Витамин С (аскорбиновая кислота)

Первые сведения о существовании особого вещества, предотвращающего возникновение цинги, относится к 1885 г и связаны с именем русского исследователя В.В. Пашутина. Однако в чистом виде оно было выделено только в 1927 г, в этом же году была расшифровано его химическое строение. На рис. 24 представлены структурные формулы витамина С и его окисленной формы:

Аскорбиновая кислота L-дегидроаскорбиновая

кислота

 

Рис. 24. Структурные формулы аскорбиновой кислоты и ее окисленной формы

Аскорбиновая кислота легко подвергается окислению, теряя при этом два атома водорода, и превращается в дегидроаскорбиновую кислоту. Последняя вновь легко восстанавливается в аскорбиновую кислоту. Это свойство витамина С во многом определяет его роль в организме как важного участника окислительно-восстановительных процессов.

Витамин С имеет непосредственное отношение к синтезу важнейшего белка соединительной ткани - коллагена. Нарушение синтеза коллагена лежит в основе цинги – специфического заболевания, возникающего при дефиците витамина С. Болезнь проявляется в нарушении соединительной ткани, в первую очередь, в повышении проницаемости и хрупкости стенок кровеносных сосудов, что приводит к кровоизлияниям. Кроме того, происходят изменения костной ткани и зубов: зубы разрушаются, расшатываются и выпадают.

При недостатке витамина С нарушается синтез мужского полового гормона, ускоряются процессы старения. Аскорбиновая кислота снижает артериальное давление, оказывает профилактический эффект против некоторых видов раковых заболеваний, препятствует образованию в желудке нитрозаминов, являющихся канцерогенами, снижает воздействие вредных веществ, содержащихся в табачном дыме, ослабляет воздействие алкоголя.

Среди механизмов положительного воздействия аскорбиновой кислоты на организм человека большое значение придается участию ее восстановленной формы в предохранении от окисления активных –SН групп белков, в первую очередь, белков – ферментов. Витамин С обладает антиоксидантной активностью, предупреждая вредное воздействие на организм так называемых свободных радикалов, в частности, активных форм кислорода. Антиоксидантная функция витамина С проявляется особенно эффективно при одновременном его приеме с витаминами А и Е.

В медицинских целях витамин С широко применяется для лечения атеросклероза, различных заболеваний сердечно-сосудистой системы, органов дыхания, почек, печени, эндокринной и нервной системы, болезней крови, суставов, туберкулеза, отравлений.

Источником витамина С для человека являются продукты растительного происхождения. Особенно высоко его содержание в плодах шиповника, черной смородине, облепихе, рябине, красном перце, лимонах, капусте.

Витамин Р (рутин)

Витамин Р был впервые выделен в 1936 г как вещество, улучшающее состояние капилляров. Под этим названием объединяется группа веществ, близких по физиологическому воздействию и химической структуре, в основе которой лежит скелет флавона, представленный на рис. 25.

Рис. 25. Основа химической структуры витамина Р (рутина) – скелет флавона

При дефиците витамина Р повышается проницаемость стенок капилляров. Это проявляется в кровоизлияниях при сдавливании тканей, болях в конечностях, общей слабости и быстрой утомляемости.

Механизм действия витамина Р связан с его участием в окислительно-восстановительных реакциях и обеспечении нормального хода процессов биологического окисления. Действие витамина Р тесно связано с воздействием на обменные процессы аскорбиновой кислоты. Влияние на процессы биологического окисления каждого из этих витаминов усиливается в присутствии другого.

В медицине витамин Р применяется при геморрагических диатезах, ревматизме, язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки, некоторых заболеваниях печени, желчного пузыря, глаз, кожи.

В продуктах питания рутин сопутствует витамину С. Кроме того, его много в бруснике, чернике, клюкве, сливе, вишне, винограде, других фруктах, а также в гречке.

Витамин Н (биотин)

Впервые в чистом виде биотин был выделен в 1936 г, а еще через шесть лет была установлена его химическая структура, представленная на рис. 26.

