Биохимия питания

1. Физиологическая повышенная потребность  в  витаминах, например, в период беременности, при тяжелом физическом труде.

2. Длительные тяжелые  инфекционные заболевания,  а  также период выздоровления;

3. Нарушение   всасывания   витаминов   при    некоторых  заболеваниях ЖКТ,   например,   при  желчнокаменной  болезни нарушается всасывание жирорастворимых витаминов;

4. Дисбактериоз    кишечника.   Имеет   значение,   так как некоторые витамины   синтезируются   полностью   микрофлорой кишечника (это витамины  В₃,  В_c, В₆, Н, В₁₂ и К);

5. Генетические дефекты  некоторых ферментативных систем. Например, витамин Д-резистентный  рахит развивается у детей  при недостатке ферментов, участвующих  в образовании активной формы  витамина Д (1,25-диоксихолекальциферола).

 

КЛАССИФИКАЦИЯ      ВИТАМИНОВ

1. Водорастворимые витамины.   К этой группе относят витамины  С, Р, В₁, В₂, В₃, В_C, В₆, В₁₂, РР, Н.

2. Жирорастворимые витамины: А, Д, Е, К.

 

Большинство водорастворимых  витаминов  должно поступать регулярно  с пищей, т.к. они быстро выводятся или разрушаются в организме.

Жирорастворимые витамины могут депонироваться в организме. Кроме того,  они плохо выводятся,  поэтому иногда при избытке     жирорастворимых     витаминов    наблюдаются ГИПЕРВИТАМИНОЗЫ -  заболевания,  связанные  с  интоксикацией организма высокими  дозами жирорастворимых витаминов.  Такие заболевания описаны для витаминов А и Д.

    Для большинства   витаминов известно,  что их  производные входят в   состав   коферментов   и   простетических   групп ферментов. Для   некоторых   витаминов   (витамин  С)  точно известно, в каких реакциях они  участвуют,  но  коферментная функция пока не открыта.

ЖИРОРАСТВОРИМЫЕ     ВИТАМИНЫ

 

ВИТАМИН “А”

( ретинол,  антиксерофтальмический)

 Необходимо знать    формулу витамина А.

Наиболее ранний и  специфический признак гиповитаминоза А - гемералопия ("куриная слепота")  -  нарушение  сумеречного зрения. Возникает из-за  недостатка  зрительного пигмента - родопсина. Родопсин  содержит  в качестве  активной  группы ретиналь (альдегид   витамина  А)  -  находится  в  палочках сетчатки. Эти клетки (палочки) воспринимают световые сигналы низкой интенсивности.

                   РОДОПСИН = опсин (белок) + цис-ретиналь.

При возбуждении   родопсина   светом,   цис-ретиналь,  в результате ферментативных   перестроек    внутри    молекулы переходит в   полностью-транс-ретиналь   (на   свету).   Это приводит к   конформационной   перестройке   всей   молекулы родопсина. Родопсин  диссоциирует на опсин и транс-ретиналь, что является пусковым механизмом,  возбуждающим в окончаниях зрительного нерва импульс, который затем передается в мозг.

В темноте,   в   результате    ферментативных    реакций транс-ретиналь вновь    превращается   в   цис-ретиналь   и, соединяясь с  опсином, образует родопсин.

Витамин А  также  влияет  на  процессы  роста и развития покровного эпителия.  Поэтому при авитаминозе наблюдается поражение кожи,   слизистых   оболочек   и   глаз,   которое проявляется в патологическом ороговении кожи и слизистых.  У больных развивается ксерофтальмия - сухость роговой оболочки глаза, т.к.   происходит   закупорка   слезного   канала   в результате ороговения   эпителия.  Так как глаз  перестает омываться слезой,    которая обладает  бактерицидным действием,    развиваются конъюнктивиты, изъязвление    и   размягчение   роговицы   -кератомаляция. При авитаминозе А может быть также поражение слизистой ЖКТ,  дыхательных и мочеполовых путей.  Нарушается устойчивость всех   тканей   к   инфекциям.   При   развитии авитаминоза в детстве  - задержка роста.

В настоящее время показано участие  витамина  А  в  защите  мембран  клеток  от окислителей -   т.е.   витамин  А  обладает  антиоксидантной функцией.

Витамин А запасается в печени.

Пищевые источники - печень морских рыб и млекопитающих, желток яиц,  цельное  молоко,  рыбий  жир.  Овощи  и  фрукты красно-оранжевого цвета (томаты,  морковь  и  др.)  содержат много каротина  -  водорастворимого предшественника витамина А, имеющего в молекуле 2 иононовых кольца.

