Витамины и их роль в жизни растений

        Суточная потребность в токоферолах для взрослых — 12-15 мг, для детей первого года жизни — 5 мг.

        Витамин Е весьма стоек, не разрушается ни действием щелочей и кислот, ни кипячением, ни нагреванием (выдерживает нагревание до 2000С). Таким образом при варке, сушке, консервировании и стерилизации сохраняется.

        Витамин может накапливаться в организме, вследствие чего авитаминоз наступает не сразу. [13]

Витамин К (филлохинон, пренилменахинон)

        Витамин К — это группа нескольких веществ. Различают витамин К1 (филлохинон) и витамин К2 (пренилменахинон). Биологическая роль витамина К обусловлена участием в свертывании крови. Он необходим для синтеза в печени активных форм протрамбина и других факторов свертывания крови при лечении антибиотиками и препаратами, влияющими на микрофлору кишечника. Здоровый организм вырабатывает витамин К2 сам. Витамин К продуцируется микрофлорой кишечника и поступает с пищевыми продуктами.

        При отсутствии или недостатке в организме витамина К развиваются геморрагические явления. Поскольку витамин К — жирорастворимый, поступление его в организм бывает нарушено, когда нарушается всасывание жиров кишечной стенкой. Это может явиться причиной геморрагического диатеза. Геморрагический диатез — болезнь выражающаяся в повышенной кровоточивости; наблюдаются самопроизвольные и травматические, трудно останавливаемые кровотечения (подкожные, внутримышечные, внутрисосудистые и другие). Геморрагический диатез с резко пониженной свертываемостью крови зависит от уменьшения в крови фермента, необходимого для свертывания крови, — протромбина, образование которого зависит от содержания витамина К.

        Витамин К широко распространен в растительном мире. Особенно богаты им зеленые листья люцерны, шпината, каштана, крапивы, тысячелистника. Много витамина в шиповнике, белокочанной, цветной и краснокачанной капусте, моркови, помидорах, клубнике.

        Суточная потребность в витамине К взрослых людей точно не установлена, ориентировочно она составляет 70-140 мкг.

        Витамин К разрушается при тепловой обработке. Витамин К доставляется в организм главным образом с пищей, частично образуется микрофлорой кишечника. Всасывание витамина происходит при участии желчи. [13]

2.2. Водорастворимые витамины

Данная  группа включает:

• витамины комплекса В
• витамин С
• витамин PP

 Витамины группы B

        Насчитывают около двух десятков витаминов, отличающихся один от другого по химическим и биологическим свойствам, влияющих на разные функции организма путем воздействия на нервную систему.

        Хотя они имеют различное химическое строение и оказывают на живой организм свое особое биологическое действие, принято объединять в одну группу, исходя из того, что все они содержатся в отрубях и дрожжах. К этой группе причисляются следующие витамины: B1- тиамин, B2- рибофлавин, B6 - пиридоксин, пантотеновая кислота, Н — биотин, пара-аминобензойная кислота, инозит, Вс - фолиевая кислота и витамин B12.

Витамин B1 (тиамин)

         Он находится в зародыше и в оболочке злаков. Впервые обнаружил его К. Функ в рисовых отрубях и в дрожжах, которые богаче им, чем все другие источники. Химическое строение этого витамина было установлено лишь через 36 лет после открытия, когда ему было присвоено название «тиамин». Молекула тиамина содержит пиримидиновое кольцо, связанное с гетероциклическим тиазоловым кольцом, в состав которого входит сера и азот:

                

     В хлористоводородном соединении витамина B1 производные этих двух веществ соединены при помощи метиленового мостика (- СН2-).

        Тиамин - это желтовато-белое кристаллическое  вещество, имеющее запах дрожжей.  Он растворяется в воде, плохо  - в спирте. Тиамин обладает стойкостью  в отношении окисления в кислой  среде; менее стоек в нейтральной  и совершенно нестоек в щелочной  среде, превращаясь в неактивное  голубовато-желтое флюоресцирующее  вещество. Тиамин чувствителен к  тяжелым металлам. Термостабилен,  мало разрушается даже при  длительном кипячении в водных  растворах, особенно при рН 3 - 4; при обычных методах сушки  не разрушается. Осуществлен синтез  этого витамина.

