Полная версия

Главная arrow География arrow БИОХИМИЯ

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Жирорастворимые витамины

Витамин А - ретинол - имеет несколько модификаций, из которых наиболее распространенным считают витамин Ai, содержащийся в печени морских рыб:

Витамин А2 отличается от А| добавочной двойной связью между 3-м и 4-м углеродными атомами шестичленного цикла (содержится в печени пресноводных рыб).

Обе формы (At и А2) существуют в виде ряда геометрических изомеров, но лишь некоторые из них физиологически активны. Таким образом, витамин А состоит из смеси циклических ненасыщенных спиртов характерного химического строения с большим числом сопряженных двойных связей. Это кристаллические тела лимонно-желтого цвета с температурой плавления от 59 до 64 °С (в зависимости от вида геометрического изомера), хорошо растворимые в жирах и жироподобных растворителях: бензине, серном эфире, хлороформе, ацетоне.

Витамины группы А легко окисляются как в лабораторных условиях (посредством Мп02), так и в организме. Окисляясь в организме при участии биокатализатора, ретинол (спирт) превращается в ретиналь (альдегид), тоже обладающий активностью витамина А.

Однако при отсутствии 02 ретинол устойчив даже при 100 °С. В тканях животных организмов, например в печени, витамин А часто находится в форме сложных эфиров с пальмитиновой кислотой. В таком виде он более устойчив и, следовательно, может запасаться впрок, высвобождаясь по мере надобности.

При отсутствии в пище витамина А в организме животного и человека развивается ряд специфических патологических изменений: ослабление зрения (сумеречная, или «куриная» слепота), поражение эпителиальных тканей (сухость, слущивание эпителия), в том числе роговицы глаза (ее сухость и воспаление называется ксерофтальмией, отсюда и название витамина А - антиксероф- тальмический). Кроме того, при А-авитаминозе наблюдается торможение роста, снижение веса и общее истощение организма.

Сухость кожи и слизистых оболочек, способствующая проникновению в организм болезнетворных микробов, ведет к возникновению дерматитов, бронхитов и катаров дыхательных путей. Витамин А, предохраняющий от этих инфекционных заболеваний, относят поэтому к группе антиинфекционных витаминов.

У растений только при достаточном содержании предшественников витамина А (каротиноидов) происходят нормальное прорастание пыльцы и оплодотворение.

Роль витамина А в поддержании остроты зрения заключается в том, что окисленная форма витамина А (ретиналь) в виде г/мс- изомера является простетической группой белка - опсина и образует с последним хромопротеин родопсин, или зрительный пурпур - основное светочувствительное вещество сетчатки (ретины) глаза (отсюда и название ретинол).

Источниками витамина А для человека являются рыбий жир, печень рыб и домашних животных, желток яйца, сливочное масло, зеленые части растений и красномякотные овощи: морковь, перец, томаты. В двух последних витамин А содержится в виде провитамина, которым является p-каротин. Молекула Р-каротина распадается в кишечнике человека и животных с образованием двух молекул витамина А|.

Витамин D - кальциферол, - как и витамин А, существует в виде нескольких витамеров. Наиболее распространены витамины D2 и D3, которые можно рассматривать как производные стеролов:

Провитаминами D2 и D3 являются соответственно эргостерол и холестерол, которые переходят в активную форму в результате размыкания С-С связи в кольце под действием солнечных лучей (холестерол предварительно дегидрирует и переходит в 7-дегид- рохолестерол, являющийся непосредственно провитамином). При наличии соответствующих провитаминов (например, 7-дегидрохолес- терола у человека) витамин D3 может синтезироваться в организме, и его поступление с пищей не обязательно.

Витамины D2 и D3 - бесцветные кристаллы, плавящиеся при температуре 115-116 °С, не растворимые в воде, но хорошо растворяющиеся в жирах и растворителях жиров (хлороформе, бензоле, серном и уксусно-этиловом эфире, ацетоне, спирте). Оба они малостабильны и быстро разрушаются под действием окислителей.

При отсутствии в рационе витамина D у детей развивается широко известное заболевание - рахит, причина которого состоит в расстройстве фосфорно-кальциевого обмена и нарушении нормального отложения фосфата кальция в костной ткани. Предполагают, что при D-авитаминозе нарушается всасывание Са и Р в желудочно-кишечном тракте и образование фосфорных эфиров ряда органических соединений; вероятно, оба эти процесса взаимосвязаны. Всасывание, перенос Са и кальцификация костей регулируются не непосредственно витамином D3, а его гормональноактивным метаболитом, содержащим оксигруппы в 1-м и 25-м положениях. Именно он, связываясь с ядерными рецепторами, обеспечивает биосинтез информационной РНК для наработки Са- связывающих белков и гормонов (кальцитонин и паратгормон), регулирующих обмен кальция.

