Витамины

  ВИТАМИНЫ
Витамины – это необходимые для нормальной жизнедеятельности низкомолекулярные органические соединения, синтез которых у организмов данного вида отсутствует или ограничен.
Витамины и их производные являются активными участниками биохимических и физиологических процессов, протекающих в живых организмах (табл. 10).
В организмах млекопитающих большинство витаминов не синтезируется, а некоторые синтезируются кишечной микрофлорой или тканями в недостаточных количествах, поэтому витамины должны поступать с пищей. Некоторые микроорганизмы и высшие растения также нуждаются в определенных витаминах.
Особенности функционирования витаминов в живых организмах заключаются в следующем: 1) практически не синтезируются в организме; 2) источником витаминов служит пища и/или кишечные бактерии; 3) содержатся в организме в небольших количествах; 4) не входят в состав пластического материала организма и не используются в качестве источника энергии; 5) в большинстве случаев выполняют коферментные функции (табл. 11).
Для обозначения каждого витамина существует буквенное латинское обозначение (например, витамины группы В), химическое (например, никотиновая кислота) и физиологическое названия (например, витамин роста). Отдельные витамины могут быть представлены группой соединений, близких по химическому строению и проявляющих близкую биологическую активность, называемых витамерами (например, витамин А может быть представлен витамерами А1 и А2).
Классификация витаминов. По растворимости в воде и жирах витамины подразделяют на две группы: водорастворимые и жирорастворимые (табл. 10). В каждой из этих групп, наряду с витаминами, выделяют витаминоподобные соединения, выполняющие функции витаминов, но требующиеся организму в сравнительно больших количествах (табл. 12).
Суточная потребность в витаминах невелика, но при недостаточном или избыточном поступлении витаминов в организме наступают характерные и опасные патологические состояния: 1) авитаминоз – комплекс симптомов, развивающихся в организме в результате достаточно длительного полного или почти полного отсутствия одного или нескольких (полиавитаминоз) витаминов; 2) гипо- и гипервитаминозы – болезни, вызванные, соответственно, недостаточным или избыточным поступлением витамина или нескольких витаминов (полигипо- и полигипервитаминозы).
Вещества, структурно подобные витаминам, которые при взаимодействии с апоферментом образуют неактивные формы ферментов, называются антивитаминами и находят применение в медицинской практике для лечения ряда заболеваний (например, сульфаниламидные препараты).
 
Т а б л и ц а  10.  Витамины: суточная потребность и источники поступления в организм человека

Название
витамина:
буквенное обозначение, химическое и
физиологическое названия Химическая формула Суточная потребность Источники поступления Проявления недостаточности витамина
1 2 3 4 5
жирорастворимые витамины
Витамин А
Ретинол
Антиксерофтальмический 
1,5 – 2,5 мг Рыбий жир, печень рыб, птиц и животных, желток куриного яйца, сливочное масло, зелень, красно-мякотные овощи Куриная слепота
Витамин D
Кальциферолы
Антирахитический 
0,04 мг Образуются в коже под действием УФ-света; рыбий жир, сливочное масло, молоко, печень, желток яйца Рахит, остеопороз

П р о д о л ж е н и е  т а б л и ц ы  10

1 2 3 4 5
Витамин К
Нафтохиноны
Антигеморрагический 
2 мг Синтезируются кишечными бактериями; капуста, шпинат, фрукты, печень Кровотечения
-Витамин Е
Токоферолы
Антистерильный 
2 – 6 мг Растительные масла, зародыши пшеницы, салат, капуста, зерно Мышечная дистрофия, паралич
водорастворимые витамины
Витамин В1
Тиамин
Антиневритный 
1,5 – 2,0 мг Хлеб, горох, фасоль, мясные продукты Бери-бери

П р о д о л ж е н и е  т а б л и ц ы  10

1 2 3 4 5
Витамин В2
Рибофлавин
Витамин роста 
2,0 – 2,5 мг Печень, желток яйца, творог, кишечные бактерии Себорейный дерматит
Витамин В3
Пантотеновая кислота 
5 – 10 мг Синтезируется кишечной флорой; содержится во многих продуктах 
Витамин В5 (РР)
Ниацин
Антипеллагрический 
15 – 25 мг Синтезируется из триптофана, мясные и растительные продукты Пеллагра
Витамин В6
Пиридоксин
Антидерматитный 
2 – 3 мг Кишечные бактерии; зерновые, бобовые и мясные продукты Дерматиты

П р о д о л ж е н и е  т а б л и ц ы  10

1 2 3 4 5
Витамин В9 (Вс)
Фолацин
Фактор роста   0,1 – 0,5 мг Салат, капуста, томаты, шпинат, печень, мясо Макроцетарная анемия

Витамин В12
Кобаламин
Антианемический 
0,005 – 0,080 мг Синтезируются кишечными бактериями; продукты животного происхождения Злокачественная анемия

П р о д о л ж е н и е  т а б л и ц ы  10

1 2 3 4 5
Витамин Н
Биотин
Антисеборейный 
0,15 – 0,3 мг Синтезируется кишечными бактериями; продукты растительного и животного происхождения Замедление роста, выпадение волос и т.д.
Витамин С
Аскорбиновая кислота
Антискорбутный 
80 – 110 мг Фрукты (цитрусовые), ягоды (шиповник, смородина), овощи, молоко Цинга
Витамин Р
Флавоноиды
Капилляроукрепляющий 
25 мг Фрукты, овощи, листья чая и плоды шиповника Ломкость сосудов

Т а б л и ц а  11.  Химическое строение и биохимические функции некоторых коферментов – производных витаминов

№ Название Химическая формула Биохимические функции
1 2 3 4
1 Тиаминдифосфат (ТДФ) – производное витамина В1 (тиамин) 
Входит в состав пируватдегидрогеназного комплекса ферментов и транскетолазы, участвует в окислении пирувата, в биосинтезе жирных кислот, стероидов и других соединений.

