Витамины

В группу витаминов входят низкомолекулярные органические соединения различной химической природы, которые требуются в незначительных количествах для нормальной жизнедеятельности организмов человека, животных, растений и микробов.

Это биологически активные вещества, обеспечивающие нормальное течение биохимических и физиологических процессов в организме. В настоящее время известно около 30 витаминов. Организм человека не способен синтезировать витамины, и нуждается в поступлении их извне, тогда как многие животные и растения синтезируют большинство известных витаминов. Поэтому растительные и животные продукты служат для человека основными источниками витаминов.

В стране создана мощная витаминная промышленность, вырабатывающая синтетические препараты и концентраты витаминов из растительного и животного сырья. Витамины промышленного производства используются не только для удовлетворения потребностей человека, но и для нужд сельского хозяйства.

Отсутствие или недостаток витаминов в пище даже при наличии в ней необходимого количества углеводов, жиров, белков и минеральных элементов вызывает в организме глубокие нарушения в процессах обмена веществ, вследствие чего возникают заболевания, называемые авитаминозами. При недостатке в пище какого-либо одного витамина возникает заболевание, известное под названием гиповитаминоз.

Чрезмерное поступление в организм некоторых витаминов может вызвать заболевание называемое гипервитаминозом.

Авитаминозы как массовые заболевания в нашей стране ликвидированы, но гипервитаминозы и гиповитаминозы вследствие разных причин еще встречаются. Суточная потребность в различных витаминах ничтожно мала и составляет всего 0,1 – 0,2 г.

Роль витаминов. В организме витамины непосредственно или в составе других более сложных соединений выполняют каталитические функции. Они относятся к регуляторным веществам, без которых невозможен нормальный обмен в организме. Многие витамины участвуют в образовании ферментов в качестве коферментов, намного усиливающих их активность. Не менее важна роль витаминов в поддержании иммунных свойств организма, особенно в повышении его защитных свойств к инфекции.

Поэтому витамины широко применяют в медицинской практике при лечении инфекционных заболеваний и в послеоперационный период.

В 1880 году русский врач Николай Иванович Лунин одним из первых доказал наличие в пищевых продуктах небольшого количества веществ, которые предохраняют от некоторых заболеваний.

Все витамины классифицируют на две большие группы по их растворимости в жирах и воде. К витаминам, растворимым в жирах относят следующие: А – ретинол, Д – кальциферол, Е – токоферол, К – филлохинон.

К витаминам, растворимым в воде относят В₁ – тиамин, В₂ – рибофлавин, В₆ – пиридоксин, РР – никотиновую кислоту, В₃ – пантотеновую кислоту, ПАБ – парааминобензойную кислоту, В₁₂ – цианокобаламин, В₉ – фолиевую кислоту, Н – биотин, С – аскорбиновую кислоту, Р – биофлавоноиды и др.

Полиненасыщенные жирные кислоты – линолевую, линоленовую и арахидоновую, а также и липоевую кислоты, холин относят к витаминоподобным веществам. Эти вещества не обладают всеми свойствами, характерными для витаминов, каталитической активностью, и потребность в них намного превышает нормы потребления витаминов. Так, суточная потребность в полиненасыщенных жирных кислотах составляет 8 – 10 г.

Нормы потребления различных витаминов зависят от возраста, пола, характера трудовой деятельности, физиологического состояния организма, пищевой и энергетической ценности пищи и других факторов.

Потребность в витаминах должна удовлетвориться в основном за счет продуктов питания. В зимне – весенний период, когда пища обеднена витаминами, рекомендуется использовать витаминные препараты.

Жирорастворимые витамины. Витамин А (ретинол) необходим для обеспечения роста и нормального развития молодых организмов, предупреждения сухости, слущивания эпителия и ослабления зрения. Витамин А содержится только в тканях животных. В растениях находятся каротиноиды, некоторые из них являются провитаминами витамина А. В значительных количествах витамин А накапливается в печени некоторых рыб и животных, особенно богаты им печень белого медведя, китов, моржей, трески. Витамин А существует в виде двух химических форм: А₁ и А₂. Они отличаются тем, что витамин А₂ содержит в молекуле на одну двойную связь больше, чем витамин А₁. В большинстве животных продуктов основной формой является витамин А₁.

