Презентация к уроку по химии (10 класс) на тему: Витамины. Химическая структура витаминов. Физические, химические и биологические свойства. Список использованных источников

ООО Учебный центр

«ПРОФЕССИОНАЛ»

Реферат по дисциплине:

«Химия »

«Витамины »

Исполнитель:

Романюк Екатерина Александровна

Москва 2017 год

Введение ……………………………………………………………….3

История открытия витаминов…………………………………………4

Понятие и основные признаки витаминов …………………………..5

Роль и значение витаминов в питании человека ……………………6

Классификация витаминов ……………………………………………8

Заключение ……………………………………………………………10

Список литературы ……………………………………………………11

ВВЕДЕНИЕ

Трудно представить, что такое широко известное слово как «витамин» вошло в наш лексикон только в начале XX века. Теперь известно, что в основе жизненно важных процессов обмена веществ в организме человека принимают участие витамины. Витамины - жизненно важные органические соединения, необходимые для человека и животных в ничтожных количествах, но имеющие огромное значение для нормального роста, развития и самой жизни.

Витамины обычно поступают с растительной пищей или с продуктами животного происхождения, поскольку они не синтезируются в организме человека и животных. Большинство витаминов являются предшественниками коферментов, а некоторые соединения выполняют сигнальные функции.

Современное человеческое общество живет и продолжает развиваться, активно используя достижения науки и техники, и практически немыслимо остановиться на этом пути или вернуться назад, отказавшись от использования знаний об окружающем мире, которыми человечество уже обладает. Накоплением этих знаний, поиском закономерностей в них и их применением на практике занимается наука. Человеку как объекту познания свойственно разделять и классифицировать предмет своего познания (вероятно, для простоты исследования) на множество категорий и групп; так и наука в свое время была поделена на несколько больших классов: естественные науки, точные науки, общественные науки, науки о человеке и пр. Каждый из этих классов делится, в свою очередь, на подклассы и т.д. и т.п.

Суточная потребность в витаминах зависит от типа вещества, а также от возраста, пола и физиологического состояния организма. В последнее время представления о роли витаминов в организме обогатились новыми данными. Считается, что витамины могут улучшать внутреннюю среду, повышать функциональные возможности основных систем, устойчивость организма к неблагоприятным факторам.

Следовательно, витамины рассматриваются современной наукой как важное средство общей первичной профилактики болезней, повышения работоспособности, замедления процессов старения.

Целью данной работы является всестороннее изучение и характеристика витаминов.

ИСТОРИЯ ОТКРЫТИЯ ВИТАМИНОВ

Всем известное слово "витамин" происходит от латинского "vita" - жизнь. Такое название эти разнообразные органические соединения получили далеко не случайно: роль витаминов в жизнедеятельности организма чрезвычайно велика.

Если заглянуть в книги, изданные в конце прошлого столетия, можно убедиться, что в то время наука о рациональном питании предусматривала включение в рацион белков, жиров, углеводов, минеральных солей и воды. Считалось, что пища, содержащая эти вещества, полностью удовлетворяет все потребности организма, и таким образом, вопрос о рациональном питании казался разрешенным. Однако наука XIX столетия находилась в противоречии многовековой практикой. Жизненный опыт населения различных стран показывал, что существует ряд болезней, связанных с питанием и встречающихся часто среди людей, в пище которых не отмечалось недостатка белков, жиров, углеводов и минеральных солей. Начало изучения витаминов было положено русским врачом Н.И.Луниным, который еще в 1888 г. установил, что для нормального роста и развития животного организма, кроме белков, жиров, углеводов, воды и минеральных веществ, необходимы еще какие-то, пока неизвестные науке вещества, отсутствие которых приводит организм к гибели.Доказательство существования витаминов завершилось работой польского учёного Казимира Функа, который в 1912 г. выделил из рисовых отрубей вещество, излечивающее паралич голубей, питавшихся только полированным рисом (бери-бери – так называли это заболевание у людей стран Юго-Восточной Азии, где население питается преимущественно одним рисом). Химический анализ выделенного К.Функом вещества показал, что в его состав входит азот. Открытое им вещество Функ назвал витамином (от слов «вита» – жизнь и «амин» – содержащий азот).

Правда, потом оказалось, что не все витамины содержат азот, но старое название этих веществ осталось. В наши дни принято обозначать витамины их химическими названиями: ретинол, тиамин, аскорбиновая кислота, никотинамид, – соответственно А, В, С, РР.

В настоящее время известно около 20 различных витаминов. Установлена и их химическая структура; это дало возможность организовать промышленное производство витаминов не только путём переработки продуктов, в которых они содержаться в готовом виде, но и искусственно, путём их химического синтеза.

ПОНЯТИЕ И ОСНОВНЫЕ ПРИЗНАКИ ВИТАМИНОВ

С точки зрения химии, витамины - это группа низкомолекулярных веществ различной химической природы, обладающих выраженной биологической активностью и необходимых для роста, развития и размножения организма.

Витамины образуются путем биосинтеза в растительных клетках и тканях. Обычно в растениях они находятся не в активной, но высокоорганизованной форме, которая, по данным исследований, наиболее подходит человеческому организму, а именно – в виде провитаминов. Их роль сводится к полному, экономичному и правильному использованию основных питательных веществ, при котором органические вещества пищи высвобождают необходимую энергию.

Только немногие из витаминов, такие, как A, D, Е, В12, могут накапливаться в организме. Недостаток витаминов вызывает тяжелые расстройства.

Основные признаки витаминов: - содержатся в пище в незначительных количествах (микро-компоненты); - либо не синтезируются в организме вообще, либо синтезируются в незначительных количествах микрофлорой кишечника; - не выполняют пластических функций; - не являются источниками энергии; - являются кофакторами многих ферментативных систем; - оказывают биологическое действие в малых концентрациях и влияют на все обменные процессы в организме, требуются организму в очень небольших количествах: от нескольких мкг до нескольких мг в день..

Известны разные степени необеспеченности организма витаминами:

авитаминозы - полное истощение запасов витаминов;

гиповитаминозы - резкое снижение обеспеченности тем или иным витамином;

гипервитаминозы - избыток витаминов в организме.

Вредны все крайности: как недостаток, так и избыток витаминов, так как при избыточном потреблении витаминов развивается отравление (интоксикация). Явление гипервитаминоза касается лишь витаминов А и D, избыточное количество большинства других витаминов быстро выводится из организма с мочой. Но есть еще так называемая субнормальная обеспеченность, которая связана с дефицитом витаминов и проявляется она в нарушении обменных процессов в органах и тканях, но без явных клинических признаков (например, без видимых изменений в состоянии кожи, волос и других внешних проявлений). Если такая ситуация регулярно повторяется по разным причинам, то это может привести гипо- или авитаминозу.

РОЛЬ И ЗНАЧЕНИЕ ВИТАМИНОВ В ПИТАНИИ ЧЕЛОВЕКА

Витамины представляют собой низкомолекулярные органические соединения различной химической структуры, которые не являются ни энергетическим, ни пластическим (т.е. строительным) материалом. Однако они играют большую роль в регуляции обмена веществ, проявляя в малых дозах биологическое действие коферментов. С точки зрения гигиены питания витамины представляют особый интерес, учитывая следующее:

Витамины являются компонентами пищи и абсолютное большинство их них поступает в организм извне в составе продуктов питания;

Соблюдение условий рационального питания, в частности сбалансированность, является одним из эффективных методов профилактики гиповитаминозов;

Наиболее распространенной причиной гиповитаминозов является недостаточное поступление витаминов с продуктами питания, поэтому первым приемом по лечению гиповитаминозов является коррекция пищевого рациона за счет введения продуктов, богатых соответствующими витаминами;

Содержание витаминов в продуктах и готовой пище может значительно колебаться в зависимости от сроков сбора, условий и длительности хранения, технологии приготовления пищи и сроков ее реализации.

В Институте питания РАМН в течение 30 лет наблюдают за изменениями витаминного статуса россиян. По данным лаборатории витаминов и минеральных веществ института, от нехватки витаминов в той или иной мере страдает восемь из десяти наших сограждан. Дефицит обнаруживается у всех – независимо от материального достатка, возраста, пола, уровня образования и места жительства. Все мы получаем небольшое количество витаминов с пищей, достаточное, чтобы не развился серьезный авитаминоз, но гораздо меньше рекомендуемых норм. В настоящее время признаки С-витаминной недостаточности обнаруживаются у почти 100% детей, беременных и кормящих женщин, молодых людей и пенсионеров. Кроме того, более половины россиян недополучают витамины группы В и каротина. Зато дефицит витамина Е – явление довольно редкое и несвойственное нашей культуре питания.

Кто особенно нуждается в витаминной поддержке:

Люди - на низкокалорийной диете, особенно если она предполагает ограничение свежих овощей и фруктов. Очень тяжелое испытание для организма – монодиеты с преобладанием какого – либо одного продукта – рисовые, кефирные, яблочные, хлебные, которые популярны среди худеющей публики.

Трудоголики и эмоциональные люди. На фоне рабочих и семейных кризисов, когда человек живет в постоянном напряжении, потребность в витаминах увеличивается. Тем, кто трудится больше 8 часов в день или чья работа связана со стрессами и интеллектуальными либо физическими сверхнагрузками, врачи советуют принимать дополнительные дозы витаминов. Курильщики. Сигаретный дым – главный убийца витамина С. Некоторые ученые считают: тем, кто курит, нужна двойная доза аскорбиновой кислоты по сравнению с некурящими. Школьники и студенты, особенно в разгар учебного года, когда умственные нагрузки на неокрепший организм особенно велики. Пожилые люди, вынужденные питаться неполноценно – например, из-за проблем с зубами или нарушений пищеварения. Беременные и кормящие женщины, даже если их питание сбалансировано. Спортсмены, которые тренируются несколько раз в неделю, нуждаются не только в рационе питания повышенной калорийности, но и в увеличении доз витаминов и микроэлементов. Люди, страдающие хроническими заболеваниями, особенно желудочно – кишечного тракта. Строгие диеты, назначаемые им, очень часто однообразны и бедны витаминами. При остром панкреатите, например, запрещено кушать практически все свежие овощи и фрукты.

В настоящее время известно более 20 витаминов и витаминоподобных веществ. По характеру физиологического действия на организм они подразделяются на 6 групп:

    повышающие резистентность организма; представлены витаминами В 1 , В 2 , РР, В 6 , А, С, D;

    антигеморрагические – С, Р, К;

    антианемические – В 12 , С, фолиевая кислота;

    антиинфекционные – А, С, группа В;

    регулирующие зрение – А, В 2 , С;

    антиоксиданты – С, Е.

По химическим свойствам витамины делятся на водорастворимые и жирорастворимые.

КЛАССИФИКАЦИЯ ВИТАМИНОВ

В настоящее время витамины можно охарактеризовать как низкомолекулярные органические соединения, которые, являясь необходимой составной частью пищи, присутствуют в ней в чрезвычайно малых количествах по сравнению с основными ее компонентами.

Витамины - необходимый элемент пищи для человека и ряда живых организмов потому, что они не синтезируются или некоторые из них синтезируются в недостаточном количестве данным организмом. Витамины - это вещества, обеспечивающее нормальное течение биохимических и физиологических процессов в организме. Они могут быть отнесены к группе биологически активных соединений, оказывающих свое действие на обмен веществ в ничтожных концентрациях.

Витамины делят на две большие группы: 1. витамины, растворимые в жирах, и 2. витамины, растворимые в воде. Каждая из этих групп содержит большое количество различных витаминов, которые обычно обозначают буквами латинского алфавита. Следует обратить внимание, что порядок этих букв не соответствует их обычному расположению в алфавите и не вполне отвечает исторической последовательности открытия витаминов.

В приводимой классификации витаминов в скобках указаны наиболее характерные биологические свойства данного витамина - его способность предотвращать развития того или иного заболевания. Обычно названию заболевания предшествует приставка "анти", указывающая на то, что данный витамин предупреждает или устраняет это заболевание.

1. ВИТАМИНЫ, РАСТВОРИМЫЕ В ЖИРАХ.

Витамин A (антиксерофталический).

Витамин D (антирахитический).

Витамин E (витамин размножения).

Витамин K (антигеморрагический).

2. ВИТАМИНЫ, РАСТВОРИМЫЕ В ВОДЕ.

Витамин В 1 (антиневритный).

Витамин В 2 (рибофлавин).

Витамин PP (антипеллагрический).

Витамин В 6 (антидермитный).

Пантотен (антидерматитный фактор).

Биотин (витамин Н, фактор роста для грибков, дрожжей и бактерий, антисеборейный).

Парааминобензойная кислота (фактор роста бактерий и фактор пигментации).

Фолиевая кислота (антианемический витамин, витамин роста для цыплят и бактерий).

Витамин В 12 (антианемический витамин).

Витамин В 15 (пангамовая кислота).

Витамин С (антискорбутный).

Витамин Р (витамин проницаемости).

Многие относят также к числу витаминов холин и непредельные жирные кислоты с двумя и большим числом двойных связей. Все вышеперечисленные - растворимые в воде - витамины, за исклдючением инозита и витаминов С и Р, содержат азот в своей молекуле, и их часто объединяют в один комплекс витаминов группы В.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Итак, из истории витаминов мы знаем, что термин «витамин» впервые был использован для обозначения специфического компонента пищи, который предотвращал болезнь Бери-бери, распространенную в странах, где употребляли в пищу много шлифованного риса. Поскольку этот компонент обладал свойствами амина, польский биохимик К.Функ впервые выделивший это вещество, назвал его витамин - необходимый для жизни амин.

