Общая характеристика. Классификация и номенклатура

Витамины (от лат. vita - жизнь) - класс биологически активных соединений, объединяемых по признаку строгой необходимости в обмене веществ в организме человека и животных; это низкомолекулярные пищевые вещества различной химической природы, причем требуются они организму в ничтожно малых количествах (от нескольких мкг до нескольких мг в сутки). Организм человека и животных не синтезирует витамины или синтезирует их в небольшом количестве. В отличие от других незаменимых факторов (незаменимых аминокислот, полиненасыщенных жирных кислот), витамины не являются пластическими веществами или источником энергии и участвуют в обмене веществ не как субстраты биохимических реакций, а как участники процессов биокатализа и регуляции этих реакций. Они часто входят в состав коферментов, необходимых для функционирования биологических катализаторов - ферментов.

Недостаток витаминов в организме приводит к развитию гиповитаминозов, а полное их отсутствие - авитаминозов, к нарушению обмена веществ и к тяжелым заболеваниям.

Открытие витаминов принадлежит нашему соотечественнику Н. И. Лунину. Он установил, что в пищевых продуктах помимо белков, жиров, углеводов, минеральных солей и воды для нормальной жизнедеятельности необходимо также наличие еще неизвестных компонентов питания. Эти данные были подтверждены С. А. Сосиным и Ф. Гопкинсом. В 1911 - 1912 гг. польский ученый К. Функ выделил активное соединение из рисовых отрубей, предотвращающее заболевание "бери-бери" (полиневрит). Это вещество, содержащее аминогруппу, он назвал витамином (необходимым для жизни амином). В дальнейшем этот термин был распространен и на другие вновь открытые биологически активные соединения, хотя и не содержавшие аминогрупп.

В настоящее время известно около двух десятков витаминов. Они подразделяются на две группы: жирорастворимые и водорастворимые витамины. Первые - типичные гидрофобные соединения с ярко выраженной циклической и ациклической углеводородной структурой. Все они построены из строительных блоков изопренового типа. Подобно липидам, они растворимы в органических растворителях, их также называют производными липидов. Вторые - вещества гидрофильные, самого различного химического строения, растворимые в воде.

В растениях, микроорганизмах встречаются вещества, которые сами по себе не проявляют биологической активности, но являются предшественниками образования в организме человека или животных витаминов. Они получили название провитаминов.

Наряду с витаминами, дефицит которых приводит к ярко выраженной витаминной недостаточности, вызывает специфические заболевания, имеются и другие биологически активные соединения не столь сходного с витаминами характера. По своим функциям эти соединения близки к другим незаменимым пищевым веществам (полиненасыщенным жирным кислотам, незаменимым аминокислотам); они получили название витаминоподобных веществ.

Ряд витаминов представлен не одним, а несколькими соединениями со сходными биологическими активностями. Они называются витамерами. Для обозначения витаминов применяют термин "витамин" с каким-либо буквенным обозначением (витамин А, витамин D, витамин Е и т.д.). Для отдельных соединений, входящих в состав витамеров, используется рациональное название, отражающее их химическую природу, например ретиналь (альдегидная форма витамина А), эргокальциферол (форма витамина D). Наименования и классификация основных витаминов приведена в таблице 14.

Таблица 14. Классификация витаминов

Гиповитаминозы, авитаминозы чаще всего возникают в связи с низким содержанием витаминов в пище при однообразном, несбалансированном питании, например, преобладании в продукте углеводного компонента при низком содержании белков, жиров, при отсутствии свежих овощей и фруктов. Иногда витаминная недостаточность возникает из-за нарушения процессов пищеварения, каких-либо заболеваний. Витаминная недостаточность возникает также тогда, когда в пищевых продуктах содержатся вещества, подавляющие функции витаминов, - антивитамины. По механизму действия эти вещества подразделяются на три группы:

1) структурные аналоги витаминов - соединения, идентичные по химической структуре с витаминами, но отличающиеся какой-либо одной функциональной группой от витаминов;

2) ферменты, разрушающие витамины;

3) соединения, дающие прочные комплексы с витаминами.

В экономически развитых странах в широких масштабах осуществляется производство витаминов двумя методами синтеза - химическим и микробиологическим. Полученные витамины используются в качестве добавок в пищевые продукты либо в качестве медицинских препаратов для удовлетворения суточной потребности в витаминах (таблица 15).

Таблица 15. Суточная потребность человека в некоторых витаминах

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: