Электрохимические методы анализа

Ионометрия. Метод служит для определения ионов K⁺, Na⁺, Ca²⁺, Mn²⁺, F^–, I^–, Сl^– и т. д.

Метод основан на использовании ионоселективных электродов, мембрана которых проницаема для определенного типа ионов (отсюда, как правило, высокая селективность метода).

Количественное содержание определяемого иона проводится либо с помощью градуировочного графика, который строится в координатах Е–рС, либо методом добавок. Метод стандартных добавок рекомендуется использовать для определения ионов в сложных системах, содержащих высокие концентрации посторонних веществ.

Полярография. Метод переменно–токовой полярографии используют для определения токсичных элементов (ртуть, кадмий, свинец, медь, железо).

Метод основан на изучении вольтамперных кривых, полученных при электролизе электроокисляющегося или электровосстанавливающегося вещества. В качестве индикаторного электрода в полярографии чаще всего применяют ртутный капельный электрод, иногда твердые микроэлектроды – платиновый, графитовый. В качестве электрода сравнения используют либо ртуть, налитую на дно электролизера, либо насыщенный каломельный полуэлемент.

По мере увеличения напряжения наступает момент, когда все ионы, поступающие к электроду за счет диффузии, немедленно разряжаются и концентрация их в приэлектродном слое становится постоянной и практически равной нулю. Ток, протекающий в это время в цепи, называют предельным диффузионным током.

Количественный полярографический анализ основан на использовании прямой пропорциональной зависимости величины диффузионного тока от концентрации определяемого элемента.

Контрольные вопросы

1. Какие химические элементы относятся к макроэлементам?
2. Какие функции выполняют минеральные вещества в организме человека?

1. Какова роль кальция в организме человека?
2. Какие химические элементы относят к микроэлементам и каковы их функции в организме человека?
3. Какую роль играет железо в организме человека и в каких пищевых продуктах оно содержится?
4. Какие последствия могут наблюдаться при дефиците иода в организме и как этого можно избежать?
5. Какие виды технологической обработки сырья и пищевых продуктов способствуют потере минеральных веществ?
6. Приведите примеры взаимодействия некоторых микроэлементов и витаминов.
7. Какие методы определения содержания макро– и микроэлементов вы знаете?

244:: 245:: Содержание

246:: 247:: 248:: 249:: 250:: Содержание

ГЛАВА 6.
ВИТАМИНЫ

Витамины – низкомолекулярные органические соединения различной химической природы, биорегуляторы процессов, протекающих в живом организме. Это важнейший класс незаменимых пищевых веществ. Для нормальной жизнедеятельности человека витамины необходимы в небольших количествах, но так как организм не может удовлетворить свои потребности в них за счет биосинтеза (он не синтезирует витамины или синтезирует их в недостаточном количестве), они должны поступать с пищей в качестве ее обязательного компонента. Из витаминов образуются коферменты или простетические группы ферментов, некоторые из них участвуют в транспортных процессах через клеточные барьеры, в защите компонентов биологических мембран и т. д. Отсутствие или недостаток в организме витаминов вызывает болезни недостаточности: гиповитаминозы (болезни в результате длительного недостатка) и авитаминозы (болезни в результате отсутствия или резко выраженного глубокого дефицита витаминов). Недостаток одного витамина относят к моногиповитаминозам, нескольких – полигиповитаминозам. При гиповитаминозах наблюдается утомляемость, потеря аппетита, раздражительность, нестойкость к заболеваниям, кровоточивость десен. При авитаминозах проявляются болезни, вызванные значительным дефицитом витаминов (бери–бери, цинга, пеллагра и др.). По мнению некоторых специалистов, существуют пограничные состояния, при которых в определенных условиях может развиться дефицит витаминов.

