Витамины и коферменты – их физиологическая роль

Аскорбиновая кислота широко распространена в природе. Она содержится почти  во всех овощах, фруктах, ягодах. Особенно богаты аскорбиновой кислотой черная смородина, черноплодная рябина, красный  перец, петрушка, цитрусовые, белокочанная капуста. Кладовой аскорбиновой кислоты являются плоды шиповника, содержащие 1200 мг на 100 г сухих плодов.

                  Содержание аскорбиновой кислоты  в овощах, фруктах, ягодах.

Наименование овощей	Содержание витамина С	Наименование фруктов, ягод	Содержание витамина С
Горошек зеленый Кабачки Капуста белокочанная Капуста квашеная Картофель Лук зеленый Огурцы Перец зеленый сладкий Перец красный Редис Редька Томаты Хрен Щавель	25 10 40 25 20 25 15 125 250 50 20 35 160 60	Абрикосы Апельсины Брусника Виноград Вишня Груши Дыня Земляника Крыжовник Лимоны Мандарины Малина Смородина черная Рябина черноплодная Яблоки	10 50 15 5 15 5 20 60 40 50 30 25 250 200 20

 

Суточная потребность человека в аскорбиновой кислоте составляет 75 мг; она, по крайней мере, на порядок выше суточной потребности в других витаминах.

Исходным соединением для промышленного синтеза для промышленного синтеза аскорбиновой кислоты служит D-глюкоза, которая в результате каталитического гидрирования (Н2, Ni) превращается в сорбит. D-сорбит подвергается биохимическому окислению под действием Acetobacter suboxydans с образованием L-сорбозы. Последняя окисляется кислородом (в присутствии платины) или KMnO4 до 2-кетогулоновой кислоты, которая при нагревании с разбавленными кислотами в результате дегидратации образует аскорбиновую кислоту:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При варке пищи может теряться до 50 % аскорбиновой кислоты. Еще больше ее теряется при хранении готовой  продукции. При сушке и консервировании  плодов и овощей аскорбиновая кислота  также легко разрушается. Разрушение ее происходит в результате окисления и особенно сильно в присутствии аскорбиноксидазы и полифенолксидазолы. Эти ферменты проявляют свое действие при очистке и измельчении овощей, при лежании в нарезанном виде, при закладке их в холодную воду, содержащую в достаточном количестве растворенный кислород. Повышение температуры активизирует разрушительное действие окислительных ферментов. Поэтому наиболее правильно варить овощи, опуская их сразу в кипящую воду. Кипящая вода практически не содержит растворенного кислорода, а ее высокая температура ведет к быстрой денатурации (инактивации) ферментов. В консервной промышленности с целью инактивации ферментов нарезанные овощи, плоды предварительно бланшируют, т.е. обрабатывают кипящей водой или острым паром.

Аскорбиновая кислота обладает достаточно высокой устойчивостью  в кислой среде (рН 4-6), поэтому с  целью ее длительной сохранности  широко используется молочнокислое  брожение, которое является основным процессом при квашении капусты, солении огурцов и томатов, мочке яблок, производстве кисломолочных продуктов. Хороший метод сохранности аскорбиновой кислоты – замораживание овощей и плодов, а также варка ягод и фруктов с сахаром.

Биотин (витамин Н). Это циклическое производное мочевины с кольцом тиофена; представляет собой белое кристаллическое соединение, плохо растворимое в воде.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сухой кристаллический биотин при  нагревании в присутствии кислорода  воздуха устойчив в слабокислых  и слабощелочных растворах; при  действии УФ-света он постепенно разрушается.

Биотин является важным фактором роста  для дрожжей и ряда других микроорганизмов. Он частично присутствует в свободной  форме (овощи, фрукты, молоко, отруби), частично в связанной форме с белком (органы животных, семена растений, дрожжи). Антивитамином биотина является яичный белок авидин, образующий прочный комплекс с биотином. Высокое содержание в пище сырого яичного белка может привести к недостаточности биотина, признаком которой является поражение кожи, ногтей, выпадение волос.

