Водорозчинні вітаміни

10(259), 1(147) Водорозчинні вітаміни добре розчиняються у воді. Основна біологічна роль їх полягає у тому, що більшість з них входить до складу ферментних систем.

Вітамін В₁ (тіамін)

Це перший вітамін, відкритий Функом у 1912 р. Містить аміногрупу та атом сірки, тому був названий тіаміном.

Добре розчиняється у воді. Водні розчини в кислому середовищі витримують нагрівання до високих температур без зниження біологічної активності. В нейтральному та лужному середовищі швидко руйнується при нагріванні. Цим пояснюється часткове або повне руйнування тіаміну при кулінарній обробці їжі, наприклад, випічці хлібу з додаванням гідрокарбонату натрію.

Легко всмоктується в кишечнику, але не накопичується в тканинах і не має токсичних властивостей. Надлишок харчового тіаміну швидко виводиться з сечею. Високі лікувальні дози вітаміну можуть викликати алергічні реакції.

При авітамінозі виникає хвороба бері-бері, широко розповсюджена в країнах Азії та Індокитаю, де основним продуктом харчування був полірований рис, звільнений від оболонки, в якій і знаходиться тіамін. Симптоми авітамінозу: порушення функцій шлунково-кишкового тракту, зміни психіки (втрата пам’яті, галюцинації), біль в області серця, у важких випадках – атрофія м’язів та параліч кінцівок.

1(149), 7(276) Біологічна роль: тіамін в своїй активній формі у вигляді тіамінпірофосфату (містить залишки фосфорної кислоти), є складовою частиною декількох ферментів (піруватдегідрогеназа, -кетоглутаратдегідрогеназа).

Поширення і потреба. Тіамін широко розповсюджений у природі. Велика кількість міститься у дріжджах, хлібі з борошна грубого помелу, оболонці та зародках насіння хлібних злаків, квасолі, гороху, печінці, мозку. Деякі бактерії, що населяють кишечник тварин, здатні синтезувати достатньо тіаміну. Норма споживання тіаміну 1,2 - 2,2 мг.

Вітамін В₂ (рибофлавін)

10(263), 1(149) Розчини мають яскраво-жовте забарвлення. Стійкий у кислих розчинах, легко руйнується в нейтральних та лужних. Чутливий до видимого та УФ-випромінювання.

Вітамінні властивості має не вільна, а фосфорильована форма вітаміну (заміна водню у СН₂ОН на залишок фосфорної кислоти). Фосфорилювання здійснюється в печінці, м’язах, нирках.

При недостачі вітаміну виникає випадання волосся (алопеція), запальні процеси слизової оболонки язика, губ, куточків рота, запалення очей. Типовим є глосит- з’являються виразки у ротовій порожнині, запалений язик стає пурпурно-червоним, шорстким, з’являються тріщини.

Біологічна роль: входить до складу флавінових коферментів (ФМН та ФАД), що є простетичними групами окисно-відновних ферментів.

Поширення і потреба:міститься у дріжджах, хлібі з борошна грубого помела, насінні злаків, жовтку, молоці. В молоці міститься у вільному стані, а в печінці тварин міцно зв’язаний з білками у складі ФАД та ФМН. Кишкова мікрофлора в організмі людини частково синтезує вітамін, однак не встановлено, яка його кількість може всмоктуватись. Потреба добова 2,5 мг.

Вітамін В₃ (пантотенова кислота)

СН₃

НО – СН₂ – С – СН – СО – NH – CH₂ – CH₂ – COOH

СН₃ OH

10(265), 1(160) У 1938 р. було виділено з багатьох рослинних і тваринних джерел, тому названо пантотенова кислота (від грец. Pantoten – скрізь, всюди).

Це в’язка світло-жовто рідина, добре розчинна у воді, малостійка, легко гідролізується по місцю пептидного зв’язку під дією слабих кислот та лугів. Пантотенова кислота нестійка сполука і швидко руйнується, особливо при високій температурі у кислому середовищі.

