Витамины и их значение в пище человека

14.09.2015

Отсутствие в пище человека особых веществ, носящих название витаминов, вызывает специфические нарушения в состоянии здоровья человека, а при длительном отсутствии или недостаточности их в пище, может привести к соответствующему заболеванию. В настоящее время известно значительное количество веществ, которые обладают свойствами витаминов. Мы здесь ограничимся краткой характеристикой лишь наиболее изученных и наиболее важных в пищевом отношении витаминов.
К числу таких витаминов можно отнести витамины A, B1, B2, B6, С, D и PP.

Химическая природа витамина А. Витамин А представляет собою ненасыщенный спирт состава С20Н29ОН и имеет формулу:

Витамин А является производным каротина. Из β-каротина витамин А образуется по формуле: С40Н56+2Н2О=2С20Н29ОН.
Вследствие того что витамин А может образовываться из каротина в животном организме, каротин можно рассматривать как провитамин А.
Физические и химические свойства витамина А. Витамин А — кристаллическое вещество, хорошо растворимое в жирах и не растворимое в воде. Витамин А при отсутствии окислителей довольно стоек к нагреванию (выдерживает нагревание до 120°). Наиболее чувствителен витамин А к окислителям.
Установлено, что витамин А, находящийся в естественных продуктах, более стоек к нагреванию и окислению, чем выделенный химически чистый витамин А. Восстановительное воздействие также переводит витамин А в неактивную форму. Витамин А чувствителен к воздействию света.
Действие витамина А. Способствует нормальному росту организма и поддержанию в норме веса взрослого организма; способствует нормальному зрению, особенно в темноте; предупреждает и излечивает болезнь глаз — ксерофтальмию; повышает стойкость организма к инфекционным заболеваниям; существенен в период беременности и кормления.
Последствия умеренной недостаточности витамина А в пище. Задержка роста, общее ослабление организма, ослабление сопротивляемости к инфекционным заболеваниям, особенно в области дыхательного тракта и слизистых оболочек; вялость, замедленная функция зрительного пурпура (ночная, или «куриная» слепота), сухая кожа.
Последствия резкой недостаточности витамина А в пище. Ксерофтальмия, кератомалация, слабость, потеря в весе, камни в почках и мочевом пузыре.
Способность сохраняться в человеческом организме. Избыток потребляемого человеком витамина А может сохраняться в тканях нашего тела, главным образом в печени.
Единицы измерения количества витамина А. Общепринято измерять количество витамина А интернациональными единицами (сокращенно обозначаемыми «и. ед.»).
За 1 и. ед. принимают количество витамина А, по активности равное активности 0,0006 мг чистого β-каротина.
Продукты, наиболее богатые витамином А. Рыбий жир, печень, яичный желток, шпинат, морковь, сыр, масло (особенно летнее), абрикосы, сливы, персики.

Химическая природа витамина B1. Витамин B1 представляет собой пиримидино-тиазоловое соединение и имеет в виде гидрохлорида следующую формулу:

Физические и химические свойства витамина B1. Витамин B1 — бесцветное кристаллическое вещество, растворимое в воде. Термоустойчивость витамина B1 в значительной мере зависит от реакции среды: чем кислее среда, тем более он термоустойчив. В щелочной среде витамин B1 очень нестоек к нагреванию.
Действие витамина B1. Способствует росту; стимулирует аппетит, помогает всасыванию и усвоению пищи, играет существенную роль в метаболизме углеводов и жира; необходим для нормального состояния и функционирования нервных тканей; важен в период беременности и кормления.
Последствия умеренной недостаточности витамина B1. Задержка роста, слабость, пониженная работоспособность, плохой аппетит; пониженная перистальтика, пониженное усвоение пищи, учащение пульса.
Последствия резкой недостаточности витамина B1. Заболевание бери-бери, полиневрит, атрофия мускулатуры, отеки, перебои и расширение сердца, потеря в весе.
Способность сохраняться в человеческом организме. Витамин B1 не может сохраняться в человеческом организме, если потребление его превышает суточную в нем потребность. Поэтому необходимо, чтобы пища ежесуточно содержала достаточное количество витамина B1.
Единицы измерения количества витамина B1. Количество витамина B1 в каком-либо продукте обычно выражают в миллиграммах на 100 г продукта, иногда же в и. ед. За 1 и. ед. витамина B1 принимают 0,003 мг витамина B1.
Продукты, наиболее богатые витамином В1. Пшеничный зародыш, нежирная свинина, говядина, печень, сушеные бобы и горох, соевые бобы, орехи, мука из целого зерна.

