Жирорастворимые витамины

В условиях длительной недостаточности солнечного облучения (рабочие, занятые на подземных работах, рабочие горнорудных производств, шахтеры, работники метрополитена, подводники и др.) работающие должны подвергаться систематическому дозированному облучению в фотариях, а при необходимости обеспечиваться питанием повышенной D-витаминной активности. В дополнительном обеспечении витамином D нуждаются также дети и лежачие больные.

При передозировке  витамина D наблюдается сильное токсическое отравление: потеря аппетита, тошнота, рвота, общая слабость, раздражительность, нарушение сна, повышение температуры.

 

 

Витамины группы Е (токоферолы)

 

 

Витамины E представляют группу природных соединений под общим названием "токоферолы". Все токоферолы (их четыре: α-, β-, γ-, δ-)имеют структуру бензопирана в соединении с изопреноидной цепью. Но так как гидрированный пирановый цикл токоферола также является частью изопреноидной системы молекулы, с учетом килородных функций бензольного кольца можно более точно определить их химическое строение как дитерпеноидное производное гидрохинона. Витамины Е различаются между собой количеством и расположением метильных заместителей в гидрохиноновом фрагменте.

α-Токоферол имеет  максимальное количество эти заместителей, все водородные атомы его ароматического кольца замещены. Этот витамин наиболее биологически активен из всей группы соединений витамина Е. в то же время, δ-токоферол – наименее замещенный из этой группы витаминов, и является наименее активным (схема 7).

Схема 7. Структурная формула токоферолов.

 

Витамин E в чистом виде, в форме токоферола выделен в 1936 Эвансом и Эмерсоном, а в 1938 г. осуществлен его синтез.

Токоферолы  содержатся в основном в растительных продуктах. Наиболее богаты ими нерафинированные растительные масла: соевое, хлопковое, подсолнечное, арахисовое, кукурузное, облепиховое. Больше всего витаминоактивного токоферола в подсолнечном масле. Витамин Е содержится практически во всех продуктах, но особенно его много в зерновых и бобовых ростках (проростки пшеницы и ржи, гороха), в овощах - спаржевой капусте, помидорах, салате, горохе, шпинате, ботве петрушки, семенах шиповника. Некоторые количества содержатся в мясе, жире, яйцах, молоке, говяжьей печени.

Биологическая функция  витамина Е определяется липофильностью его углеродного скелета и  склонностью к окислению гидрохинонового  фрагмента – эти соединения являются биоантиоксидантами и защищают от окисления  липидные фрагменты клеток. Радикальный процесс взаимодействия токоферолов с такими типичными окислителями, как кислород или перекиси может быть описан схемой 8. Токоферолы принимают участие в обмене белка (в синтезе нуклеопротеидов, а также в обмене креатина и креатннина).

Схема 8.

 

Токоферол - витамин размножения, благотворно влияет на работу половых  и некоторых других желез, восстанавливает  детородные функции, способствует развитию плода во время беременности и  новорожденного ребенка. Является природным  противоокислительным средством, препятствует окислению витамина А и благотворно влияет на накопление его в печени. Препятствует развитию процессов образования токсичных для организма свободных радикалов и перекисей жирных кислот, окислительного повреждения липидов мембран и клеточных структур. Витамин Е способствует усвоению белков и жиров, участвует в процессах тканевого дыхания. Токоферолы оказывают нормализующее действие на мышечную систему. Достаточный уровень токоферолов способствует развитию мышц и нормализует мышечную деятельность, предотвращая развитие мышечной слабости и утомления. Токоферолы могут широко использоваться в спортивной медицине и в спортивной практике как средство нормализации мышечной деятельности, при больших физических нагрузках в период напряженных тренировок. Витамин Е применяется с лечебной целью при прогрессирующей мышечной дистрофии—тяжелом заболевании человека.

Недостаточность витамина Е у животных вызывает мышечную дистрофию. При этом нарушается активность ферментов фосфорелировання креатина, в мышцах снижается содержание миозина и одновременно происходит замена его коллагеном. Важной стороной биологического действия витамина Е является его влияние на функцию размножения.

Гиповитаминоз Е может развиться после значительных физических перегрузок. В мышцах резко  снижается количество миозина, гликогена, калия, магния, фосфора и креатина. В таких случаях ведущими симптомами являются гипотония и слабость мышц. У животных, лишенных витамина Е, обнаружены дегенеративные изменения в скелетных мышцах и мышцах сердца, повышение проницаемости и ломкости капилляров, перерождение эпителия семенных канальцев яичек. У эмбрионов возникают кровоизлияния и внутриутробная гибель. Наблюдаются также дегенеративные изменения в нервных клетках и поражение паренхимы печени. С дефицитом витамина Е могут быть связаны также гемолитическая желтуха новорожденных, у женщин - склонность к выкидышам, эндокринные и нервные расстройства.

