Тема 5 Витамины, сВОЙСТВА, РАСПРОСТРАНЕНИЕ И ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ

 

Витамины — это группа низкомолекулярных органических соединений различного химического происхождения, но объединенные по признаку строгой необходимости для организма. Витамины необходимы для нормального функционирования всех органов и систем, роста и развития организма в целом. Некоторые организмы, в том числе и человек, неспособны самостоятельно синтезировать витамины, поэтому должны получать их из внешних источников в готовом виде.

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;

- Недостаток или нарушение их ассимиляции приводит к развитию патологических процессов в виде гиповитаминозов – болезней, обусловленных недостаточным поступлением витаминов с пищей или плохим их усвоением, авитаминозов – болезней, возникающих при полном отсутствии их или при полном нарушении усвоения какого-либо витамина, и гипервитаминозов – болезней, связанных с поступлением в организм чрезвычайно больших количеств витаминов.

Открыты витамины Н.И. Луниным (1880 – искусственное и натуральное молоко). В 1912 биохимик Фучек выделил из рисовых отрубей вещество, предотвращающее полиневрит (бери-бери). Вещество содержало аминогруппу, поэтому названо витамины (vita– жизнь).

Действие витаминов основано на том, что, поступая в организм, они превращаются в свои активные формы, которые, как правило, являются коферментами или простетическими группами, входящими в состав важнейших ферментов и ферментных систем. Поэтому при отсутствии или недостатке витаминов нарушается нормальное развитие организма человека и животных и жизненно важные процессы либо приостанавливаются, либо не протекают совсем. Витамины в составе ферментов регулируют обмен веществ живых организмов.

Причины гипо- и авитаминозов у человека и животных обычно делят на:

– экзогенные;

– эндогенные.

К экзогенным (внешним) причинам относятся недостаточное поступление витаминов или их полное отсутствие в пище, т. е. причиной является недостаточное или неполноценное питание.

К эндогенным (внутренним) причинам относятся: повышенная потребность в витаминах при некоторых физиологических состояниях (беременность, лактация); усиленный распад витаминов в кишечнике вследствие развития в нем микрофлоры; нарушение процесса всасывания витаминов, когда относительная недостаточность витаминов развивается при полноценном питании; болезни печени и поджелудочной железы, когда нарушается процесс всасывания липидов и, следовательно, в том числе усвоение жирорастворимых витаминов.

Классификация витаминов

В зависимости от растворимости витамины делятся на жирорастворимые и водорастворимые

В приведенной ниже классификации витаминов указаны их буквенные обозначения, а также дается основной биологический эффект (иногда с приставкой -анти, указывающей на способность данного витамина предотвращать развитие соответствующего заболевания):

Жирорастворимые витамины

Витамин А (антиксерофтальмический).

Витамин D (антирахитический).

Витамин К₃ (антигеморрагический).

Витамин Е (витамин, способствующий размножению).

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).

Как правило, витамины одного наименования представлены группой нескольких близких по химическому строению и биологическим свойствам соединений.

 

Жирорастворимые витамины

Витамины группы А. Витамин А (ретинол) известен в виде трех витаминов: А₁, А₂ и цис-формы витамина А₁. С химической точки зрения витамин А₁ представляет собой 20-атомный циклический непредельный одноатомный спирт, состоящий из шестичленного кольца (b-ионона), двух остатков изопрена и первичной спиртовой группы (рис. 16).

Витамин А₂ отличается от А₁ наличием дополнительной двойной связи в кольце b-ионона.

 

Рис. 16. Витамин А: ретинол и дегидроретинол

 

Витамины группы А хорошо растворимы в жирах и жировых растворителях: хлороформе, бензоле, ацетоне, эфире, спиртах и др. Витамин А может откладываться в печени в форме более устойчивых сложных эфиров с уксусной или пальмитиновой кислотой. Запас этот при необходимости используется организмом.

Признаки недостаточности витамина А у человека и животных: торможение роста, похудание и общее истощение организма, сухость кожи, ксерофтальмия («сухие глаза»), сухость слизистых оболочек, стерильность самцов, «куриная слепота». Последняя используется для ранней диагностики недостаточности витамина А.

