Витамины и их роль для человека

Уже давно человечество заметило, что при длительном однообразном питании, в случаях исключения каких-то продуктов из рациона, особенно в условиях длительных экспедиций, довольно часто возникали различные заболевания. На первый взгляд не виделось первопричины. Однако с накоплением этого опыта становилось ясно, что в пище присутствуют какие-то специфические компоненты в очень небольших количествах, но обладающие большим регулирующим действием на обмен веществ.

К тому времени уже были обнаружены содержащиеся в пище такие питательные вещества как белки, жиры и углеводы, однако различные эксперементы подтвердили, что не только они нужны для нормального существования организма. А поскольку роль белков в питании человека, равно как и роли жиров и углеводов учеными были выяснены, они предположили, что существуют какие-то еще вещества, необходимые человеку. витамин организм питание В 1880 г. русский ученый Николай Иванович Лунин, поставив эксперимент на животных, высказал следующее: «Если невозможно обеспечить жизнь белками, жирами, углеводами, минеральными солями и водой, то из этого следует, что в пище содержатся и другие вещества, необходимые для питания» .

Позднее этот взгляд подтвердил в эксперименте голландский ученый Эйкман при оценке характера питания заключенных, присланных из метрополии на острова Ява и Морадур (Индонезия). Начиная питаться полированным рисом, у заключенных быстро развивались явления периферического полиневрита. И в то же время при использовании воды, в которой рис предварительно замачивался, симптомы полиневрита смягчались.

В 1911 г. польский ученый Казимир Функ, помня о наблюдениях Эйкмана, из настоя отрубей риса выделил вещество, содержащее аминную группу, которое у подопытных животных приводило к исчезновению явлений полиневрита. Функ назвал эту аминную группу «амином жизни», т. е. «Витамин». Впоследствии, при открытии других витаминов, аминных групп не обнаруживалось, но название «витамин» прочно вошло в лексику научныхисследований, неся определенную смысловую нагрузку.

В 1912 г. Гопкинс, использовав данные Лунина, Эйкмана, Функа и собственные исследования, определенно высказал мысль, что все витамины (или почти все) не синтезируются в организме. А все заболевания, связанные с недостаточностью витаминов, следует считать болезнями пищевой недостаточности.

" В настоящее время большинство витаминов — это низкомолекулярные соединения органической природы, не синтезирующиеся в организме человека, поступающие извне в составе пищи, не обладающие энергетическими и пластическими свойствами и проявляющие биологическое действие в малых дозах" .

Сегодня принято такое поределение понятия витамин. Витамины, это группа незаменимых для жизнедеятельности человека органических соединений, которые обладая очень высокой биологической активностью, и присутствуя в продуктах питания в довольно ничтожных количествах, имеют важнейшее значение для обмена веществ. и действительно, переоценитьзначение витаминов довольно трудно.

Биохимическая сущность витаминов, веществ разнообразных по своей химической природе, сводится главным образом к осуществлению каталитических функций. Находясь в составе ферментов, они катализируют реакции превращения белков, жиров, углеводов, причем отдельные химические процессы катализируются одновременно несколькими взаимодействующими витаминами. При этом свои функции биокатализаторов витамины выполняют, находясь в тканях организма в относительно малых количествах.

Свою столь активную роль в обменных процессах большинство витаминов выполняют, находясь в составе ферментов. К настоящему времени известно свыше 100 тканевых и клеточных ферментов, в состав которых входят витамины и примерно столько же различных биохимических реакций, невозможных без витаминов.

В состав специфического фермента витамины входят в виде простетической группы небелкового порядка — кофермента, который вступает в соединение с белковым ингредиентом — апоферментом, синтезируемым в организме. Сами же витамины, как правило, в организме не синтезируются и должны поступать извне, с пищей.

Витамины, значение которых трудно переоценить условно подразделяются на собственно витамины и на витаминоподобные соединения, которые по биологическим свойствам полностью сходны с витаминами, нонеобходимы для человеческого организма в более значительных количествах. Но недостаточность витаминоподобных веществ в организме наблюдается крайне редко, поскольку их содержание в повседневной пище достаточно высоко.

В настоящее время известно более 20 витаминов и витаминоподобных веществ. Важнейшие из них сгруппированы в таблице 1 на основаниихарактера физиологического влияния на организм.

При нарушении обмена витаминов в организме могут наблюдаться такие патологические состояния, как гиповитаминозы и авитаминозы.

Несмотря на то, что с момента открытия витаминов прошло более 100 лет, вопрос изучения роли последних до настоящего времени остается актуальным. По данным ВОЗ, и в наши дни наблюдаются массовые заболевания берибери, пеллагрой, рахитом, сезонные заболевания цингой. В чистой форме авитаминозы не встречаются, однако гиповитаминозные состояния наблюдают довольно часто (по данным ВОЗ, 80% населения земного шара страдают гиповитаминозными состояниями).

Причины нарушения витаминного обмена довольно многообразны. Принято выделять две основные группы факторов, обусловливающих развитие витаминной недостаточности: экзогенные, внешние причины, приводящие к первичным гипо — и авитаминозам; и эндогенные, внутренние, обусловливающие развитие вторичных гипо — и авитаминозов.

По механизму развития витаминной недостаточности различают несколько форм:

Алиментарная форма обусловлена недостаточным поступлением витамина с пищей или возникает при нормальном поступлении витаминов, но при нарушении соответствия компонентов в рационе. Так установлено, что увеличение углеводов в рационе требует увеличения суточной нормы витамина В1 что, в свою очередь, увеличивает расход также витаминов В2 и С. Однако, несмотря на большую роль качественных нарушений режима питания, основное практическое значение приобретают нарушения количественные, связанные с понижением содержания отдельных витаминов в готовой пище. Главнейшими причинами снижения количества отдельных витаминов в готовой пище являются:

неправильное хранение продуктов, в том числе овощей, приводящее к разрушению некоторых витаминов (особенно витамина С);

одностороннее питание, особенно с выключением овощей, являющихся основными поставщиками витаминов С, Р и др.;

нарушение правил кулинарной обработки продуктов, которые вместе с неудовлетворительным их хранением могут приводить к значительному уменьшению количества витаминов в готовой пище;

неправильное хранение и задержка выдачи готовых блюд.

