Водорозчинні вітаміни і їх роль

Вітамінні речовини являють собою низькомолекулярні сполуки органічного походження з різноманітним хімічним будовою. Стимулюють біохімічні реакції, що протікають за рахунок ферментних систем, в яких вітаміни є складовою частиною. Вони в невеликих дозах входять до складу харчових продуктів, не здатні продукуватися людським організмом, за винятком вітаміну К, тому для нормальної роботи всіх органів і систем їх зміст має заповнюватися за рахунок повноцінного харчування або прийняття вітамінних препаратів.

Класифікація вітамінів

Як все хімічні речовини, вітаміни мають кілька класифікацій, головна з яких заснована на їх здатності до розчинення у водному середовищі або в жирах. Виділяють дві основні групи: жиророзчинні та водорозчинні вітаміни. До першої групи належать вітамінні сполуки, які розчиняються тільки в жирах: холекальциферол, ретинол, филлохинон, токоферол, каротиноїдні пігменти. До водорозчинних вітамінів належать біологічні сполуки вітамінною природи, які не розчиняються в жирах. Середовищем розчинення для них є вода.

За хімічною будовою вітамінних речовин їх відносять: до гетероциклічного ряду, Аліциклічні ряду, аліфатичні ряду, ароматичного ряду.

Жиророзчинні і водорозчинні вітаміни можуть виконувати в організмі людини різну роль:

• антиоксидантів (ретинол, токоферол, аскорбінова кислота, бета-каротин);
• прогормонів (ретинол і холекальциферол);
• коферментів (Вітаміни групи В, филлохинон, біотин).

Можна застосовувати класифікацію по функціональної ролі, хоча вона менш поширена.

Перелік розчинних у воді вітамінів

До водорозчинних вітамінів належать:

• всі вітаміни з групи В,
• З вітамін у вигляді кислоти аскорбінової,
• Н вітамін, представлений біотин,
• Р вітамін у вигляді рутина, цитрину, катехінів, гесперидину.

Численна група В представлена 7 вітамінами, деякі з них представлені відразу декількома активними формами:

• В₁ вітамін у вигляді тіаміну;
• В₂ вітамін у вигляді рибофлавіну;
• РР або В₃ вітамін у вигляді нікотинової кислоти, нікотинаміду, ніацину;
• В₅ у вигляді пантотенової кислоти, пантотената кальцію;
• В₆ у вигляді піридоксину;
• В_з або в₉ вітамін у вигляді фолієвої кислоти;
• В₁₂ у вигляді кобаламина.

Водорозчинні вітаміни: загальна характеристика

У представників цієї групи є спільні властивості, що дозволяють охарактеризувати цю групу в цілому.

1. Їх здатність до розчинення у воді, а не в жирах. Завдяки цій особливості водорозчинні вітаміни швидко проходять крізь стінку кишечника, не відбувається їх накопичення в клітинах різних тканин, за винятком кобаламина. Потрібно щоденний прийом цих речовин.
2. Продукти, що мають рослинне походження, є основними джерелами для організму, але деякі водорозчинні вітаміни надходять в великому обсязі в складі тваринної їжі.
3. Час перебування в організмі становить кілька днів, що зумовлено їх швидким виведенням.
4. Недолік одних вітамінних речовин обумовлює неактивність інших з`єднань вітамінного походження.
5. Ще одна важлива характеристика водорозчинних вітамінів, пов`язана з швидким виведенням або розщепленням їх надлишку, дозволяє не викликати порушень в роботі всього організму.
6. Активність цих сполук настає після реакції фосфорилювання, в результаті якої приєднується фосфатний залишок до молекули вітаміну.

Хімічна структура

Визначити, які вітаміни водорозчинні, а які розчиняються в жирах, можна за будовою їх молекули. Представники, які стосуються Аліциклічні і ароматичного ряду, є жиророзчинними речовинами, а аліфатичні і гетероциклічні вітамінні речовини розчиняються у водному середовищі, за винятком токоферолу.

До аліфатичних ряду відносять кислоту аскорбінову, яка є похідною кислоти L-гулоновой. Виділяють дві її форми: L-аскорбінову і дегідроаскорбінову кислоту. Обидва з`єднання можуть переходити з однієї форми в іншу.

Ще одним представником цього ряду вважають пантотенову кислоту, що включає D-2,4-дигідрокси-3,3-діметілбутановую кислоту і beta - аланін, з`єднання яких відбувається за рахунок амідного зв`язку.

гетероциклічні сполуки

Рештою водорозчинними вітамінами є гетероциклічні сполуки, в складі яких є цикли з вуглецю та інших елементів.

• Тіамін складається з піримідинового і тіазольного кільця, між якими є метановий місток.
• В основі рибофлавіну є ізоаллоксазіна і рібітоловий спирт.
• РР вітамін представлений кислотою нікотиновою і її амідом.
• У складі У₆ вітаміну (піридоксину, піридоксалю, піридоксаміну) є цикл у вигляді пиридинового кільця.
• У біотвані виявлений цикл у вигляді тіофенового кільця, з`єднаний з сечовиною і пентанової кислотою. Кислота фолієва включає залишок птерідіновий, параамінобензойна і глутамінової.
• Складну будову у молекули вітаміну В<sub>12</sub>, яка має в своєму складі іон кобальту.
• Р вітамін об`єднує групу біофлавоноїдів, таких як катехін, флавонони, флавон, які є поліфенольними сполуками.

Роль в біохімічних процесах

Водорозчинні вітаміни є коферментами для ферментних систем багатьох окисних і відновних процесів. Саме вони каталізують дії, як окремих ферментів, так і їх комплексів. Ось чому вітамінна недостатність призводить до порушення обмінних процесів.