В организме человека и животных витамин А образуется из a-, b-, и g-каротинов. Наиболее распространен в природе b-каротин. Так, b-каротин составляет около 90 % каротина моркови. Превращение каротинов в витамин А в организме происходит в основном в стенках тонких кишок под действием особых ферментов.

В настоящее время промышленность получает каротин из красной моркови и богатых каротином сортов тыквы. Основная потребность в каротине удовлетворяется за счет его получения химическим путем.

Суточная потребность в витамине А для взрослых мужчин и женщин составляет 1,5 мг. Для профилактики гиповитаминоза препараты витамина А добавляют в пищевые жиры, маргарин, растительные масла из расчета 2 мг витамина А на 100 г продукта.

Витамин Д (кальциферол) имеет особо важное значение для предупреждения рахита у детей. У взрослых людей отсутствие или недостаток витамина Д приводит к остеомаляции, т.е. к состоянию, при котором происходит иногда доже самопроизвольный перелом костей.

Действие витамина Д заключается в регуляции обмена кальция и фосфора в организме путем превращения органического фосфора, находящегося в тканях в неорганический. Витамин Д также повышает и ускоряет всасывание фосфора и кальция кишечником и способствует образованию фосфорно-кальциевых соединений, необходимых для процесса окисления.

Известно несколько видов витамина Д, наиболее распространены витамины Д₂ и Д₃, являющиеся производными стеролов. Важнейший из стеролов – эргостерол – под действием ультрафиолетовых лучей превращается в витамин Д₂. При облучении же ультрафиолетовыми лучами широко распространенного в животных тканях 7-дегидрохолестерина образуется витамин Д₃.

В связи с тем, что витамин Д образуется из стеролов под влиянием ультрафиолетовых лучей. Эти стиролы называют провитамином Д.

Витамины группы Д устойчивы к щелочам, кислороду воздуха, но свет и высокая температура оказывают на них отрицательное действие. При консервировании продуктов и приготовлении пищи витамин Д обычно хорошо сохраняется. Витамин Д содержится, главным образом, в животных продуктах – рыбьем жире, сливочном масле, молоке, яичном желтке, печени рыб и др. Эти же продукты являются основными источниками витамина Д.

Витамин Е (токоферол) способствует нормальной функции размножения, кроме того Е – авитаминоз проводит к нарушению функционирования и структуры многих тканей. Известны три близких по строению вещества, обладающих Е - витаминной активностью: a-токоферол, b-токоферол и g-токоферол. Наиболее активным является a-токоферол.

Витамин Е является наиболее стойким из витаминов, он выдерживает нагревание на воздухе до 170 ^оС, но разрушается под действием ультрафиолетовых лучей. Этот витамин – прекрасный антиоксидант (жиров).

Витамин Е содержится в растениях и животных продуктах, особенно в зародышах злаков, зеленых овощах, растительных маслах. Потребность взрослого человека в витамине Е ориентировочно 12 – 15 мг в сутки. Благодаря широкому распространению этого витамина в пищевых продуктах и его устойчивости человек не испытывает недостатка в этом витамине.

Витамин К (филлохинон) участвует в образовании белка протромбина и способствует нормальному процессу свертывания крови.

В организме человека витамин К синтезируется в достаточном количестве кишечной микрофлорой, а также поступает с пищей, поэтому возможность возникновения К – авитаминоза у взрослых почти исключается.

В природе существует несколько веществ обладающих свойствами витамина К. В растениях содержится витамин К₁, в животных продуктах – К₂. Источником витамина К для человека являются многие продукты растительного и животного происхождения.

Суточная потребность не установлена, предположительно для взрослого человека она составляет 0,2 – 0,3 мг в сутки.

Водорастворимые витамины Витамин В₁ (тиамин) открыт раньше других витаминов. При недостатке в пище витамина В₁ появляется мышечная слабость, ухудшается аппетит, наступает быстрая утомляемость. Полное отсутствие витамина В₁ в пище приводит к развитию тяжелой формы авитаминоза В₁ – болезни бери – бери, главным признаком которой является полиневрит. Эта болезнь встречается в основном среди беднейших слоев населения стран Восточной Азии, питающихся в основном полированным рисом.

