Витамин А

Министерство аграрной политики Украины

Одесский государственный аграрный университет

по биохимии на тему: “Витамин А”

Одесса - 2004

Действие витамина А было известно задолго до нашей эры. На способы предотвращения авитаминоза указывал ещё Гиппократ (460-377 до н.э.) Первоначально витамин открыт в молоке и назван как активное начало сливочного масла и рыбьего жира “растворимый в жирах фактор А”. Только в 1916 г. он получил название витамин А.

Гипо- и авитаминозы. При недостатке витамина А в рационе замедляется рост и развитие животных, нарушается структура покровных тканей – ороговевает эпителий. У человека и животных нарушается деятельность слёзных желез, возникает сухость роговицы глаза (ксерофтальмия), размягчается и дегенерирует роговица (кератомаляция), ослабевает, особенно в темноте, и исчезает зрение (гемеролопия). Нарушается регенерация и происходит распад эпителия кожи (дерматиты), пищевого канала (возникают колиты), дыхательных путей (появляются бронхиты), у самок ороговевает эпителий влагалища (кератиты) и воспаляется слизистая оболочка мочевыводящих путей (пиелиты, образуются вторичные почечные камни).

К недостатку витамина в кормах особенно чувствительны телята, поросята и цыплята. При недостатке витамина А у цыплят резко увеличиваются размеры железистого желудка, нарушается его эвакуаторная и секреторная деятельность, что приводит к уменьшению его продуктивности и к летальному исходу.

Гипервитаминоз. При избытке в рационе витамина А или каротиноидов возникает интоксикация организма, появляются судороги, парезы, параличи, локализированная потеря шерсти (вокруг рта и на шее), истончения и переломы длинных трубчатых костей, различные кровоизлияния (геморрагин), конъюнктивиты, риниты, энтериты, отёк мозга, может быть летальный исход.

Химическое строение и свойства. Группа витамина А включает несколько витаминов, главными из которых являются витамин А 1 (ретинол) и витамин А 2 (дегидроретинол). Химическое строение этих витамеров весьма сходно. Все они в основе молекулы имеют

- иононовое кольцо, соединённое боковой цепью из двух остатков изопрена со спиртовой группой:

Витамины группы А – кристаллические вещества бледно-жёлтого цвета, игольчатой формы, нерастворимые в воде и растворимые в органических растворителях. Термостабильны даже при нагревании до 120 – 130 С. При действии солнечного света молекулы витамеров быстро разрушаются.

Природные источники и потребность животных в витамине А. Чистый витамин А содержится в печени, особенно в печени рыб (например, морского окуня – до 37 %, палтуса – до 2,5 – 5 % общей массы), коровьем масле и молоке. Травоядные животные получают витамин с кормами в виде растительного пигмента, провитамина каротина. Существуют -,  и -каротины.

Наибольшую ценность представляет -каротин, при гидролизе молекулы которого в пищевом канале животного образуется две молекулы витамина А. Каротинами богаты стручковый перец (853 мг / кг), красная морковь, пастбищная трава, зелёный клевер, ежа сборная, кормовая морковь, люцерна. Количество витамина А определяется интернациональными единицами (ИЕ). Каждая ИЕ заключает в себе 0,68 мкг -каротина или 0,38 мкг витамина А. Средняя суточная потребность животных в витамине А, ИЕ в пересчёте на 100 кг живой массы следующая:

корова в период сухостоя – 15000-20000;

во время лактации – 10000-15000+5000 на 1 кг молока;

лошадь – 10000-15000;

телята и жеребята – 10000-15000;

свиноматка – 12000-15000;

поросята – 12000-15000.

Потребность птицы в витамине А удовлетворяется рационами, содержащими 6000-10000 ИЕ/кг корма.

