Жирорастворимые витамины (A, D, Е и другие). Жирорастворимые витамины: роль в организме

Витамин А – ретинол (истинный витамин A, транс-9,13-Диметил-7-(1,1,5-триметилциклогексен-5-ил-6)-нонатетраен-7,9,11,13-ол)антиоксидант . 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.– входит в состав родопсина, обусловливающего сумеречное зрение, изменяет проницаемость мембран клеток. В организме синтезируется избета-каротина . Необходим для зрения и роста костей, здоровья кожи и волос, нормальной работыиммунной системы и т.д. В высоких дозах оказывает тератогенное действие (способен вызывать врожденные дефекты развития плода).Тератогенное действие высоких доз ретинола сохраняется и некоторое время после его отмены.

Ретинол является жирорастворимым, поэтому для его усваивания пищевым трактом требуютсяжиры , а также минеральные вещества. Ворганизме его запасы остаются достаточно долго, чтобы не пополнять его запасы каждый день. Существует две формы этого витамина: это готовый витамин А (ретинол) и провитамин А (каротин ), который в организме человека превращается в витамин A, поэтому его можно считать растительной формой витамина A. При недостатке витамина А на коже образуются трещины, секутся волосы и слоятся ногти. Витамин A имеет бледно-желтый цвет, который образуется из красного растительного пигмента бета-каротина.

Структурная формула витамина А

Витамин Д – группа биологически активных веществ (в том числе холекальциферол и эргокальциферол ). Холекальциферол синтезируется под действием ультрафиолетовых лучей в коже и поступает в организм человека с пищей. Эргокальциферол может поступать только с пищей.

Главной функцией витамина D является обеспечение всасывания кальция из продуктов питания в тонком кишечнике (преимущественно в двенадцатиперстной кишке ). Также ряд клинических исследований заставляет предполагать следующие дополнительные функции витамина D: участие в регуляции размножения клеток, обменных процессов, стимуляция синтеза ряда гормонов.

Долговременный дефицит витамина D может приводить к увеличению заболеваемости раком, увеличивает вероятность развития остеопороза. Гиповитаминоз D играет основную роль в развитии рахита у детей.

Синтез в организме: предшественник холекальциферола – превитамин D3 образуется в эпидермисе кожи под воздействием ультрафиолетовых лучей солнечного света из провитамина D3. Превитамин D3 превращается в холекальциферол путем термической изомеризации (при температуре тела). В эпидермисе холекальциферол связывается с витамин-D-связывающим белком и в таком виде поступает в кровь и переносится в печень.

Животные: жирные сорта рыбы, рыбий жир ; в значительно меньшей степени сливочное масло , сыр и другие жирные молочные продукты, яичный желток, икра

Растительные: эргокальциферол образуется в клетках грибов из эргостерола. Основным источником эргокальциферола для человека являются некоторые виды грибов

Структурная формула холекальциферола.

Витамин Е – влияет на обмен в организме селена и репродуктивную функцию.

Витамин Е – группа природных соединений производных токола. Важнейшими соединениями являютсятокоферолы итокотриенолы . Жирорастворим. Имеет множество функций, например, участие в процессах размножения млекопитающих, является хорошим иммуномодулятором и антиоксидантом. Витамин Е является универсальным протекторомклеточных мембран от окислительного повреждения, также является эффективнымиммуномодулятором , способствующим укреплению иммунозащитных сил организма.Витамин Е улучшает функцию половых органов и у мужчин, и у женщин, восстанавливает нарушенный баланс гормонов, выработку эстрогенов и прогестерона – то есть всесторонне действует именно на то звено репродуктивной функции человека, которая обеспечивает процесс зачатия ребенка.

Недостаточности токоферола приводит к мышечной дистрофии, бесплодию вплоть до некроза печени и размягчения участков мозга, особенно мозжечка.

Витамин Е почти не встречается в продуктах животного происхождения – он есть только в печени, яичных желтках и молоке. Источником активного альфа-токоферола являются свежие овощи, замороженные овощи содержат его в 2 раза меньше, а в консервированных овощах его почти нет. В небольшом количестве альфа-токоферол есть даже в маргарине, но он не так активен, как в других продуктах.

Много витамина Е в растительных маслах (облепиховое), орехах, цельном зерне, семечках, персиках, шпинате и брокколи. В моркови, овсянке, огурцах, картофеле, редисе, зелёных листовых овощах или луке его уже меньше.