     Прямым  следствием недостаточности витамина В1 является дефицит его коферментных форм. Это приводит к блокированию реакций декарбоксилирования и  накопления избыточных количеств пировиноградной  кислоты, что может привести к  нейротоксикозам. Весьма вероятно, что  в условиях дефицита тиамина, а значит, и снижения скорости транскетолазной  реакции снижается синтез НАДФН  и рибозо-5'-фосфата — продуктов  пентозофосфатного пути. Метаболические нарушения приводят к развитию различных  патологических состояний, например болезни  бери-бери. При этом заболевании  имеют место патологии нервной, сердечно-сосудистой и пищеварительной  систем. Кроме того, недостаток тиамина  приводит к нарушениям водного обмена и функций кроветворения. [7]

Витамин B2 – рибофлавин

        В 1933 г. из молока было выделено вещество, окрашенное в желтый цвет, водный раствор которого обладал желто-зеленой флюоресценцией. Это вещество, а затем и другие подобные вещества, широко распространенные в животном и растительном мире, оказались пигментами — флавинами (от слова flavus — желтый), непосредственно воздействующими на процессы роста организма. Так как в состав его входит остаток спирта рибитола, он получил название рибофлавина.

     Изучение  строения флавинов, и в частности  лактофлавина, выделенного впервые  из молока, показало, что последний  слегка разрушается в щелочной среде под действием ультрафиолетовых лучей, распадаясь на два соединения: многоатомный спирт - рибитол, представляющий продукт восстановления сахара рибозы, и вещество, не обладающее витаминными свойствами, но сохраняющее желтую окраску, которому было присвоено название «люмифлавин». Это соединение представляет собой метилированное производное изоаллоксазина.

     Таким образом, лактофлавин, или витамин  B2, представляет собой флавин, в котором полициклическое ядро изоаллоксазина находится в соединении с пятиуглеродным спиртом рибитолом:

     

              Витамин B2                      

     Витамин B2 (рибофлавин) - представляет собой оранжево-желтый кристаллический порошок слегка горьковатого вкуса. В воде он сравнительно плохо растворим. В кислой среде термоустойчив, в щелочной среде термоустойчивость резко снижается.

     Рибофлавин  обнаружен во всех клетках растительного  и животного происхождения, но образуется только в растениях, откуда, например, переходит в молоко. Богаты им дрожжи как пивные, так и пекарские.

     Недостаток  витамина B2 приводит к остановке роста организмов, мышечной слабости, воспалениям слизистой. Заболеваниями кожи, характерными для гиповитаминоза B2, являются себорейный дерматит, облысение, нарушение эпителия кожи. Часто наблюдаются заболевания глаз, проявляющиеся в воспалении роговицы, кератитах. Авитаминоз B2 является причиной образования катаракты и помутнения хрусталика. [6] 

Витамин B6 (пиридоксин)

          Выделен из дрожжей и отрубей, что является причиной отнесения его к группе витаминов В.

          Витамин B6 является производным пиридина и имеет формулу:

     

         Пиридоксин представляет собой белый кристаллический порошок, без запаха, слабосоленого вкуса. Растворим в воде, плохо - в спирте и нерастворим в других органических растворителях. Термоустойчив, но легко разрушается на свету в слабокислой и нейтральной среде; обнаруживает значительную устойчивость к действию кислот и щелочей.

     В тканях организма находятся два  производных пиридоксина - альдегидное  производное пиридоксаль и аминосоединение  пиридоксамин, которые в клетках  подвергаются фосфорилированию.

         В основном в растениях витамин  B6 накапливается в зародышах и оболочках зерен злаков. Очень много его в дрожжевых клетках.