При гипервитаминозе А наблюдается воспаление глаз, выпадение волос, общее истощение организма. При этом теряется аппетит, наблюдаются головные боли, бессонница, тошнота и рвота.

Распространение в природе и суточная потребность. Витамин А широко распространен в природе. Он содержится только в продуктах животного происхождения: в печени крупного рогатого скота, свиней, птиц, в желтке яиц, сливочном масле, мясе и рыбе. Особенно много свободного витамина А в жирах печени морского окуня (35 %), трески, палтуса, акулы и тунца.

В растениях витамин А не встречается, но многие растения содержат провитамин А — каротиноиды, которые в организме человека и животных ферментативным путем могут превращаться в витамин А. Каротиноиды впервые выделены из моркови (от лат. «карота» — морковь). Известно три типа каротиноидов: a-, b- и g-каротины, отличающиеся как по химическому строению, так и по биологической активности. Наибольшей биологической активностью обладает b-каротин, так как он содержит два b-иононовых кольца и при его гидролитическом распаде под действием фермента каротиназы образуется две молекулы витамина А.

При гидролитическом расщеплении a- и g-каротина образуется по одной молекуле витамина А, так как эти провитамины содержат по одному b-иононовому кольцу. Степень усвоения каротиноидов и свободного витамина А зависит от содержания жиров в пище. b-Каротин придает моркови, тыкве, батату, апельсинам, персикам и другим овощам и фруктам характерный для них цвет. Каротиноиды наряду с хлорофиллом содержатся также во всех зеленых частях растений.

В корнеплодах моркови на долю b-каротина приходится около 80 %, остальное — на долю a-каротина.

Суточная потребность витамина А для взрослого человека составляет от 1 до 2,5 мг, а b-каротина — от 2 до 5 мг. Основной тканью, где накапливается витамин А у человека, служит печень, содержащая в норме около 20 мг этого витамина на 100 г массы.

Физиологическая функция. Благодаря наличию в молекуле двойных связей витамин А может участвовать в окислительно-восстановительных реакциях, образуя при этом перекиси, которые, в свою очередь, повышают скорость окисления других соединений.

Витамины группы D (кальциферол). Эта группа витаминов представлена в виде нескольких соединений, отличающихся по строению и биологической активности. Для человека и животных активными препаратами являются витамины D_2­ – эргокальциферол и D₃ – холкальциферол. В растениях содержатся провитамины витаминов группы D – фитостерины , которые под действием ультрафиолетовых лучей с длиной волны 280...310 нм в организме животных и человека превращаются в витамины группы D.

С химической точки зрения фитостерины представляют собой одноатомные ненасыщенные циклические спирты, в основе структуры которых лежит кольцо фенантрена.

Витамины группы D образуются в коже человека под действием света (рис. 17).

Рис. 17. Фотохимическое превращение холестерина в

холкальциферол (витамин D₃)

 

Недостаток витамина D в рационе детей приводит к возникновению рахита, в основе которого лежат изменения фосфорно-кальциевого обмена и нарушение отложения в костной ткани фосфата кальция.

Недостаточность витамина D у детей вызывается в значительной степени дефицитом ультрафиолетовых лучей, способствующих образованию витамина D в коже из его предшественников.

При D-авитаминозе нарушаются процесс всасывания кальция и фосфора в кишечнике и транспортировка фосфата кальция в костную ткань. Возможно нарушение фосфорилирования ряда органических соединений.

Распространение в природе и суточная потребность. Наибольшее количество витамина D содержится в продуктах животного происхождения: сливочном масле, желтке яиц, печени, жирах, в том числе в рыбьем жире. Из растительных продуктов наиболее богаты провитамином D растительные масла (подсолнечное, оливковое и др.); много витамина D в дрожжах.

Суточная потребность в витамине D для детей колеблется от 12 до 25 мкг (1 мкг равен 0,001 мг) в зависимости от возраста, физиологического состояния организма, соотношения солей фосфора и кальция в рационе. Если человек получает достаточную дозу ультрафиолетового облучения (солнечных лучей), у него нет необходимости в дополнительных количествах витамина D.