В настоящее время витамины можно охарактеризовать как низкомолекулярные органические соединения, которые, являясь необходимой составной частью пищи, присутствуют в ней в чрезвычайно малых количествах по сравнению с основными её компонентами. Витамины - это вещества, обеспечивающее нормальное течение биохимических и физиологических процессов в организме. Витамины - необходимый элемент пищи для человека и ряда живых организмов, т.к. не синтезируются или некоторые из них синтезируются в недостаточном количестве данным организмом.

Первоисточником витаминов являются растения, где преимущественно они образуются, а также провитамины - вещества, из которых витамины могут образовываться в организме. Человек получает витамины или непосредственно из растений, или косвенно - через животные продукты, в которых витамины были накоплены из растительной пищи во время жизни животного.

Витамины делят на две большие группы: витамины растворимые в жирах и витамины, растворимые в воде. В классификации витаминов, помимо буквенного обозначения, в скобках указывается основной биологический эффект, иногда с приставкой «анти», указывающей на способность данного витамина предотвращать или устранять развитие соответствующего заболевания.

Маленьким детям витамины абсолютно необходимы: недостаточное их поступление может замедлить рост ребенка и его умственное развитие. У малышей, не получающих витамины в должных количествах, нарушается обмен веществ, снижается иммунитет. Именно поэтому производители детского питания обязательно обогащают свои продукты (молочные смеси, овощные и фруктовые соки, пюре, каши) всеми необходимыми витаминами.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.

Березов, Т.Т. Биологическая химия: Учебник / Т.Т.Березов, Б.Ф.Коровкин. - М.: Медицина, 2000. - 704 с.

Габриелян, О.С. Химия. 10 класс: Учебник (базовый уровень) / О.С.Габриелян, Ф.Н.Маскаев, С.Ю.Пономарев и др. - М.: Дрофа.- 304 с.

Мануйлов А.В. Основы химии. Электронный учебник / А.В.Мануйлов, В.И.Родионов. [Электронный ресурс]. Режим доступа:

Павлоцкая Л.Ф. Физиология питания. М., “Высшая школа”., 1991

Петровский К.С. Гигиена питания М., 1984

Припутина Л.С. Пищевые продукты в питании человека. Киев, 1991

Скурихин И.М. Как правильно питаться М., 1985

Смолянский Б.Л. Справочник по лечебному питанию М., 1996.

Введение

1 Витамины

1.1 История открытия витаминов

1.2 Понятие и основные признаки витаминов

1.3 Обеспечение организма витаминами

2 Классификация и номенклатура витаминов

2.1 Жирорастворимые витамины

2.2 Водорастворимые витамины

2.3 Группа витаминоподобных веществ

Заключение

Список используемой литературы

Введение

Трудно представить, что такое широко известное слово как «витамин» вошло в наш лексикон только в начале XX века. Теперь известно, что в основе жизненно важных процессов обмена веществ в организме человека принимают участие витамины. Витамины -- жизненно важные органические соединения, необходимые для человека и животных в ничтожных количествах, но имеющие огромное значение для нормального роста, развития и самой жизни.

Витамины обычно поступают с растительной пищей или с продуктами животного происхождения, поскольку они не синтезируются в организме человека и животных. Большинство витаминов являются предшественниками коферментов, а некоторые соединения выполняют сигнальные функции.

Суточная потребность в витаминах зависит от типа вещества, а также от возраста, пола и физиологического состояния организма. В последнее время представления о роли витаминов в организме обогатились новыми данными. Считается, что витамины могут улучшать внутреннюю среду, повышать функциональные возможности основных систем, устойчивость организма к неблагоприятным факторам.

Следовательно, витамины рассматриваются современной наукой как важное средство общей первичной профилактики болезней, повышения работоспособности, замедления процессов старения.

Целью данной работы является всестороннее изучение и характеристика витаминов.

Работа состоит из введения, двух глав, заключения и списка литературы. Общий объем работы 21 страницы.

1 Витамины

1.1 История открытия витаминов

Если заглянуть в книги, изданные в конце прошлого столетия, можно убедиться, что в то время наука о рациональном питании предусматривала включение в рацион белков, жиров, углеводов, минеральных солей и воды. Считалось, что пища, содержащая эти вещества, полностью удовлетворяет все потребности организма, и таким образом, вопрос о рациональном питании казался разрешенным. Однако наука XIX столетия находилась в противоречии многовековой практикой. Жизненный опыт населения различных стран показывал, что существует ряд болезней, связанных с питанием и встречающихся часто среди людей, в пище которых не отмечалось недостатка белков, жиров, углеводов и минеральных солей.

Врачи-практики давно предполагали, что существует прямая связь между возникновением некоторых болезней (например, цинги, рахита, бери-бери, пеллагры) и характером питания. Что же привело к открытию витаминов - этих веществ, обладающих чудесными свойствами предупреждать и излечивать тяжелые болезни качественной пищевой недостаточности?

Начало изучения витаминов было положено русским врачом Н.И.Луниным, который еще в 1888 г. установил, что для нормального роста и развития животного организма, кроме белков, жиров, углеводов, воды и минеральных веществ, необходимы еще какие-то, пока неизвестные науке вещества, отсутствие которых приводит организм к гибели.

Доказательство существования витаминов завершилось работой польского учёного Казимира Функа, который в 1912 г. выделил из рисовых отрубей вещество, излечивающее паралич голубей, питавшихся только полированным рисом (бери-бери - так называли это заболевание у людей стран Юго-Восточной Азии, где население питается преимущественно одним рисом). Химический анализ выделенного К.Функом вещества показал, что в его состав входит азот. Открытое им вещество Функ назвал витамином (от слов «вита» - жизнь и «амин» - содержащий азот).

Правда, потом оказалось, что не все витамины содержат азот, но старое название этих веществ осталось. В наши дни принято обозначать витамины их химическими названиями: ретинол, тиамин, аскорбиновая кислота, никотинамид, - соответственно А, В, С, РР.

1.2 Понятие и о сновные признаки витаминов

С точки зрения химии, в итамины - это группа низкомолекулярных веществ различной химической природы, обладающих выраженной биологической активностью и необходимых для роста, развития и размножения организма.

Витамины образуются путем биосинтеза в растительных клетках и тканях. Обычно в растениях они находятся не в активной, но высокоорганизованной форме, которая, по данным исследований, наиболее подходит человеческому организму, а именно - в виде провитаминов. Их роль сводится к полному, экономичному и правильному использованию основных питательных веществ, при котором органические вещества пищи высвобождают необходимую энергию.

Только немногие из витаминов, такие, как A, D, Е, В12, могут накапливаться в организме. Недостаток витаминов вызывает тяжелые расстройства.

Основные признаки витаминов:

Либо не синтезируются в организме вообще, либо синтезируются в незначительных количествах микрофлорой кишечника;

Не выполняют пластических функций;

Не являются источниками энергии;

Являются кофакторами многих ферментативных систем;

Оказывают биологическое действие в малых концентрациях и влияют на все обменные процессы в организме, требуются организму в очень небольших количествах: от нескольких мкг до нескольких мг в день..

Известны разные степени необеспеченности организма витаминами:

авитаминозы - полное истощение запасов витаминов;

гиповитаминозы - резкое снижение обеспеченности тем или иным витамином;

гипервитаминозы - избыток витаминов в организме.

Вредны все крайности: как недостаток, так и избыток витаминов, так как при избыточном потреблении витаминов развивается отравление (интоксикация). Явление гипервитаминоза касается лишь витаминов А и D, избыточное количество большинства других витаминов быстро выводится из организма с мочой. Но есть еще так называемая субнормальная обеспеченность, которая связана с дефицитом витаминов и проявляется она в нарушении обменных процессов в органах и тканях, но без явных клинических признаков (например, без видимых изменений в состоянии кожи, волос и других внешних проявлений). Если такая ситуация регулярно повторяется по разным причинам, то это может привести гипо- или авитаминозу.

1. 3 Обеспечение организма витаминами

При нормальном питании суточная потребность организма в витаминах удовлетворяется полностью. Недостаточное, неполноценное питание или нарушение процессов усвоения и использования витаминов могут быть причиной различных форм витаминной недостаточности.

Причины истощения запасов витаминов в организме:

1) Качество продуктов и их приготовление:

Несоблюдение условий хранения по времени и температуре;

Нерациональная кулинарная обработка (например, длительная варка мелко нарезанных овощей);

Присутствие антивитаминных факторов в продуктах питания (капуста, тыква, петрушка, зеленый лук, яблоки содержат ряд ферментов, разрушающих витамин С, особенно при мелкой резке)

Разрушение витаминов под влиянием ультрафиолетовых лучей, кислорода воздуха (например, витамина А).

2) Важная роль в обеспечении организма рядом витаминов принадлежит микрофлоре пищеварительного тракта:

При многих распространенных хронических заболеваниях нарушается всасывание или усвоение витаминов;

Сильные кишечные расстройства, неправильный прием антибиотиков и сульфаниламидных препаратов приводят к созданию определенного дефицита витаминов, которые могут синтезироваться полезной микрофлорой кишечника (витамины В12, В6, Н (биотин)).

Суточная потребность в витаминах и их основные функции

Суточная

потребность

Основные источники

Аскорбиновая кислота (С)

Участвует в окислительно-вос-становительных процессах, повы-шает сопротивляемость организма к экстремальным воздействиям

Овощи, фрукты, ягоды. В капусте - 50 мг. В шиповнике - 30-2000 мг.

Тиамин, аневрин (В1)

Необходим для нормальной деятельности центральной и периферической нервной системы

Пшеничный и ржаной хлеб, крупы - овсяная, горох, свинина, дрожжи, кишечная микрофлора.

Рибофлавин (В2)

Участвует в окислительно-восстановительных реакциях

Молоко, творог, сыр, яй-цо, хлеб, печень, овощи, фрукты, дрожжи.

Пиридоксин (В6)

Участвует в синтезе и метаболиз-ме аминокислот, жирных кислот и ненасыщенных липидов

Рыба, фасоль, пшено, картофель

Никотиновая кислота (РР)

Участвует в окислительно-восста-новительных реакциях в клетках. Недостаточность вызывает пеллагру

Печень, почки, говядина, свинина, баранина, рыба, хлеб, крупы, дрожжи, кишечная микрофлора

Фолиевая кислота, фолицин (Вс)

Кроветворный фактор, участвует в синтезе аминокислот, нуклеиновых кислот

Петрушка, салат, шпи-нат, творог, хлеб, печень

Цианкобаламин (В12)

Участвует в биосинтезе нуклеино-вых кислот, фактор кроветворения

Печень, почки, рыба, говядина, молоко, сыр

Биотин (Н)

Участвует в реакциях обмена аминокислот, липидов, углеводов, нуклеиновых кислот

Овсяная крупа, горох, яйцо, молоко, мясо, печень

Пантотеновая кислота (В3)

Участвует в реакциях обмена белков, липидов, углеводов

Печень, почки, гречка, рис, овес, яйца, дрожжи, горох, молоко, кишечная микрофлора

Ретинол (А)

Участвует в деятельности мемб-ран клеток. Необходим для роста и развития человека, для функцио-нирования слизистых оболочек. Участвует в процессе фоторецепции - восприятии света

Рыбий жир, печень трески, молоко, яйца, сливочное масло

Кальциферол (D)

Рыбий жир, печень, молоко, яйца

В настоящее время известны около 13 витаминов, которые вместе с белками, жирами и углеводами должны присутствовать в рационе людей и животных для обеспечения нормальной жизнедеятельности витаминов. Кроме того, существует группа витаминоподобных веществ , которые обладают всеми свойствами витаминов, но не являются строго обязательными компонентами пищи.

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, некоторые стерины (эргостерин, 7-дегидрохолестерин и др.), превращающиеся в витамин D.

Ряд витаминов представлен не одним, а несколькими соединениями, обладающими сходной биологической активностью (витамеры), например витамин В6 включает пиридоксин, пиридоксаль и пиридоксамин. Для обозначения подобных групп родственные соединения используют слово «витамин» с буквенными обозначениями (витамин А, витамин Е и т.п.).

Для индивидуальных соединений, обладающих витаминной активностью, используются рациональные названия, отражающие их химическую природу, например ретиналь (альдегидная форма витамина А), эргокальциферол и холекалыдиферол (формы витамина D).

Таким образом, наряду с жирами, белками, углеводами и минеральными солями, необходимый комплекс для поддержания жизнедеятельности человека включает пятый, равноценный по своей значимости компонент - витамины. Витамины принимают самое непосредственное и активное участие во всех обменных процессах жизнедеятельности организма, а также входят в состав многих ферментов, выполняя роль катализаторов.

2 Классификация и номенклатура витаминов

Так как к витаминам относится группа веществ различной химической природы, то классификация их по химическому строению сложна. Поэтому классификация проводится по растворимости в воде или органических растворителях. В соответствие с этим витамины делятся на водорастворимые и жирорастворимые.

1) К водорастворимым витаминам относят:

B1 (тиамин) антиневритный;

B2 (рибофлавин) антидерматитный;

B3 (пантотеновая кислота) антидерматитный;

B6 (пиридоксин, пиридоксаль, пиридоксамин) антидерматитный;

B9 (фолиевая кислота; фолацин) антианемический;

B12 (цианкобаламин) антианемический;

PP (никотиновая кислота; ниацин) антипеллагрический;

H (биотин) антидерматитный;

C (аскорбиновая кислота) антицинготный - участвуют в структуре и функционировании ферментов.

2) К жирорастворимым витаминам относят:

А (ретинол) антиксерофтальмический;

D (кальциферолы) антирахитический;

E (токоферолы) антистерильный;

К (нафтохинолы) антигеморрагический;

Жирорастворимые витамины входят в структуру мембранных систем, обеспечивая их оптимальное функциональное состояние.

В химическом отношении жирорастворимые витамины А, D, E и К относятся к изопреноидам.

