Витамины
Витамины
2 курс
Биологическая химия.
Витамины.
Впервые с
витаминами столкнулся русский ученых Лунин. Он провел эксперимент с мышами,
разделив их на 2 группы. Одну группу он кормил натуральным цельным молоком, а
другую держал на искусственной диете, состоящей из белка-казеина, сахара, жира,
минеральный солей и воды.
Через 3
мес. мыши второй группы погибли, а первой остались здоровыми. Этот опыт
показал, что помимо питательных веществ для нормальной жизнедеятельности
организма необходимо еще какие-то факторы.
Немного
позднее голландский ученый Эйкман - врач, который работа на острое Ява обратил
внимание на то среди населения те, кто питался полированный очищенным рисом
болели заболеванием связанным с поражением нервной системы - полиневрит. Эти же
случаи были отмечены в тюрьме, среди заключенных. Это заболевание было названо
Бери-Бери. В 1911 году поляк Казимир Функ выделил из кожуры риса вещество
которое предупреждало заболевание Бери-Бери. Это вещество содержало аминогруппу
и он его назвал витамин (вита - жизнь, амин - амин, то есть жизненный амин). К
настоящему времени известно более 30 витаминов. Некоторые из них не содержат
аминогруппу, но по традиции они тоже называются витаминами.
Витамины -
это низкомолекулярные биологические активные вещества, обеспечивающие
нормальное течение биохимических и физиологических процессов в организме. Они
является необходимой составной пищи и оказывают действие на обмен веществ в
очень малых количествах. Суточная потребность в витаминах измеряется в
миллиграммах, микро граммах. Некоторые витамины могут вообще не синтезироваться
в организме или синтезироваться в недостаточных количествах и должны поступать
извне (суточная потребность холина - 1 г/сут, суточная потребность в
полиненасыщенных высших жирных кислотах 1 г/сут) Витамины содержатся в
продуктах растительного и животного происхождения, поэтому важно знать
содержание витаминов в продукте. Из пищевых продуктов витамины выделяют
используя полярные и неполярные растворители. Для количественного определения
используют флюорометрические, спектрометрические, титрометрические,
фотоколориметрические методы. Для разделения витаминов используются
хромотаграфические методы.
Все
витамины разнообразные по химическому строению, и свойствам. И их разделяют на
2 группы по растворимости:
·
водо-растворимые витамины - С, группа В, и др.
·
жиро растворимые - А,Д,Е,К.
Витамины
называют или латинскими буквами (А,В,С,D) или химическим названием или по
авитаминозу который присущ данному витамину.
Провитамины - вещества, которые при определенных условиях переходят в витамины
(каротин, например, переходит в витамин А, 7-дегидрохолестерин переходит в
витамин Д3).
При
недостатке витаминов развивается гиповитаминоз, а при отсутствии их развивается
авитаминоз. При избытке витаминов развивается гипервитаминоз.
Причины
авитаминозов:
1.При дефиците витамином в пище
2.При нарушении процесса всасывания
витамином в кровь, при заболевании кишечника
3.При нарушении механизмов, лежащих в
основе действия витамином на клетку (при беременности)
4.При ряде профессиональных
заболеваний - у водителей, рабочие горячих цехов, и т.д. когда требуется больше
витаминов чем в обычных условиях.
Биологическая
роль витаминов - влияние на функции ферментом. Большая часть витаминов в виде
коферментов или кофакторов входит в состав ферментом.
Антивитамины - структурные аналогия витаминов, которые блокируют рецепторы
витамином (парааминобензойная кислота, например, нужна для нормального роста
микроорганизмов кишечника. Антивитамином для нее является парааминосалициловая
кислота - ПАСК. ПАСК является конкурентом ингибитором и блокатором рецептором
ПАБК. Это свойство используется в фармакологии для создания и поиска
препаратов - сульфаниламидов которые подавляют рост чужеродной флоры, путем
ингибирования парааминобензойных рецепторов).
ВИТАМИН В1
(ТИАМИН, АНТИНЕВРИТНЫЙ)
Особенности
химической структуры: имеется 2 кольца пиримидиновое и имадозольное.
Биологическая активность В1 связана с имидазольным кольцом.
Физико-химические
свойства.