В настоящее время, гиповитаминоз А наблюдается у людей с заболеваниями кишечника, поджелудочной железы, при нарушении желчевыделительной функции печени, то есть при заболеваниях, при которых нарушается  всасывание   жира.   Высокие   дозы витамина А   могут   приводить   к   токсическим   эффектам. Характерные проявления гипервитаминоза -  воспаление  глаз, гиперкератоз, выпадение волос, диспептические явления.

Суточная потребность в витамине А - 1-2.5 мг, в каротине - в 2 раза больше.

 

ВИТАМИН Д (холекальциферол, антирахитный)

       (формулу  витамина Д₃ необходимо знать)

 

Сам витамин Д не обладает витаминной активностью,  но он служит предшественником 1,25-дигидрокси-холекальциферола (1,25-дигидроксивитамина Д₃).

Синтез активной  формы  протекает  в два этапа - в печени присоединяется оксигруппа в положении 25, а затем в почках - оксигруппа в  положении  1.  Из  почек  активный  витамин Д₃ переносится в другие органы и  ткани  -  главным  образом  в тонкий кишечник  и  в  кости,  где  витамин  Д  участвует  в регуляции обмена Са и Р.  Недостаток витамина Д приводит  к развитию нарушений фосфорно-кальциевого обмена и процессов окостенения. В результате  у   детей   развивается   рахит,  связанный с недостатком Са и Р.  Характерные признаки рахита - остеомаляция   ("размягчение"   костей   -    запаздывание окостенения),  запаздывание  закрытия родничков,  деформации грудной клетки, позвоночника, конечностей. У таких   детей   снижен   мышечный  тонус,  наблюдается раздражительность, потливость, выпадение волос.

У взрослых   при   недостатке   витамина  Д  наблюдается остеопороз - разрежение костной ткани в результате вымывания солей кальция из скелета.

Потребность в витамине Д повышается у беременных.

При благоприятных     условиях     витамин    Д    может  синтезироваться в организме человека  из  предшественника  - 7-дегидрохолестерина под  действием  ультрафиолетовых  лучей (фотохимическая реакция) в результате разрыва связи в кольце В.

    Пищевые источники - рыба,  рыбий жир,  печень, сливочное масло, желток яиц.

    Суточная доза витамина Д₃  -  10-20  мкг.  Высокие дозы витамина Д (выше  1,5  мг  в сутки)  крайне токсичны.  При гипервитаминозе кроме интоксикации  наблюдается   отложение гидроксиапатита в      некоторых      внутренних     органах (кальцификация почек, кровеносных сосудов).

 

ВИТАМИН К (филлохинон).

(Знать строение хинонового  кольца витамина К и радикал!)

 

 

Витамин К необходим  для нормального синтеза  протромбина (фактор II) - предшественника  одного  из  белков  системы свертывания - тромбина. Тромбин  -  это  фермент,   который   катализирует реакцию превращения  фибриногена в фибрин - основу кровяного сгустка при активации системы светрывания крови.

При недостатке   витамина   К   синтезируется  дефектная  молекула протромбина  и  ряда  других  факторов  свертывания крови. Причина - нарушение ферментативного карбоксилирования глутаминовой кислоты,  необходимой   для   связывания   Са²⁺ белками системы     свертывания.     Основное     проявление недостаточности - нарушение свертывания крови,  в результате которого происходят   самопроизвольные   паренхиматозные   и капиллярные кровотечения.

Авитаминоз, как  правило  связан  с нарушением выделения  желчи в ЖКТ (при желчнокаменной болезни).

Пищевые источники  - ягоды рябины,  капуста,  арахисовое масло и   др.   растительные   масла.   Витамин   К    также синтезируется микрофлорой кишечника,  поэтому одна из причин гиповитаминозов при   недостатке   витамина   в    пище    - дизбактериоз кишечника (например, при антибиотикотерапии).

Если больной страдает гиповитаминозом К,  например,  при некоторых видах  желтух,  то операции - даже удаление зуба - могут сопровождаться длительным кровотечением.

Синтезирован водорастворимый   аналог   витамина   К   - викасол, который  используют  при  лечении  гиповитаминозов, связанных с нарушением всасывания витамина К из кишечника.

Известны природные  антивитамины К - например, ДИКУМАРИН, САЛИЦИЛОВАЯ кислота,    которые    применяют   при   лечении  тромбозов, т.к.    антивитамины    К    способны     снижать количество протромбина в крови.

Суточная потребность  точно не установлена,  т.к. витамин синтезируется микрофлорой.  Считают, что в сутки потребность около 1 мг.

