Роль витаминов

Витамины открыты русским врачом Н. И. Луниным в 1881 году. На основании опытов над животными он обнаружил, что в естественной пище кроме жиров, белков, углеводов, минеральных солей и воды, есть «вещества необходимые для жизни».

В 1911 году польский учёный К. Функ выделил из рисовых отрубей вещество, содержащее азот, предохраняющее от заболевания «бери-бери». Открытое им вещество он назвал витамин (vita- жизнь, amin- содержащий азот). Позже было установлено, что не все витамины содержат азот, но название сохранилось.

Огромное значение витаминов – в сопротивляемости организма к инфекционным заболеваниям и поднятии общей устойчивости организма.

В настоящее время известно более 50 витаминов.

Витамины - незаменимые вещества в пище человека, необходимые ему в малых дозах – от 0,05 до 100 – 150 мг в сутки.

В результате недостатка или избытка витаминов в организме человека возможны следующие физиологические заболевания:

· Авитаминоз – длительное отсутствие в пище того или иного витамина (цинга, рахит, бери-бери и др.)

· Гиповитаминоз – недостаток витаминов в пище (быстрая утомляемость, слабость, восприимчивость к простым и инфекционным заболеваниям)

· Гипервитаминоз – избыточное поступление витаминов (заболевание детей, связанное с бесконтрольным кормлением их концентратами детского питания, обогащенными витамином D).

Витамины оказывают благоприятное влияние на организм только в том случае, если в потребляемых продуктах имеется необходимое количество белков, минеральных солей и других веществ.

Таким образом, витамины – это органические соединения разнообразной химической структуры, регулирующие процессы обмена веществ в живых организмах.

В некоторых обменных процессах витамины принимают участие самостоятельно как физиологически активное вещество.

В организме человека витамины не синтезируются, поэтому они должны поступать с пищей в готовом виде. Суточная потребность человека в основных видах витаминов показана в таблице 4.

Таблица 4 – Суточная потребность человека в основных видах витаминов (по формуле сбалансированного питания, в мг)

Наименование витаминов

Суточная потребность, мг

1. Водорастворимые витамины Витамин С – аскорбиновая кислота Витамины группы В: • В1 – тиамин (аневрин) • В2 – рибофлавин • В3 – пантотеновая кислота • РР – ниацин • В6 – пиродоксин • В9 – (фолиевая кислота) – фолацин • В12 – цианкобаламин (противоанемический) Витамин Н – биотин Витамин Р – рутин (полифлавоноиды) 2. Жирорастворимые витамины Витамин А – ретинол и дегидроретинол Витамин Д – кальциферол и холекальциферол Витамин Е – токоферолы (α-токоферол) Витамин К – филлохинон (витамин свертывания крови)

50…70 1,5…2 2…2,5 5…10 15…25 2…3 0,2…0,4 0,002…0,005 0,15…0,3 25…30 1,5…2 0,01…0,02 10…20 0,2…3

Растения синтезируют витамины, животные способны накапливать витамины в отдельных тканях, питаясь растительной пищей.

В нашей стране вырабатывается значительное количество витаминных препаратов из зародышей злаков, чайного листа и др. и синтетических витаминов в качестве лечебных препаратов и средств для обогащения пищевых продуктов – соков, кондитерских изделий, молока и др.

Обеспечение оптимальных условий хранения пищевых продуктов в значительной мере зависит и способствует сохранению их витаминной ценности. Задача состоит в том, чтобы сохранить витамины в пищевых продуктах, готовой пище, в продуктах при технологической переработке сырья.

Характеристика водорастворимых витаминов

Витамин С в пищевых продуктах находится в трех формах:

· в свободном состоянии в виде аскорбиновой кислоты,

· в виде её окисленной формы – дегидроаскорбиновой кислоты,

· в виде аскорбигена - аскорбиновой кислоты, связанной с белками

Витамин С активно участвует в окислительно-восстановительных процессах в организме. Он обладает способностью обезвреживания токсинов, участвует в образовании коллагена и некоторых гормонов. При отсутствии в пище витамина С у человека развиваются тяжелое заболевание – цинга (скорбут).

При недостатке аскорбиновой кислоты в пище у человека отмечаются потеря аппетита, падение массы, поражение суставов, разрушение десен.

Сельскохозяйственные животные способны синтезировать витамин С в своем организме и нуждаются в нем только в первые дни жизни. Не способны к синтезу витамина С человек, обезьяна и морские свинки. Насыщенность организма человека витамином С повышает его общую сопротивляемость к инфекциям и лучевой болезни.

