Витамины

Размещено на http://www.allbest.ru/

МАОУ «Средняя общеобразовательная школа № 37» г. Улан-Удэ

Реферат

На тему: «Витамины»

Выполнил: Цыдыпова. А ученица 10 «а» класса

Проверил: Обухова. Е. Л. Учитель химии

г. Улан-Удэ 2016 г.

Витамины, органические вещества, необходимые в небольших количествах в пищевом рационе как человека, так и большинства позвоночных. Синтез витаминов, как правило, осуществляется растениями, а не животными. Ежедневная потребность человека в витаминах составляет лишь несколько миллиграммов или микрограммов. В отличие от неорганических веществ витамины разрушаются при сильном нагревании. Многие витамины нестабильны и «теряются» во время приготовления пищи или при обработке пищевых продуктов.

В начале 20 в. считалось, что ценность пищи определяется главным образом ее калорийностью. Этот взгляд пришлось пересмотреть, когда были описаны первые эксперименты, показывающие, что, если из рациона животных исключить ряд продуктов, у них развиваются болезни, обусловленные пищевой недостаточностью; при этом потребление даже небольших количеств определенных пищевых продуктов или их экстрактов позволяло предотвращать или излечивать подобные заболевания. Оказалось, что благотворное действие таких добавок зависит от присутствия ранее неизвестных веществ, которые встречаются в печени, молоке, зелени и других продуктах, обладающих «защитным» эффектом. Последующие эксперименты привели к открытию как самих этих веществ - витаминов, так и их роли в жизнедеятельности организма.

Название «витамины», предложенное в 1911 американским биохимиком польского происхождения К.Функом, вскоре стало общеупотребительным. В ходе экспериментальных исследований витамины были выделены в чистом виде из пищевых продуктов и была определена их химическая структура, что позволило синтезировать и получать их в промышленных масштабах. Искусственно полученные витамины ничем не отличаются от тех, что содержатся в пище. Они используются в качестве лекарств для профилактики болезней пищевой недостаточности и в качестве добавок для повышения питательной ценности пищевых продуктов и кормов сельскохозяйственных животных. Иногда люди принимают слишком много витаминов, полагая, что таким образом улучшают свое здоровье. Для подобного мнения нет никаких оснований, а избыточный прием витаминов A и D может иметь вредные последствия.

Витамины подразделяют на два класса: жирорастворимые и водорастворимые. Жирорастворимые витамины растворяются в бензине, эфире и жирах. В отличие от них водорастворимые витамины не растворяются в жирах, но растворимы в воде и спирте. Витамины A, D, E и K - жирорастворимые; все остальные - водорастворимые.

Все витамины, кроме витамина D, могут быть получены при хорошо сбалансированном питании из обычных пищевых продуктов. В некоторых случаях, например при беременности, потребность в витаминах возрастает, и тогда рекомендуется принимать витамины дополнительно, используя препараты, например, в виде капсул.

Некоторые витамины организм получает не только с пищей, но и за счет «внутрикишечного синтеза», осуществляемого бактериями, которыми всегда изобилует кишечник. Так образуется ряд витаминов группы B и витамин K, однако в количественном отношении их синтез и доступность для использования могут варьировать. У жвачных животных, например, доля витаминов группы B, получаемых за счет бактериального синтеза, весьма заметна. С другой стороны, выяснилось, что кишечные бактерии могут, по-видимому, конкурировать с организмом хозяина за питательные вещества. Так, животные, которых выращивали в стерильных условиях или кормили пищей с добавками антибиотиков, росли быстрее, чем обычно. У человека внутрикишечно синтезируется значительное количество одного из витаминов группы В, а именно биотина, который затем поступает в кровь.

