Какие соединения являются витаминами
Витамины
Витаминоподобные вещества
Антивитамины
Недостаток и избыток
Витамины
(вернуться к оглавлению)
Наука не стоит на месте, а движется вперед семимильными шагами, в том числе и в области биохимии. Еще недавно считалось, что для поддержания жизнедеятельности человека необходимы белки, жиры, углеводы, минеральные вещества и вода. Сегодня известно, что для нормальных роста и развития организма человека этих веществ недостаточно.
Витамины – низкомолекулярные органические соединения различной химической природы и разнообразного строения, необходимые для осуществления жизненно важных биохимических и физиологических процессов в живых организмах. В отличие от растений, организм человека не синтезирует витамины или синтезирует в недостаточном количестве, поэтому он должен получать их в готовом виде с пищей.
Витамины обладают исключительно высокой биологической активностью, в следствие чего потребность человеческого организма в них мала — от нескольких мкг до нескольких мг в день. Поэтому несмотря на то, что они присутствуют в пище в малом количестве, при рациональном питании их содержание поддерживается на необходимом уровне.
Основная общая биологическая роль витаминов состоит в обеспечении нормального развития организма человека и необходимой скорости протекания биохимических и физиологических процессов. Витамины не включаются в структуру тканей и не используются организмом в качестве источника энергии.
Витамины, участвующие в биохимических процессах, являются предшественниками коферментов или собственно коферментами. Коферменты – органические природные соединения небелковой природы, осуществляющие ускорение химических реакций, происходящих в организме под действием ферментов.
Современная классификация витаминов достаточна сложна. С момента открытия первых витаминов и до настоящего времени используется буквенная классификация. Ряд витаминов представлен не одним, а несколькими соединениями, обладающими сходной биологической активностью, например, витамин В6 включает пиридоксин, пиридоксаль и пиридоксамин. Для обозначения подобных групп родственных соединений используют слово «витамин» с буквенными обозначениями (витамин А, витамин Е и так далее).
Для индивидуальных соединений, обладающих витаминной активностью, рекомендуется использовать рациональные названия, отражающие их химическую природу, например, рибофлавин (витамин В2), никотинамид и никотиновая кислота (витамин РР), ретинол (витамин А1).
В зависимости от растворимости различают жирорастворимые и водорастворимые витамины.
Витамины, растворимые в жирах:
· витамин А (ретинол);
· витамин D (кальциферолы);
· витамин Е (токоферолы);
· витамин К (филлохиноны).
Жирорастворимые витамины могут депонироваться, то есть накапливаться в организме.
Кроме того, они плохо выводятся, поэтому иногда при избытке жирорастворимых витаминов наблюдаются гипервитаминозы — заболевания, связанные с интоксикацией организма высокими дозами жирорастворимых витаминов. Такие заболевания описаны для витаминов А и D.
Витамины, растворимые в воде:
· витамин B1 (тиамин);
· витамин В2 (рибофлавин);
· витамин В6 (пиридоксин);
· витамин B12 (кобаламин);
· витамин РР (ниацин, никотинамид);
· витамин Вc (фолиевая кислота);
· витамин В3 (пантотеновая кислота);
· витамин Н (биотин);
· витамин С (аскорбиновая кислота);
· витамин Р (биофлавоноиды).
Большинство водорастворимых витаминов должно поступать регулярно с пищей, так как они быстро выводятся или разрушаются в организме.
Соединения, которые не являются витаминами, но могут служить предшественниками их образования в организме, называются провитаминами. К ним относятся, например, каротины, расщепляющиеся в организме с образованием витамина А, и некоторые стерины, превращающиеся в витамин D.
Витаминоподобные вещества
(вернуться к оглавлению)
Помимо двух главных групп витаминов, выделяют группу разнообразных химических веществ, из которых часть синтезируется в организме, но обладает витаминными свойствами. Эти вещества принято объединять в группу витаминоподобных:
· витамин В4 (холин);
· витамин В8 (инозит);
· витамин В13 (оротовая кислота);
· витамин В15 (пангамовая кислота);
· витамин Н (парабензойная кислота).
