Характеристика витаминов

Министерство Образования и Науки РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Тверской Государственный Университет»

 

 

 

Биологический факультет

Кафедра физико-химической экспертизы биоорганических соединений

Направление 260100.62 « Продукты питания из растительного сырья»

 

 

Курсовая работа

по дисциплине: « Пищевая химия »

« Витамины»

 

 

 

Выполнила: студентка

очного отделения

2 курса 26 группы

 Сергеева А.С.

Оценка _______

______________

Научный руководитель:

д. х. н., профессор

Лапина Г.П.

 

Тверь 2014

Содержание

Введение………………………………………………………………………………...3

1. История изучения витаминов……………………………………………………….4

2. Классификация витаминов………………………………………………………….6

2.1 Водорастворимые витамины………………………………………………………8

2.1.1 Аскорбиновая кислота (витамин С, противоцинготный)…………………..…8 

2.1.2 Тиамин (витамин B 1, антиневритный)………………………………………..10

2.1.3 Рибофлавин (витамин В2)……………………………………………………….11

2.1.4 Никотиновая кислота (ниацин, витамин РР, антипеллагрический)………….12

2.1.5 Пиридоксин (витамин В6, адермин)……………………………………………14

2.1.6 Цианкобаламин (витамин B 12, антианемический)……………………………14

2.1.7 Фолиевая кислота (витамин B с, фолацин)…………………………………….15 

2.1.8 Биотин (витамин Н)……………………………………………………………..16

2.1.9 Пантотеновая кислота (витамин Вз)…………………………………………. 17

2.2 Жирорастворимые витамины …………………………………………………….18

2.2.1 Ретинол (витамин А)…………………………………………………………….18

2.2.2 Кальциферолы (витамины D 2, D 3, антирахитический фактор)……………...19

2.2.3 Токоферолы (витамин Е, витамин размножения)……………………………..20

2.2.4 Филлохинон (витамин К, антигеморрагический)……………………………...21

2.3 Витаминоподобные вещества……………………………………………………..22

2.3.1 Холин (витамин В4)………………………………………………………………22

2.3.2 Инозит (витамин B 8 )…………………………………………………………….22

2.3.3 Оротовая кислота (витамин B 13 )……………………………………………….23

2.3.4 Биофлавоноиды (витамин Р)…………………………………………………….23

2.3.5 Метилметионин сульфоний (витамин U, противоязвенный фактор)…………24

2.3.6 Пангамовая кислота (витамин B 15 )…………………………………………….24

2.3.7 L -Карнитин (витамин ВТ)……………………………………………………….24

3. Роль витаминов в организме………………………………………………………..26

Заключение……………………………………………………………………………..29

Список литературы……………………………………………………………………..31

Введение

Витамины — низкомолекулярные органические соединения различной химической природы, выполняющие важные биохимические и физиологические функции в живых организмах. Для организма нужны в очень небольших количествах (от нескольких микрограммов до нескольких мг в сутки), так как обладают высокой биологической активностью [1].

 Сложно представить, что такое широко известное слово как «витамин» вошло в наш лексикон только в начале XX века. Теперь известно, что в основе жизненно важных процессов обмена веществ в организме человека принимают участие витамины [2].

Витамины обычно поступают с растительной пищей или с продуктами животного происхождения, поскольку они не синтезируются в организме человека и животных. Большинство витаминов являются предшественниками коферментов, а некоторые соединения выполняют сигнальные функции.

Суточная потребность в витаминах зависит от типа вещества, а также от возраста, пола и физиологического состояния организма. В последнее время представления о роли витаминов в организме обогатились новыми данными. Считается, что витамины могут улучшать внутреннюю среду, повышать функциональные возможности основных систем, устойчивость организма к неблагоприятным факторам [3].

Следовательно, витамины рассматриваются современной наукой как важное средство общей первичной профилактики болезней, повышения работоспособности, замедления процессов старения.

Целью данной работы является всестороннее изучение и характеристика витаминов.

Задачи работы:

- изучить историю витаминов,

- подробно рассмотреть  их классификацию,

- исследовать роль витаминов  в организме.

