Витамин Н - биотин (биос II)

1.8 Витамин Н - биотин (биос II)

Он имеет широкое распространение в природе и необходим для нормального развития живых организмов; отсюда и его название (по-гречески bios - жизнь). Этот витамин является важным фактором роста дрожжей и других микроорганизмов.

Исследования химического строения биотина показывают, что он представляет собой соединение гидрированного тиофена с мочевиной и валериановой кислотой:

Биотин образует прочное, нерастворимое соединение с белками.

Авитаминоз: Недостаточность витамина Н проявляется в депигментации шерсти у животных. Развитие авитаминоза Н связано с воспалением кожи, выпадением волос, появлением экссудативного дерматита, параличом. Авитаминоз Н у взрослых людей не проявляется. Гиповитаминоз Н был воспроизведен у волонтеров, получавших с пищей большое количество белка яиц — авидина. В первый же месяц развился дерматит, сопровождавшийся мышечными болями, повышением уровня холестерина в крови, рвотой. Эти симптомы устранялись посредством биотина:

Биотин входит в состав ряда поливитаминных препаратов. Отдельно в медицинской практике не применяется.

Инозит (биос I) также широко распространен в животном и растительном мире и играет большую роль в процессах жизнедеятельности.

Инозит представляет собой шестиатомный циклический спирт. В растительном мире чаще всего инозит содержится в виде фитина, образуя основные части всех семян, а его фосфор составляет 65 - 90% всего органического фосфора.

Фитин (Са, Mg-инозитгексафосфат) представляет собой белый порошок без вкуса и запаха. В слабокислой среде он нерастворим.

В среднем 0,5 - 5% на 100 г сухого вещества растений составляет фитин.

Пара-аминобензойная кислота. Это один из наиболее активных витаминов: он стимулирует рост микроорганизмов при разбавлении даже в 100 биллионов раз. Имеет формулу:

и представляет собой белый кристаллический порошок, растворимый в спирте, воде и эфире. Большое значение этого витамина заключается еще и в том, что он входит в состав другого важного для организма витамина — фолиевой кислоты.

Очень богаты этим витамином дрожжи. В злаках он находится главным образом в связанном с белковыми веществами состоянии.

1.9 Фолиевая кислота (витамин Вc)

Этот витамин был выделен из листьев (по латыни folium — лист), откуда и произошло его наименование. Широко распространен в природе, особенно богаты им дрожжи. В основном фолиевая кислота является фактором роста.

Изучение химического состава фолиевой кислоты показывает, что в состав ее входят птериновая группировка, пара-аминобензойная кислота и глютаминовая кислота.

Птерины являются оксипроизводными птеридина; последний же представляет собой соединение пиримидина и пиразина:

Фолиевая кислота с трудом растворяется в воде и кристаллизуется из водных растворов в слоистых интенсивно-желтых кристаллах с одной молекулой воды.

1.10 Витамин С (аскорбиновая кислота)

Он широко распространен в растениях и животных. Основное значение имеет участие его в окислительно-восстановительных процессах, происходящих в живой клетке.

Аскорбиновая кислота существует в двух формах: аскорбиновая кислота и образующаяся из нее при окислении дегидроаскорбиновая кислота. Наличие в молекуле аскорбиновой кислоты лактоновой группировки «—С=С—» обусловливает ее восстанавливающие свойства:

Обе формы аскорбиновой кислоты физиологически активны.

Аскорбиновая кислота представляет собой белое кристаллическое вещество кисловатого вкуса, хорошо растворимое в воде, но плохо в спирте; аскорбиновая кислота очень чувствительна к нагреванию и легко окисляется в растворах, особенно в присутствии воздуха, света и следов меди и железа.

Синтезируется аскорбиновая кислота в основном в тканях растений.

Авитаминоз: Недостаточность витамина С может быть экзогенной из-за дефицита аскорбиновой кислоты в пище и эндогенной, обусловленной нарушениями процессов всасывания и функционирования ее в организме. Основными признаками С-авитаминоза являются нарушения белкового обмена, особенно фибриллярных белков. В результате возможны изменения межклеточных взаимодействий, патологическое увеличение проницаемости сосудов, кровоточивость десен, разрушение и выпадение зубов. Отмечены нарушения углеводного обмена, в частности в результате подавления каталитической активности ферментов обмена глюкозы. Что касается липидного обмена, то при авитаминозе снижен синтез желчных кислот из холестерина и отмечено увеличение его концентрации в плазме крови. При дефиците витамина С цинга, основными признаками которой являются воспаление роговой полости, осложненное кровотечение и выпадение зубов.