Физиологическая функция. Хотя витамин D сам по себе не обладает биологической активностью, он служит предшественником 1,25-дигидроксихолкальциферола, который образуется из витамина D в коже, печени, почках, откуда он переносится в другие органы и ткани, главным образом, в тонкий кишечник и кости, т. е. 1,25-дигидроксихолкальциферол выполняет роль гормона.

Витамины группы Е. Витамин Е (токоферол) также представляет группу близких по химическому строению соединений. Первоначально из масла пшеничных зародышей и из хлопкового масла было выделено вещество, которое оказалось необходимым для нормального размножения животных, предохраняя их от бесплодия. Отсюда витамин Е получил свое название. Токоферол в переводе с греческого означает: «токос» — потомство и «феро» — нести.

В настоящее время известно 8 природных соединений, обладающих биологической активностью витамина Е. Наиболее известным из них является a-токоферол (рис. 18).

Рис. 18. Витамин Е: a-, b- и g-токоферолы

 

Молекула токоферолов состоит из ароматического кольца и длинной изопреноидной боковой цепи.

Молекулы различных токоферолов (a, b, g и др.) отличаются друг от друга числом и расположением метильных групп в бензольном кольце.

При недостатке витамина Е наблюдаются шелушение кожи, мышечная слабость, дегенерация печени.

Распространение в природе и суточная потребность. Витамин Е широко распространен в природе. Важнейшим источником витамина Е для человека являются растительные масла (подсолнечное, оливковое, хлопковое, соевое, кукурузное и др.), а также листовые овощи — салат и капуста. Суточная потребность в витамине Е для взрослых составляет 20...30 мг, при большой нагрузке (беременности, тяжелом физическом труде), а также с возрастом она увеличивается.

Физиологическая функция. Витамин Е — один из самых сильных антиоксидантов. Он предохраняет от окисления в первую очередь полиненасыщенные жирные кислоты и препятствует тем самым образованию вредных для живых организмов органических перекисей. Витамин Е защищает также чувствительный к действию кислорода витамин А и каротин от окислительного разрушения, усиливая тем самым снабжение организма витамином А. При недостатке витамина Е наблюдается снижение интенсивности дыхания, так как витамин Е участвует в цепи переноса электронов от восстановленных анаэробных дегидрогеназ.

Витамины группы К. Витамин К (нафтохинон) представлен двумя соединениями. К группе витаминов К относятся два типа хинонов (витамины К₁ и К₂) с боковыми цепями, представленными изопреновыми звеньями, в основе циклической структуры которых лежит кольцо 1,4-нафтохинона. Витамин К₁ – это филлохинон-4, а витамин К₂ – менахинон-6 (рис. 19). Витамин К₁ впервые выделен из люцерны, витамин К₂ – из рыбной муки, где он синтезировался микроорганизмами.

Рис. 19. Витамин К: филлохинон и менахинон

 

При авитаминозе К возникают самопроизвольные кровотечения (носовые кровотечения, внутренние кровоизлияния). Кроме этого любые повреждения кровеносных сосудов при авитаминозе К могут привести к обильным кровотечениям. У человека авитаминоз К встречается реже, чем другие авитаминозы.

Распространение в природе и суточная потребность. Наиболее богаты витамином К зеленые листья каштана, крапивы, люцерны, овощи — капуста, шпинат, тыква, зеленые томаты, растительное масло, ягоды рябины. Из животных продуктов он содержится только в печени свиньи. Суточная потребность в витамине К для человека не установлена, так как он синтезируется микрофлорой кишечника.

Физиологическая функция. Витамин К принимает участие в механизме свертывания крови. Он необходим для нормального образования в плазме крови белка протромбина, являющегося неактивным предшественником тромбина—фермента, превращающего белок плазмы крови фибриноген в фибрин — нерастворимый волокнистый белок, способствующий формированию сгустка крови.

 

Водорастворимые витамины

Витамин В₁ (тиамин, аневрин). В структуре молекулы витамина В₁ содержится бициклическая система, состоящая из пиримидинового и тиазольного, содержащего азот и серу, колец. В тканях животных витамин В₁ присутствует главным образом в виде кофермента — тиаминпирофосфата (рис. 20).

