Жирорастворимые витамины

Эта группа витаминов хорошо растворяется в жирах. В отличие от водорастворимых, жирорастворимые витамины сохраняются в организме долго, их избыток накапливается в печени и жировых депо и при необходимости высвобождаются из них.

К этой группе относятся витамины A, D, Е. Кроме перечисленных витаминов существуют другие органические вещества, поступающие с пищей в незначительных количествах и обладающие специфическим биологическим действием. К числу таких веществ относятся нафтохиноны (так называемый витамин К), биофлавоноиды (витамин Р), незаменимые (полиненасыщенные) жирные кислоты, холин и еще некоторые вещества. В настоящее время их принято называть витаминоподобными веществами.

Витамин А

Витамин А — группа природных соединений. Витаме- рами (III) витамина А являются ретинол (витамин Aj), ретиналь (витамин A j-альдегид) и ретиноевая кислота (витамин А₂).

Витамеры витамина А (III): ретинол (R = СН₂ОН), ретиналь (R = СНО), ретиноевая кислота (R = СООН)

Соединения группы витамина А обладают различной биологической активностью. Так, ретинол необходим для роста, дифференциации и сохранения функций эпителиальных и костных тканей; ретиналь играет важную роль в механизме зрения, образуя с белком опсином зрительный пигмент родопсин (основное светочувствительное вещество клетчатки (ретины) глаза, отсюда и название — ретинол); ретиноевая кислота в 10 раз активнее ретинола в дифференциации, но менее активна в процессах размножения.

Витамин А устойчив в щелочной среде, очень быстро разрушается на свету, при действии кислорода воздуха. Эти свойства витамина используются при производстве пищевых продуктов, где он играет роль природного антиоксиданта.

Витамин А содержится исключительно в продуктах животного происхождения. Больше всего витамина А содержится в рыбьем жире (19 мг на 100 г), говяжьей печени (8 мг на 100 г), печени трески и свиной печени (4 мг на 100 г), также он содержится в молочных продуктах, яичном желтке.

В растениях же широко распространены провитамины А — каротиноиды. Их содержат морковь, шиповник, тыква, томаты, листовая зелень, абрикосы, апельсины. В результате окислительного расщепления молекула p-каротина (IV) распадается с образованием двух молекул витамина А,.

Суточная потребность взрослого человека в витамине А (в пересчете на ретинол) — 0,5-2,5 мг, причем не менее 1/3 от всего количества должно поступать в организм в виде [3-каротина.

При количественном определении витамина А в пищевых продуктах используют различные методы. Выбор метода определяется наличием той или иной аппаратуры, целью исследования, свойствами анализируемого материала, предполагаемым содержанием витамина А и характером сопутствующих примесей.

Определению витамина А предшествует подготовительная стадия, включающая щелочной гидролиз жироподобных веществ в присутствии пирогаллола и экстракцию неомыляемого остатка органическим растворителем. Многие пищевые продукты содержат вещества, которые, подобно каротиноидам, вместе с витамином А переходят в неомыляемую фракцию и мешают определению. В таких случаях проводят хроматографическое отделение витамина А от сопутствующих соединений, используя колонки с оксидом алюминия, оксидом магния и др.

Для количественного определения веществ, обладающих А-витаминной активностью, может быть использован метод прямой спектрофотометрии, основанный па способности этих соединений к избирательному светопоглощению в ультрафиолетовой области спектра (табл. 14).

Таблица 14

Условия селективного спектрофотометрического определения веществ, обладающих А-витаминной активностью

Метод прямой спектрофотометрии наиболее простой, быстрый, достаточно специфичный. Он дает надежные результаты при определении витамина А в объектах, не содержащих примесей, обладающих поглощением в той же области спектра.

Спектрофотомстрически витамин А может быть определен после проведения реакции образования светопоглощающего соединения с реактивом Карра — Прайса (хлороформный раствор хлорида сурьмы (III)). Экстракцию неомыляемой фракции в данном случае проводят петролейным иди диэтиловым эфиром. Сухой остаток после отгонки эфира растворяют в хлороформе и определяют оптическую плотность раствора с реагентом. Эта реакция для витамина А не специфична, аналогичное окрашивание с хлоридом сурьмы (III) дают каротиноиды, но хроматографическое разделение этих соединений позволяет устранить их мешающее влияние. Существенным недостатком метода является неустойчивость развивающейся окраски, которая затрудняет оценку величины оптической плотности растворов.

Широкое применение при определении витаминов находит метод высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ), который позволяет разделить жирорастворимые витамины (A, D, Е), обычно присутствующие одновременно в пищевых продуктах. Кроме этого ВЭЖХ облегчает возможность определения различных форм витаминов (ретинол, его изомеры, эфиры ретинола и родственные соединения), что особенно необходимо при контроле за внесением витаминов в пищевые продукты. При определении методом обрагценно-фазовой ВЭЖХ (неподвижная фаза — октадецилсиликагель, подвижная фаза — смесь пропило- вого спирта, дистиллированной воды и ацетонитрила, спектрофотометрический детектор) витамин А экстрагируют смесью изопропилового спирта и воды и полученный экстракт хроматографируют в указанных выше условиях. Определение проводят методом внешнего стандарта. Нормально-фазовый вариант ВЭЖХ определения витамина А предусматривает экстрагирование его гексаном и последующее хроматографирование на колонке, заполненной силикагелем, элюентом является гексан с небольшим добавлением этанола, детектирование осуществляют спектрофотометрически.

Большинство применяемых в настоящее время физико-химических методов определения (3-каротина в пищевых продуктах основано на измерении интенсивности светопоглощения его растворов. Как соединения с сопряженными двойными связями, каротиноиды имеют характерные спектры поглощения в УФ и видимой области.

Наиболее эффективными растворителями для экстракции каротина являются пстролейный эфир, гексан, ацетон и их смеси; они разрывают белково-каротиновый комплекс и извлекают каротин. Для объектов, богатых каротином, лучшим экстрагеном служит смесь гексана и ацетона. При экстракции тканей, бедных каротином, желательно увеличение доли ацетона в смеси. Хорошие результаты дает применение смеси петролейного эфира и ацетона. Для предохранения фотохимического распада Р-каротина экстракцию проводят по возможности быстро с добавлением антиоксиданта (аскорбиновой кислоты). Очистку полученного экстракта от сопутствующих пигментов проводят, пропуская через хроматографическую колонку, заполненную оксидом алюминия или магния. В элюате спектрофотометрически определяют содержание каротиноидов. Положение полосы поглощения каротиноидов зависит от числа сопряженных связей в их молекуле. Увеличение их числа влечет за собой значительное возрастание максимума поглощения, который зависит также и от используемого растворителя. Так, максимальное поглощение Р-каротина наблюдается в бензоле при длинах волн 464-465 нм, в циклогексане — при 454-455 нм, в петролейном эфире и гексане — при 450-451 нм. Для контроля чистоты отделения p-каротина от других каротиноидов снимают спектр поглощения Р-каротина в гексане или петролейном эфире в диапазоне от 430 до 480 нм. Получение четких максимумов при длинах волн 450 и 475 нм и минимума при 465 нм свидетельствует о хорошем отделении Р-каротина от других каротиноидов. Содержание Р-каротина определяют методом градуировочного графика.