Химическая природа витамина B2. Витамин В2 является рибофлавином и имеет формулу:

Как видно из приведенной формулы рибофлавин является 6,7-диметил-Э-рибитил-изоаллоксазином.
Физические и химические свойства рибофлавина. В чистом виде представляет кристаллический порошок желтой окраски. Растворим в воде, давая при комнатной температуре насыщенный раствор при содержании всего лишь 0,025%.
Водный раствор имеет желтовато-зеленую окраску. Стоек к кислой среде и окислителям. В кислой среде термостоек. Очень чувствителен к щелочности среды и к свету.
Действие витамина B2. Имеет значение в химических процессах клеток тканей тела. Способствует общему состоянию здоровья, росту, удлиняет период расцвета сил организма, влияет на состояние нервной системы, сохраняет в здоровом состоянии кожу и волосы. Повышает сопротивляемость инфекционным заболеваниям.
Последствия умеренной недостаточности витамина B2. Задержка роста, ухудшение самочувствия, нарушение усвоения организмом пищи (главным образом углеводов), сокращение периода состояния организма в расцвете сил, пониженная лактация, ухудшение дыхания тканей.
Последствия резкой недостаточности витамина B2. Общая усталость, нервная депрессия, потеря в весе, атрофия кишек, заболевания кожи и волос, воспалительные процессы, дерматит, кератит, выпадение волос, потеря волосами блеска, появление «мокнущих» углов рта, воспаление роговицы глаз.
Способность витамина B2 сохраняться в человеческом организме. Витамин В2 не может сохраняться в человеческом организме при употреблении его в количествах, превышающих потребность в нем организма. Поэтому необходимо ежедневно обеспечивать достаточное его наличие в пище человека.
Единицы измерения количества витамина B2. Общепринято выражать количество витамина B2 в весовых единицах (в миллиграммах на 100 г продукта).
Продукты, наиболее богатые витамином B2. почки, печень, молочный порошок, сыр, яичный желток, зародыш зерна злаков, соевые бобы и др.

Химическая природа витамина B6. Витамин B6 является 2-метил-3-гидрокси-4,5-дигидроксиметилпиридином и имеет формулу.

Физические и химические свойства витамина В6. Витамин B6 хорошо растворим в воде, теплоустойчив, стоек как к кислотности, так и к щелочности среды. Чувствителен к свету.
Действие витамина В6. Действие витамина B6 в человеческом организме изучено очень не полно. Известно, что наличие его в пище человека существенно. Полагают, что витамин B6 полезен при отдельных нервных заболеваниях и излечивает отдельные симптомы пеллагры.
Последствия недостаточности витамина B6. Последствия недостаточности в пище витамина B6 изучены экспериментально на животных. Здесь они выражались в болезнях кожи (дерматит) и волос, в фйрме анемии и, возможно, в болезнях нервной системы.
Продукты, наиболее богатые витамином В6; сухие дрожжи, отруби и зародыш зерна злаков.

Химическая природа витамина С. Витамин С является l-аскорбиновой кислотой и имеет формулу:

Следует иметь в виду, что d-аскорбиновая кислота физиологически неактивна.
Физические и химические свойства аскорбиновой кислоты. Чистая l-аскорбиновая кислота — бесцветное кристаллическое вещество. Легко растворяется в воде, образуя раствор с кислой реакцией. В сухом виде аскорбиновая кислота хорошо сохраняется и стойка к окислительным воздействиям. В водных растворах легко окисляется и переходит при этом в дегидроформу — дегидроаскорбиновую кислоту следующей формулы:

