Биохимия витаминов

Екатеринбургский филиал

Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения

«Уральский государственный университет физической культуры»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

по дисциплине: Биохимия человека

ТЕМА: Биохимия витаминов

 

 

 

 

 

                                                                Выполнил: студент № ФЗБ 14-12

                                                                     Лукьянов В.С.

                          Проверил:

 

 

 

 

 

Екатеринбург 2016 г.

 

Содержание

 

Введение

1.Общая характеристика  витаминов

2. История открытия витаминов

3. Понятие о гиповитаминозе, авитаминозе, гипервитаминозе

4. Обогащение продуктов  питания витаминами

5. Определение витаминов  в продуктах питания

6. Безопасность витаминов

7. Рекомендуемые нормы  потребления витаминов

Заключение

Список литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Везде и со всех сторон на нас обрушивается огромное количество информации о том, что витамины нужно употреблять постоянно, они чрезвычайно полезны и необходимы, однако это всё абстрактные фразы. Реальное значение витаминов для организма знает далеко не каждый. Витамины - вещества, без которых организм попросту не будет функционировать. Витамины - это мощнейшие катализаторы (ускорители) всех жизненно важных процессов в нашем организме. Для организма человека не столько важно количество витаминов, сколько их разнообразие.

Витамины - необходимый элемент пищи для человека и ряда живых организмов потому, что они не синтезируются или некоторые из них синтезируются в недостаточном количестве данным организмом. Витамины - это вещества, обеспечивающее нормальное течение биохимических и физиологических процессов в организме. Они могут быть отнесены к группе биологически активных соединений, оказывающих своё действие на обмен веществ в ничтожных концентрациях.

Слово "витамин" происходит от латинского слова "vita", означающего "жизнь". Основное их количество поступает в организм с пищей, и только некоторые синтезируются в кишечнике обитающими в нём полезными микроорганизмами, однако в этом случае их бывает не всегда достаточно.

Многие витамины быстро разрушаются и не накапливаются в организме в нужных количествах, поэтому человек нуждается в постоянном поступлении их с пищей.

Витамины условно обозначаются буквами латинского алфавита: A, К, С, D, Е, B1, B2, B6, B12, В15, В17,РР, Р. Приняты единые международные названия, отражающие химическую структуру этих веществ.

 

 

 

 

1. Общая характеристика витаминов

 

Витамины (от лат. VITA - жизнь) - группа органических соединений разнообразной химической природы, необходимых для питания человека и животных и имеющих огромное значение для нормального обмена веществ и жизнедеятельности организма Витамины выполняют в организме те или иные каталитические функции и требуются в ничтожных количествах по сравнению с основными питательными веществами (белками, жирами, углеводами и минеральными солями.)

Поступая с пищей, витамины усваиваются (ассимилируются) организмом, образуя различные производные соединения (эфирные, амидные, нуклеотидные и др.) которые в свою очередь, могут соединяться с белками. Наряду с ассимиляцией, в организме непрерывно идут процессы разложения (диссимиляции). Витамины, причем продукты распада (а иногда и мало измененные молекулы витаминов) выделяются во внешнюю среду.

Болезни, которые возникают вследствие отсутствия в пище тех или иных витаминов, стали называться авитаминозами. Если болезнь возникает вследствие отсутствия нескольких витаминов,ее называют поливитаминозом. Однако типичные по своей клинической картине авитаминозы в настоящее время встречаются довольно редко. Чаще приходится иметь дело с относительным недостатком какого-либо витамина; такое заболевание называется гиповитаминозом. Если правильно и своевременно поставлен диагноз, то авитаминозы и особенногиповитаминозы легко излечить введением в организм соответствующих витаминов.

Чрезмерное введение в организм некоторых витаминов может вызвать заболевание, называемое гипервитаминозом.

В настоящее время многие изменения в обмене веществ при авитаминозе рассматривают как следствие нарушения ферментативных систем.

 

2. История открытия витаминов

 

Ко второй половине 19 века было выяснено, что пищевая ценность продуктов питания определяется содержанием в них в основном следующих веществ: белков, жиров, углеводов, минеральных солей и воды. Считалось общепризнанным, что если в пищу человека входят в определенных количествах все эти питательные вещества, то она полностью отвечает биологическим потребностям организма. Однако, практический опыт врачей и клинические наблюдения издавна с несомненностью указывали на существование ряда специфических заболеваний, непосредственно связанных с дефектами питания, хотя последнее полностью отвечало указанным выше требованиям. Об этом свидетельствовал также многовековой практический опыт участников длительных путешествий. Настоящим бичом для мореплавателей долгое время была цинга.