Биологическая функция биотина  заключается в том, что он входит в состав активной группы ферментов, участвующих в процессе карбоксилирования (присоединения СО2) жирных кислот. У микроорганизмов он принимает участие в биосинтезе аспарагиновой кислоты, серина, треонина.

Потребность человека в биотине  покрывается в основном за счет биосинтеза его кишечной микрофлорой. Некоторая  часть его поступает с пищей. Богаты биотином цветная капуста, соя, горох, грибы, яичный желток, печень, сердце, дрожжи. Суточная потребность человека составляет 150-200 мкг.

           

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  4.3 Витаминоподобные вещества  и их физиологическая роль.

 

Витаминоподобные соединения похожи по биологическим свойствам на витамины, хотя их функционирование в качестве витаминов еще не доказано и требуются они человеку в гораздо больших количествах, чем витамины. К витаминоподобным соединениям относятся n-аминобензойная кислота, инозит, оротовая и липоевая кислота, метилметионин, холин.

n-аминобензойная кислота (витамин Н1) – ростовый фактор для ряда микроорганизмов, метаболический предшественник фолиевой кислоты:

 

 

 

 

 

 

 

Человек и животные не способны использовать n-аминобензойную кислоту для синтеза  фолиевой кислоты; последнюю должны получать с пищей. Поэтому n-аминобензойная кислота для человека и животных не является витамином. Ее действие как факторы роста ряда патогенных микроорганизмов подавляется сульфиниламидными препаратами, выполняющими роль антивитаминов. На этом основано их применение в качестве лекарственных средств.

n-аминобензойная кислота представляет собой белое кристаллическое соединение; не разрушается при кипячении в кислых и щелочных средах. Она широко распространена в природе, содержится в пищевых продуктах. Особенно ею богаты печень, почки, молоко, дрожжи, грибы.

Инозит (витамин В8) – шестиатомный циклический спирт. Из 8 стереоизомеров биологической активностью обладает только один – миоинозит:

 

 

 

 

 

 

Это белое кристаллическое вещество, стойкое к кислотам и щелочам, не разрушается на свету. Он входит в состав миоинозитофосфатидов, содержащихся во всех тканях растений. При его недостатке развивается жировая и мышечная дистрофия, задержка роста. Мионозит обнаружен во многих пищевых продуктах. Его содержание (в мг/100 г): в пшеничной муке – 110; зеленом горошке – 150-250; капусте, зеленом луке, томате, моркови – 45-95; картофеле, свекле, яблоках – 20-30; в курином мясе, свинине, яйцах – 30-50. При варке пищи разрушается до 50 %. Биологическая роль мионозита для человека малоисследованна.

Оротовая кислота (витамин В13) – 2,4-диокси-пиримидин-6-карбоновая кислота – предшественник пиримидиновых оснований, используемых для синтеза нуклеиновых кислот, способствует синтезу белка:

 

 

 

 

 

 

 

Оротовая кислота – белое  кристаллическое вещество обладает кислотными свойствами, легко образует соли с металлами. Оротовая кислота является фактором роста микроорганизмов. Истинным витамином оротовая кислота не является, поскольку в организме человека и животных она в достаточном количестве синтезируется из L-аспарагиновой кислоты и корбаматфосфата. Используется как стимулятор роста детей. Норма для человека не установлена. Особо богаты ею молоко, печень, дрожжи.

Липоевая кислота (витамин N) – представляет собой циклический дисульфид с карбоксильной группой в боковой цепи; существует в восстановленной и окисленной формах:

 

 

 

 

Она соединена с белком в форме  амида.

Липоевая кислота участвует  в окислительном декарбоксилировании  а-кетокислот – важной промежуточной  реакции при дыхании. Наиболее богаты ею молоко, мясные продукты, дрожжи. Потребность  человека в ней не установлена.

S-метилметионин (витамин U) играет роль противоязвенного фактора (от лат. uleus – язва). По химическому строению является метилированным производным метионина. Метилметионин – белое кристаллическое соединение, слегка солноватого вкуса.