Водные растворы тиамина в кислой среде выдерживают нагревание до высоких температур без снижения биологической активности. В нейтральной и щелочной средах витамин В₁ быстро разрушается при нагревании. Этим объясняется частичное или полное разрушение тиамина при кулинарной обработке пищи, в частности при выпечке теста с добавлением соды или карбоната аммония. Витамин В₁ чувствителен к свету и кислороду воздуха, распадается под действием ультрафиолетовых лучей.

Рис. 20. Витамин В1: тиамин и тиаминпирофосфат (кофермент)

 

При отсутствии в рационе питания тиамина развивается тяжелое заболевание бери-бери, широко распространенное в ряде стран Азии и Индокитая, где население питается в основном полированным рисом. Для этой болезни характерны быстрая потеря веса, плохое самочувствие, отсутствие аппетита, пониженная умственная и физическая работоспособность, нервозность и различные неврологические расстройства (полиневриты).

Распространение в природе и суточная потребность. В связи с тем что витамин В₁ выполняет важную функцию в обмене углеводов, он присутствует практически во всех живых организмах. Основное количество его человек получает с растительной пищей. Много витамина В₁ содержится в дрожжах, в пшеничном хлебе из муки грубого помола, в оболочке и зародыше семян зерновых культур, сое, горохе, фасоли, гораздо меньше — в картофеле, капусте, моркови.

Из продуктов животного происхождения наиболее богаты витамином В₁ печень, почки, мозги, желтки яиц и молоко. Ценным природным источником витамина В₁ являются пивные дрожжи. Потребление тиамина для разных групп населения составляет от 1,3 до 1,9 мг/сут.

Физиологическая функция. Витамин В₁ в форме тиаминпирофосфата является коферментом — простетической группой фермента пируватдекарбоксилазы, который катализирует декарбоксилирование пировиноградной кислоты СН₃—СОСООН. Пировиноградная кислота, образующаяся на первом этапе процесса дыхания — при гликолизе, является ключевым веществом диссимиляции углеводов.

Витамин В₁ также входит в состав ферментного комплекса, катализирующего окислительное декарбоксилирование кетокислот в реакциях цикла Кребса, например a-кетоглютаровой.

Витамин В₂. Рибофлавин, является компонентом флавиновых нуклеотидов. В молекулу рибофлавина входит гетероциклическое соединение изоаллоксазин, к которому присоединен пятиатомный спирт рибит.

Рибофлавин хорошо растворим в воде, устойчив в кислых растворах, но легко разрушается в нейтральных и щелочных растворах, устойчив к кислороду воздуха и высокой температуре (не выше 120 °С).

При недостатке рибофлавина наблюдается ухудшение аппетита, снижение веса, выпадение волос. Специфичными для В₂-авитаминоза являются воспалительные процессы слизистых оболочек — языка, губ, особенно в уголках рта, ухудшение зрения. У людей при недостатке витамина В₂ часто развивается мышечная слабость, слабость сердечной мышцы, быстрая утомляемость, возникают бессонница и неврастенические симптомы.

Распространение в природе и суточная потребность. Рибофлавин широко распространен в природе. Он содержится почти во всех животных тканях и растениях. Высокое содержание его в хлебопекарных и пивных дрожжах. Для обеспечения суточной потребности в витамине В₂ важное значение имеют такие продукты питания, как печень, почки, сердце, мясо, рыба, молоко, сыр, яйца, свежие овощи, семена злаков, хлеб из муки грубого помола.

Потребность человека в рибофлавине составляет 2...4 мг/сут.

Физиологическая функция. Рибофлавин принимает непосредственное участие в обмене веществ, входя в состав молекул окислительно-восстановительных ферментов – флавопротеинов. В качестве кофермента рибофлавин содержится в простетической группе флавинмононуклеотида (FMN) и флавинадениндинуклеотида (FAD).

Витамин В₆. Группа витамина В₆ включает три активные формы: пиридоксин, пиридоксаль и пиридоксамин. Все они обладают функциями витамина В₆.

