Реферат: Общая характеристика витаминов
Название: Общая характеристика витаминов Раздел: Рефераты по биологии Тип: реферат |
Витамины. Общая характеристика витаминов. История открытия витаминов связана с изучением роли различных пищевых веществ в жизнедеятельности организма. Российский ученый Н.И. Лунин впервые (1880 г.) обратил внимание на то, что, помимо белков, жиров, углеводов, минеральных солей и воды, животным необходимы некие особые факторы питания, без которых они заболевают и гибнут. Позже (1912 г.) польский исследователь К. Функ выделил из рисовых отрубей вещество, предохраняющее людей от заболевания бери-бери, и назвал его витамин (от слов Vita — жизнь и амин, поскольку это вещество содержало NH2-rpynny). С тех пор термин витамины стал популярным, хотя в структуру многих витаминов аминогруппа не входит. Область знаний, относящихся к природе, функции и взаимодействию витаминов, еще недавно была самостоятельной наукой — витаминологией. Достигнутый прогресс в этом разделе медико-биологических наук несколько «усыпил» исследователей и врачей, поставил витаминологические изыскания в разряд второстепенных, не заслуживающих пристального внимания и не предполагающих в себе новых фундаментальных открытий и важных практических результатов. В 60—70-х годах витаминология пережила период самоизоляции, но с конца XX столетия возникший скептицизм и равнодушие были отвергнуты. Витаминология обогатила медико-биологическую науку новыми представлениями, в том числе теорией антиоксидантной защиты организма. Сделан скачок в понимании роли межвитаминных взаимоотношений, значимость которых особенно велика в стратегии и тактике метаболической профилактики и терапии. В современной науке о питании принят постулат рационального питания, что подразумевает необходимость полного обеспечения ежедневной потребности организма человека в энергии и основных пищевых веществах — белках, жирах, углеводах (в том числе пищевых волокнах), витаминах, минеральных солях и микроэлементах. Рациональное питание как непременное условие здорового образа жизни — это сбалансированное питание, в котором витаминная ценность пищи занимает чрезвычайно важное место. Именно поэтому витаминология является важнейшей составной частью медико-биологической науки о питании — нутрициологии (нутриологии). Пищевые вещества выполняют преимущественно две функции: 1) они являются источником энергии для процессов жизнедеятельности; 2) они необходимы для построения и обновления живых структур, поддержания и регуляции обмена веществ. Первая функция характеризует энергетическую (калорийную) ценность рациона; вторая — его пищевую ценность, зависящую от присутствия в пище незаменимых пищевых веществ (витаминов, минеральных солей и микроэлементов, незаменимых аминокислот и эссенциальных жирных кислот). Витамины обладают исключительно высокой биологической активностью и требуются организму в очень небольших количествах — от нескольких микрограммов до нескольких десятков миллиграммов в день. В отличие от других пищевых веществ витамины не являются пластическим материалом или источником энергии и участвуют в обмене веществ в основном как биокатализаторы. Почти все водорастворимые витамины, а также жирорастворимый витамин К, являются коферментами или кофакторами биохимических реакций. Витамины А, Д, Е способны регулировать работу генетического аппарата клетки. Кроме того, каждому витамину присуща также специфическая функция в организме. Все это делает витамины незаменимыми в жизнедеятельности клетки. Витамины — это необходимые для жизнедеятельности низкомолекулярные органические соединения, синтез которых у организма данного вида отсутствует или ограничен (за исключением витамина Д, который может синтезироваться в коже человека). Следует заметить, что для разных видов живых существ одно и то же соединение может либо являться, либо не являться витамином. Например, аскорбиновая кислота — витамин для организма человека, но не собаки или крысы, поскольку у этих животных аскорбат синтезируется из гулоновой кислоты. Изменившиеся социально-экономические условия с особой остротой подчеркнули исключительную роль витаминологических знаний и опыта в жизни людей. Индустриализация повлекла за собой увеличение доли рафинированных и консервированных продуктов