Обычно эти причины сочетаются между собой, наносят серьезный ущерб содержанию витаминов в суточном рационе, приводя к развитию алиментарных форм витаминной недостаточности.

Резорбционная форма обусловлена причинами внутреннего порядка. Среди этих причин наибольшее внимание заслуживает частичное разрушение витаминов в пищеварительном тракте и нарушение их всасывания Так установлено, что при заболеваниях желудка, сопровождающихся понижением кислотности желудочного сока, тиамин (т. е. никотиновая кислота (витамин РР), а также витамин С подвергаются значительному разрушению. При резекции пилорического отдела желудка легко развивается пеллагра, т. е. авиминоз РР, а при поражении дна желудка — гиперхромная анемия Аддисон-Бирмера, являющаяся витамин 512-дефицитной анемией. При язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки нарушается обмен витаминов А, С, никотиновой кислоты, каротина. Различного рода заболевания кишечника приводят к понижению всасывания различных витаминов, что также может приводить к гиповитаминозам.

Дессимиляционная форма связана с физиологическими сдвигами в обмене веществ, в том числе витаминов. Эта форма гиповитаминозов может наблюдаться: при нарушении соотношения отдельных компонентов пищи (о чем уже говорилось выше), при физической и нервной нагрузке, при работе в условиях низкого парциального давления кислорода (например, в горной местности), при работе в условиях высокой температуры, низкой температуры (особенно при сочетании с УФЛ-недостаточностью), при ряде заболеваний (особенно инфекционных), при лечении сульфаниламидами и антибиотиками (в силу влияния на кишечную микрофлору и связанное с этим нарушение синтеза бактерий отдельных витаминов).

Значение витаминов для организма очень высоко, ведь абсолютно все жизненные процессы протекают в человеческом организме при непосредственном участии витаминов. Они входят в состав более чем 100 ферментов, запускающих обменные реакции, способствуют поддержанию естественных защитных сил организма и повышают его устойчивость к воздействию различных факторов окружающей среды.

Перейдем к детальному рассмотрению физиологической роли витаминов и источников обеспечения ими организма человека. Как вам известно, все витамины делятся на водорастворимые и жирорастворимые. Рассмотрим первую группу. Наиболее важным витамином этой группы является витамин С.

Витамин С. Витамин С играет важную роль в окислительно-восстановительных процессах в организме. Способность аскорбиновой кислоты окисляться связана с наличием диэтиловой группы. В процессе окисления аскорбиновая кислота превращается в дегидроаскорбиновую, которая также выполняет витаминную функцию, так как может восстанавливаться в аскорбиновую кислоту (под действием глютатиона). Однако дегидроаскорбиновая кислота — вещество малостойкое и продукты ее превращения витаминными свойствами не обладают.

Аскорбиновая кислота оказывает специфическое влияние на стенки капилляров. Недостаток ее ведет к увеличению проницаемости сосудистой стенки, нарушению целостности опорных тканей мезенхимального происхождения — фиброзной, хрящевой, костной, дентина. Благодаря своему влиянию на процессы обмена тирозина и фенилаланина аскорбиновая кислота регулирует обмен белков. Определенное влияние аскорбиновая кислота оказывает и на обмен углеводов, хотя влияние это осуществляется не непосредственно, а через сложную симпатико-адреналовую систему.

Аскорбиновая кислота оказывает влияние также на процессы регенерации, на функциональное состояние ЦНС, обмен холестерина, иммунобиологические реакции организма.

Естественный биологический комплекс витамина С состоит не только из аскорбиновой кислоты. Он включает в себя Р-активные вещества, дубильные вещества, органические кислоты, пектины, которые, с одной стороны, способствуют сохранению аскорбиновой кислоты, с другой — усиливают ее биологической действие.

Нормальное содержание витамина С (в крови 0,7−1 мг%) подвержено большим колебаниям в зависимости от поступления его с пищей. В организме взрослого здорового человека содержится около 5000 мг витамина С. Запасы эти не пассивные, они активно участвуют в процессах обмена веществ. Больше всего витамина С сосредоточено в печени, сердце, почках и ткани мозга, лейкоцитах и железах внутренней секреции, что, очевидно, связано с более интенсивным обменом веществ в этих органах.

Недостаточное поступление витамина С с пищей проявляется в форме авитаминоза (цинги) или в виде С-гиповитаминозного состояния.

При гиповитаминозном состоянии имеются лишь субъективные признаки, выражающиеся в понижении общего тонуса организма (слабость, апатия, понижение работоспособности, быстрая утомляемость, сонливость). Люди с гиповитаминозом С более подвержены заболеваниям, причем заболевания эти протекают, как правило, более длительно и тяжело. Особенно часто С-гиповитаминозные состояния возникают в период повышенной потребности организма в витамине С: при беременности, кормлении, усиленной физической и умственной работе, при инфекционных заболеваниях и т. д. Чаще гиповитаминозы С можно наблюдать в весенние месяцы, когда, с одной стороны, уменьшается употребление овощей, а с другой — снижается содержание в них витаминов вследствии длительного хранения. К тому же отмечено, что увеличение УФЛ-радиации, которая наблюдается в весенние месяцы, приводит к повышенному расходу витамина С тканями организма.

Суточная потребность (физиологическая норма) потребления зависит от возраста, пола, среды обитания. Если говорить о взрослом населении, то эта норма составляет: для женщин — 65 мг, мужчин —70 мг в сутки. Эта величина в организме как бы делится на две составляющие. Первая — антискорбутная величина (20−35 мг), т. е. чисто специфическое назначение для поддержания резистентности сосудистой системы, и вторая — величина общего назначения (35−40 мг) — для поддержания нормального состояния внутренней среды. Потребность возрастает при интенсивных физических нагрузках (в том числе и спортивных), при воздействии высоких и низких температур, при наличии инфекционных заболеваний. Исследования, проведенные группой сотрудников Института питания РАМН, показали, что у рабочих горячих цехов при обычном содержании витамина С в пищевом рационе наблюдается дефицит этого витамина в организме. Для обеспечения потребности организма в витамине С его доза должна быть увеличена до 150 и даже 200 мг. Более высокие дозы витамина С требуются и для обеспечения нормальных потребностей в этом витамине у жителей Крайнего Севера. Так, Пушкина считает, что суточная доза этого витамина для жителей Крайнего Севера должна быть не ниже 150−250 мг, особенно для лиц, занятых тяжелым физическим трудом. Повышеннаяпотребность в витамине С наблюдается также у рабочих, имеющих контакт с различными токсическими веществами (свинец, мышьяк, фосфор, бензол), а также радиоактивными веществами. Проведенные в последние годы исследования показали, что с развитием механизации и автоматизации производственных процессов, снижающих энергетические траты, потребность работающих в витаминах (в том числе в витамине С) не только не снижается, а, наоборот, повышается, что связано с ростом нервно-психической нагрузки.