Антивитамины
(вернуться к оглавлению)
В противоположность витаминам существуют антивитамины. Это вещества, вызывающие снижение или полную потерю биологической активности витаминов. При введении антивитаминов в организм возникает классическая картина гиповитаминоза или авитаминоза. Механизм их действия может быть различен. Он может быть связан с конкуренцией между витамином и антивитамином в организме человека. То есть антивитамины способны занимать место витамина в активном центре фермента, однако при этом не способны выполнять коферментную функцию, что ведет к снижению активности данного фермента и развитию соответствующей витаминной недостаточности. Помимо этого, механизма, антивитамин может вызывать разрушение витамина или изменения химической структуры витамина, затрудняющие его всасывание, транспорт, что сопровождается снижением или потерей биологического эффекта витамина.
Открытие витаминов и антивитаминов сыграло исключительную роль в профилактике и лечении многих инфекционных заболеваний. Так как бактерии для своего роста и размножения также нуждаются в присутствии многих витаминов для синтеза коферментов, введение в организм антивитаминов, приводит к гибели микроорганизмов.
Недостаток и избыток
(вернуться к оглавлению)
Нарушения в обменных процессах достаточно часто связаны с недостаточным поступлением витаминов в организм, полным отсутствием их в потребляемой пище либо нарушениями их всасывания и транспорта. В результате развивается авитаминоз и гиповитаминоз. Авитаминоз — это полное отсутствие того или иного витамина в организме. На сегодняшний день подобное состояние встречается редко, чаще можно встретить гиповитаминоз – недостаток того или иного витамина в организме. На современном этапе развития витаминология активно занимается изучением заболеваний и патологических состояний организма, связанных с недостатком или избытком витаминов. Но пройдет еще не мало времени, прежде чем мы сможем сказать, что данная область изучена в полной мере.
Причины возникновения подобных нарушений принято делить на две категории – это внешние и внутренние причины.
Внешние причины – это те, которые тем или иным способом влияют на поступление витамина в организм:
· недостаточное содержание витамина в пище (витамины очень легко разрушаются, поэтому при определенных способах обработки (например, варка) и хранения продуктов полностью разрушаются);
· неполноценный рацион питания (например, отсутствие в рационе продуктов, содержащих тот или иной витамин);
· не учитывается потребность в том или ином витамине (например, при белковой диете возрастает потребность в витамине «РР»);
· употребление исключительно высокоочищенной и консервированной пищей;
· недостаток солнечного света может приводить к недостатку витамина D.
В случае, если недостаток витамина развился в следствие внешних причин, то в качестве лечения вводят витамин с пищей или содержащий его медицинский препарат.
Внутренние причины – те, природа возникновения которых более сложна:
· повышенная потребность в витаминах при некоторых физиологических (беременность, лактация) и патологических состояниях, или при высокой степени физического труда;
· длительные тяжелые инфекционные заболевания, а также период выздоровления;
· усиленный распад витаминов в кишечнике вследствие развития в нем микрофлоры;
· нарушение процесса всасывания витаминов в результате поражения функций кишечника при заболеваниях пищеварительного тракта, когда недостаток витаминов развивается даже при полноценном питании;
· болезни органов пищеварения, влияющие на обмен витаминов в организме (например, болезни печени, поджелудочной железы, нарушающие всасывание жиров, продуктов их распада – жирных кислот и соответственно жирорастворимых витаминов);
· генетические заболевания некоторых ферментативных систем.
В случае если причина недостатка витамина внутренняя, то помимо введения его в организм в обход пищеварительного тракта (например, внутривенно), лечат заболевание, приведшее к нарушению обмена витамина.
В литературе есть информация о случаях заболеваний и патологических состояний, связанных с избытком витаминов в организме, так называемыми гипервитаминозами. Они встречаются значительно реже, чем недостаток витаминов.