в питании, обладающих меньшей витаминной ценностью. Например, при изготовлении муки высших сортов теряется с отрубями до 80—90 % всех витаминов. При экстрагировании, дезодорировании и осветлении растительных масел разрушаются жирорастворимые витамины, то же происходит при хранении масла на свету. Легко разрушается на свету и при тепловой обработке аскорбиновая кислота, отчасти поэтому гиповитаминоз С встречается так часто. Витамины А, Е, К и каротин достаточно устойчивы к нагреванию при варке пиши, но очень чувствительны к свету и кислороду воздуха. В отличие от далеких предков у современного человека резко снизились энергозатраты, что, в свою очередь, привело к уменьшению объема потребляемой пищи. Однако чтобы получить требуемое суточное количество витаминов, этот объем должен быть значительным. Например, для удовлетворения суточной потребности организма в тиамине надо съедать более 1 кг ржаного хлеба в день. Изложенное объясняет, почему дефицит витаминов стал массовым явлением. К этому следует добавить вредное влияние популярных процедур голодания, строгого вегетарианства и других модных диет. Важнейшей причиной дефицита витаминов остается невысокий прожиточный минимум значительной части населения страны, из-за чего страдает качество питания — трудно говорить о рациональном питании, если не имеется средств для приобретения нужного количества свежих фруктов, овощей, мяса, рыбы. Широкое распространение полигиповитаминозов, снижение резистентности организма к действию болезнетворных и вредоносных экологических факторов (радиации, промышленных токсикантов, канцерогенов), хроническое течение патологических процессов — далеко не полный перечень критических обстоятельств, заставляющих новое поколение врачей переоценить существующие представления о роли и значимости витаминов в профилактической и лечебной работе. Гиповитаминозные состояния, вставшие в один ряд с болезнями цивилизации, востребовали от системы здравоохранения и общества в целом радикальных мер по сохранению здоровья людей. В большинстве развитых стран были реализованы государственные программы витаминизации пищевых продуктов (муки, хлеба, молока, соков). К сожалению, в нашей стране такая система витаминной защиты пока не сформирована. Вместе с тем проблема витаминной недостаточности усугубляется, приобретая критические формы. Оценка витаминного статуса различных групп населения, осуществляемая на территории СССР с 1983 г., в том числе и в некоторых регионах Беларуси, свидетельствует о крайне недостаточном потреблении витаминов и ряда минеральных веществ. Чрезвычайно распространен (у 80—90 % обследованных лиц) дефицит витамина С, а также витаминов В1 В2, В6, В9 (у 40—80 % обследованных лиц). Особенности же витаминного дефицита следующие: • выявляемый дефицит затрагивает не один какой-то витамин, а имеет характер сочетанной недостаточности аскорбиновой кислоты и других витаминов антиоксидантного действия, витаминов группы В, каротина, т. е. является полигиповитаминозом; • дефицит витаминов обнаруживается не только весной, но и в летне-осенний, казалось бы, наиболее благоприятный период года, т. е. является постоянно действующим негативным фактором; • у значительной части детей, беременных и кормящих женщин поливитаминный дефицит сочетается с недостатком железа, что является причиной широкого распространения скрытых и явных форм витаминно-железодефицитной анемии; • поливитаминный дефицит часто сочетается с недостаточным поступлением йода, селена, кальция, фтора и некоторых других макро- и микроэлементов; • дефицит микронутриентов выявляется не у какой-то ограниченной категории детей и взрослых, а является уделом практически всех групп населения, • недостаточное потребление витаминов B6, B9 и В12 является основополагающей причиной развития синдрома гипергомоцис-теинемии — фактора риска развития сердечно-сосудистой патологии, а недостаток в питании витаминов антиоксидантного действия усиливает повреждающее воздействие ионизирующего излучения на организм и является фактором онкологического риска Витамин А Ретинол (истинный витамин A) — жирорастворимый витамин, антиоксидант, встречается в продуктах животного и растительного происхождения, необходим для зрения и костей, а также здоровья кожи, волос и работы иммунной системы.