Болезни, обусловленные витаминной недостаточностью

Ксерофтальмия. По свидетельствам современников, на протяжении 19 и в начале 20 в. ксерофтальмия («сухой глаз») часто наблюдалась у страдающих от недоедания и особенно у голодающих детей. При этом заболевании прекращаются выработка и выделение секрета слезных желез, что вызывает сухость глаз и помутнение роговицы. Заболевание способствует инфекциям, которые могут привести к хроническим нарушениям зрения и даже к слепоте. В 1904 японский врач М.Мори предложил лечить это заболевание рыбьим жиром и печенью цыпленка. Однако его рекомендации не были по достоинству оценены. Во время Первой мировой войны ксерофтальмия широко распространилась среди детей Дании, что было вызвано недостаточностью витамина А. Дело в том, что датчане экспортировали сливочное масло, так что дети в этой стране питались только маргарином и обезжиренным молоком, которые не содержали витамина А. После того как К.Блок показал, что болезнь поддается лечению рыбьим жиром и сливочным маслом, датское правительство сразу же ограничило экспорт масла. Эта мера незамедлительно привела к спаду заболеваемости ксерофтальмией. Вся эта цепь событий вызвала огромный интерес у диетологов. Масло повсеместно стали признавать продуктом «защитного» действия. Многие лаборатории занялись выделением вещества, названного «жирорастворимым веществом A», которое и определяло благотворное действие масла и рыбьего жира.

Рахит. До 1920 рахитом страдали главным образом дети северных стран. При этом заболевании нарушается процесс минерализации (кальцификации) костной ткани; внешними признаками рахита служат саблевидные голени, вывернутые внутрь колени, деформированные ребра и череп, нездоровые зубы. Особая подверженность рахиту детей заставила обратить внимание на ту роль, которую кальций и фосфор играют в детском возрасте, когда происходит рост костей, состоящих в значительной мере из фосфата кальция. В начале 20 в. было показано, что рахит можно лечить солнечным светом, причем эффективной оказалась лишь ультрафиолетовая часть спектра. Механизм такого воздействия предстояло раскрыть, поскольку очевидно, что сам по себе солнечный свет не может поставлять организму кальций и фосфор. Со временем выяснилось, что лечебное действие оказывают также печень трески (поначалу народное средство) и рыбий жир. Значительному прогрессу в изучении рахита способствовали лабораторные эксперименты с крысами. В 1924 было установлено, что некоторые продукты приобретают способность излечивать рахит при обработке их ультрафиолетовым светом. Эти факты помогли чуть позже обнаружить, что под действием ультрафиолетового света в коже образуется биологически активное вещество, витамин D3, который является основным регулятором обмена кальция и фосфора в костях.

Бери-бери. Эта болезнь была так широко распространена в восточных странах до начала 20 в., что считалась одной из главных в мире. У заболевших происходит поражение нервной системы, что приводит к слабости, потере аппетита, повышенной возбудимости и параличу с весьма высокой вероятностью смертельного исхода. Бери-бери часто страдали японские моряки. Только в 1884 японский диетолог Т.Такаки заметил, что заболевания можно избежать, если пищевой рацион моряков сделать более разнообразным и включить в него овощи. В 1890-х годах голландский врач Х.Эйкман обнаружил, что болезнь возникает при употреблении в качестве основной пищи полированного риса и что сходное заболевание, полиневрит, можно вызвать у кур, если кормить их только полированным рисом. Полированный рис получают путем удаления наружных оболочек рисовых зерен. Оказалось, что идущие в отбросы оболочки обладают лечебным действием. После длительных усилий ученым удалось выделить в небольших количествах из дрожжей и рисовых оболочек кристаллическое вещество, которое содержало серу. Это вещество, витамин В1, или тиамин, предупреждало и излечивало бери-бери, а отсутствие его в полированном рисе служило причиной заболевания. Тиамин был исследован химическими методами, и в 1937 его синтезировали. В настоящее время синтетический тиамин добавляют к полированному рису и белой муке.

Мегалобластная анемия. У животных эритроциты и лейкоциты вырабатываются в костном мозге. Поскольку время жизни этих клеток невелико, костный мозг должен постоянно их вырабатывать. Процесс образования новых кровяных клеток носит название гемопоэза. Для того чтобы он шел нормально, необходимо присутствие двух витаминов, и если хотя бы одного из них нет, костный мозг подвергается изменениям (видимым под микроскопом) и вместо эритроцитов начинает производить аномальные клетки - мегалобласты. В результате развивается мегалобластная анемия. Одну из форм этого заболевания называют пернициозной, т.е. злокачественной, анемией, поскольку в отсутствие лечения она всегда имеет смертельный исход. До 1920 не знали ни одного средства лечения пернициозной анемии. Впоследствии, однако, было обнаружено, что в случаях потребления большого количества печени болезнь принимает более легкую форму. Столь же эффективны оказались концентрированные экстракты печени, в особенности при внутримышечном введении: создавалось впечатление, что усвоению этих экстрактов, принятых через рот, что-то мешает. В конце концов причина была найдена: в желудке больных пернициозной анемией не вырабатывался т.н. внутренний фактор, входящий в состав желудочного сока и необходимый для всасывания витамина В12. В настоящее время для лечения этого заболевания назначают инъекции витамина В12, т.е. того витамина, который присутствует в концентрированных экстрактах печени.