Содержание витамина С в некоторых продуктах питания показано в таблице 5.

Таблица 5 – Содержание витамина С в продуктах

Наименование продукта	Содержание витамина С в 100 г продукта, мг
Зеленые грецкие орехи Шиповник сушеный Смородина черная Перец красный сладкий Облепиха Перец зеленый сладкий Земляника лесная Цитрусовые Капуста белокочанная Томаты Редька Фрукты семечковые Картофель Капуста квашеная Лук репчатый	~ 3000 ~ 1200 ~ 300 ~ 250 ~ 200 ~ 130 40…70 40…70 40…50 20…40 20…40 10…40 5…20 14…17 8…10

Витамин С является наименее стойким из витаминов. Основными факторами, от которых зависит его сохраняемость при хранении и переработке растительных продуктов, являются действия окислительных ферментов, меди, железа и кислорода воздуха. В результате воздействия перечисленных факторов витамин С окисляется и теряет свою активность. Сохранить аскорбиновую кислоту можно путем защиты продуктов от соприкосновения с тяжелыми металлами, а также введением стабилизаторов, предохраняющих витамины от разрушения. К таким стабилизаторам относятся крахмал, подболточная мука, соль, яичный порошок.

При варке овощей витамин С переходит в отвар. Технологическую обработку продуктов, содержащих его, лучше производить в кислой среде при отсутствии кислорода, нельзя допускать длительной варки продуктов.

Витамин В₁ – тиамин (аневрин) в продуктах находится в виде солянокислого или бромистоводородного тиамина. Наиболее богаты тиамином дрожжи пивные сухие (5 мг %). В свинине его находится 0,98 мг %, горохе – 0,72, гречневой, овсяной и ячменной крупе, сое (горохе), орехах и фасоли – 0,5…0,6, хлебе из обойной муки – 0,3,телятине и фасоли – 0,5…0,6, говядине - 0,1 мг%. Тиамин устойчив к нагреванию и варке, разрушается в щелочной среде, легко окисляется кислородом воздуха. Отсутствие его в пище человека вызывает болезни бери-бери и полиневрит (воспаление нервных стволов), ведущих к параличам. Недостаток тиамина в организме приводит к нарушению сердечной деятельности, жирового, белкового, минерального, водного и углеводного обмена.

Витамин В₂ – рибофлавин (лактофлавин) по своей химической природе относится к группе жёлтых красящих веществ – флавинов. В его молекуле находится остаток пятиатомного спирта риботола, отсюда и его название рибофлавин. Важнейшими источниками рибофлавина являются дрожжи (4 мг%), печень и почки быка (до 2,5 мг%), яйца (0,8 мг%), молоко (0,2 мг%), сыр, творог (0,4…0,5 мг%), хлеб из обойной муки (0,3 мг%), мясо и рыба (0,1…0,3 мг%), крупа гречневая и овсяная (до 0,2 мг%), картофель и капуста (0,05 мг%). Витамин В₂ устойчив при сушке, нагревании и варке, разрушается в щелочных растворах и под действием ультрафиолетовых лучей. При недостатке рибофлавина в организме нарушается процесс окисления органических веществ, который проявляется в потере массы тела, слабости, воспалении слизистых оболочек рта, болезни глаз, расстройстве нервной системы.

Витамин В₃ – пантотеновая кислота является производным аланина. В значительных количествах он находится в пивных дрожжах (20 мг%), печени (2 мг%), яичном желтке (6 мг%), картофеле, цветной капусте (0,4 мг%) и др. Под действием температуры в щелочной и кислой среде витамин В₃ разрушается. Он участвует в жировом и углеводном обмене, способствует росту организма, деятельности нервной системы и пищеварительных органов.

Витамин РР – никотинамид (ниацин, никотиновая кислота) находится во многих животных и растительных продуктах. Важными источниками витамина РР являются дрожжи (40 мг%), печень (до 22 мг%), мясо (2 мг%), овсяная крупа и картофель (1 мг%), крупа гречневая (4 мг%), мясо, рыба (2…6 мг%) и др. Недостаток никотинамида в пище вызывает нарушение окислительных процессов и ослабление организма, а отсутствие – болезнь пеллагру, проявляющуюся в воспалении кожи, нарушении деятельности желудочно-кишечного тракта и нервной системы. В организме человека происходит биосинтез никотиновой кислоты из аминокислоты триптофана.