3) следующая группа: витаминоподобные вещества . К ним обычно относят витамины:В13 (оротовая кислота), В15 (пангамовая кислота), В4 (холин), В8 (инозитол), Вт (карнитин), H1 (параминбензойная кислота), F (полинасыщенные жирные кислоты), U (S=метилметионин-сульфат-хлорид).

Номенклатура (название) основана на использовании заглавных букв латинского алфавита с нижним цифровым индексом. Кроме того, в названии используются наименования, отражающие химическую природу и функцию витамина.

Витамины стали известны человечеству не сразу, и в течение многих лет ученым удавалось открывать новые виды витаминов, а также новые свойства этих полезных для человеческого организма веществ. Поскольку языком медицины во всем мире является Латынь, то и витамины обозначались именно латинскими буквами, а в дальнейшем и цифрами.

Присвоение витаминам не только букв, но и цифр объясняется тем, что витамины приобретали новые свойства, обозначить которые при помощи цифр в названии витамина, представлялось наиболее простым и удобным. Для примера, можно рассмотреть популярный витамин «В». Так, на сегодняшний день, этот витамин может быть представлен в самых разных областях, и во избежание путаницы он именуется от «витамин В1» и вплоть до «витамина В14». Аналогично именуются и витамины входящие в эту группу, например, «витамины группы В».

Когда химическая структура витаминов была определена окончательно, стало возможным именовать витамины в соответствии с терминологией, принятой в современной химии. Так в обиход вошли такие названия, как пиридоксаль, рибофлавин, а также птероилглутаминовая кислота. Прошло еще какое то время, и стало совершенно ясно, что многие органические вещества, уже давным-давно известные науке, также обладают свойствами витаминов. Причем таких веществ оказалось достаточно много. Из наиболее распространенных можно упомянуть никотинамид, лгезоинозит, ксантоптерин, катехин, гесперетин, кверцетин, рутин, а также ряд кислот, в частности, никотиновую, арахидоновую, линоленовую, линолевую, и некоторые другие кислоты.

2. 1 Жирорастворимые витамины

Витамин А (ретинол) является предшественником группы «ретиноидов », к которой принадлежат ретиналь и ретиноевая кислота. Ретинол образуется при окислительном расщеплении провитамина ? -каротина. Ретиноиды содержатся в животных продуктах, а?-каротин -- в свежих фруктах и овощах (в особенности в моркови). Ретиналь обуславливает окраску зрительного пигмента родопсина. Ретиноевая кислота выполняет функции ростового фактора.

При недостатке витамина А развиваются ночная («куриная») слепота, ксерофтальмия (сухость роговой оболочки глаз), наблюдается нарушение роста.

Витамин D (кальциферол) при гидроксилировании в печени и почках образует гормон кальцитриол (1?,25-дигидроксихолекальциферол). Вместе с двумя другими гормонами (паратгормоном, или паратирином, и кальцитонином) кальцитриол принимает участие в регуляции метаболизма кальция. Кальциферол образуется из предшественника 7-дегидрохолестерина, присутствующего в коже человека и животных, при облучении ультрафиолетовым светом.

Если УФ-облучение кожи недостаточно или витамин D отсутствует в пищевых продуктах, развивается витаминная недостаточность и, как следствие, рахит у детей, остеомаляция (размягчение костей) у взрослых. В обоих случаях нарушается процесс минерализации (включения кальция) костной ткани.

Витамин ? включает токоферол и группу родственных соединений с хромановым циклом. Такие соединения содержатся только в растениях, особенно их много в проростках пшеницы. Для ненасыщенных липидов эти вещества являются эффективными антиоксидантами.

Витамин К -- общее название группы веществ, включающей филлохинон и родственные соединения с модифицированной боковой цепью. Недостаток витамина К наблюдается довольно редко, так как эти вещества вырабатываются микрофлорой кишечника. Витамин К принимает участие в карбоксилировании остатков глютаминовой кислоты белков плазмы крови, что важно для нормализации или ускорения процесса свертывания крови. Процесс ингибируется антагонистами витамина К (например, производными кумарина), что находит применение как один из методов лечения тромбозов.

2.2 Водорастворимые витамины

Витамин B1 (тиамин) построен из двух циклических систем -- пиримидина (шестичленный ароматический цикл с двумя атомами азота) и тиазола (пятичленный ароматический цикл, включающий атомы азота и серы), соединенных метиленовой группой. Активной формой витамина?1 является тиаминдифосфат (ТРР), выполняющий функцию кофермента при переносе гидроксиалкильных групп («активированных альдегидов»), например, в реакции окислительного декарбоксилирования?-кетокислот, а также в транскетолазной реакций гексозомонофосфатного пути. При недостатке витамина?1 развивается болезнь бери-бери , признаками которой являются расстройства нервной системы (полиневриты), сердечнососудистые заболевания и мышечная атрофия.

Витамин B2 -- комплекс витаминов, включающий рибофлавин, фолиевую, никотиновую и пантотеновую кислоты. Рибофлавин служит структурным элементом простетических групп флавинмононуклеотида [ФМН (FMN)] и флавинадениндинуклеотида [ФАД (FAD)]. ФМН и ФАД являются простетическими группами многочисленных оксидоредуктаз (дегидрогеназ), где выполняют функцию переносчиков водорода (в виде гидрид-ионов).

Молекула фолиевой кислоты (витамин B9, витамин Вc, фолацин, фолат) включает три структурных фрагмента: производное птеридина, 4-аминобензоат и один или несколько остатков глутаминовой кислоты. Продукт восстановления фолиевой кислоты -- тетрагидрофолиевая (фолиновая) кислота [ТГФ (THF)] -- входит в состав ферментов, осуществляющих перенос одноуглеродных фрагментов (С1-метаболизм).

Рисунок 2 - Жирорастворимые витамины

Дефицит фолиевой кислоты встречается довольно часто. Первым признаком дефицита является нарушение эритропоэза (мегалобластическая анемия). При этом тормозятся синтез нуклеопротеидов и созревание клеток, появляются аномальные предшественники эритроцитов -- мегалоциты. При остром недостатке фолиевой кислоты развивается генерализованное поражение тканей, связанное с нарушением синтеза липидов и обмена аминокислот.

В отличие от человека и животных микр?организмы способны синтезировать фолиевую кислоту de novo . Потому рост микроорганизмов подавляется сульфаниламидными препаратами, которые как конкурентные ингибиторы блокируют включение 4-аминобензойной кислоты в биосинтез фолиевой кислоты. Сульфаниламидные препараты не могут оказывать воздействия на метаболизм жинотных организмов, поскольку они не способны синтезировать фолиевую кислоту.

Никотиновая кислота (ниацин) и никотинамид (ниацинамид) (оба известны как витамин?5, витамин РР) необходимы для биосинтеза двух коферментов -- никотинамидадениндинуклеотида [НАД+ (NAD+)] и никотинамидадениндинуклеотидфосфата [НАДФ+ (NADP+)]. Главная функция этих соединений, состоящая в переносе гидрид-ионов (восстановительных эквивалентов), обсуждается в разделе, посвященном метаболическим процессам. В животных организмах никотиновая кислота может синтезироваться из триптофана , однако биосинтез идет с низким выходом. Поэтому витаминный дефицит наступает лишь в том случае, если в рационе одновременно отсутствуют все три вещества: никотиновая кислота, никотинамид и триптофан. Заболевания. связанные с дефицитом ниацина, проД являются поражением кожи (пеллагра ), расстройством желудка и депрессией.

Пантотеновая кислота (витамин B3) представляет собой амид?,?-дигидрокси-?,?-диметилмасляной кислоты (пантоевой кислоты) и?-аланина. Соединение необходимо для биосинтеза кофермента А [КоА (СоА)] принимающего участие в метаболизме мнотих карбоновых кислот. Пантотеновая кислота также входит в состав простетической группы ацилпереносящего белка (АПБ). Поскольку пантотеновая кислота входит в состав многих пищевых продуктов, авитаминоз из-за дефицита витамина В3 встречается редко.

Витамин В6 -- групповое название трех производных пиридина: пиридоксаля, пиридоксина и пиридоксамина . На схеме приведена формула иридоксаля, где в положении при С-4 стоит альдегидная группа (-СНО); в пиридоксине это место занимает спиртовая группа (-CH2OH); а в пиридоксамине -- метиламиногруппа (-CH2NН2). Активной формой витамина В6 является пиридоксаль-5-фосфат (PLP), важнейший кофермент в метаболизме аминокислот. Пиридоксальфосфат входит также в состав гликоген-фосфорилазы, принимающей участие в расщеплении гликогена. Дефицит витамина В6 встречается редко.

Рисунок 2 - Жирорастворимые витамины

Витамин В12 (кобаламины; лекарственная форма -- цианокобаламин ) - комплексное соединение, имеющее в основе цикл коррина и содержащее координационно связанный ион кобальта. Этот витамин синтезируется лишь в микроорганизмах. Из пищевых продуктов он содержится в печени, мясе, яйцах, молоке и полностью отсутствует в растительной пище (на заметку вегетарианцам!). Витамин всасывается слизистой желудка только в присутствии секретируемого (эндогенного) гликопротеина, так называемого внутреннего фактора. Назначение этого мукопротеида заключается в связывании цианокобаламина и тем самым в защите от деградации. В крови цианокобаламин также связывается специальным белком, транскобаламином. В организме витамин В12 запасается в печени.

Рисунок 2 - Жирорастворимые витамины

Производные цианокобаламина являются коферментами, принимающими участие, например, в конверсии метилмалонил-КоА в сукцинил-КоА, биосинтезе метионина из гомоцистеина. Производные цианокобаламина принимают участие в восстановлении рибонуклеотидов бактериями до дезоксирибонуклеотидов.

Витаминный дефицит или нарушение всасывания витамина В12 связаны главным образом с прекращением секреции внутреннего фактора. Следствием авитаминоза является пернициозная анемия.

Витамин С (L-аскорбиновая кислота) представляет собой?-лактон 2,3-дегидрогулоновой кислоты. Обе гидроксильные группы имеют кислотный характер, в связи с чем при потере протона соединение может существовать в форме аскорбат-аниона . Ежедневное поступление аскорбиновой кислоты необходимо человеку, приматам и морским свинкам, поскольку у этих видов отсутствует фермент гулонолактон-оксидаза (КФ 1.1.3.8), катализирующий последнюю стадию конверсии глюкозы в аскорбат.

Источником витамина С являются свежие фрукты и овощи. Аскорбиновую кислоту добавляют во многие напитки и пищевые продукты в качестве антиоксиданта и вкусовой добавки. Витамин С медленно разрушается в воде. Аскорбиновая кислота в качестве сильного восстановителя принимает участие во многих реакциях (главным образом в реакциях гидроксилирования).

Из биохимических процессов с участием аскорбиновой кислоты следует упомянуть синтез коллагена, деградацию тирозина, синтезы катехоламина и желчных кислот. Суточная потребность в аскорбиновой кислоте составляет 60 мг -- величина, не характерная для витаминов. Сегодня дефицит витамина С встречается редко. Дефицит проявляется спустя несколько месяцев в форме цинги (скорбута). Следствием заболевания являются атрофия соединительных тканей, расстройство системы кроветворения, выпадение зубов.

Витамин H (биотин) содержится в печени, яичном желтке и других пищевых продуктах; кроме того, он синтезируется микрофлорой кишечника. В организме биотин (через?-аминогруппу остатка лизина) связан с ферментами, например с пируваткарбоксилазой (КФ 6.4.1.1), катализирующими реакцию карбоксилирования. При переносе карбоксильной группы два N-атома молекулы биотина в АТФ-зависимой реакции связывают молекулу СО2 и переносят ее на акцептор. Биотин с высоким сродством (Kd = 10 - 15 М) и специфичностью связывается авидином белка куриного яйца. Так как авидин при кипячении денатурируется, дефицит витамина H может наступить только при употреблении в пищу сырых яиц.

2.3 Группа витаминоподобных веществ

Помимо вышеназванных двух главных групп витаминов, выделяют группу разнообразных химических веществ, из которых часть синтезируется в организме, но обладает витаминными свойствами. Организму они необходимы в сравнительно малых количествах, но воздействие на функции организма достаточно сильное. К ним относятся:

Незаменимые пищевые вещества с пластической функцией: холин, инозит.

Биологически активные вещества, синтезируемые в организме человека: липоевая кислота, оротовая кислота, карнитин.

Фармакологически активные вещества пищи: биофлавоноиды, витамин U - метилметионинсульфоний, витамин В15 - пангамовая кислота, факторы роста микроорганизмов, парааминобензойная кислота.

Недавно открыт еще один фактор, названный пирролохинолинохиноном. Известны его коферментные и кофакторные свойства, однако пока не раскрыты витаминные свойства.

Основное отличие витаминоподобных веществ в том, что при их недостатке или переизбытке не возникает в организме различных патологических изменений, характерных для авитаминозов. Содержание витаминоподобных веществ в продуктах питания вполне достаточно для жизнедеятельности здорового организма.

Для современного человека, необходимо знать и о предшественниках витаминов. Источником витаминов, как известно, являются продукты растительного и животного происхождения. Например, витамин А в готовом виде содержится только в продуктах животного происхождения (рыбий жир, цельное молоко и т.д.), а в растительных продуктах только в виде каротиноидов - своих предшественников. Поэтому, поедая морковку мы получаем только предшественника витамина А, из которого в печени вырабатывается сам витамин А. К провитаминам относятся: каротиноиды (основной из них - каротин) - предшественник витамина А; стерины (эргостерин, 7-дегидрохолестерин и др.) - предшественники витамина D;

Заключение

Итак, из истории витаминов мы знаем, что термин «витамин» впервые был использован для обозначения специфического компонента пищи, который предотвращал болезнь Бери-бери, распространенную в странах, где употребляли в пищу много шлифованного риса. Поскольку этот компонент обладал свойствами амина, польский биохимик К.Функ впервые выделивший это вещество, назвал его витамин - необходимый для жизни амин.