Основная функция витамина Е в организме – защита клеточных мембран. Поэтому, если вы знаете, что у вас в организме не всё в порядке, съешьте какой-либо продукт, богатый токоферолом. Простой пример: если после шумной вечеринки с большим количеством алкоголя и сигарет человек чувствует себя разбитым, это означает, что в его организме погибли миллиарды кровяных клеток – эритроцитов. В таком случае можно выпить столовую ложку оливкового или льняного масла, и нашим клеткам сразу станет легче.

Токоферол. Структурная формула

Витамин К – относится к группе липофильных (жирорастворимых) и гидрофобных витаминов, необходимых для синтеза белков, обеспечивающих достаточный уровень коагуляции . Химически, является производным 2-метил -1,4-нафтохинона . Играет значительную роль в обмене веществ в костях и в соединительной ткани, а также в здоровой работе почек. Во всех этих случаях витамин участвует в усвоении кальция и в обеспечении взаимодействия кальция и витамина D. В других тканях, например, в лёгких и в сердце, тоже были обнаружены белковые структуры, которые могут быть синтезированы только с участием витамина К.

Витамин K определяют как группу липофильных (гидрофобных ) витаминов . Витамин K 2 (менахинон , менатетренон ) продуцируется бактериями в кишечнике , поэтому его недостаточность проявляется редко, преимущественно при дисбактериозах .

Витамин K участвует в карбоксилировании остатков глутаминовой кислоты в полипептидных цепях некоторых белков. В результате такого ферментативного процесса происходит превращение остатков глутаминовой кислоты в остатки гамма-карбоксилглутаминовой кислоты (сокращенно Gla-радикалы). Остатки гамма-карбоксилглутаминовой кислоты (Gla-радикалы), благодаря двум свободным карбоксильным группам, участвуют в связывании кальция. Gla-радикалы играют важную роль в биологической активности всех известных Gla-белков.

Дефицит витамина К может привести к следующему: обильные внутренние кровоизлияния, окостенение хрящей, серьёзная деформация развивающихся костей или отложения солей на стенках артериальных сосудов.

В то же время переизбыток витамина К способствует увеличению тромбоцитов, увеличению вязкости крови, и как следствие крайне нежелательно употребление продуктов богатых витамином К для больных варикозом, тромбофлебитом, некоторыми видами мигреней, людям с повышенным уровнем холестерина (так как формирования тромбов начинается с утолщения артериальной стенки вследствие формирования холестериновой бляшки).

Витамин K обнаружен в зелёных листовых овощах, таких, как шпинат илатук ; вкапустных - кормовой капусте,белокочанной капусте ,цветной капусте ,брокколи ибрюссельской капусте ; в таких растениях, каккрапива ,дымянка лекарственная ,пшеница (отруби ) и другиезлаки , в некоторыхфруктах , таких, какавокадо ,киви ибананы ; вмясе ; коровьеммолоке и молочных продуктах;яйцах ;сое и продуктах из неё.Оливковое масло также содержит значительное количество витамина К.

Витамин K 1 (филлохинон). Содержит функциональноенафтохиноновое кольцо и алифатическую боковую цепь.Филлохинон имеет фитил в боковой цепи.

Витамин K 2 (menaquinones). Боковая цепь может состоять из разного числа изопреноидных остатков.

Жирорастворимые витамины человек получает из продуктов растительного и животного происхождения.

Тех, в которых содержатся натуральные масла и жиры. Некоторые витамины этой группы - мощные антиоксиданты, защищающие организм от действия свободных радикалов.

Этот тип витаминов накапливается в тканях организма, особенно в печени и жировой ткани. Поэтому их дефицит становится очевидным не сразу. Но также возможна и передозировка, особенно А и D - гипервитаминоз.

Обычно к недостатку или избытку жирорастворимых витаминов приводят несбалансированные диеты, изобилующие одним типом жиров или, наоборот, их исключающие.

Свойства жирорастворимых витаминов

Рассмотрим 6 важных свойств жирорастворимых витаминов:

Свойство 1. Растворяются в жирах.

Свойство 2. Входят в состав клеточных мембран.

Свойство 3. Имеют способность накапливаться в подкожно-жировой клетчатке, в жировых капсулах внутренних органов. Благодаря этому в организме создается достаточно «прочный» запас жирорастворимых витаминов. Их избыток хранится в печени и при необходимости выводится из нее с мочой.

Свойство 4. Основным источником содержания является пища животного происхождения (мясо, рыба, молоко, яйца, сыр и так далее), а также растительные продукты. Витамин К образуется кишечной микрофлорой организма.

Свойство 5. Недостаток жирорастворимых витаминов встречается крайне редко, так как из организма данный тип витаминов выводится медленно.

Свойство 6. Передозировка жирорастворимыми витаминами или однократное применение сверхвысокой дозы могут привести к тяжелому расстройству организма. Особенно токсична передозировка витаминами А и D.