Основная причина нехватки витаминов в организме человека – недостаточное их поступление с пищей (первичные, экзогенные авитаминозы), однако в отдельных случаях наблюдается эндогенные или вторичные авитаминозы, связанные с нарушением процессов усвоения витаминов в организме. По данным института питания РАМН (В. Б. Спиричев) наиболее важными причинами гипо– и авитаминоза (в обобщенном виде) являются следующие:

1. Недостаточное поступление витаминов с пищей, связанное с их низким содержанием в рационе, снижением общего количества потребляемой пищи, потерями витаминов в ходе технологического потока.
2. Угнетение кишечной микрофлоры, продуцирующей некоторые витамины.
3. Нарушение ассимиляции витаминов.
4. Повышенная потребность в витаминах, связанная с особенностями физиологического состояния организма или интенсивной физической нагрузкой, особыми климатическими условиями.
5. Врожденные генетически обусловленные нарушения обмена и функций витаминов.

При приеме витаминов в количестве, значительно превышающем физиологические нормы, могут развиться гипервитаминозы. Это особенно характерно для жирорастворимых витаминов.

Людям еще в глубокой древности было известно, что отсутствие некоторых продуктов в пищевом рационе может быть причиной заболеваний (бери–бери, "куриной слепоты", цинги, рахита), но только в 1880 г. русским ученым H. И. Луниным была экспериментально доказана необходимость неизвестных в то время компонентов пищи для нормального функционирования организма. Свое название они получили, по предложению польского биохимика К. Функа (от лат. vita – жизнь), выделившего необходимый для жизнедеятельности человека фактор из рисовых отрубей (витамин B₁), который оказался амином. Сейчас известно свыше тринадцати соединений, относящихся к витаминам. Различают собственно витамины и витаминоподобные соединения (полная незаменимость которых не всегда доказана). К ним относятся биофлавоноиды (витамин P), пангамовая кислота (витамин B₁₅), парааминобензойная кислота (витамин H₁), оротовая кислота (витамин B₁₃), холин (витамин B₄), инозит (витамин H₃), метилметионинсульфоний (витамин U), липоевая кислота, карнитин. Витаминоподобные соединения могут быть отнесены к важным биологически активным соединениям пищи, выполняющим разнообразные функции. В отдельных продуктах содержатся провитамины – соединения, способные превращаться в организме человека в витамины, например β–каротин, превращающийся в витамин А; эргостеролы, под действием ультрафиолетовых лучей они превращаются в витамин D.

Так как химическая природа витаминов была открыта после установления их биологической роли, их условно обозначили буквами латинского алфавита (А, В, С, D и т. д.); они сохранились и до настоящего времени для обозначения групп соединений, родственных по структуре, с общими биохимическими функциями (витамеры).

По растворимости витамины могут быть разделены на две группы (табл. 6.1): водорастворимые (B₁, B₂, B₆, PP, С и др.) и жирорастворимые (A, D, E, К).

Таблица 6.1. Номенклатура, классификация витаминов и витаминоподобных соединений

I. Водорастворимые витамины
Витамины, представленные преимущественно одним соединением
Рекомендуемое наименование	Старые наименования
Тиамин	Витамин B1 (анейрин)
Рибофлавин	Витамин B2 (лактофлавин)
Пантотеновая кислота	Витамин B3 или B5
Биотин	Витамин H
Аскорбиновая кислота	Витамин С
Семейства витаминов
Рекомендуемое групповое название	Индивидуальные представители
Витамин В6	Пиридоксин; пиридоксаль; пиридоксамин
Ниацин (витамин PP)	Никотиновая кислота; никотинамид
Фолацин	Фолиевая кислота; тетрагидрофилиевая кислота и ее производные
Кобаламины (витамин B12)	Цианокобаламин; оксикобаламин; метилкобаламин
II. Жирорастворимые витамины
Рекомендуемое групповое название	Индивидуальные представители
Витамин А	Ретинол; ретинилацетат; ретиналь; ретиноевая кислота
Витамин D (кальциферолы)	Эргокальциферол (витамин D2); холекальциферол (витамин D3)
Витамин Е	α–, β–, γ– и σ–Токоферолы; α–, β–, γ– и σ–токотриенолы
Витамин К	2–Метил–3–фитил–1,4–нафгохинон (филлохи–нон, витамин K1); менахиноны (витамины K2); 2–метил–1,4–нафтохинон (менадион, витамин K2)
III. Витаминоподобные соединения
Технологическая функция	Наименование соединения
Незаменимые пищевые вещества с пластической функцией	Холин; инозит (миоинозит, мезоинозит)
Биологически активные вещества, синтезируемые в организме человека	Липоевая кислота; оротовая кислота; карнитин
Фармакологически активные вещества пищи	Биофлавоноиды; метилметионинсульфоний (витамин U); пангамовая кислота (витамин B15)
Факторы роста микроорганизмов	Парааминобензойная кислота

