Строение витамина А и его активных групп. http://biokhimija.ru/vitaminy/svojstva-vitaminov.html

Витамины

http://biokhimija.ru/vitaminy/svojstva-vitaminov.html

Что такое витамины?

Понятием витамины в настоящее время объединяется группа низкомолекулярных веществ разнообразной природы, которые необходимы для биохимических реакций, обеспечивающих рост, выживание и размножение организма. Витамины образно называют пламень жизни, так как жизнь без витаминов невозможна.

Различают следующие группы витаминов:

1. Жирорастворимые витамины: A (ретинол), D (кальциферол), E (токоферол), K (нафтохинон), F (полиненасыщенные жирные кислоты).

Функция жирорастворимых витаминов может быть коферментной (витамин К), антиоксидантной (витамины А и Е), или гормональной (витамины A и D).

2. Водорастворимые витамины: B₁ (тиамин), B₂ (рибофлавин), B₃ (никотинамид), B₅(пантотеновая кислота), B₆ (пиридоксин), B₉ (В_C, фолиевая кислота), B₁₂ (цианкобаламин), H (B₇,биотин), C (аскорбиновая кислота).

Водорастворимые витамины обычно выступают в роли коферментов и простетических групп – таких молекул, которые непосредственно участвуют в работе ферментов.

3. Также выделяют витаминоподобные вещества:

· жирорастворимые – Q (убихинон),

· водорастворимые – B₄ (холин), P (биофлавоноиды), B₈ (инозит), B₁₀ (парааминобензойная кислота), B₁₁ (B_T, карнитин), U (S-метилметионин), N (липоевая кислота), B₁₃ (оротовая кислота), B₁₄ (метоксантин, пиррол-хинолин-хинон), B₁₅ (пангамовая кислота).

Свойства витаминов

Независимо от своих свойств витамины характеризуются следующими общебиологическими свойствами:

1. В организме витамины не образуются, их биосинтез осуществляется вне организма человека, т.е. витамины должны поступать с пищей. Тех витаминов, которые синтезируются кишечной микрофлорой обычно недостаточно для покрытия потребностей организма (строго говоря, это тоже внешняя среда). Исключением является витамин РР, который может синтезироваться из триптофана и витамин D (холекальциферол), синтезируемый из холестерола.

2. Витамины не являются пластическим материалом. Исключение – витамин F.

3. Витамины не служат источником энергии. Исключение – витамин F.

4. Витамины необходимы для всех жизненных процессов и биологически активны уже в малых количествах.

5. При поступлении в организм они оказывают влияние на биохимические процессы, протекающие в любых тканях и органах, т.е. они неспецифичны по органам.

6. В повышенных дозах могут использоваться в лечебных целях в качестве неспецифических средств: при сахарном диабете – B₁, B₂, B₆, при простудных и инфекционных заболеваниях – витамин С, при бронхиальной астме – витамин РР, при язвах ЖКТ – витаминоподобное вещество U и никотиновую кислоту, при гиперхолестеринемии – никотиновую кислоту.

Гиповитаминозы

Нехватка витаминов ведет к развитию патологических процессов в виде специфическихгиповитаминозов или авитаминозов.

Широко распространенные скрытые формы витаминной недостаточности не имеют ярко выраженных внешних проявлений и симптомов, но оказывают отрицательное влияние на работоспособность, общий тонус организма и его устойчивость к разным неблагоприятным факторам.
Повышенное потребление витаминов может дать эффект только в случае их дефицита, при достаточной обеспеченности ими никакого эффекта не будет.
Витамины проявляются не наличием, а отсутствием!

Гипервитаминозы

Жирорастворимые витамины при увеличении дозы накапливаются и могут вызывать гипервитаминозы с рядом общих симптомов (потеря аппетита, расстройство ЖКТ, сильные головные боли, повышенная возбудимость нервной системы, выпадение волос, шелушение кожи) и со специфическими признаками. Яркая картина гипервитаминозов отмечается только для витаминов А и D.

Гиповитаминозы очень распространены

Установлено, что в России 89% населения даже летом испытывают дефицит витамина С, 43% имеют дефицит витамина В₁, 44% – витамина В₂, 68% – витамина В₆, 22% – витамина В₁₂.
У 39% женщин выявляется дефицит фолиевой кислоты (одна из основных причин недоношенности и уродств будущих детей); 45% страдают от нехватки β-каротина (провитамина А), у 21% недостаточность витамина Е.