Кристаллический препарат в виде бесцветных игл, хорошо растворим в воде,
ледяной уксусной кислоте, этиловом спирте. Устойчив в кислой среде при
температуре 140 градусов. Кислые растворы витамина В1 можно стерилизовать. При
варке пищи витамин может разрушаться (или при нахождении в щелочной среде) либо
вымываться в воду. Под действием окислителей В1 переходит в тиохром, которые
легко определить по интенсивной синей флюоресценции. Реакция положена в основу
количественного определения витамина В1. устойчив к ультрафиолетовым лучам. В
природе распространен широко. Больше всего в растительных продуктах. Особенно
много в сухих пищевых и пивных дрожжах, в неочищенном рисе, муке, горохе. В
животных продуктах - в печени, почках, сердце, головном мозге.
Кофермент
витамина В1 - тиаминпирофосфат (ТПФ) и тиаминдифосфат (ТДФ).
Фосфорилированный
препарат - кокарбоксилаза. Кокарбоксилаза широко используется в клинической
практике - в терапии инфаркта миокарда для увеличения метаболической активности
миокардиоцитов.
Суточная
потребность составляет 2-3 мг.
ТПФ или ТДФ
входят в состав 3 ферментов:
·
пируватдегидрогеназа, которая катализирует
окислительное декарбоксилирование пировиноградной кислоты в углеводном обмене.
·
Альфа-кетоглютаратдегидрогеназа. Катализирует
окислительное декарбоксилирование альфа-кетоглютаровой кислоты
·
транскетолаза-фермент пентозного цикла
(пентозофосфатного). Осуществляет перенос гликоль-альдегидного радикала от
кетосахаров на альдосахара
В1
является ингибитором фермента - холинэстеразы расщепляющей медиатор ЦНС
ацетилхолин.
Признаки
авитаминоза ( болезнь Бери-Бери):
·
Дегенеративные процессы в периферических нервах что
сопровождается парезами, парестезиями.
·
Нарушения сердечной деятельности (патологическая
гипертрофия желудочков сердца, тахикардия, признаки дистрофического поражения
миокарда - источение стенок миокарда возникает в тяжелых случаях)
·
Нарушения в водном обмене (гидроторакс, асцит, отеки
нижних конечностей)
·
Нарушение секреторной и моторной функции ЖКТ
·
Нарушение деятельности ЦНС, которое в тяжелых
случаях может проявляться как деменция.
Таким
образом, для простоты запоминания все симптомы можно обозначить как три Д:
дистрофия, дегенерация, деменция.
ВИТАМИН В2
(6,7-ДИМЕТЛ, 9-РИБИТИЛИЗОАЛЛКСАЗИН), РИБОФЛАВИН.
Хорошо
растворим в воде. Желтокристалическая окраска. Разрушается при облучении
ультрафиолетовыми лучами. Водные растворы обладают желто-зеленой
флюоресцирующей окраской что может использоваться для количественного
определения витамина в тех или иных продуктах.
Молекула
рибофлавина обладает окислительно-восстановительными свойствами, присоединяя 2
атома водорода восстанавливается в бесцветное лейкосоединение.
Широко
распространен в природе. В животных продуктах - печень, почки, сердце, молочные
продукты. В растительных продуктах - пивные дрожи (Пейте пиво спокойно и с
наслаждением и будете здоровы!)
Суточная
потребность 2-4 мг.
Участие в
обмене веществ: рибофлавин всасываясь в кишке подвергается фосфорилированию и
образует 2 кофермента:
·
флавинмононуклеотид (ФМН)
·
флавинаденилдинуклеотид (ФАД)
Работают
эти коферменты в составе флавиновых ферментов - дегидрогеназ, редуктаз.
Цитохроморедуказы и сукцинилдегидрогеназа участвуют в процессе тканевого
дыхания являясь переносчиками ионов водорода.
Гипо и
авитаминоз витамина В2:
1.Анемия-понижение количества
гемоглобина и эритроцитов на единицу массы крови.
2.Неврологические расстройства
(мышечная слабость, жгучие боли в ногах, атаксия - нарушения походки,
гипокинезии - замедление движения, невозможность быстро совершить движение).
3.Остановка роста волос, а вследствие
этого выпадение волос.
4.Васкуоляризация (прорастание грубых
сосудов в роговицу влечет за собой ее помутнение в уменьшение остроты зрения) и
воспаление роговицы - кератит, катаракты (помутнение хрусталика, нельзя
забывать что в лечении любой катаракты необходимо вводить в организм витамины
группы В и особенно В2, так как они улучшают процессы метаболизма в хрусталике
и препятствуют дальнейшему развитию заболевания).
5.Воспаление слизистой оболочки
ротовой полости, губ, десен.
6.Дегенерация миелиновой оболочки
периферических нервов, что сопровождается параличом нижних конечностей.
7.