     Признаком авитаминоза B6 являются кожные заболевания (эритемы, эдемы), нарушения центральной нервной системы и кроветворения. Дефицит витамина B6 у человека проявляется более отчетливо в младенческом возрасте и сопровождается конвульсиями и эпилептическими припадками. Витамин С (аскорбиновая кислота)

     Витамин С (аскорбиновая кислота) повышает защитные силы организма, ограничивает возможность  заболеваний дыхательных путей, улучшает эластичность сосудов (нормализует  проницаемость капилляров). Витамин  оказывает благоприятное действие на функции центральной нервной  системы, стимулирует деятельность эндокринных желез, способствует лучшему  усвоению железа и нормальному кроветворению, препятствует образованию канцерогенов. Большие дозы полезны для больных  сахарным диабетом, заядлых курильщиков, женщин, пользующихся противозачаточными препаратами, для пожилых людей с пониженной способностью пищеварительного тракта всасывать витамины.

       Недостаток проявляется в быстрой  утомляемости, кровоточивости десен,  в общем снижении устойчивости  организма против инфекций, при  далеко зашедшем гиповитаминозе  С может появится цинга, для  которой характерны разрыхление,  опухание и кровоточивость десен  и выпадение зубов, мелкие подкожные  кровоизлияния. При передозировке  возможны нарушения функции печени  и поджелудочной железы.

       Содержится в свежих растениях:  шиповнике, кизиле, черной смородине,  рябине, облепихе, цитрусовых плодах, красном перце, хрене, петрушке, зеленом луке, укропе, кресс-салате, краснокачанной капусте, картофеле,  брюкве, капусте, в овощной ботве.  В лекарственных растениях: крапиве,  будре, любистоке, в лесных  плодах.

     Оптимальная потребность в витамине С для  взрослого человека 55-108 мг, беременных и кормящих женщин — 70-80 мг, детей  первого года жизни — 30-40 мг.

     Витамин С очень нестойкий. Он разлагается  при высокой температуре, при  соприкосновении с металлами, при  долгом вымачивании овощей переходит  в воду, быстро окисляется. При хранении овощей, фруктов и ягод содержание витамина C быстро уменьшается. Уже  через 2 — 3 месяца хранения в большинстве  растительных продуктов витамин  С наполовину разрушается. В свежей и квашенной капусте в зимний период сохраняется больше витамина С, чем в других овощах и фруктах  — до 35 %. Еще больше разрушается  при кулинарной обработке, особенно при жарении и варке — до 90 %. Например, при варке очищенного картофеля, погруженного в холодную воду, теряется 30 % — 50 % витамина, погруженного в горячую, — 25 % — 30 %, при варке  в супе — 50 %. Для большего сохранения витамина С овощи для варки  следует погружать в кипящую  воду. Витамин С легко переходит  в воду, поэтому варка картофеля  в кожуре сокращает потери витамина С вдвое по сравнению с варкой очищенного картофеля.

     Человек, в отличие от подавляющего большинства  животных, не способен синтезировать  витамин С, и все необходимое  количество его получает с пищей, главным образом с овощами, фруктами и ягодами. В организме витамин  не накапливается. Витамин С из естественных источников действует много эффективней, чем синтетический. [3]

Витамин РР (ниацин, никотиновая  кислота)

        Ниацин входит в состав ферментов, участвующих в клеточном дыхании и обмене белков, регулирующих высшую нервную деятельность и функции органов пищеварения. Используется для профилактики и лечения пеллагры, заболеваний желудочно-кишечного тракта, вяло заживающих ран и язв, атеросклероза.

         При передозировке или при повышенной чувствительности могут возникать покраснение лица и верхней половины туловища, головокружение, чувство прилива к голове, крапивница. При быстром внутривенном введении возможно сильное понижение артериального давления.

     Никотиновая кислота имеет формулу:

        Впервые никотиновая кислота  была выделена из рисовых отрубей.  Она может быть получена из  никотина путем его окисления.  Никотин табака, попадая в организм  человека, окислению не подвергается  и поэтому в никотиновую кислоту  не превращается. Она образует  бесцветные игольчатые кристаллы  слегка кислого вкуса, обладает  умеренной растворимостью в воде. В водных растворах достаточно  термостабильна, во всяком случае  переносит нагревание в течение  1 ч при температуре 135° С,  причем слабо окисляется.