Дегидроформа аскорбиновой кислоты, также обладающая физиологической активностью, легко может быть восстановлена обратно в исходное состояние, в l-аскорбиновую кислоту.
Благодаря этой способности окислительно-восстановительная система l-аскорбиновая кислота—дегидроаскорбиновая кислота имеет большое значение в некоторых важных биологических процессах.
Дегидроформа аскорбиновой кислоты очень нестойка, причем ее нестойкость возрастает по мере снижения кислотности среды. Поэтому аскорбиновая кислота в пищевых продуктах и в процессе их приготовления в условиях, допускающих переход к дегидроформе, чувствительна к термическим воздействиям.
Действие витамина С. Витамин С предохраняет организм от заболевания цынгой, стимулирует рост, имеет существенное значение в межклеточном обмене и в дыхании тканей, способствует нормальному образованию и состоянию зубов и костей, участвует в образовании коллагена, влияет на состояние системы кровеносных сосудов и существенен в защитном механизме, предохраняющем наш организм от бактериальных токсинов.
Последствия умеренной недостаточности витамина С. Задержка в росте, чувствительность — мягкость суставов, дефективность зубов, плохое срастание костей, головные боли, пониженная сопротивляемость инфекционным заболеваниям, ослабление кровеносных сосудов, слабость, беспокойство, пониженная лактация.
Последствия резкой недостаточности витамина С. Цынга, малокровие, кровоточивость и кровоизлияния, распухания суставов и десен, выпадание зубов, хрупкость костей, атрофия мышц сердца и общей мышечной системы, инфекция дыхательных путей и кишечника.
Способность аскорбиновой кислоты сохраняться в человеческом организме. Человеческий организм не способен сохранять в своих тканях избыток аскорбиновой кислоты, вследствие чего очень существенно, чтобы в пище ежесуточно содержалось достаточное ее количество.
Единицы измерения количества витамина С. Количество витамина С обычно измеряют в весовых единицах l-аскорбиновой кислоты (в мг или др.). Иногда количество витамина С выражают в и. ед. За 1 и. ед. витамина С принимают 0,05 мг l-аскорбиновой кислоты.
Продукты, наиболее богатые витамином С. Цитрусовые плоды (лимоны, апельсины, грейпфруты и др.), шпинат, репа, капуста, помидоры, зеленый горошек и вообще свежие плоды и овощи.

Химическая природа витамина D. Данные, известные о химической природе витамина D, позволяют считать, что следует говорить о целой группе витаминов и провитаминов D (витаминов D1, D2, D3, D4, D5 и др.). В растительных и животных продуктах встречаются провитамины D, которые ультрафиолетовым облучением можно перевести в соответствующие витамины D, И провитамины и витамины D относятся к группе ненасыщенных спиртов-стеролов (стеринов). Наиболее распространенным провитамином D можно считать эргостерол, или эргостермн (С28Н43ОН). Из зргостерина облучением и последующим фракционированием можно получить кальциферол, содержащий очень активный витамин D2, имеющий тот же состав (C28H43OH), но другую структуру.
Облучение, например, 7-дегидрохолестерина (G27H43OH) может дать соединение того же состава, но измененной структуры, обладающее также витаминной активностью и обозначаемое как витамин D3.
Наибольшее применение имеет, однако, витамин D2, провитамином которого является эргостерол. Поэтому, говоря далее о витамине D, мы будем подразумевать витамин D2.
Физические и химические свойства витамина D. Витамин D хорошо растворим в жирах, но не растворим в воде. Относительно стоек к воздействию тепла и окислителям. Чувствителен к действию света.
Действие витамина D. Влияет на кругооборот кальция и фосфора в нашем организме и вследствие этого очень важен для нормального образования и состояния зубов и костей; влияет на конфигурацию тела, участвует в регулировании содержания кальция в крови. Предупреждает заболевание рахитом.
Последствия умеренной недостаточности витамина D. Плохое усвоение организмом кальция и фосфора, понижение содержания в крови кальция и фосфатов, плохое отложение кальция и фосфора в зубах и костях; кривоногость, предрасположение к кариозу зубов, раздражительность, повышенная утомляемость, замедление роста.
Последствия резкой недостаточности витамина D. Рахит, размягчение костей, «расширение» суставов; искривление позвоночника, столбняк, остеомаляция; остеопорозис, задержка в росте.
Способность витамина D сохраняться в человеческом организме. Избыток витамина D (или его провитамина) может в известной мере «накапливаться» в человеческом организме и расходоваться затем в периоды недостатка этого витамина в пище. Накопленный в организме провитамин сможет превращаться в витамин D лишь при условии интенсивного облучения тела солнечными лучами.
Способность организма аккумулировать витамин D, однако, довольно ограничена, поэтому в периоды повышенной потребности организма в этом витамине (детский возраст, беременность, кормление) следует больше внимания обращать на обеспечение ежедневных рационов витамином D.
Единицы измерения количества витамина D. Общепринято выражать количество витамина D (точнее витамина D2) в и. ед. За 1 и. ед. витамина D принимают его количество (активность) в 1 мг интернационально-стандартного облученного 0,01 % раствора эргостерола в оливковом масле. Это соответствует 0,025 у кристаллического витамина D2.
Продукты, наиболее богатые витамином D. Рыбий жир. (жир печени рыб), лососина, сельдь, сардины, яичный желток, масло и молоко от коров в период пастбищного содержания.