Функции жирорастворимых витаминов

Как и водорастворимые, эта группа имеет свои функциональные назначения. Существует пять основных функций жирорастворимых витаминов:

1. Вещества из этой группы играют важную роль в поддержке оптимального состояния мембран всех клеток.

2. Эти вещества помогают организму усваивать продукты ежедневного рациона. Они способствуют полному расщеплению жиров, которые поступают в наш организм с пищей.

3. Жирорастворимые витамины не образовывают коферменты. Исключение составляет лишь все тот же представитель группы - К.

4. Вместе со стероидными гормонами эта группа веществ выполняет миссию индукторов синтеза белка. Особой активностью в этом процессе отличаются формы витамина D.

5. Некоторые из жирорастворимых витаминов служат антиоксидантами для нашего организма и защищают его от пагубного воздействия самых опасных разрушителей - свободных радикалов.

Итак, к группе жирорастворимых относятся витамины А, Е, К, D, F. Большинство этих веществ люди должны получать с пищей, внимательно формируя свой дневной рацион. Если же не следить за присутствием данных биологических добавок в пище, то это чревато авитаминозом, следствием которого может быть развитие болезней и расстройств организма. Для того чтобы эта группа витаминов хорошо усваивалась, обязательно нужны жиры (для водорастворимых - вода).

А теперь перейдем к характеристике и особенностям каждого представителя жирорастворимой группы.

Витамин А (Антиинфекционный витамин, антиксерофтальмический витамин, ретинол, дегидроретинол)

Витамин А (или ретинол) - жирорастворимый витамин. Ретинол был открыт первым, поэтому ему дали название витамин А. Ретинол выполняет функции антиоксиданта.

Главным источником витамина A являются продукты животного происхождения. Также витамин А может производиться организмом из бета-каротина - пигмента, содержащегося во многих фруктах и овощах. Причем в красных продуктах витамина A намного больше, чем в желтых и зеленых.

Витамин А способен накапливаться в печени. При длительном приеме ретинола в повышенных дозах он становится токсичным. Суточные нормы витамина А для разных групп людей отличаются. Мужчинам нужно в день 700-1000 мкг витамина A, у женщин потребность в витамине А - 600-800 мкг, причем для беременных дневная норма витамина А на 100 мкг больше, а для кормящих - на 400 мкг. В зависимости от половозрастных признаков для детей суточная норма витамина A - 400-1000 мкг. При острой недостаточности витамина А дозировку увеличивают максимум до 3000 мкг.

Витамин A лучше усваивается с жиром (маслом) и не растворяется в воде. Но при готовке и обработке пищи теряется 15-35% ретинола. Нужно учитывать это при приготовлении продуктов, богатых витамином А.

Ретинол поддерживает иммунитет. Здоровье кожи, зубов, костей, волос невозможно без витамина А. Состояние легких и мочевыводящих путей во многом зависит от витамина A. Ретинол очень полезен для зрения. Витамин А способствует правильному развитию детского организма.

Витамин D (Антирахитический витамин, эргокальциферол, холекальцефирол, виостерол)

Костная система: главной функцией витамина D является усвоение магния и кальция, которые требуются для формирования и развития зубов и костей. Также стимулирует усвоение кальция в почках и кишечнике. Регулирует содержание фосфора и кальция в крови, витамин D представляет собой главное звено гормональной регуляции обмена фосфора и кальция. Кроме того, увеличивает приток кальция к костям и зубам, способствуя их укреплению.

Рост клеток: витамин D принимает участие в процессе роста и развития клеток. Согласно проведенным исследованиям, гормон calcitriol защищает организм от злокачественных болезней, замедляя рост онкологических клеток в груди, толстой кишке, коже. Является эффективным средством в лечении и профилактике лейкоза, рака молочной железы, яичников, простаты, головного мозга. Витамин D 3 используют при наружном применении в лечении псориаза, поскольку он снижает характерную для псориаза чешуйчатость кожи.

Иммунная система: количество витамина D в организме влияет на область костного мозга, ответственную за синтез иммунных клеток - моноцитов, т.е. повышает иммунитет.

Гормоны: витамин D координирует выработку инсулина поджелудочной железой, то есть оказывает влияние на уровень глюкозы в крови.

Нервная система: содействует поддержанию оптимального уровня кальция в крови, который обеспечивает полноценную передачу нервных импульсов и процесс сокращения мышц, то есть нормальную работу нервов и мускулов. Согласно некоторым сведениям, усиливая процесс усвоения магния и кальция, витамин D способствует восстановлению защитных оболочек, окружающих нерв, по этой причине его включают в комплексное лечение рассеянного склероза.