В настоящее время витамины можно охарактеризовать как низкомолекулярные органические соединения, которые, являясь необходимой составной частью пищи, присутствуют в ней в чрезвычайно малых количествах по сравнению с основными её компонентами. Витамины - это вещества, обеспечивающее нормальное течение биохимических и физиологических процессов в организме. Витамины - необходимый элемент пищи для человека и ряда живых организмов, т.к. не синтезируются или некоторые из них синтезируются в недостаточном количестве данным организмом.

Первоисточником витаминов являются растения, где преимущественно они образуются, а также провитамины - вещества, из которых витамины могут образовываться в организме. Человек получает витамины или непосредственно из растений, или косвенно - через животные продукты, в которых витамины были накоплены из растительной пищи во время жизни животного.

Витамины делят на две большие группы: витамины растворимые в жирах и витамины, растворимые в воде. В классификации витаминов, помимо буквенного обозначения, в скобках указывается основной биологический эффект, иногда с приставкой «анти», указывающей на способность данного витамина предотвращать или устранять развитие соответствующего заболевания.

К витаминам, растворимых в жирах относят: Витамин A (антиксерофталический), Витамин D (антирахитический), Витамин E (витамин размножения), Витамин K (антигеморрагический)\

К витаминам, растворимых в воде относят: Витамин В1 (антиневритный), Витамин В2 (рибофлавин), Витамин PP (антипеллагрический), Витамин В6 (антидермитный), Пантотен (антидерматитный фактор), Биотит (витамин Н, фактор роста для грибков, дрожжей и бактерий, антисеборейный), Инозит. Парааминобензойная кислота (фактор роста бактерий и фактор пигментации), Фолиевая кислота (антианемический витамин, витамин роста для цыплят и бактерий), Витамин В12 (антианемический витамин), Витамин В15 (пангамовая кислота), Витамин С (антискорбутный), Витамин Р (витамин проницаемости).

Основной особенностью жирорастворимых витаминов является их способность накапливаться в организме так сказать «про запас». Хранится в организме они могут в течении года и расходоваться по мере надобности. Однако слишком большое поступление жирорастворимых витаминов для организма опасно, и может привести к нежелательным последствиям. Водорастворимые витамины не накапливаются в организме и в случае переизбытка легко выводятся с мочой.

Наряду с витаминами, существуют вещества, дефицит которых, в отличие от витаминов, не приводит к явно выраженным нарушениям. Эти вещества относятся к так называемым витаминоподобным веществам :

Сегодня известно 13 низкомолекулярных органических соединений, которые относят к витаминам. Соединения, которые не являются витаминами, но могут служить предшественниками их образования в организме, называются провитаминами . Важнейшим провитамином является предшественник витамина А - бета-каротин.

Значение витаминов для организма человека очень велико. Эти питательные вещества поддерживают работу абсолютно всех органов и всего организма в целом. Нехватка витаминов приводит к общему ухудшению состояния здоровья человека, а не отдельных его органов.

Болезни, которые возникают вследствие отсутствия в пище тех или иных витаминов, стали называться авитаминозами . Если болезнь возникает вследствие отсутствия нескольких витаминов, ее называют поливитаминозом . Чаще приходится иметь дело с относительным недостатком какого-либо витамина; такое заболевание называется гиповитаминозом . Если своевременно поставлен диагноз, то авитаминозы и особенно гиповитаминозы легко излечить введением в организм соответствующих витаминов. Чрезмерное введение в организм некоторых витаминов может вызвать гипервитаминоз .

Список использованных источников

1. Березов, Т.Т. Биологическая химия: Учебник / Т.Т.Березов, Б.Ф.Коровкин. - М.: Медицина, 2000. - 704 с.

2. Габриелян, О.С. Химия. 10 класс: Учебник (базовый уровень) / О.С.Габриелян, Ф.Н.Маскаев, С.Ю.Пономарев и др. - М.: Дрофа.- 304 с.

3. Мануйлов А.В. Основы химии. Электронный учебник / А.В.Мануйлов, В.И.Родионов. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.hemi.nsu.ru/

4. Химическая энциклопедия [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.xumuk.ru/encyklopedia/776.html

МОУ «Никифоровская средняя общеобразовательная школа №1»

Витамины и организм человека

Выполнил: ученик 10 В класса

Поляков Виталий

Учитель: Сахарова Л.Н.

Дмитриевка


Введение

1.1. Витамин В1

1.2. Витамин В2

1.3. Витамин В3

1.4. Витамин В6

1.5. Витамин В9

1.6. Витамин С

1.7. Витамин Р

1.8. Витамин РР

1.9. Витамины Н, F и U

Глава II. Жирорастворимые витамины

2.1. Витамин А

2.2. Витамин D

2.3. Витамин Е

2.4. Витамин К

Заключение

Список литературы


Введение

Витамины – низкомолекулярные органические соединения различной химической природы, необходимые для осуществления важнейших процессов, протекающих в живом организме.

Для нормальной жизнедеятельности человека витамины необходимы в небольших количествах, но так как в организме они не синтезируются в достаточном количестве, то должны поступать с пищей в качестве необходимого её компонента. Их отсутствие или недостаток в организме вызывает гиповитаминозы (болезни в результате длительного недостатка) и авитаминозы (болезни в результате отсутствия витаминов). При приёме витаминов в количествах, значительно превышающих физиологические нормы, могут развиваться гипервитаминозы.

Людям ещё в глубокой древности было известно, что отсутствие некоторых продуктов в пищевом рационе может быть причиной тяжелых заболеваний (бери-бери, «куриной слепоты», цинги, рахита), но только в 1880 г. русским учёным Н.И. Луниным была экспериментально доказана необходимость неизвестных в то время компонентов пищи для нормального функционирования организма. Своё название (витамины) они получили по предложению польского биохимика К. Функа (от лат. vita – жизнь). В настоящее время известно свыше тридцати соединений, относящихся к витаминам.

Так как химическая природа витаминов была открыта после установления их биологической роли, их условно обозначили буквами латинского алфавита (А, В, С, D и т.д.), что сохранилось и до настоящего времени.

В качестве единицы измерения витаминов пользуются миллиграммами (1 мг = 10–3 г), микрограммами (1 мкг = 0,001 мг = 10–6 г) на 1 г продукта или мг% (миллиграммы витаминов на 100 г продукта). Потребность человека в витаминах зависит от его возраста, состояния здоровья, условий жизни, характера его деятельности, времени года, содержания в пище основных компонентов питания. Общие ведения о потребности взрослого человека в витаминах приведены в таблице 2 в конце реферата (в Заключении). А более подробно мы это разберём в наших главах.

По растворимости в воде или жирах все витамины делятся на две группы:

Водорастворимые (В1, В2, В6, РР, С и др.);

Жирорастворимые (А, Е, D, К).


Глава I. Водорастворимые витамины

Основным источником этого класса витаминов служат овощи и фрукты. Они содержат вместе с витаминами также и фитонциды, обладающие антисептическим и дезинфицирующим действием (лук, чеснок, антоновские яблоки и др.) и эфирные масла (цитрусовые, пряности, зелень и др.), способствующие санации пищеварительной системы.

1.1. Витамин В1

Технический прогресс, возрастающий объем информации, резкое снижение мышечной нагрузки – всё это и многое другое способствует развитию таких болезней, как неврозы, тучность и ожирение, ранний атеросклероз, гипертоническая болезнь, ишемическая болезнь сердца. Их часто называют болезнями цивилизации. Причины в том или ином случае могут быть разными, но часто возникновению этих болезней существенно способствует недостаток витаминов группы В, а особенно В1 .

Витамин В1, или тиамин, первый открытый витамин группы В. Строение и содержание в продуктах у него такое:

Чаще всего этот витамин встречается в виде соединения с хлором (тиаминхлорид, Thiaminichloridum), но иногда встречается и соединение с бромом (тиаминбромид).

Витамин В1 способствует росту организма, а также нормализации перистальтики желудка и кислотности желудочного сока. Его недостаток сопровождается расстройством жизнедеятельности организма, бессонницей, раздражительностью, в тяжёлых случаях параличом нижних конечностей. Суточная потребность взрослого – 2 мг. Источником витамина В1 являются: хлеб из муки грубого помола, крупы, мясо, орехи. Особенно много витамина В1 в зародышах и оболочках пшеницы, овса, гречихи, в пивных дрожжах, зелёном горошке.

Людям, выполняющим тяжёлую физическую работу и беременным женщинам требуется 2,5 мг, кормящим матерям – 3 мг витамина В1 .

Совершенствование технологических процессов, всё более высокая очистка пищевого сырья привели к тому, что в конечном продукте остается всё меньше (а иногда и вовсе не остается) витамина В1. Как правило, он находится именно в тех частях продукта, которые по нынешней технологии удаляются. Мы едим всё больше хлеба и булок из муки высших сортов, тортов, пирожных, печенья, наше питание становится более рафинированным, и всё реже мы имеем дело с природными продуктами, не подвергавшимися никакой технологической обработке.

Таблица 1. Содержание витаминов в пшеничном хлебе

Хлеб Содержание витамина, мг%
В1 В2 РР
Пшеничный из муки I сорта 0,16 0,08 1,54
0,41 0,34 2,89
Пшеничный из из муки высшего сорта 0,11 0,06 0,92
То же из витаминизированной муки 0,37 0,33 2,31

Увеличить поступление витаминов группы В с пищей можно, в частности, потребляя больше хлеба грубых сортов (или хлеба, выпеченного из витаминизированной муки). Для сопоставления рассмотрим данные таблицы 1.

Видно, что в хлебе, выпеченном из бедной витаминами, но затем витаминизированной муки высшего сорта содержание витамина Вдостаточно велико.

1.2. Витамин В2

Витамин В2, рибофлавин (Riboflavinum) регулирует уровень сахара и азота в организме. Он входит в состав ферментов, ускоряющих окислительно-восстановительные процессы и тесно связанных с клеточным дыханием. Витамин В2 улучшает обмен веществ и нормализует функциональную деятельность центральной нервной системы, кровеносных капилляров, секреторных желез желудка и кишечника, печени, кожи и слизистых оболочек, необходим для синтеза белка и жира. Суточная потребность в нём составляет 2-3 мг.

Содержится витамин В2 в мясе, яичном белке, коровьем масле, молоке, сыре. Разное количество этого витамина есть в хлебе из разных сортов муки (таблица 1). А также содержится в горохе, шпинате, томате, зелёном луке, зародышах и оболочках зерновых культур, гречневой крупе. Особенно много его в дрожжах и печени крупного рогатого скота.


1.3. Витамин В3

Витамин В3 – пантотеновая кислота. При недостатке этого витамина возникают заболевания сердца, нервной системы, кожи, нарушается усвоение белков, углеводов и жиров. Суточная потребность в этом витамине – 5-10 мг. Содержится в больших количествах в плодах чёрной смородины, малины, облепихи, вишни.

1.4. Витамин В6

Витамин В6 – пиридоксин. Этот витамин регулирует деятельность нервной системы, предотвращает заболевание кожи. При недостатке его у человека (наиболее чувствительны к недостатку новорождённые) наблюдаются судорожные припадки, нервные расстройства, желудочные заболевания, тошнота, потеря аппетита, воспаляются кожа и глаза, нарушается усвоение аминокислот и белков.

Суточная потребность – 2-3 мг.

Обычно потребность в витамине В6 полностью удовлетворяется продуктами питания: «стручковые» овощи, кукуруза, неочищенные зёрна злаковых культур, плоды банана, сливы, яблони, облепихи, малины, смородины белой, чёрной и красной.

В лечебных целях витамин В6 применяют при токсикозах беременности, воспалительных процессах, сопровождающихся образованием большого количества гистамина, при раздражительности, хорее, экземах, пеллагре (вместе с витамином РР), а также для активизации выработки адреналина и серотонина, улучшения регенерации слизистых оболочек желудка и кишечника и повышения кроветворной функции.

1.5. Витамин В9

Витамин В9 – фолиевая кислота (фолацин, от лат. folium – лист) участвует в процессах кроветворения – переносит одноуглеродные радикалы, – а также (вместе с витамином В12) в синтезе амино- и нуклеиновых кислот, холина, пуриновых и пиримидиновых оснований.

Этот витамин применяют при ослаблении и нарушении кроветворной функции и разных формах анемии, заболевании печени (особенно при ожирении), язвенном колите, неврастении, вирусном гепатите.

При недостатке фолиевой кислоты наблюдаются нарушения кроветворения, пищеварительной системы, снижение сопротивляемости организма заболеваниям.

Много фолиевой кислоты содержится в зелени и овощах (мкг%): петрушке – 110, салат – 48, фасоли – 36, шпинате – 80, а также в печени – 240, почках – 56, твороге – 35-40, хлебе – 16-27. Мало в молоке – 5 мкг%. Витамин В9 вырабатывается микрофлорой кишечника.

1.6. Витамин С

Витамин С, аскорбиновая кислота, – это витамин над витаминами. Он единственный связан напрямую с белковым обменом. Мало аскорбиновой кислоты – нужно много белка. Напротив, при хорошей обеспеченности аскорбиновой кислотой можно обойтись минимальным количеством белка.

Витамин С участвует в регулировании окислительно-восстановительных процессов, в углеводном обмене, способствует свёртыванию крови и регенерации ткани, принимает участие в образовании стероидных гормонов и повышает фагоцитарную функцию лейкоцитов, является очень активным противоядием при отравлении солями ртути и свинца.

