Какие химические элементы в состав витаминов
ВИТАМИНЫ
Витамины – органические вещества различной химической природы, не образующиеся в достаточном количестве клетками человеческого организма, но необходимые для его нормальной жизнедеятельности. Витамины проявляют биологическую активность в очень малых концентрациях. Они выполняют функции регуляторов обмена веществ. Большинство витаминов входит в состав ферментов, являясь их коферментами.
Приоритет открытия витаминов принадлежит русскому врачу Николаю Ивановичу Лунину. В 1880 г. Н.И. Лунин писал, что в пище, кроме «казеина, жира, молочного сахара и солей, содержатся еще другие вещества, незаменимые для питания».
Термин «витамины» был предложен польским ученым Казимиром Функом в 1912 году от лат. «vita» — «жизнь», т.е. дословно термин означает «амины жизни». Поскольку первое выделенное в кристаллическом виде вещество, а это был тиамин (B1) из отрубей риса, содержало азот, то К. Функ предполагал, что наличие азота характерно для всех витаминов. Термин «витамины» не точен, но сохранился до настоящего времени.
Классификация витаминов и витаминосодержащего лекарственного растительного сырья
Существует несколько классификаций витаминов.
1. Буквенная классификация— первая в историческом плане. При обнаружении новых факторов витаминной природы им присваивали условные названия в виде буквы латинского алфавита. Например: витамины A, B, C, D и др.
2. Фармакологическая классификация.Эта классификация вводилась параллельно с буквенной и указывала на заболевание, от которого предохраняет витамин:
· витамин С — противоцинготный;
· витамин К — антигеморрагический;
· витамин D — антирахитический и др.
3. Химическая классификация.В зависимости от химической структуры выделены группы:
· витамины алифатического ряда — С, F и др.;
· витамины алициклического ряда — A, D и др.;
· витамины ароматического ряда — К и др.;
· витамины гетероциклического ряда — Е, Р и др.
4. Классификация по растворимости витаминов:
· водорастворимые витамины – группы В, С, Р, Н, РР;
· жирорастворимые витамины — A, D, Е, К, F, U.
Витамины содержатся во всех растениях, но витаминосодержащими называют только те растения, которые избирательно накапливают витамины в дозах, способных оказать выраженный фармакологический эффект. Это в 500-1000 раз больше, чем в других растениях.
В настоящее время практически все витамины получают синтетическим путем. Однако витаминосодержащие лекарственные растения не утратили своего значения. Они широко используются, особенно в педиатрии, в гериатрии и для лечения лиц, склонных к аллергическим заболеваниям, поскольку:
· во-первых, витамины в лекарственном растительном сырье находятся в комплексе с полисахаридами, сапонинами, флавоноидами, поэтому такие витамины легче усваиваются;
· во-вторых, растительные витамины реже дают аллергические реакции, чем их синтетические аналоги;
· в-третьих, в организме человека есть специальные системы защиты от передозировки витаминов (например, каротин в организме человека превращается в витамин А по мере необходимости).
Лекарственное растительное сырье, содержащее витамины
1. Концентраторы витамина С: плоды черной смородины, плоды шиповника, плоды рябины, плоды малины, листья крапивы, плоды и листья земляники.
2. Концентраторы и источники витамина Р: бутоны и плоды софоры японской, плоды аронии (рябины) черноплодной, плоды черной смородины, кожура плодов цитрусовых, листья чая.
3. Концентраторы каротиноидов (провитаминов А): плоды шиповника, плоды облепихи, плоды рябины, цветки календулы, трава череды, трава сушеницы топяной.
4. Концентраторы витамина К: листья крапивы, трава пастушьей сумки, трава тысячелистника, цветки и листья зайцегуба, кора калины, кукурузные рыльца.
5. Концентраторы витамина Е: плоды облепихи, облепиховое масло, масло шиповника, кукурузное масло, льняное масло, семена тыквы.
6. Концентраторы витамина F: масло кукурузное, масло подсолнечное и другие растительные жирные масла.
В лекарственном растительном сырье довольно часто встречаются витамины группы В: В2 — рибофлавин, В5 — пантотеновая кислота, В9 — фолиевая кислота, провитамин витаминов группы D — эргостерол и другие фитостеролы.