В качестве единицы измерения пользуются миллиграммами (1 мг = 10^–3 г), микрограммами (1 мкг = 0,01 мг = 10^–6 г) на 1 г продукта или мг% (миллиграммы витаминов на 100 г продукта) и мкг% (микрограммы витаминов на 100 г продукта). Потребность человека в витаминах зависит от его возраста, состояния здоровья, условий жизни, характера деятельности, содержания в пище основных компонентов питания. Сведения о потребности взрослого человека в витаминах приведены в табл. 6.2.

Таблица 6.2. Нормы рекомендуемой физиологической потребности в витаминах в сутки для взрослого населения

Витамины	Форма продукта	EEC общая*	Норма МЗ**
Витамин А	Ретинола эквивалент	800 мкг	900 мкг
	Ретинола ацетат/пальмитат	2667 ME	3000 ME
Витамин D	Холекальциферол	5 мкг	2,5 мкг
		200 ME	100 ME
Витамин E	Токоферола эквивалент	10 мг	9 мг
	dl–α–токоферола ацетат	14,9 мг	14,9 мг
Витамин К1		80 мкг (RDA, США)	–
Витамин B1	Тиамин	1,4 мг	1,2–2,1 мг
	Тиамина гидрохлорид	1,8 мг	1, 6–2,7 мг
	Тиамина моногидрат	1,7мг	–
Витамин B2	Рибофлавин	1,6 мг	1, 5–2,4 мг
	Рибофлавин–5'–фосфат	2,3 мг	2,1 –3,4 мг
Витамин B6	Пиридоксин	2,0 мг	2,0 мг
	Пиридоксина гидрохлорид	2,44 мг	2,44 мг
Витамин PP	Ниацин/ниацинамид	18мг	16–28 мг
Витамин B3	Пантотеновая кислота	6 мг	–
	Пантотенат кальция	6,66 мг	–
Фолиевая кислота		200 мкг	200 мкг
Витамин B12		1 мкг	3 мкг
Биотин		150 мкг	–
Витамин С	Аскорбиновая кислота	60 мг	70–100 мг
	Аскорбат натрия	67,2 мг	–

* EEC– рекомендуемая суточная потребность, EEC 90/496 (Европейское Экономическое Сообщество).

** Норма МЗ СССР – норма физиологических потребностей в пищевых веществах и энергии для различных групп населения, СССР, Москва, 1991 г. Использованы данные по нормам физиологических потребностей для взрослого населения (в день).

В то же время имеется группа соединений, близких к витаминам по строению, которые, конкурируя с витаминами, могут занять их место в ферментных системах, но не в состоянии выполнить их функции. Они получили название антивитаминов (см. раздел 11.4).

246:: 247:: 248:: 249:: 250:: Содержание

250:: 251:: 252:: 253:: 254:: 255:: 256:: 257:: Содержание

ВОДОРАСТВОРИМЫЕ ВИТАМИНЫ

Витамин С (L–аскорбиновая кислота). Впервые выделен из лимона. В химическом отношении представляет собой γ–лактон 2,3–дегидро–4–гулоновой кислоты, легко переходит в окисленную форму – L–дегидроаскорбиновую кислоту.

Необходим для нормальной жизнедеятельности человека: противоцинготный фактор, участвует во многих видах окислительно–восстановительных процессов, положительно действует на центральную нервную систему, повышает сопротивляемость человека к экстремальным воздействиям, участвует в обеспечении нормальной проницаемости стенок капиллярных сосудов, повышает их прочность и эластичность, способствует лучшему усвоению железа, нормальному кроветворению. При нехватке витамина С наблюдается сонливость, утомляемость, снижается сопротивляемость организма человека к простудным заболеваниям, при авитаминозе развивается цинга. Важнейшая физиологическая функция витамина – способность обратно окисляться в дегидроаскорбиновую кислоту под действием аскарбатоксидазы, с образованием окислительно–восстановительной системы и переносом протонов и электронов.

