ויטמינים - חיוניים חומרים חשובים, הכרחי לגופנו כדי לשמור על רבים מתפקודיו. לכן, אספקה ​​מספקת וקבועה של ויטמינים לגוף דרך המזון היא חשובה ביותר.

ההשפעה הביולוגית של ויטמינים בגוף האדם טמונה בהשתתפותם הפעילה של חומרים אלה בתהליכים מטבוליים. ויטמינים לוקחים חלק בחילוף החומרים של חלבונים, שומנים ופחמימות באופן ישיר או כחלק ממערכות אנזימים מורכבות. ויטמינים מעורבים בתהליכי חמצון, כתוצאה מהם נוצרים חומרים רבים מפחמימות ושומנים, המשמשים את הגוף כאנרגיה וחומר פלסטי. ויטמינים תורמים צמיחה נורמליתתאים והתפתחות האורגניזם כולו. ויטמינים ממלאים תפקיד חשוב בשמירה על התגובות החיסוניות של הגוף, הבטחת עמידותו בפני גורמים סביבתיים שליליים. זה חיוני במניעת מחלות זיהומיות.

ויטמינים מקלים או מבטלים את ההשפעות השליליות של תרופות רבות על גוף האדם. מחסור בויטמינים משפיע על מצבם של איברים ורקמות בודדים, כמו גם על התפקודים החשובים ביותר: גדילה, פריה, יכולות אינטלקטואליות ופיזיות ותפקודי הגנה של הגוף. מחסור ארוך טווח בויטמינים מוביל תחילה לירידה ביכולת העבודה, לאחר מכן להידרדרות הבריאותית, ובמקרים הקיצוניים ביותר, החמורים, הדבר עלול לגרום למוות.

רק במקרים מסוימים הגוף שלנו יכול לסנתז כמויות קטנותויטמינים בודדים. למשל, חומצת האמינו טריפטופן יכולה להפוך בגוף לחומצה ניקוטינית. ויטמינים נחוצים לסינתזה של הורמונים - חומרים פעילים ביולוגיים מיוחדים המווסתים מגוון תפקודי גוף.

המשמעות היא שוויטמינים הם חומרים השייכים לגורמים החיוניים של תזונת האדם ובעלי חשיבות רבה לתפקוד הגוף. הם נחוצים למערכת ההורמונלית ולמערכת האנזימים של הגוף שלנו. הם גם מווסתים את חילוף החומרים שלנו, מה שהופך את גוף האדם בריא, נמרץ ויפה.

הכמות העיקרית שלהם נכנסת לגוף עם מזון, ורק חלקם מסונתזים במעי על ידי המיקרואורגניזמים המועילים החיים בו, אבל במקרה זה הם לא תמיד מספיקים. ויטמינים רבים נהרסים במהירות ואינם מצטברים בגוף פנימה כמויות נדרשות, לכן אדם צריך אספקה ​​מתמדת מהם באוכל.

השימוש בויטמינים למטרות רפואיות (טיפול ויטמינים) היה קשור בתחילה לחלוטין להשפעה על צורות שונותחוסר הספיקות שלהם. מאז אמצע המאה ה-20, ויטמינים החלו להיות בשימוש נרחב לחיזוק מזון, כמו גם להאכיל בחקלאות בעלי חיים.

מספר ויטמינים מיוצגים לא על ידי אחד, אלא על ידי כמה תרכובות קשורות. הכרת המבנה הכימי של הוויטמינים אפשרה להשיגם באמצעות סינתזה כימית; יחד עם סינתזה מיקרוביולוגית, זוהי השיטה העיקרית לייצור ויטמינים בקנה מידה תעשייתי. ישנם גם חומרים הדומים במבנה לוויטמינים, מה שנקרא פרוויטמינים, שבכניסה לגוף האדם הופכים לוויטמינים. קיימים חומרים כימיים, דומים במבנה לוויטמינים, אך יש להם השפעה הפוכה בדיוק על הגוף, ולכן הם נקראים אנטי ויטמינים. קבוצה זו כוללת גם חומרים הקושרים או הורסים ויטמינים. חלק מהתרופות (אנטיביוטיקה, סולפנאמידים וכו') הן גם אנטי-ויטמינים, מה שמשמש עדות נוספת לסכנות שבטיפול עצמי ובשימוש בלתי מבוקר בתרופות.

