридоксин.

Активная форма: кофермент пиридоксальфосфат.

Биологическая роль: — участвует в реакциях: 1. трансаминирования; 2. Декарбоксилирования аминокислот; 3. синтеза никотинамида из триптофана; 4. синтеза δ-аминолевулиновой кислоты (синтез гема).

Суточная потребность: 2 мг.

Основные пищевые источники: хлеб, горох, фасоль, картофель, мясо.

Гиповитаминоз: недостаточность витамина не вызывает специфических симптомов.

Витамин РР — никотинамид (ниацин).

Активная форма: коферменты никотинамидадениндинуклеотид (НАД) и никотинамидадениндинук-леотидфосфат (НАДФ).

Биологическая роль: входит в состав дегидрогеназ. Например: 1. пируватдегидрогеназный комплекс; 2. глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа; 3. глутаматдегидрогеназа; 4. β-гидрокси,β-метилглутарил-КоА-редуктаза и многие другие.

Суточная потребность: 15 — 20 мг.

Основные пищевые источники: мясо, рыба,горох, бобы, орехи.

Гиповитаминоз: болезнь пеллагра. Симптомы:

1. дерматит — поражение кожи; 2. диаррея — поражение слизистой желудочно-кишечного тракта; 3. деменция — слабоумие. Поскольку витамин РР может синтезироваться в организме из аминокислоты триптофан, пеллагру можно лечить, вводя в диету дополнительное количество полноценных животных белков. 60 мг триптофана эквивалентны 1 мг никотинамида.

Витамин В 9 — фолиевая кислота.

Активная форма: кофермент тетрагидрофолиевая кислота.

Биологическая роль: участвует в реакциях переноса одноуглеродных групп при синтезе: 1. пуриновых нуклеотидов; 2. тимидилового нуклеотида; 3. метионина из гомоцистеина; 4. серина и глицина.

Суточная потребность: 1 — 2,2 мг.

Основные пищевые источники: зелёные листья растений, дрожжи.

Гиповитаминоз: макроцитарная анемия.

Витамин В 12 — цианкобаламин.

Активная форма: коферменты метилкобаламин и дезоксиаденозилкобаламин. Имеют сложную структуру, в центре которой находится атом кобальта (Со + ), соединённый с четырьмя пиррольными кольцами, образующими корриновоеядро.

Биологическая роль: участвует в реакциях: 1. трансметилирования; 2. обмена серосодержащих аминокислот; 3. образования коферментных форм фолиевой кислоты.

Суточная потребность: 0,003 мг.

Основные пищевые источники: любые продукты животного происхождения.

Гиповитаминоз: мегалобластическая анемия, развивающаяся при нарушении всасывания витамина в кишечнике. Для всасывания витамина В 12 в кишечнике, необходим специальный белокгастромукопротеин (транскоррин), получивший название — внутренний фактор Касла.

Этот белок вырабатывается в желудке, связывает витамин В 12 (внешний фактор Касла) и образовавшийся комплекс всасывается в кишечнике. Любые причины, приводящие к нарушению выработки желудочного гликопротеина (например, органические поражения желудка, резекция желудка) приводят к гиповитаминозу В 12 .

Витамин С — аскорбиновая кислота.

Активная форма — неизвестна.
Биологическая роль: кофактор реакций гидроксилирования. Например, в реакциях синтеза: 1. серотонина; 2. оксилизина и оксипролина в коллагене; 3. гомогентизиновой кислоты. Кроме того, способствует поступлению железа в кровь из кишечника и высвобождению его из ферритина. Является антиоксидантом.
Суточная потребность: 50-100 мг.
Гиповитаминоз — болезнь цинга (скорбут). Симптомы: 1. боли в суставах; 2. точечные кровоизлияния — петехии; 3. кровоточивость дёсен; 4. расшатывание зубов; 5. анемия; 6. быстрая утомляемость.

Витамин Н — биотин.

Активная форма: биоцитин.

Биологическая роль — участвует в реакциях карбоксилирования при синтезе: 1. пуриновых нуклеотидов; 2. оксалоацетата; 3. малонил-КоА.

Суточная потребность: 0,26 мг.

Основные пищевые источники: молоко, яичный желток, печень, томаты, шпинат.

Гиповитаминоз: так как витамин синтезируется микрофлорой кишечника, то недостаточность встречается редко. Проявляется в виде специфических дерматитов волосистой части

Минеральные (неорганические) вещества.

