«Классификация витаминов»

Около десяти лет назад исходили из того, что существует 13 витаминов: А, С, D, Е, К, а также восемь разновидностей витамина В (данный взгляд имеет место и сейчас). К настоящему времени известны 13 витаминов группы В, а некоторые из них, например витамин B₁₂, а также никотиновая кислота, имеют до шести различных разновидностей, которые по-разному проявляют себя в процессе обмена веществ. Из известных на сегодняшний день приблизительно 500 каротинов около 60 рассматриваются как предварительные стадии синтеза витамина А, а около 110 считаются даже более эффективными, чем сам витамин. Имеется по четыре разновидности витаминов С и D, а токоферол (витамин Е) известен в десятках вариантов. Следует признать, что в настоящее время в классификации витаминов много спорного. 

Еще много неясного в открытых в последнее время псевдо- или квазивитаминах. Последние, как правило, представляют собой белковые молекулы, которые вдруг начинают проявлять себя как витамины. К ним относятся карнитин, пантенин, коэнзим Q, биофлавины и некоторые другие вещества. 

Все известные витамины по физико-химическим свойствам делят на две группы: водорастворимые и жирорастворимые. К водорастворимым из числа наиболее известных относятся витамин С (аскорбиновая кислота), витамины группы В (тиамин –  В₁, рибофлавин –  В₂, пиридоксин –  В₆, цианокобаламин –  В₁₂, никотиновая кислота –  РР и др.), витамин Р, биотин и многие другие, к жирорастворимым –  A, D, E, К, F.

Большинство витаминов не синтезируется в организме млекопитающих, а поэтому поступление их с пищей обязательно. При отсутствии в организме нескольких витаминов или даже одного из них изменяется обмен веществ, нарушается нормальное течение обменных процессов, функционирование органов и тканей.

В продуктах питания часто содержатся не сами витамины, а близкие к ним по строению вещества. Особенно это относится к жирорастворимым витаминам. Например, широко распространенные в растительном мире каротины являются предшественниками витамина А (ретинола). Под влиянием пищеварительных ферментов и особенно фермента каротиназы каротин в тонком кишечнике переходит в активную форму витамина А.

Другой группой химических веществ, обладающих провитаминными свойствами, являются стерины, присутствующие в растительных продуктах и коже человека. При облучении их искусственным ультрафиолетом или солнечными лучами образуется высокоактивный антирахитический витамин D –  эргокальциферол.

При употреблении термина «витамин» нередко имеется в виду не один препарат, а целые группы средств. Поэтому в настоящее время обоснованно стал применяться термин «группа витамина».

ВОДОРАСТВОРИМЫЕ ВИТАМИНЫ

Водорастворимые витамины хорошо растворяются в воде и легко выводятся из организма с мочой, почти не накапливаясь в организме. Однако если принять их в большом количестве, некоторые из них при передозировке могут вызывать неприятные последствия. Это относится, в частности, к никотиновой кислоте (может вредить печени) и витамину В₆ (возможны нарушения деятельности нервной системы). Что касается витаминов С, B₁ и других, то они, как считают большинство исследователей, безвредны и в дозах, многократно превышающих физиологическую потребность организма.

Если жирорастворимые витамины могут накапливаться в жировых отложениях, то большинство водорастворимых витаминов практически не накапливаются в организме. Поэтому определенное количество этих витаминов необходимо принимать каждый день. Кроме того, водорастворимые витамины не так стабильны, как жирорастворимые. Поэтому при приготовлении пищи важно не переваривать овощи, фрукты, чтобы сохранить в продуктах как можно больше витаминов. Лучше готовить их на пару или с небольшим количеством воды, или в микроволновой печи.

К водорастворимым витаминам относятся аскорбиновая кислота, витамин Р (биофлаваноиды), тиамин, рибофлавин, пиридоксин, никотиновая кислота, цианокобаламин, фолиевая кислота.

Витамин С (Vitaminum С) – аскорбиновая кислота (Acidum ascorbinicum).

Аскорбиновая кислота легко всасывается в верхних отделах желудочно-кишечного тракта (в 12-перстной, частично – в подвздошной кишках). С увеличением дозы до 200 мг абсорбируется до 140 мг (70%). При дальнейшем увеличении дозы всасывание уменьшается до 50-20%. При заболеваниях желудочно-кишечного тракта (язвы желудка, кишечника, запоры, понос, глистная инвазия, лямблиоз и др.), при употреблении свежих фруктовых и овощных соков, щелочного питья утилизация аскорбиновой кислоты в кишечнике снижается. После всасывания в кровь она циркулирует в плазме и концентрируется преимущественно в железистой ткани.