Витамин Е (Токоферол, антистерильный витамин)

Витамин Е иначе еще именуется как токоферол. Это жирорастворимый витамин, который обладает мощным естественным антиоксидантным, радиопротекторным свойством.

Кроме этого, витамин Е обладает рядом других полезных свойств:

• значительно замедляет процессы старения в организме;
• стимулирует иммунитет, участвует в защите от вирусных и бактериальных инфекций;
• улучшает регенерацию тканей;
• стимулирует образование капилляров и улучшает тонус, проницаемость сосудов;
• улучшает циркуляцию крови;
• повышает восстановительные возможности организма;
• участвует в синтезе гормонов;
• снижает образование шрамов, рубцов на коже;
• понижает утомляемость организма;
• снижает проявление судорог;
• способствует снижению кровяного давления;
• помогает обеспечить нормальную свертываемость крови, предотвращает ее повышенный уровень, участвует в лечении тромботических болезней;
• участвует в предупреждении катаракты;
• предотвращает старческую пигментацию;
• способствует снижению сахара в крови;
• защищает от негативного влияния сигаретного дыма;
• входит в комплексное лечение диабета, болезни Альцгеймера;
• помогает нормальному функционированию мускулатуры;
• вместе с витамином С имеет высокое противораковое воздействие на организм;
• способствует усвоению витамина А.

Витамин К (Менадион, витамин коагуляции, антигеморрагический витамин)

Витамин К - это витамин, необходимый для обеспечения нормальной свёртываемости крови. Он также участвует в некоторых процессах, связанных с формированием костей, и дефицит этого витамина может привести к переломам костей, особенно в пожилом возрасте. Суточная норма потребления витамина К составляет 120 мкг для мужчин и 90 мкг для женщин. Таблица 1 показывает содержание витамина К в растительных продуктах, которые богаты этим витамином.

Витамин К относится к химическому веществу менадион и другим его производным, которые проявляют антигемморагическую активность. Существует два вида витамина К:

Филохинон - содержится в основном в продуктах растительного происхождения; преобладает в листовой зелени. Традиционно называется витамином К 1 .

Менахион - содержится в продуктах животного происхождения и бактериях. Традиционно называется витамином К 2 .

Важно помнить, что некоторые лекарства, алкалоиды и напитки разрушают жирорастворимые витамины или уменьшают их содержание в организме. Алкоголь вымывает витамин А, из-за никотина происходит распад витаминов А и Е, снотворные препараты замедляют усвоение витаминов А, Д и Е. А вот при термической обработке продуктов питания эта группа витаминов менее повержена разрушению, чем водорастворимые.

Каждый из указанных жирорастворимых витаминов по-своему нужен организму, нехватка любого из них (что, впрочем, бывает очень редко) может повлечь за собой весьма неблагоприятные последствия. Однако не стоит и забывать, что их значительный переизбыток также может вызвать серьезные нарушения в некоторых процессах организма.

Витамины - это жизненно важные соединения, которые необходимы для нормального функционирования человеческого организма. Регулярное потребление различных продуктов, содержащих полезные вещества, помогает поддерживать их должный уровень и оставаться здоровым. Особенно важную нишу среди этих веществ занимают жирорастворимые витамины. Самыми полезными из них являются витамины А, Д, К и Е.

Витамин А

Этот элемент известен также под названием "ретинол", а его важность для молодости и здоровья организма неоспорима. Такие жирорастворимые витамины, как этот, являются важными элементами, отвечающими за состояние скелета человека. В юном возрасте его необходимо употреблять для формирования крепких костей. Но даже когда скелет уже сформирован, следует заботиться о его достаточном количестве в организме, потому что этот элемент отвечает еще и за сращивание костей, появление новых клеток. Недостаток витамина А может служить причиной огрубевшей кожи, тусклых волос и «куриной слепоты», поэтому не стоит пренебрегать его употреблением. Большое количество ретинола содержится в таких продуктах, как говяжья печень, рыбий жир, яичный желток, морковь, сладкий перец, дыня, виноград.

Витамин Д

Этот элемент, который также носит название "кальциферол", необходим для поддержания здоровья зубов и правильной работы сердца. Его нехватка может привести к дряблости мышц, бледности кожи и серьезным проблемам с зубами. Поскольку элемент Д, как и другие жирорастворимые витамины, является одним из главных источников кальция и фосфора для организма, то его нехватка может привести к тому, что зубы начнут крошиться, а зубная эмаль - трескаться. Большое количество кальциферола содержится в таких морепродуктах, как скумбрия, печень трески и камбала, а также в сливочном и растительном масле.

