Витамины. 
БИОХИМИЯ ДЛЯ ТЕХНОЛОГОВ в 2 ч. Часть 1.

В результате изучения материала данной главы студент должен: знать

• • определение и основные свойства витаминов;
• • основные причины гипои авитаминозов;
• • названия, биологическую роль, признаки авитаминоза и источники жирои водорастворимых витаминов;

уметь

• • объяснять причины авитаминоза для каждого витамина; владеть
• • понятиями «гиповитаминоз», «авитаминоз», «гипервитаминоз», «антитамины»;
• • некоторыми лабораторными методами определения витаминов в пищевых продуктах.

Открытие витаминов — эго наглядный пример исторических эпидемиологических наблюдений. Еще в Средние века было замечено, что в осажденных городах и длительных морских путешествиях люди страдают от цинги. В 1497—1498 гг. от цинги и лихорадки погибло две трети экипажа Васко да Гамы, который прокладывал морской путь из Лиссабона в Индию. Однако при переходе на обычный рацион цинга быстро излечивалась.

В 1747 г. шотландский врач Джеймс Линдт (1716—1794) экспериментально подтвердил, что больные цингой быстро поправляются, если в их рацион добавляют соки цитрусовых. Легендарный английский мореплаватель Джеймс Кук (1728—1779), видимо, зная об этом факте, давал своим морякам соки цитрусовых, поэтому от цинги у него умер всего один человек. А в 1795 г. командование английского флота приняло официальное решение о введении в рацион моряков сока цитрусовых, после чего цинга покинула английские корабли.

Голландский врач Христиан Эйкман (1858—1930) был командирован в 1886 г. на остров Ява для изучения заболевания «бери-бери», которое было серьезной проблемой для местного населения, а особенно для тех, кто находился в особых режимных условиях — тюрьмах или воинских частях. Десятилетиями эта болезнь угрожала жизням японских моряков, так же как цинга английским. Рацион местного населения и японских моряков состоял преимущественно из риса и рыбы. Оказалось, что заболевание возникает при употреблении шлифованного риса, но поверить, что рисовая шелуха содержит в себе лекарство от «бери-бери», в тот момент было невозможно. Считалось, что шлифованный рис содержит ядовитые вещества или болезнь вызывается какой-то бактерией.

В 1911 г. польский биохимик К. Функ (1884—1967) выделил из рисовых отрубей вещество, излечивающее полиневрит у голубей — заболевание, похожее на «бери-бери». Вещество содержало аминогруппу и было жизненно необходимо; так появился термин «витамины».

Большое значение для открытия и изучения витаминов имели опыты русского педиатра Николая Ивановича Лунина (1853—1937). Он изучал роль неорганических солей в питании животных на двух группах мышей. Опытная группа получала «искусственное» молоко — водный раствор казеина, молочного жира, лактозы и минеральных солей, присутствующих в молоке. Контрольная группа питалась цельным молоком. Животные в опытной группе болели и погибали, а в контрольной нормально развивались. На основании этого был сделан вывод о том, что помимо известных компонентов, казеина, молочного жира, лактозы и минеральных солей, в молоке содержатся и неизвестные вещества, необходимые для жизни. Несомненно, их следовало изучать.

Со временем в водной фазе молока были открыты вся группа В и жирорастворимые витамины в цельном молоке, что в общем-то и не удивительно, ведь молоко создано природой, чтобы вырастить потомство.

Витамины — группа эссенциальных^[1] микронутриентов, участвующих в регуляции и ферментативном обеспечении большинства метаболических процессов.

Они обеспечивают нормальную жизнедеятельность организма, участвуют в процессе усвоения других пищевых веществ, повышают трудоспособность человека и сопротивляемость вредным воздействиям окружающей среды.

Большинство витаминов проявляют свою активность в виде коферментов, т. е. только после формирования определенных ферментов. Выяснение механизмов ферментативного действия показало значение определенных витаминов для различных обменных процессов. Например, в состав пируватдегидрогеиазиого и а-кетоглутататдегидрогепазного комплексов входят пять витаминов: тиамин, липоевая кислота, рибофлавин, пантотеновая кислота и никотинамид (см. параграф 7.2). Дефицит хотя бы одного из этих витаминов повлечет за собой нарушение слаженности всего ферментативного механизма и приведет к характерным последствиям: поражению нервной системы из-за накопления ПВК, уменьшению синтеза АТФ в отсутствие ацетил-КоА и т. д.

Дефицит витаминов называют гиповитаминоз. Он проявляется неспецифическими признаками, такими, как быстрая утомляемость, потеря аппетита, плохая сопротивляемость к инфекциям, отставание в росте и развитии и пр.

Отсутствие витамина в организме — авитаминоз сопровождается характерными для данного витамина признаками. Например, D-авитаминоз приводит к рахиту, С-авитаминоз вызывает цингу. Причинами гипои авитаминозов являются: недостаток витаминов в рационе, повышенная потребность в период роста и больших физических нагрузок, заболевания желудочно-кишечного канала, прием антибиотиков и др.

Вызвать авитаминоз могут антивитамины. К ним относят вещества, обладающие структурным сходством с определенным витамином. Они встраиваются в цепочку реакций и действуют по тину конкурентного ингибитора. В результате естественный процесс, контролируемый данным витамином, становится невозможным. Например, антивитаминами В₅ и В₆ являются схожие с ними по структуре пиридинсульфокислота и дезоксиниридоксин, соответственно (рис. 7.1).

Рис. 7.1. Антивитамины В₅ и В_б.

К антивитаминам также относят вещества, вызывающие структурную модификацию витамина настолько, что биологический эффект витамина снижается или утрачивается.

Гипервитаминоз — избыточное содержание витамина. Возможен, как правило, при передозировке витаминов, главным образом, жирорастворимых из-за отложения их в тканях.

Витамины принято обозначать большими латинскими буквами А, В, С и т. д. Также у каждого витамина есть химическое название, в котором отражена структура витамина. Еще витамины называют по заболеванию, которое они излечивают, с добавлением приставки анти-.

По физико-химическим свойствам все витамины делят на жирорастворимые (A, D, Е, F, К) и водорастворимые (С и группа В).

• [1] Эссснциальные (незаменимые) — пищевые вещества, нс образуются в организме человека и обязательно поступают с пищей для обеспечения его жизнедеятельности. Их дефицитв питании приводит к развитию патологических состояний.