11.6.1. Кроме шести главных элементов — С, Н, О, Р, N, S, из которых состоят все органические молекулы, человеку необходимо получать ещё около 20 химических элементов. В зависимости от количества, в каком они должны поступать в организм, минеральные вещества делятся на: макроэлементы — кальций, хлор, магний, калий, натрий — суточная потребность более 100 мг имикроэлементы — железо, марганец, медь, йод, фтор, молибден, селен, цинк и др. — суточная потребность — несколько миллиграммов.

11.6.2. Биологическая роль минеральных веществ: 1. являются структурными компонентами тканей (кальций, фтор); 2. обеспечивают водно-солевой баланс (натрий, калий); 3. являются простетической группой ферментов, входят в состав активных центров, стабилизируют структуру ферментов и фермент-субстратных комплексов (магний, железо, медь); 4. участвуют в передаче нервных импульсов (кальций); 5. участвуют в гормональной регуляции обмена веществ (иод входит в состав гормонов щитовидной железы, цинк – в состав инсулина).

11.6.3. Дефицит микроэлементов в воде и пище может приводить к развитию заболеваний. Например, недостаток железа и меди может вызывать анемию, недостаток фтора способствовать возникновению кариеса, при нехватке йода в пище и воде развивается эндемический зоб.

Химические и биологические загрязнители пищи.

11.7.1. Химические загрязнители пищи — продукты технологической деятельности человека. Они попадают в организм с растительной пищей, молоком и мясом животных, выращенных в экологически неблагополучных регионах, а также с консервированными продуктами, приготовленными с нарушением технологии. К химическим загрязнителям относят 1. радиоактивные изотопы; 2. ионы тяжёлых металлов; 3. органические продукты химической промышленности; 4. сельскохозяйственные яды; 5. пищевые добавки. Большинство химических загрязнителей могут накапливаться в организме человека и нарушать обмен веществ.

Ионы тяжёлых металлов: ртуть, свинец, медь, олово, цинк, железо — взаимодействуют с атомами азота нуклеиновых кислот и серы в составе белков, вызывают нарушение функционирования этих макромолекул. При отравлении свинцом отмечаются повышенная утомляемость, бессонница, позднее — расстройства нервной системы, поражение головного мозга. У детей накопление свинца в тканях вызывает снижение умственных способностей.

Нитраты попадают в организм с растительной пищей и водой, в кишечнике восстанавливаются до нитритов, которые окисляют гемоглобин (Fe 2+ ) в метгемоглобин (Fe 3+ ). При отравлении нитритами появляются одышка, головокружение, цианоз, метгемоглобинемия. Кроме того, нитриты, взаимодействуют с аминами (содержащимися в продуктах) образуют нитрозамины — вещества, вызывающие возникновение мутаций и развитие раковых опухолей.

Фенолы, содержащиеся в стоках металлургических предприятий, в питьевой воде в присутствии хлора и на свету способны превращаться в диоксины. Это липофильные соединения, легко встраивающиеся в клеточные мембраны, поражают иммунокомпетентные клетки, вызывают врожденные уродства у детей и опухолевые заболевания.

11.7.2. Биологические загрязнители пищи: токсичные вещества, продуцируемые бактериями, низшими грибами, одноклеточными водорослями; биологически активные соединения, содержащиеся в высших растениях.

Микотоксины — продуцируются микроскопическими грибами — плесенью. Многие из этих веществ способны накапливаться в организме и вызывать при этом эмбриотоксический, мутагенный и канцерогенный эффекты. Например, афлатоксин, вырабатывается грибками, поражающими арахис и кукурузу, является сильнейшим печеночным ядом с выраженным канцерогенным эффектом.

Альготоксины — синтезируются низшими водорослями. Отравление происходит при купании в водоёмах, зараженных такими водорослями, и поедании обитающей в них рыбы. Например,анатоксин, вызывает блокирование нервно-мышечной передачи, что приводит к параличу скелетной и дыхательной мускулатуры.

Растительные гликозиды — могут содержаться в продуктах в дозах, сопоставимых с фармакологическими. Соланин — образуется в клубнях картофеля под действием солнечного света. Он обладает раздражающим действием на слизистые, угнетает деятельность центральной нервной системы.

Источник

Раздел 11.5.6