4.6. Минорные компоненты и биологически активные вещества с установленным физиологическим действием

Витаминоподобные вещества. Наряду с витаминами, необходимость которых для человека и животных установлена, существуют биологически активные вещества, которые влияют на обмен веществ, однако не обладают всеми свойствами витаминов и по своим функциям ближе к другим незаменимым нутриентам. Эти вещества относят к витаминоподобным соединениям. Некоторые из них обладают пластическими функциями, синтезируются в организме человека и фармакологически активны.

Биофлавоноиды (витамин Р) – группа биологически активных веществ растительного происхождения, производных флавона, обладающих способностью повышать прочность кровеносных капилляров и нормализовать их проницаемость. Название «витамин Р» было дано по первой букве слова, обозначающего основное свойство этих веществ (англ. permeability – проницаемость). К настоящему времени известно около 5000 природных флавоноидов - Р-витаминные свойства проявляют флавононы, флавонолы, халконы, дигиролхалконы, катехины, антоцианидины, лейкоантоцианы, кумарины, бензофеноны и галловая кислота.

При недостатке витамина Р наблюдается повышенная ломкость капилляров, подкожные кровоизлияния. В связи с этим биофлавоноиды имеют много общего с витамином С, который усиливает их действие.

Биофлавоноиды способны тормозить свободнорадикальные процессы перекисного окисления липидов, т.е. обладают антиоксидантными свойствами, стимулируют тканевое дыхание, снижают артериальное давление, нормализуют сердечный ритм. Регулярное потребление этих соединений приводит к достоверному снижению риска развития сердечно-сосудистых заболеваний. Установлена важная роль флавоноидов в регуляции активности ферментов метаболизма ксенобиотиков. Есть предположение, что биофлавоноиды снижают опасность онкологических заболеваний.

Высокое содержание флавоноидов обнаруживается в пищевых продуктах растительного происхождения. Особенно богаты ими листья чая, плоды цитрусовых (кожура), шиповника, черноплодной рябины. Эти растения служат источником для получения медицинских препаратов биофлавоноидов. Так, черноплодная рябина содержит 4000 мг% витамина Р, черная смородина - 1000-1500, шиповник - 680, апельсины и лимоны – 500 мг%. Значительные количества биофлавоноидов содержатся также в красном перце, малине, землянике, вишне, некоторых сортах яблок, винограда и слив.

Рекомендуемое потребление: для взрослых – 250 мг/сутки (в том числе катехинов – 100 мг), для детей 7-18 лет от 150 до 250 мг/сутки (в том числе катехинов от 50 до 100 мг/сутки). Потребность увеличивается при заболеваниях кровеносных сосудов, ревматизме, аллергических состояниях, лучевой болезни, артериальной гипертензии, сахарном диабете и др. Токсичность для витамина Р не установлена даже при назначении его в больших дозах – до 500мг/сут.

Холин - витаминоподобное вещество, которое не участвует в ферментативном катализе, а используется в качестве пластического вещества при построении важнейших для организма структур. Холин входит в состав лецитина, являющегося обязательным компонентом мембран клеток и субклеточных структур (митохондрий, ядер); сфингомиелина, входящего в оболочки нервных клеток и волокон; является предшественником нейромедиатора ацетилхолина, участвующего в контроле мышечного сокращения, механизмах памяти и других функциях нервной системы; может использоваться как донор метильных групп в реакциях метилирования.

Холин участвует в синтезе фосфолипидов и в обмене их в печени. Он считается липотропным фактором, препятствующим жировой инфильтрации печени.

В организме человека холин частично превращается в бетаин. В настоящее время бетаин рассматривается в качестве самостоятельного ключевого соединения из группы холина, обладающего высокой биологической активностью – он препятствует накоплению жира в печени, разрушает токсичный для кровеносных сосудов гомоцистеин, защищает клетки от недостатка воды, избытка соли и высокой температуры. Пищевыми источниками бетаина служат низкожировые продукты: пшеничные отруби, зародыши пшеницы, шпинат, свекла, пшеничный хлеб грубого помола, креветки и макароны.

Ввиду того, что холин выполняет жизненно важные функции, а его эндогенный синтез из аминокислот метионина и серина ограничен, данное вещество является незаменимым (эсенциальным) и должно в обязательном порядке поступать с пищей.