Витамин A

Витамин A представляет собой жирорастворимый спирт бледно-желтого цвета, который образуется из красного растительного пигмента бета-каротина (провитамина A). В организме животных и человека происходит превращение бета-каротина в витамин A. Поэтому каротин можно рассматривать как растительную форму витамина A. И витамин A, и бета-каротин - ненасыщенные соединения, они легко окисляются на воздухе и разрушаются. Раньше основным источником концентрированного витамина A служил рыбий жир, в основном из печени акулы. В настоящее время этот витамин синтезируют химическим путем.

Физиологическая роль витамина A состоит в поддержании нормального состояния прежде всего эпителиальных тканей (в том числе слизистых оболочек), а также нервной и костной тканей. От витамина A зависит способность видеть при слабом освещении. Дело в том, что важным компонентом сетчатки является производное витамина А, родопсин, или зрительный пурпур, который принимает участие в зрительном процессе. Недостаточность витамина A ведет к утрате родопсина, что, в свою очередь, вызывает ночную («куриную») слепоту, т.е. неспособность видеть в сумерках. Благодаря своей роли в деятельности сетчатки витамин А получил название «ретинол» (от retina, сетчатка). Ежедневная потребность взрослого человека в витамине A - ок. 5000 единиц. При продолжительном приеме более высоких доз он оказывает токсическое действие. Важными источниками бета-каротина служат зелень, морковь и другие зеленые и желтые овощи. Витамин A содержится в рыбьем жире, яичном желтке и масле. В печени пресноводных рыб встречается другая форма витамина A - витамин A2.

Витамин D

Витамин D структурно связан со стероидными соединениями - классом жирорастворимых веществ, входящих в состав животных тканей, грибов и различных растений. Витамин D - это семейство соединений, каждое из которых образуется из определенного стерина, своего предшественника. Стерины (их называют также стеролами) представляют собой органические вещества, в структуру которых входит несколько сочлененных колец, образованных атомами углерода; под действием ультрафиолетового света одно из колец раскрывается, и стерин превращается в витамин D. Эта уникальная реакция протекает в коже позвоночных, но несвойственна растениям. Поэтому витамин D не может быть получен с растительной пищей, а образуется под действием прямого солнечного света в животном организме и может запасаться в нем (главным образом в печени, а также в жировой ткани). Одна из его форм - витамин D2, или эргокальциферол, - образуется при облучении ультрафиолетовым светом эргостерина, природного стерина, получаемого в больших количествах из дрожжей. У животных витамин D представлен в основном в форме витамина D3, или холекальциферола. Он более активен, чем витамин D2, и образуется при облучении 7-дегидрохолестерина. Активность обеих форм витамина определяют по их способности вызывать отложение минеральных веществ (в основном фосфата кальция) в костях молодых крыс. Витамин D имеется в жирах, выделенных из печени костных рыб.

Поскольку витамин D регулирует процесс усвоения кальция и фосфора, он играет ключевую роль в нормальном формировании костей и зубов. Нужнее всего он беременным женщинам и детям. Если растущему организму, у которого только формируются кости, не хватает витамина D, содержание кальция и фосфора в крови падает ниже нормального уровня, и кости размягчаются и деформируются. В этом случае дети страдают рахитом, а у беременных женщин развивается аналогичное заболевание, называемое остеомаляцией. Открытие витамина D позволило почти полностью победить рахит во многих северных странах, где световой день зимой очень короток и витамина D в коже образуется мало; в настоящее время детям повсеместно назначают витамин D. Обычные оконные стекла не пропускают ультрафиолетовый свет, необходимый для образования витамина D.

Витамин E

Витамин E запасается главным образом в жировой ткани.