 

1. История изучения витаминов

В 17 веке имелись отдельные наблюдения ученых о том, что у человека при длительном скудном и однообразном питании могут возникать опасные болезни (цинга, рахит, полиневрит, куриная слепота и др.), часто заканчивающиеся смертельным исходом. Во второй половине 19 века у ученых не было сомнений, что сходные с человеком симптомы болезней наблюдаются у ряда домашних животных. Для выяснения причин возникновения этих опасных болезней был проведен ряд исследований, в основе которых лежало применение различных искусственно составленных пищевых смесей. Одна из первых попыток кормления животных искусственными пищевыми смесями была предпринята российским ученым Н. И. Луниным. В 1881 он показал, что длительное кормление мышей смесью экстрагированных из молока белков, жиров и углеводов с добавлением минеральных солей и воды приводило к гибели животных, в то время как контрольная группа, получающая просто молоко, нормально развивалась. На основании этих опытов Лунин пришел к заключению, что для поддержания нормального физиологического состояния организма необходимы какие-то неизвестные вещества, содержащиеся в молоке и отсутствующие в искусственной пищевой смеси. Однако, это заключение получило общее признание много позднее, когда были открыты вещества, на наличие которых указал Лунин [2].

В 1912 польский ученый К. Функ выделил из рисовых отрубей вещество, излечивающее от бери-бери, и назвал его витамином (от лат. vita — жизнь и...амин), так как решил, что характерным признаком подобных веществ является наличие у них аминогруппы (— NH2). Позднее оказалось, что аминогруппа отнюдь не является характерной для этих веществ. Некоторые из них могут совсем не содержать азота, однако термин «витамины» получил широкое распространение и упрочился в науке[2].

Исследования Функа послужили началом всестороннего широкого изучения витаминов. Ввиду важного физиологического значения витаминов к их изучению активно привлекались ученые разных специализаций — физиологи, химики. биохимики. врачи-клиницисты и др. В результате витаминология (учение о витаминах) выросла в большую, бурно развивающуюся отрасль знаний[2].

Так как первоначально химическая природа витаминов была неизвестна и их различали только по характеру физиологического действия, было предложено обозначать витамины буквами латинского алфавита (А, В, С, Д, Е, К). В ходе изучения витаминов оказалось, что некоторые витамины, в частности, витамин В, в действительности являются группой витаминов, которые были обозначены следующим образом: В1, В2,В3, В4, В5, В6 и т. д. Физиологическая роль витаминов прежде всего выяснялась в экспериментах на животных, и в дальнейшем стало ясно, что некоторые из обнаруженных витаминов, как, например, В4, В5, имеют значение лишь для некоторых животных, но практически не существенны для жизнедеятельности человека[2].

Далее рассотрим классификацию витаминов по мере выяснения их химической структуры и их биохимической роли. Наряду с буквенным обозначением витаминов стало более принятым использовать их химические названия.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Классификация витаминов

В группе витаминов различают собственно витамины, т. е. вещества, в отсутствие которых развиваются специфические авитаминозы, и витаминоподобные вещества, степень незаменимости которых не доказана. Однако они проявляют благоприятный эффект на процессы обмена веществ, особенно в экстремальных условиях [3].

Витамины делят на две группы: водорастворимые и жирорастворимые. Ниже приведена современная классификация витаминов (табл. 1).

В ряде продуктов содержатся провитамины, т. е. соединения, из которых в организме образуются витамины. К ним относятся каротины, расцепляющиеся в ряде тканей с образованием ретинола (витамина А), некоторые стерины (эргостеролы, 7-дегидрохолестерин и др.), превращающиеся в витамин D под влиянием ультрафиолетовых лучей [3].

В обычных пищевых рационах, включающих продукты животного и растительного происхождения, наиболее дефицитными, чаще всего зимой и ранней весной, являются витамины С, B1, В2 и А, так как они могут разрушаться в процессе хранения. Кроме того, имеет значение изменение ассортимента продуктов (плодов, овощей, ягод), который в эти сезоны становится менее разнообразным. Причиной гиповитаминоза D, является световое голодание, так как зимой ультрафиолетовые лучи не достигают поверхности земли. Некоторые витамины широко распространены в продуктах питания, поэтому здоровый человек не испытывает в них недостатка — это пантотеновая, липоевая, фолиевая кислоты, биотин, токоферолы и др. Микрофлора, населяющая толстый кишечник, синтезирует ряд витаминов, которые могут использоваться организмом человека. Это филлохинон, фолиевая кислота, пиридоксин. При изменении состава микрофлоры, обусловленном несбалансированным питанием, различными заболеваниями толстого кишечника или приемом лекарств, подавляющих жизнедеятельность микроорганизмов, развиваются соответствующие гиповитаминозы [3].