Источниками витамина С являются в основном продукты растительного происхождения: фрукты, ягоды овощи. По количественному содержанию витамина С все растительные продукты могут быть разбиты на три группы. Первую группу составляют продукты, содержащие свыше 100мг% витамина С. К ним относятся шиповник, зеленый горошек, грецкий орех, черная смородина, красный перец, ягоды сибирской облепихи, брюссельская капуста.

Вторую группу составляют продукты, содержащие витамин С в количествах от 50 до 100 мг%. Это красная и цветная капуста, клубника, ягоды рябины.

И, наконец, к третьей группе относятся витамине носители средней и слабой активности. Продукты это группы содержат не более 50мг% витамина С. К витаминоносителям средней активности относятся: белокочанная капуста, зеленый лук, цитрусовые, антоновские яблоки, зеленый горошек, малина, томаты, брусника, а также продукты животного происхождения — кумыс (25 мг%), печень (20 мг%). К источникам витамина С слабой активности (до 10 мг%) относятся картофель, репчатый лук, морковь, огурцы, свекла.

Содержание витамина С в различных растительных продуктах может варьировать в довольно широких пределах в зависимости от условий выращивания почвы, сорта, климатического пояса. Установлено, что в овощах, выращенных на Севере, содержание витамина С значительно ниже, чем в овощах средней полосы. Вместе с тем у коренных жителей Крайнего Севера авитаминоза С, как правило, не наблюдается. Это связано с тем, что на Севере значительно выше содержание витамина С в продуктах животного происхождения.

Большое значение в качестве источника витамина С на Севере имеют местные дикорастущие растения, такие как шиповник, рябина, синика, морошка и др. Большое количество витамина С можно получить из листьев различных ягодников (малина, черника, черная смородина), где он содержится до 600−700 мг%. Настои из листьев этих и ряда других ягод, а также из хвои могут применяться для обеспечения потребности организма в витамине С в случаях, когда получение его за счет естественных источников в рационе (овощей, фруктов) не может быть по каким-то причинам достигнуто. Например, в условиях длительных экспедиций, военно-полевых условиях и т. д.

Витамин С относится к наименее устойчивым витаминам. Как уже указывалось выше, основным источником этого витамина являются овощи, однако не следует забывать, что даже при достаточном содержании овощей в пищевом рационе может наблюдаться витаминная недостаточность, так как при неправильной кулинарной обработке содержание витамина С в них может снижаться на 75−80% и более.

Аскорбиновая кислота легко окисляется и при этом теряет свою биологическую активность. Наиболее интенсивное ее окисление идет в растворах, особенно со щелочной реакцией, в присутствии кислорода. Процессу окисления витамина С способствуют соли тяжелых металлов, прежде всего меди и железа. Поступая в воду из котлов при варке пищи, из посуды и кухонного инвентаря, из водопроводной воды, соли этих металлов катализируют процессы окисления аскорбиновой кислоты. На окисление аскорбиновой кислоты влияют также ферменты (аскорбиназа и аскорбиноксилаза), содержащиеся в растительных продуктах. От количества данных ферментов в продукте в значительной мере зависит сохранность в нем витамина С. Наибольшая активность этих ферментов отмечается при температуре 30−50° С и прекращается при кипении продукта. Разрушают витамин С и солнечные лучи. Так, уже рассеянный свет в течение 5−6 минут разрушает 64% витамина С в молоке, а прямые солнечные лучи за это же время разрушают до 90% аскорбиновой кислоты. При сушке плодов на солнце витамин С разрушается почти полностью, вследствие чего сухофрукты аскорбиновой кислоты не содержат. При сублимационной сушке ягод удается сохранить некоторое количество витамина С, хотя и сниженное на 70−80%. К низкой температуре аскорбиновая кислота достаточно устойчива, однако при оттаивании разрушается очень интенсивно.

Большое значение для сохранения витамина С в продуктах имеет правильная организация хранения овощей. Первым фактором, определяющим потерю овощами витамина С, является время хранения. Установлено, что в течение зимы овощи теряют до 45% витамина С. Однако степень разрушения аскорбиновой кислоты зависит не только от времени хранения, но и от средней температуры воздуха и доступа его в хранилище. Так, по данным Марха, в среднем за 9 месяцев хранения томатной продукции потери витамина С составляют: при 2° С — 10%, при 16−18° С — 20%, а при 37° С — около 64%. Лучше других овощей сохраняет витамин С капуста. Квашеная капуста, покрытая рассолом, в течение 6−7 месяцев почти не теряет витаминной ценности. Такая же капуста в открытой посуде без рассола за 24 часа теряет около 75% аскорбиновой кислоты. Замораживание капусты снижает содержание витамина С на 20−40%, а при последующем ее оттаивании — до 7080%.

Неизбежная потеря витамина С происходит и при подготовке овощей к тепловой обработке. Так, в процессе очистки картофеля теряется около 22% витамина С. В вареной картошке «в мундире» содержание витамина С снижается до 30%, в тушеной капусте — на 65%, в картофельном пюре — на 44%, в супе-рассольнике —на 36%, в кислых щах — на 34%.

Все эти данные свидетельствуют о том, что аскорбиновая кислота сохраняется в продуктах и готовой пище в относительно больших количествах только при определенных условиях, несоблюдение которых обычно ведет к значительному разрушению этого витамина, а следовательно, к обеднению пищи. Поэтому при расчете рационов необходимо увеличивать количество продуктов с витамином С для того, чтобы в готовом продукте его количество составило необходимую величину.