Установлена важная роль витамина С в синтезе ряда гормонов и нейротрансмиттеров, метаболизме фолиевой кислоты и аминокислот, его антиоксидативные функции, которые усиливаются в присутствии антиоксидантов: витамина E и β–каротина. Широкое применение в пищевой промышленности нашли аскорбат кальция и аскорбилпальмитат.

Все необходимое количество витамина С человек получает с пищей. Основные его источники – овощи, фрукты, ягоды: в свежем шиповнике 300–20 000 мг%, черной смородине 200–500 мг%, капусте 50–70 мг%, молодом картофеле 20–30 мг%. Витамин С крайне нестоек, легко разрушается кислородом воздуха в присутствии следов железа и меди, более устойчив в кислой среде, чем в щелочной, мало чувствителен к свету. В силу нестойкости его содержание в овощах и плодах при их хранении быстро снижается. Исключение – свежая и квашеная капуста. При тепловой обработке пищи разрушается на 25–60%.

Витамин С используется для обогащения соков, водорастворимых напитков, сухих завтраков, молока, в качестве хлебопекарного улучшителя, для сохранения цвета мясных продуктов совместно с нитратами и нитритами.

Витамин В₁ (тиамин, аневрин). Тиамин участвует в регулировании углеводного обмена, а также в реакциях энергетического обмена. Недостаток его вызывает нарушение в работе нервной, сердечно–сосудистой, пищеварительной систем, полиневрит (бери–бери). Действующей в организме формой витамина В₁ является его тиаминдифосфат (ТДФ, кокарбоксилаза).

Кокарбоксилаза – простетическая группа ряда ферментов, биологическая функция которой декарбоксилирование пировиноградной кислоты (CH₃COCOOH) и расщепление С–С–связей α–кетокислот и α–кетоспиртов.

Витаминзависимые ферменты – пируватдегидрогеназа, а–кетоглуто–матдегидрогеназа, транскетолаза.

Основные источники витамина B₁ – продукты из зерна: пшеничный и ржаной хлеб, хлеб из муки грубого помола, некоторые крупы (в овсяной – 0,5 мг%, ядрице – 0,4 мг%), бобовые (в горохе – 0,8 мг%, фасоли 0,5 мг%), свинина – 0,5–0,6 мг%, шрот соевый – 2,2 мг%. Витамин B₁ содержится в периферийных частях зерна, и при помоле переходит в отруби (рис. 6.1). Для увеличения содержания тиамина на мельзаводах проводят обогащение муки высшего и I сорта синтетическим тиамином.

Рис. 6.1. Снижение содержания витамина B₁ в муке, в зависимости от ее выхода (Рош Витамины)

Витамин В₁ используют для обогащения продуктов из риса, детского питания, молока и молочных продуктов, зерновых продуктов быстрого приготовления. Витамин В₁ стоек к действию кислорода, кислот, редуцирующих веществ, чувствителен к действию света, температуры. В щелочной среде легко разрушается, например, при добавлении в тесто щелочных разрыхлителей: соды, углекислого аммония. Расщепляется и под влиянием фермента тиаминазы, который содержится в сырой рыбе, но разрушается при ее варке.

H

Витамин B₂ (рибофлавин). Участвует в качестве кофермента флавинмонуклеотида в ферментных системах, катализирующих транспорт электронов и протонов в окислительно–восстановительных реакциях, протекающих в живом организме. Участвует в обмене белка, жира, нормализует функцию нервной, пищеварительных систем. Koферментам витамина B₂ принадлежит важная роль при превращениях B₆ и фолиевой кислоты в их активные коферментные формы, триптофана в ниацин. При недостатке рибофлавина возникают заболевания кожи (себорея, псориаз), воспаление слизистой оболочки ротовой полости, появляются трещины в углах рта, развиваются заболевания кровеносной системы и желудочно–кишечного тракта.

