- •Могилевский государственный
- •Краткая история развития учения о ферментах
- •Общие свойства ферментов и химических катализаторов небелковой природы
- •Отличительные признаки ферментативного и химического катализа
- •Строение ферментов
- •Механизм действия ферментов
- •Единицы ферментативной активности
- •Специфичность ферментов
- •Термолабильность ферментов
- •Влияние кислотности среды
- •Концентрация фермента
- •Концентрация субстрата
- •V–скорость реакции
- •Активаторы и ингибиторы ферментов
- •Аллостерические ферменты
- •Изоферменты
- •Классификация и номенклатура ферментов
- •Использование ферментных препаратов
- •Иммобилизованные ферменты
- •Витамины
- •Классификация витаминов
- •Жирорастворимые витамины
- •Витамины группы а
- •20.2 Витамины группы d (кальциферол)
- •20.3 Витамины группы е
- •20.4 Витамины группы к
- •21 Водорастворимые витамины
- •21.1 Общая характеристика витаминов группы b
- •21.1.1 Витамин b1 (тиамин; антиневритный)
- •21.1.2 Витамин b2 (рибофлавин)
- •21.1.3 Витамин b3 (пантотеновая кислота)
- •21.1.4 Витамин b6
- •21.1.5 Витамин b12
- •21.2 Витамин рp (ниацин)
- •21.3 Витамин c
- •21.4 Биотин (витамин h)
- •21.5 Витамин p (Цитрин)
- •21.6 Фолиевая кислота. Витамин Bc птероилглутаминовая кислота
- •21.7 Витамин u
- •22 Витаминоподобные вещества
- •22.1 Парааминобензойная кислота
- •22.2 Витамин в15
- •22.3 Инозит
- •22.4 Холин
- •22.5 Антивитамины
- •Рекомендуемая литература
Классификация витаминов
В настоящее время все витамины делят на 2 группы: водорастворимые и жирорастворимые. К витаминам, растворимым в воде, относят: витамины группы B – B1 (тиамин, аневрин), B2 (рибофлавин), PP (никотиновая кислота, никотинамид, ниацин), B6 (пиридоксин, пиридоксаль, пиридоксамин), B12 (цианкобаламин); фолиевая кислота (фолацин, птероиглютаминовая кислота); В3 – пантотеновая кислота; биотин (витамин H); C(аскорбиновая кислота). К витаминам, растворимым в жирах, относятся: витамин A (ретинол); D (кальциферолы); E (токоферолы); K (филлохиноны). Так как незаменимые жирные кислоты по своему физиологическому действию сходны с витаминами, их относят иногда к жирорастворимым витаминам (витамин F). К витаминоподобным веществам также относят холин и инозит, поскольку они также являются незаменимыми компонентами пищи. Однако так как они не участвуют в обменных реакциях, а участвуют в построении структур клетки, их ещё называют витаминоидами. Последнее время к витаминоидам относят противоязвенный фактор (витамин U), пангамовую кислоту (витамин B15), а также липоевую, оротовую, парааминобензойную кислоты и карнитин, коэнзим Q (убихинон).
Жирорастворимые витамины могут накапливаться в организме, откладываясь про запас в жировой ткани, и затем по мере необходимости могут использоваться.
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 (β-ионона), двух остатков изопрена и первичной спиртовой группы.
Витамин А2 отличается от А1 наличием дополнительной двойной связи в кольце β-ионона.
Витамины группы A существуют в виде стереоизомеров, несколько отличающихся по биологической активности. Биологическая активность витамина А2 в два раза меньше, чем витамина А1.
Витамины группы A хорошо растворимы в жирах и жировых растворителях: хлороформе, бензоле, ацетоне, эфире, спиртах и др. В организме человека и животных витамины группы А легко окисляются под действием специфических ферментов с образованием соответствующих цис-транс-альдегидов – ретиналей, т.е. альдегидов витамина А. 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 A 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. «Куриная слепота» выражается в том, что организм теряет способность различать предметы в сумерках, хотя больные днем видят нормально.
Помимо гипо- и авитаминоза A известны случаи гипервитаминоза А. Жители Севера знают, что нельзя есть печень белого медведя, тюленя, моржа, в которых высокое содержание витамина А. При гипервитаминозе А наблюдается воспаление глаз, выпадение волос, общее истощение организма. При этом теряется аппетит, наблюдаются головные боли, бессонница, тошнота и рвота.
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). Наиболее изучены три типа каротиноидов: α-, β- и γ-каротины, отличающиеся как по химическому строению, ак и по биологической активности. Наибольшей биологической активностью обладает β-каротин, так как он содержит два β-иононовых кольца и при его гидролитическом распаде под действием фермента каротиназы (каротин-диоксигеназы) образуются две молекулы витамина А.
Схема превращения провитамина А) в ретинол (витамин А)
При гидролитическом расщеплении α- и γ-каротина образуется по одной молекуле витамина А, так как эти провитамины содержат по одному β-иононовому кольцу. Степень усвояемости каротиноидов и свободного витамина А зависит от содержания жиров в пище. β-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 растениях.
Из плодов довольно высокое содержание каротина лишь в облепихе и рябине, затем в черной смородине, в цитрусовых, а также в персиках и гораздо меньше его в вишне, землянике, малине. В других плодах и овощах содержание каротина не превышает 0,2 мг на 100 г или он содержится в следовых количествах.
В корнеплодах моркови на долю β-каротина приходится около 80 %, остальное – на долю α-каротина. В верхней, связанной с листьями, части корнеплода содержание каротина всегда выше, чем в нижней части, а в периферийных тканях больше, чем во внутренних. Сорта моркови сильно отличаются по содержанию каротина: чем меньше в корнеплоде доля сердцевины, тем выше общее содержание каротина. Количество каротина коррелирует с окраской корнеплода: в сортах с ярко-оранжевой окраской каротина больше, чем в сортах с более бледной окраской. Хорошим источником каротина являются некоторые сорта тыквы, шиповник, перец.
Витамин А, как и каротин, устойчив к температуре в процессе варки, но чувствителен к свету и кислороду воздуха, поэтому продукты, содержащие этот витамин, теряют его при неправильном хранении. Прогоркание жиров также сопровождается разрушением витамина А и каротиноидов, присутствие витаминов С и Е предохраняет витамин А от разрушения. Витамин A и каротин включаются в обменные процессы только в том случае, если пища, содержащая их, одновременно содержит жир. Поэтому продукты, богатые витамином A, рекомендуется готовить с растительным маслом.
Биологическая роль
Благодаря наличию в молекуле двойных связей, витамин A может участвовать в окислительно-восстановительных реакциях, образуя при этом пероксиды, которые, в свою очередь, повышают скорость окисления других соединений. Витамин A влияет на барьерную функцию кожи, слизистых оболочек, на проницаемость клеточных мембран и биосинтез их компонентов. Действие витамина A связывают с его вероятной причастностью к синтезу белка. Витамин A, соединяясь с белком опсином, образует зрительный пигмент родопсина, который участвует в процессе световосприятия.
Витамин A 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 A в жирах печени морского окуня (35%), трески, палтуса, акулы и тунца.
Суточная потребность витамина А для взрослого человека составляет от 1 до 2,5 мг, а β-каротина – от 2 до 5 мг.
Витамин А необходим для нормального роста и дифференцировки тканей. Он выполняет роль протектора при рентгеновском облучении, регулирует процессы разложения, обладает антиинфекционным действием, усиливает иммунитет.
Гипервитаминоз – избыток витамина – вызывает воспаление глаз, тошноту, рвоту, выпадение волос.