П р о д о л ж е н и е  т а б л и ц ы  11

1 2 3 4
2 Флавинмононуклеотид (ФМН) и флавинадениндинуклеотид (ФАД) – производные витамина В2 (рибофлавин)   Являются простетическими группами флавопротеинов, катализирующих процессы переноса электронов и протонов в дыхательной цепи, окисления пирувата, жирных кислот и других соединений.
3 Кофермент А (коэнзим А, КоА) – производное витамина В3 (пантотеновая кислота) 
Участвует в реакциях активации и переноса ацильных остатков. Является высокоэнергетическим соединением.

П р о д о л ж е н и е  т а б л и ц ы  11

1 2 3 4
4 Никотинамиддинуклеотид (НАД) и никотинамиддинуклеотидфосфат (НАДФ) – производные витамина В5 (никотиновая кислота) 
Являются коферментами дегидрогеназ. НАД-зависимые дегидрогеназы катализируют реакции окисления биосубстратов путем дегидрирования. НАДФ-зависимые дегидрогеназы катализируют одновременно с процессами дегидрирования реакции декарбоксилирования, при этом они не передают водород в дыхательную цепь.
5 Н4-фолат – производное витамина В9 (фолиевая кислота) 
Участвует в реакциях переноса одноуглеродных фрагментов, играет важную роль в биосинтезе пуриновых и пиримидиновых оснований, влияя тем самым на генетический аппарат клетки.
6 Карбоксибиотин – производное витамина Н (биотин) 
Биотинзависимые ферменты катализируют реакции β-карбокси-лирования и транскарбоксилирования карбоновых кислот, способствуя усвоению тканями организма гидрокарбонат-ионов.

Т а б л и ц а  12.  Витаминоподобные вещества: химическое строение и биохимические функции

№ Название Химическое
строение Пути поступления в организм Биохимические функции
1 2 3 4 5
жирорастворимые витаминоподобные вещества
1 Убихинон (коэнзим Q, KoQ) 
Синтезируется в организме из мевалоновой кислоты и продуктов обмена фенилаланина и тирозина. Широко распространен во всех клетках организма. Является основным компонентом дыхательной цепи; окисляет и восстанавливает многие биосубстраты; предотвращает свободнорадикальное окисление в организме.
2 Витамин F
(линолевая,
линоленовая, арахидоновая кислоты) СН3(СН2)4СН=СНСН2СН=СН(СН2)7СООН
Линолевая кислота (цис-цис-9,12-октадекадиеновая)
СН3СН2СН=СНСН2СН=СНСН2СН=СН(СН2)7СООН
Линоленовая кислота (9,12,15-октадекатриеновая)
СН3(СН2)4СН=СНСН2СН=СНСН2СН=СНСН2СН=СН(СН2)3СООН
Арахидоновая кислота (5,8,11,14-эйкозантетраеновая) Не синтезируются в организме. Содержатся в растительных маслах. Необходим для нормального роста организма; способствует поддержанию биологической активности витамина А; понижает уровень холестерина в крови.
водорастворимые витаминоподобные вещества
3 Пара-аминобензойная кислота (ПАБК) 
Широко распространена во многих пищевых продуктах. Активирует синтез пуриновых и пиримидиновых оснований; влияет на функцию щитовидной железы; является фактором роста и развития организмов.

П р о д о л ж е н и е  т а б л и ц ы  12

1 2 3 4 5
4 Витамин В4 (холин) 
Содержится в мясе и в продуктах, получаемых из злаковых растений. Участвует в синтезе фосфатидов, ацетилхолина; принимает участие в реакциях трансметилирования.
5 Витамин В8 (инозит) 
Широко распространен в растительных и животных продуктах. В растениях синтезируется путем циклизации глюкозы. В форме эфира с фосфорной кислотой (фитина) содержится в нервной ткани. Играет роль липотропного фактора.
6 Витамин В13 (оротовая кислота) 
Содержится в печени, молоке, дрожжах и других продуктах питания. Является предшественником пиримидиновых оснований; стимулирует биосинтез белков, деление клеток, рост и развитие животных и растений.
7 Витамин N (липоевая кислота) 
Широко распространен во многих растительных и животных продуктах. Выполняет коферментную функцию в реакциях окислительного декарбоксилирования α-кетокислот, переноса ацильных остатков и других процессах.
8 Витамин В15 (пангамоновая кислота) 
Содержится во многих продуктах питания. Является источником подвижных метильных групп. Участвует в биосинтезе холина, холидинфосфатидов и других соединений.

П р о д о л ж е н и е  т а б л и ц ы  12

1 2 3 4 5
9 Витамин U (β-метилметионин) 
Содержится в соках сырых овощей (особенно в капустном соке). Является активной формой аминокислоты метионина. Служит активным донором метильных групп. Участвует в синтезе холина и креатинина.
10 Витамин ВТ (карнитин) 
Содержится в мясных и других пищевых продуктах. Участвует в переносе длинноцепочечных ацильных остатков через мембраны митохондрий; оказывает положительный эффект на сперматогенез.