Источники получения. Основные источники: рыбий жир, печень, сливочное масло, яичный желток, молоко. В продуктах растительного происхождения присутствует провитамин А (каротин), из которого в кишечнике образуется витамин А. Богаты каротином морковь, томаты, красный перец, желтая репа, шпинат, абрикосы, облепиха, рябина и др. Витамин обладает высокой термостабильностью, и обычная кулинарная обработка не отражается на его содержании в пище. Зерновые продукты и снятое молоко, даже с добавками витамина, являются неудовлетворительными источниками, равно как и говядина, где витамин А содержится в ничтожных количествах. Метаболизм витамина A. Витамин А может образовываться в слизистой кишечника и печени из провитаминов — альфа-, бета- и гамма-каротинов под воздействием каротиноксигеназы. Наибольшей активностью обладает р-ка-ротин (из него образуются две молекулы ретинола, из других — по одной). Функции витамина А. Витамин А был идентифицирован как ключевой фактор роста в 1913 году. В продуктах он содержится в чистой форме (ретинол) и как провитамин А (каротиноиды), который преобразуется в организме в витамин А по мере необходимости. Витамин А содержится в пище животного происхождения в форме ретинола или ретинальдегида, а провитамин А, известной формой которого является бета-каротин, - в оранжевых, желтых и темно-зеленых овощах и плодах. Витамин А и бета-каротин относятся к группе жирорастворимых витаминов и усваиваются только при наличии жиров в пищевом рационе. Ограничительные диеты и отсутствие желчного пузыря значительно ухудшают усвоение жирорастворимых витаминов. Ключевые функции: ИММУНИТЕТ: Витамин А участвует в работе жизненно важных защитных механизмов организма. Он стимулирует и усиливает различные функции иммунной системы, включая реакцию антител и действие лейкоцитов. Повышение иммунитета ведет к бы строму заживлению инфицированных тканей и усилению сопротивляемости организма инфекциям. Адекватное количество витамина А в пище или добавках важно для предотвращения болезней, особенно инфекционных, и смертности среди детей. Результаты исследований показали, что прием витамина А снижает детскую смертность в развивающихся странах на 30%. В развитых странах дополнительный прием витамина А важен для недоношенных детей и при опасных для жизни инфекционных заболеваниях, таких как грипп, воспаление легких, корь, ветрянка, гепатит и другие. КЛЕТКИ ЭПИТЕЛИЯ: Витамин А принимает участие в росте и замене клеток эпителия. Эпителий покрывает внутреннюю и внешнюю поверхности тела и находится в тканях кожи, легких, формирующихся зубов, десен, внутреннего уха, роговицы глаза, половых органов, желез и протоков, в горле, в носу и других органах. Роль витамина А в росте и поддержании деятельности клеток является жизненно важной для многих функций организма. Так, например, нормальное состояние клеток слизистой пищеварительного тракта обеспечивает защиту от язвы, а способность к воспроизведению потомства зависит от состояния клеток влагалища и матки. ЗРЕНИЕ: Витамин А критичен для нормального функционирования глаз. Он участвует в восстановлении клеток глаза и в производстве зрительного пурпура (visual purple) - светочувствительного белка, необходимого для ночного видения. НЕРВНАЯ СИСТЕМА: Витамин А участвует в создании различного рода мембран и миелина (myelin), покрывающего отростки нервных окончаний. ЖЕЛЕЗЫ И ГОРМОНЫ: Витамин А важен для поддержания деятельности надпочечников и синтеза некоторых гормонов, например, гормона, вырабатываемого щитовидной железой. РОСТ И ФОРМИРОВАНИЕ КОСТЕЙ: Витамин А необходим для роста и формирования костей и зубов, синтеза коллагена и хрящевых тканей, а также для быстрого заживления ран. АНТИВИРУСНЫЕ СВОЙСТВА: Лабораторные эксперименты подтвердили антивирусные свойства витамина А. БЕРЕМЕННОСТЬ: Витамин А необходим при беременности для нормального развития эмбриона, здоровья матери, качества молока и развития новорожденного. В первые три месяца беременности рекомендуется принимать не более 25,000 I.U. в день витамина А в форме ретинола. Высокие дозы витамина А у беременных женщин могут привести к повреждению плода или непроизвольному аборту беременности (выкидыш). Бета-каротин Бета-каротин - один из каротиноидов (carotenoids), которые по мере необходимости преобразуются в витамин А в стенках кишечника и в печени. Человеческий организм может преобразовать в витамин А приблизительно 30 из 600 существующих каротиноидов. Бета-каротин - наиболее известный из них, поскольку он отличается высокой активностью провитамина Аи в изобилии содержится во многих продуктах. К каротиноидам также относятся лютеин (lutein), зеаксантин (zeaxanthin), бета-криптоксантин (beta-cryptoxanthin), ликопен (lycopene) и альфа-каротин (alpha carotene). В отличие от витамина А, бета-каротин не токсичен. Уникальные свойства бета-каротина не исчерпываются его способностью преобразовываться в витамин А. Он сам по себе имеет множество полезных целебных свойств. Бета-каротин - мощный антиоксидант. Одна молекула бета-каротина может уничтожить или предотвратить формирование порядка 1000 свободных радикалов. Антиокислительное действие бета-каротина используется как профилактическое средство