В высоких концентрациях способны накапливаться только кислота аскорбиновая (витамин С), каротиноиды (провитамин А), витамин К1 (филлохинон) и некоторые флавоноиды (рутин, кверцетин и др.), относимые к витамину Р.
Химическая структура витаминов. Физические, химические и биологические свойства
Витамин С– аскорбиновая кислота.
| гамма-лактон 2,3-дегидро-альфа-гулоновой кислоты (гексуроновая кислота) |
Существует в двух формах — аскорбиновой и дегидроаскорбиновой кислот. Обе формы легко переходят друг в друга при соответствующих условиях, обе формы одинаково фармакологически активны. Аскорбиновая кислота – белый кристаллический порошок, кислого вкуса. Легко растворяется в воде и спирте, не растворяется в органических растворителях: эфире, хлороформе, бензоле. Аскорбиновая кислота – нестойкое вещество. В водных растворах она легко разрушается под действием кислорода воздуха, света; следы железа и меди ускоряют процесс разрушения (окисления).
Аскорбиновая кислота участвует в окислительно-восстановительных реакциях, в том числе в липидном и пигментном обмене, активирует протромбин, обладает десенсибилизирующем действием, поднимает жизненный тонус организма и повышает сопротивляемость к экстремальным воздействиям. Недостаток витамина С вызывает цингу, или скорбут (рыхлость десен, выпадение зубов, кровоизлияния).
Витамин Р – полифенольные гетероциклические соединения группы флавоноидов.
Физические и химические свойства описаны в разделе «Флавоноиды».
Укрепляют стенки кровеносных сосудов и капилляров.
Каротиноиды – предшественники (провитамины) витамина А – жирорастворимые растительные пигменты желтого, оранжевого или красного цвета. По своей химической природе являются тетратерпеноидами с общей формулой [(С5H8)2]4, или С40Н64 (см. раздел «Терпеноиды»).
В растениях каротиноиды находятся в виде ненасыщенных углеводородов – каротинов — и кислородсодержащих производных – ксантофиллов. Представлены приблизительно 70 соединениями, но провитаминами А являются 9 веществ. Каротиноиды играют важную роль в процессах фотосинтеза, дыхания, участвуют в окислительно-восстановительных реакциях, оплодотворении. Каротиноиды синтезируются высшими растениями, грибами и бактериями. Животные не способны их синтезировать.
Широко распространены в растениях альфа-, бета- и гамма-каротины, ликопин, зеаксантин, виолаксантин и др. Наибольшую биологическую активность проявляет бета-каротин, в результате окислительно-гидролитического расщепления которого в тканях животных и человека образуется две молекулы витамина А, из остальных – одна молекула.
бета-Каротин
Каротиноиды нерастворимы в воде, растворимы в жирных маслах, хлороформе, эфире, ацетоне, бензине и трудно растворимы в спирте. Легко окисляются кислородом воздуха, разрушаются на свету.
Витамин А (ретинол) способствует нормализации обмена веществ, росту и развитию организма, регенерации тканей, обеспечивает нормальную деятельность органов зрения. Недостаток вызывает ухудшение сумеречного зрения («куриную слепоту»), сухость роговицы, поражение слизистых.
Источниками промышленного получения бета-каротина служат свежие корнеплоды моркови посевной и свежая мякоть плодов различных сортов тыквы.
Витамины группы К — производные 2-метил-1,4-нафтохинона. В природе данные витамины представлены несколькими соединениями, в высших растениях находится только витамин К1, или филлохинон.
Витамин К1 (филлохинон)
Длинная боковая изопреноидная цепь витамина K1 является остатком дитерпенового алифатического спирта фитола (см. раздел «Терпеноиды»).
Витамин K1 — филлохинон — вязкое маслообразное вещество желтого цвета. Нерастворим в воде, растворим в жирных маслах и органических растворителях. Стоек при длительном кипячении с водой, но быстро разрушается при нагревании в растворах щелочей. Флуоресцирует в УФ-свете красным светом, затем флуоресценция становится зеленой, а под действием спиртового раствора калия гидроксида — оранжевой. Витамин K1 легко окисляется, быстро разрушается под действием УФ-лучей.