 

ВИТАМИН Е  (токоферол,   витамин   размножения).

(Знать строение циклической  структуры витамина Е !)

Является антиоксидантом. При недостаточности витамина  Е -  дегенеративные изменения в печени, нарушение функций    биологических    мембран.   Витамин   Е предохраняет липиды  клеточных мембран   от   окисления активными формами кислорода. Авитаминоз   проявляется при очень длительном голодании или при стойком нарушении желчевыделительной функции печени (нарушение всасывания жиров). При этом наблюдаются шелушение кожи,   мышечная   слабость,   стерильность   - нарушением функции размножения.  Поскольку витамин Е  широко распространен в природе (растительные масла,  семена пшеницы и др.  злаков,  сливочное масло),  то авитаминоз встречается редко.

Суточная потребность - около 10-30 мг.

 

ВИТАМИН “С”

(аскорбиновая    кислота,    антицинготный, антискорбутный)

 

В 1932 г. впервые выделен  из сока лимона, через два года искусственно синтезирован.  Важное  свойство  -  способность аскорбиновой кислоты  легко  окисляться. 

Биологическая роль витамина “С”     

(связана      с      его      участием      в окислительно-восстановительных реакциях)

1. Витамин С, являясь  сильным восстановителем,  играет  роль кофактора  в  реакциях  окислительного гидроксилирования,  что необходимо для окисления  аминокислот пролина и лизина  в оксипролин и в оксилизин в процессе биосинтеза коллагена. Коллаген  может  синтезироваться  и  без  участия витамина С,  но такой коллаген не является полноценным (не формирутся его нормальная  структура).  Поэтому   при недостатке витамина  С  ткани,  содержащие  много коллагена, становятся непрочными,  ломкими. В первую очередь нарушается структура   стенок   сосудов,    повышается    их проницаемость, наблюдаются  кровоизлияния  под  кожу  и  под слизистые оболочки.

2. Участвует в синтезе  стероидных гормонов надпочечников.

3. Необходим для всасывания железа.

4. Участвует в неспецифической  иммунной защите организма.

Авитаминоз “С” - цинга. Проявления цинги: болезненность, рыхлость и кровоточивость десен,    расшатывание    зубов,    нарушение целостности капилляров - подкожные кровоизлияния ,  отечность и болезненность суставов, нарушение заживления ран,  анемия. Иногда цинга развивается у новорожденных      на      искусственном     вскармливании пастеризованным молоком,  в которое не добавлен витамин С. В основе всех  изменений  при  цинге,  за  исключением анемии, лежит нарушение  синтеза   коллагена.   Анемия   связана   с нарушением всасывания железа.

В настоящее время  цинга не   распространена,   но   весной   у   многих  людей наблюдается недостаток (гиповитаминоз) витамина “С”, что проявляется, например, повышенной утомляемостью, понижением иммунитета.

    Основные источники витамина “С”:  свежие зеленые овощи и фрукты.

    Следует помнить,  что витамин С  легко   разрушается  при нагревании, особенно   в   щелочной   среде   в присутствии кислорода, ионов железа и меди.  Хорошо сохраняется в кислой среде (в   квашеной  капусте,  в клюкве,  в ягодах  черной смородины и плодах шиповника). При длительном хранении овощей и фруктов содержание в них витамина “С” уменьшается.

Источником витамина С является также хвоя ели и  сосны.

Суточная потребность - около 100 мг в сутки.

Лечебная доза - до 1-2 г в сутки.

ВИТАМИН “Р”

(рутин, витамин проницаемости)

Биологическая роль -  стабилизация  основного вещества соединительной ткани,     путем    ингибирования    фермента гиалуронидазы. При недостатке витамина Р у людей  повышается проницаемость кровеносных  сосудов,  которое  сопровождается кровоизлияниями и  кровотечениями.   Витамин   Р   усиливает действие витамина С (снижает потребность в нем)

Пищевые источники: зеленые овощи и фрукты, кожура лимона.

    Суточная потребность - не установлена

   

В И Т А М И  Н Ы   Г Р У П П Ы "B"

 

ВИТАМИН B₁

(тиамин, антиневритный)

    Его формулу  необходимо знать.

 

    Производное вит.В₁    -    ТДФ    (ТПФ)    является   коферментом пируватдегидрогеназного комплекса (фермента пируваткарбоксилазы), альфа-кетоглутаратдегидрогеназного комплекса и фермента транскетолазы (фермента альфа-тотаратдекарбоксилазы), а также входит в состав кофермента транскетолаз - ферментов неокислительного этапа ГМФ-пути..