от сердечных заболеваний и рака. Ключевые функции: РАК: Ученые считают, что высокий уровень бета-каротина защищает от некоторых видов рака. Многочисленные исследования населения показали, что жертвы раковых за болеваний недополучали бета-каротин с едой и имели более низкий уровень бет а- каротина в крови, чем здоровые индивидуумы. Эта зависимость особенно очевидна при раке легких и, в меньшей степени, раке желудка. В некоторых случаях дефицит бета-каротина повышает риск рака груди, простаты, толстой кишки, яичников и шейки матки. Установлено, что женщины с низким уровнем бета-каротина в тканях шейки матки более подвержены раку шейки матки, даже при его нормальном уровне в крови. Увеличение дозы бета-каротина помогает преодолеть этот специфический тканевый дефицит. Бета-каротин защищает от повреждений клеточные мембраны и ДНК, тем самым предотвращая аномальное формирование клеток, и замедляет или останавливает рост опухолей, усиливая связь между клетками. Алкоголь и курение существенно понижают уровень бета-каротина в организме. ИММУНИТЕТ: Исследования показали, что бета-каротин стимулирует и усиливает различные процессы, происходящие в иммунной системе. Он увеличивает количество иммунных клеток, например В- и Т-лимфоцитов и фагоцитов. Т-клетки играют очень важную роль в определении состояния иммунной системы. Они производятся в вилочковой железе, которая особенно чувствительна к воздействию окислителей и свободных радикалов. Бета-каротин защищает макрофаги - клетки, которые поглощают и выводят чужеродную флору. Он также обеспечивает связь между иммунными клетками и усиливает стимулирующее воздействие интерферона на иммунную систему. ЗРЕНИЕ: Вредное воздействие свободных радикалов ведет к появлению катаракты. Являясь антиоксидантом, бета-каротин может проявить свои защитные свойства и устранить ущерб, вызванный деятельностью свободных радикалов. Он действует как фильтр, защищая волокна хрусталика от попадания яркого света, а также используется как профилактическое средство от слепоты и дистрофии клетчатки (macular degeneration) - болезней глаз, которым особенно подвержены пожилые люди. СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТАЯ СИСТЕМА: Большие дозы бета-каротина снижают риск сердечно-сосудистых заболеваний. Установлено, что бета-каротин как антиоксидант предупреждает атеросклероз. ЗАЖИВЛЕНИЕ РАН: Благодаря своим антиокислительным и противовоспалительным свойствам, бета-каротин ускоряет заживление ран. Лютеин и зеаксентин
— главные каротиноиды, защищающие наши глаза: они способствуют предупреждению катаракты, а также снижают риск дегенерации желтого пятна (важнейшего органа зрения), которая в каждом третьем случае является причиной слепоты. При авитаминозе витамина А развивается кератомаляция. Суточная потребность.
Гиповитаминоз витамина А.Витамин А стимулирует производство слизи, которая предохраняет тончайшую оболочку от высыхания. Без витамина А клетки, производящие слизь, отмирают, а вместо них образуются ороговевшие слои в легких, желудке, кишечнике, мочевом пузыре, половых органах, а также на коже. Следствием этого могут стать боли в желудке, нарушение пищеварения, воспалительные процессы в мочеполовой сфере и даже рак. Существует множество новых научных исследований, особенно в США, которые доказывают, что предрасположенность к раку тем большая, чем меньше каротинов и витамина А человек принимает с пищей. Куриная слепота Гемералопия - куриная слепота, расстройство зрения, выражающееся в ослаблении или неспособности видеть предметы при сумеречном и ночном освещении. Симптомы Ослабление зрения и пространственной ориентации в сумерках. Понижение световой чувствительности, нарушение процесса темновой адаптации, изменения электроретинограммы, сужение полей зрения, особенно на цвета. Различают врожденную, симптоматическую и эссенциальную гемералопию. Симптоматическая гемералопия является одним из симптомов органических заболеваний глаз (пигментной дегенерации сетчатки, глаукомы, высокой или осложненной близорукости). Эссенциальная гемералопия развивается вследствие неполноценного питания, особенно при недостатке в пище витамина А, хронических заболеваниях печени. Лечение Лечение направлено на основное заболевание. При этом независимо от причины возникновения гемералопии рекомендуется употребление в пищу продуктов, богатых витамином А (печень трески, сливочное масло, молоко, сыр, яичный желток), растительных продуктов, в которых содержится провитамин А, — моркови, шпината, салата, томатов, зеленого горошка, а также ежевики, черники, черной смородины, крыжовника, вишни, персиком, абрикосов, рябины. Гипервитаминоз А. Для гипервитаминоза А характерны следующие симптомы: воспаление роговицы глаза, гиперкератоз, потеря аппетита, тошнота (при остром отравлении — рвота), понос, головные боли, боли в суставах, увеличение печени. Развивается обшее истощение организма. Врожденные нарушения обмена витамина А. Гиперкаротинемия. Причиной заболевания является отсутствие кишечной р-каротиноксигеназы, катализирующей реакцию образования ретинола из каротинов. Основными симптомами являются куриная слепота и помутнение роговицы. Резко снижено содержание ретинола в крови.
|