 |
Классификация и виды витаминов.
|
|
|
|
Известно 13 незаменимых пищевых веществ, которые безусловно являются витаминами (табл. 1). Их принято делить на водорастворимые и жирорастворимые.
Водорастворимые витамины включают витамин С и витамины группы В: тиамин, рибофлавин, пантотеновую кислоту, В6, В12, ниацин, фолат и биотин.
Жирорастворимыми являются витамины А, Е, D и К.
Большинство известных витаминов представлено не одним, а несколькими соединениями (витамерами), обладающими сходной биологической активностью. Для наименования групп подобных родственных соединений применяют буквенные обозначения; витамеры принято обозначать терминами, отражающими их химическими природу. Примером может служить витамин В6, группа которого включает три витамера: пиридоксин, пиридоксаль и пиридоксамин.
Принятая терминология не является общепризнанной, поэтому допускаются разнообразные обозначения витаминов, за исключением устаревших (табл. 1).
Таблица 1.
Классификация, номенклатура витаминов
и их специфические функции в организме человека
| Витамин | Витамеры | Активные формы витаминов | Специфические функции витаминов |
| Водорастворимые витамины | |||
| Витамин С | Аскорбиновая кислота, дегидро- аскорбиновая кислота | Не известны | Участвует в гидроксилированиипролина в оксипролин в процессе созревания коллагена |
| Тиамин (витамин В1) | Тиамин | Тиаминдифосфат (ТДФ,тиаминпирофосфат,кокарбоксилаза) | В форме ТДФ является коферментом ферментов углеводно-энергетического обмена |
| Рибофлавин (витамин В2) | Рибофлавин | Флавинмононуклеотид(ФМН), флавина- дениндинуклеотид (ФАД) | В форме ФМН и ФАД образует простетические группы флавиновыхоксидоредуктаз - ферментов энергетического, липидного, аминокислотного обмена |
| Пантотеновая кислота(устаревшее название - витамин В5) | Пантотеновая кислота | Кофермент А (коэнзимА; КоА) | В форме Ко А участвует в процессах биосинтеза, окисления и других превращениях жирных кислот и стеринов (холестерина, стероидных гормонов), в процессах ацетилирования, синтезе ацетилхолина |
| Витамин В6 | Пиридоксаль, пиридоксин,пиридоксамин | Пиридоксальфосфат(ПАЛФ) | В форме ПАЛФ является коферментом большого числа ферментов азотистого обмена (трансаминаз, декарбоксилазаминокислот) и ферментов, участвующих в обмене серосодержащих аминокислот, триптофана, синтезе гема |
| Витамин В12(кобаламины) | Цианокоба- ламин, оксикобаламин | Метилкобаламин(СН3В12), дезоксиадено- зилкобаламин (дАВ12) | В форме СН3В12 участвует в синтезе метионина из гомоцистеина; в форме дАВ12 участвует в расщеплении жирных кислот и аминокислот с разветвленной цепью или нечетным числом атомов углерода |
| Ниацин (витамин РР) | Никотиновая кислота,никотинамид | Никотинамидаденин- динуклеотид (НАД);никотинамида- дениндинуклеотид- фосфат (НАДФ) | В форме НАД и НАДФ является первичным акцептором и донором электронов и протонов в окислительно-восстановительных реакциях, катализируемых различными дегадрогеназами |
| Фолат(устаревшее название - витаминВс) | Фолиевая кислота,полиглю- таматы фолиевойкислоты | Титетрагидрофолиеваякислота (ТГФК) | В форме ТГФК осуществляет перенос одноуглеродных фрагментов при биосинтезе пуриновых оснований,тимидина, метионина |
| Биотин(устаревшее название - витамин Н) | Биотин | Остаток биотина, связанный с e-аминогруппой остатка лизина в молекуле апофермента | Входит в состав карбоксилаз, осуществляющих начальный этап биосинтеза жирных кислот |
| Жирорастворимые витамины | |||
| Витамин А | Ретинол, ретиналь,ретиноевая кислота,ретинола ацетат | Ретиналь, ретинилфосфат | В форме ретиналя входит в состав зрительного пигмента родопсина, обеспечивающего восприятие света (превращение светового импульса вэлектрический). В формеретинилфосфата участвует как переносчик остатков сахаров в биосинтезе гликопротеидов |
| Витамин D (кальци- феролы) | Эргокальци- ферол (витамин D2);холекальци- ферол (витамин D3) | 1,25-Диоксихоле- кальциферол (1,25(ОН)2D3) | Гормон, участвующий в поддержании гомеостаза кальция в организме; усиливает всасывание кальция и фосфора в кишечнике и его мобилизацию из скелета; влияет на дифференцировку клеток эпителиальной и костной ткани, кроветворной и иммунной систем |
| Витамин Е (токоферолы) | a-, b-, g-, d-токоферолы | Наиболее активная форма a-токоферол | Выполняет роль биологического антиоксиданта, инактивирующего свободнорадикальные формы кислорода, защищает липиды биологических мембран от перекисного окисления |
| Витамин К | Филлохинон(витамин К1);менахиноны(витамины К2); 2-метил-1, 4-нафтохинон (менадион, витамин К3) | Дигидровитамин К | Участвует в превращениипрепротромбина в протромбин, а также в аналогичных превращениях некоторых белков, участвующих в процессе свертывания крови, и костного белка остеокальцина |
|
|
|
|
|
|
Наряду с витаминами, известна группа витаминоподобных соединений. К ним относят холин, инозит, оротовую, липоевую и парааминобензойную кислоты, карнитин, биофлавоноиды (рутин, кверцетин, чайные катехины) и ряд других соединений, обладающих теми или иными свойствами витаминов.