Витамин Р — группа растительных пигментов-флавоноидов. Название этого витамина происходит от слова Paprica (перец), где он впервые был обнаружен. Выделенный из кожуры цитрусовых плодов витамин получил другое название — цитрин. По химической природе это вещество представляет семь флавоновых глюкозидов. Аналогичной активностью обладают и катехины, выделенные из отходов чайного производства, а именно из огрубевших листьев чайных растений. Р-витаминной активностью обладает также рутин, получаемый из цветов и листьев гречихи и самого зерна.

Биологическая роль Р-активных веществ выяснена еще далеко не полностью. Изучение роли этого витамина затруднено тем, что в естественных условиях он всегда сопровождает витамин С, вследствие чего симптомы недостаточности этих витаминов обычно сочетаются. Установлено, что Р-активные вещества повышают резистентность капилляров, уменьшают их хрупкость и проницаемость. Витамин Р повышает активность аскорбиновой кислоты и способствует ее накоплению в организме. Изучение взаимодействия витаминов С и Р показало, что витамин Р предохраняет аскорбиновую кислоту от окисления путем образования рыхлого комплекса. При нагревании этот комплекс разрушается и аскорбиновая кислота начинает окисляться. Противоокислительное действие витамина Р не ограничивается аскорбиновойкислотой. Считают, что витамин Р предохраняет от окисления также и адреналин. Имеются указания на гипотензивное действие витамина Р, т. е. его способность снижать кровяное давление при гипертонической болезни. Благодаря способности повышать устойчивость капилляров витамин Р относится к антирадиантам, уменьшающим отрицательное действие ионизирующего излучения.

Витамин Р сдерживает синтез гистамина и гистаминоподобных веществ, а поэтому используется как противошоковое средство, входя в противошоковый коктейль (особенно при травматическом шоке).

Витамин Р способствует укреплению связочного аппарата, суставных сумок, влияет на эластичность хрящевой ткани (особенно межпозвоночных хрящей). Правда, механизм этого воздействия мало изучен. По мнению разных авторов, суточная потребность колеблется от 25 до 35 мг в сутки. Однако при таком врожденном заболевании, как капилляротоксикоз доза составляет 50 мг в сутки. Авитаминоз и гиповитаминозы возможны при полном или частичном исключении из рациона всех растительных продуктов, что встречается крайне редко.

Авитаминоз Р проявляется в виде синдрома, характеризующегося болью в ногах и плечах, общей слабостью и высокой утомляемостью, падением прочности капилляров и развитием внезапных кровоизлияний петехиального типа на поверхностях тела, подвергаемых давлению. Гиповитаминозные состояния, связанные с недостатком этого витамина, обычно наблюдаются на фоне С-витаминной недостаточности и не могут быть от них дифференцированы. Натуральными источниками витамина Р являются все овощи и фрукты, а также листья чая. Наибольшие количества этого витамина определяются в черной смородине (до 2000 мг%), другие ягоды — брусника, виноград, клюква, вишня, земляника, черника — содержат его в количествах от 250 до 600 мг%, содержание его в овощах обычно от единиц до 100 мг%.

Перейдем к рассмотрению большой группы водорастворимых витаминов группы В. Первый представитель этой группы витамин В1 Тиамин оказывает мощное регулирующее воздействие на отдельные функции организма и, в первую очередь, на обменные процессы. Сущность этого процесса заключается в том, что тиамин участвует в обмене веществ в качестве коэнзима. Наиболее интенсивное влияние тиамин оказывает на углеводный обмен. Свою биологическую активность тиамин приобретает в кишечнике, печени и почках в процессе присоединения фосфорной кислоты — фосфорилирования и в виде витамина принимает участие в расщеплении пировиноградной кислоты и других кетокислот. Если в организме мало тиамина, то задерживается распад пировиноградной кислоты, а накопление ее в организме, в свою очередь, ведет к нарушению нормальной функции нервной системы, к развитию полиневрита и другим проявлениям В1 — витаминной недостаточности.

Особое внимание заслуживает значение витамина В1 для функционального состояния центральной нервной системы. Это связано с тем, что в энергетической деятельности ЦНС широко используются углеводы, в обмене которых тиамин принимает участие. Тиамин является важным фактором в передаче нервных импульсов, т. к. тормозит образование и инактивирует холинэстеразу, которая гидролизует ацетил-холин. Этим самым тиамин косвенно усиливает активность ацетилхолина как медиатора передачи нервного возбуждения.

Витамин В1 довольно часто называют «энергетическим витамином». Для получения 1000 ккал необходимо 0,6 мг витамина в сутки. Суточная потребность колеблется от 1 до 2,6 мг в сутки в зависимости от возраста, пола, внешних условий. Однако, как это имело место и для витамина С, потребность в нем может возрастать при тяжелой физической работе, одностороннем питании, беременности и лактации. Потребность в витамине В1 возрастает при инфекционных заболеваниях, патологических процессах в желудке и кишечнике, при лечении сульфаниламида-ми и антибиотиками, что связано с изменением состава кишечной микрофлоры. На потребность организма в витамине В1 оказывает влияние также наличие определенного количествадругих витаминов.

При нормальном питании потребности организма в витамине В1 обеспечивается прежде всего хлебом, крупой, картофелем. Витамин В1 содержится в небольших количествах (порядка десятых долей мг%) во многих растительных и животных продуктах, среди которых наиболее важное значение для организма в качестве источника тиамина имеют различные зерновые. При этом основная масса тиамина сосредотачивается в оболочке зерна и его зародыше, поэтому хорошо очищенные зерна и мука высокого качества, содержащая мало отрубей, значительно теряет свою витаминную ценность.

ВОЗ определяет недостаточность витамина В как «болезнь цивилизации», что определяется увеличением удельного веса в рационе человека рафинированных продуктов (хлебобулочные изделия из высоких сортов муки).