Химическая природа витамина Е. Витамин E является сложным спиртом — токоферолом. Известны α и β-токоферолы, каждый из которых обладает биологической активностью.
α-токоферол обладает несколько большей биологической активностью, поэтому обычно, когда говорят о витамине Е, то подразумевают именно α-токоферол. Формула α-токоферола:

Физические и химические свойства витамина Е. И α- и β-токоферол — почти бесцветное вязкое масло, растворимое в жире и жирорастворителях и не растворимое в воде. Витамин E термостоек, устойчив к кислотности среды, сравнительно устойчив к воздействию окислителей и света.
Действие витамина Е. Действие витамина E на организм человека не вполне еще выяснено. На основании отдельных работ и главным образом на основании опытов с экспериментальными животными полагают, что витамин E можно рассматривать как предохраняющий от бесплодия. Предполагают его роль в образовании зародыша и в процессах умножения и дифференциации клеток тканей организма. Вероятна связь витамина E с функциями яичника и придатка головного мозга — гипофиза. Связывают также действие витамина E с общим физическим состоянием организма и тонусом его мускулатуры.
Способность витамина E сохраняться в организме. Витамин E способен сравнительно долго сохраняться в тканях тела и во внутриутробный период может поступать в эмбрион через материнский организм.
Продукты, наиболее богатые витамином Е. Продуктом, наиболее богатым витамином Е, считают пшеничный зародыш, в жире которого он содержится. Кроме этого, витамин E содержится в хлопковом масле, в пальмовом масле, жире кукурузных зародышей, в яичных желтках и других продуктах.

Химическая природа витамина PP
Противопеллагрическое действие имеет никотиновая кислота и ряд ее производных (амид никотиновой кислоты, этилникотинат и др.)
В витаминной промышленности и в лечебной практике широкое распространение в качестве противопеллагрического витамина нашли только никотиновая кислота и ее амид.

Физические и химические свойства витамина PP. Никотиновая кbслота и ее амид представляют бесцветное кристаллическое вещество, растворимое в воде и термостойкое.
Действие витамина PP. Наличие в пище человека витамина PP предупреждает от заболевания пеллагрой.
При заболевании ею витамин PP с успехом применяется для лечения. Полагают, что участие витамина PP в ферментативной системе клеток организма весьма значительно. Считают, что витамин PP имеет не выясненное еще точно отношение к состоянию эпителиальных и нервных тканей организма, а также влияет на функции желудочно-кишечного тракта и кожи.
Следует иметь в виду, что никотиновая кислота при приеме ее в дозах, превышающих норму, часто вызывает появление на коже (на лице и теле) красных пятен, иногда общего покраснения и ощущения как бы зуда.
Последствия умеренной недостаточности витамина PP. Воспаленность рта и языка, неврастения, потеря аппетита, несварение, общая усталость, головная боль, потеря в весе.
Последствия резкой недостаточности витамина PP. Пеллагра, дерматит, покраснение языка, сыпь на коже, гастроэнтерит, понос, тошнота, слюнотечение.
Способность витамина PP сохраняться в организме человека. Организм не способен сохранять витамин PP. Расход в организме витамина PP пропорционален «сгорающей» в организме пище.
Единицы измерения количества витамина PP. Количество никотиновой кислоты и ее амида принято выражать в весовых единицах (обычно в мг).

Помимо перечисленных выше основных и наиболее изученных витаминов, известны еще некоторые витамины и вещества, обладающие аналогичным действием.
Можно, например, назвать антигеморрагический, свертывающий кровь и устраняющий кровоточивость витамин К, витамин H (биотин), пантотеновую кислоту, фоликовую кислоту, холин и др.
Однако роль этих веществ в человеческом организме, потребность человека в них и наличие их в отдельных пищевых продуктах изучены еще столь не полно, что нет смысла останавливаться на этих витаминах и витаминоподобных веществах при рассмотрении вопроса о пищевой ценности хлеба.