Источники витамина B₂ (содержание, мг%) в молочных продуктах: молоке – 0,15, твороге – 0,3, сыре – 0,4; в яйцах – 0,4; в хлебе – 0,1; в ядрице – 0,2; в мясе – 0,1–0,2; в печени – 2,2; в бобовых – 0,15; в овощах и фруктах – 0,01–0,06.

Некоторое количество витамина B₂ поступает в организм человека в результате деятельности кишечной микрофлоры. Витамин B₂ устойчив к повышенным температурам, окислению, не разрушается в кислой среде, нестоек к действию восстановителей в щелочной среде, разрушается под действием света.

Пантотеновая кислота (по греч.– "вездесущий"; витамин B₃). Входит в качестве кофермента А (коэнзим A, KoA) в состав ферментов биологического ацилирования, участвует в биосинтезе и окислении жирных кислот, липидов, синтезе холестерина, стероидных гормонов.

Отсутствие пантотеновой кислоты в организме вызывает вялость, дерматит, выпадение волос, онемение пальцев ног. Признаки гиповитаминоза у человека наблюдаются редко, т. к. кишечная палочка синтезирует B₃. Пантотеновая кислота широко распространена в природе. Основные источники (мг%): печень и почки – 2,5–9; гречиха – 2,6; рис – 1,7–2,1; овес – 2,5; яйца – 1,4–2,7. Кулинарная обработка не приводит к значительному разрушению пантотеновой кислоты, но до 30% ее может переходить в воду при варке. Чувствительна к действию кислот, оснований.

Витамин PP (ниацин). Под этим названием имеют в виду два вещества, обладающих практически одинаковой витаминной активностью: никотиновая кислота и ее амид (никотинамид).

Ниацин является коферментом никотинамидадениндинуклеотид (НАД) и никотинамидадениндинуклеотидфосфат (НАДО) большой группы НАД– и НАДФ–зависимых ферментов дегидрогеназы, участвующих в окислительно–восстановительных реакциях, протекающих в клетках. Никотинамидные KO–ферменты играют важную роль в тканевом дыхании. При недостатке витамина PP в организме наблюдается вялость, быстрая утомляемость, бессонница, сердцебиение, пониженная сопротивляемость к инфекционным заболеваниям. Ниацин способствует усвоению растительного белка, поэтому он важен для лиц, не употребляющих животные белки. Он участвует в углеводном обмене, способствует деятельности желудочно–кишечного тракта.

При значительном недостатке развивается пеллагра (от итал. pella – шершавая кожа) – тяжелое заболевание, приводящее к расстройству слизистой полости рта и желудка, появляются пятна на коже, нарушаются

функции нервной и сердечно–сосудистой систем, психики. Потребность в ниацине покрывается за счет его поступления с пищей и образования из триптофана (из 60 мг триптофана, поступающего с пищей, образуется 1 мг ниацина). Это необходимо учитывать при оценке пищевых продуктов, как источников витамина PP. Например, в районах, в которых важным источником питания являются бедные триптофаном кукуруза и сорго, наблюдается РР–витаминная недостаточность и заболевание пеллагрой.

Источники витамина PP – мясные продукты (особенно печень и почки): говядина содержит его – 4,7; свинина – 2,6; баранина – 3,8; субпродукты – 3,0–12,0 мг%. Богата ниацином и рыба: 0,7–4,0 мг%. Молоко и молочные продукты, яйца бедны витамином PP, но с учетом содержания триптофана они – удовлетворительные его источники. В ряде злаковых и получаемых из них продуктов витамин PP находится в связанной форме и практически не усваивается организмом. Содержание ниацина в овощах и бобовых невелико. При размоле зерна теряется до 80% ниацина (рис. 6.2). Ниацин используют для обогащения кукурузных и овсяных хлопьев, муки.

Рис. 6.2. Снижение содержания ниацина в муке, в зависимости от ее выхода (Рош Витамины)

Витамин PP хорошо сохраняется в продуктах питания, не разрушается под действием света, кислорода воздуха, в щелочных и кислых растворах. Кулинарная обработка не приводит к значительным потерям ниацина, однако часть его (до 25%) может переходить при варке мяса и овощей в воду.