При авітамінозі розвиваються дерматити, оніміння кінцівок, дистрофічні зміни залоз внутрішньої секреції (надпочечників), депігментація волосся, алопеція.

Біологічна роль: входить до складу коферменту ацилювання, який бере участь у ферментативних реакціях, що каталізують активування і перенесення ацетильного радикала та інших кислотних залишків.

Реакції апелювання відіграють важливу роль у знешкодженні токсичних речовин, які потрапляють в організм (алкоголю, отрут).

Поширення і потреба: печінка, жовток, гречка, дріжджі, зелені частини рослин. Також синтезується мікрофлорою кишечнику. Добова потреба 5 – 7 мг.

Вітамін РР (В₅, нікотинова кислота, нікотинамід, ніацин)

10(267), 1(151) Називається антипелагричним вітаміном, оскільки його відсутність є причиною захворювання на пелагру.

Порівняно з іншими вітамінами має найвищу стійкість проти дії зовнішніх факторів. Не руйнується при автоклаву ванні, дії сонячного світла і лужних розчинів. Ці властивості забезпечують збереження її при переробці та зберіганні продуктів харчування.

В організмах людини і тварин відсутні ферментні системи, які б забезпечили перетворення нікотину в нікотинову кислоту.

В організмі нікотинова кислота легко перетворюється в амід за участю енергії АТФ, це відбувається у печінці.

Нікотинова кислота Нікотинамід

Ознаки авітамінозу – пелагра (від італ. шорстка шкіра) – враження шкіри (дерматити), шлунково-кишкового тракту (діарея) та розлад нервової системи (деменція). Тому називається хворобою “трьох Д”. Дерматит – шкіра стає шорсткою, покривається пухирцями, утворюються виразки, темно-коричневі плями. Діарея – поноси, нудота і, як наслідок, значне виснаження організму. Деменція (у особливо важких випадках) – втрата пам’яті, марення, недоумкуватість.

Біологічна роль: входить до складу динуклеотидів НАД та НАДФ, що є коферментами окисно-відновних ферментів - дегідрогеназ.

Поширення і потреба: печінка, нирки, м’ясо, висівки, дріжджі. Добова потреба 20 мг.

13(124) Орхідея у штучних умовах проростає лише тоді, коли на насінні оселюється особливий гриб. Виявляється в насінні орхідей дуже мало вітаміну РР, його не вистачає для проростання. Гриб же забезпечує насіння цим вітаміном. Зараз вносять цей вітамін до поживного середовища, тому гриб більше не потрібен.

Вітамін В₆ (піридоксин, антидерматитний фактор)

1(152),10(269) Терміном піридоксин позначають три похідних 3-оксипіридина, які в організмі можуть переходити одна в одну: піридоксин (піридоксол), піридоксаль та піридоксамін.

Піридоксин Піридоксаль Піридоксамін

Тепер піридоксин розглядають як провітамін вітаміну В₆, оскільки вітамінні властивості він виявляє лише після перетворення на піридоксаль і піридоксамін.

Добре розчинний у воді та етанолі. Вітамін стійкий проти нагрівання у кислому і лужному середовищах, чутливий до впливу світла при нейтральному рН.

При авітамінозі виникають пелагроподібні дерматити, що не піддаються лікуванню нікотиновою кислотою.

Біологічна роль: коферментні функції виконують лише фосфорильовані похідні піридоксалю та піридоксаміну (заміщується водень в групі СН₂ОН). Так, піридоксальфосфат є простетичною групою амінотрансфераз, що каталізують перенесення аміногруп від амінокислоти на кетокислоту, та декарбоксилаз, що каталізують необоротне відщеплення СО₂ від карбоксильної групи амінокислот з утворенням біогенних амінів.

Поширення та потреба: пшеничні висівки, дріжджі, печінка. В багатьох продуктах тваринного походження піридоксин хімічно зв’язаний з білком, але в шлунково-кишковому тракті під впливом ферментів легко звільняється. Добова потреба точно не встановлена, оскільки він синтезується мікрофлорою кишечнику в кількості, що частково покриває потреби в ньому організму. Дорослі повинні отримувати приблизно 2 мг на добу.