Рис. 26. Химическая структура витамина Н (биотина)

При дефиците витамина Н наблюдается выпадение волос, воспаление кожных покровов, усиление выделения жира сальными железами кожи. Механизм действия витамина Н окончательно не установлен. Предположительно он входит в состав ферментов карбоксилаз, а также некоторых других ферментов.

Источником биотина для человека являются печень и почки животных, желток куриного яйца, молоко, томаты, соя, морковь, горох, картофель.

 

Витамин U (метилметионинсульфоний)

Витамин U был открыт в 1969 году как противоязвенное средство. Химическое строение витамина U представлено на рис. 27.

Рис. 27. Химическое строение витамина U

Механизм его действия связан с тем, что он является активным поставщиком метильных (-СН₃) групп для химических процессов, связанных с регенерацией слизистых оболочек органов пищеварения. Источником витамина U для человека являются спаржа, капуста, томаты, сельдерей и зеленый чай.

Витаминоподобные вещества

В последние годы наряду с витаминами широкую известность получили т.н. витаминоподобные вещества. Они, как и витамины, необходимы для нормального функционирования организма, но не обладают некоторыми характерными для витаминов особенностями. Так, при их выраженном дефиците не наступает состояние авитаминоза. Причина этого кроется в том, что они или синтезируются в самом организме, или в достаточном количестве синтезируются микрофлорой кишечника. К числу витаминоподобных веществ относятся:

1. Холин

2. Пангамовая кислота (витамин В₁₅)

3. Оротовая кислота (витамин В₁₃)

4. Карнитин (витамин В_т)

5. Инозит (витамин В₈)

6. Убихинон (кофермент Q)

7. Парааминобензойная кислота

8. Витамин F (комплекс незаменимых полиненасыщенных жирных кислот.

Гормоны

Протекающие в организме человека чрезвычайно сложные и разнообразные процессы обмена веществ, деятельность различных органов и систем, обеспечиваемая химическими превращениями, характеризуются строгой упорядоченностью, согласованностью, высокоэффективной регуляцией. Интенсивность тех или иных процессов, составляющих обмен веществ, активность различных органов и систем находится в точном соответствии с потребностями организма. Такая высокоэффективная регуляция обменных процессов, деятельности внутренних органов обеспечивается центральной нервной и гормональной (эндокринной) системами. Свое регулирующее влияние на обменные процессы эндокринная система оказывает с помощью биологически активных веществ – гормонов. Термин гормон происходит от греческого слова Hormac, означающего возбуждать, приводить в движение. Гормоны – органические вещества, которые образуются в специальных секреторных органах или группах клеток (железах внутренней секреции), не имеющих выводных протоков, и поступают непосредственно в кровь, проходящую через эти органы.

К железам внутренней секреции относятся придатки мозга (гипоталамус, передняя, средняя и задняя доли гипофиза, эпифиз), щитовидная железа, околощитовидные железы, надпочечники, островковый аппарат поджелудочной железы, половые железы. Временными эндокринными железами являются вилочковая железа, активно функционирующая в детском возрасте и плацента, осуществляющая гормональную функцию в период беременности. Некоторые гормоны и гормоноподобные вещества могут образовываться и в других органах и тканях.

Одни железы (щитовидная, околощитовидные, придатки мозга, надпочечники) обладают функцией исключительно внутренней секреции, другие - (половые, поджелудочная), наряду с внутрисекреторной функцией, осуществляют и функцию внешней секреции, т.е. являются железами смешанной секреции. Правда, у поджелудочной железы внешняя секреция связана с выделением в просвет двенадцатиперстной кишки не гомонов, а пищеварительных ферментов. Вырабатываемые поджелудочной железой гормоны (инсулин и глюкагон) поступают непосредственно в кровь. Аналогичным образом функционируют и половые железы.

В таблице 5 представлены основные железы внутренней секреции организма человека, секретируемые ими гормоны, сведения об их химической природе и регулирующем влиянии.

Таблица 5.