המקור העיקרי לויטמינים הם צמחים בהם מצטברים ויטמינים. ויטמינים נכנסים לגוף בעיקר דרך המזון. חלקם מסונתזים במעיים בהשפעת הפעילות החיונית של מיקרואורגניזמים, אך כמויות הוויטמינים המתקבלות לא תמיד מספקות באופן מלא את צרכי הגוף. ויטמינים מעורבים בוויסות חילוף החומרים; הם זרזים ביולוגיים או ריאגנטים של תהליכים פוטוכימיים המתרחשים בגוף, והם גם מעורבים באופן פעיל ביצירת אנזימים.

ויטמינים משפיעים על הספיגה חומרים מזינים, לקדם צמיחה תקינה של תאים והתפתחות של האורגניזם כולו. כחלק בלתי נפרד מאנזימים, ויטמינים קובעים את תפקודם ופעילותם התקינים. מחסור, ובעיקר היעדר כל ויטמין בגוף, מוביל להפרעות מטבוליות. עם מחסור בהם במזון, הביצועים של האדם, עמידות הגוף למחלות והשפעותיהם של גורמים סביבתיים שליליים פוחתות. כתוצאה ממחסור או היעדר ויטמינים, מתפתח מחסור בוויטמינים.

החשיבות של ויטמינים בודדים עבור בני אדם

ויטמין A נמצא במוצרים מן החי. כבד, חמאה, ביצים ובעיקר שמן דגים עשירים בוויטמין זה. מוצרים מהצומח מכילים קרוטן - חומר מיוחד שהופך בגוף האדם לוויטמין A גזר מכיל הרבה קרוטן. ללא ויטמין A במזון, הצמיחה מואטת ומתפתחת מחלות עיניים (עיוורון לילה). ויטמין A מגביר את עמידות הגוף למחלות זיהומיות. ויטמין זה מסיס מאוד בשומן. כאשר נחשפים לחמצן אטמוספרי, ויטמין A נהרס. ויטמין A חשוב במיוחד בתזונה של ילדים בשנת החיים הראשונה.

ויטמין B1 נמצא בקליפות של לחמי דגנים, ירקות, פירות, חלב, שמרים, כליות וכבד של בעלי חיים. סובין אורז וחיטה עשירים במיוחד בויטמין B1. מחסור בויטמין זה במזון גורם להפרעות מערכת עצבים, אובדן תיאבון, עייפות. ויטמין B1 עמיד בפני טמפרטורה גבוהה.
B1 נמצא גם בשמרים, חלב, כבד וכליות של בעלי חיים, בשר וכו'. ויטמין זה מגביר את העיכול של המזון, מקדם חילוף חומרים טוב יותר וכו'. אם הוא לוקה בחסר, התפקוד התקין של איברי הראייה מופרע. ויטמין C נהרס בקלות על ידי חימום, חשיפה לחמצן אטמוספרי ואור שמש ואחסון לטווח ארוך. אחסון ירקות, פירות ופירות יער בחום ובאור מאיץ את איבוד ויטמין C. הוא נשמר טוב יותר בפירות הדר. מסדיר את החמצון של תוצרים מטבוליים של פחמימות, משתתף בחילוף החומרים של חומצות אמינו וחומצות שומן, ויש לו השפעה מגוונת על תפקודי מערכת העצבים הקרדיווסקולרית, העיכול, האנדוקרינית, המרכזית והפריפריאלית. מחסור בוויטמין מוביל לרוב להפרעות עצביות.

ויטמין C נמצא בעיקר בירקות ובפירות. עשירים במיוחד בוויטמין זה הם מחטים, אורן, ורדים, ירוק אֱגוזי מלך, דומדמניות שחורות וכו' המחסור בויטמין C במזון גורם למחלה הנקראת צפדינה. ויטמין זה מחזק את הגוף נגד מחלות מדבקות. ויטמין C מסיס במים הוא נהרס בקלות על ידי חשיפה לחמצן אטמוספרי והרתחה. מחסור בויטמין C מביא לירידה בעמידות לזיהומים שונים, והיעדרו גורם להתפתחות צפדינה. הדעה שמינונים גדולים של ויטמין C מטפלים בהצטננות לא אושרה - רק בהתחלה, נטילת מינונים כאלה יכולה לעזור להקל על תסמיני הצטננות.

