Витамины

(вернуться к оглавлению)

Наука не стоит на месте, а движется вперед семимильными шагами, в том числе и в области биохимии. Еще недавно считалось, что для поддержания жизнедеятельности человека необходимы белки, жиры, углеводы, минеральные вещества и вода. Сегодня известно, что для нормальных роста и развития организма человека этих веществ недостаточно.

Витамины – низкомолекулярные органические соединения различной химической природы и разнообразного строения, необходимые для осуществления жизненно важных биохимических и физиологических процессов в живых организмах. В отличие от растений, организм человека не синтезирует витамины или синтезирует в недостаточном количестве, поэтому он должен получать их в готовом виде с пищей.

Витамины обладают исключительно высокой биологической активностью, в следствие чего потребность человеческого организма в них мала - от нескольких мкг до нескольких мг в день. Поэтому несмотря на то, что они присутствуют в пище в малом количестве, при рациональном питании их содержание поддерживается на необходимом уровне.

Основная общая биологическая роль витаминов состоит в обеспечении нормального развития организма человека и необходимой скорости протекания биохимических и физиологических процессов. Витамины не включаются в структуру тканей и не используются организмом в качестве источника энергии.

Витамины, участвующие в биохимических процессах, являются предшественниками коферментов или собственно коферментами. Коферменты – органические природные соединения небелковой природы, осуществляющие ускорение химических реакций, происходящих в организме под действием ферментов.

Современная классификация витаминов достаточна сложна. С момента открытия первых витаминов и до настоящего времени используется буквенная классификация. Ряд витаминов представлен не одним, а несколькими соединениями, обладающими сходной биологической активностью, например, витамин В₆ включает пиридоксин, пиридоксаль и пиридоксамин. Для обозначения подобных групп родственных соединений используют слово «витамин» с буквенными обозначениями (витамин А, витамин Е и так далее).

Для индивидуальных соединений, обладающих витаминной активностью, рекомендуется использовать рациональные названия, отражающие их химическую природу, например, рибофлавин (витамин В₂), никотинамид и никотиновая кислота (витамин РР), ретинол (витамин А₁).

В зависимости от растворимости различают жирорастворимые и водорастворимые витамины.

Витамины, растворимые в жирах:

· витамин А (ретинол);

· витамин D (кальциферолы);

· витамин Е (токоферолы);

· витамин К (филлохиноны).

Жирорастворимые витамины могут депонироваться, то есть накапливаться в организме.

Кроме того, они плохо выводятся, поэтому иногда при избытке жирорастворимых витаминов наблюдаются гипервитаминозы - заболевания, связанные с интоксикацией организма высокими дозами жирорастворимых витаминов. Такие заболевания описаны для витаминов А и D.

Витамины, растворимые в воде:

· витамин B₁ (тиамин);

· витамин В₂ (рибофлавин);

· витамин В₆ (пиридоксин);

· витамин B₁₂ (кобаламин);

· витамин РР (ниацин, никотинамид);

· витамин В_c (фолиевая кислота);

· витамин В₃ (пантотеновая кислота);

· витамин Н (биотин);

· витамин С (аскорбиновая кислота);

· витамин Р (биофлавоноиды).

Большинство водорастворимых витаминов должно поступать регулярно с пищей, так как они быстро выводятся или разрушаются в организме.

Соединения, которые не являются витаминами, но могут служить предшественниками их образования в организме, называются провитаминами. К ним относятся, например, каротины, расщепляющиеся в организме с образованием витамина А, и некоторые стерины, превращающиеся в витамин D.

Витаминоподобные вещества

(вернуться к оглавлению)

Помимо двух главных групп витаминов, выделяют группу разнообразных химических веществ, из которых часть синтезируется в организме, но обладает витаминными свойствами. Эти вещества принято объединять в группу витаминоподобных:

· витамин В₄ (холин);

· витамин В₈ (инозит);

· витамин В₁₃ (оротовая кислота);

· витамин В₁₅ (пангамовая кислота);

· витамин Н (парабензойная кислота).