Причины нехватки витаминов могут быть экзогенными (внешние факторы) и эндогенными (состояние организма):

Экзогенные гиповитаминозы:

· гельминтозы, лямблиозы, дизентерия,

· дисбактериоз кишечника,

· нерациональное питание, т.е. недостаточное потребление с пищей.

Например, установлено, что в сравнении с серединой XX века содержание витаминов в продуктах питания снизилось в среднем примерно на 50%. Это связывают с интенсивным земледелием и истощением почв, с селекцией овощей и фруктов в пользу повышения зеленой массы и красивого внешнего вида.

Эндогенные гиповитаминозы:

· нарушение всасывания (энтероколиты, гастроэнтериты различного происхождения). Например, пернициозная анемия Аддисон-Бирнера при В₁₂-зависимой макроцитарной анемии,

· заболевания печени, дискинезия желчного пузыря (для жирорастворимых витаминов),

· повышенная потребность (беременность, лактация, физические нагрузки),

· генетические дефекты кофермент-образующих ферментов.

Провитамины

Некоторые витамины поступают в организм в виде провитаминов. В организме провитамины превращаются в активные формы, например:

· каротиноиды превращаются в витамин А,

· пищевой эргостерол или 7-дегидрохолестерол под действием ультрафиолетовых лучей превращаются соответственно в эргокальциферол (D₂) и холекальциферол (витамин D₃).

Антивитамины

Вещества, которые замещают витаминные коферменты в биохимических реакциях, или препятствуют синтезу кофермента или еще каким-либо образом препятствуют действию витамина, получили название антивитамины, например:

· дикумарол (антивитамин К) – препятствует образованию активной формы витамина К, что блокирует синтез факторов свертывания крови,

· изониазид (антивитамин РР) – образует "неправильные" коферменты, аналогичные НАД и НАДФ, что блокирует протекание окислительно-восстановительных реакций,

· птеридины (антифолаты) – вытесняют витамин В₉ из реакций и препятствуют синтезу пуриновых и пиримидиновых оснований и, как следствие, нуклеиновых кислот,

· авидин (антивитамин Н) – связывается с витамином в кишечнике и не допускает его всасывания в кровь.

Витамин А (ретинол, антиксерофтальмический)

Источники

С пищевыми продуктами в организм поступает как витамин А, так и каротиноиды – вещества, схожие с ним по строению.

· витамин А содержат рыбий жир (19 мг%), печень морских рыб (до 14 мг%), печень крупного рогатого скота и свиньи, жирномолочные продукты (сливочное масло, сливки, сметана), желток яиц (0,6 мг%),

· каротиноиды имеются в моркови, красном перце, томатах (красные овощи), в пальмовом масле (80 мг%), облепиховом масле (40 мг%).

Суточная потребность

1,0-2.5 мг или 5000 ЕД.

Метаболизм

Всасывается только 1/6 часть потребленных каротиноидов. После всасывания некоторые каротиноиды в печени и кишечнике превращаются в ретинол, при этом из β-каротина образуется 2 молекулы витамина А.

Строение витамина А и его активных групп

Строение β-каротина

Строение

Ретиноиды представляют собой ароматическое кольцо с метильными заместителями и изопреновой цепью. В организме спиртовая группа ретинола окисляется в свои активные формы: альдегидную (ретиналь) или карбоксильную (ретиноевая кислота) группы.

Биохимические функции

1. Антиоксидантная функция. Благодаря наличию двойных связей в изопреновой цепи витамин осуществляет нейтрализацию свободных кислородных радикалов, особенно существенно эта функция проявляется у каротиноидов.

2. Регуляция экспрессии генов. Ретиноевая кислота стимулирует экспрессию генов многих рецепторов к факторам роста. Иными словами, повышает чувствительность клеток к ростовым стимулам. Благодаря этому она:

· регулирует нормальный рост и дифференцировку клеток эмбриона и молодого организма,

· регулирует деление и дифференцировку быстро делящихся тканей – хряща, костной ткани, сперматогенного эпителия, плаценты, эпителия кожи, слизистых, иммунной системы.