Для предупреждения С-авитаминоза не требуется больших доз аскорбиновой кислоты, достаточно 20 мг в сутки. Это количество аскорбиновой кислоты вводилось для профилактики в солдатский рацион уже в начале Великой Отечественной войны, в 1941 г. Во всех прошлых войнах пострадавших от цинги было больше, чем раненых…

Уже после войны комиссия экспертов рекомендовала для пре­дохранения от цинги 10-30 мг аскорбиновой кислоты. Однако нормы, принятые сейчас во многих странах, превышают эту дозу в 3-5 раз, поскольку витамин С служит и для других целей. Чтобы создать в организме оптимальную внутреннюю среду, способную противостоять многочисленным неблагоприятным воздействиям, его необходимо устойчиво обеспечивать витамином С; это, кстати, способствует и высокой работоспособности.

Заметим попутно, что в профилактическое питание рабочих на вредных химических производствах обязательно входит витамин С как защитное средство от токсикозов – он блокирует образование опасных продуктов обмена.

Что же можно рекомендовать сейчас как главную и действенную меру профилактики С-витаминной недостаточности? Нет, не просто аскорбиновую кислоту, даже в большой дозе, а комплекс, состоящий из витамина С, витамина Р и каротина. Лишая организм этой тройки, мы выводим обмен на невыгодное направление – в сторону большей массы тела и повышенной нервозности. В то же время этот комплекс благотворно влияет на сосудистую систему и служит несомненным профилактическим средством.

Витамин С, витамин Р и каротин наиболее полно представлены в овощах, ягодах, зелени и пряных травах, во многих дикорастущих растениях. По-видимому, они действуют синергически, т.е. их биологическое воздействие взаимоусиливается. Кроме того, витамин Р во многом подобен витамину С, но потребность в нём примерно вдвое меньше. Заботясь о С-витаминной полноценности питания, необходимо учитывать и содержание витамина Р.

Приведем несколько примеров: в чёрной смородине (100 г) содержится 200 мг витамина С и 1000 мг витамина Р, в шиповнике – 1200 мг витамина С и 680 мг витамина Р, в клубнике соответственно 60 мг и 150 мг, в яблоках – 13 мг и 10-70 мг, в апельсинах – 60 мг и 500 мг.

При недостатке в организме витамина С возникает раздражительность, сонливость, лёгкая утомляемость, человек подвержен простудным и инфекционным заболеваниям. Недостаточное поступление аскорбиновой кислоты или полное отсутствие её вызывает цингу. Чаще подобный авитаминоз наблюдается в конце зимы и ранней весной.

Чтобы бороться с витаминной недостаточностью, необходимо повысить содержание свежих овощей и фруктов в пищевом рационе.

Именно овощи и фрукты – единственные и монопольные поставщики витаминов С, Р и каротина. Овощи и фрукты – непревзойденное средство для нормализации жизнедеятельности полезной кишечной микрофлоры, особенно её синтетической функции – некоторые витамины синтезируются микроорганизмами кишечника, но без овощей и фруктов этот процесс затормаживается. Овощи и фрукты нормализуют также обмен веществ, особенно жировой и углеводный, и предупреждают развитие ожирения.

Синтезированный препарат применяют при лечении цинги, ревматических процессов, туберкулёза, дистрофии, кровотечений и др.

Сейчас популярно лечение многих болезненных состояний применением большого количества аптечной аскорбиновой кислоты (в т.ч. рекомендации к самолечению). Чистую аскорбиновую кислоту следует применять с осторожностью. Есть сведения, что длительное применение больших её доз может привести к угнетению инсулинообразовательной функции поджелудочной железы. При лечении витамином С в виде препаратов надо учитывать его способность стимулировать функцию надпочечников, что при определённых условиях может вызвать нарушение функции почек. Противопоказаниями к применению препаратов витамина С являются тромбофлебиты и склонность к образованию тромбов.

Действие витамина в составе пищевых растений обычно смягчается и не сопровождается неприятными явлениями.

1.7. Витамин Р

Витамин Р получил своё название от венгерского слова «паприка» – красный стручковый перец, из которого он впервые был выделен. Этот витамин уменьшает проницаемость и ёмкость кровеносных капилляров. Он имеет важное значение в профилактике кровоизлияний, в том числе мозга и сердечной мышцы, нормализует кроветворение и состояние сосудистых стенок при лёгком радиоактивном облучении. Витамин Р способствует также удержанию витамина С в организме.

Биофлавоноиды (вещества Р-витаминного действия) нормализуют проницаемость и эластичность стенок кровеносных сосудов, предупреждают их склероз, поддерживают нормальное кровяное давление, снижая его до нормы при гипертонии. Уменьшение эластичности сосудов при недостатке витамина Р может привести к их разрыву, особенно при повышенном давлении крови и, следовательно, к опасным внутренним кровоизлияниям в сердечной мышце и коре головного мозга. Совместное действие витаминов С и Р весьма полезно при многих инфекционных заболеваниях, особенно когда ярко выражено поражение сосудистой стенки, или после болезни, когда в кишечнике образуются язвенные поражения. Суточная потребность в витамине Р - около 200 мг.

Источники витамина Р – зелёная масса гречихи, незрелые грецкие орехи, цветки картофеля, ноготков, плоды шиповника, облепихи, чёрной смородины, винограда, вишни, брусники, черноплодной рябины, зелёные листья чая, плоды лимона. Больше всего его содержится в плодах аронии, рябины обыкновенной, шиповника, мелкоплодных яблоках.

Аптечные витамины Р: цитрин – выделен из лимонного сока; рутин – выделен из листьев гречихи; катехины – выделен из зелёных листьев чая.

1.8. Витамин РР

Витамин РР (ниацин, витамин В5). Под этим названием понимают два вещества, обладающие витаминной активностью: никотиновую кислоту и её амид (никотинамид).

Никотиновая кислота. Регулирует деятельность нервных клеток коры больших полушарий головного мозга и других отделов центральной и периферической нервной системы. При его отсутствии или недостатке в питании наступают нервные и психические расстройства, воспаление слизистой оболочки рта и языка, катаральное состояние желудка (гастрит), поносы, поражения кожи.

Суточная потребность в никотиновой кислоте у взрослых и детей – 15 мг, у беременных и кормящих женщин – 20-25 мг.

Никотиновая кислота в большом количестве содержится в мясе, печени, почках, сердце крупного рогатого скота, пивных и пекарских дрожжах, пшенице, гречихе, грибах, селедке.

Ниацин активизирует «работу» большой группы ферментов (дегидрогеназ), участвующих в окислительно-восстановительных реакциях, которые протекают в клетках. Никотинамидные коферменты играют важную роль в тканевом дыхании. При недостатке в организме витамина РР наблюдается вялость, быстрая утомляемость, бессонница, сердцебиение, пониженная сопротивляемость инфекционным заболеваниям.

Источники витамина РР (мг%) – мясные продукты, особенно печень и почки: говядина – 4,7; свинина – 2,6; баранина – 3,8; субпродукты – 3,0-12,0. Богата ниацином и рыба: 0,7-4,0 мг%. Молоко и молочные продукты, яйца бедны витамином PP. Содержание ниацина в овощах и бобовых невелико.

Витамин РР хорошо сохраняется в продуктах питания, не разрушается под действием света, кислорода воздуха, в щелочных растворах. Кулинарная обработка не приводит к значительным потерям ниацина, однако часть его (до 25%) может переходить при варке мяса и овощей в воду.

1.9. Витамины Н, F и U

Витамин Н (биотин) – это регулятор обмена веществ. При его недостатке у маленьких детей развиваются воспаление кожи с шелушением, явления анемии и холестеринемии, появляются заболевания слизистых оболочек рта и губ, сонливость, сильное похудение, отсутствие аппетита. Потребность в витамине (0,3-0,5 мг) обычно удовлетворяется режимом питания. Содержится в бобах, горо­хе, цветной капусте, луке, грибах, ягодах земляники, малины, облепихи, смородины красной и чёрной.

Витамин Fпереводит холестерин в растворимые соединения и облегчает их выведение из организма. Применяется для профилактики и лечения атеросклероза, экзем и язвенных поражений кожи! Для удовлетворения суточной потребности взрослого человека в этом витамине достаточно 20-30 г растительного масла. Особенно много витамина F в облепиховом масле.

Витамин Uназывают противоязвенным фактором. Он оказывает лечебное действие при гастритах, язвенной болезни желудка и двенадцати­перстной кишки, а также при сердечнососудистых и кожных болезнях (в том числе, трещинах на коже). Содержится в значительном количестве в соке капусты (в том числе, и квашеной), а также некоторых других овощей.


Глава II . Жирорастворимые витамины

Жирорастворимые витамины отличают по следующим признакам:

· жирорастворимые витамины усваиваются организмом только в присутствии жиров и желчи, так как растворяются в них;

· пособны накапливаться в организме при поступлении в него в больших количествах, что, в свою очередь, может привести к развитию гипервитаминозов;

· наличие нескольких аналогов с близкой структурой и идентичным биологическим действием. Так, у витаминов А и К обнаружено по два аналога, у витамина Е – четыре, а у витамина D – десять.

Так как эти витамины нерастворимы в воде и экстрагируются органическими растворителями, их относят к липидам. Жирорастворимые витамины имеют одну общую структурную особенность – их молекулы построены из изопреновых структур – изопреноидных блоков, подобно тер­пенам и стероидам.

2.1. Витамин А

Витамин А (ретинол) участвует в биохимических процессах, связанных с деятельностью мембран клеток, способствует нормальному обмену веществ, росту и развитию организма, обеспечивает нормальное функционирование слезных, сальных, потовых желёз, повышает устойчивость организма к инфекции. Витамин А принимает участие в синтезе гормонов коры надпочечников и половых желёз. Витамин А обеспечивает нормальное функционирование зрения (особенно в сумерках).

Участие ретинола в процессе зрения заключается в том, что содержащееся в сетчатке глаза комплексное соединение – родопсин, или зрительный пурпур, распадается на составные части: белок (опсин) и альдегид (ретиналь), который восстанавливается в ретинол:

При его недостатке ухудшается зрение (ксерофтальмия – сухость роговых оболочек; «куриная слепота»), замедляется рост молодого организма, особенно костей, наблюдается повреждение слизистых оболочек дыхательных путей, пищеварительной системы. Обнаружен только в продуктах животного происхождения, особенно много его в печени морских животных и рыб. В рыбьем жире – 15 мг%, печени трески – 4; сливочном масле – 0,5; молоке – 0,025. Потребность человека в витамине А может быть удовлетворена и за счёт растительной пищи, в которой содержатся его провитамины – каротины. Из молекулы β-каротина образуются две молекулы витамина А. β-Каротина больше всего в моркови – 9,0 мг%, красном перце – 2, помидорах – 1, сливочном масле – 0,2-0,4 мг%. Витамин А разрушается под действием света, кислорода воздуха, при термической обработке (до 30%).

2.2. Витамин D

Витамин D – кальциферол – под этим термином понимают два соединения: эргокальциферол (D2) и холекальциферол (D3).

Витамин D в организме человека образуется при облучении кожи солнцем или лучами кварцевой лампы. В растениях содержится провитамин D, который превращается в витамин D также в результате облучения их ультрафиолетовыми лучами.

Витамин D способствует задержанию фосфора и кальция в организме человека и откладыванию их в костной ткани, регулирует содержание этих элементов в крови. Отсутствие приводит к развитию рахита у детей и размягчению костей (остеопороз) у взрослых. Следствие последнего – переломы костей. Кальциферол содержится в продуктах животного происхождения (мкг%): рыбьем жире – 125; печени трески – 100; говяжьей печени – 2,5; яйцах – 2,2; молоке – 0,05; сливочном масле – 1,3-1,5.

Потребность частично удовлетворяется за счёт его образования в коже под влиянием ультрафиолетовых лучей из провитамина 7-дигидрохолестерина. Витамин D почти не разрушается при кулинарной обработке.


2.3 . Витамин Е

Токоферолы (витамин Е) – активное противоокислительное средство. Витамин Е влияет на биосинтез ферментов. Его применяют при мышечной дистрофии (истощении), дерматомиозитах, при нарушении менструального цикла у женщин и функции половых желез у мужчин. В организме участвует в регуляции сперматогенеза и развития зародыша. Витамин Е необходим при больших физических нагрузках (особенно спортсменам в период соревнований). Этот витамин встречается главным образом в растениях и в очень малых количествах в животных тканях (больше всего в печени). Он растворим в жирах, добавление его к жирам предохраняет их от прогоркания.

При авитаминозе нарушаются функции размножения, сосудистая и нервная системы. Витамин Е важен для предупреждения склероза сосудов, дистрофии мышц и других заболеваний.

Источником витамина Е могут служить зелёные бобы и зелёный горошек, салат, кочанная капуста, зелень петрушки, перья лука, молодые ростки злаков, а также растительные масла подсолнечника, кукурузное, хлопковое, облепиховое, соевое, арахисовое.

Витамин Е относительно устойчив к нагреванию, разрушается под влиянием ультрафиолетовых лучей.

2.4. Витамин К

Витамин К получил своё название от латинского слова «коагуляция», что означает – свёртывание (крови). Под общим названием «Витамин К» понимают несколько соединений. Является противогеморрагическим средством: способствует нормальному свертыванию крови и регенерации тканей, а также обладает болеутоляющим действием. Его применяют при желтухах, острых гепатитах, кровотечениях, ожогах, травмах и ранениях, обморожении, лучевой болезни и геморрое. Недостаток витамина К часто наблюдается при воспалении желудка, болезнях печени и сердечнососудистой системы. Витамин содержится в шпинате, капусте, зелеёных томатах, листьях крапивы, хвое и др. Надо заметить, что витамин К быстро разрушается под действием солнечных лучей.