Максимальная концентрация в крови после приема внутрь наступает через 4 ч. Витамин легко проникает в лейкоциты, тромбоциты, а затем – во все ткани. Содержание аскорбиновой кислоты в лейкоцитах и тромбоцитах выше, чем в плазме крови. Депонируется в задней доле гипофиза, коре надпочечников, глазном эпителии, межуточных клетках семенных желез, яичниках, печени, мозге, селезенке, поджелудочной железе, легких, почках, стенке кишечника, сердце, мышцах, щитовидной железе. В больших количествах она содержится в корковом и мозговом слоях надпочечников. Метаболизируется, преимущественно в печени, в дезоксиаскорбиновую и далее в щавелево-уксусную и дикетогулоновую кислоты. Неизмененный аскорбат и метаболиты выводятся с мочой, фекалиями, потом, грудным молоком. Витамин С частично метаболизируется до щавелевой кислоты или других водорастворимых метаболитов, а частично выводится почками в свободной форме. Суточный катаболизм аскорбиновой кислоты составляет 2,2-4,1% от общего ее запаса в организме. Общие запасы витамина С в организме – около 1500-3000 мг. Для полного насыщения всего организма человека аскорбиновой кислотой требуется около 20 мг на 1 кг массы тела. При приеме высоких доз, когда концентрация витамина в плазме крови достигает более 1,4 мг/дл, выведение аскорбиновой кислоты резко усиливается, причем повышенная экскреция может сохраняться и после прекращения приема. Курение и употребление алкоголя резко снижают запасы витамина в организме, превращая их в неактивные метаболиты, ускоряют его разрушение.

Считается, что этого запаса организму взрослого человека достаточно на 1-1,5 месяца при обычном уровне физической и интеллектуальной деятельности и при отсутствии дополнительного поступления аскорбиновой кислоты с пищей. Экскреция аскорбиновой кислоты с мочой обычно начинается после насыщения депо и накопления в организме более 1500 мг витамина. У лиц со сниженными запасами витамина С в организме он может отсутствовать в моче даже при введении больших количеств внутрь или парентерально. Период полувыведения аскорбиновой кислоты составляет от 12,8 до 29,5 дней.

Хотя механизм действия этого витамина до сих пор полностью не изучен, но абсолютно несомненно его участие в окислительно-восстановительных реакциях, протекающих в организме. Витамин С является сильным восстановителем и, обратимо окисляясь и легко восстанавливаясь, функционирует как важная клеточная окислительно-восстановительная система.

Витамин Р, или биофлавоноиды. Под этим термином объединяется ряд веществ флавоноидной структуры, основные из которых – рутин и кверцетин. Биофлавоноиды являются синергистами витамина С. Они, особенно в сочетании с аскорбиновой кислотой, уменьшают проницаемость и ломкость капилляров, улучшают внутритканевое дыхание. Совместно с аскорбиновой кислотой участвуют в окислительно-восстановительных процессах, тормозят действие гиалуронидазы. Биофлавоноиды обладают антиоксидантными свойствами, в частности, предохраняют от окисления аскорбиновую кислоту и адреналин.

Биофлавоноиды относятся к природным веществам, имеющим флавоновое ядро как главный компонент структуры. Они являются производными фенилаланина и малоната. Биофлавоноиды обладают выраженным свойством противодействия повреждающим эффектам окисления вещества в живых организмах (антиоксиданты). Основными классами биофлавоноидов являются флавоны, флавонолы, флавонолы, антоцианины. Индивидуальные различия биофлавоноидов внутри классов связаны с состоянием бензойного кольца в их структуре. Известно около 4000 различных биофлавоноидов. Источником поступления биофлавоноидов в организм человека являются растительные пищевые продукты, содержащие флавоны, флавонолы и в меньшей степени другие биофлавоноиды. Биофлавоноиды в растениях представлены преимущественно гликозидами, и для полноценного всасывания необходим гидролиз гликозидов. Особенно выражен антиоксидантный эффект у пикногенолов, цианидинов и кверцетина. Установлено, в частности, что антиоксидантный эффект у пикногенолов в 4 раза выше, чем у токоферола.

Исследования сотрудников американской клиники Мэйо позволяют предположить, что кверцетин препятствует возникновению злокачественных опухолей предстательной железы.