Тиамин обладает выраженной стойкостью к влиянию многих факторов внешней среды. В отличие от витамина С он не разрушается и не окисляется под влиянием света и кислорода воздуха. Витамин В1 хорошо переносит кислую среду (например, в желудке), но теряет свои свойства в щелочной среде. Особое внимание заслуживает отношение тиамина к высокой температуре ввиду возможности его разрушения, однако установлено, что в процессе обычных способов термической кулинарной обработки содержание витамин В1 снижается всего в пределах от 5 до 25%. Значительную роль при этом играет рН среды. При варке в щелочной среде тиамин быстро разрушается, в кислой же сохраняется почти полностью. Поэтому при тепловой обработке пищи ее полезно подкислять добавлением томат-пюре, щавеля или уксуса.

При обычной пастеризации молока теряется около 25% тиамина, выпечка хлеба на дрожжах сопровождается сравнительно малым разрушением тиамина, порядка 10−30%. Добавление в тесто соды значительно увеличивает потери тиамина в процессе выпечки хлеба. Принято считать, что при хранении и кулинарной обработке продуктов потери витамина В1 составляют 30%. При употреблении достаточного количества ржаного хлеба, выпеченного из цельноймуки, потребность человека в витамине В удовлетворяется полностью и возникновение гипо — и авитаминозных состояний исключается.

Второй представитель этой группы витамин В2 Рибофлавин представляет собой желтый фермент, состоящий из соединения сахара с красящим веществом. Физиологическая роль рибофлавина сводится к ферментации окислительно-восстановительных процессов обмена углеводов и белков. Рибофлавин катализирует процессы дегидрирования (отщепления водорода).

Насколько велика роль витамина В2 в обмене белков свидетельствует тот факт, что при его недостатке в организме некоторые аминокислоты покидают организм (с мочой). Сюда относятся такие жизненно важные аминокислоты, кактриптофан, гистидин, фенилаланин и др. При недостатке этих аминокислот витамин В2 выводится из организма с мочой.

Рибофлавин принимает важное участие в механизме зрения. Благодаря своей светочувствительности витамин В2 под влиянием фиолетовых и синих лучей дает более длинноволновое свечение (свет зеленой флюоресценции), к которому глаз обладает большей чувствительностью. Следовательно, рибофлавин выполняет как бы роль сенсибилизатора в зрении, производя батохромный (смягчающий) эффект.

Рибофлавин через активацию других витаминов (В6 и особенно РР) оказывает существенное влияние на пластические процессы в эпителии слизистых оболочек. При недостатке В2 эпителий разрыхляется, что способствует проникновению инфекционного начала. При этом возникают стоматиты, гингвиты, хейлоз, глосеит.

Являясь сильным окислительно-восстановительным фактором, рибофлавин играет большую роль в обеспечении процессов тканевого дыхания в ЦНС и рецепторном аппарате. Положительное влияние рибофлавин оказывает и на усвоение и синтез белков. Отмечено также его влияние на активность костного мозга.

Суточная потребность человека в рибофлавине составляет 2−3 мг%.Организм не синтезирует этот витамин и поэтому нуждается в систематическом его поступлении с пищей. Наиболее богатыми источниками являются: дрожжи (2−4 мг%), яичный белок (0,52 мг%), молоко (0,2 мг%), печень, почки, мясо, рыба. Зерновые и бобовые содержат его в очень небольших количествах (порядка сотых долей мг%), а овощи и фрукты почти не содержат.

Рибофлавин быстро разрушается в щелочных растворах, особенно при нагревании, но обладает большой устойчивостью в кислой среде. Он также устойчив к окислителям, за исключением марганцевокислого калия и хромовой кислоты.

В силу присущей ему устойчивости к высокой температуре витамин В2 при кулинарной обработке продуктов разрушается мало. При обычных условиях приготовления пищи эти потери составляют всего 15−20%. Хранение в холодильнике и замораживание продуктов приводит к разрушению примерно такого же количества витамина. При консервации и копчении эти потери возрастают до 30%. В то же время рибофлавин почти полностью сохраняется при солении и квашении продуктов. Сильным разрушающим фактором рибофлавина является солнечный свет, особенно его ультрафиолетовая часть. Так, на солнце за 3 часа молоко теряет до 60% содержащегося в нем рибофлавина.

Витамин РР (никотаминид, ниацин, противопеллагрический фактор). Прежде всего следует отметить огромное значение этого витамина в деятельности желудочно-кишечного тракта. Витамин РР регулирует моторную функцию желудка, секреторную функцию железистого аппарата, состав секрета поджелудочной железы, обуславливает антитоксическую функцию печени и регулирует трофику всех видов эпителия.

Источниками витамина РР являются продукты как животного, так и растительного происхождения. Однако количество его в продуктах ежесуточного рациона недостаточно. Поэтому организм сам способен синтезировать этот витамин (из аминокислоты триптофан в присутствии витамина В6), который поступает в организм в основном с продуктамиживотного происхождения. ВОЗ определяет пеллагру как болезнь белковой недостаточности (точнее, недостаточности белка животного происхождения).

Суточная потребность составляет 15 мг, примерно 50% от этого количества синтезируется организмом.

В последнее время установлено, что никотинамид существенное влияние оказывает на процесс расщепления растительных продуктов и использования растительных белков.

Нормальное содержание никотинамида в кровч 0,4−0,8 мг%. В сутки с мочой выделяется около 5 мг. Снижение выделения до 1 мг — признак гиповитаминозного состояния. Пеллагра — это нарушение функции почти всего организма, укладывающееся в три «Д» (дерматит, диарея и, как следствие длительного гиповитаминозного состояния, деменция).

Витамин РР устойчив при различных воздействующих факторах. При разрушении никотинамида высвобождается триптофан, который тут же включается в процесс синтеза витамина РР (1 мг витамина из 60 мгтриптофана — ниациновый эквивалент).

Витамин В6 Пиридоксин представляет группу веществ, состоящую из трех витаминов: пиридоксола, пиридоксаля и пиридоксамина, способных взаимно превращаться одно в другое. Пиридоксин принимает активное участие в процессе обмена белков, способствует расщеплению аминокислот, образованию глютаминовой кислоты, которая играет большую роль в метаболических процессах головного мозга, связанных с механизмами возбуждения и торможения. В обеспечении этих сложных процессов в головном мозгу принимают участие и другие витамины группы В, однако ведущая роль принадлежит здесь пиридоксину. Недостаток его в ткани мозга сопровождается повышением возбудимости коры и проявляется в виде эпилептиформных припадков у детей, которые проходят после введения пиридоксина. Пиридоксин принимает активное участие в процессах обмена таких аминокислот, как триптофан, метионин, цистеин. Витамин В6 оказывает влияние на образование гемоглобина, участвуя в синтезе гистина, пролина, атакже глобина из аминокислот.