Витамин B₆ (пиридоксин). Существует в трех различных химических формах: пиридоксин, пиридоксоль, пиридоксаль, пиридоксамин. Участвует в синтезе и превращениях амино– и жирных кислот в качестве кофермента пиридоксальфосфата (ПАЛФ) в пиридоксальных ферментах

азотистого обмена. Необходим для нормальной деятельности нервной системы, органов кроветворения, печени. Недостаток вызывает дермиты.

Витамин B₆ широко распространен в природе. Основные его источники для человека (мг%): мясные продукты – 0,3–0,4; рыба – 0,1–0,2; соя и фасоль – 0,9; крупы (ядрица) – 0,4; пшено – 0,52; картофель – 0,30. Он устойчив к повышенным температурам, кислотам, разрушается на свету и в щелочных средах. Некоторое количество витамина B₆ поступает в организм в результате деятельности кишечной микрофлоры. Витамин B₆ в виде пиридоксин гидрохлорида используется для обогащения муки, изделий из зерна, молочных продуктов, продуктов лечебно–профилактического и детского питания.

Фолиевая кислота (витамин B₉, фолацин). Под названием фолацин выступают два витамина: собственно фолиевая кислота и тетрагидрофолиевая кислота. Название произошло от лат. folium – лист. Участвует в процессах кроветворения, переносе одноуглеродных радикалов, синтезе амино– и нуклеиновых кислот, холина, пуриновых и пиримидиновых оснований в качестве кофермента тетрагидрофолиевой кислоты (ТГФК) соответствующих ферментов. Фолиевая кислота необходима для деления клеток, роста органов, нормального развития зародыша и плода, функционирования нервной системы.

Фолиевая кислота широко распространена в природе. Много ее (мкг%) в зелени и овощах (петрушка – 110, салат – 48, фасоль – 3, шпинат – 80), в печени – 240, почках – 56, хлебе – 16–27, твороге – 35–40; мало в молоке – 5 мкг%. В значительных количествах она вырабатывается микрофлорой кишечника. Недостаток фолиевой кислоты проявляется в нарушениях кроветворения (анемия, лейкемия), работе пищеварительной системы, снижении сопротивляемости организма к заболеваниям. Применяется для борьбы с болезнями кроветворной системы

(злокачественные анемии, лучевые заболевания, лейкозы, гастроэнтероколиты). Фолиевая кислота разрушается при термообработке, действии света. При пастеризации молока теряется 75% фолиевой кислоты. Легко разрушается в овощах при их переработке (до 90%). Однако в мясопродуктах и яйцах она устойчива. При кулинарной обработке мяса ее потери невелики.

Витамин B₁₂ (цианокобаламин, оксикобаламин, антианемический витамин). Является наиболее сложным химическим соединением среди витаминов.

При замене группы –C≡N на группу –ОН в молекуле цианокобала–мина образуется гидроксикобаламин, который в последнее время считается истинным витамином B₁₂. В организме человека кобаламины превращаются в кобаламид – кофермент B₁₂. Участвует в процессах кроветворения, превращениях аминокислот, биосинтезе (совместно с фолиевой кислотой) нуклеиновых кислот. При недостатке витамина В₁₂ наступает слабость, падает аппетит, развивается злокачественное малокровие, нарушается деятельность нервной системы. Для эффективного усвоения этого витамина организмом человека необходим внутренний фактор гликопротеид (с молекулярной массой около 9300) слизистой желудка

(внутренний фактор Костла), недостаток которого препятствует его всасыванию. Витамин B₁₂ содержится в продуктах животного происхождения; им богаты (мкг%) печень (50–100), дрожжи (50–60), почки (20–30); в рыбе – 10, говядине – 2–6, сыре – 1–2, молоке – 0,4 мкг%. Витамин применяется при лечении анемий, для нормализации функций кроветворения, в неврологии (полиневрит, радикулит). Разрушается при длительном действии световых лучей, в кислой и щелочной среде; термостабилен.