Антивитамины

(вернуться к оглавлению)

В противоположность витаминам существуют антивитамины. Это вещества, вызывающие снижение или полную потерю биологической активности витаминов. При введении антивитаминов в организм возникает классическая картина гиповитаминоза или авитаминоза. Механизм их действия может быть различен. Он может быть связан с конкуренцией между витамином и антивитамином в организме человека. То есть антивитамины способны занимать место витамина в активном центре фермента, однако при этом не способны выполнять коферментную функцию, что ведет к снижению активности данного фермента и развитию соответствующей витаминной недостаточности. Помимо этого, механизма, антивитамин может вызывать разрушение витамина или изменения химической структуры витамина, затрудняющие его всасывание, транспорт, что сопровождается снижением или потерей биологического эффекта витамина.

Открытие витаминов и антивитаминов сыграло исключительную роль в профилактике и лечении многих инфекционных заболеваний. Так как бактерии для своего роста и размножения также нуждаются в присутствии многих витаминов для синтеза коферментов, введение в организм антивитаминов, приводит к гибели микроорганизмов.

Недостаток и избыток

(вернуться к оглавлению)

Нарушения в обменных процессах достаточно часто связаны с недостаточным поступлением витаминов в организм, полным отсутствием их в потребляемой пище либо нарушениями их всасывания и транспорта. В результате развивается авитаминоз и гиповитаминоз. Авитаминоз - это полное отсутствие того или иного витамина в организме. На сегодняшний день подобное состояние встречается редко, чаще можно встретить гиповитаминоз – недостаток того или иного витамина в организме. На современном этапе развития витаминология активно занимается изучением заболеваний и патологических состояний организма, связанных с недостатком или избытком витаминов. Но пройдет еще не мало времени, прежде чем мы сможем сказать, что данная область изучена в полной мере.

Причины возникновения подобных нарушений принято делить на две категории – это внешние и внутренние причины.

Внешние причины – это те, которые тем или иным способом влияют на поступление витамина в организм:

· недостаточное содержание витамина в пище (витамины очень легко разрушаются, поэтому при определенных способах обработки (например, варка) и хранения продуктов полностью разрушаются);

· неполноценный рацион питания (например, отсутствие в рационе продуктов, содержащих тот или иной витамин);

· не учитывается потребность в том или ином витамине (например, при белковой диете возрастает потребность в витамине «РР»);

· употребление исключительно высокоочищенной и консервированной пищей;

· недостаток солнечного света может приводить к недостатку витамина D.

В случае, если недостаток витамина развился в следствие внешних причин, то в качестве лечения вводят витамин с пищей или содержащий его медицинский препарат.

Внутренние причины – те, природа возникновения которых более сложна:

· повышенная потребность в витаминах при некоторых физиологических (беременность, лактация) и патологических состояниях, или при высокой степени физического труда;

· длительные тяжелые инфекционные заболевания, а также период выздоровления;

· усиленный распад витаминов в кишечнике вследствие развития в нем микрофлоры;

· нарушение процесса всасывания витаминов в результате поражения функций кишечника при заболеваниях пищеварительного тракта, когда недостаток витаминов развивается даже при полноценном питании;

· болезни органов пищеварения, влияющие на обмен витаминов в организме (например, болезни печени, поджелудочной железы, нарушающие всасывание жиров, продуктов их распада – жирных кислот и соответственно жирорастворимых витаминов);

· генетические заболевания некоторых ферментативных систем.

В случае если причина недостатка витамина внутренняя, то помимо введения его в организм в обход пищеварительного тракта (например, внутривенно), лечат заболевание, приведшее к нарушению обмена витамина.

В литературе есть информация о случаях заболеваний и патологических состояний, связанных с избытком витаминов в организме, так называемыми гипервитаминозами. Они встречаются значительно реже, чем недостаток витаминов.