Частичный биосинтез ниацина осуществляется в тканях организма человека из триптофана при участии пиридоксина.

Всем витаминам свойственна защитная роль в организме против различных повреждающих факторов. Механизм их участия в этих процессах специфичен для каждого витамина [3].

Таблица 1.  Классификация витаминов:

Водорастворимые витамины	Жирорастворимые витамины	Витаминоподобные соединения
Тиамин (витамин В1) Рибофлавин (витамин В2) Ниацин (никотиновая кислота, витамин РР) Пиридоксин (витамин В6) Цианкобаламин (витамин В12) Фолацин (фолиевая кислота) Пантотеновая кислота (витамин Вз) Биотин (витамин Н) Аскорбиновая кислота (витамин С)	Ретинол (витамин А) Кальциферолы (витамин D) Токоферолы (витамин Е) Филлохиноны (витамин К)	Биофлавоноиды (витамин Р) Пангамовая кислота (витамин В15) Парааминобензойная кислота (витамин H1) Оротовая кислота (витамин  B13) Холин (витамин В4) Инозит (витамин В8) Метилметионинсульфоний (витамин U) Липоевая кислота Карнитин (витамин ВТ )

 

Далее подробно рассмотрим классификацию витаминов по отдельности.

 

 

 

 

 

 

 

2.1 Водорастворимые витамины

2.1.1 Аскорбиновая кислота (витамин С, противоцинготный) 

Химическая формула аскорбиновой кислоты: C6H8O6 [4].

Роль в организме. Аскорбиновая кислота участвует во многих процессах обмена веществ, являясь компонентом окислительно-восстановительных систем, необходима для гидроксилирования пролина; образующийся оксипролин используется для синтеза структур соединительной ткани. Поэтому при недостаточности аскорбиновой кислоты разрыхляются десны, стенки капилляров, появляются кровоизлияния, выпадают зубы, т. е. развивается характерная картина цинги. Этот витамин способствует окислению холестерина, участвует в образовании ряда гормонов, проявляет выраженное положительное влияние на многие звенья иммунной системы организма, противодействуе т образованию избытка окислительных свободных радикалов. Таким образом, аскорбиновая кислота необходима для обеспечения ряда условий оптимального жизнеобеспечения организма [5].

Свойства. Витамин С разрушается кислородом воздуха; этот процесс ускоряется при нагревании, а также при воздействии ферментов (аскорбатоксидазы, полифенолок-сидаз и др.), высвобождающихся в результате нарушения целостности клетки, т. е. в процессе нарезания, шинкования, измельчения многих растительных продуктов — источников витамина С.

Для уменьшения потерь аскорбиновой кислоты капусту перед шинкованием целесообразно недолго бланшировать на пару, чтобы она не потеряла хрусткость; при этом инактивируется аскорбатоксидаза. Окислительные ферменты становятся неактивными при добавлении кислот. Так, если при приготовлении салата добавить лимонную кислоту к капусте, то при измельчении витамин С сохранится. Подсолнечное масло или другой жир предохраняет витамин С от контакта с кислородом воздуха [5].

Будучи растворимой в воде, аскорбиновая кислота переходит из продуктов в отвар, который необходимо использовать в пищу, тем более, что он содержит и другие важные нутриенты. Так, например, в отвар из капусты переходят витамины группы В, витамин U (противоязвенный фактор), минеральные соли. С целью сохранения витамина С квашеную капусту не следует оставлять на длительное время после извлечения из-под пресса и нельзя ее промывать с целью удаления избыточной кислоты.

Продукты, содержащие витамин С, при варке следует погружать в кипящую воду, так как в ней меньше кислорода, чем в холодной. Это ускоряет срок доведения блюда до готовности; варить их следует в посуде с плотно закрытой крышкой [5].