В настоящее время установлена и роль пиридоксина в обмене жиров. Он участвует в синтезе арахидоновой кислоты из линоленовой, оказывает сберегающее влияние на витамин Р (ненасыщенные жирные кислоты), вместе с последним уменьшает уровень холестерина и липоидов в крови. Недостаток пиридоксина сопровождается уменьшением активности витамина Р и ведет к жировой инфильтрации печени, а также ускоряет развитие атеросклероза.

Суточная потребность человека в витамине В6 ориентировочно исчисляется 1,5−3 мг. Такое количество витамина обычно может быть обеспечено за счет бактериального синтеза. Необходимость во введении в организм человека пиридоксина возникает при назначении сульфаниламидов, синтомицина и других антибиотиков, угнетающих микрофлору кишечника и ведущих тем самым к эндогенному гиповитаминозу. Кроме того, необходимость в дополнительном введении пиридоксина может возникнуть при употреблении большого количества белков с пищей, при беременности, охлаждении и физической нагрузке.

Витамин В6 содержится в небольших количествах многообразных продуктов как животного, так и растительного происхождения. Наиболее богаты этим витамином: яичный желток (1−1,5 мг%), рыба (до 4 мг%), зеленый перец (до 8 мг%), дрожжи (до 5 мг%).

Витамин В6 хорошо сохраняется во время кулинарной обработки пищи, а также при консервировании пищевых продуктов. Однако при жарений, копчении и тушении мяса потери пиридоксина могут быть довольно значительны (до 20−50%).

Витамин В12. Цианокобаламин представляет собой сложное соединение, содержащее в своем составе кобальт. Физиологическое значение витамина В12 в организме человека многообразно и связано с участием его в различных биохимических процессах.

Основная физиологическая роль его состоит в обеспечении нормального гемопоэза путем активации созревания красных кровяных шариков. Недостаточное содержание витамина В12 в организме ведет к нарушению нормального образования кровяных элементов в костном мозгу. При этом возникает мегалобластический тип кроветворения, развивается анемия Аддисона-Бирмера. В настоящее время считается установленным, что витамин В12 представляет собой внешний антианемический фактор (внешний фактор Кастля), который может быть усвоен в организме только в смеси с желудочным соком, содержащим внутренний антианемический фактор, вырабатываемый побочными клетками желез дна желудка. Роль последнего состоит в том, что он, соединяясь с витамином В12, предохраняет его от захватывания бактериями верхнего отдела кишечника, а затем способствует его всасыванию в идеальном отделе тонкого кишечника. Влияние витамина В12 на гемопоэз тесно связано с фолиевой кислотой. Считают, что он способствует превращению фолиевой кислоты в ее активную форму — фолиновую кислоту, которая и обеспечивает нормальное кроветворение.

Вместе с фолиевой кислотой цианокобаламин принимает участие в синтезе гемоглобина.

Роль витамина В12 в организме не исчерпывается его влиянием на процессы кроветворения. Благотворное действие этот витамин оказывает и на ЦНС, повышая возбудимость коры головного мозга, особенно на фоне ее понижения.

Выявлена роль витамина В12 в отношении стимуляции роста, что связано с его воздействием на образование нуклеиновых кислот и на синтез белка. В12 обладает также липотропным действием, стимулируя образование метионина и холина.

Витамин В12 оказывает влияние на углеводный и липоидный обмен веществ, способствуя превращению каротина в витамин А.

Суточная потребность организма в витамине В12 равняется 10−15 мкг при приеме внутрь или 1−2 мкг— при парентеральном введении.

Образование цианокобаламина может происходить непосредственно в организме человека за счет синтеза бактерий в толстом кишечнике при наличииионов кобальта, однако всасывание его здесь не происходит. Поэтому суточная потребность человека в этом витамине должна обеспечиваться за счет его поступления с пищей.

Основным поставщиком витамина В12 являются продукты животного происхождения (отсюда у вегетарианцев часто отмечается недостаточность витамина В12). Особенно богаты витамином В12 печень и почки животных, в 100 гиповитаминоз которых содержатся десятки микрограмм витамина (15−20 мкг%), содержится он также в свежем мясе (1−3 мкг%), яичном желтке (1,4мкг%), молоке (0,2−0,3 мкг%)и ряде других продуктов.

Необходимо однако отметить, что усвоение витамина В12 может быть достигнуто только в том случае, когда в желудке вырабатывается в достаточном количестве внутренний фактор Кастля. При ряде заболеваний, в частности после резекции желудка, выработка этого фактора может нарушаться. В этих случаях при достаточном и даже избыточном поступлении витамина В12 с пищей будет наблюдаться его недостаточность в организме. Поэтому одновременно с витамином В12 должен вводиться и гастромуко-протеин (внутренний фактор Кастля). Установлено, что для усвоения 1,5 мкг витамина В12 необходимо 80 мг гастромукопротеина.

Витамин В12 обладает довольно высокой устойчивостью к нагреванию. В сухом виде он может выдерживать автоклавирование при 121 °C и последующее хранение при комнатной температуре в темноте в течение года и более. В то же время он довольно быстро разрушается под влиянием солнечного света.

Перейдем к рассмотрению жирорастворимых витаминов.

Витамин А. Ретинол представляет собой производное группы палеиновых соединений и группы терпенов и является ненасыщенным спиртом.

Витамин, А имеет большое значение в питании человека, особенно детей. Роль его в организме многообразна. Витамин, А необходим для осуществления процессов роста человека и животных. Недостаток его в организме приводит к замедлению роста, падению веса, нарастанию общей слабости. Это послужило основанием назвать витамин, А фактором роста. Ретинол необходим для обеспечения нормальной дифференциации эпителиальной ткани. При его недостаточности наблюдается так называемая кератинизация, т. е. метаплазия эпителия различных органов в многослойный плоский ороговевающий эпителий. Предполагается, что кератинизация вызывается особым веществом, единственным антагонистом которого является витамин А. При низком содержании витамин, А кожа и слизистые становятся сухими. Именно сухостью слизистых объясняется поражение глаз, известное под названием ксерофтальмии и кератомаляции. Возникающая при недостаточности витамина, А сухость кожи способствует более легкому повреждению эпителия, что облегчает внедрение инфекции.