Биотин (витамин H, от нем. Haut – кожа). Входит в состав ферментов, катализирующих обратимые реакции карбоксилирования – декарбоксилирования, участвуя в биосинтезе липидов, аминокислот, углеводов, нуклеиновых кислот. Биотин необходим для нейтрализации авидина – H–белка сырого яичного белка, вытесняющего биотин из ферментных систем, образующих с ним нерастворимый комплекс (авидин–биотин), который не проходит через стенки кишечника.

При недостатке возникает депигментация и дерматит кожи, нервные расстройства. Потребность в биотине удовлетворяется за счет продуктов питания и его биосинтеза микрофлорой кишечника. Биотин содержится в большинстве пищевых продуктов. Основные источники биотина (мкг%): печень и почки – 80–140, яйца – 28. В молоке, мясе – до 3 мкг%. Из растительных продуктов богаты биотином продукты переработки зерна (мкг%): пшеничный хлеб – 4,8; овсяная крупа – 20; соя – 60; горох – 20. В процессе кулинарной обработки продуктов питания биотин практически не разрушается. Используется в качестве стимулятора при росте хлебопекарных дрожжей.

250:: 251:: 252:: 253:: 254:: 255:: 256:: 257:: Содержание

257:: 258:: 259:: 260:: Содержание

ЖИРОРАСТВОРИМЫЕ ВИТАМИНЫ

Витамин А. Встречается в качестве четырех индивидуальных представителей: ретинол, ретин ил ацетат, ретиналь, ретиноевая кислота. Ретинол в химическом отношении – непредельный одноатомный спирт, состоящий из β–ионового кольца и боковой цепи из двух остатков изопрена, имеющих первичную спиртовую группу. Он имеет два витамера A₁ и A₂ (у A₂ – дополнительная двойная связь в β–ионовом кольце). Витамин А был открыт в неомыляемой фракции жиров в 1912 г. Он участвует в биохимических процессах, связанных с деятельностью мембран клеток функционирования органов зрения. В форме ретинола витамин А является простетической группой зрительного белка – родопсина.

При недостатке ретинолаза медляется рост развивающегося организма, нарушается зрение (ксерофтальмия – сухость роговых оболочек; "куриная слепота"), особенно его адаптация к различной освещенности (гемералопия),происходит ороговение слизистых оболочек, появляются трещины кожи.

Обнаружен витамин только в продуктах животного происхождения, особенно много его в печени морских животных и рыб. В рыбьем жире – 15, печени трески – 4, в сливочном масле – 0,5, молоке – 0,025 мкг% витамина А.

Потребность человека в витамине А может быть удовлетворена и за счет растительной пищи, в которой содержатся его провитамины – каротины. Из молекулы β–каротина в организме человека образуется две молекулы витамина А. β–Каротина больше всего в моркови – 9,0, красном перце – 2, помидорах – 1, сливочном масле – 0,2–0,4 мкг%.

Ретинол легко окисляется и разрушается под действием света на воздухе. При кулинарной обработке разрушается до 30% витамина А.

Витамины группы D. Под этим термином понимают несколько соединений, относящихся к стеринам; наиболее активны – эргокальциферол (D₂) и холекальциферол (D₃). Первый является продуктом растительного, второй –"животного происхождения.

Витамин D регулирует содержание кальция и неорганического фосфора в крови, участвует в минерализации костей и зубов. Этим и

объясняется его второе название: кальциферол, или несущий кальций. Хронический дефицит его приводит к развитию рахита у детей и разрежению костей – остеопорозу – у взрослых (следствие его – частые переломы костей). Кальциферолы содержатся в продуктах животного происхождения (мкг%): рыбьем жире – 125; печени трески – 100; говяжьей печени – 2,5; яйцах – 2,2; молоке – 0,05; сливочном масле – 1,3–1,5. Потребность в этом витамине у взрослого человека удовлетворяется за счет его образования в коже под влиянием ультрафиолетовых лучей из провитаминов, например 7–дегидрохолестерина. У детей суточная потребность в этом витамине выше, чем у взрослых – 12–25 мкг, и при гипо– или авитаминозе необходимо его повышенное поступление с пищей или со специальными препаратами. При избытке витамина D у детей и взрослых (гипервитаминоз) развивается витаминная интоксикация. Витамин D не разрушается при кулинарной обработке, очень чувствителен к свету, действию кислорода, ионов металлов.