Витаминоподобные соединения не имеют, однако, всех основных признаков, присущих истинным витаминам, и, следовательно, таковыми не являются. В частности, холин и инозит, входя в состав соответствующих фосфолипидов, выполняют в организме пластическую функцию. Оротовая и липоеваякислоты, а также карнитин синтезируются в организме. Парааминобензойная кислота является витамином только для микроорганизмов, для человека и животных она биологически неактивна. Метил-метионинсульфония хлорид (витамин U) обладает терапевтическим эффектом при ряде заболеваний, но не выполняет каких-либо жизненно важных функций в организме. То же в значительной мере относится и к биофлавоноидам (витамин Р) - растительным фенолам, обладающим капилляроукрепляющим действием.
|
|
|
Отдельные жирорастворимые витамины могут синтезироваться в организме из своих предшественников - так называемых провитаминов. Известны провитамины А (каротины) и группы D (некоторые стерины). Каротины, поступающие в организм в составе продуктов растительного происхождения, расщепляются под действием специфического фермента с образованием ретинола(наибольшей биологической активностью обладает b-каротин). Эргостерин и 7-дегидрохолестерин превращаются в витамины группы D (эргокальциферол и холекальциферол соответственно) под действием ультрафиолетового излучения определенной длины волны. Эргостерин содержится в продуктах растительного происхождения; его высоким содержанием отличаются дрожжи, используемые для получения синтетического эргокальциферола. 7-Дегидрохолестерин входит в состав липидов кожи человека и животных; синтез холекальциферола осуществляется под действием ультрафиолетового излучения Солнца (или искусственных источников).
Химическое строение всех известных витаминов полностью установлено. Выяснены и исследованы их свойства и специфические функции в организме. Вместе с тем имеющиеся данные о механизме действия ряда витаминов не являются исчерпывающими. Специфические функции многих витаминов определяются их связью с различными ферментами. Большинство водорастворимых витаминов (группа В) участвует в образовании коферментов и простетических групп ферментов, которые, взаимодействуя с белковым компонентом (апоферментом), приобретают каталитическую активность и непосредственно включаются в разнообразные химические реакции. Таким образом, витамины принимают опосредованное участие во многих обменных процессах: энергетическом (тиамин, рибофлавин иниацин), биосинтезе и превращениях аминокислот и белков (витамины В6 и В12), различных превращениях жирных кислот и стероидных гормонов (пантотеновая кислота), нуклеиновых кислот (фолат) и других физиологически активных соединений. Некоторые жирорастворимые витамины также выполняют коферментные функции. Витамин А в форме ретиналя является простетической группой зрительного белка родопсина, участвующего в процессе фоторецепции; в форме ретинилфосфата он играет роль кофермента - переносчика остатков сахаров в биосинтезе гликопротеидов клеточных мембран. Витамин К осуществляет коферментные функции при биосинтезе ряда белков, связывающих кальций (в частности, протромбина), участвующих в процессе свертывания крови. Функции витаминов, не являющихся предшественниками образования коферментов и простетических групп ферментов, весьма разнообразны и связаны с осуществлением и регуляцией различных биохимических и физиологических процессов (табл. 1). Так, витамин D играет важную роль в обеспечении организма кальцием и поддержании его гомеостаза, влияет на процессы дифференцировки клеток эпителиальной и костной ткани, кроветворной и иммунной систем.
|
|
|
Снижение или полная потеря биологического эффекта витаминов может быть вызвана так называемыми антивитаминами - веществами, имеющими структурное сходство с витаминами или вызывающими модификацию их химической природы. Действие структуроподобных антивитаминов основано на конкурентных взаимоотношениях с витаминами (в частности, при биосинтезе коферментов и взаимодействии с апоферментами): заняв место витаминов в структуре фермента, антивитамины не выполняют их специфических функций, в связи с чем развиваются различные расстройства процессов метаболизма, Вторую группу составляют антивитамины биологического происхождения, разрушающие или связывающие молекулы витаминов: например, ферменты тиаминазы вызывают распад молекул тиамина, яичный белок авидин связывает биотин в биологически неактивный комплекс. Некоторые антивитамины обладают антимикробной активностью и применяются в качестве химиотерапевтических средств.
Старость и витамины
С возрастом в организме человека происходят изменения, которые требуют перестройки питания. У пожилых людей снижена снижена способность к всасыванию пищевых ингредиентов, энергетический обмен также снижен. Кроме того, хронические заболевания, прием лекарственных препаратов приводят к тому, что человек регулярно недополучает необходимые ему вещества, в первую очередь, витамины, минералы и микроэлементы. Показано, что у 20-30% пожилых людей потребление, например, витамина В6 ниже рекомендуемого. А содержание в крови витаминов В1 и В2 намного ниже нормы у значительного числа людей преклонного возраста. Особенно важны витамины для пациентов, находящихся на лечении в больницах. Почти треть всех больных в клиниках США страдает от гипо- и авитаминозов. Дефицит витамина Е обнаружен у 80% пожилых пациентов, витамина С - у 60%, витамина А - до 40%. С другой стороны, пожилые люди, регулярно принимающие витаминные препараты, ведут более активный образ жизни, о чем свидетельствуют многочисленные медицинские и социальные исследования.
|
|
|
|
|
|