ויטמין D נמצא בעיקר במוצרים מן החי: שמן דגים, חמאה, חלמון ביצה, קוויאר, חלב וכו' ויטמין זה מגן על הגוף של הילד מפני רככת. בהיעדר ויטמין D, העצמות הופכות לשבירות והשיניים מתפתחות בצורה גרועה. ויטמין זה מסיס בשומן. מסדיר את חילופי הסידן והזרחן, מקדם את ספיגתם מהמעיים ושקיעתן בעצמות. ויטמין D נוצר מפרוביטמין בעור בהשפעת קרני שמשומגיע עם מוצרים מהחי: כבד דגים, דגים שומניים (הרינג, סלמון צמוד, מקרל ואחרים), קוויאר, ביצים, שומני חלב. הוא נשמר היטב בקופסאות שימורים ובמוצרים עיבוד קולינרי, שכן הוא עמיד בפני חום. יש ליטול תוספי ויטמין D מוכנים מראש לפי הנחיות הרופא.

מקור שמות ויטמינים

אבל בואו נחזור להיסטוריה של חקר הויטמינים. בשנות ה-20 עם התפתחות השיטות להשגת מחסור ניסיוני בוויטמינים ושיפור השיטות לטיהור ויטמינים, התברר בהדרגה שאין שניים או שלושה ויטמינים אלא הרבה יותר.

תחילה הם גילו ש"ויטמין A" הוא למעשה תערובת של שתי תרכובות, שאחת מהן מונעת קסרופטלמיה, והשנייה מונעת רככת. הראשון שמר על האות A, והשני נקרא "ויטמין D". אז התגלה ויטמין E, שמנע אי פוריות בחולדות שגדלו בדיאטה מלאכותית. אז התברר שגם "ויטמין B" מורכב משני ויטמינים לפחות. כאן מתחיל הבלבול הראשון: חלק מהחוקרים כינו את הוויטמין החדש, שמנע פלגרה בחולדות והמריץ את הצמיחה של בעלי חיים, באות G, אחרים העדיפו לקרוא לגורם זה "ויטמין B 2", ואת הגורם שמנע בריברי. , "ויטמין B 1."

המונחים "B 1" ו-"B 2" השתרשו. גורם הגדילה שמר על השם "B 2", והגורם המונע פלגרה של חולדות הפך ל-"B 6". למה הם השתמשו באינדקס 6? כמובן, כי במהלך הזמן הזה הופיעו "B 3", "B 4" ו-"B 5". לאן הם הלכו אז?

השם "B 3" ניתן בשנת 1928 לחומר חדש המצוי בשמרים ומנע דרמטיטיס בתרנגולות. במשך זמן רב כמעט שום דבר לא היה ידוע על החומר הזה, אבל עשר שנים לאחר מכן התברר שהוא זהה לחומצה פנטותנית, שנחקרה כגורם גידול שמרים. כתוצאה מכך, השם "חומצה פנטותנית" נשאר עבור ויטמין זה.

בשנת 1929, התגלה גורם בשמרים, שאותו מיהרו לכנות "ויטמין B4". עד מהרה התברר שגורם זה אינו ויטמין, אלא תערובת של שלוש חומצות אמינו (ארגינין, גליצין וציסטין).

בשנת 1930 הופיע המונח "ויטמין B 5": שם זה הוצע לגורם שהתברר מאוחר יותר כתערובת של שני ויטמינים. אחת מהן היא חומצה ניקוטינית, שלעיתים עדיין נקראת "ויטמין B5", השניה היא ויטמין B6.