Витамины группы К участвуют в свертывании крови, индуцируя образование протромбина (антигеморрагический фактор). Недостаток вызывает замедление свертывания крови и кровоизлияния.
Витамины группы Е— производные хромана. Витамины Е — смесь высокомолекулярных спиртов – токоферолов. Наиболее активен бета-токоферол.
бета-Токоферол
Токоферолы не растворяются в воде, растворимы в жирных маслах и органических растворителях. Соединения нестойкие, легко разрушаются под действием света и кислорода воздуха.
Витамины группы Е являются природными антиоксидантами, участвуют в биосинтезе белков, тканевом дыхании, процессах размножения, влияют на состояние сердечно-сосудистой и нервной систем.
Витамины группы F— высоконепредельные жирные кислоты с 18-20 углеродными атомами: линолевая – С17Н31СООН, линоленовая — С17Н29СООН, арахидоновая — С19Н31СООН — кислоты.
Физические и химические свойства описаны в разделе «Жирные масла». Участвуют в липидном обмене, препятствуют отложению холестерина на стенках кровеносных сосудов. Из витаминов F в тканях образуются простагландины.
Витамины, в целом, участвуют в окислительно-восстановительных процессах в организме. Многие из них (витамины С, Р, К, Е, каротиноиды) являются природными антиоксидантами. Они защищают клеточные и субклеточные мембраны от повреждения активными свободными радикалами, нейтрализуя активные свободные радикалы путем связывания их непарных электронов.
Источник
Эти вещества не имеют энергетической ценности, но являются необходимыми для нормального функционирования организма.
1. Витамины — пищевые вещества, необходимые для поддержания жизненных функций, которые должен получать организм в готовом виде с продуктами питания.
С момента выделения первого витамина в 1912 г. уже выделено и синтезировано около 30 витаминов и витаминоподобных веществ, являющихся по строению низкомолекулярными соединениями различной химической природы.
Организм человека не синтезирует витамины или синтезирует их в незначительном количестве, а поэтому должен получать их с пищей. Суточная потребность — от нескольких микрограммов до нескольких миллиграммов (см. табл. 1).
В отличие от других незаменимых факторов питания, витамины не являются источником энергии или пластическим материалом, но, входя в состав ферментов, принимают участие в обмене веществ.
Как их недостаток (гиповитаминоз), так и избыток (гипервитаминоз) может вызвать нарушение обмена веществ.
Рассмотрим классификацию основных витаминов:
а) жирорастворимые витамины:
— витамин Л (ретинол) — необходим для роста и дифференцировки тканей, процессов репродукции, поддержания иммунного статуса. Поступает в организм только с животной пищей, а также в виде провитамина А — каротина, который содержится в растительной пище;
— витамин D (кальциферолы) — основным свойством является контроль и участие в обмене кальция в организме, регуляция содержания фосфора в организме.
Поступает в организм человека с продуктами питания, преимущественно животного происхождения, а также образуется в коже под воздействием солнечных лучей;
— витамин Е (токоферолы) — является противо-окислительным средством (антиокеидантом). играет важную роль в деятельности организма: участвует в биосинтезе тема и белков, лролифЗ»
рации клеток, в тканевом дыхании и других важнейших процессах клеточного метаболизма;
— витамин К (филлохиноны) — его биологическая роль обусловлена участием в процессах свертывания крови. Он необходим для синтеза в печени функционально активных форм протромбина и других белков, участвующих в свертывании крови;
б) водорастворимые витамины:
— витамин С (аскорбиновая кислота) — важнейший водорастворимый витамин: участвует во многих биохимических реакциях, происходящих в организме, способствует нормальному процессу регенерации и заживления тканей, поддерживает устойчивость к различным видам стресса и обеспечивает нормализацию иммунологического и гематологического статуса.
Поступает в организм человека только с продуктами преимущественно растительного происхождения;
— витамин В 1 (тиамин) — активно влияет на различные функции организма, обмен веществ и нервно-рефлекторную регуляцию в построении коферментов ряда важнейших для организма ферментов.