Вітамін В₁₂ (кобаламін, кориноїди)

10(271), 1(157) Існує ціла група сполук, які мають В₁₂-вітамінну активність. У 1955 р. Дороті Ходжкін розшифрувала його структуру, за що була удостоєна в 1964 р. Нобелівської премії. Це єдиний металовмісний вітамін, до складу якого входить кобальт.

У сухому вигляді стійкий проти дії зовнішніх факторів. Витримує автоклавування при 120 ⁰С, добре зберігається в темному сухому місці, на світлі швидко втрачає біологічну активність.

Біологічна дія: як кофермент бере участь у реакціях трансметлювання, ізомеризації.

При недостачі виникає анемія.

Поширення і потреба: це єдиний вітамін, синтез якого здійснюється виключно мікроорганізмами: ні рослини,ні тканини тварин такої здатності не мають. Утворюється мікрофлорою органів травлення тварин та кишечника людини. Джерела: печінка, нирки, молоко, яйця. Потреба 0,003 мг/добу.

Фолієва кислота (вітамін В_с, В₁₀, В₁₁)

10(275), 1(157) У 1939 р. була виділена з листків шпинату, враховуючи високий вміст у листках багатьох рослин названа Фотієвою (від лат. folium – лист). Інша назва В_с – є фактором росту курчат (індекс “с” від англ. cлова chicken.

Під дією світла та при нагріванні з мінеральними кислотами і в лужному середовищі швидко руйнується.

При нестачі порушуються кровотворні процеси, розлади функції кишок, анемії.

Біологічна роль: активна форма фолієвої кислоти – тетрагідрофолієва кислота (ТГФК) – у вигляді коферменту входить до складу ферментів, які каталізують перенесення одно вуглецевих фрагментів (метальних, оксиметильних тощо), які використовуються для синтезу біологічно активних речовин.

Поширення та потреба: дріжджі, печінка, зелене листя рослин; мікроорганізми кишечника тварини та людини здатні до її синтезу. Добова потреба: 0,3 мг.

Вітамін Н (біотин)

10(282), 1(154) Оскільки при недостачі цього вітаміну виникають ураження шкіри, його назвали вітаміном Н (від нім. Наupt – шкіра).

Стійкий проти дії високих температур, кислот, лугів, УФ. Біоактивність знижується при нагріванні і наявності кисню.

Є фактором росту дріжджів, нестача у людини викликає дерматити, при яких шкіра набуває темно-землистого відтінку і злущується, порушення нервової системи, анемії.

Нестача вітаміну спостерігається у людей, які вживають значну кількість сирого яєчного білка, до складу якого входить авідин, з’язуючись з яким біотин втрачає свою біологічну активність. При нагріванні до 100 ⁰С авідин руйнується і втрачає здатність утворювати комплекс з біотином.

Біологічна дія: входить до складу простетичної групи ферментів, які беруть участь у процесах карбоксилювання, декарбоксилування, пере амінування амінокислот, у синтезі жирних кислот.

Поширення і потреба: печінка, нирки, молоко, цибуля, синтезується мікрофлорою кишечника. Добова потреба 10 мкг.

Вітамін Р (біофлавоноїди)

10(280), 1(163) Виділений у 1936 р. із шкірок лимону. Під терміном вітамін Р, що підвищує резистентність капілярів (від лат. permeability– проникність), об’єднується група речовин зі схожою біологічною активністю: катехіни, флавіни, флавонони тощо. Спільним для них є те, що вони мають поліфенольний тип будови (містять флавон).

До них належать рутин, катехін (препарат вітаміну Р з чайного листка), цитрин (з лимону) тощо.

Нестачаприводить до підвищення проникності капілярів, що супроводжується крововиливами, кровотечами.

Більш ефективно працює вітамін при застосуванні у комплексі з вітаміном С, К. Вітаміни Р та С – це лікарський препарат аскорутин.

Поширення і потреба:смородина, горобина чорноплідна, шипшина, цитрусові. Добова потреба не встановлена.