ובשנים שלאחר מכן אותו תהליך נמשך: מעת לעת הופיעו דיווחים על גילוי גורמים חדשים, ונוסף אינדקס חדש לאות "B". אבל רק מדד 12 היה בר מזל תרכובות עם אינדקסים אחרים התבררו כלא ויטמינים או ויטמינים ידועים, או שהשפעתם לא אושרו, או שהשם לא היה בשימוש נרחב.

ועד מהרה איבד סיווג האותיות של ויטמינים את משמעותו. בשנות ה-30 כימאים באמת ספגו ויטמינים. ואם בשנת 1930 כמעט שום דבר לא היה ידוע על הטבע הכימי של ויטמינים, אז עד 1940 הנושא הזה נפתר בעצם.

כימאים נתנו לכל הויטמינים שמות כימיים טריוויאליים. והשמות האלה החלו בהדרגה להחליף את "אותיות עם מספרים": חומצה אסקורבית, טוקופרול, ריבופלבין, חומצה ניקוטיניתוכו' - מונחים אלה הפכו לנפוץ. עם זאת, ביולוגים רפואיים רבים נשארו נאמנים ל"אותיות".

בשנת 1976, האיגוד הבינלאומי של תזונאים (מאנגלית. תְזוּנָה– תזונה) המליץ ​​לשמור על ייעודי האותיות בקבוצה B רק עבור ויטמינים B 6 ו- B 12 (כנראה בשל העובדה שלוויטמינים אלה יש מספר צורות). לשאר, שמות טריוויאליים של חומרים מומלצים: תיאמין, ריבופלבין, חומצה פנטותנית, ביוטין– או תנאים כלליים: ניאצין, פולצין.



ויטמינים מסיסים במים

ויטמינים הם קבוצה משולבת כימית של חומרים אורגניים במשקל מולקולרי נמוך החיוניים עבורם תזונה מאוזנת. ויטמינים אינם מסונתזים בגוף של בני אדם ובעלי חיים או מסונתזים, אלא בכמויות קטנות, על ידי רקמות, כמו גם על ידי מיקרופלורת מעיים הטבועה בגוף. זה לא מספיק בשביל חיים רגילים. עבור בני אדם, המקורות העיקריים לויטמינים הם צמחים גבוהים יותר.

ישנם קשרים הדוקים בין ויטמינים ורכיבים אחרים של מזון, המוסברים על ידי המשותף והאחדות של חילוף החומרים. בעולם החי, קיימים הבדלי מינים בצורך בוויטמינים בודדים, הקשורים לאפשרות או לחוסר האפשרות של סינתזה מספקת שלהם בגוף. לפיכך, חומצה אסקורבית היא ויטמין עבור בני אדם, קופים וחזירי ים, בעוד חולדות וכלבים מסנתזים אותה בתהליך של חילוף חומרים ביניים.

בדרך כלל, הצורך היומי בויטמינים קטן, אך הצורך בויטמינים יכול להיות מושפע משמעותית מהעלייה פעילות גופנית, עוצמת העבודה הנפשית, מצב פיזיולוגי, גיל, מין, תנאים סביבתיים.

נכנסים לגוף עם מזון, ויטמינים (רובם) ממלאים תפקיד קו-אנזים בתגובות מטבוליות אנזימטיות. בנוסף, הם מרכיבים של חומרים פעילים ביולוגית ופועלים כנוגדי חמצון. ניתוח מבנה הקו-אנזימים מאפשר לנו לזהות שני מרכזים תפקודיים, שאחד מהם אחראי על הקישור לחלבון, והשני מעורב ישירות באקט הקטליטי.

צמחים זקוקים לוויטמינים, אשר זקוקים גם לחומרים אלה עבורם התפתחות תקינהוצמיחה.

במקרים מסוימים, מבשרי ויטמין, מה שנקרא, נכנסים לגוף. פרווויטמינים, המומרים בגוף לצורות פעילות של ויטמינים.

חוסר צריכת ויטמינים מהמזון, פגיעה בספיגה או שימוש בגוף מביאים להתפתחות מצב פתולוגי - מחסור ראשוני בוויטמין והיפווויטמינוזיס. להיפך, צריכה מופרזת של צורות ויטמין תזונתיות ו/או תזונה לא מאוזנת עלולה לגרום למצב של חוסר היפר ויטמין, שגם הוא פתולוגי.

