Витамины (от лат. vita – жизнь), низкомолекулярные органические соединения различной химической природы, необходимые в незначительных количествах для нормального обмена веществ и жизнедеятельности живых организмов. Многие витамины – предшественники кофакторов, в составе которых участвуют в различных ферментативных реакциях. Все животные и растения нуждаются почти во всех известных витаминах, и поэтому растения, а также некоторые животные обладают способностью синтезировать те или иные витамины. Однако человек и ряд животных, по-видимому, в процессе эволюции утратили эту способность.
В настоящее время все витамины делят на 2 группы: водорастворимые и жирорастворимые. К витаминам, растворимым в воде, относят: витамины группы B – B1 (тиамин, аневрин), B2 (рибофлавин), PP (никотиновая кислота, никотинамид, ниацин), B6 (пиридоксин, пиридоксаль, пиридоксамин), B12 (цианкобаламин); фолиевая кислота (фолацин, птероиглютаминовая кислота); В3 – пантотеновая кислота; биотин (витамин H); C(аскорбиновая кислота). К витаминам, растворимым в жирах, относятся: витамин A (ретинол); D (кальциферолы); E (токоферолы); K (филлохиноны). Так как незаменимые жирные кислоты по своему физиологическому действию сходны с витаминами, их относят иногда к жирорастворимым витаминам (витамин F).
Жирорастворимые витамины могут накапливаться в организме, откладываясь про запас в жировой ткани, и затем по мере необходимости могут использоваться.
2. Длительное употребление пищи, лишённой витаминов, вызывает заболевания (гипо- и авитаминозы).
а) авитаминоз – комплекс симптомов, которые развиваются в результате длительного, полного отсутствия одного витамина;
б) полиавитаминоз – отсутствия нескольких витаминов;
в) гиповитаминоз – состояние, которое характеризуется недостаточным поступлением витаминов;
г) гипервитаминоз – комплекс физиологических и биохимических нарушений, возникающих вследствие длительного и избыточного введения в организм любого из витаминов.
Витамин A широко распространен в природе. Он содержится только в продуктах животного происхождения: в печени крупного рогатого скота, свиней, птиц, в желтке яиц, сливочном масле, мясе и рыбе. Особенно много свободного витамина A в жирах печени морского окуня (35%), трески, палтуса, акулы и тунца.
Наибольшее количество витамина D содержится в продуктах животного происхождения: сливочном масле, желтке яиц, печени, жирах, в том числе в рыбьем жире. Из растительных продуктов наиболее богаты провитамином D растительные масла (подсолнечное, оливковое и др.); много витамина D в дрожжах.
Витамин Е широко распространен в природе. Важнейшим источником витамина Е для человека являются растительные масла (подсолнечное, оливковое, хлопковое, соевое, кукурузное и др.), а также листовые овощи – салат и капуста.
Витамины группы а
Витамин А (ретинол) известен в виде трех витаминов: А1, А2 и цис-формы витамина А1. С химической точки зрения витамин А1 представляет собой 20-атомный циклический непредельный одноатомный спирт, состоящий из шестичленного кольца (β-ионона), двух остатков изопрена и первичной спиртовой группы.
Витамин А2 отличается от А1наличием дополнительной двойной связи в кольце β-ионона.
Витамины группы A существуют в виде стереоизомеров, несколько отличающихся по биологической активности. Биологическая активность витамина А2 в два раза меньше, чем витамина А1.
Витамины группы A хорошо растворимы в жирах и жировых растворителях: хлороформе, бензоле, ацетоне, эфире, спиртах и др
Признаки недостаточности витамина A у человека и животных: торможение роста, похудание и общее истощение организма, сухость кожи, ксерофтальмия («сухие глаза»), сухость слизистых оболочек, стерильность самцов, «куриная слепота». Последняя используется для ранней диагностики недостаточности витамина А. «Куриная слепота» выражается в том, что организм теряет способность различать предметы в сумерках, хотя больные днем видят нормально.
В растениях витамин А не встречается, но многие растения содержат провитамин А – каротиноиды, которые в организме человека и животных ферментативным путем могут превращаться в витамин А. Каротиноиды впервые выделены из моркови (от лат. «карота» – морковь). Наиболее изучены три типа каротиноидов: α-, β- и γ-каротины, отличающиеся как по химическому строению, ак и по биологической активности. Наибольшей биологической активностью обладает β-каротин, так как он содержит два β-иононовых кольца и при его гидролитическом распаде под действием фермента каротиназы (каротин-диоксигеназы) образуются две молекулы витамина А.
Схема превращения провитамина А) в ретинол (витамин А)
При гидролитическом расщеплении α- и γ-каротина образуется по одной молекуле витамина А, так как эти провитамины содержат по одному β-иононовому кольцу. Степень усвояемости каротиноидов и свободного витамина А зависит от содержания жиров в пище. β-каротин придает моркови, тыкве, батату, апельсинам, персикам и другим овощам и фруктам характерный для них цвет.
Каротиноиды наряду с хлорофиллом содержатся также во всех зеленых частях растениях.
Из плодов довольно высокое содержание каротина лишь в облепихе и рябине, затем в черной смородине, в цитрусовых, а также в персиках и гораздо меньше его в вишне, землянике, малине. В других плодах и овощах содержание каротина не превышает 0,2 мг на 100 г или он содержится в следовых количествах.
Витамин А, как и каротин, устойчив к температуре в процессе варки, но чувствителен к свету и кислороду воздуха, поэтому продукты, содержащие этот витамин, теряют его при неправильном хранении.