 

 

 

 

 

 

 

При нагревании, длительном хранении разлагается, не устойчив на свету. В большом количестве содержится в белокочанной капусте (35-85 мг на 100 г), спарже (100-160 мг), петрушке, репе, перце, моркови, томатах, луке. Метилметионин, как и метионин, является активным донором метильных групп и тем самым способствует синтезу в тканях организма холина, холинфосфатидов. Используется для лечения язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки, гастритов. Тем не менее необходимость метилметионина для человека и животных не доказана, поэтому он не может быть отнесен к витаминам и другим незаменимым пищевым веществам, а являются витаминоподобным соединением.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Витаминизация пищевых продуктов

 

Нормальный обмен веществ в  организме немыслим без витаминов. Организм должен получать их регулярно и в полном наборе. Еще недавно эпидемии цинги, «бери-бери», пеллагры уносили десятки и сотни тысяч жизней. Сегодня в экономически развитых странах авитаминозы встречаются редко. Тем не менее, по данным Института питания АМН России, гиповитаминозы – явления, широко распространенные в нашей стране. Особенно часто витаминная недостаточность проявляется весной, когда в пищевых продуктах в это время меньше всего витаминов. Она создает благоприятный фон для формирования и развития заболеваний, особенно это относится к витаминам С и В1, недостаток которых причиняет ущерб здоровью миллионов людей. В качестве действенной меры предупреждения С – витаминной недостаточности требуется не просто в больших дозах витамин С, а комплекс, состоящий из набора витаминов. Этот комплекс действует синергетически, препятствует развитию заболеваний.

Витамин В1 связан с углеводным обменом. В настоящее время, когда все шире распространяется малая физическая нагрузка и связанная с ней избыточная масса тела, неврозы, ранний атеросклероз, гипертония, устранение В1 – витаминной недостаточности стало особо актуально. И как раз с этим витамином дело обстоит особенно сложно.

Происходят потери витаминов при  рафинировании и гидрогенизации масел, термической обработке, консервировании продуктов. Наибольшим изменениям в пище подвержено содержание аскорбиновой кислоты, которая быстро разрушается, особенно при нагревании. При обычной варке овощей теряется примерно от одной трети до половины содержащейся аскорбиновой кислоты. Существенно снижается ее содержание при хранении овощей и фруктов. В связи с этим опасность развития гиповитаминоза С возникает чаще, чем других гиповитаминозов. Влияет на содержание аскорбиновой кислоты в овощах и плодах и использование интенсивных агротехнических приемов. По данным Японского национального питания, содержание аскорбиновой кислоты в высокопродуктивных сортах овощей и фруктов в 10-20 раз ниже, чем в дикорастущих плодах.

Повышение витаминной ценности пищевых  продуктов – одна из важнейших проблем пищевой промышленности; она может быть решена их витаминизацией – внесением в пищевой продукт или пищу витаминов. В нашей стране осуществляют витаминизацию продуктов массового потребления: пшеничной муки высшего и первого сортов – витаминами В1 и В2, РР; маргарина бутербродных сортов – витамином А, молока – аскорбиновой кислотой.

Аскорбиновая кислота используется также в качестве антиоксиданта  при производстве пищевых жиров, фруктовых соков, для предотвращения образования в мясных и колбасных изделиях концерагенных нитрозаминов из нитритов, добавляемых к этим продуктам для сохранения природной окраски.

Каротины используются в пищевой  промышленности в качестве безвредных красящих веществ, причем их витаминная активность придает дополнительную биологическую ценность пищевому продукту. Они применяются для окрашивания сыров и жиров.

Особого внимания заслуживает витамин  Е, содержащийся в больших количествах  зародышах семян злаковых. В настоящее  время есть уже промышленные способы  отделения зародышей от зерна на мельницах; молотые зародыши можно потом добавлять в муку и это практически не скажется на вкусе хлеба.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение.

В данной курсовой работе я рассмотрела  физиологическую роль витаминов  и коферментов. Можно сделать вывод о том, что для нормальной жизнедеятельности человека необходимо потреблять суточную норму витаминов. Как при недостатке, так и при переизбытке витаминов могут возникнуть серьезные заболевания. Чтобы этого не допустить человеку нужно вести здоровый образ жизни, правильно питаться и следить за своим здоровьем.