При недостатке витамина К1 (филлохинона) снижается свёртываемость крови, что может быть причиной тяжёлых внутренних кровоизлияний, влечёт за собой заболевание печени и сердца, плохое заживление ран, ослабление перистальтики кишок. Суточная потребность – 10 мг. В достаточных количествах содержится в ягодах смородины чёрной, рябины, облепихи, аронии и шиповника.


Заключение

Полное отсутствие в организме какого-либо витамина служит причиной авитаминоза – тяжёлого заболевания организма. Чаще встречаются случаи частичной недостаточности витамина – гиповитаминозы, которые проявляются лёгким недомоганием, быстрой утомляемостью, понижением работоспособности, повышенной раздражимостью, снижением сопротивляемости организма к инфекциям.

Зимой и весной организм истощает свои ресурсы витаминов, значительно снижены их запасы и в продуктах питания, поэтому необходимо дефицит витаминов восполнять.

Причинами гиповитаминозов могут быть:

Однообразное и, как правило, неполноценное питание;

Ограниченное питание в период религиозных постов;

Повышенная потребность в витаминах в период беременности и кормления, роста организма и т.д.;

Различные заболевания, разрушающие всасывание или усвоение витаминов и др.;

В некоторых случаях отсутствие солнечного света.

Вредны обе крайности: как недостаток, так и избыток витаминов. Так, при избыточном потреблении витаминов развивается отравление (интоксикация) организма, получившее название гипервитаминозов. Оно очень часто наблюдается у ребят, которые занимаются столь модным сейчас культуризмом – бодибилдингом и нередко неумеренно потребляют пищевые добавки и витамины.

Понятно, что более токсичным действием обладают избыточные дозы жирорастворимых витаминов, которые способны накапливаться в организме, и менее токсичны избыточные дозы водорастворимых витаминов, ведь они легче удаляются из него через почки.

А весь материал по основным витаминам можно увидеть в таблице:

Таблица 2. Суточная потребность человека в витаминах и их основные функции

Витамин Суточная потребность Функции
Витамин С (аскорбиновая кислота) 50-100 мг Участвует в окислительно-восстановительных реакциях, повышает сопротивляемость организма к экстремальным воздействиям
Витамин В1 (тиамин, аневрин) 1,4-2,4 мг Необходим для нормальной деятельности центральной и периферической нервной системы. Регулятор жирового и углеводного обмена
Витамин В2 (рибофлавин) 1,5-3,0 мг Участвует в окислительно-восстановительных реакциях
Витамин В6 (пиридоксин) 2,0-2,2 мг Участвует в синтезе и метаболиз­ме аминокислот, метаболизме жирных кислот и ненасыщенных липидов
Витамин РР (ниацин) 15,0-25,0 мг Участвует в окислительно-восстановительных реакциях в клетках. Недостаток вызывает пеллагру
Витамин В9 (фолиевая кислота) 200 мкг Кроветворный фактор, переносчик одноуглеродных радикалов, участвует в синтезе аминокислот, нуклеиновых кислот, холина
Витамин Н (биотин) 50-300 мкг Участвует в реакциях карбоксилирования, обмена аминокислот, липидов, углеводов, нуклеиновых кислот
Витамин В3 (пантотеновая кислота) 5-10 мг Участвует в реакциях биохимиче­ского ацилирования, обмена бел­ков, липидов, углеводов
Витамин А (ретинол) 0,5-2,5 мг Участвует в деятельности мембран клеток. Необходим для роста и развития организма, для функционирования слизистых оболочек. Участвует в процессе фоторецепции (в восприятии света)
Витамин D (кальциферол) 2,5-10 мкг Регуляция содержания кальция и фосфора в крови, минерализация костей, зубов
Витамин Е (токоферол) 8-15 мг Предотвращает окисление липидов, влияет на синтез ферментов. Активный антиокислитель

Список литературы

1. Алексенцев В.Г. Витамины и человек. – М.: Дрофа, 2006. – 453 с.

2. Габриелян О.С. и др. Химия. 10 класс: учеб. для общеобразоват. учреждений. – М.: Дрофа, 2002. – 304 с.

3. Габриелян О.С., Остроумов И.Г. Химия. 10 класс: метод. пособие. – М.: Дрофа, 2001. – 160 с.

4. Цветков Л.А. Органическая химия: учеб. для 10 кл. сред. шк. – М.: Просвещение, 1988. – 240 с.

5. Яковлева Н.Б. Химическая природа нужных для жизни витаминов. – М.: Просвещение, 2006. – 120 с.

По физико-химическим свойствам витамины разделяют на две группы: витамины, растворимые в жирах (липовитамины) и витамины, растворимые в воде (гидровитамины).

Принято обозначать витамины большими буквами латинского алфавита (А, D, E, B 1 . B 2 и т.д.), а также по болезни, которую излечивает данный витамин с прибавкой "анти", например, антиксерофтальмический, антирахитичный, антиневритный и т.д. или по химическому (условному) названию: ретинол, кальциферол, биотин, аскорбиновая кислота и т.д.

I. Жирорастворимые витамины

1. Витамин А - (антиксерофтальмический)

2. Витамин D- (антирахитичный)

3. Витамин E - (витамин размножения), токоферол

4. Витамин К - (антигеморрагический)

5 Витамин F - (ненасыщенные жирные кислоты, для синтеза простагландинов)

6. Витамин Q – убихинон

II. Витамины, растворимые в воде

1. Витамин B 1 - (антиневритный, тиамин)

2. Витамин B 2 - (рибофлавин); регулирует рост животных

3. Витамин В б - (антидерматитный, пиридоксин)

4. Витамин B 12 - (антианемический, цианкобаламин)

5. Витамин В, PP - (антипеллагрический, ниацин, никотинамид)

6. Фолиевая кислота (антианемический)

7. Пантотеновая кислота (антидерматитный, B 3); регулирует обмен углеводов, жиров.

8. Биотин (витамин H, антисеборейный, фактор роста бактерий, грибков)

9. Витамин С (антискорбутный)

10. Витамин P (витамин проницаемости).

Кроме этих двух главных групп витаминов различают группу разнообразных химических веществ, обладающих свойствами витаминов: холин, липоевая кислота, витамин В 15 , (пангамовая кислота), инозит, линоленовая кислота, линолевая кислота, витамины B 11 , B 14 и др.

Витамин А ретинол, антиксерофтальмический

При недостатке в организме животных витамина А возникает ряд специфических нарушений в обмене веществ, которые ведут к задержке роста, снижению молочной и яичной продуктивности, легкой восприимчивости к инфекции. В более тяжелых случаях развиваются специфические признаки: ослабление зрения (куриная слепота), поражение эпителиальных тканей (сухость и слущивание эпителия кожи и слизистых оболочек) в том числе роговицы глаза (сухость ее и воспаление – ксерофтальмия). Сухость кожи и слизистых оболочек способствует проникновению в организм возбудителей болезней, что ведет к возникновению дерматитов, катаров дыхательных путей, воспалению кишечника. К недостатку витамина А чувствительны все виды сельскохозяйственных животных, особенно молодняк.

В свободном виде витамин А содержится в печени рыб, рыбьем жире, молозиве и молоке коров и в других кормах животного и растительного происхождения.

По химической структуре представляет собой циклический ненасыщенный, одноатомный спирт. В основе его лежит β-иононовое кольцо.

Витамин А 1 (ретинол)

К β-иононовому кольцу присоединена боковая цепь, содержащая два остатка изопрена (метилбутадиена) и первичную спиртовую группу. Ряд химических свойств этого соединения объясняется наличием большого количества двойных связей в составе его молекулы. В отсутствии кислорода витамин А можно нагревать до 120-130°, при этом изменений не будет. В присутствии кислорода витамин А разрушается довольно быстро. Известны изомеры витамина А (цис- и трансформы), а также витамина А 2 , они по свойствам отличаются незначительно.

В растительных кормах содержится не сам витамин А, а его предшественники – каротиноиды. В настоящее время известно около 80 каротиноидов, но для питания животных имеют значение только α, β и γ-каротины и криптоксантин. Каротины впервые выделены из моркови и получили от нее название (лат. carota – морковь).

β -каротин

Основным источником витамина А для животных является сено хорошего качества. Поэтому классность сена определяют по содержанию каротина. Так, бобовое сено первого класса должно содержать 30 мг/кг каротина, второго класса – 20 мг/кг, третьего класса – 15 мг/кг, а злаковое сено соответственно – 20; 15 и 10 мг/кг.

Структура каротина полностью установлена. Они отличаются друг от друга структурой колец. Так, в β-каротине присутствуют 2 кольца β-ионона, в α-каротине одно кольцо α-ионона и одно кольцо β-ионона; γ-каротина содержит только одно кольцо β-ионона; в природе наиболее распространен β-каротин, в зеленых растениях 90% каротиноидов представлено β-каротином, а в желтой кукурузе преобладает криптоксантин. У разных животных способность использовать каротин корма неодинакова. Откормочные свиньи могут использовать 25-30% каротина из травяной муки, а цыплята только 0,6%. В организме каротин превращается в витамин А – в стенке кишечника, печени, молочной железе под действием фермента липооксидазы, т.е. превращение каротина в витамин А происходит в результате окислительно-восстановительных реакций. Степень использования β-каротина для превращения в витамин А в организме видоспецифична. Так, птица использует каротин лучше свиней и жвачных животных, а плотоядные животные почти не используют.

Биологическая роль разнообразна (витамин роста, витамин, защищающий кожу, антиинфекционный витамин, витамин плодовитости). Высокий и стабильный уровень продуктивности наряду с хорошей защитной реакцией организма достижимы только при оптимальном обеспечении животных витамином А. Кроме того, качество продуктов животного происхождения – содержание витамина А в молоке и яйцах тесно коррелирует с обеспеченностью им животных. Так, желтоватый оттенок сливочного масла или интенсивность окраски яичного желтка тесно связано с обеспеченностью организма витамином А.

Одной из важнейших функций витамина А является его участие в образовании сложного белка родопсина – зрительного пигмента сетчатки глаз, т.е. он принимает участие в реакциях светоощущения. Глаз животных имеет два светочувствительных приспособления – палочки и колбочки. Колбочки – мало чувствительные органы, функционируют днем при хорошем освещении. Палочки – весьма чувствительные приспособления глаза, они мобилизуют зрение при недостаточном освещении. В палочках находится хромопротеид родопсин, который состоит из белка опсина и витамина А (ретиналь). Под влиянием света цис-ретиналь переходит в фотоизомер транс-ретиналь, после чего родопсин разлагается на белок опсин и ретиналь, а в темноте эти частицы снова соединяются, что обеспечивает возможность видеть в сумерках. Образование родопсина – сложный процесс, осуществляемый с участием ряда ферментов. При отщеплении ретиналя от родопсина часть его разрушается, поэтому при ресинтезе молекулы родопсина требуются новые молекулы витамина А.

В последние годы доказано, что синтез каротина осуществляется микрофлорой кишечника у жвачных животных. Недостаточность витамина А является причиной гибели молодняка сельскохозяйственных животных и птиц в первые дни после рождения из-за нарушения функции эпителия слизистых оболочек кишечника и дыхательных путей.

В практике животноводства наблюдается и явление гипервитаминоза в связи с применением синтетического витамина ретинол-ацетата. Известны случаи массовой болезни людей в связи с употреблением в пищу куриной (бройлерной) печени, содержащей витамин А в концентрации 4000 мг/кг, в результате передозировки ретинол-ацетата в рационе бройлерных цыплят.

Витамины.

Общие сведения о витаминах.

Витаминами обычно называют органические вещества, присутствие которых в небольших количествах в пище человека и животных необходимо для их нормальной жизнедеятельности.


Витамины участвуют во множестве биохимических реакций, выполняя каталитическую функцию в составе активных центров большого количества разнообразных ферментов, либо выступая информационными регуляторными посредниками, выполняя сигнальные функции экзогенных прогормонов и гормонов.


Термин «витамины», т.е. «амины жизни» (от лат. Vita –жизнь), своим возникновением обязан тому, что первые выделенные витамины принадлежали к классу аминов. Однако позднее выяснилось, что присутствие аминогруппы в витаминах не обязательно.


Витамины не представляют собой особой группы органических соединений, поэтому невозможна их классификация на основе химической структуры, но они могут быть разделены на растворимые в воде (гидровитамины) и в жирах (липовитамины).


К водорастворимым витаминам относятся:

  • витамины группы В,
  • пантотеновая кислота,
  • витамин РР,
  • витамин Р,
  • витамин С,
  • биотин,
  • фолиевая кислота и др.

К жирорастворимым витаминам относятся:

  • каротин (провитамин А),
  • витамин А,
  • витамин D,
  • витамин Е,
  • витамин К,
  • витамин F и др.
Витамины в косметике.

Витамины оказывают не только местное "омолаживающее" действие на кожу, но усваиваются через кожу организмом, оказывая на него благотворное влияние.


При различных местных патологических процессах вследствие нарушения питания клеток или других причин (разрушение витаминов микроорганизмами и т.д.) поступление витаминов в ткань не соответствует её потребности. В результате такого недостатка в витамине патологический процесс осложняется. Местное же введение недостающего витамина может чрезвычайно облегчить и ускорить выздоровление благодаря общему стимулирующему влиянию на рост тканей.


В отношении косметических средств эту гипотезу следует расширить, так как дряблость открытых участков кожи (лица, шеи, рук) и ранние морщины зависят не только от недостаточного поступления витаминов в кожу, но и от вымывания жирорастворимых витаминов при частом мытье мылом или смазывании жирами.


Ввиду того, что витамины благоприятствуют стимуляции клеток, их стали применять в косметике - кремах, туалетном молоке, туалетных водах и маслах.