Витамин В₆ – пиридоксин (адермин) находится в сухих дрожжах (до 5,5 мг%), печени, мясе и рыбе (до 1 мг%), фасоли и горохе (0,7 мг%), пшенице (0,3 мг%), картофеле, моркови и капусте (0,2 – 0,1 мг%). Пиридоксин устойчив к действию высоких температур, разрушается в продуктах при жарении, копчении и тушении, а также под действием света. Он оказывает положительное влияние на организм человека при лучевой болезни, кишечных заболеваний, кожных инфекциях. Отсутствие его в пище нарушает процессы превращения аминокислот в организме и вызывает воспалительное заболевание кожи (дерматит).

Витамин В₉ – фолиевая кислота находится в растительных и животных продуктах. Наиболее богаты фолиевой кислотой печень, мясо, рыба, бобы, шпинат, картофель, капуста. Она обеспечивает нормальное кроветворение в организме человека, участвует в обмене веществ. Отсутствие её в организме вызывает расстройство нервной системы, малокровие. Применяется при лечении «лучевых болезней», связанных с облучением рентгеновскими и другими проникающими лучами.

Витамин В₁₂ – цианокобаламин содержится в печени, почках, яичном желтке, крабах, молочных продуктах и других, участвует в процессах синтеза белков, жирового обмена, кроветворения. Отсутствие его в организме вызывает злокачественную анемию.

Витамин В₁₅ – глюконодиметиламинацетат (пангамовая кислота) – участвует в окислительно-восстановительных процессах организма, оказывает благоприятное действие на сердце, сосуды, кровообращение. Содержится в отрубях риса, дрожжах, в печени и крови животных.

Витамин Н – биотин является стимулятором роста дрожжей и других микроорганизмов. Предполагают, что в кишечнике человека происходит синтез биотина микроорганизмами. Биотин находится во многих пищевых продуктах. Наиболее богаты им почки, печень, яичный желток, бобы, соя, орехи, молоко. Недостаток биотина вызывает воспаление кожи, выпадение волос.

Витамин Р – рутин (полифлавоноиды). Физиологическое действие витамина состоит в повышении устойчивости и снижении проницаемости стенок капилляров. В природе он встречается в продуктах, содержащих витамин С, таких как чёрная смородина, апельсины, лимоны, шиповник, черноплодная рябина, сладкий перец, чай.

Витамин U – антиязвенный витамин («ulcus» - язва). Сырые овощи содержат термолабильное вещество, являющееся прообразом витамина U способствующее излечиванию от язвы желудка и двенадцатиперстной кишки. Наиболее богатым источником этого вещества являются листья белокочанной капусты и побеги спаржи. В 100 г сухой массы продукта оно содержится:

· в побегах спаржи – 100…160 мг,

· в капусте белокочанной – ~ 85 мг,

· в томатах зрелых – 19…48 мг,

· в стеблях сельдерея – ~ 17 мг.

Характеристика жирорастворимых витаминов

Витамин А – ретинол (аксерофтол) находится в продуктах животного происхождения. В растительном мире весьма распространены ненасыщенные пигменты каротиноиды, попадающие в организм животного с пищей. Впервые они найдены в моркови (лат. «carota» - морковь). Оранжевая окраска моркови, абрикосов, персиков обусловлена в значительной степени каротиноидами. Они содержатся также в листовых овощах, где их присутствие маскируется хлорофиллом. В организме животного характерным представителем каротиноидов является β-каротин, который под влиянием каротиназы (в печени) β-каротин распадается (присоединяя две молекулы воды) на две молекулы витамина А. Из α- и γ-каротинов образуется только одна молекула витамина А.

Следовательно, для организма человека не важно, каким образом он получит витамин А, то ли с пищей готовый витамин А, то ли получать каротины, образующие витамин А в печени. Каротины называют провитаминами А.

Витамин А предохраняет человека от ксерофтальмии (заболевания, связанного с поражением роговицы глаза, а также от потери способности видеть ночью – «куриной слепоты»). Острота зрения в сумерках зависит от присутствия в сетчатке глаза зрительного пурпура (пигмента глаза), представляющего собой соединение белка с витамином А. Концентрация зрительного пурпура при недостатке витамина А сильно понижается, и человек теряет способность видеть в сумеречном свете.

При недостатке витамина А организм человека оказывается более восприимчивым к легочным заболеваниям: крупозному воспалению лёгких, туберкулёзу и др. Витамин А часто называют витамином здоровья.

Витамин А встречается только в животных продуктах, а каротины – преимущественно в продуктах растительного происхождения.

Основные источники витамина А представлены в таблице 6.