Источник
Витаминоподобные соединения — вещества растительного или животного происхождения, по своей биологической активности, физиологическим эффектам сходные с истинными витаминами. Группа довольно обширна: к ее представителям относится несколько десятков химических соединений, играющих ту или иную роль в регулировании процессов жизнедеятельности человека. Витаминоподобные вещества — предмет острых споров между сторонниками и противниками БАДов.
Чем они отличаются от обычных витаминов? Какими бывают, и стоит ли опасаться их недостатка? Для начала стоит рассмотреть историю происхождения витаминоподобных веществ и их основные свойства.
Краткая характеристика
Начало XX века стало ключевым историческим промежутком в открытии соединений, обладающих биологической активностью. Особенности старой классификации привели к тому, что не все вещества, именуемые витаминами, строго говоря, сейчас являются таковыми. Объяснить это можно следующим образом: углубление исследований привело к обнаружению принципиальных отличий между веществами, ранее относившимися к единой группе. Так появилось разделение на «истинные» витамины и подобные им соединения. Однако старое название настолько закрепились, что некоторые вещества до сих пор называют витаминами.
Несмотря на структурные и функциональные отличия, витамины и подобные им соединения имеют ряд общих характеристик, среди них:
- Участие в обмене веществ. По биологической роли напоминают жирные кислоты, аминокислоты.
- Эффект катализатора. Рассматриваемые вещества ускоряют некоторые обменные процессы, играют роль усилителя действия витаминов на организм.
- Легкое анаболическое действие. Витаминоподобные соединения оказывают стимулирующее влияние на синтез белка. Указанное свойство активно применяется в разработке пищевых добавок для людей, занимающихся спортом.
Отличительные особенности
Несмотря на сходное действие, витаминоподобные соединения нельзя отнести к истинным.
Основные отличия:
- Витаминоподобные вещества вырабатываются в большом количестве самим организмом. Их содержание в нормальной пище также не является дефицитным.
- Нехватка витаминоподобных соединений не влечет за собой выраженных нарушений работы организма, как например, при гиповитаминозе. Из-за большого количества источников тяжелый недостаток данных веществ, сопровождающийся яркой клинической симптоматикой, практически не встречается.
- Необходимая организму суточная доза рассматриваемых соединений мала. Однако, при сравнении с витаминами, она многократно превосходит их.
- Витаминоподобные вещества — соединения, которые имеют сложную структуру. Трудности при получении их синтетическим путем привели к созданию препаратов на натуральной основе (экстракты, выдержки).
Классификация, свойства отдельных видов
Так же, как и истинные витамины, подобные им вещества делятся на водо— и жирорастворимые. К первой группе относят эссенциальные жирные кислоты, коэнзим Q. Водорастворимых представителей значительно больше. Сюда входят холин, инозитол, пангамовая и оротовая кислоты, ПАБК, липоевая кислота, метилметионин, L-карнитин. Некоторые витаминоподобные соединения сходны по своим свойствам, поэтому рассмотрены основные из них.
Убихинон
Одно из названий — кофермент Q. Образуется из мевалоновой кислоты (предшественника холестерина) и производных аминокислот (тирозина и фенилаланина). Важный компонент в формировании запасов энергии: участвует в переносе электронов в митохондриальной мембране (одной из важных составных частей клетки). Нормализует жировой обмен за счет регуляции уровня холестерола. Играет роль в сокращении поперечно-полосатой (скелетной) мускулатуры, включая миокард. Обладает антиоксидантным свойством, усиливает активность формирования эритроцитов (клеток-переносчиков кислорода и углекислого газа).
Потребность в соединении относительно невысока: от 30 до 45 мг в сутки. Внутренние запасы убихинона восполняются благодаря жизнедеятельности естественной микрофлоры ЖКТ.
Пищевые источники:
- говядина, свинина, субпродукты;
- капуста;
- большая часть растительных масел;
- орехи.
Витамин F
Представляет собой группу из нескольких ненасыщенных жирных кислот. Основная функция — участие в процессе жирового обмена. Обладает антиатеросклеротическим эффектом. Вместе с витамином Д способствует усвоению фосфорно-кальциевых соединений и, следовательно, укреплению костной ткани. Благодаря данному свойству применяется для профилактики остеопороза. Витамин F оказывает легкое противовоспалительное, антигистаминное действие.