Основоположником учения о витаминах, является русский учёный Николай Иванович Лунин, который ещё в 1880 году провёл весьма показательные опыты, изучая пищевые потребности животного организма. Подопытных животных (мышей) Лунин разделил на две группы. В одной из них мышей кормили обычным молоком, во второй - искусственным, т. е. изготовленным из очищенных веществ, входящих в состав молока. В результате во второй группе мыши погибли, а в первой оставались вполне здоровыми. Из этого следует, что в молоке помимо козьего жира, молочного сахара и солей, содержаться ещё и другие вещества, незаменимые для питания.

Доказательство существования витаминов завершилось работой польского учёного Казимира Функа.

В 1911 году он выделил это вещество в кристаллическом виде (оказавшееся, как потом выяснилось, смесью витаминов); оно было довольно устойчивым по отношению к кислотам и выдерживало, например, кипячение с 20%-ным раствором серной кислоты. В щелочных растворах активное начало, напротив, очень быстро разрушалось. По своим химическим свойствам это вещество принадлежало к органическим соединениям и содержало аминогруппу. Так как первое вещество этой группы жизненно необходимых соединений содержало аминогруппу и обладало некоторыми свойствами аминов, Функ (1912) предложил назвать весь этот класс веществ витаминами (лат. vita - жизнь, vitamin - амин жизни). Впоследствии, однако, оказалось, что многие вещества этого класса не содержат аминогруппы. Тем не менее, термин"витамины" настолько прочно вошел в обиход, что менять его не имело уже смысла.

В настоящее время витамины можно охарактеризовать как низкомолекулярные органические соединения, которые, являясь необходимой составной частью пищи, присутствуют в ней в чрезвычайно малых количествах по сравнению с основными её компонентами. 

Витамины - необходимый элемент пищи для человека и ряда живых организмов потому, что они не синтезируются или некоторые из них синтезируются в недостаточном количестве данным организмом. Витамины - это вещества, обеспечивающее нормальное течение биохимических и физиологических процессов в организме.

Первоисточником всех витаминов являются растения и особенно зеленый лист, где преимущественно образуются витамины, а также провитамины, т.е. вещества, из которых витамины могут образовываться в организме животного. Человек получает витамины или непосредственно из растений, или косвенно – через животные продукты, в которых витамины были накоплены из растительной пищи во время жизни животного. В последнее время все более выясняется важная роль микроорганизмов, синтезирующих некоторые витамины и снабжающих ими животных. Так, взрослые жвачные животные не нуждаются в витаминах группы В потому, что этими витаминами их в достаточной мере снабжает миклофлора пищеварительного тракта.

 

3. Понятия о гиповитаминозе, авитаминозе, гипервитаминозе

Авитаминоз - отсутствие какого-либо витамина или нескольких витаминов (полиавитаминоз). Бывает при неполноценном питании или нарушении работы органов, связанных с пищеварением. А также может быть следствием особенностей обмена веществ в детском и пожилом возрасте.

Авитаминоз служит причиной, например таких болезней, как рахит (отсутствует витамин D) и цинга (отсутствует витамин С). Но встречается полное отсутствие витаминов редко, чаще наблюдается гиповитаминоз.

Гиповитаминоз - недостаток витаминов. При недостатке витаминов снижается работоспособность, ухудшается аппетит и ослабевает иммунитет. Появляется раздражительность и постоянная усталость. Если не повысить потребление витаминов, тогда организм не сможет нормально усваивать и извлекать полезные вещества из поступающей пищи, в результате начнет ухудшаться состояние тканей (кожи, мышцы, слизистых) и функции организма (рост, интеллектуальное и физическое развитие). При этом гиповитаминоз может особо не проявляться и длиться годами, нанося вред здоровью.

Например, недостаток витамина А нарушает сумеречное зрение (куриная слепота), недостаток витамина В1 нарушает окисление углеводов, наблюдается снижение аппетита, ослабление памяти, головные боли.

Гиповитаминоз В2 нарушает энергетические и метаболические процессы. Недостаток витамина С проявляется шелушением кожи, кровоточивостью десен, слабостью и раздражительностью, появляются боли в ногах.

Недостаток витамина Е способствует мышечной дистрофии. В группу риска входят люди злоупотребляющие алкоголем и табаком, женщины во время беременности и в период вскармливания, дети и пожилые люди. Вегетарианцы и любители строгих диет, люди, жизнь которых связана с повышенной умственной и физической нагрузкой.

 Гипервитаминоз - избыток витаминов. При избытке одного или нескольких  витаминов, чаще жирорастворимых, т. к. они накапливаются, происходит  интоксикация организма сверхвысокой  дозой витаминов, что приводит  к различным нарушениям в работе  организма.

