Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 26 июля, печатный экземпляр отправим 30 июля
Опубликовать статью

Молодой учёный

Биохимическая функция витаминов

Научный руководитель
Химия
19.02.2025
21
Поделиться
Библиографическое описание
Ковалёв, Р. Е. Биохимическая функция витаминов / Р. Е. Ковалёв, О. М. Нефедова. — Текст : непосредственный // Юный ученый. — 2025. — № 3 (88). — С. 110-114. — URL: https://moluch.ru/young/archive/88/4811/.


В статье автор исследует пользу витаминов в организме человека.

Ключевые слова: витамин, аскорбиновая кислота, жирорастворимый витамин.

Витамины — это органические соединения, которые необходимы для полноценного функционирования организма человека. Они участвуют в метаболических процессах, укрепляют иммунитет, способствуют росту и развитию новых клеток. Недостаточное потребление витаминов может привезти к гиповитаминозу — состоянию, при котором в организм человека поступает меньшее количество витаминов, чем необходимо.

Российский ученый Н. И. Лунин первым обратил внимание на то, что, помимо белков, жиров, углеводов, минералов и воды, живым организмам нужны некоторые дополнительные органические соединения, без которых они гибнут. Польский ученый К. Функ синтезировал из рисовых отрубей вещество, которое защищало людей от заболевания бери-бери, и дал ему название «витамин» (от лат. vita — «жизнь» и «амин», так как вещество содержало аминогруппу NH 2 ) — так появился термин « витамин » [1, с. 5–7].

Для обозначения каждого витамина введены буквенные символы. Классификация витаминов включает две группы: жирорастворимые (витамины D, A, E, K) и водорастворимые (витамины группы В, С, Р, H). Рассмотрим биохимическую роль некоторых из них.

  1. Витамин B 1 (тиамин) относится к группе водорастворимых, получил свое название из-за содержания атома серы и аминогруппы в составе (рис. 1).

Витамин B1 (тиамин)

Рис. 1. Витамин B 1 (тиамин)

Тиамин устойчив в кислой среде, но распадается в щелочной. Его основной метаболизм происходит в кишечнике: здесь он превращается в активную форму — тиаминпирофосфат (ТПФ) — за счет фосфорилирации, а оставшаяся часть транспортируется в печень (рис. 2).

Тиаминпирофосфат

Рис. 2. Тиаминпирофосфат

Тиамин играет важнейшую роль в белковом, жировом, углеводном обменах. Источником этого витамина являются орехи, облепиха, свинина [2].

  1. Витамин С (аскорбиновая кислота) — производный от глюкозы, синтезируется в печени и почках из моносахаров (рис. 3).

Витамин С

Рис. 3. Витамин С

Витамин С всасывается в желудочно-кишечном тракте, преимущественно в тонком кишечнике [1, с. 53]. Аскорбиновая кислота образует редокс-пару с дегидроаскорбиновой, сохраняющей витаминные свойства (рис. 4).

Аскорбиновая и дегидроаскорбиновая кислоты

Рис. 4. Аскорбиновая и дегидроаскорбиновая кислоты

Водные растворы аскорбиновой кислоты окисляются в присутствии кислорода при комнатной температуре. Аскорбиновая кислота разрушается при приготовлении пищи и нагревании [1, c. 54].

Витамин С является антиоксидантом, восстанавливает Fe +2 и Fe +3, способствуя их всасыванию, повышает иммунитет. Гиповитаминоз приводит к развитию цинги, которая вызывает хрупкость сосудов. Источником витамина С являются фрукты и овощи [3, с. 37].

  1. Витамин D (кальциферол) — жирорастворимый витамин, существующий в виде двух активных форм: холекальциферола D 3 и эргокальциферола D 2 (рис. 5).

Активные формы витамина D

Рис. 5. Активные формы витамина D

Пищевые кальциферолы всасываются с участием желчных кислот в тонком кишечнике, а после в составе хиломикронов транспортируются в кровь и печень. Сам по себе холекальциферол не активен, но трансформируется в свою активную форму в процессе введения двух ОН-групп в молекулы органических веществ: первая реакция гидроксилирования протекает с образованием 25-гидроксихолекальциферола (кальцидиол — витамин D 25-OH), вторая реакция происходит в почках, где 25-ОН витамин D3 превращается в 1,25-дигидроксихолекальциферол. Образуются гидроксиэргокальциферол и гидроксихолекальциферол, которые считаются основной транспортной формой витамина D (рис. 6) [3, с. 15].

Холекальциферол и 1,25-дигидроксихолекальциферол

Рис. 6. Холекальциферол и 1,25-дигидроксихолекальциферол

Холекальциферол повышает уровень кальция и фосфора в крови. Нехватка данного витамина приводит к развитию рахита — нарушению минерализации костей и их размягчению. Источником витамина D являются жирные сорта рыбы (лосось, семга, форель), а также молочные продукты.

  1. Витамин А (ретинол) — жирорастворимый витамин, впервые синтезированный из неомыляемой фракции жиров; представляет собой b-ионовое кольцо, имеющее в боковой цепи сопряженную полиеновую систему с различными заместителями на конце этой цепи (рис. 7).

Витамин А (ретинол)

Рис. 7. Витамин А (ретинол)

Основная природная форма ретиниола — спиртовая: R= CH2OH. В организме она окисляется до активных форм: альдегидной (R= CHO), ретиноевой (карбоксильной) (R= COOH).

Витамин А — «витамин роста»: его дефицит в молодом возрасте приводит к остановке роста, особенно костей и эпителиальных клеток, повреждению тканей центральной нервной системы. Следствие гипервитаминоза — ломкость костей [4, c. 52]. В организме человека ретинол легко обратимо окисляется до ретиналя, а затем — уже необратимо — до транс-ретиноевой кислоты (рис. 8).

Окисление витамина А

Рис. 8. Окисление витамина А

Ретинол содержится в пище животного и растительного происхождения: рыбе, овощах и фруктах (тыкве, моркови, шиповнике, абрикосе).

Важно помнить, что для оптимального функционирования организму необходим широкий спектр витаминов и их недостаток может привести к различным заболеваниям. Рекомендуется получать витамины за счет разнообразного и сбалансированного питания, включающего фрукты, овощи, а также зерновые, белковые и молочные продукты. В случае нехватки витаминов может потребоваться консультация врача.

Литература:

  1. Морозкина Т. С., Моисеенок А. Г. Витамины. — Минск: «Асар», 2002. — 112 с.
  2. Теплова А. И. Витамины и минералы для здоровья и жизни: 2-е изд. — Санкт-Петербург: СпецЛит, 2016. — 111 c.
  3. Хисаливева Л. И., Хабирахманов И. И. Витамины и их физиологическое значение. — Казань, 2022. — 44 с.
  4. Гамаюрова В. С., Ржечицкая Л. Э. Пищевая химия. — М.: «КДУ», «Добросвет», 2018. — 496 с.
Можно быстро и просто опубликовать свою научную статью в журнале «Молодой Ученый». Сразу предоставляем препринт и справку о публикации.
Опубликовать статью
Ключевые слова
витамин
аскорбиновая кислота
жирорастворимый витамин

Молодой учёный