Большое значение витамина, А имеет для обеспечения нормального зрения. Он принимает участие в образовании зрительного пурпура — родопсина, обеспечивающего сумеречное зрение. При этом витамин, А входит в состав родопсина и в процессе его превращений частично теряется. Если при этом запасы витамина, А в организме не восполняются, то развивается гемералопия — «куриная слепота», характеризующаяся ухудшением зрения с наступлением сумерек и ночью на фоне нормального дневного зрения. Ретинол участвует также в обеспечении цветного зрения, особенно на синий и желтый цвета (синтез иодопсина).

Кроме того, витамин, А принимает участие в минеральном обмене, в образовании холестерина, усиливает внутрисекреторную функцию поджелудочной железы.

Суточная потребность человека в витамине, А равна 1,5−2 мг или 50 006 600 МЕ или ИЕ.

Организм человека получает витамин, А с пищей. Среди продуктов животного происхождения наиболее богаты витамином, А жир печени морских животных и рыб (до 19 мг%), содержится он также в печени крупного рогатого скота и свиней (6−15 мг%), в молоке и молочных продуктах, а также в яйцах, хотя и в малых количествах (0,05−0,3 и 0,7 мг%). Концентрация витамина А, как правило, находится в прямой связи с желтой окраской жира. Необходимоотметить, что витамин, А хорошо сохраняется в растительных маслах, маргарине и комбижире. Менее устойчив в топленом и сливочном масле, быстро разрушается в говяжьем жире. Витамин, А относительно устойчив к нагреванию, но быстро разрушается кислородом воздуха, особенно на свету в теплой среде. Сильным разрушающим фактором для витамина, А являются ультрафиолетовые лучи и кислая среда.

В продуктах растительного происхождения находится провитамин витамина, А — каротин. ft — каротин превращается в витамин, А непосредственно в организме, в стенке кишечника и накапливается в печени. ft — каротин всасывается в кишечнике значительно труднее, чем витамин А. Лучшему усвоению как витамина А, так и каротина способствует достаточное содержание в рационе жира. На усвоение каротина влияет также способ кулинарной обработки продуктов. Так, из моркови каротин усваивается значительно лучше, если ее измельчить. Хорошо усваивается он также из продуктов детского питания, таких как морковное пюре и морковный сок. Обеспечить потребность организма в витамине, А только за счет каротина нельзя. Обычно необходимо обеспечить совместное поступление каротина и витамина А. 1/3 суточной потребности обеспечивается за счет витамина, А и 2/3 — за счет каротина.

Основными источниками каротина являются такие растительные продукты, как петрушка (8,4 мг%), морковь (7,2 мг%), щавель (6,1 мг%), зеленый лук (4,8 мг%), томаты (1,7 мг%), абрикосы (1,7 мг%), в остальных овощах и фруктах содержание каротина незначительно (около 0,25−1 мг%).

Каротин чрезвычайно устойчив к нагреванию. Только сушка на солнце может приводить его к разрушению. При этом по сравнению с исходным количеством содержание каротина в продукте снижается на 30−40%. Некоторое разрушение каротина возможно также при размораживании продуктов.

Витамин Д. Кальциферол регулирует фосфорно-кальциевый обмен в организме и тем самым способствует процессу костеобразования. Под влиянием витамина Д повышается усвоение пищевого кальция в кишечнике, поддерживается нормальный уровень кальция в крови, улучшается обеспечение организма фосфором за счет усиления его реабсорбции почками. Витамин Д способствует костеобразованию также путем синтеза лимонной кислоты, которая принимает участие в кальцинировании кости. Кроме того, витамин Д улучшает усвоение магния, ускоряет выведение свинца из организма.

При недостаточности витамина Д изменяется общее состояние организма, нарушается обмен веществ и прежде всего минеральный. Кальций и фосфор усваиваются в малых количествах или совсем не усваиваются. У детей это приводит к рахиту. У взрослых может наступить остеопороз — изменение структуры костей.

Суточная потребность человека в витамине Д составляет около 500 МЕ при одновременном введении соответствующего количества кальция и фосфора. О том, как обеспечивается потребность в этом витамине за счет его образования из провитамина в коже человека под влиянием УФЛ-лучей вам читалось на лекции, поэтому на этом вопросе останавливаться не будем.

Источником витамина Д является в основном жир различных видов рыбы и морских животных (от 200 до 60 000 МЕ), незначительные количества витамина Д содержатся также в молоке, масле, яйцах, рыбе (0,2−10 МЕ). Витамин Д независимо от источника его получения обладает сильным действием. Например, одного грамма достаточно, чтобы защитить от рахита 280 детей в течение года. Витамин Д устойчив к щелочам и кислотам, высокой температуре. Его активность теряется лишь при 180° С, однако совместное действие высокой температуры и кислорода воздуха может привести к частичному разрушению витамина Д.

Токоферолы (витамин Е) представлены многочисленной группой веществ, широко представленных в животных и растительных продуктах.

Основное физиологическое значение токоферолов заключается в охранении от окисления структурных липидов, входящих в мембрану клеток, митохондрий. Активны в организме только циркулирующие токоферолы. При появлении избыточной подкожно-жировой клетчатки они быстродепонируются и их антиокислительная функция прекращается. Токоферолы оказывают нормализующее значение на мышечную систему. При недостатке токоферолов в первую очередь страдают высокоорганизованные клетки (клетки крови, клетки половой сферы). Ориентировочная потребность — 20−30 мг в сутки.

Содержание витаминов в продуктах питания очень важно знать каждому человеку, ведь это необходимо для того, чтобы включать необходимое количество витаминов в свой суточный рацион. И хотя многие люди сегодня не такуж тщательно следят за своим дневным рационом, предпочитая компенсировать недостаток натуральных витаминов специальными добавками, такой подход крайне опасен.