Водные растворы витамина В₆ устойчивы по отношению к кислотам и щелочам, к теплу и свету, хотя препараты витамина В₆ чувствительны к свету, особенно к действию ультрафиолетовых лучей.

Отсутствие или недостаток витамина В₆ приводит к возникновению кожных заболеваний (дерматитов) у грудных детей. Недостаточность витамина В₆ наблюдается у больных туберкулезом.

Распространение в природе и суточная потребность. Витамин В₆ широко распространен в продуктах растительного происхождения. Важными источниками витамина В₆ в питании человека служат мясо, печень, почки, мозги, печень и икра трески, желток яиц, молоко, дрожжи, хлебные злаки, горох, фасоль, картофель.

Для восполнения потребности взрослый человек должен в сутки получать около 2 мг витамина В₆.

Физиологическая функция. Пиридоксин принимает участие в процессах азотного обмена. Поэтому при недостатке витамина В₆ в пище наблюдается нарушение белкового обмена в животных организмах. Витамин В₆ в виде своего фосфорного эфира — пиридоксальфосфата (рис. 21) входит в состав ферментов, катализирующих реакции декарбоксилирования аминокислот, а также ферментативного переаминирования кислот аминотрансферазой. Таким образом пиридоксальфосфат является простетической группой ферментов аминотрансфераз (трансаминаз), катализирующих реакцию переаминирования.

 

 

Рис. 21. Коферментные формы витамина В6: пиридоксальфосфат и пиридоксаминфосфат

 

Витамин В₁₂ (цианкобаламин). Витамин В₁₂ в структуре молекулы содержит трехвалентный атом кобальта Со. Он является единственным витамином, в состав которого входит металл. Витамин В₁₂ имеет характерную для соединений кобальта розовую окраску. Недостаток витамина В₁₂ у человека и животных приводит к развитию злокачественной анемии, так как этот витамин принимает участие в образовании красных кровяных телец крови. Кроме того, при В₁₂-авитаминозе возникают расстройства нервной системы.

Витамин В₁₂ нестоек к кислотам, щелочам, свету и температуре выше 210 °С.

Распространение в природе и суточная потребность. Витамин В₁₂ — единственный витамин, синтез которого осуществляется только микроорганизмами. Поэтому он найден лишь в продуктах животного происхождения, так как синтезируется микроорганизмами в пищеварительном тракте животных, и продуктах обмена микроорганизмов. В питании человека важным источником витамина В₁₂ являются печень (100 мкг на 100 г печени), почки, желтки яиц, рыба и молоко.

Потребность взрослого человека в витамине В₁₂ составляет 2,5...5 мкг/сут.

Физиологическая функция. Витамин В₁₂ входит в состав ряда ферментативных систем в качестве кофермента (простетической группы).

Метилкобаламин принимает участие в качестве переносчика метильной группы при синтезе метионина, нуклеотидов и нуклеиновых кислот. При недостатке метилкобаламина нарушается синтез нуклеиновых кислот.

Другая группа реакций, в которых участвуют В₁₂-кофермент—дезоксиаденозилкобаламин, заключается в переносе водорода и образовании новой углеродной связи. К другим реакциям с участием витамина В₁₂, например, относится реакция ферментативного восстановления рибонуклеотидов до дезоксирибонуклеотидов и некоторые другие.

Витамин РР (никотиновая кислота, никотинамид, ниацин). Витамин РР получил название антипеллагрического витамина, так как в его отсутствие развивается болезнь пеллагра (шершавая кожа), при этом поражаются кожные покровы (дерматиты), нарушается нервная деятельность. Пеллагра распространена во многих районах мира, где люди питаются кукурузой и мало едят мяса, яиц, молока.

Никотиновая кислота и никотинамид и в кристаллическом виде, и в водных растворах устойчивы к действию кислорода воздуха, света, повышенных температур, они устойчивы в кислой, но неустойчивы в щелочной среде. В сильнокислотных и щелочных растворах при нагревании никотинамид гидролизуется с образованием никотиновой кислоты. Оба эти вещества обладают одинаковой витаминной активностью. Никотиновая кислота в организме переходит в форму амида.