Витамины оказывают весьма благотворное влияние, устраняя дряблость, открытые поры, морщины, экзему (особенно сухую), потемнение кожи. Они способствуют обмену веществ кожи, ускоряют и облегчают усвоение кожей продуктов питания, доставляемых кровью, и этим повышают её тонус: падение же тонуса как раз и является следствием увядания кожи и появления морщин.


Прежде всего возник вопрос о возможности усвоения витаминов кожей . Теперь доказано, что накожный путь для введения витаминов является безусловно эффективным. Гидровитамины очень легко всасываются кожей, а липовитамины нуждаются в особых условиях: наличии в препарате жировых веществ и обязательно в виде тончайшей эмульсии или ещё лучше - коллоидной взвеси.


Целесообразность применения жирорастворимых витаминов в виде коллоидной взвеси или тонкой эмульсии объясняется следующим. Известно, что при приёме внутрь витамины (например, А и D) могут проявить своё действие только при условии, когда совместно с ними вводится небольшое количество жира. Это связано с тем, что растворённые в жире витамины под действием желчи в кишечнике одновременно переходят частью в состояние мельчайшей эмульсии, частью - коллоидной взвеси и только в таком виде могут быть усвоены организмом. Иными словами - жиры являются проводниками жирорастворимых витаминов.


Отсюда может быть сделан и другой вывод: всякий жир или жироподобное вещество, которое ткань не способна всасывать, препятствует усвоению витамина. Поэтому добавление высокоплавких жиров, тем более вазелинов, вазелинового масла, не рационально.


В литературе описываются опыты применения витаминосодержащих препаратов в косметике, давшие положительные результаты и оказавшие благотворное влияние на устранение дряблости, открытых пор, морщин, потемнения кожи, экземы.


Витамины вместе со стероидами и фосфатидами заслуживаю особого внимания. Введение в кожу таких ценных веществ, особенно сочетаний из них, весьма полезно. Косметологов они должны интересовать как средства, сильно повышающие жизнедеятельность и поддерживающие её тонус.


Витамин А


Витамин А (ретинол, аксерофтол) С20Н30ОН - жирорастворимый витамин. В чистом виде нестабилен, встречается как в растительных продуктах, так и в животных источниках. Поэтому производится и используется в виде ретинола ацетата и ретинола пальмитата. В организме синтезируется из бета-каротина. Необходим для зрения и роста костей, здоровья кожи и волос, нормальной работы иммунной системы и т.д.


Строение витамина А


Ретинол может быть получен нами из пищи или синтезирован внутри нашего организма из бета-каротина .



Одна молекула бета-каротина расщепляется в организме на 2 молекулы ретинола. Можно сказать, что бета-каротин является растительным источником ретинола и называется провитамином А.



Каротин - растительный пигмент жёлто-красного цвета.

Ретинол имеет бледно-желтый цвет.


Источники витамина А


Витамин А (ретинол) содержится в животных продуктах (особенно в печёночном жире некоторых морских рыб). Каротин содержится в овощах и фруктах (моркови, хурме, люцерне и т.д.).


Каротин и витамин А растворимы в жирах, выдерживают нагревание до 120°С в течении 12 часов при условии отсутствия кислорода. В присутствии кислорода легко подвергаются окислению и инактивируются.


В настоящее время осуществлён синтез витамина А. В чистом виде это бледно-жёлтые игольчатые кристаллы, с температурой плавления 63-64°С, нерастворимые в воде, растворимые в спирте и других органических растворителях.


Функции витамина А


Витамин А входит в состав зрительного пурпура и принимает участие в процессе зрения. При недостатке в организме витамина А наблюдается ороговение эпителия кожи и слизистых оболочек, повреждение желез внутренней секреции и половых желёз, ослабляется противодействие организма инфекции.


Витамин А участвует в окислительно-восстановительных процессах, регуляции синтеза белков, способствует нормальному обмену веществ, функции клеточных и субклеточных мембран.


Хорошо известна роль витамина А в регенерации клеток . По этой причине он широко используется при лечении дерматологических заболеваний, в случаях повреждения кожи (раны, ожоги, обморожения), в косметических средствах.


Витамин А в косметике


Витамин А применяется в виде масляного раствора различной концентрации как непосредственно внутрь, так и в наружных косметических средствах. Он придаёт коже хороший цвет, смягчает её, обеспечивает нормальную деятельность. Крем с витамином А употребляется также при солнечных ожогах, себорейной экземе, ожогах, обморожениях.


Дозировка витамина А: 75000 и.е. (интернациональных единиц) на 1 кг крема. Очень хорошо добавление лецитина яйца или сои.


Минимальная суточная потребность взрослого человека - 1 мг (3300 и.е.) витамина А или двойное количество каротина.



Для укрепления и смягчения эпидермы можно применять смесь из 44 г яичного желтка и 56 г глицерина. Эта смесь содержит много холестерина, лецитина и витамина А и применяется для поддержания и обновления тканей.


Слабая окраска желтка яйца говорит о недостатке в нём витамина А. Такие желтки для косметических целей менее ценны.


Близким по действию к каротину являются некоторые душистые вещества: бета-ионон и цитраль, которые поэтому полезно вводить в соответствующие кремы в составе отдушек.


При выборе каротина или витамина А для врачебно-косметических препаратов нельзя не учесть исследований, согласно которым установлено, что витамин А может проявить своё стимулирующее действие только в присутствии витамина D, тогда витамин А равняется по активности витамину, содержащемуся в рыбьем жире. Таким образом, ценность витаминизированных препаратов может быть повышена комплексным применением этих двух витаминов.


Витамины группы В.


Витамин В1


Витамин В1 (тиамин) - гетероциклическое соединение состава С12Н18ОN4SCl2 - участвует в жировом обмене и тонизирует нервную систему.


В организме он соединяется с двумя молекулами фосфорной кислоты и образует активную группу фермента карбоксилазы, способствующего разложению промежуточного продукта расщепления углеводов - пировиноградной кислоты.


Витамин В1 устойчив при нагревании в кислой среде, но быстро инактивируется в щелочной.


Содержится в дрожжах, семенах злаковых и бобовых культур (в наружной оболочке и зародышах семян), в печени животных.


Суточная потребность для взрослого человека витамина В1 2-3 мг.


Применяется в эмульсионных кремах с кислым эмульгатором при нарушениях питания кожи.


Витамин В1 принимает участие в разнообразных процессах обмена в организме. Тиамин является катализатором при окислительных процессах тканевого дыхания, регулятором углеводного, белкового, жирового и водного обмена.


Витамин В1 необходим для нормального функционирования кожи. Экспериментальные данные позволяют предполагать, что витамин В1 снимает воспалительную реакцию кожи. Кроме того он обладает зудоутоляющим действием.


Витамин В6


Витамин В6(пиридоксин) С8Н11О3N - производное пиридина.

В организме фосфорилируется и входит в состав ферментов, участвующих в жировом обмене и осуществляющих переаминирование аминокислот. Рекомендуется как средство, способствующее росту волос и препятствующее облысению. Отлично смягчает кожу (как свежий яичный желток).


Витамин В12


Витамин В12 (цианкоболамин) С63Н90N14O14PCo.

Особенностью витамина В12 является наличие в его молекуле кобальта и цианагруппы, образующих координационный комплекс.


Витамин В12 представляет собой игольчатые кристаллы тёмно-красного цвета, без запаха и вкуса, растворимые в воде.


Он обладает мощным кроветворным свойством. Хорошо действует также при фотодерматозах, экземах, некоторых формах дерматитов и др. Участвует в синтезе нуклеопротеидов и пуринов, усиливает образование фолиевой кислоты и повышает окисление альфа-аминокислот.


Как через желудок, так и через кожу (в отличие от других витаминов) плохо всасывается, если одновременно не присутствует "внутренний фактор Касла" - специальный препарат из слизистой оболочки пилорической части желудка животных (гастромукопротеин).


Ввиду того, что применение витамина В12 приводит к увеличению не только количества гемоглобина, эритроцитов и лейкоцитов, но и тромбоцитов, применение его без наблюдения врача, особенно в косметической продукции, недопустимо , так как существует опасность увеличения свёртываемости крови в тех случаях, когда это нежелательно.


Пантотеновая кислота


Пантотеновая кислота (С19Н17О5N) входит в группу витаминов В. Соединение диоксидиметилмасляной кислоты и аминокислоты бета-аланина.


Светло-жёлтое маслообразное вещество, растворимое легко в воде. Температура плавления 75-80°С.


Широко распространено в растительных и животных тканях. Особенно много её в дрожжах, внутренних органах животных (например, в печени).


Биологическое значение пантотеновой кислоты как фактора, участвующего в обмене веществ, весьма велико. Вместе с тиоэтиламином, аденозином и тремя остатками фосфорной кислоты она составляет кофермент А1 (коэнзим А1), входящий в состав ферментов, катализирующих реакции окисления многих органических кислот и реакцию ацетилирования.


Кофермент А катализирует большое число реакций, в частности образование ацетилхолина из холина, окисление уксусной и пировиноградной кислот, образование лимонной и жирных кислот, стеринов, эфиров и многих других веществ.


В литературе имеются многочисленные сведения о весьма благоприятном действии пантотеновой кислоты (особенно в сочетании с витамином F).

При накожном применении она усиливает обмен веществ в коже лица и головы и поэтому увеличивает тургор тканей лица, уменьшает, а в некоторых случаях и прекращает выпадение волос. Рекомендуется при серьёзных нарушениях кровообращения на коже лица и головы. Известен препарат "Пантенол" - пантотеновый спирт, соответствующий витамину группы В.


Недостаток в организме пантотеновой и фолиевой кислот приводит к ускорению поседения . Применением пантотеновой кислоты и пантенола можно достичь благоприятных результатов.


Витамин Р


Витамин Р - ряд веществ группы флавоноидов; содержится в виде глюкозидов во многих растениях: шиповнике, цитрусовых, ягодах чёрной смородины, зелёных листьях чая и др.


Р-витаминной активностью обладают многие красящие и дубильные вещества растений:

  • флавоны - рутин, кверцетин (тетра-окси-флавонол С15Н10О7),
  • кверцитрин (содержится в ягодах крушины - Rhamnus tinctoria);
  • катехины (1-эпикатехин, 1-эпигаллокатехин), содержащиеся в чае;
  • кумарины (эскулин),
  • галловая кислота и др.

Большое распространение получил комплекс катехинов из чайного листа (собственно витамин Р) и рутин, получаемый из зелёной массы гречихи и цветков японской софоры.


Витамин Р из листьев чая - аморфный порошок жёлто-зелёного цвета, горьковато-вяжущего вкуса, растворимый в воде и спирте.


Рутин - жёлтый кристаллический порошок без запаха и вкуса, трудно растворяется в холодной, но легко - в горячей воде.


Совместно с витамином С витамин Р участвует в окислительно-восстановительных процессах организма. Уменьшает проницаемость и ломкость капилляров. Применяется в средствах для ращения волос (0,2% витамина Р, 0,3% аскорбиновой кислоты от веса жидкости или крема), для усиления обмена веществ в коже, для накопления в ткани витамина С, против хрупкости кровеносных сосудов, при многих кожных заболеваниях, сопровождающихся воспалительными явлениями, экземах, дерматитах.


Витамин Р не токсичен.


Витамин РР


Название Витамина РР происходит от слова Pellagra preventive - предупреждающий пеллагру.


Витамин РР - это бета-никотиновая (бета-пиридинкарбоновая) кислота С6Н5О2N или её амид. Они входят в комплекс витаминов В.


Витамин РР - белый порошок, трудно растворимый в холодной воде (1:70) и легко в спирте. Входит в состав дегидраз - ферментов, участвующих в процессах биологического окисления. Организмом используется в форме амидного соединения.


Никотиновая кислота участвует в обмене углеводов серы, белков и в превращении пигментов. При недостаточности никотиновой кислоты в организме кожа сильно шелушится, теряет эластичность, темнеет, волосы выпадают.


Благодаря способности расширять кровеносные сосуды витамин РР улучшает кровообращение, что благоприятно сказывается на росте волос и питании кожи.


Витамин РР с успехом применяется при лечении красноты кожи и красных угрей. Хорошо смягчает кожу и в этом сходен с яичным желтком.


Доза никотиновой кислоты или её амида - 0,1% в жидкости и до 0,3% в эмульсионных кремах.


Особенно хорошо сочетание с настоем календулы. Широко употребляется в средствах для укрепления волос, при сухости кожи головы и волос.



Биотин (витамин Н, коэнзим R, фактор Х, фактор N, антисеборейный витамин, кожный фактор) С10Н16О3N2S - водорастворимый витамин комплекса В.


Бесцветные кристаллы легко растворяются в воде и спирте. Термоустойчив. Широко распространён в природе. Много его в печени, почках, дрожжах.


При недостатке биотина в организме развивается себорея (биотин - антисеборейный фактор ). Принимает участие в обмене углекислоты.


Хороший результат при себорее даёт водная вытяжка из дрожжей, консервированная 25% этилового спирта. При этом извлекается весь комплекс гидровитаминов, проявляющих синергетическое действие.


Витамин С


Витамин С (С6Н8О6) - аскорбиновая кислота .

Химическая природа и биологическое действие этого витамина хорошо изучены. Аскорбиновая кислота является одним из звеньев окислительно-восстановительных ферментных систем и переносчиком водорода по следующей схеме:



Наличие энольной группировки (по соседству с карбонилом) обусловливает кислый характер соединения. Группа карбонила и примыкающая спиртовая группа обусловливают лёгкую диссоциацию водорода, благодаря чему при взаимодействии с металлами легко образуются соли при сохранении лактонного кольца.


Энольная группировка, легко окисляющаяся в дикетогруппировку, обуславливает очень высокие восстановительные свойства аскорбиновой кислоты.