Флавоноиды в виде гликозидов содержатся во многих растениях, особенно в плодах шиповника, лимонах и других цитрусовых, незрелых грецких орехах, ягодах черной смородины, красной и черноплодной рябины, зеленых листьях чая.

Имеются данные о Р-витаминной активности флавононов (гесперидин, эриодиктин), флавонолов (рутин, кверцетин и др.), халконов (гесперидин-метилхалкон), катехинов, кумаринов (эскулин), галловой кислоты и других веществ. Ограниченной по числу представителей является группа флавононов, к которой относятся нарингенин, эриодиктиол, кверцетин, дигидрокемпферол, дигидрокверцетин, фустин.

Среди перечисленных соединений большой интерес с практической точки зрения представляют нарингенин и эриодиктиол, обильным источником которых служат цитрусовые, а также дигидрокверцетин.

Витамины группы В. Витамины группы В принимают участие в процессах роста и обмена, особенно белкового и углеводного, способствуют нормальному кроветворению при недостатке в организме витаминов группы В нарушается деятельность нервной системы и желудочно-кишечного тракта.

Витамины указанной группы содержатся во всех растительных и молочных продуктах. Много их в пивных и пекарских дрожжах, мясе, печени и особенно в оболочках и зародышах зерен. Указанная группа витаминов отсутствует в муке тонкого помола, в хорошо очищенном, так называемом полированном рисе, перловой крупе.

Витамины группы В хорошо растворимы в воде, малочувствительны к воздействию кислорода воздуха и кислоты, устойчивы к высоким температурам, хорошо переносят температуру выше 100 градусов в кислой среде, но в щелочной и нейтральной средах быстро разрушаются, что надо учитывать при кулинарной обработке пищи. Как и витамин С, витамины группы В во время варки продуктов в воде частично переходят в нее.

Витамин В₁ (тиамин) участвует в обмене белков и особенно углеводов. Недостаток его в организме при водит к неполному сгоранию углеводов и накоплению продуктов их промежуточного обмена – молочной и пировиноградной кислот.

Тиамин оказывает влияние на нейрогумуральную регуляцию, а также повышает двигательную и секреторную функции желудка. При отсутствии в организме витамина В₁ развивается тяжелое заболевание бери-бери. У больных поражается двигательные и чувствительные нервы, и они с трудом передвигаются. Кроме того, эта болезнь вызывает нарушение секреторной, моторной и всасывающей функцией желудочно-кишечного тракта.

Недостаток витамина В₁ сопровождается повышенной утомляемостью, ухудшением аппетита, падением веса, поражениями периферических нервов, нарушениями функций сердечно-сосудистой системы. Витамин В₁ способствует росту и развитию детей. Он необходим при физическом и нервном переутомлениях, а также желудочно-кишечных расстройствах, язвах желудка и кишечника.

Основным источником витамина В₁ являются зерновые продукты, не освобожденные от зародыша, периферических частей оболочки, много его в дрожжах и печени.

Витамин В₂ (рибофлавин) относится к естественным пигментам овощей, картофеля, молока и др. Он устойчив во внешней среде, хорошо переносит нагревание, но под действием солнечного света переходит в неактивную форму и теряет свои витаминные свойства. У человека рифлавин может синтезироваться микрофлорой кишечника.

Рибофлавин участвует в ферментных системах, регулирующих в клетках и тканях процессы окисления и восстановления. Важнейшим его свойством является участие в процессах роста.

Витамин В₂ принимает участие в обмене углеводов, белков и жиров, оказывает нормализующее влияние на функцию органа зрения: повышает темновую адаптацию, остроту зрения на цвет. Недостаток витамина В2 в организме  приводит к нарушению нормальной функции центральной нервной и сосудистой систем. При этом на слизистых оболочках рта, языке появляются кровоточащие, плохозаживляющие трещины, на коже, особенно около слизистых оболочек, у рта, носа, глаз – экзема. Веки глаз воспаляются, наблюдаются слезотечение, светобоязнь, иногда понижается слух.

Следствием недостатка витамина В₂ в организме возможно нарушение функции капилляров, проявляющееся в понижении их тонуса, расширение просвета и нарушение кровотока. Снижается функция печени и желудочной секреции.

ЖИРОРАСТВОРИМЫЕ ВИТАМИНЫ

Жирорастворимые витамины в отличие от водорастворимых откладываются в жировых депо человека и не так легко выводятся с мочой, как водорастворимые. Следовательно, эти витамины могут сохраняться в организме в течение длительного времени.