Распространение в природе и суточная потребность. Никотиновая кислота также относится к витаминам, широко распространенным в растительных и животных организмах. В основном она содержится в мясе, печени, почках, рисе, хлебе, картофеле и других продуктах. Потребность взрослого человека в витамине РР составляет 15...25 мг/сут.

Физиологическая функция. Физиологическая роль витамина РР связана с его участием в форме коферментов никотинамидадениндинуклеотида (NAD⁺) и никотинамидадениндинуклеотидфосфата (NADP⁺) в окислительно-восстановительных реакциях, катализируемых анаэробными дегидрогеназами.

Пантотеновая кислота (витамин В₃). Пантотеновая кислота в химическом отношении является соединением b-аланина и a-, g-дигидрокси-b, b-диметилмасляной кислоты (рис. 22).

Рис. 22. Пантотеновая кислота и кофермент А

 

Пантотеновая кислота представляет собой вязкую светло-желтую маслянистую жидкость, хорошо растворимую в воде. Она малоустойчива при нагревании и легко гидролизуется по месту пептидной связи под действием слабых кислот и щелочей. Поэтому она известна главным образом в виде солей кальция и натрия.

При недостатке или отсутствии пантотеновой кислоты у человека и животных развиваются дерматиты, поражения слизистых оболочек, происходят изменения желез внутренней секреции, нервной системы, сердца, почек, прекращается рост, снижается аппетит, истощается организм.

Распространение в природе и суточная потребность.Основным пищевым источником пантотеновой кислоты для человека являются печень, почки, мышцы, мозги, яичный желток, а также дрожжи, злаки и другие растения, в первую очередь бобовые. Пантотеновая кислота синтезируется микрофлорой кишечника.

Потребность взрослого человека в пантотеновой кислоте составляет 10 мг/сут.

Физиологическая функция.Пантотеновая кислота входит в состав кофермента А (СоА), в состав которого она входит (см. рис. 8). Кофермент А активирует слабореакционноспособные карбоновые кислоты.

Биотин (витамин В₇, витамин Н, биос II). Биотин в химической структуре имеет имидазольное кольцо, содержащее серу.

Это слабая одноосновная кислота, стабильная в кристаллическом состоянии при температуре до 100 °С, в растворе устойчивая к нагреванию и действию разбавленных кислот, щелочей, а также к кислороду воздуха.

При недостатке биотина у животных и человека наблюдается депигментация кожи, развиваются дерматиты.

Распространение в природе и пищевых продуктах.Биотин содержится почти во всех животных и растительных продуктах в виде комплексного соединения с белком. Комплекс гидролизуется под действием кислот и ферментов, в частности папаина.

Потребность взрослого человека в биотине от 0,15 до 0,3 мг/сут.

Физиологические функции.Биотин является коферментом ряда ферментов—карбоксилаз. Так, он входит в состав фермента пируваткарбоксилазы.

Фолиевая кислота (витамин В₉, витамин В_с, витамин М, фолацин, птероил-глутамат). В химической структуре фолиевой или птероилглутаминовой кислоты бициклическая птеридиновая система состоит из сконденсированных ядер пиримидина и пиразина:

 

 

Фолиевая кислота легко разрушается при нагревании, а также под действием света.

При недостатке фолиевой кислоты в организме человека и животных наблюдается нарушение образования форменных элементов крови, возникает злокачественная «тропическая» анемия, снижается сопротивляемость организма заболеваниям.

Распространение в природе и пищевых продуктах. Фолиевая кислота широко распространена в пищевых продуктах растительного и животного происхождения, присутствуя в них в связанном состоянии в структуре полипептидов и высвобождаясь под действием ферментов.

Потребность взрослого человека в фолиевой кислоте от 0,1 до 0,5 мг в сутки.

Физиологические функции.Фолиевая кислота приобретает свойства кофермента и входит в молекулу ферментов, катализирующих перенос одноуглеродных групп: в реакциях введения одноуглеродного фрагмента в скелет пурина при его биосинтезе, в реакциях синтеза тимина при биосинтезе нуклеиновых кислот, а также в реакциях биосинтеза и катаболизма (биораспада) аминокислот.