Поступает в организм преимущественно с пищей растительного происхождения;
— витамин В 2 (рибофлавин) — флавиновые ферменты занимают одно из центральных мест в процессах энергетического обмена, участвуют в синтезе коферментных форм пиридоксина и фолацина. Кроме того, рибофлавин входит в состав зритель-
ного пурпура, защищающего сетчатку глаз от вредных воздействий ультрафиолетовых лучей. Поступает преимущественно с продуктами животного происхождения,
— витамин В 3 (витамин РР, никотиновая кислота, ииацин)-— один из основных представителей витаминов группы В. Биологическая роль связана с участием в окислительно-восстановительных реакциях, в обеспечении нормального роста, благоприятного влияния на липидный обмен и снижении содержания холестерина в крови у больных атеросклерозом.
Кроме поступления с продуктами питания, витамин В;, может синтезироваться в организме человека из аминокислоты триптофана, но при высоком уровне содержания животного белка в пищевом рационе;
— витамин В 5 (пантотеновая кислота) — участвует в углеводном и жировом обмене, в синтезе аце-тилхолина, содержится в значительном количестве в коре надпочечников, стимулирует образование кортикостероидных гормонов, оказывает влияние на образование и функцию эпителиальной ткани, обладает противовоспалительной активностью.
Не только поступает с продуктами питания, но и вырабатывается в организме человека в значительном количестве кишечной палочкой;
— витамин В в (пиридоксин) — имеет первостепенное значение для поддержания процессов роста, кроветворения и нормализации функционирования центральной нервной системы.
Поступает в организм человека с продуктами животного и растительного происхождения. витамин В с (витамин В 9 , фолиевая кислота, фолацин) — играет важную роль в обмене аминокислот, в пуриновом и пиримидиновом обмене, что определяет значение витамина для нормального процесса роста, развития и пролифирации тканей, в частности, в процессе кроветворения и эмбриогенеза.
Поступает в организм с продуктами животного и растительного происхождения; витамин В 12 (цианокобаламин) — участвует в построении ряда ферментативных систем, в биосинтезе нуклеиновых кислот, оказывает влияние на обмен веществ и процесс кроветворения, активизируя свертывающую систему крови.
Поступает в организм человека только с пищей животного происхождения. Его синтез в организме не обеспечивает полностью жизнедеятельность организма;
— витамин Н (биотип) — имеет большое значение для процессов обмена в коже, оказывает регулирующее влияние на нервную систему, участвует в жировом обмене;
в) витаминоподобные соединения:
— витамин В 4 (холин),
— витамин B s (мионозит, инозит, мезоинозит),
— витамин В 13 (ортоновая кислота),
— витамин В 15 (пангамовая кислота),
— витамин Вт (карнитин),
— витамин Р (биофлавопоиды),
— липоевая кислота (тиоетовая кислота),
— парааминобеизойная кислота,
— витамин U ( S -метилметионип),
При полноценном рациональном питании витаминной недостаточности не наблюдается.
Основные причины витаминной недостаточности могут быть следующие:
1. Алиментарная — за счет низкого содержания витаминов в рационе.
2. Угнетение нормальной кишечной микрофлорой, продуцирующей ряд витаминов, вызванное заболеваниями желудочно-кишечного тракта или нерациональным лечением медикаментами.
3. Нарушение усвоения витаминов вследствие заболевания желудка, кишечника, печени.
4. Повышенная потребность в витаминах, в том числе нри интенсивной психической и физической нагрузке.
При активном занятии бодибилдингом обязательно необходимо дополнительное количество витаминов. В этом случае лучше принимать сбалансированные комплексы поливитаминов.
2. Химические вещества. Физиологическое значение минеральных веществ разнообразно: участие б пластических процессах, построении тканей (особенно костной), участие в поддержании кислотно-щелочного равновесия и нормального состава крови, в нормализации водно-солевого обмена, в предупреждении эндемических заболеваний (например, эндемический зоб, флюороз).
В организме человека можно найти большую часть периодической таблицы Д И. Менделеева. Содержа-
ние одних химических элементов (макроэлементов) исчисляется граммами, а концентрация других (микроэлементов) составляет в тканях 1:100 000 и ниже. Несмотря на незначительную концентрацию, ряд микроэлементов признан абсолютно необходимым для важнейших процессов жизнедеятельности,
а) Макроэлементы:
— кальций — содержание в организме человека составляет до 20 г на кг массы тела, около 99% содержится в костной и хрящевой тканях человека в виде различных соединений.