בספרות הרפואית והביולוגית, ויטמינים מחולקים לשתי קבוצות: מסיסים במים ומסיסים בשומן. ויטמינים בודדים מקבלים אות, מינוח כימי ופיזיולוגי.

ויטמינים מסיסים בשומן מפורטים בטבלה. 12.1.

טבלה 12.1

ויטמינים מסיסים בשומן

ויטמינים מסיסים במים ניתנים בטבלה 12.2

טבלה 12.2

ויטמינים מסיסים במים

גילוי הגורמים למחסור בויטמינים ומנגנון פעולתם על הגוף הצדיק את השימוש בויטמינים שכן תרופות. על פי ההשפעה הטיפולית והמניעתית, ניתנו מאפייני הקבוצה הבאים של כמה ויטמינים. ויטמינים B 1, B 2, B 3, B 5, A ו-C מווסתים את המצב התפקודי של מערכת העצבים המרכזית, חילוף חומרים וטרופיזם רקמות, ולכן הם משמשים כתרופות המגבירות את התגובתיות הכוללת של הגוף. ויטמינים C, P, K מבטיחים חדירות ויציבות תקינים של כלי הדם, מגבירים את קרישת הדם, כלומר. יש השפעה אנטי-דימומית. ויטמינים B 9, B 12, C לנרמל ולעורר hematopoiesis; הם משמשים כתרופות נגד אנמיה. ויטמינים C ו-A מגבירים את עמידות הגוף לזיהומים על ידי גירוי סינתזה של נוגדנים וחומרים אנטי דלקתיים והגברת ההגנה על אפיתל. ויטמינים A, B 2 ו-C משפרים את חדות הראייה ומרחיבים את שדה ראיית הצבע.

בין הוויטמינים יש "יחסים" של סינרגיזם ואנטגוניזם. לפיכך, ההשפעה של ויטמין P על חדירות כלי הדם מוגברת על ידי ויטמין C; ויטמין A מפחית השפעה רעילהויטמין D antirachitic, אשר משפר את ההשפעה של האחרון. חומצה ניקוטינית מעכבת את ההשפעה הליפוטרופית של כולין.

בניגוד לוויטמינים, ישנם חומרים בעלי תכונות אנטי ויטמין. דוגמה לכך היא תיאמין, בעל סגוליות מבנית גבוהה. אם משנים את הרדיקלים בתיאמין, נוצר חומר שעוקר תיאמין מהאנזים שהוא קואנזים שלו. אנטיביוטיקה ותרופות סולפונאמיד רבות הן אנטי ויטמינים.

ויטמין B 1 (תיאמין)

ניתן להתייחס אליו כתרכובת הבנויה מטבעות פירמידין ותיאזול המחוברות באמצעות גשר מתין (איור 12.1).

אורז. 12.1. תיאמין (ויטמין B 1)

המקור לויטמין B1 הם מוצרים ממקור צמחי. הוא מצוי בשפע במיוחד בשמרי אפייה ושמרי בירה, זרעי דגנים ואורז, אפונה ופולי סויה. בגוף החי, ויטמין B1 כלול בעיקר בצורה של אסטר דיפוספורי. זרחון של תיאמין מתרחש בכבד, בכליות, בשריר הלב ובמוח בהשתתפות תיאמין קינאז ו-ATP.

המינון היומי למבוגר הוא בממוצע 2-3 מ"ג של ויטמין B1. דומיננטיות של פחמימות במזון מגבירה את הצורך של הגוף בוויטמין; שומנים, להיפך, מפחיתים בחדות את הצורך הזה.

תפקידו הביולוגי של ויטמין B1 נקבע על ידי העובדה שבצורת תיאמין דיפוספט (TDP) הוא חלק משלושה אנזימים וקומפלקסים אנזימטיים לפחות: כחלק ממתחמי פירובאט ו-α-ketoglutarate dehydrogenase, הוא משתתף בדה-קרבוקסילציה חמצונית של פירובט ו-α-ketoglutarate; כחלק מטרנסקטולז, TDP משתתף במסלול הפנטוז פוספט של המרת פחמימות.