Витамин С (аскорбиновая кислота). По химической структуре аскорбиновая кислота представляет собой лактон, по структуре близкий к L-глюкозе. Аскорбиновая кислота — довольно сильная кислота. Кислый характер ее обусловлен наличием двух обратимо диссоциирующих гидроксилов у 2-го и 3-го углеродного атомов (рис.23).

Рис. 23. Витамин С: L-аскорбиновая и L-дегидроаскорбиновая кислоты

 

Дегидроаскорбиновая кислота также обладает С-витаминной активностью.

При приготовлении пищи возникают трудности с витамином С, так как он очень чувствителен к свету, кислороду воздуха и теплу.

Аскорбиновая кислота является необходимым витамином для человека, обезьян и морских свинок.

При отсутствии витамина С у человека начинается цинга, отмечаются потеря веса, общая слабость, одышка, боли в сердце, сердцебиение.

Значение витамина С для здоровья и нормального самочувствия настолько велико, что даже недостаток его вызывает значительные нарушения в организме: плохое самочувствие, снижение умственной и физической работоспособности, быстрая утомляемость, повышенная чувствительность к простуде и инфекциям, нарушение функций желудочно-кишечного тракта.

Распространение в природе и суточная потребность.Витамин С широко распространен в природе. Для удовлетворения потребности в аскорбиновой кислоте важное значение в питании человека имеют продукты растительного происхождения. Много витамина С в болгарском перце, салате, капусте, хрене, укропе, плодах черной смородины, ягодах рябины, в незрелых грецких орехах, облепихе, особенно много в цитрусовых. Картофель также относится к основным повседневным источникам витамина С. Из непищевых источников витамином С богаты хвоя, листья черной смородины, грецкого ореха и шиповник. Из тканей и органов животных значительное количество аскорбиновой кислоты содержат печень, надпочечники и гипофиз.

Суточная потребность человека в витамине С на порядок выше суточной потребности в других витаминах и составляет 100…120 мг.

Физиологическая функция.Наиболее важное химическое свойство аскорбиновой кислоты — это способность обратимо окисляться в дегидроаскорбиновую кислоту под действием аскорбатоксидазы, образуя окислительно-восстановительную систему, связанную с переносом протонов и электронов.

Для предотвращения окисления аскорбиновой кислоты при кулинарной обработке проводят бланширование, т. е. кратковременную тепловую обработку плодов и овощей паром. При этом происходит инактивация аскорбатоксидазы и аскорбиновая кислота не окисляется в дегидроаскорбиновую. Другим условием стабилизации аскорбиновой кислоты является приготовление пищи (компоты, маринады) в кислой среде. В этих условиях реакция сдвинута влево, в сторону образования аскорбиновой кислоты.

Витамин С в качестве кофактора ферментов гидроксилаз участвует в синтезе белка коллагена на стадии превращения остатков аминокислот пролина и лизина в полипептидных цепях в остатки гидроксипролина и гидроксилизина.

При авитаминозе витамина С стабильные и прочные коллагеновые фибриллы не образуются, кровеносные сосуды становятся ломкими, соединительные ткани также не образуются, раны не заживают. Именно ослабление соединительных тканей и ведет при цинге к расшатыванию и выпадению зубов.

 

Тема 6  Углеводы

 

Углеводы — это альдо- или кето-производные многоатомных спиртов. Сахара, имеющие в своем составе альдогруппу , называют альдозами, а имеющие в составе кетогруппу — кетозами.

 

К альдосахарам относятся рибоза, глюкоза, манноза, галактоза и др.:

 

 

К сахарам, имеющим кетогруппу, относятся рибулоза и фруктоза:

Важнейшие химические свойства углеводов обусловливаются присутствием в их молекуле именно этих групп.

В состав углеводов обязательно входят углерод, водород и кислород. Массовая доля углерода составляет 44 %, водорода — 6, кислорода — 50 %. Соотношение атомов водорода и кислорода в углеводах такое же, как и в воде, — 2:1.

 

---

Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 533; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!