Имеется мнение, что прием больших доз некоторых из этих витаминов опасен, поскольку они могут накапливаться в таких концентрациях, которые являются токсичными. Это касается витамина А и особенно витамина D. В частности, большинство ученых и практических врачей считают, что прием больших доз витамина А небезопасен, так как передозировка может привести к нарушению работы печени и другим побочным явлениям. Витамин D имеет еще больше ограничений, особенно у взрослых людей и тем более по мере увеличения возраста. Избыток витамина D может вызвать быстрое прогрессирование атеросклероза и ИБС, а также отложение кальция в сосудах, сердечных клапанах, почках и других органах.

Витамины называются жирорастворимыми, но это не означает, что в них содержатся жиры. Ни в каких витаминах нет ни жиров, ни других калорийных компонентов. В то же время жирорастворимые витамины существенно влияют на усвоение пищевых продуктов, позволяют наиболее полноценно усваивать пищевые жиры.

Витамин А (РЕТИНОИДЫ).  В организме человека основная часть витамина А депонируется в печени в форме ретинилпальмитата. В кровь он попадает в виде ретинола, связанного со специфическим белком RBP (от англ, retinol-binding protein – ретинолсвязывающий белок), а также с преальбумином (транстиретином). Витамин А играет также очень большую роль в сохранении нормального состояния эпителиальной ткани человека.

Витамин А содержится в пигменте глазного дна, поэтому имеет большое значение в обеспечении нормальной зрительной функции глаз, особенно при недостаточном освещении. Он улучшает зрение в сумерках, а дефицит витамина А приводит к «куриной слепоте». Кроме того, ретинол имеет большое значение в нормальной функции кожных покровов и всех слизистых оболочек человека. Он обеспечивает нормальное функционирование слизистых глаз, их достаточную влажность; повышает сопротивляемость всего организма, особенно слизистой дыхательных путей, респираторным инфекциям.

Витамин А обеспечивает нормальное функционирование иммунной системы; участвует в формировании костей, необходим для нормальной функции и хорошего состояния кожи, зубов и волос.

Витамин А способствует защите организма от развития онкологических и инфекционных заболеваний. Установлено, в частности, что в тех регионах мира, где наблюдается хронический дефицит витамина А, такие распространенные заболевания, как корь, значительно чаще приводят к смертельным исходам.

Витамин Е – Токоферола ацетат (Tocopheroli acetat).

По существу – это группа витаминов Е, в которую входят α-, β-, γ- и δ-токоферолы. Наиболее активный среди них – α-токоферол. Эти соединения действуют в организме как естественные и эффективные противоокислительные средства – антиоксиданты. Как антиоксиданты они предотвращают в клетках перекисное окисление полиненасыщенных жирных кислот в составе липидов и сохраняют целостность клеточных мембран, защищая их, клетки в целом и другие структуры организма от повреждения липоперекисями, от разрушения свободными радикалами. Токоферол может выполнять структурную функцию, взаимодействуя с фосфолипидами биологических клеточных мембран. Имеются данные, что in vitro токоферол снижает продукцию простагландина и уменьшает агрегацию тромбоцитов, однако в исследованиях in vivo эти данные пока не получили подтверждения.

Витамин Е, как и другие жирорастворимые витамины, хорошо всасывается в верхних отделах тонкого кишечника и поступает в кровяное русло через лимфатическую систему. В крови связывается с β-липопротеидами. Около 80% поступившего в организм токоферола через неделю экскретируется желчью, а небольшая часть выводится в виде метаболитов с мочой.

ВИТАМИН D. Этот жирорастворимый витамин встречается главным образом в двух формах: эргокальциферол (активированный эргостерол, кальциферол, витамин D₂), обнаруженный в облученных дрожжах, и холекальциферол (активированный 7-дегидрохолестерол – витамин D₃). Последний образуется в организме в результате эндогенного синтеза из 7-дегидрохолестерола (с образованием холе-кальциферола – витамина Вз), происходящего в коже при воздействии ультрафиолетового облучения.

С пищей в организм поступает главным образом витамин D₂ (эргокальциферол), основными источниками которого являются рыбий жир, яичный желток и некоторые другие жиры, искусственно обогащенные витамином D. Витамины D₂ и D₃ подвергаются в организме аналогичным метаболическим превращениям и оказывают одинаковое физиологическое действие. Поэтому термины «холекальциферол» и «витамин D» часто используются для обозначения обеих форм витамина.