Рассматривая отдельные витамины, мы с вами отмечали, что большинство из них разрушается в той или иной мере в процессе кулинарной обработки, нарушение же условий обработки продуктов может приводить к значительным потерям витаминной ценности пищи, а следовательно, к развитию гиповитаминозов. В целях предупреждения гиповитаминозов необходимо соблюдать следующие условия:

Свежие овощи должны храниться в складах без естественного освещения, нехорошо вентилируемых, при оптимальной влажности воздуха 85−90% и при температуре от 1 до 3 °C тепла. Квашеные и соленые продукты следует хранить в закрытой посуде.

Очистку овощей желательно производить с наименьшим количеством отходов, непосредственно перед варкой. Срок пребывания овощей в моечных машинах не должен превышать 1,5−2 мин. Мойка овощей в ванне должна продолжаться не более 10−15 мин.

Замороженные овощи необходимо опускать сразу в кипящую воду, так как медленное оттаивание ведет к большим потерям витаминов, особенно витамина С и каротина.

Железные и медные части режущих машин, железные и медные котлы, а также ножи, применяемые для обработки овощей, должны быть хорошо вылужены. Посуда не должна содержать больше 1% свинца.

Варку пищи следует производить в котлах, плотно закрытых крышками, в возможно более короткие сроки (только до ее готовности. Закладывание продуктов в котел надо проводить с учетом продолжительности варки того или иного продукта.

Во время варки кипение не должно быть бурным. Продукт долженбыть полностью покрыт водой или бульоном. Частое размешивание пищи не рекомендуется При варке овощей не следует добавлять соду, т. к. в щелочной среде быстро разрушаются витамины С, В1 и В2.

Готовую пищу необходимо хранить как можно меньше. Сроки хранения не должны превышать час, при температуре не ниже 75 °C.

Как стало видно из представленной выше информации, основным источником большей части необходимых для человека витаминов являются продукты животного происхождения, особенно печень и почки. То что это лучшие источники витаминовлегко объясняется высокой метаболической активностью данных органов и способностью витаминов постояннно накапливаться в них. Однако некоторые витамины содержатся только в растениях.

В настоящее время в целях большей сохранности витаминов в пище прибегают к использованию веществ, защищающих витамины от разрушения (стабилизаторы). Наибольшее значение стабилизаторы имеют для такого малоустойчивого витамина, как аскорбиновая кислота.

Установлено, что устойчивость витамина С повышает те пищевые вещества, которые своей консистенцией и вязкостью уменьшают диффузию кислорода воздуха и ослабляют воздействие на аскорбиновую кислоту ионов меди.

К первым относятся крахмал и крахмалсодержащие продукты, такие как пшеничная и ржаная мука, перловая, овсяная и другие крупы. Так, заправка щей, борща, овощного супа пшеничной мукой (2−4%) повышает сохранность витамина С на 14−26%.

Ко второй группе веществ (образующих с медью малоионизированные соединения и тем самым исключающие медь из реакции с аскорбиновой кислотой) относятся белки, аминокислоты, поваренная соль и др. Так, при добавлении пшеничной муки или яичного порошка при заправке борщей, щей или супа сохранность аскорбиновой кислоты возрастает на 4−16%. Тормозят окисление аскорбиновой кислоты пекарские дрожжи, витамин В1, фитонциды.

Стабилизаторы используются также для витамина А. В качестве таковых обычно используют вещества, содержащие токоферол (витамин Е). При этом сохранность витамина, А в процессе кулинарной обработки возрастает в зависимости от вида пищи на 20−30%.

В последнее время стали широко применять искусственную витаминизацию продуктов, т. е. добавление к тем или иным естественным продуктам искусственных витаминов. Аскорбиновой кислотой витаминизируют сахар из расчета 400 мг на 100 г и соль — 500 мг на 100 г. При этом витамин С довольно длительное время сохраняется в этих продуктах. Так, в сахаре его количество за два года снижается только на 30%. Правда, повышение влажности сахара способствует более быстрому разрушению витамина С. Несколько быстрее аскорбиновая кислота окисляется в соли, ее количество уже через 1−1,5 года снижается в 2 раза.

Применение подобного рода технологий позволяет без особых затрат повысить количество витаминов в продуктах, что делает правильное питание более простым. Подобное сбалансированное питание практически целиком исключает необходимость употреблять в пищу витамины синтетического происхождения, что является несомненным плюсом данной технологии.

Промышленное обогащение продуктов витаминами все время расширяется. Маргарин и растительные масла, богатые токоферолами, витаминизируют витамином, А (50 000 МЕ на кг) и витамином Д (5000 МЕ на 1 кг веса). В муку добавляют тиамин (В1), рибофлавин (В2) по 3 мг на кг и никотинамид (20 мг на кг). Этими же витаминами обогащается вермишель. Разработаны и внедряются в практику методы обогащения поливитаминами молока, шоколада, конфет.

Заключение

И, в заключение, несколько слов о токсичности витаминов. Большинство витаминов не токсичны для человека, и их передозировка не приводит к вредным последствиям. Исключение составляют только витамины А, Д, РР.

При передозировке витамина, А (при приеме дозы свыше 303 мг) наступают явления острой интоксикации: резкая головная боль, тошнота, рвота, слабость, гиперемия слизистых и кожных покровов с крупно-пластинчатым шелушением кожи. Эти нарушения возникают обычно при приеме концентратов витамина А, однако могут наблюдаться и после употребления пищи, богатой данным витамином (печень белого медведя, палтуса и др.). В качестве основного лечебного мероприятия в этих случаях рекомендуется промывание желудка и естественное прекращение принятия в пищу указанных продуктов.

• 1. Хрипкова А. Г. и др. Возрастная физиология и школьная гигиена: Пособие для студентов педагогических институтов. М.: Просвещение, 1990 г.
• 2. Детское питание: Руководство (под редакцией А. М. Запрудного и др.). М. 1997 г.
• 3. Брехман И. И. Валеология наука о здоровье.
• 4. Популярная медицинская энциклопедия «Советская энциклопедия» М. 1979 г.
• 5. Советская энциклопедический словарь «Советская энциклопедия» М. 1987 г.
• 6. Богина Т. Л. Терехова Т.Н. Режим дня в детском саду. М. Просвещение 1987 г.