Источниками витамина D для человека являются рыбий жир, сливочное масло, желток яйца, печень животных, молоко. Особенно важен витамин D для кур-несушек и дойных коров. Подсчитано, что в скорлупу куриного яйца переходит 1/10 часть всего кальция, содержащегося в теле курицы.

Витамин Е - токоферол (от греч. токос - потомство, феро - несу) — регулирует процесс размножения. Впервые витамеры витамина Е: а-, р- и у-токоферолы были выделены из масла пшеничных зародышей и хлопкового масла.

Токоферолы - бесцветные маслянистые жидкости, хорошо растворимые в растительных маслах, спирте, серном и петролейном эфире. Химически они весьма устойчивы; выдерживают нагревание до 100 °С с концентрированной НС1 и 170 °С на воздухе; разрушаются под воздействием ультрафиолетовых лучей; оптически активны.

Витамин Е может окисляться до а-токоферилхинона, структура которого очень близка к структуре витаминов К и Q:

Близость химического строения витаминов Е, К и Q обусловливает сходство механизмов их действия в организме.

При отсутствии или недостатке витамина Е у человека и животных нарушается эмбриогенез (развитие плода в организме матери) и наблюдается дегенеративные изменения репродуктивных органов, что выражается в нарушении нормального функционирования и структуры многих тканей: развиваются мышечная дистрофия, дегенерация спинного мозга и паралич конечностей, происходит жировое перерождение тканей.

Механизм действия витамина Е в организме двоякий. С одной стороны, витамин Е - важнейший внутриклеточный агент, предохраняющий от окисления жиры и другие легкоокисляемые соединения, он один из самых сильных природных антиоксидантов, прежде всего, липидов. Реагируя с пероксидными радикалами липидов и сами при этом окисляясь, токоферолы обрывают цепи окисления. С другой стороны, витамин Е функционирует как структурный компонент биологических мембран, образуя своим углеводородным радикалом молекулярные комплексы с ненасыщенными высшими жирными кислотами фосфолипидов и стабилизируя (защищая от окисления) мембраны. При Е-авитаминозе наблюдаются множественные нарушения функций. Витамин Е, возможно, участвует в регуляции биосинтеза некоторых ферментов на уровне транскрипции в генетическом аппарате клетки их матричных РНК.

Источниками витамина Е для человека являются растительные масла (подсолнечное, кукурузное, хлопковое, соевое, конопляное и др.), салат, капуста и зерновые продукты. Потребность в этом витамине ничтожна, так что Е-авитаминозы и гиповитаминозы - явление очень редкое, тем более что витамин Е откладывается в организме во многих тканях (главным образом в жировой). Запасы его обеспечивают восполнение убыли даже при полном отсутствии витамина в пище в течение нескольких месяцев.

Витамин К - филлохинон (2-метил-3-фитил-1,4-нафтохинон) - регулирует процесс свертывания крови. Его структурная формула выглядит следующим образом:

Два природных витамина Ki и Кг являются производными нафтохинона.

Витамин К2 отличается строением боковой цепи, содержащей от 30 до 45 углеродных атомов и несущей соответственно от 6 до 9 двойных связей. Он специфичен для бактерий и также получен синтетически (К2(35)). Здесь (35) - число углеводородных звеньев. В качестве противогеморрагического средства применяют аналог витамина К] - викасол - бесцветный мелкокристаллический порошок:

Кроме витаминов К] и К2, многие производные нафтохинона обладают аналогичными физиологическими действиями.

Витамин Ki - светло-желтая маслянистая жидкость с температурой кипения 115... 145 °С, флуоресцирует, в воде не растворяется. Синтезируется в зеленых частях растений и некоторыми микроорганизмами. У человека и млекопитающих образуется микрофлорой кишечника. Очень неустойчив при нагревании в щелочной среде и при облучении.

Витамин К2(з5) - желтые кристаллы с температурой плавления 54 °С - еще более неустойчив, чем витамин Кь Витамин К3 - желтый кристаллический порошок с температурой плавления 106 °С - не растворим в воде, но растворим в спирте и эфире.

Витамин К способствует синтезу компонентов, участвующих в свертывании крови, и положительно влияет на состояние эндотелиальной оболочки кровеносных сосудов. При недостатке его в пище могут возникать самопроизвольные кровотечения (носовые кровотечения, кровавая рвота, внутренние кровоизлияния и т. п.). Полагают, что витамин К принимает участие в синтезе протромбина и ряда других белковых факторов, необходимых для свертывания. Протромбин переходит в тромбин, а последний вызывает превращение фибриногена в фибрин, т. е. непосредственно обеспечивает коагуляцию крови.

Источниками витамина К для человека являются томаты, капуста, тыква, зеленые части растений, печень животных. Кроме того, витамин К синтезируется микробами, нормально обитающими в кишечнике. Кишечная микрофлора - постоянный поставщик витамина К для человека и животных.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>