У большинства людей главным источником витамина D является его эндогенный синтез в коже. Меньшее значение имеет поступление витамина извне с продуктами питания. Поэтому дефицит витамина D в организме чаще возникает при недостаточном пребывании человека на открытом воздухе, при ограниченном воздействии на кожу солнечных лучей.

Грудное молоко содержит относительно небольшое количество витамина D, поэтому у маленьких детей существует риск развития его дефицита, особенно у недоношенных (витамин транспортируется через плаценту в основном в последнем триместре беременности), тем более у тех детей, матери которых имеют в своем организме недостаток витамина D.

Витамин D можно рассматривать как прогормон, из которого в организме образуется несколько активных метаболитов, обладающих свойствами гормонов. В коже из 7-дегидрохолестерола фотохимически синтезируется провитамин D₃, медленно изомеризующийся в витамин D₃ который покидает ткань в комплексе со специфическим связывающим белком крови. Попадая в печень, витамин D₃ превращается в 25-(OH)D₃, который в основном и содержится в крови. Эта форма в процессе кишечно-печеночного кругооборота реабсорбируется в кишечнике. В почках и некоторых других органах 25-(ОН)D₃ подвергается дальнейшему гидроксилированию с образованием гораздо более активного метаболита –кальцитриол. Идентифицированы и другие метаболиты, возможно обладающие гормональной функцией.

Кальцитриол имеет большое значение в поддержании гомеостаза кальция. Он способствует всасыванию кальция в кишечнике, а затем нормальному формированию и минерализации костной ткани. Во многих тканях есть рецепторы к кальцитриолу, поэтому у него предполагается наличие и других функций.

Витамин К является коагуляционным, антигеморрагическим фактором, так как он участвует в биосинтезе протромбинового комплекса (протромбина – II фактора, проконвертина – VII фактора, кристмас-фактора – IX фактора, фактора Стюарта–Прауэра – X фактора) и способствует нормальному процессу свертывания крови. Как кофермент витамин К участвует в транпорте электронов и окислительном фосфорилировании. Витамин К необходим также для синтеза белка, правильного формирования костей и почек. Он ускоряет заживление ран и язв, применяется при лучевой болезни, является кофактором реакций карбоксилирования.

В естественных условиях имеются две главные формы витамина К: К₁ и К₂. Обе формы витамина являются нафтохинонами.

Витамин К₁ – синтезируется растениями и содержится в листьях шпината, люцерны, цветной капусты, плодах шиповника, зеленых томатах, рыльцах кукурузы, салате, рябине, пастушьей сумке, хвое. В небольших количествах он присутствует в зеленых овощах, молочных продуктах, яйцах, мясе, крупах, фруктах, корнеплодах, свиной печени. Для сохранения витамина К в продуктах в процессе кулинарной обработки никаких специальных приемов не требуется.

Витамин К₂ – в организме человека синтезируется сапрофитными бактериями в тонком кишечнике, а у животных также в печени. В женском молоке содержание витамина К невелико.

Всасывание витамина К в кишечнике происходит при участии желчи. Поэтому утилизация витамина снижается в случае недостаточного поступления желчи в кишечник при заболеваниях печени, желчевыводящих путей или у больных с хронической диареей. Викасол, водорастворимый аналог витамина К, всасывается в желудочно-кишечном тракте и в отсутствие желчи. Метаболизм и экскреция витамина К связаны с функциональным состоянием печени. Действие естественного витамина К начинается довольно быстро и продолжается около 3-5 ч. Синтетические аналоги как жиро-, так и водорастворимые (викасол и др.) характеризуются отсроченным началом действия – до 24 ч и большой его продолжительностью – до нескольких дней.

Недостаточность витамина К у взрослых людей наблюдается крайне редко, чаще всего она возникает у новорожденных. У взрослых мужчин дефицит этого витамина может вести к развитию бесплодия, связанного со снижением подвижности сперматозоидов. В пожилом возрасте нехватка витамина К способствует остеопорозу. Так как у человека всасывание витамина К происходит в кишечнике с участием желчи, гиповитаминоз иногда возникает при обтурационной желтухе (калькулезный холецистит, новообразования, суживающие желчный проток), при тяжелых заболеваниях печени, у лиц с плохим усвоением жиров (диарея, дизентерия, язвенный колит, поражение поджелудочной железы), у тяжелых больных, при сильном истощении, а также у тех, кто длительное время принимает антибиотики и другие лекарственные препараты, особенно изменяющие микрофлору кишечника. Кровоточивость как следствие диетической недостаточности витамина К у взрослого человека обычно не развивается.