Строение, свойства и классификация витаминов

Строение, свойства и классификация витаминов

Цель занятия – изучить основных представителей класса витаминов, их строение, физико-химические свойства, а также их функциональную и биологическую роль в органическом мире.

Основные теоретические положения

Витаминами называют биологически активные органические соединения со сравнительно низким молекулярным весом. Они широко распространены в живой природе и играют большую роль в процессах обмена веществ.

Витамины - это не химическое, а физиологическое понятие, оно имеет чисто физиологический смысл. Эти вещества относятся к незаменимым жизненным факторам, обеспечивающим нормальное функционирование любой клетки. Растения способны к самостоятельному биосинтезу витаминов, поэтому они не ощущают недостатка в них, тогда как многие животные и человек не синтезируют для себя большинство витаминов и должны получать их с пищей. Недостаток их в рационе или нарушение способности организма усваивать их ведёт к нарушению обмена веществ и вызывает заболевания, называемые гипо - и авитаминозами. При этом в начале проявляются общие для всех форм авитаминозов признаки: потеря аппетита, утомляемость, похудение, у молодых организмов задержка роста и т.д., а затем возникают симптомы, специфические для каждого авитаминоза. Предупредить или излечить авитаминозы можно только введением в организм соответствующего витамина, дефицит которого ощущался в рационе.

В настоящее время известно свыше 40 различных витаминов. Химическая природа их весьма различна, поэто4му нет строгой классификации витаминов. Витамины условно можно разделить на растворимые в полярных (водорастворимые: B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7, B8, B12, B13, B15, Bс, С, Р, РР, Н, U, N, Q) и в неполярных (жирорастворимые: А, D, Е, К) растворителях. Содержание витаминов в различных продуктах определяют в мг% -количество мг витамина на 100 г сырой массы продукта.

Витамины, растворимые в полярных растворителях

Витамин В1 (тиамин, антиневритный). Основными частями витамина являются пиримидин и тиазонит, соединенные между собой метиленовой связью.

Богатыми по содержанию тиамина являются дрожжи, зародыши и оболочки пшеницы, овса, гречихи. Витамин накапливается в основном в зеленых листьях на свету, а также при созревании плодов и семян. На содержание витамина в растениях влияют минеральные вещества почвы, в частности азот, фосфор, калий и сера.

Больше всего в организме животных витамина В1 определяется в клетках печени и мозга. В молоке содержание витамина В1 может доходить до 0,8…1,2 мг/кг. При авитаминозах витамина В1 развивается полиневрит («бери-бери»). Тиамин назначается к лечебному применению при невритах, атонии кишечника, заболеваниях печени, дистрофии миокарда, спазмах периферических сосудов, экземе, псориазе.

Витамин В2 (рибофлавин, витамин роста). В основе молекулы витамина лежит гетероциклическое соединение – изоаллоксазин, к которому в положении 9 присоединен пятиатомный спирт рибитол. Витамин синтезируется только в растениях и микроорганизмах. Особенно высокое содержание рибофлавина отмечается в активно растущих частях растений, а также зародышах и оболочках злаковых культур. Богаты витамином бобовые культуры. Кроме того, витамин содержится в дрожжах, молочной сыворотке, яичном белке, мясе, рыбе, печени и др.

Витамин В2 чувствителен к действию УФ излучения, под действием которого витамин В2окисляется в бесцветную лейкоформу.

Применяется витамин В2 при конъюнктивитах, кератитах, катаракте, ранах, язвах, спру, циррозах.

Витамин В3 (пантотеновая кислота, антидерматитный). В составе витамина остатки D – α,γ – диокси – β, β – диметилмасляной кислоты и β – аланина, связанные между собой амидной связью.

Витамин В3 распространен в растениях (цветная капуста, картофель, томаты). В зерновках пшеницы содержание витамина составляет 1…2 мг%, горохе – 2…3, моркови – 0,2…0,3, капусте – 0,3…0,4 мг%. Кроме того, витамин накапливается в пивных дрожжах, бактериях, в том числе в кишечной микрофлоре животных и человека, грибах. Высокое содержание витамина В3 в печени животных, почках, мышцах, яичном желтке, икре. В молоке содержится 2,0…3,8 мк/кг.  Витамин В3 участвует в углеводном и липидном обменах. У животных витамин еще существует и в синтезе ацетилхолина. Кроме того, улучшает сократительные функции миокарда, усиливает действие сердечных гликозидов. Применяется при невритах, экземе, аллергических реакциях, язвах, ожогах, заболеваниях печени.