עם B1-avitaminosis והיפווויטמינוזיס, מתפתחת פולינויריטיס, המתבטאת בניוון מתקדם של קצות העצבים של צרורות המוליכים, וכתוצאה מכך לאובדן רגישות העור, פגיעה בפעילות הלב, פגיעה בתפקודים מוטוריים והפרשיים של מערכת העיכול, פגיעה בחילוף החומרים במים. מוביל לשיתוק (beri -take it). עם צריכה מופרזת וארוכת טווח של תיאמין, מתרחש מצב היפרוויטמינוזיס, המתבטא בצורה של תגובות אלרגיות (אורטיקריה, עור מגרד, נפיחות, קוצר נשימה, שטפי דם, עוויתות), עד להלם אנפילקטי.

ויטמין B 2 (ריבופלבין)

המבנה של ויטמין B2 מבוסס על isoalloxazine בשילוב עם האלכוהול ריביטול (איור 12.2).

אורז. 12.2. ריבופלבין (ויטמין B 2)

למולקולת הריבופלבין יש תכונות חיזור המתבטאות ביכולת לחבר שני אטומי מימן (תוך כדי צמצום) ולוותר בקלות על שני אלקטרונים ושני פרוטונים (תוך כדי חמצון). ריבופלבין מתפקד כמונונוקלאוטיד פלבין (FMN) או פלבין אדנין דינוקלאוטיד (FAD). היווצרות קו-אנזימים מתרחשת ברירית הקיבה לאחר ספיגת ויטמין B2

לריבופלבין יש אנטגוניסטים החוסמים את הוויטמין על ידי תחרות עם FAD. אלה כוללים נגזרות דיאתיל של ריבופלבין, גלקטופלבינים, טטרציקלינים, כלורמפניקול.

המקור לויטמין B 2 לבני אדם הוא חלב ומוצרי חלב, ביצים, כבד, כליות, לבבות של בעלי חיים, שמרי בירה ואופה, ובמידה פחותה, דגנים וירקות.

דרישה יומיתבוויטמין B 2 למבוגר הוא 1.8-2.6 מ"ג. אדם מקבל ריבופלבין באופן חלקי כתוצר פסולת של מיקרופלורה במעיים.

היעדרות מוחלטתריבופלבין במזון גורם למחסור חריף של ויטמין, המאופיין במצב של תרדמת עם תוצאה קטלנית. עם hypovitaminosis B 2, בנוסף לעיכוב בגדילה, דרמטיטיס על הקרקפת, נשירת שיער, נזק לממברנות הריריות, stomatitis, דלקת הלחמית, עכירות של העדשה, נזק למערכת העצבים, כיבים trophic ו photophobia נצפים. מצבי Hypervitaminosis אינם נצפו, שכן ריבופלבין אינו רעיל.

ויטמין B 3 (PP, חומצה ניקוטינית, ניקוטינאמיד)

חומצה ניקוטינית היא חומצה β-pyridinecarboxylic, וניקוטינמיד היא אמידה.

חומצה ניקוטין ניקוטינמיד

חומצה ניקוטינית מופצת באופן נרחב במוצרים מהצומח ובעיקר מהחי. המקור לויטמין PP הוא הכבד, הכליות, הלב, בשר החי, דגים, ומתוצרת צמחית - סובין חיטה ואורז, קטניות. ניקוטינמיד יכול להיווצר מטריפטופן כאשר המינון שלו במזון עולה.

הדרישה היומית לוויטמין זה היא 15-25 מ"ג למבוגרים, לילדים - 15 מ"ג.

מחסור בויטמין B3 מתבטא במצב כואב במיוחד הנקרא פלגרה, שפירושו מאיטלקית הוא "קשה, עור קשה" פלגרה מאופיינת ב-3 סימנים: דרמטיטיס, שלשול, דמנציה ("תלת מימד"). התפתחות תמונה קליניתלפני פלגרה קיים מצב של מחסור בהיפוויטמין המאופיין בעצימות, אדישות, עייפות, נדודי שינה, כיחול פנים, עור יבש, אובדן משקל גוף ורגישות לזיהומים. שלב ראשונימחלת הפלגרה מתבטאת בדלקת של ריריות הפה, הלשון (גלוסיטיס) ומערכת העיכול (שלשול ואחריו עצירות). לאחר מכן, מופיעים נגעים סימטריים בעור ומתפתחת אנמיה היפוכרומית.