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

 

 

 

Витамины  группы К (филлохиноны)

 

К витаминам группы К  относится группа соединений, являющаяся производными нафтохинона и изопреноидов общей формулы К, где R – изопреноидный остаток (схема 9).

Схема 9. Структурная формула витаминов группы К.

 

Различают два вида витаминов  этой группы: витамин К₁ (филлохинон) и серия витаминов К₂ (менахиноны). Кроме этих природных витаминов, иногда используют их синтетические аналоги, обладающие К-витаминной активностью: менадион (витамин К₃), и 2-метил-4-амино-нафтол (витамин К₅). Свое название витамин К получил от слова “коагуляция” (свертываемость).

Филлохинон (витамин K₁) содержится в зеленых листьях салата, капусты, шпината, крапивы, а также в некоторых травах (люцерна и др.). Под влиянием солнечного света зеленые листья растений синтезируют филлохинон.

Витамин К₂ содержится в животных продуктах и бактериях. Он может также продуцироваться бактериями в верхних отделах толстого кишечника. Из микроорганизмов кишечного тракта, синтезирующих витамин К, наибольшее значение имеет кишечная палочка.

Содержание витамина К в пищевых продуктах следующее (мг на 100 г съедобно” части продукта): в цветной капусте – 0,06, зеленом горошке – 0,1-0,3 мг, моркови – 0,1, шпинате – 4,5, томате – 0,4, землянике – 0,12, картофеле – 0,08, молоке - 0,002, яйце – 0,02, курином мясе – 0,01, телятине, баранине, свинине – 0,15, свиной печени - 0,6, говядине и треске – 0,1.

Витамины группы К участвуют в процессах свертывания крови. Они оказывают влияние на биосинтез прокоагулянтов и являются стимуляторами биосинтеза в печени четырех белков ферментов, необходимых для свертывания крови и образования активных тромбопластина и тромбина. Витамин К необходим для нормального образования белка плазмы крови протромбина, который является неактивным предшественником тромбина - фермента, превращающего белок плазмы крови фибриноген в фибрин -нерастворимый, волокнистый белок, способствующий формированию кровяного сгустка. Чтобы протромбин мог активироваться и превратиться в тромбин, он должен связать ионы Са²⁺. При недостатке витамина К в организме синтезируются дефектные молекулы протромбина, неспособные правильно связывать ионы Са²⁺. В нормальной молекуле протромбина содержится несколько остатков особой аминокислоты - γ-карбокиглутаминовой кислоты, которая и связывает ионы Са²⁺. При недостаточности витамина К вместо остатков γ-карбоксиглутаминовой кислоты в молекуле протромбина содержатся остатки глутаминовой кислоты. Джон Сатти из Висконсинского университета обнаружил ферментативную систему, способную превращать остатки глутаминовой кислоты в протромбине, выделенном из крови животных с недостаточностью витамина К, в остатки γ-карбоксиглутаминовой кислоты. Для действия этого фермента необходим витамин К (схема 10).

Схема 10. Функция витамина К как кофактора при образовании остатков γ-карбоксиглутамииовой кислоты в протромбине и других белках.

 

У взрослого человека витамин К₂ синтезируется кишечной микрофлорой (до 1,5 мг в сутки). Синтез витаминов К кишечной микрофлорой исключает возможность возникновения у взрослого человека первичного К-авитамнноза. Реальная опасность К-витаминной недостаточности и развития первичного К-авитаминоза возникает у детей в первые 5 дней их постэмбриональной жизни, когда их кишечник еще недостаточно заселен микрофлорой, способной синтезировать витамин К.

У взрослого человека возможны вторичные К-авитаминозы, развивающиеся в результате прекращения усвоения витаминов К в кишечнике или вследствие прекращения его эндогенного синтеза кишечной микрофлорой. Наиболее частой причиной вторичной недостаточности витамина К являются болезни печени. Вторичный К-авитаминоз может иметь место при обтурационной желтухе, когда вследствие прекращения поступления желчи в двенадцатиперстную кишку нарушается усвоение жирорастворимых веществ, в том числе витаминов группы К.

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.

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

 

Список использованной литературы

 

1. Племенков В.В. Введение в химию природных соединений. Казань. 2001. 376 с.
2. Ленинджер А. Основы биохимии: в3-х т. Т.! М.: Мир. 1985. 367 с.
3. Овчинников Ю.А. Биоорганическая химия. М.: Просвещение. 1987. 815 с.
4. Петровский К.С.,  Ванханен В.Д. Гигиена питания. М., 1982.