Наряду с пластическими и структурными формами, он играет значительную роль в осуществлении многих физиологических и биохимических процессов, необходим для нормальной возбудимости нервной системы и сократимости мышц, является активатором ряда ферментов и гормонов и важнейшим компонентом свертывающей системы крови;
— фосфор — составляет около 1% от общей массы тела. В неорганической форме входит вместе с кальцием в состав основного минерального компонента костной ткани. Большая роль органических соединений фосфора в ферментативных процессах и энергетическом обеспечении процессов жизнедеятельности;
— магний — содержание в организме человека составляет около 25 г. Его физиологическая роль обусловлена участием в углеводно-фосфорном и энергетическом обмене, а также в других ферментативных процессах;
— калий — содержание в организме человека составляет 160—250 г, что зависит от возраста, пола и конституции человека. Он относится к основным (около 98% калия находится внутри клеток) внутриклеточным катионам. Как и натрий, он играет большую роль в образовании буферных систем, предотвращающих сдвиги реакции среды и обеспечивающих их постоянство.
Для нормального обмена веществ в пищевом рационе должно выдерживаться соотношение между калием и натрием 1:2;
— натрий — общее содержание в организме взрослого человека (масса тела 65 кг) эквивалентно 256 г хлорида натрия.
В противоположность калию, натрий преимущественно (около 50%) находится во внеклеточных жидкостях, 40% — в костях и хрящах и менее 10% — внутри клеток.
Натрий играет важную роль в процессе внутриклеточного и межклеточного обмена, участвует вместе с калием в возникновении нервного импульса, играет роль в механизме кратковременной памяти, влияет на состояние мышечной и сердечно-сосудистой систем.
Поступает в организм с продуктами питания и в виде поваренной соли. Ее содержание в дневном рационе является одним из самых спорных вопросов. Среднее количество соли в дневном рационе 10—12 г, хотя некоторые ученые высказывают мнение, что это количество завышено.
б) Микроэлементы
Остановимся на наиболее важных и лучше изученных микроэлементах:
— железо — содержание в организме взрослого человека около 4 г. Является незаменимой частью гемоглобина и миогемоглобина, принимает участие в дыхании, кроветворении, иммунобиологических и окислительно-восстановительных реакциях;
— медь ~ в организме взрослого человека содержится около 75—150 мг с преимущественной концентрацией в печени, мозге, сердце и почках. Медь участвует в построении ряда ферментов и белков, в метаболизме железа, в кроветворении, иммунных реакциях и тканевом дыхании, способствует росту и развитию человека;
— цинк — в организме взрослого человека содержится 2—3 г с преимущественной концентрацией в костях и коже. Он необходим для нормальной жизнедеятельности человека, участвуя в процессах кроветворения, в деятельности желез внутренней секреции, нормализации жирового обмена, повышая ишенсивность распада жиров;
— марганец — в организме взрослого человека содержится около 12—20 мг, с преимущественной концентрацией в головном мозге, печени, почках, поджелудочной железе. Он влияет на иммунитет, на развитие скелета, участвует в обменных реакциях, в кроветворении и тканевом дыхании, в регуляции углеводного и липидного обмена, поддерживает репродуктивные функции;
— хром — содержание в организме взрослого человека составляет 6—12 мг, с преимущественной концентрацией в коже, костях и мышцах. Является активатором ряда ферментов, участвует в регуляции углеводного и литтидного обменов;
— йод — содержание в организме взрослого человека 20—50 мг с преимущественной концентрацией в щитовидной железе. Йод является пока единственным из известных микроэлементов, который участвует в построении гормона щитовидной железы;
— фтор — неравномерно распределен в организме человека с максимальной концентрацией в зубах и костях. Кроме участия в костеобразовании и процессе формирования дентина, фтор стимулирует кроветворную систему и иммунитет, участвует в развитии скелета, стимулирует репара-тивные процессы при переломах костей.
