Витамин А (ретинол, антиксерофтальмический, аксерофтол)
1. Химическое строение и свойства
Витамин А - продукт конденсации b-ионового кольца, двух остатков изопрена и первичного спирта. По химической природе витамин А - циклический ненасыщенный одноатомный спирт.
Витамин А (ретинол)
Известны три витамина этой группы: А1, А2 (у них все двойные связи находятся в транс-конфигурации) и неовитамин А (цис-форма витамина А1). Витамин А2 отличается от А1 присутствием дополнительной двойной связи в кольцевой части молекулы. Витамин А2 в 2-3 раза менее активен, чем витамин А1. Формула витамина А1 – С20Н30О, формула витамина А2 – С20Н28О.
2. Симптомы недостаточности витамина А
Витамин А - витамин роста, витамин, защищающий кожу и зрение. Симптомы недостаточности: кератинизация - ороговение эпителиальной ткани, поражение глаз и ухудшение зрения; ксерофтальмия - сухость роговицы; кератомаляция - размягчение роговицы с последующим некрозом и изъязвлением; куриная слепота - нарушение сумеречного зрения. Повышенному ороговению подвергается и эпителий кожи, что способствует возникновению кожных заболеваний. Особенно опасны изменения эпителия, выстилающего слизистые оболочки дыхательных путей (бронхиты), кишечника (колиты). При А-витаминной недостаточности ослабевают механизмы иммунитета.
3. Биологическая роль
В организме витамин А существует в нескольких формах: спирт, альдегид, кислота, эфир. Формы витамина А связаны взаимными переходами:
О О
А – СН2ОН А – С А - С
Н Н
Спирт – резерв витамина А в тканях. Кислота способствует нормальному росту. Альдегид участвует в образовании зрительного пигмента сетчатки глаза (белок опсин под воздействием витамина А переходит в белок родопсин – зрительный пурпур). Контролирует состояние эпителиальных тканей.
Важное проявление механизма действия витамина А заключается в его участии в регуляции проницаемости мембран, а также в транспорте моносахаридов, необходимых для биосинтеза гликопротеинов. Витамин А оказывает несомненное влияние на усвоение белка пищи и его обмен в организме, а также на некоторые стороны обмена липидов, в том числе убихинона, сквалена, холестерина и частично фосфолипидов.
Предполагают участие витамина А в окислительно-восстановительных реакциях: поскольку в молекуле витамина А имеются двойные связи, он способен образовывать пероксиды, повышающие скорость окисления других соединений.
Активность витамина А выражают в международных (интернациональных) единицах: 1 МЕ витамина А соответствует 3*10-4 мг (1 мг = 3300 МЕ), 0,3g (g = 10-6 г).
4. Содержание в пищевых продуктах
Витамин А в активной форме содержится только в продуктах животного происхождения, особенно много его в печени морских животных и рыб: в рыбьем жире - 15 мг/100 г, печени трески - 4 мг/100 г, сливочном масле - 0,5 мг/100 г, молоке - 0,025 мг/100 г.
По содержанию витамина А жиры подразделяются на низковитаминные (2000 МЕ в 1 г жира) и высоковитаминные.
Примером высоковитаминных жиров является «Витамин А в жире». Выделяют два вида «Витамина А в жире» - с содержанием витамина А от 2000 до 10000 МЕ и свыше 10000 МЕ в 1 г.
Высоковитаминные жиры используют для получения витаминных концентратов (содержание витамина А > 100 000 МЕ в 1 г жира). Концентраты витамина А применяются в медицине, а также для витаминизации пищевых продуктов.
В растительной пище содержатся только провитамины витамина А - каротиноиды (С40Н56) (a, b, g-каротиноиды). Известно 80 каротиноидов. В организме из одной молекулы b-каротина (С40Н56). (С40Н56) образуются две молекулы активного витамина А:
С40Н56 + 2Н2О 2С20Н30О
Провитамин Активный
витамин А
Больше всего b-каротина (С40Н56) содержится в моркови - 9 мг/100 г, красном перце - 2 мг/100 г, помидорах - 1 мг/100г, сливочном масле - 0,2-0,4 мг/100 г.
Суточная потребность человека в витамине А - 1-3 мг, 3300-10000 МЕ.
Витамин Д (антирахитический фактор, кальциферол)
1. Структура витамина группы Д
Название кальциферолы объединяет группу родственных соединений, обладающих антирахитической активностью. Важнейшие среди них – эргокальциферол (витамин Д2), холекальциферол (витамин Д3), дегидрокальциферол (витамин Д4).
Основное отличие структуры кальциферолов от других стероидных соединений состоит в размыкании одного кольца фенантрена, появлении в молекуле трех сопряженных двойных связей и метиленовой группы вместо метильной. Витамин Д2 характерен для растительных объектов, его провитамином является эргостерол.
Витамин Д3 содержится в организме животных в виде провитамина холестерола. Только печеночные жиры некоторых рыб, в том числе трески, содержат витамин Д3 в биологически активной форме.
7-дегидрохолестерол (предшественник витамина Д3) эндогенно синтезируется в коже, под влиянием ультрафиолетовых лучей превращается в витамин Д3.
Витамины Д3 и Д2 - полициклические высокомолекулярные непредельные одноатомные спирты.
2. Симптомы недостаточности витамина Д
Недостаток витамина Д приводит к возникновению рахита. При этом заболевании задерживается зарастание швов между костями черепа, которые избыточно разрастаются; увеличиваются лобные бугры. Деформируются и другие кости. Вследствие недостаточного окостенения реберных хрящей грудная клетка приобретает неправильную форму. Кости ног под влиянием тяжести тела искривляются. Мышцы становятся дряблыми, их тонус понижается, увеличивается живот. Рахит тормозит общее развитие ребенка. Задерживается прорезывание зубов, а сами зубы легко разрушаются, часты желудочно-кишечные расстройства, развивается малокровие, ребенок становится легко подвержен другим заболеваниям. Для взрослого организма характерно появление таких симптомов, как остеопороз (хрупкость, ломкость костей) и остеомаляция (размягчение костей).
3. Биологическая роль
Основные функции витамина Д в организме связаны с обеспечением транспорта Са и Р через биологические мембраны, поддерживают нормальный уровень Са и Р в сыворотке крови, регулируют минерализацию костей, влияют на процессы тканевого дыхания.
Суточная потребность в витамине Д детьми до 6 лет должна составлять от 500 до 1000 МЕ, а более старшим возрасте - 100 МЕ (1 МЕ = 0,025 мкг витамина Д или активности 0,01 мл усредненного медицинского жира).
4. Содержание в пищевых продуктах
Кальциферол содержится в продуктах животного происхождения:
в рыбьем жире - 125 мкг/100 г, печени трески - 100 мкг/100 г, говяжьей печени - 2,5 мкг/100 г, яйцах - 2,2 мкг/100 г, молоке - 0,05 мкг/100 г. Потребность организма частично удовлетворяется за счет его образования в коже под влиянием ультрафиолетовых лучей из провитамина Д.
Промышленно кальциферол получают из дрожжей.