Важную роль витамина В₁ играет в регулировании белкового, жирового, водного и особенно углеводного обмена организма.

Витамин В₁ растворим в воде, устойчив к кислой и нейтральной средам даже при нагревании до 100 – 120 ^оС. В щелочной среде этот витамин при нагревании разрушается, поэтому при выпечке таких изделий, как печенье и бисквит, рецептура которых включает соду или углекислый аммоний, витамин В₁ разрушается. При изготовлении консервов и варке плодов и овощей происходит незначительное разрушение витамина В₁.

Витамин В₁ вырабатывается промышленностью синтетическим путем и используется в чистом виде и в виде поливитаминных препаратов. Суточная потребность взрослого человека в витамине В₁ в среднем составляет 1,5 – 2,6 мг. В столовых предприятий с вредными условиями труда бесплатно витаминизируют обеденные блюда. Основным источникам витамина В₁ для человека являются зерновые продукты.

Витамин В₂ (рибофлавин) синтезируется только растениями и некоторыми микроорганизмами. При недостаточном поступлении или отсутствии в пище витамина В₂ у человека понижаются аппетит и масса тела, появляется слабость, головная боль.

Потребность в этом витамине удовлетворяется за счет поступления его с пищей. Высоким содержанием витамина В₂ отличаются яйца, пшеничные зародыши, мед и дрожжи, особенно пивные.

Суточная потребность взрослого человека в витамине В₂ составляет 1,8 – 3,0 мг.

Витамин РР (никотиновая кислота) предохраняет человека от заболеваний пеллагрой.

По химической природе витамин РР является никотиновой кислотой или ее производными – амидом никотиновой кислоты.

В чистом виде витамин РР представляет собой белое кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде, устойчивое к нагреванию.

Он входит в состав ферментов, которые играют важную роль в процессах углеводного, жирового и белкового обмена.

Источником витамина РР для человека служат хлеб, печень и почки животных, а также картофель и другие продукты. Организм человека способен синтезировать витамин РР из аминокислоты триптофана и поэтому чем больше триптофана, тем меньше потребность человека в витамине РР. Суточная потребность человека в витамине РР составляет от 15 до 25 мг.

Витамин С (аскорбиновая кислота) играет важную роль в организме человека. Его отсутствие или резкий недостаток в пище вызывает заболевание цингой, при котором развивается общая слабость, воспаляются и кровоточат десны, расшатываются и выпадают зубы, падает сопротивляемость организма к различным инфекционным заболеваниям. Аскорбиновая кислота существует в двух формах – собственно аскорбиновая кислота и образующаяся из нее при окислении дегидроаскорбиновая кислота. Обе формы аскорбиновой кислоты обладают С – витаминной активностью. Но дегидроаскорбиновая кислота очень не устойчива и при действии восстановителей может вновь превращаться в L - аскорбиновую кислоту. Наряду со свободными формами аскорбиновой кислоты, в некоторых растениях находится связанная с другими соединениями форма, называемая аскорбигеном.

Организмы многих животных синтезируют аскорбиновую кислоту, но человек этот способностью не обладает. Поэтому потребность в ней удовлетворяется с пищей.

Аскорбиновая кислота – нестойкий витамин, при варке, сушке, консервировании плодов и овощей легко разрушается, поэтому при их переработке применяют различные способы инактивирования окислительных ферментов – обработку сернистым газом, бланширование, хранение подготовленных плодов и овощей под водой.

Для сохранения аскорбиновой кислоты в плодах и овощах при кулинарной обработке следует подготовленные к варке плоды и овощи быстро опускать в кипящую воду для инактивации ферментов, а очищенный картофель помещать в воду.

У нас в стране проводят С – витаминизацию пищи в детских садах, школах-интернатах, больницах, санаториях, столовых многих предприятий. Проводят витаминизацию супов и сладких блюд. Налажено производство концентратов из шиповника, черной смородины, богатых витамином С.

Суточная потребность в витамине С для взрослого человека составляет 70 – 100 мг.