2. Физиологическая роль витаминов в питании человека

Потребность человека в витаминах зависит от пола, возраста, физиологического состояния и условий среды обитания. Помимо этого на потребность в витаминах оказывает влияние не только их количество в пище, но и способность организма их утилизировать.

При недостаточном поступлении витаминов в организм развивается первичный авитаминоз, связанный с отсутствием в организме одного или нескольких витаминов. Так как тот или иной продукт содержит в необходимом для человека количестве ограниченное число витаминов (морковь - витамин А, капуста - витамин С и так далее), становится понятным необходимость сбалансированной диеты, включающей в себя разнообразные продукты растительного и животного происхождения. Авитаминозы в нормальных условиях питания являются редким явлением, чаще наблюдаются гиловитаминозы, связанные с недостаточным количеством того или иного витамина. Гиповитаминоз может развиться не только из-за несбалансированного питания, а в результате нарушения обмена веществ, эндокринных или инфекционных заболеваниях. Некоторые вырабатываются кишечной микрофлорой. Подавление их жизнедеятельности в результате действия антибиотиков или сульфоамидных препаратов тоже может привести к развитию гиповитаминоза. Отмечены случаи, когда авитаминозы не поддаются лечению даже большими количествами витаминных препаратов (витамин резистентные состояния). (Как правило, это врожденные болезни, протекающие очень тяжело и часто приводящие к летальному исходу. Напротив, чрезмерное потребление пищевых витаминных добавок, содержащих витамины, а также витаминных лекарственных форм может привести к патологическому состоянию — гипервитаминозу, чаще характерному для жирорастворимых витаминов.

Заключение

Витамины — составная часть ферментов. Многие витамины входят в состав активных групп различных ферментов; таким образом, нарушения, вызываемые недостатком того или другого витамина, могут быть следствием нарушения ферментативной активности.

Тиамин имеет большое значение в процессах использования углеводов. В результате превращений глюкозы в тканях организма образуется промежуточный продукт — пировиноградная кислота, которая в дальнейшем подвергается декарбоксилированию, которое заключается в отщеплении углекислого газа от карбоксильной группы СООН и образовании уксусного альдегида. Этот процесс осуществляется при помощи фермента пируват-декарбоксилазы, являющейся важным ферментом углеводного обмена. Тиамин является существенной частью этого фермента, куда он входит в виде своего фосфорнокислого эфира. При отсутствии тиамина в тканях организма пируватдекарбо-ксилаза не образуется и расщепление глюкозы прекращается на стадии образования пировиноградной кислоты, которая накапливается в тканях, что ведет к отравлению организма.

Рибофлавин в соединении с фосфорной кислотой является флавинмононуклеотидом (ФМН), относящимся к группе флавиновых ферментов, обеспечивающих нормальное клеточное дыхание. Эта важная роль его связана с наличием в ядре изоаллоксазина двух двойных связей (в положении 1 и 10), по месту которых могут присоединяться два атома водорода. При присоединении водорода рибофлавин восстанавливается и может вновь окисляться, отдавая присоединенный водород другому веществу. Таким образом, рибофлавин принимает участие в окислительно-восстановительных реакциях, чем в основном определяется его роль в обмене веществ организма. Восстановленный фермент теряет свою желтую окраску, при отдаче водорода он снова приобретает первоначальный желтый цвет.

Пиридоксальфосфат (производное витамина В6) является ко-ферментом двухкомпонентных ферментов - аминотрансфераз, катализирующих декарбоксилирование аминокислот и реакцию переаминирования.

Амид никотиновой кислоты входит в состав анаэробных де-гидрогеназ, коферментом (активной группой) которых является дифосфопиридиннуклеотид (НАД). Способность этих ферментов принимать водород и электроны определяется наличием в их молекуле амида никотиновой кислоты.

Пантотеновая кислота входит в состав кофермента А, при участии которого происходит активирование уксусной кислоты, образующейся в организме, и синтез лимонной кислоты. Добавление пантотеновой кислоты к среде, в которой культивируются дрожжи, приводит к интенсивному образованию кофермента А.

Фолиевая кислота в восстановленной форме является составной частью (коферментом) ферментов, катализирующих обмен соединений, содержащих один углеродный атом в молекуле (формальдегида — НСОН и муравьиной кислоты — НСООН). В этом заключается ее участие в обмене веществ.

Список литературы

1. Калунянц К.А. Химия солода и пива. М.: Агромпромиздат, 1990. 175 с.

2. Булгаков Н.И. Биохимия солода и пива. М.: Пищевая промышленность, 1976. 358 с.

3. Комов В.П., Шведова В.Н. Биохимия: Учеб. для вузов М.: Дрофа, 2004.-640 с: ил.-(Высшее образование: Современный учебник).