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.
- Витамин B 1 (тиамин) относится к группе водорастворимых, получил свое название из-за содержания атома серы и аминогруппы в составе (рис. 1).
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).
Рис. 2. Тиаминпирофосфат
Тиамин играет важнейшую роль в белковом, жировом, углеводном обменах. Источником этого витамина являются орехи, облепиха, свинина [2].
- Витамин С (аскорбиновая кислота) — производный от глюкозы, синтезируется в печени и почках из моносахаров (рис. 3).
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).
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].
- Витамин D (кальциферол) — жирорастворимый витамин, существующий в виде двух активных форм: холекальциферола D 3 и эргокальциферола D 2 (рис. 5).
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].
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.
- 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).
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).
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:
- Морозкина Т. С., Моисеенок А. Г. Витамины. — Минск: «Асар», 2002. — 112 с.
- Теплова А. И. Витамины и минералы для здоровья и жизни: 2-е изд. — Санкт-Петербург: СпецЛит, 2016. — 111 c.
- Хисаливева Л. И., Хабирахманов И. И. Витамины и их физиологическое значение. — Казань, 2022. — 44 с.
- Гамаюрова В. С., Ржечицкая Л. Э. Пищевая химия. — М.: «КДУ», «Добросвет», 2018. — 496 с.