При избытке витамина А, нарушается работа печени, повышается давление, наблюдается упадок сил, сонливость и головные боли. Передозировка витамина С, может вызвать бессонницу и нарушение работы поджелудочной железы и почек. Витамины группы D могут способствовать образованию камней в почках и разрушению костной ткани. Часто симптомами избытка витамина D служат плохой аппетит, похудение, слабость, тошнота, боли в животе и запоры, головная боль в области затылка. Избыток витамина Е вызывает усталость, слабость, головокружение. Может проявиться в расстройствах желудочно-кишечного тракта и нестабильной работы сердечнососудистой системы.

 

4. Обогащение продуктов питания витаминами

 

Успех обогащения зависит от ряда факторов, включая стабильность вносимых в продукт питания микронутриентов. При надлежащем хранении витамины в их исходной форме сохраняют свою биологическую активность в течение ряда лет. Хорошая сохранность отмечается также в сухих продуктах. Однако в более сложных условиях витамины подвергаются воздействию ряда физических и химических факторов, которые необходимо принимать во внимание перед выбором обогащающих компонентов: температура, тепловая энергия, срок хранения, влажность, неблагоприятная величина рН, кислород и другие газы, свободные Радикалы, свет, облучение, катализаторы (например, ионы меди и железа), ферменты.

Физические и химические факторы, оказывающие влияние на стабильность витаминов:

В целом, холекальциферол, токоферола ацетат, биотин, ниацин, никотинамид, пиридоксин и рибофлавин могут рассматриваться как стабильные витамины, тогда как витамин А, витамин К, аскорбиновая кислота, цианокобаламин, фолиевая кислота, пантотеновая кислота, пантенол и тиамин могут создавать некоторые сложности, связанные с их стабильностью, возникающих при обработке и/или хранении продуктов.

Переработка продуктов питания наиболее сильно воздействует на стабильность витаминов в готовых продуктах. Применение стабилизированных и микрокапсулированных форм витаминов значительно повышает их устойчивость в продуктах при различных условиях переработки и хранения. Исследования показывают, что витамин А стабилен в обогащенной муке (после шести месяцев хранения при температуре ниже 25°С сохранность витамина А составляет 95% от исходного уровня). При выпечке хлеба из обогащенной муки наблюдаются незначительные потери витамина А: 10-20%, при использовании для жарки обогащенного растительного масла потери витамина А могут составить порядка 40%. Витамин Е наиболее стабилен в форме d,l-alfa-токоферола ацетата. Природный витамин Е, присутствующий в пищевом сырье в форме аlfa-токоферола, медленно окисляется под воздействием кислорода воздуха. Однако стабильность витамина Е, внесенного в форме d,l-alfa-токоферола ацетата очень высока и его потери появляются только при продолжительном нагревании, например, кипячении или жарке. Тиамин (витамин В1) - один из наименее стабильных витаминов. Выпечка, пастеризация или кипячение продуктов, обогащенных тиамином, может привести к его потерям до 50%. Стабильность тиамина при хранении зависит от влажность продукта. При хранении муки с влажностью 12% в течении пяти месяцев потери тиамина могут составить до 20%, при 6% влажности муки потерь не наблюдается. Тиамин, рибофлавин и ниацин стабильны при выпечке хлеба: потери составляют от 5 до 10%. Рибофлавин (витамин В2) очень стабилен во время термообработки, хранения и приготовления пищи. Однако рибофлавин подвержен разрушению под воздействием света. Этого можно избежать при использовании светозащитной упаковки. Ниацин - один из наиболее стабильных витаминов и основные потери возникают из-за выщелачивания в воде для приготовления пищи. Пиридоксин (Витамин В6): его потери зависят от типа термической обработки. Например, наибольшие потери в витамина В6 возникают в процессе стерилизации жидкого детского питания, и наоборот, В6 в обогащенной муке стоек к температуре выпекания. В6 чувствителен на свету, вызывающем расщепление и выдерживание в воде может вызвать выщелачивание и привести к значительным потерям. Однако витамин В6 стабилен при хранении, в пшеничной муке, хранящейся при комнатной температуре или при 45°С сохраняется около 90% от внесенного В6. Фолиевая кислота нестабильна и теряет свою активность в присутствии света, окислителей или восстановителей, в кислой или щелочной средах. Однако она относительно стабильна к нагреванию и влажности; так выпечка и зерновые хлопья сохраняют до 100% от добавленного количества фолиевой кислоты после шести месяцев хранения. Свыше 70% ее сохраняется в процессе выпечки хлеба.