Животные продукты содержат больше холина, чем растительные. Лучший источник холина - яичный желток. Богаты холином следующие продукты (мг на 100 г продукта): печень – 800-1000; соя, горох - 200-250; мясо животных и птиц, овсяная крупа - 75-100; хлеб, крупы - 50-60. В жирном кефире холина содержится 40 мг/100 г, в картофеле и капусте – 20 мг/100 г. В злаках холин присутствует в зародыше зерна. При варке мяса и печени потери холина составляют 18 %, растительных продуктов – 10-14 %.

Потребность в холине взрослых - 500 мг/сут, для детей 4-6 лет от 100 до 200 мг/сутки; 7-18 лет от 200 до 500 мг/сутки. Поступление холина с обычным рационом питания составляет 400-900 мг сутки.

Дефицит холина в организме встречается очень редко, главным образом в сочетании с белковой недостаточностью и сниженным поступлением метионина и серина.

Повышенное потребление холина за счет пищевых источников и препаратов традиционно рекомендуется при жировой дистрофии и циррозе печени, хроническом алкоголизме, атеросклерозе, гипотиреозе.

Инозит – витаминоподобное водорастворимое вещество, относящееся к незаменимым пищевым веществам. Физиологическая роль инозита обусловлена участием в синтезе фосфолипидов, играющих важную роль в построении мембранных структур клеток, особенно нервной ткани. Для некоторых микроорганизмов он служит фактором роста. Инозит используется как липотропное средство при болезнях печени.

Инозит в форме фитиновой кислоты и ее нерастворимой кальциево-магниевой соли – фитина обладает свойствами пищевых волокон: стимулирует двигательную функцию кишечника, сорбирует ионы кальция, магния, железа, фосфора (резко снижая их усвоение), обеспечивает гипохолестеринемическое действие.

Инозит поступает в организм в двух основных формах: фосфатидной в составе животных продуктов и фитиновой кислоты – растительных. Богаты инозитом (мг/100 г): мозг (200), печень и сердце (60-200), апельсины (250), зеленый горошек (150-240), пшеничные отруби (100) и зародыши пшеницы (700-900). Много инозита в дрожжах. Дополнительным источником может служить синтез его кишечной микрофлорой.

Случаи недостаточности инозита крайне редки и проявляются только при хронических воспалительных заболеваниях почек.

Суточная потребность взрослых в инозите составляет 500 мг, для детей 4-6 лет – 80-100 мг; для детей 7-18 лет от 200 до 500 мг.

Липоевая кислота водит в состав сложного мультиферментного комплекса, катализирующего окислительное декарбоксилирование пировиноградной и α-кетоглутаровой кислот. Функции липоевой кислоты в этих процессах тесно переплетаются с функциями витамина В₁.

Для некоторых микроорганизмов липоевая кислота является незаменимым фактором роста. Способность к синтезу липоевой кислоты обнаружена у кишечной палочки, однако возможность этого синтеза в организме человека почти не изучена. В связи с этим липоевая кислота не может в настоящее время с достаточным основанием отнесена к группе витаминов.

Липоевая кислота обладает липотропным и антиоксидантным действием. Она улучшает работу печени, оказывает детоксицирующее действие при отравлении солями тяжелых металлов, алкоголя, четыреххлористого углерода и др. Липоевую кислоту и ее амид (липоамид) назначают с профилактической и лечебной целью при воспалительных процессах, коронарном атеросклерозе, заболеваниях печени (хронический гепатит, цирроз), диабетическом полиневрите, различных интоксикациях.

Защитная роль липоевой кислоты обусловлена наличием у нее биологически активных тиоловых (SH) групп, которые входят в состав различных белков и ферментов.

Источниками липоевой кислоты являются мясо и субпродукты (печень, почки, сердце), молочные продукты, хлебопекарные дрожжи, шпинат, брокколи и томаты. Ориентировочная суточная потребность человека в ней – 30 мг.

Оротовая кислота (витамин В₁₃) была выделена из сыворотки коровьего молока (греч. horos - молозиво). В организме человека из нее синтезируются пиримидиновые основания, которые используются для синтеза нуклеотидов и нуклеиновых кислот, а также участвуют в обмене и биосинтезе углеводов и фосфолипидов.