Таблица 6 – Основные источники витамина «А» (мг на 100 г продукта)

Продукты, содержащие витамин А	Продукты, содержащие каротин
Рыбий жир – до 90 Печень говяжья – 3…3,2 Масло сливочное – 0,4…0,6 Яйца куриные – 0,15…0,35 Сыры сычужные – 0,2…0,25 Творог – ~ 0,1 Сыры рассольные – ~ 0,1 Сметана – ~ 0,09 Молоко – ~ 0,09	Облепиха – ~ 10 Морковь – 6…9 Шиповник сушеный – ~ 6,7 Щавель – 0,6…2,5 Перец красный сладкий – ~ 2 Абрикосы – ~ 1,6 Тыква – ~ 1,5 Хурма – ~ 1,2 Томаты – 0,5…1,2

Каротины и витамин А легко окисляются при хранении продуктов на свету, мало разрушаются при кулинарной обработке и консервировании продуктов.

Витамин D – кальциферол – представляет собой группу веществ, регулирующих фосфорно-кальциевый обмен в организме человека. Наиболее хорошо изучены из этой группы витамины D₂, D₃, D₄, которые получают облучением ультрафиолетовыми лучами стеринов – эргостерина, дегидрохолестерина и гидроэргостерина. Витамин D₃ находится в рыбьем жире, коровьем масле и др. В организм человека витамин D поступает, главным образом, в виде эргостерина, который входит в состав многих пищевых продуктов. Эргостерин находится в подкожном и жировом слое животных и человека, под влиянием ультрафиолетовых лучей солнечного света он превращается в витамин D.

Источниками витамина D являются печёночный жир камбалы (до 1500 мг%) и трески (6…37 мг%), печень говяжья (1,2 мг%), желтки яиц (1,0 мг%), молоко (0,3 мг%), мясо (0,1 мг%).

Летние молоко и масло, а также яйца летней носки богаче витамином D; так как животные и птицы находятся на открытых пастбищах и облучаются солнечным светом. Из растительных продуктов витамином D богаты грибы. Он хорошо сохраняется при консервировании и кулинарной обработке. В промышленности его получают из дрожжей и печени китов.

Авитаминоз D – болезнь, называемая рахитом, проявляется в размягчении и искривлении костей в результате нарушения кальциевого и фосфорного обмена. При недостатке витамина D понижается сопротивляемость организма инфекции, легко происходит перелом костей.

Витамин Е – токоферол – представляет собой одноатомный спирт. В пищевых продуктах находятся близкие друг к другу по химической структуре α-, β-,γ-, и δ- токоферолы, отличающиеся друг от друга по количеству и расположению их в циклическом компоненте метильных групп. Наибольшей витаминной активностью обладает α- и β-токоферолы. Витамином Е богаты растительные масла: облепиховое (168 мг%), соевое, кукурузное, хлопковое (81…101 мг%) и подсолнечное (42 мг%), печень камбалы (40…55 мг%), салат (18,7 мг%), горох, сливочное масло, сыры (3,5… 6,5 мг%), фасоль, капуста, лук зелёный, сливки (до 2,5 мг%), морковь (1,2 мг%) и др. Токоферолы чувствительны к ультрафиолетовому свету, устойчивы к нагреванию до 200°С в присутствии кислорода и действию кислот и щелочей.

Витамин Е применяют как антиоксидант для предотвращения прогоркания жиров. В организме человека витамин Е предупреждает самоокисление внутриклеточного жира и повышает работоспособность мышц, в т.ч. и сердечной мышцы. Его используют как средство для замедления старения и повышения спортивной работоспособности человека. Витамин Е необходим для процессов размножения животных. Отсутствие его в пище животных приводит к бесплодию и задержке роста, поражения нервной и мышечной тканей.

Витамин К – филлохинон – представляет группу витаминов от К₁ до К₇, которые являются производными 2-метил-1,4-нафтохинона. Витамин К₁ находится в свиной печени (8 мг%), шпинате, капусте и крапиве, томатах(0,8 мг%), картофеле (0,16 мг%), жире и печени трески. Витамин К₂ образуется микрофлорой в кишечнике человека и тем самым уменьшает потребность организма в витамине К. Витамин К способствует синтезу протромбина в печени. Отсутствие его в организме человека и животных вызывает замедление свертывания крови, предупреждает кровоизлияние в коже, мышцах, мозгу. Для лечения применяют витамин К₃ (2-метил-1.4-нафтохинон) и его водорастворимое бисульфитное производное викасол, обладающий такой же активностью, как и витамин К₁.