Витамин Е

Жирорастворимые витамины служат основным источником антиоксидантов для организма. Не составляет исключение и витамин Е, известный также под названием "токоферол". Он необходим для замедления процессов окисления и старения клеток, т. е. для поддержания молодости организма. Витамин содержится в различных маслах, зелени, яйцах, молоке и бобовых. Недостаток его может привести к ухудшению общего состояния организма, например, это может вызывать быструю утомляемость, снижение половой функции и мышечной слабости.

Витамин К

Он очень важен для правильного обмена веществ, роста и укрепления соединительных тканей, свертывания крови. Также от этого витамина зависит работа почек и мышц. Его нехватка в организме может привести к плохому заживлению ран и периодическим носовым кровотечениям. Большое количество этого витамина содержится в шпинате, листьях салата, зеленом горошке и картофеле.

Подведем итоги

Следует сказать, что любые продукты нужно употреблять умеренно, в том числе и содержащие жирорастворимые витамины. Таблица показывает, сколько вышеперечисленных элементов должно содержаться в ежедневном рационе. Важность воздействия вышеперечисленных элементов на организм очень трудно отрицать. Вместе с тем необходимо помнить, что следует организовывать свой рацион так, чтобы в нем присутствовали все жирорастворимые витамины. Реферат на эту тему можно найти в библиотеке, в специализированных журналах, посвященных здоровью и медицине. Такая статья может содержать множество полезной информации о том, какую пользу приносят определенные элементы и как их можно сочетать.

Витамины - это жизненно важные органические соединения, которые нужны человеку и животным для здоровой жизни. Их получают из растительной и животной пищи, а также специальных добавок. Всех их можно поделить на жирорастворимые, и витаминноподобные соединения. В этой статье мы подробнее рассмотрим жирорастворимые витамины. К ним относятся соединения A, D, E и K.

Они обладают рядом следующих свойств:

• Входят в клеточные мембраны.
• Растворяются в жирах, не подвержены влиянию воды.
• Хорошо накапливаются в жировых капсулах внутренних органов и подкожно-жировой клетчатке, создавая прочный запас.
• Ввиду их хорошего накопления и медленного вывода из организма недостаток жирорастворимых витаминов встречается очень редко.
• Главный источник - животная пища (мясо, рыба, яйца, молочные и т. д.), меньше встречаются в растительной.
• Передозировка влечет за собой тяжелые последствия в организме, особенно, если это соединения A и D.

Жирорастворимые витамины: функции

1. Биологическая функция - поддержание мембран клеток в нормальном состоянии.
2. Помогают организму усваивать продукты питания , обеспечивают расщепление жиров.
3. Индуцируют синтез белка. Особой гормональной активностью в этом плане обладает витамин D.
4. Антиоксиданты А и Е выполняют защитную функцию и оберегают от свободных радикалов.

Рассмотрим каждый из жирорастворимых витаминов более подробно, дадим им общую характеристику.

А (ретинол)

Это антиоксидант, нужный для поддержания здоровья кожи, волос, зрения, костей и улучшения иммунитета. Имеется в двух формах: готовый витамин А (ретинол) и провитамин А (каротин) - он преобразуется в полноценный после попадания в организм. ?

Он выполняет множество функций:

• регуляция синтеза белка;
• нормализация обмена веществ;
• формирование зубов, костей и жировых отложений;
• участие в создании и росте новых клеток;
• замедление старения и т.д.

Для его усвоения нужна жировая среда и вспомогательные минеральные вещества. В целом он хорошо накапливается в организме, поэтому не нуждается в ежедневном пополнении запасов.

Источники

• Яйца, молочные продукты и молоко, печень, говядина.
• Семечки подсолнуха, растительные масла, яблоки, арахис, миндаль и другие орехи, бобовые, злаковые, шиповник, брюссельская капуста, отруби, соя, спаржа, ботва сельдерея и моркови и т. д.

Синтетические источники - комплексы витаминов , Ундевит и т. д., отдельные препараты альфа-токоферола ацетата.

Группа витаминов, обеспечивающих хороший уровень свертываемости крови и участвующих в синтезировании белков. Играет важную роль для обмена веществ в костях и соединительной ткани, в работе почек. Также витамины этой группы участвуют в укреплении костной системы, обеспечении клеток энергией, построении тканей легких и сердца.