Обмен витамина А в организме. Витамин А и каротины с кормами поступают в пищевой канал. Эфиры витамина А гидролизуются до активной формы витамина А – ретинола и высших жирных кислот. Гидролиз каротинов осуществляется каротиназой, эфиров – экстеразой поджелудочного и кишечного соков, эмульгирование – желчью. Витамин А и часть каротинов всасываются слизистой оболочкой тонкой кишки, затем – через кровеносную и лимфатическую системы поступают в печень, из неё – в другие органы и ткани, где используются для структурных и метаболических потребностей.

В печени накапливается до 90% общего количества витамина А. Витамином богаты митохондриальная, микросомная и ядерная фракции почек, надпочечников, лёгких, желез внутренней секреции, молочной железы, кожи и, особенно, сетчатки глаза.

Избыток витамина А выделяется с калом, а в условиях патологии – и с мочой. В молоке различных животных содержится 0,5-0,7 мг/кг витамина А, в коровьем – ещё и каротинов 0,08-0,24 мг/кг.

Значение витамина А для обмена веществ. Влияние витамина А на обмен веществ многогранно. Механизм отдельных реакций обмена пока не изучен. Считают, что витамин А – незаменимый компонент плазматической мембраны и выполняет функции рецептора веществ – сигналов, имеющих отношение к дифференцировке и морфогенезу. При А-витаминной недостаточности замедляется биосинтез гликогена и ускоряется гликолиз, нарушается обмен различных групп мукополисахаридов, замедляется биосинтез белков, уменьшается содержание липидов. Витамин А влияет на тканевое дыхание и энергетический обмен, так как от обеспеченности организма витамином зависит скорость окисления трикарбоновых кислот и процессы окислительного фосфорилирования. Недостаток витамина А сказывается на биосинтезе кортикостероидов, поскольку подавляется образование стероидного скелета на стадии превращения сквалена в холестирин. Во всех этих реакциях витамин может участвовать в форме спирта, альдегида, кислоты и эфира.

Исключительно важна роль витамина А для зрения. Фотоны через зрачок поступают в преломляющие среды глаза (роговицу, хрусталик, стекловидное тело) и на сетчатку. В сетчатке есть 2 вида фоторецепторов – палочки и колбочки. Палочки и колбочки содержат зрительный пурпур, или белок родопсин. В родопсин входит альдегид витамина А – 11-цис-ретиналь (хромофорная группа) и белковый компонент опсин. Родопсин поглощает кванты света. Под их влиянием 11-цис-ретиналь изомеризуется в транс-ретиналь. Происходит фотолиз молекулы родопсина. При этом возникают электрические сигналы, которые передаются по слоям нервных клеток сетчатки через зрительный нерв в средний и промежуточный мозг, зрительные области коры больших полушарий. Под влиянием фермента алкогольдегидрогеназы транс-ретиналь частично восстанавливается в транс-ретинол, который вместе с транс-ретинолом, поступившим с током крови, под влиянием ретинол-изомеразы таутомеризуется в цис-ретинол. Последний под влиянием алкогольдегидрогеназы и при наличии НАД окисляется до цис-ретиналя, который соединяется с опсином (по типу шиффовых оснований), образуя родопсин. Во время зрительного акта часть ретиналя разрушается. Для восстановления равновесия необходимо, чтобы в сетчатку из крови поступали новые порции витамина А. Без этого наступает “куриная слепота”. Биохимические процессы при зрительном акте отражает схема:

Опсин – цис - ретиналь

Транс - ретиналь

Цис - ретиналь

родопсин

темнота

опсин

свет

цис - ретинол

Транс - ретинол

Поступает из крови

Антивитамины. К антиметаболитам относится один из продуктов окисления витамина А оксидом ванадия – “соединение Z”. Поступление этого вещества вызывает типичный авитаминоз А.

Применение витамина А. Корма, богатые каротином, и препараты витамина А применяются при лечении гипо- и авитаминозов, при заболевании глаз, пищеварительных органов, дыхательных и мочеполовых органов, дерматитах, вялой эпителизации ран и язв, алиментарных дистрофиях и др.

5