Потребности человеческого организма в химических элементах, как и потребность в витаминах, при больших психических и физических нагрузках возрастает. Поэтому целесообразно пополнять запасы не только комплексами поливитаминов, а комплексами поливитаминов с минералами.
Вот наиболее известные комплексы, употребляемые спортсменами.
Ван — э — Дэй Максимум ( пр — во Германия )
Содержание 1 таблетки:
Витамины:
витамин А — 5000 ME,
витамин В 12 — 6 мкг,
витамин В, — 1,5 мг,
витамин В 2 — 1,7 мг,
витамин В 5 — 10 мг,
витамин В 6 — 2 мг, витамин
Вс — 0,4 мг,
Макроэлементы: калий — 37,5 мг,
кальций — 130 мг,
Микроэлементы: йод — 150 мкг,
железо — 18 мг, марганец — 2,5 мкг,
витамин С — 60 мг,
витамин Д — 400 ME,
витамин Е — 30 ME,
витамин Н — 30 мкг,
витамин РР — 20 мг.
магний — 100 мг,
фосфор — 100 мг.
молибден — 10 мкг,
селен — 10 мкг,
хром — 10 мкг,
медь — 2 мг,
цинк — 15 мг.
Показания:
— профилактика и лечение гиповитаминозов и дефицита минеральных веществ,
— состояния, сопровождающиеся повышенной потребностью в витаминах и минеральных веществах, в том числе период интенсивных физических и психических нагрузок.
Противопоказания:
— повышенная чувствительность к компонентам препарата.
Режим дозирования: 1 табл. в сутки. Дозу не превы-
Глутамевит (пр-во Россия)
Состав таблетки:
Витамин А — 3300 ME,
витамин Вс — 50 мг,
витамин В1 — 2 мг,
витамин С — 100 мг,
витамин В 2 — 20 мг,
витамин Е — 20 ME,
витамин В^ — 10 мг,
витамин Р — 20 мг,
витамин В ь — 3 мг,
витамин РР — 20 мг.
Ма кр оэл ементы:
калий — 2,5 мг,
кальций — 40 мг,
Микроэлементы:
железо — 10 мг,
медь — 2 мг.
В состав входит глутаминовая кислота 0,25 г.
Показания:
— недостаточное поступление в организм витаминов и минералов;
— тяжелый физический труд; период восстановления после тяжелых физических нагрузок.
Противопоказания:
— повышенная чувствительность к одному из компонентов препарата.
Дозирование: по 1—3 таблетки 2 раза в день через 15—30 мин после завтрака и обеда.
Курс лечения — 2— 4 недели.
Центрум ( пр — во США )
Состав 1 таблетки:
витамин А — 5000 ME,
витамин В1 — 1,5 мг,
витамин В 2 — 1,7 мг,
витамин В 5— 10 мг, витамин
B 6 — 2 мг,
витамин Вс — 0,4 мг,
витамин В 12 — 60 мг.
витамин С — 60 мг,
витамин Д — 400 ME,
витамин Е — 30 ME,
витамин Н — 30 мкг,
витамин К — 25 мкг, витамин РР — 20 мг,
магний — 100 мг,
фосфор — 125 мг.
никель — 5 мкг,
олово — 10 мкг,
селен — 25 мкг,
хлор — 36,3 мг,
хром — 25 мкг,
цинк — 15 мг,
Макроэлементы:
калий — 40 мг,
кальций — 162 мг,
Микроэлементы:
ванадий — 10 мкг,
железо — 18 мг,
йод — 150 мкг,
кремний — 10 мкг,
марганец — 2,5 мг,
медь — 2 мг,
молибден — 10 мкг.
Показания:
—профилактика гиповитаминоза и дефицита макро- и микроэлементов у взрослых;
— состояния, сопровождающиеся повышенной потребностью в витаминах, а также макро- и микроэлементах.
Противопоказания:
—повышенная чувствительность к компонентам препарата.
Дозирование: по 1 табл. в сутки. Курс — 30 дней.
В качестве примера приведены три комплекса, но они могут быть заменены другими по усмотрению атлета. Однако нужно помнить, что при интенсивном физическом напряжении повышается потребность организма не только в белках, но и в витаминах и макро- и микроэлементах.
Предыдущая глава | Оглавление | Следующая глава
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.
Источник