выполняет следующие функции:

• Благодаря своему активному участию в процессе свертывания крови он помогает избежать излишних кровотечений в случае повреждений.
• Обеспечивает взаимодействие D и кальция, благодаря чему улучшает их усвояемость.
• Принимает участие в синтезировании остеокальцина - белка, обеспечивающего восстановление и формирование костей, лечит остеопороз, улучшает работу почек.
• Обеспечивает создание белков, которые необходимы для хорошей работы легких и сердца.
• Выводит из организма скопившиеся токсины.
• Участвует в регулировании количества сахара в крови.
• Оказывает профилактическое действие в случае старческих воспалений.

Источники

Большую часть человек получает из пищи, остальное синтезируется в микрофлоре кишечника. Для усвоения нужна качественная работа желчного пузыря и печени.

• Животные: яйца, молоко и молочные, говяжья печень.
• Растительные: шпинат, шиповник, зеленые овощи, спаржа, помидоры, капуста, картофель, овсянка, киви, авокадо, бананы, водоросли, люцерна, злаки и т. д.
• Химические: «Викасол», поливитаминные комплексы.

Таковы четыре витамина, являющиеся жирорастворимыми. Теперь вы знаете, какие функции они выполняют и для чего нужны. Важно принимать их в правильной дозировке, чтобы избежать авитаминоза и гипервитаминоза.

Если человек сбалансированно питается разнообразной свежей и полезной пищей, ведете здоровый образ жизни и часто проводит время на свежем воздухе, особенно в летние месяцы, проблем с этим не будет.

Витамины часто принимают курсами как биологически активные добавки в индивидуальных случаях, а также в межсезонье. Чтобы определиться с подходящими дозировками, загляните в специальные таблицы, где указаны верные дозы в зависимости от личных данных (пол, возраст, образ жизни и т. д.). Также полезно будет проконсультироваться у врача – он выпишет курс приема витаминов при необходимости.

ЖИРОРАСТВОРИМЫЕ ВИТАМИНЫ

1. Витамин А (ретинол) - циклический, ненасыщенный, одноатомный спирт.

Источники. Витамин А содержится только в животных продуктах: печени крупного рогатого скота и свиней, яичном желтке, молочных продуктах; особенно богат этим витамином рыбий жир. В растительных продуктах (морковь, томаты, перец, салат и др.) содержатся каротиноиды, являющиеся провитаминами А. В слизистой оболочке кишечника и клетках печени содержится специфический фермент каротиндиоксигеназа, превращающий кароти-ноиды в активную форму витамина А. Суточная потребность витамина А взрослого человека составляет от 1 до 2,5 мг витамина или от 2 до 5 мг β-каротинов. Обычно активность витамина А в пищевых продуктах выражается в международных единицах; одна международная единица (МЕ) витамина А эквивалентна 0,6 мкг β-каротина и 0,3 мкг витамина А.

Биологические функции витамина А. В организме ретинол превращается в ретиналь и ретиное-вую кислоту, участвующие в регуляции ряда функций (рост и дифференцировка клеток); они также составляют фотохимическую основу акта зрения.

Наиболее детально изучено участие витамина А в зрительном акте (рис. 3-3). Светочувствительный аппарат глаза - сетчатка. Падающий на сетчатку свет адсорбируется и трансформируется пигментами сетчатки в другую форму энергии. У человека сетчатка содержит 2 типа рецепторных клеток: палочки и колбочки. Первые реагируют на слабое (сумеречное) освещение, а колбочки - на хорошее освещение (дневное зрение).

Строение провитамина А (1), витамина А (2) и его производных (3, 4)

Рис. 3-3. Схема зрительного цикла. 1 - цис-ретиналь в темноте соединяется с белком опсином, образуя родопсин; 2 - под действием кванта света происходит фотоизомеризация 11-цис-ретиналя в транс-ретиналь; 3 - транс-ретиналь-опсин распадается на транс-ретиналь и опсин; 4 - поскольку пигменты встроены в мембраны светочувствительных клеток сетчатки, это приводит к местной деполяризации мембраны и возникновению нервного импульса, распространяющегося по нервному волокну; 5 - заключительный этап этого процесса - регенерация исходного пигмента. Это происходит при участии ретинальизомеразы через стадии: транс-ретиналь - трансретинол - цис-ретинол - цис-ретиналь; последний вновь соединяется с опсином, образуя родопсин.

Ретиноевая кислота, подобно стероидным гормонам, взаимодействует с рецепторами в ядре клеток-мишеней. Образовавшийся комплекс связывается с определёнными участками ДНК и стимулирует транскрипцию генов (см. раздел 4). Белки, образующиеся в результате стимуляции генов под влиянием ретиноевой кислоты, влияют на рост, дифференцировку, репродукцию и эмбриональное развитие (рис. 3-4).