Токоферолы (витамин E). Обладающий наибольшей биологической активностью среди соединений этой группы, α–токоферол в чистом виде впервые был выделен в 1936 г. из зародышей пшеницы. Известно еще несколько представителей этой группы (токоферолы, метилтоколы), которые имеют меньшее количество метальных групп в ароматическом ядре и их аналоги – токотриенолы – с ненасыщенной боковой цепью.

Токоферолы регулируют интенсивность свободно–радикальных реакций в живых клетках, предотвращают окисление ненасыщенных жирных кислот в липидах мембран, влияют на биосинтез ферментов. При авитаминозе нарушаются функции размножения, наблюдается поражение миокарда, сосудистой и нервных систем. Витамин E выполняет не только витаминную, но и антиоксидантную функции, поэтому применяется для профилактики онкологических заболеваний при радиационном и

химическом воздействии на организм. Положительно влияет на функции половых желез. Применяется для профилактики ишемической болезни сердца, простатита, при снижении сексуальной активности. Распространены токоферолы в растительных объектах, в первую очередь в маслах: соевом – 115, хлопковом – 99, подсолнечном – 42 мг%. В хлебе содержится 2–4, в крупах – 2–15 мг%. Витамин E относительно устойчив при нагревании, разрушается под влиянием ультрафиолетовых лучей, кислорода.

Витамин К. Витамин К (от нем. Koagulationsvitamin – витамин коагуляции) открыт в 1929 г. как антигеморрагический фактор. Необходим человеку для нормализации или ускорения свертывания крови. По химической природе витамин К является хиноном с боковой изопреноидной цепью. Существует два ряда витаминов групы К – филлохинона (витамин К₁–рядa) и менахинона (витамина К₂–ряда).

Филлохиноны и их производные содержатся в зеленых частях растений и поступают в организм с пищей, менахиноны образуются в результате деятельности микрофлоры кишечника или при метаболизме нафтохинонов в тканях организма. Витамин К регулирует процесс свертывания крови, участвуя в образовании компонентов ее системы (протромбин и другие). При недостатке витамина К наблюдается повышенная кровоточивость, особенно при порезах. Основные источники его – укроп, шпинат, капуста. Витамин К устойчив к повышенным температурам, разрушается на свету, в щелочной среде.

257:: 258:: 259:: 260:: Содержание

260:: 261:: 262:: Содержание

ВИТАМИНОПОДОБНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

Витаминоподобные соединения, как уже указывалось, относятся к биологически активным соединениям, выполняющим важные и

разнообразные функции в организме. Их можно разделить на несколько групп (см. табл. 6.1, с. 248). В настоящем разделе учебника мы коротко остановимся только на некоторых.

Холин (холинхлорид) (СН₃)₃–N⁺(OH)––CH₂–CH₂OH. Входит в состав некоторых фосфолипидов (фосфатидилхолины).

Входит в состав ацетилхлорида, важнейшего нейромедиатора. Участвует в биосинтезе метионина, адреналина, нуклеиновых кислот. При авитаминозе наблюдается жировое перерождение печени, кровоизлияния во внутренних органах.

Биофлавоноиды. Наиболее важные представители: гесперидин, ка–техин, рутин. Биофлавоноиды – группа веществ, обладающих способностью укреплять, поддерживать эластичность стенок капилляров, снижать их проницаемость. Их особенностью является присутствие в качестве структурных компонентов циклов, в том числе ароматических и содержащих двойные связи, окси– и карбонильные группы, остатки сахаров.

Гесперидин – гликозид, содержащий глюкозу и рамнозу. Выделяют из цедры лимона.

Катехины – группа соединений, выделяемых из листов чая, бобов какао, винограда. Их представителями являются эпикатехин и рутин. Рутин – гликозид, состоящий из кварцетина, глюкозы и рамнозы. Часто

используется совместно с витамином С, который предохраняет его от окисления.

260:: 261:: 262:: Содержание

262:: Содержание