Оротовая кислота синтезируется в организме человека и животных из аспарагиновой кислоты. В этой связи она не является витамином, но служит фактором роста (незаменимым пищевым веществом) для ряда микроорганизмов, неспособных к ее синтезу.

Эндогенный синтез оротовой кислоты полностью обеспечивает физиологические потребности организма человека. Однако требуется ее дополнительное введение после кровопотери или воздействия проникающей радиации, за счет чего обеспечивается более быстрое образование эритроцитов и лейкоцитов. Оротовая кислота увеличивает фагоцитарную способность лейкоцитов.

На фоне гепатитов токсического генеза дополнительное введение оротовой кислоты снижает количество разрушенных клеток и очагов воспаления. Быстрее восстанавливается экскреторная функция печени и состав белков сыворотки крови. Витамин В₁₃ используется также для лечения язвы желудка и инфаркта миокарда. Поскольку этот витамин стимулирует синтез белка, то его используют для выхаживания недоношенных или ослабленных болезнью детей. Оротовая кислота применяется для негормональной стимуляции анаболических процессов после тяжелых физических нагрузок, травм и операций.

Оротовая кислота обладает малой токсичностью, однако поступление в организм в больших количествах может отрицательно влиять на жировой обмен в печени (и вызывать ее жировую дистрофию).

Источником оротовой кислотой являются дрожжи, печень, молоко. Суточная потребность составляет 300 мг.

Витамин U (лат. ulcus – язва) – биологически активный компонент пищи, обладающий противоязвенным действием. Содержание витамина U в капусте - 50-85 мг/100г. Действующим началом капустного сока является S-метилметионинсульфоний - производное аминокислоты метионина, содержащее дополнительную метильную группу. Источником витамина U также служат спаржа, морковь, томат, лук, зелень петрушки и другие огородные культуры.

Метилметионинсульфоний участвует в обменных процессах, в том числе метилировании гистамина, что способствует нормализации кислотности желудочного сока и проявлению антиаллергического действия. К настоящему времени незаменимость витамина U не доказана.

В ряде клиник препараты метилметионинсульфония используются для лечении язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки. На его фоне нормализуется секреторная функция желудка, снимается боль, исчезают проявления диспепсии и отмечается заживление язв у большинства больных. Рекомендуемое суточное потребление 200 мг.

Витамин В₁₅ (пангамовая кислота) содержится во многих продуктах растительного и животного происхождения (греч. pan - всюду, gami - семя). В одно время В₁₅ пользовался популярностью как «витамин» с широким спектром лечебного действия.

Физиологический функции пангамовой кислоты обусловлены наличием у нее двух метильных групп и участием в процессах трансметилирования. Являясь донором метильных групп витамин В₁₅ способен нормализовать белковый и липидный обмены, снижать холестерин крови, повышать содержание креатинфосфата в мышцах и гликогена в печени. Потребность организма в пангамовой кислоте возрастает при интенсивных метаболических процессах, связанных с физической нагрузкой, стрессом и гипоксией.

Четких доказательств связи между недостатком пангамовой кислоты и нарушениями функций организма человека и животных в настоящее время нет. Согласно современным взглядам, витамин В₁₅ не относится к незаменимым факторам питания, хотя и является биологически активным соединением.

Богаты пангамовой кислотой семена тыквы, подсолнечника, кунжута, а также миндаль, фисташки и печень.

Пангамовая кислота не токсична. Суточная потребность составляет 150-300 мг.

Карнитин (витамин Вт) по химической структуре близок к аминокислотам. Карнитин образуется в печени, почках и головном мозге организма человека из незаменимой аминокислоты лизина, при участии витаминов (С, В₆, РР) и железа. Карнитин стимулирует окисление жирных кислот, повышая использование жиров в качестве источников энергии, поэтому находит применение при тяжелых физических и спортивных нагрузках. Дефицит карнитина способствует нарушению липидного обмена, в том числе развитию ожирения, а также появлению дистрофических процессов в миокарде.

Карнитин входит в ряд биологически активных добавок, рекомендуемых при сердечно-сосудистых заболеваниях и ожирении. Однако в 2001 г. Американская ассоциация кардиологов сообщила об отсутствии доказательств в пользу применения карнитина при сердечно-сосудистых заболеваниях.