Основные клинические проявления гиповитаминоза А. Наиболее ранний и характерный признак недостаточности витамина А у людей и экспериментальных животных - нарушение сумеречного зрения (гемералопия, или «куриная» слепота). Специфично для авитаминоза А поражение глазного яблока - ксерофталь-мия, т.е. развитие сухости роговой оболочки глаза как следствие закупорки слёзного канала в связи с ороговением эпителия. Это, в свою очередь, приводит к развитию конъюнктивита, отёку, изъязвлению и размягчению роговой оболочки, т.е. к кератома-ляции. Ксерофтальмия и кератомаляция при отсутствии соответствующего лечения могут привести к полной потере зрения.

У детей и молодых животных при авитаминозе А наблюдают остановку роста костей, кератоз эпителиальных клеток всех органов и, как следствие этого, избыточное ороговение кожи, поражение эпителия ЖКТ, мочеполовой системы и дыхательного аппарата. Прекращение роста костей черепа приводит к повреждению тканей ЦНС, а также к повышению давления спинномозговой жидкости. 2. Витамины группы D (кальциферолы) Кальциферолы - группа химически родственных соединений, относящихся к производным стеринов. Наиболее биологически активные витамины - D 2 и D 3 . Витамин D 2 (эргокальцифе-рол), производное эргостерина - растительного стероида, встречающегося в некоторых грибах, дрожжах и растительных маслах. При облучении пищевых продуктов УФО из эргостерина получается витамин D 2 , используемый в лечебных целях. Витамин D 3 , имеющийся у человека и животных, - холекальциферол, образующийся в коже человека из 7-дегидрохолестерина под действием УФ-лучей (рис. 3-5).

Витамины D 2 и D 3 - белые кристаллы, жирные на ощупь, нерастворимые в воде, но хорошо растворимые в жирах и органических растворителях.

Источники. Наибольшее количество витамина D 3 содержится в продуктах животного происхождения: сливочном масле, желтке яиц, рыбьем жире.

Рис. 3-4. Действие ретиноидов в организме. Вещества (названия в рамках) - компоненты пищи.

Рис. 3-5. Схема синтеза витаминов D 2 и D 3 . Провитамины D 2 и D 3 - стерины, у которых в кольце В две двойные связи. При воздействии света в процессе фотохимической реакции происходит расщепление кольца В. А - 7-дегидрохолестерин, провитамин D 3 (синтезируется из холестерина); Б - эргостерин - провитамин D 2 .

Суточная потребность для детей 12-25 мкг (500-1000 МЕ), для взрослого человека потребность значительно меньше.

Биологическая роль. В организме человека витамин D 3 гидроксилируется в положениях 25 и 1 и превращается в биологически активное соединение 1,25-дигидроксихолекальцифе-рол (кальцитриол). Кальцитриол выполняет гормональную функцию, участвуя в регуляции обмена Са 2+ и фосфатов, стимулируя всасывание Са 2+ в кишечнике и кальцифи-

кацию костной ткани, реабсорбцию Са 2+ и фосфатов в почках. При низкой концентрации Са 2+ или высокой концентрации D 3 он стимулирует мобилизацию Са 2+ из костей (см. раздел 11). Недостаточность. При недостатке витамина D у детей развивается заболевание «рахит», характеризуемое нарушением кальцифика-ции растущих костей. При этом наблюдают деформацию скелета c характерными изменениями костей (Х- или о-образная форма

ног, «чётки» на рёбрах, деформация костей черепа, задержка прорезывания зубов). Избыток. Поступление в организм избыточного количества витамина D 3 может вызвать гипервитаминоз D. Это состояние характеризуется избыточным отложением солей кальция в тканях лёгких, почек, сердца, стенках сосудов, а также остеопорозом с частыми переломами костей. 3. Витамины группы Е (токоферолы) Витамин Е был выделен из масла зародышей пшеничных зёрен в 1936 г. и получил название токоферол. В настоящее время известно семейство токоферолов и токотриенолов, найденных в природных источниках. Все они - метильные производные исходного соединения токола, по строению очень близки и обозначаются буквами греческого алфавита. Наибольшую биологическую активность проявляет α-токоферол.

Токоферолы представляют собой маслянистую жидкость, хорошо растворимую в органических растворителях.

α-Токоферол (5,7,8-триметилтокол)

Источники витамина Е для человека - растительные масла, салат, капуста, семена злаков, сливочное масло, яичный желток.

Суточная потребность взрослого человека в витамине примерно 5 мг.

Биологическая роль. По механизму действия токоферол является биологическим анти-оксидантом. Он ингибирует свободноради-кальные реакции в клетках и таким образом препятствует развитию цепных реакций перекисного окисления ненасыщенных жирных кислот в липидах биологических мембран и других молекул, например ДНК (см. раздел 8). Токоферол повышает биологическую активность витамина А, защищая от окисления ненасыщенную боковую цепь.