התפקיד הביולוגי של חומצה ניקוטינית ונגזרת ניקוטינאמיד קשורה לתפקוד הקואנזים של NAD ו-NADP של דהידרוגנאזות שונות, שבהן היא מהווה מרכיב. מחסור בוויטמין PP גורם להפרעות בחילוף החומרים של חנקן, שומנים ופחמימות. אטרופיה של קליפת יותרת הכליה ותפקוד נמוך מצוינים. מתרחשות הפרעות עמוקות של מערכת העצבים המרכזית וההיקפית, לרבות שיתוק, ניוון שרירים והפרעות נפשיות, המתבטאות באובדן זיכרון, הזיות והזיות.

חומצה ניקוטינית ואמיד שלה במינונים גדולים הם חומרים רעילים ועלולים לגרום להתפתחות תגובה אלרגית המלווה בהקאות, עוויתות ואף לגרום לחדירת שומן לכבד.

ויטמין B 5 (חומצה פנטותנית)

על פי המבנה הכימי, ויטמין B 5 מורכב מחומצה D-2,4-דיהידרוקסי-3,3-דימתיל-בוטיר ושאריות β-אלנין המחוברות בקשר פפטיד:

חומצה פנטותנית

ויטמין B5 הוא חלק מקו-אנזים A, אשר בצורתו חומצה פנטותנית מבצעת את תפקידה הביולוגי (איור 12.3). קואנזים A מעורב בהעברת רדיקלים אציל במהלך הפעלת הסינתזה של חומצות שומן, כולסטרול, גופי קטון, ניקוי רעלים של חומרים זרים בכבד.

אורז. 12.3. קואנזים א

חומצה פנטותנית מופצת באופן נרחב בטבע. המקור של ויטמין B 5 לבני אדם הוא אורז סובין חיטה, שמרים, כבד, כליות, בשר בעלי חיים, חלמון ביצה, קוויאר, כרובית, תפוחי אדמה, עגבניות, תפוחים, דגים.

הדרישה היומית לוויטמין זה היא 10-15 מ"ג למבוגרים. במעי האנושי, חומצה פנטותנית מיוצרת בכמויות קטנות על ידי Escherichia coli.

Hypovitaminosis B5 נדיר בבני אדם, בגלל תכולת הוויטמין מספיקה במזונות רגילים. מחסור בויטמין B5 בבני אדם ובעלי חיים מושפע עור, יש אובדן שיער ונוצות, דפיגמנטציה שלהם, ריריות האיברים הפנימיים נפגעות, שינויים ניווניים מתרחשים במעטפת המיאלין של חוט השדרה, מערכת העצבים המרכזית סובלת, מלווה בשיתוק, ובמקרים קיצוניים, תרדמת ו מוות להתרחש. רמות נמוכות של ויטמין B5 בדם מלוות לעיתים קרובות בהיפווויטמינוזיס אחרת.

ויטמין B 6 (פירידוקסין, פירידוקסל, פירידוקסאמין)

המבנה של ויטמין B 6 מבוסס על טבעת פירידין. ישנן 3 צורות ידועות של ויטמין B6, הנבדלות במבנה של קבוצת התחליפים באטום הפחמן במיקום n לאטום החנקן. לכולם אותה פעילות ביולוגית:

ויטמין B6 בצורת פירידוקסל פוספט ופירידוקסמין פוספט, שלצורך היווצרותם ATP נצרך בהשתתפות האנזים פירידוקסל קינאז, מבצע פונקציה קו-אנזים. אנזימים פירידוקסלים ממלאים תפקיד מפתח במטבוליזם של חומצות אמינו, ומזרזים תגובות טרנסאמינציה ודקרבוקסילציה. נחשף התפקוד הקטליטי של פוספט פירידקסלי בפעולת הפוספורילאז, שכידוע ממלא תפקיד מרכזי בחילוף החומרים של הגליקוגן בגוף.