В концентрированном виде токоферолы получают путем высоковакуумной перегонки природных растительных масел. Основными природными источниками витамина E служат зеленые листья растений, а также хлопковое, арахисовое, соевое и пшеничное масла. Хорошим источником этого витамина является также маргарин, приготовленный из растительного масла. Промышленностью выпускается и синтетический альфа-токоферол.

Тиамин

витамин недостаточность жирорастворимый водорастворимый

Тиамин (витамин B1) - соединение сложной химической структуры, содержащее серу, которая и придает ему характерный неприятный запах. Тиамин разрушается при нагревании в присутствии влаги; в сухом виде он стабилен. В процессе приготовления пищи или консервирования продуктов содержание тиамина в них уменьшается, но связано это главным образом не с нагреванием, а с тем, что он легко вымывается. В природе тиамин широко распространен, но в большинстве пищевых продуктов его содержание невелико. Современные вкусы и способы приготовления пищи привели к тому, что люди стали получать меньше тиамина. Поэтому в муку теперь вносят витаминные добавки. Много тиамина содержится в дрожжах, арахисе, горохе и других бобовых культурах, постной свинине, отрубях и проростках злаковых растений. Содержание тиамина определяют с помощью тиохромного теста, основанного на измерении интенсивности флуоресценции тиохрома - производного тиамина.

Тиамин играет важную роль в ферментной системе, обеспечивающей использование углеводов клетками. При недостатке тиамина углеводы в тканях организма «сгорают» не полностью; при этом накапливаются токсичные продукты, что и может служить причиной бери-бери - болезни тиаминной недостаточности. Дефицит тиамина иногда возникает при алкоголизме - как результат неправильного питания. Взрослым рекомендуется ежедневно потреблять от 1 до 1,5 мг тиамина. В лечебных целях тиамин назначают в значительно больших дозах без заметных побочных эффектов.

Витамин B6

Как и ниацин, витамин B6 является производным пиридина. В природе встречаются три его биологически активные формы: пиридоксин, пиридоксаль и пиридоксамин. Богаты витамином B6 дрожжи, печень, постное мясо и цельные зерна злаковых растений. Концентрацию в пищевых продуктах определяют микробиологическим методом. Биологическая функция этого витамина связана с обменом аминокислот и утилизацией белков в тканях. У маленьких детей из-за неправильного питания иногда развивается недостаточность витамина B6, которая сопровождается конвульсиями. У животных подобная недостаточность вызывает анемию и паралич, а у крыс - и острый дерматит (воспаление кожи).

Витамин B12

Недостаточность витамина B12 вызывает пернициозную анемию - болезнь, которой чаще всего страдают пожилые люди. Этот витамин - единственное из биологически активных соединений, в состав которого входит кобальт, отсюда его другое название - кобаламин. Он был выделен в двух формах - B12a и B12b, обладающих одинаковой активностью. В пищевых продуктах растительного происхождения витамин B12 отсутствует; в отличие от других витаминов группы B его синтезируют не растения, а некоторые бактерии и почвенные грибы. Из природных источников был выделен кофермент, в состав которого входит витамин B12. В очень небольших количествах (примерно одна часть на миллион) этот витамин содержится в печени, постном мясе, рыбе, молоке и яйцах. Его недостаточность у молодых животных приводит к замедлению роста и высокой смертности. Как и фолиевая кислота, витамин B12 принимает участие в синтезе нуклеиновых кислот. Его концентрацию измеряют микробиологическим методом, а промышленное получение осуществляется путем микробиологического синтеза.

Витамин С

Витамин С - аскорбиновая кислота, или противоцинготный витамин, - по своей структуре сходен с глюкозой, из которой его и получают в промышленности. В растворе витамин С нестабилен, особенно в щелочной среде. При длительном приготовлении пищи может разрушаться. Витамина С много в свежих фруктах и овощах.

У человека, человекообразных обезьян, морских свинок, плодоядных летучих мышей (семейство крылановых) и некоторых птиц витамин С, играющий, по-видимому, роль кофермента, должен поступать в организм с пищей. Другие животные могут вырабатывать его сами. Ежедневная потребность в этом витамине у здоровых людей составляет 30-60 мг.

Размещено на Allbest.ru