Из разных изомеров аскорбиновой кислоты в качестве противоцинготного средства наиболее активен L-изомер, а некоторые изомеры, например, d-изомер, совсем не действуют.


Чистая L-аскорбиновая кислота представляет собой бесцветные кристаллы моноклинической формы, легко растворимые в воде (1:5), хуже - в спирте (1:40), нерастворимые в большинстве жирных масел, а также в бензоле, хлороформе и эфире.


Водные растворы - сильно кислой реакции (рН для 0,1 н. раствора - 2,2).


Аскорбиновая кислота даёт целый ряд производных. Под влиянием окислителей, а также при высокой температуре она быстро разрушается.


Окисляясь, переходит в дегидроаскорбиновую кислоту . При этом витаминные свойства вещества пропадают, а из дегидроформы вновь может быть восстановлена аскорбиновая кислота. Такой переход аскорбиновой кислоты в окисленную форму и обратно, как полагают, и обусловливает её фармакологическое действие.


В сухом виде аскорбиновая кислота хорошо сохраняется.


Витамин С влияет на внутриклеточное дыхание, т.е. способствует потреблению кислорода клетками нашего тела, участвует в белковом и кислородном обмене.


В природных условиях витамин С находится в листьях, корнеклубнях, плодах, овощах и фруктах. Особенно богаты им плоды шиповника и чёрной смородины.


Постоянным спутником витамина С является витамин Р - один из факторов, способствующих укреплению сосудов.


В животных тканях витамин С содержится в незначительных количествах. В настоящее время получается синтетически .


Витамин С очень чувствителен к окислению, к щелочам и высокой температуре, к тяжёлым металлам, особенно к меди, ионы которой каталитически ускоряют окислительное разрушение витамина.


В косметике витамин С применяется главным образом в виде плодовых соков (лимона, шиповника) или синтетического продукта в масках, кремах, туалетном молоке.


Витамин С успешно применяется в дерматологии . При недостаточности витамина С начинают развиваться ясная фрагментация волос и сухость кожи. Было доказано, что эти поражения быстро устраняются только с помощью витамина С.


Показания для применения витамина С - жёлтый цвет лица, увядшая морщинистая кожа, веснушки. Применение витамина С в кремах приводит к почти полному удалению веснушек.


Для косметолога витамин С представляет собой интерес, как средство, уменьшающее содержание в коже холестерина, являющегося одним из факторов её старения, и как отбеливающее средство против веснушек, загара и пигментных пятен.


Дозировка: 20 г аскорбиновой кислоты на 1 кг крема (лучше эмульсионного с кислым или нейтральным эмульгатором). Суточная потребность взрослого человека 50-75 мг.


Применение витаминов в лаках для ногтей, а также в жидкостях для снятия лака нецелесообразно, так как роговое образование, из которого состоит ноготь, представляет собой скопление отмерших и ороговевших клеток, неспособных к процессам усвоения.


Большие трудности представляют собой сохранение в косметической продукции витамина С в биологически активном состоянии и предохранение его от разрушения.


Одним из методов сохранения витамина С является добавление в косметическую продукцию 0,3-0,5% бензойнокислого натрия. При этом активность витамина С сохраняется на 75-80% при введении в кислую или нейтральную среду.


Витамин D


В настоящее время известны два основных витамина D: D2 и D3.


D2 (С28Н44О) образуется из провитамина эргостерина, распространённого в растениях.


D3 (С27Н44О) образуется из провитамина животных тканей - 7-дегидрохолестерина.


В открытии витамина D большую роль сыграл холестерин . Доказано, что при облучении холестерина в обычной атмосфере или в условиях индифферентного газа (азота) происходят фотохимические реакции и он приобретает антирахитические свойства.


Причиной активирования холестерина считают находящийся в нём в небольших количествах стерин с тремя двойными связями - эргостерин (С27Н42О). Дальнейшие работы показали, что витамин D, получаемый путём ультрафиолетового облучения из эргостерина, представляет собой полимер или изомер эргостерина. Было обнаружено, что при ультрафиолетовом облучении эргостерина изменяется таутомерное равновесие его молекулы в сторону образования каталитически действующего таутомера, который и является витамином D.


Таким образом, в результате облучения провитамина наступает превращение инактивной (энольной) формы молекулы в каталитически активный таутомер, который постепенно накопляясь, проявляется своим химическим и физиологическим действием.


Переоблучение ведёт к наступлению химической реакции, переводящей молекулу в новую форму, в результате чего таутомерия исчезает, а с нею должно исчезнуть и обусловленное ею витаминогенное действие.


При переоблучении эргостерин даёт ряд промежуточных и конечных продуктов, из которых одни не обладают витаминными свойствами, а другие - токсистирол - ядовиты. Этим объясняется вредное влияние на организм чрезмерного освещения тела солнцем или другими источниками ультрафиолетовых лучей (кварцевой лампы и др.)


Изменения в химическом строении стеринов и переход их в витамины основаны на том, что молекулы различных веществ, поглощая световые лучи, могут претерпевать химические изменения. При этом энергия световых лучей переходит в химическую энергию продуктов такой фотохимической реакции.


В фотохимических явлениях наибольшая активность принадлежит лучам света с малой длиной волны, главным образом ультрафиолетовым лучам. Только те из них вызывают фотохимические реакции, которые данным веществом поглощаются. Лучи с большой длиной волны оказываются совершенно неактивными.


Присущие витамину D витаминные свойства в настоящее время приписываются нескольким веществам, имеющим сходную структуру.


Наиболее изучен витамин D2 -кальциферол . Все активные препараты витамина D получены облучением стеролов (эргостерола, холестерола и их производных) ультрафиолетовыми лучами.


Витамин D3 получается облучением эргостерола.


Образование витамина D из стеролов под влиянием ультрафиолетовых лучей говорит об огромном влиянии на организм человека солнечного света как источника ультрафиолетовых лучей.


Естественным источником витамина D являются рыбий жир, жир трески, налима, лосося, облучённые дрожжи и молоко. Выпускаемый фармацевтической промышленностью витамин D содержит главным образом D2. Его активность определяется в международных или интернациональных единицах (м.е. или и.е.). Одна единица соответствует 0,000000025 г чистого витамина.


Витамин D самостоятельно не применяется в косметической продукции, за исключением косметики, предназначенной для детей. Однако в минимальных дозах он мог бы быть полезен в косметике для любого возраста, в первую очередь как активатор витамина А.


Витамин Е


Витамин Е (С29Н50О2). Красящие вещества жиров (в частности, каротин и хлолрофил) обычно сопровождает оранжево-жёлтое или бледно-жёлтое маслообразное вязкое жирорастворимое вещество. Это вещество названо токоферолом или витамином Е.


Химическое строение


Токоферол представляет собой производную двухатомного фенола гидрохинона с изопреноидной боковой цепью, связанной одновременно с ароматическим кислородом одной из гидроксильных групп и соседним атомом углерода бензольного кольца. Остальные атомы водорода бензольного кольца замещены на метильные группы.



В соответствии с количеством и местом присоединения метильных групп различают α-токоферол, β-токоферол, γ-токоферол и δ-токоферол:



Свойства витамина Е


Температура застывания токоферола 0°С. Токоферол перегоняется в вакууме без разложения. При омылении переходит вместе с витаминами А и D в неомыляемую фракцию, однако в отличие от них в процессе перегонки при 180 ° и 50 мм давления не разрушается и полностью дистиллируется.


Токоферол весьма устойчив к воздействию воздуха, света, температуры, к кислотам и щелочам. Биологически он очень активен, а недостаточность его приводит к бесплодию.


Из разрушающих витамин Е факторов следует отметить воздействие перманганата, озона, хлора, ультрафиолетового облучения. Потерю активности витамина Е в жирах связывают с прогорканием тех жиров, в которых он находится. Это объясняется наличием в жирах органических перекисей, образующихся в результате самоокисления, что приводит к окислению витамина Е.



Витамины группы Е содержатся в растительных маслах.


Приводим данные о примерном содежании альфа-токоферола в некоторых жирах:





Ипользование витамина Е в косметике


Токоферолы служат атиоксидантами по отношению к ненасыщенным липидам, ингибируя процесс пероксидного окисления последних.


Антиокислительная функция токоферолов определяется их способностью связывать появляющиеся в клетках активные свободные радикалы (участники пероксидного окисления липидов) в относительно устойчивые и потому не способные к продолжению цепи феноксидные радикалы.


Витамин Е вводят в кремы и лосьоны для ухода за волосами совместно с витамином А для смягчения кожи и улучшения питания кожных покровов из расчёта 3% 2%-ного масляного раствора альфа-токоферола или альфа-токферолацетата от веса продукции.


Известны антисклеротические свойства витамина Е и его способность повышать усвоение и действие витамина А.


Витамин F


Витамином F называют совокупность нескольких незаменимых жирных кислот, проявляющих чрезвычайную активность. К этим кислотам относят:

  • линолевую,
  • линоленовую,
  • олеиновую,
  • архаидновую и пр.

Уже давно было замечено, что некоторые животные и растительные жиры обладают большой химической и биологической активностью, поэтому они применялись как лечебное и косметическое средство с древнейших времён (свиное сало, оливковое и миндальное масло). В частности, хаульмугровое масло считается и сейчас эффективным средством для лечения проказы. Рыбий жир применяется для лечения ранений, льняное масло с известковой водой - как средство от ожогов.


Оказалось, что хорошее действие этих жиров в значительной степени объясняется содержанием в них более или менее значительного количества глицеридов ненасыщенных жирных кислот следующих рядов:

  • CnH2n-4O2
  • CnH2n-6O2
  • .................. до
  • CnH2n-10O2

Кислоты первого ряда могут иметь тройную или две двойные связи. К ним относится в первую очередь линолевая кислота:


Входит в состав многих жидких растительных масел, главным образом льняного, конопляного, макового, подсолнечного, соевого, хлопкового. В небольших количествах она содержится в животных жирах, например, в рыбьих жирах.


К ряду CnH2n-6O2 относится линоленовая кислота , имеющая три двойные связи:

Содежание линолевой и леноленовой кислот в различных жирах приведено в таблице ниже:


Название жиров
Масло льняное
хлопковое
соевое
кукурузное
ореховое
(из грецких орехов)
15,8
миндальное -
персиковое -
чёрной горчицы 2
конопляное До 12,8
маковое 5
подсолнечное -
арахисное -
Свинное сало 10,7
Говяжий жир -
Масло какао -
Коровье масло

Применение витамина F в косметических средствах


Ненасыщенные жирные кислоты осуществляют в животном организме биокаталитические функции по окислению насыщенных жирных кислот, участвуя тем самым в процессе усвоения жиров и в жировом обмене кожных покровов.


Специфическое действие непредельных жирных кислот выражается в предупреждении и излечении дерматитов у человека и животных. Они укрепляют стенки кровеносных сосудов и повышают их эластичность, уменьшают их хрупкость и проницаемость, снижают токсические явления от избыточной секреции щитовидной железы, повышают сопротивляемость организма против инфекции.


При недостатке этих кислот в пище, наблюдается шероховатость и сухость кожи, склонность к сыпи. Волосы становятся ломкими и тонкими, теряют свой блеск и начинают выпадать. Кожа головы покрывается перхотью. Ногти становятся ломкими, на них образуются трещины.


Витамин F растительного происхождения обладает биогенностимулирующим свойством, улучшает процессы обмена веществ, вызывает эпителизацию пораненных мест, восстанавливает ткани. При нанесении на кожу он проникает в ткань, оказывая при этом глубокое действие: способствует увеличению содержания эстрогенных веществ и повышению гормональных функций у женщин, приводит к понижению кровяного давления, влияет на обмен витамина А и др.


Линоленовая кислота впитывается в кровь через 20 минут после нанесения её на кожу.


Витамин F повышает защитные свойства организма в целом, и кожи, в частности. Дерматологическое действие выражается также в его способности повышать упругость кожи благодаря наличию карбоксильной группы и иона водорода и образования поэтому на поверхности ткани прочного молекулярного слоя.


Поэтому блокирование карбоксильной группы (например при этерефикации) приводит к уменьшению или полной потере активности непредельных жирных кислот.


В настоящее время установлено, что витамином F являются биологически активные ненасыщенные жирные кислоты, имеющие двойные связи в положении 9-12 (по отношению к группе СООН). Отсутствие у кислот двойных связей в этом положении приводит к потере активности.


При увеличении числа двойных связей в направлении к группе СООН повышается активность кислот. Биологически наиболее активными являются ненасыщенные жирные кислоты, обладающие цис-конфигурацией, присущей жирным кислотам, входящим в состав растительных масел.


Главное действие витамина F - это образование перекисей по месту двойных связей кислот и диссоциация этих перекисей с освобождением кислорода. Следовательно, ненасыщенные жирные кислоты должны действовать как переносчики кислорода и тем энергичнее, чем больше в них двойных связей. Для косметики витамин F - прекрасный продукт.


Витамин F входит в состав крема для чистки кожи, в кремы стимулирующие, жировые, безжировые для смегчения кожи, против трещин на коже, сыпей, солнечных ожогов, в средствах для волос (против перхоти и выпадения волос).


Помимо целого ряда положительных свойств, присущих самому витамину F, он обладает ещё способностью активировать действия других витаминов (А, D2,Е, каротина), содержащихся в растительных маслах.


Иногда отмечается небольшое раздражение кожи при употреблении высоконепредельных жирных кислот в концентрированном виде, но в меньших концентрациях (например, 10-15%-ных) раздражений никогда не бывает. Это тем более важно, что в жидкие эмульсионные кремы эти кислоты обычно вводят до 3%, а в густые кремы - до 6-7%.

Похожие публикации