Внутри организма возможен переход одного класса ненасыщенных кислот в другой, однако изначальный синтез данных витаминоподобных соединений из простых веществ не происходит. Средняя суточная доза колеблется от 1 до 6 гр.
Источники:
- рыба (скумбрия, сельдь, лосось);
- грецкие орехи;
- растительные масла (соевое, арахисовое, подсолнечное).
Холин
Более привычное название — витамин B4. Благодаря освобождению печеночных клеток от излишков продуктов липидного обмена (триглицеридов, холестерина, жирных кислот), препятствует формированию стеатогепатоза (разновидность тканевой дистрофии). Предупреждает атеросклеротическое поражение кровеносных сосудов. Играет важную роль при формировании фосфолипидов клеточных мембран. B4 является предшественником нейромедиатора ацетилхолина, поэтому важен для правильного функционирования нервной системы (например, для контроля над сокращением мышц, памятью).
Средняя суточная потребность витаминоподобного соединения колеблется от 250 до 600 мг. Основная часть холина поступает в составе лецитина.
Источниками витаминоподобного соединения служат:
- продукты молочного происхождения;
- яйца;
- печень;
- блюда из крупы;
- хлебные изделия.
Инозитол
По химической структуре представляет собой шестиатомный спирт циклогексана, представлен несколькими изомерами. При рассматривании БАДов чаще всего упоминают мио-инозитол. Более известное название — витамин B8. Так же, как и некоторые предыдущие витаминоподобные соединения, предупреждает развитие атеросклероза за счет нормализации жирового обмена. Важен для обеспечения нормальной нервной проводимости тканей, а также регуляции работы репродуктивной системы.
Средняя дневная потребность составляет 500 мг. Большая часть инозитола синтезируется организмом самостоятельно, с пищей поступает примерно 25%.
Источниками служат:
- говяжьи субпродукты;
- рыбья икра;
- кунжутное масло;
- цитрусовые фрукты.
Витамин U
Одно из названий — S-метилметионин. Способствует заживлению повреждений слизистой ЖКТ за счет подавления выработки соляной кислоты (переводит медиатор воспаления гистамин в неактивное состояние). Эта особенность позволяет использовать витамин U при лечении, профилактике гастритов и язвенной болезни желудка. Метилметионин принимает участие в синтезе других витаминоподобных веществ, например, холина.
Точная суточная потребность не выяснена. Средний показатель, необходимый для нормальной поддержки обменных процессов, составляет 200 мг.
Содержащие его продукты:
- спаржа;
- белокочанная капуста;
- сельдерей;
- репа;
- морковь;
- свежее молоко.
Карнитин
Играет важную роль в липидном и энергетическом обмене. Витамин B11 (второе название вещества) способствует снижению веса за счет уменьшения жировых запасов. Препятствует отложению атеросклеротических бляшек в кровеносных сосудах. Рекомендован в качестве тонизирующего средства как компонент биодобавок при «синдроме хронической усталости».
Суточная потребность напрямую зависит от возраста. Так, например, детям от 4 до 6 лет требуется 60-90 мг карнитина, до 18 лет — 300 мг. Дневная потребность у взрослых возрастает до 500 мг.
Источники:
- печень;
- яйца;
- молоко, не прошедшее термическую обработку;
- зеленый чай.
Липоевая кислота
Обладает выраженным антиоксидантным действием. Гепато- , нейропротектор (защищает печень и нервную систему). Витаминоподобное соединение важно для нормального функционирования щитовидной железы. Уменьшает повреждающее действие ультрафиолетового излучения.
Среднее количество витамина N, необходимое для взрослого человека в день, колеблется от 25 до 50 мг. Синтез липоевой кислоты осуществляется микрофлорой кишечника. Основная часть поступает с пищей.