Клинические проявления недостаточности витамина

Е у человека до конца не изучены. Известно положительное влияние витамина Е при ле-

чении нарушения процесса оплодотворения, при повторяющихся непроизвольных абортах, некоторых форм мышечной слабости и дистрофии. Показано применение витамина Е для недоношенных детей и детей, находящихся на искусственном вскармливании, так как в коровьем молоке в 10 раз меньше витамина Е, чем в женском. Дефицит витамина Е проявляется развитием гемолитической анемии, возможно из-за разрушения мембран эритроцитов в результате ПОЛ. 4. Витамины K (нафтохиноны) Витамин К существует в нескольких формах в растениях как филлохинон (К 1), в клетках кишечной флоры как менахинон (К 2).

пуста, шпинат, корнеплоды и фрукты) и животные (печень) продукты. Кроме того, он синтезируется микрофлорой кишечника. Обычно авитаминоз К развивается вследствие нарушения всасывания витамина К в кишечнике, а не в результате его отсутствия в пище.

Суточная потребность в витамине взрослого человека составляет 1-2 мг.

Биологическая функция витамина К связана с его участием в процессе свёртывания крови (рис. 3-6). Он участвует в активации факторов свёртывания крови: протромбина (фактор II), проконвертина (фактор VII), фактора Кристмаса (фактор IX) и фактора Стюарта (фактор X). Эти белковые факторы синтезируются как неактивные предшественники. Один из этапов активации - их карбоксилирование по остаткам глутами-новой кислоты с образованием γ-карбок-сиглутаминовой кислоты, необходимой для связывания ионов кальция (см. раздел 13).

Рис. 3-6. Роль витамина К в свёртывании крови.

Витамин К участвует в реакциях карбокси-лирования в качестве кофермента. Для лечения и предупреждения гиповитаминоза К используют синтетические производные нафтохинона: менадион, викасол, синкавит.

Основное проявление авитаминоза К - сильное кровотечение, часто приводящее к шоку и гибели организма. В таблице 3-3 перечислены суточные потребности и биологические функции жирорастворимых витаминов, а также характерные признаки авитаминозов.

Таблица 3-3. Жирорастворимые витамины

Жирорастворимые витамины

Витамины - жизненно важные органический 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 (период беременности и кормления ребенка, физические нагрузки, состояний упитанности).

А. Обеспечение организма витаминами

При нормальном питании суточная потребность организма в витаминах удовлетворяется полностью. Недостаточное или неполноценное питание (например, несбалансированная диета у пожилых людей, недостаточное питание у алкоголиков, потребление полуфабрикатов) или нарушение процессов усвоения и использования витаминов могут быть причиной различных форм витаминной недостаточности, вплоть до авитаминоза . Важная роль в обеспечении организма рядом витаминов (К, B 12 , H) принадлежит микрофлоре пищеварительного тракта. Поэтому дефицит витаминов может возникать вследствие медикаментозного лечения с использованием антибиотиков.

Только немногие из витаминов, такие, как A, D, Е, В 12 , могут накапливаться в организме. Поэтому витаминная недостаточность быстро влечет за собой болезни витаминодефицита , затрагивающие состояние кожи, клетки крови и нервную систему организма.

Витаминная недостаточность излечивается посредством полноценного питания или с помощью витаминных препаратов. Явление гипервитаминоза касается лишь витаминов А и D. Избыточное количество большинства других витаминов быстро выводится из организма с мочой.

Б. Жирорастворимые витамины

По растворимости витамины подразделяются на жирорастворимые и водорастворимые. В химическом отношении жирорастворимые витамины А, D, E и К относятся к изопреноидам (см. с.58).

Витамин А (ретинол) является предшественником группы "ретиноидов ", к которой принадлежатретиналь и ретиноевая кислота. Ретинол образуется при окислительном расщеплении провитаминаβ-каротина. Ретиноиды содержатся в животных продуктах, а β-каротин - в свежих фруктах и овощах (в особенности в моркови). Ретиналь обуславливает окраску зрительного пигмента родопсина (см. с.346). 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 (1α,25-дигидроксихолекальциферол) (см. с. 322). 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 (см. с. 332).

Витамин Ε 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 (см. с. 276).

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 глутаминовой кислоты белков плазмы крови, что важно для нормализации или ускорения процесса свертывания крови (см. с. 282). Процесс ингибируется антагонистами витамина К (например, производными кумарина), что находит применение как один из методов лечения тромбозов.