Карнитин содержится в повседневно употребляемых продуктах, в основном животного происхождения. Из рациона усваивается до 75 % карнитина.

Потребность в карнитине взрослого человека – 300 мг в сутки, для детей 4-6 лет – 60-90 мг/сут; для детей 7-18 лет от 100 до 300 мг/сутки; для активно тренирующихся спортсменов – 2-3 г.

Парааминобензойная кислота – биологически активное вещество, входящее в состав фолиевой кислоты и ее производных. Парааминобензойная кислота может быть отнесена к пребиотическим факторам, так как она необходима микроорганизмам кишечника для синтеза незаменимой для них фолиевой кислоты. Нарушение синтеза фолиевой кислоты вызывает бактериостатический эффект и приводит к развитию дисбактериоза. Многие высшие животные, в том числе человек, не способны использовать парааминобензойную кислоту для синтеза фолиевой кислоты и должны получать последнюю в готовом виде с пищей.

Парааминобензойная кислота оказывает антиаллергическое действие, стимулирует работу ЦНС, предохраняет кожу от солнечных ожогов. Ее используют в терапии интоксикаций мышьяком, сурьмой и некоторыми кислотами. Этиловый эфир парааминобензойной кислоты (анестезин) и диэтиламиноэтиловый эфир (новокаин) нашли исключительно важное применение как обезболивающие средства в медицине.

В значительных количествах парааминобензойная кислота содержится в печени, почках, отрубях. Суточная потребность - 100 мг.

Коэнзим Q₁₀ (убихинон) – витаминоподобное вещество, относящееся к жирорастворимым коферментам. Коэнзим Q₁₀ присутствует во всех живых клетках животных, растений и микроорганизмов. Отсюда его второе название – убихинон (лат. ubiquitous – повсеместный или вездесущий). Он входит в состав митохондрий, биомембран и липопротеинов клеток. В организме человека убихиноны синтезируются в митохондриях из мевалоновой кислоты, производных тирозина и фенилаланина. По химической природе коэнзим Q₁₀ имеет сходство в строении молекулы с витаминами Е и К.

Коэнзим Q₁₀ необходим для нормальной жизнедеятельности живых организмов, так как играет ключевую роль в важнейших биохимических процессах: окислительном фосфорилировании (является компонентом цепи переноса электронов в митохондриях), синтезе АТФ и антиоксидантной защите. Наибольшая концентрация коэнзима Q₁₀ в тканях с высоким уровнем энергетическим обменом - сердечной мышце и печени.

В 1978 году за научное подтверждение схемы участия убихинона в энергетическом метаболизме клеток американскому ученому Питеру Митчеллу была присуждена Нобелевская премия в области химии.

Убихинон, в отличие от других антиоксидантов, регенерируется организмом. Кроме того, он способен восстанавливать антиоксидантную активность витамина Е - α-токоферола.

Дефицит коэнзима Q₁₀ приводит к хроническому энергетическому голоду клетки, снижению обмена веществ, замедлению тканевого дыхания и накоплению продуктов обмена. Такие клетки быстро стареют и погибают. Существует мнение, что старение (снижение функциональных возможностей сердечно-сосудистой системы, кожи и др.) связано с уменьшением синтеза в организме коэнзима Q₁₀. Показано, что к двадцати годам концентрация коэнзима Q₁₀ в миокарде достигает максимума, к 40 годам содержание уменьшается до 70 %, а к 60 годам — падает на 50 % от максимального значения. Естественный уровень коэнзимаа Q₁₀ в крови человека составляет около 1 мг/мл.

Снижение концентрации коэнзима Q₁₀ в организме может происходить и при различных заболеваниях. Некоторые исследователи связывают дегенеративные заболевания (атеросклероз, болезнь Паркинсона, болезнь Альцгеймера) с недостатком естественного синтеза коэнзима Q₁₀. Дефицит коэнзима Q₁₀ может также возникать при гипертиреозе, гепатитах, бронхиальной астме и др.

Основными источниками коэнзима Q₁₀ в питании служат животные продукты - печень, сердце, почки, говядина, свинина, куры, рыба, яйца. В растительных продуктах он содержится в пшеничных зародышах, растительном масло, орехах, бобовых, шпинате, капусте.

Рекомендуемый уровень потребления коэнзима Q₁₀ для взрослых – 30 мг в сутки.

