Лекция: 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:

При дефиците витамином в пище

При нарушении процесса всасывания витамином в кровь, при заболевании
кишечника

При нарушении механизмов, лежащих в основе действия витамином на клетку
(при беременности)

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:

Анемия-понижение количества гемоглобина и эритроцитов на единицу массы
крови.

Неврологические расстройства (мышечная слабость, жгучие боли в ногах,
атаксия - нарушения походки, гипокинезии - замедление движения,
невозможность быстро совершить движение).

Остановка роста волос, а вследствие этого выпадение волос.

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).

Воспаление слизистой оболочки ротовой полости, губ, десен.

Дегенерация миелиновой оболочки периферических нервов, что
сопровождается параличом нижних конечностей.