Деякі вітаміни (кислота аскорбінова з водорозчинних) є антиоксидантами, які пригнічують окислення органічних речовин в організмі.

Вітаміни як складова частина біологічних систем

Коферментная роль водорозчинних вітамінів представлена в різноманітних реакціях. Нижче наведена інформація про ці реакціях і складі ферментних систем.

• В₁ вітамін в формі ТДФ включений в піруватдекарбоксілазний і alpha - кетоглутаратдегідрогеназного комплекси, під дією яких відбувається окислення солей піровиноградної і alpha - кетоглутаровой кислоти.
• В₂ вітамін після надходження в кров бере участь в утворенні флавинових коферментів ФМН і ФАД.
• В₃ вітамін у вигляді нікотинової кислоти утворює НАД і НАДФ, які є дегідрогеназну коферментами.
• В₅ вітамін у вигляді пантотенової кислоти бере участь в синтезі ацетил-коензімаА і 4-фосфопантотеінового коферменту.
• За допомогою В₆ синтезуються пиридоксальфосфат і пірідоксамінфосфат. Ці коферменти входять до складу ферментів, що прискорюють трансамінування і декарбоксилювання амінокислотних залишків.
• Н вітамін є карбоксілазним коферментом, входить до складу Малоні-коензімаА і ацетил-коензімаА.
• з У₉ синтезуються коферменти, що відповідають за перенесення метильної, формільной, оксиметильную групи, освіту нуклеотидів пуринового ряду, перетворення гліціновие і серинових амінокислоти.
• В₁₂ бере участь в утворенні метілкобаламінового і дезоксіаденозілкобаламінового коферменту. Перший з них впливає на освіту метіоніновим амінокислоти і перетворення кислоти фолієвої, а другий регулює перетворення, пов`язані з жирними кислотами і амінокислотами.

Ознаки нестачі вітамінів групи В

Значення водорозчинних вітамінів для людського організму дуже велике, а недостатнє їх надходження призводить до розвитку різних захворювань.

брак В₁ призводить до порушення процесів травлення, поліневрити з дегенеративними змінами нервової системи, який може закінчитися паралічем у вигляді хвороби Бери-Бери. Ще однією ознакою є погіршення роботи серцево-судинної системи зі зміною ритму серця і збільшенням його обсягів.

брак В₂ призводить до уповільнення темпів зростання в дитячому віці, запальним процесам в порожнині рота, тріщинах куточків губ, дерматиту в районі носогубного трикутника, кон`юнктивітів, катаракті, м`язової слабкості.

брак В₃ викликає пелагру, при якій спостерігаються шкірні дерматити, розлади травлення у вигляді діареї, при сильному авітамінозі відбувається розлад нервової системи.

недолік В₅ вітаміну призводить до дерматитів, дистрофії тканини внутрісекреторние залоз, серця, нирок, запалення периферичних нервів, паралічу, випадання волосяного покриву, виснаження всього організму.

При авітамінозі В₆ спостерігається сильне збудження нервової системи, судоми, дитячий дерматит.

брак В₉ призводить до недокрів`я, лейкопенії, затримки в рості молодого організму, порушення епітеліальної здатності до регенерації.

авітаміноз В₁₂ вітаміну пов`язаний з розвитком мегалобластної анемії, при якій зменшуються розміри і чисельність еритроцитарних клітин, також відбуваються порушення в роботі нервової системи.

Нестача вітамінів С, Н, Р

При нестачі Р вітаміну кровоточать ясна, спостерігаються підшкірні крововиливи, загальна слабкість, стомлюваність.

При авітамінозі вітаміну С розвивається цинга, що супроводжується розпушення ясен, розхитування зубів, крихкістю капілярних стінок.

Недостатність Н вітаміну проявляється специфічними висипаннями, почервоніння, лущення шкірних покривів або надлишкової сальністю, випаданням волосяного покриву, м`язовими болями, втомою, сонливістю і депресивними станами.

джерела вітамінів

Зважаючи на відсутність кумуляції, водорозчинні вітаміни повинні постійно надходити в організм людини з їжею. Тому потрібно знати, в яких продуктах вони містяться.

В₁ вітамін міститься в оболонці зерен злакових культур, в насінні бобових рослин, в клітинах печінки, нирок, мозку, міокарді.

В₂ вітамін присутній в печінці, нирках, яйцях, молоці, дріжджах, багаті ним шпинат, пшениця, жито. Може вироблятися в кишечнику людини.

Джерелом РР вітаміну служать рисові і пшеничні висівки, дріжджі, печінку і нирки.

В₅, В₆ і Н вітаміни містяться в печінці, яйцях, м`ясі, рибі, молоці, дріжджах. В₅ і В₆ присутні в картоплі, моркви, пшениці, яблуках. Всі три вітаміну в невеликій кількості синтезуються в кишечнику.

В₁₂ вітамін міститься в клітинах печінки і нирок.

Багато З вітаміну в свіжих фруктах, овочах і зелені.

Вітамін Р міститься в лимонах, чорноплідної горобини, гречці, чорній смородині, чайному листі, плодах шипшини.

Препарати водорозчинних вітамінів

Не завжди продукти харчування містять достатню кількість вітамінних речовин. Так, в результаті термічної обробки частина цих з`єднань руйнується, що призводить до недостатнього надходження їх в організм людини.

Заповнити їх нестачу допоможуть препарати водорозчинних вітамінів. До їх складу входять як окремі вітамінні речовини, наприклад, монопрепарати «Тіамін», «Бенфотіамін», «Кокарбоксилаза», «Рибофлавін», так і група вітамінів, наприклад, препарати «Вітрум», «Мультитабс», «Дуовіт».