Микроэлементы

Кобальт (Со) входит в состав витамина В₁₂, участвует в синтезе тиреоидных гормонов, активирует ферменты обмена жирных кислот и метаболизма фолиевой кислоты. Недостаточное поступление кобальта с пищей может нарушать кишечную микрофлору и приводит к дисбактериозу. Кобальт, наряду с железом и медью, участвует в кроветворении. Ингибируя SH-группы оксиредуктаз и вызывая гипоксию костного мозга, он тем самым стимулирует эритропоэз.

До 90 % кобальта поступает в организм человека с продуктами растительного происхождения. Относительно много кобальта в орехах, бобовых и какао (12-20 мкг/100г), картофеле, томатах, луке, овсяной и пшенной крупе, зеленом салате, грушах, грибах (4-10 мкг/100г). Существенным источником кобальта является питьевая вода.

Рекомендуемые суточное потребление кобальта для взрослых 10 мкг/сутки.

Кобальт является промышленным ядом и оказывает токсическое действие на органы дыхания, кроветворения, ЖКТ и нервную систему рабочих, контактирующих с этим элементом.

Кремний (Si) участвует в формировании и ремоделировании хрящевой и костной ткани, являясь структурным компонентом гликозоаминогликанов и стимулируя синтез коллагена. Отмечено снижение количества кремния в аорте не только с увеличением возраста, но и при развитии атеросклероза.

Основными поставщиками кремния являются зерновые, крупы, макароны, бобовые, пиво. Много кремния в бананах – 5,4 мг/100г, однако, усваивается из них он плохо. До 1/3 кремния поступает в организм с водой.

Рекомендуемый уровень потребления для взрослых 30 мг/сутки.

Индольные соединения. Индолы относятся к продуктам гидролиза глюкозинолатов растений семейства крестоцветных. Биологическая активность пищевых индолов (индол-3-карбинол, аскорбиген, индол-3-ацетонитрил) связана с их способностью индуцировать активность монооксигеназной системы и некоторых ферментов II фазы метаболизма ксенобиотиков (глутатионтрансферазы). Имеются данные эпидемиологических наблюдений о существовании определенной связи между высоким уровнем потребления индол-3-карбинола и снижением частоты риска развития некоторых видов гормонозависимых опухолей.

Индольные соединения содержатся в капусте (белокочанная, цветная, брокколи, брюссельская), репе, кресс-салате, брюкве, редьке, редисе, хрене и горчице.

Рекомендуемый уровень потребления для взрослых 50 мкг/ сутки.

Изофлавоны (генистеин, дайдзеин, глицетеин) и изофлавонгликозиды (генестин, дайдзин, глицитин). Содержатся в бобовых (соя, фасоль). Не являясь стероидными соединениями, они способствуют нормализации холестеринового обмена, оказывают антиоксидантное действие, способствуют нормализации обмена кальция, гормонального баланса. Рекомендуемый уровень потребления для взрослых 50 мг/ сутки.

Растительные стерины (фитостерины) - строительный материал для образования стероидных гормонов, витаминов группы Д, желчных кислот, являются структурными элементами для образования клеточных оболочек. Фитостерины существенно снижают уровень свободного холестерина в липопротеидах низкой плотности, способны вытеснять холестерин из мембранных структур. Они компенсируют гормональный дисбаланс в ответ на воздействие внешних и внутренних факторов, регулируют продукцию цитокинов - специальных белковых молекул, управляющих работой всей иммунной системы, согласуют работу иммунной системы с эндокринной.

Фитостерины содержатся в различных видах растительной пищи человека и в морепродуктах. Они являются обязательным компонентом растительных масел.

Рекомендуемый уровень потребления растительных стеринов (фитостеринов) для взрослых 300 мг/сут.

Глюкозамин сульфат (глюкозамин)– полисахарид хрящевой ткани животных и рыб, входит в состав гликопротеинов. Естественный компонент пищи человека. Участвует в формировании ногтей, связок, кожи, костей, сухожилий, суставных поверхностей, клапанов сердца и др. Положительное действие глюкозаминсульфата на организм человека и функциональную активность опорно-двигательного аппарата доказано в клинических исследованиях. Рекомендуемый уровень потребления для взрослых 700 мг/ сутки.