Продукты, содержащие ее:
- почки;
- печень;
- дрожжи;
- грибы.
Оротовая кислота
Данное витаминоподобное соединение является компонентом всех живых клеток. Обладает выраженным анаболическим действием, поэтому активно используется в спортивных биодобавках. Участник процесса утилизации глюкозы и синтеза рибонуклеиновой кислоты, необходимой для роста клеток и тканей. Имеет отношение к синтезу пантотеновой и фолиевой кислот, обмену цианокобаламина, образованию метионина (незаменимая аминокислота).
Данное витаминоподобное соединение синтезируется организмом в количестве, достаточном для покрытия его пищевого дефицита. За сутки расходуется примерно от 500 до 1500 мг оротовой кислоты. Основными внешними источниками служат молочные продукты и дрожжи.
Пангамовая кислота
Эфир глюконовой кислоты и диметилглицина, впервые выделенный учеными из абрикосовых косточек. Способствует уменьшению тканевой гипоксии, ускорению заживления поврежденных тканей и увеличению продолжительности жизни клеток. Рассмотренные выше свойства используются в кардиологической практике при лечении, в частности, стенокардии, различных видов аритмий. Обладает свойствами детоксиканта, способствует обезвреживанию чужеродных веществ при отравлениях (например, алкоголем).
Случаев выраженного дефицита пангамовой кислоты не зафиксировано. Средняя суточная потребность не определена.
Источники:
- миндаль;
- дрожжи;
- печень.
ПАБК
Распространенное название — витамин B10. Парааминобензойная кислота — участник синтеза фолиевой кислоты (является фактором роста для микроорганизмов, синтезирующих ее). Оказывает косвенное влияние на выработку форменных элементов крови. Один из компонентов, необходимых для образования интерферонов. По этой причине важен для поддержания работы противовирусного иммунитета. Достаточный уровень ПАБК необходим для нормальной деятельности щитовидной железы.
Обладает антиоксидантным эффектом, снижает вероятность формирования тромбов. Один из косвенных факторов стимуляции выработки молока в период кормления грудью. Парааминобензойная кислота в добавках используется в качестве средства для поддержания красоты и здоровья кожи, волос и ногтей.
Определенной суточной нормы, необходимой организму не выявлено. Считается, что достаточное поступление в организм фолиевой кислоты перекрывает нехватку B10. ПАБК является веществом, способным выдержать без разрушения кратковременное воздействие высоких температур.
Пищевые источники:
- печень (куриная, свиная, говяжья);
- яйца (куриные, перепелиные);
- блюда из говядины, баранины.
Витамин P
Представляет группу веществ, именуемую биофлавоноидами. Примерное число соединений, относящихся к витамину P, составляет 150. Один из наиболее часто упоминаемых представителей — рутин. Основное действие, которое оказывают биофлавоноиды на организм, основано на снижении проницаемости сосудов и увеличении прочности их стенок. Витамин P способен частично перекрыть дефицит аскорбиновой кислоты в организме.
Только растительная пища содержит биофлавоноиды. Витамин P чаще всего встречается в продуктах, одновременно богатых аскорбиновой кислотой.
Источники:
- черноплодная рябина;
- шиповник;
- вишня;
- цитрусовые фрукты.
Витаминоподобные соединения — вещества, которые некоторыми до сих пор по незнанию воспринимаются как витамины. По этой причине люди иногда опасаются их дефицита и стараются прибегать к употреблению различных биологических активных добавок. Являются ли БАДы с витаминоподобными веществами обязательными к применению? Далеко не всегда.
Стоит понимать, что эти соединения важны для организма, но их выраженный недостаток спровоцировать довольно трудно. Достаточное содержание витаминоподобных соединений в еде, возможность самостоятельного синтеза препятствуют формированию симптомов дефицита, превращая их появление, скорее, в исключение. Рекламируемые БАДы стоит рассматривать только как вспомогательный источник полезных веществ, но не как лекарство. Самый простой способ поддержки нормального уровня витаминоподобных соединений в организме — соблюдение основ рационального питания.
Источник