ויטמין B 6 נפוץ בטבע והוא מסונתז על ידי צמחים ומיקרואורגניזמים, כולל מיקרופלורה של המעיים. עם זאת, כמות ויטמין B6 המיוצרת על ידי מיקרואורגניזמים אינה מספיקה כדי לספק לגוף האדם את הויטמין. לכן, המקור העיקרי לפירידוקסין הוא מזון. המזונות העשירים ביותר בוויטמין B6 הם שמרים יבשים, כבד, כליות, לב, בשר, דגים, דגנים מלאים והסובין שלהם, אפונה, שעועית ופלפל ירוק טרי.

הדרישה היומית היא 2-3 מ"ג.

ויטמין B 6 הוא ויטמין נגד דרמטיטיס. מחסור בוויטמין B6 מלווה בדלקת עור, סטומטיטיס, גלוסיטיס, דלקת הלחמית, אנמיה היפוכרומית ופיגור בגדילה. מחסור בויטמין B 6 מתבטא בילדים ריגוש מוגברת. התפתחות של hypovitaminosis של ויטמין זה עשויה להיות קשורה לא רק עם צריכה לא מספקת שלו בגוף, אלא גם עם זרחון לקוי של פירידוקסין במערכת העיכול במחלות של איברי העיכול.

ויטמין B 9 (חומצה פולית)

חומצה פולית מורכבת משלוש יחידות מבניות: שארית פטרידין (I), חומצה פארא-אמינו-בנזואית (II) וחומצה גלוטמית (III).

חומצה פולית (פטרואילגלוטמית).

הוויטמין, המתקבל ממקורות שונים, יכול להכיל בין שלוש לשש שאריות חומצה גלוטמית. חומצה פולית אינה פעילה מבחינה מטבולית, אך לאחר הפחתת טבעת הפטרידין ניתן להמיר אותה לחומצה טטרה-הידרופולית, בעלת תכונות קו-אנזים של אנזימים האחראים להעברת קבוצות פחמן אחד (כגון פורמיל, מתיל, מתילן, הידרוקסי-מתיל). הוספה של שאריות פחמן אחד לחומצה טטרה-הידרופולית מתרחשת באמצעות קשר קוולנטי. קו-אנזימים אלו מעורבים בסינתזה של נוקלאוטידים פורין, הפיכת dUMP ל-dTMP והחלפת גליצין וסרין.

מקורות חומצה פוליתלְשָׁרֵת ירקות טריים: חסה, תרד, כרוב, בצל, עגבניות, גזר. מבין מוצרים מן החי, המזונות העשירים ביותר בחומצה פולית הם כבד, כליות, חלמון ביצה, גבינה, וכן שמרי בירה ואופה.

הדרישה היומית לחומצה פולית נעה בין 50 ל-200 מק"ג; בשל ספיגה לקויה של ויטמין זה, המינון היומי המומלץ הוא 400 מק"ג. רוב תכונות מאפיינותמחסור בוויטמין בחומצה פולית הוא הפרעה של המטופואזיס, הגורמת לאנמיה (אנמיה מאקרוציטית), ונצפים הפרעות בתפקוד של אברי העיכול, איברי הרבייה והעור. מחסור בוויטמין זה יכול להתרחש אם המיקרופלורה של המעי מדוכאת תרופותטבע סולפונאמיד - אנלוגים מבניים של חומצה פארא-אמינו-בנזואית ו/או במקרה של פגיעה בספיגה של הוויטמין במערכת העיכול עקב מחלתו.

הקשר ההדוק של קו-אנזימים פוליים עם חילוף החומרים של חומצות גרעין מסביר את התפקיד המשמעותי של ויטמין B 9 בחיי הגוף. חלק מנגזרות פטרידין מעכבות את התפשטות התאים, כולל תאי גידול, ומשמשות לדיכוי צמיחת הגידול בחולי סרטן.

ויטמין B 12 (קובלאמי)

המבנה של ציאנוקובלמין הוא מורכב מאוד, בגלל כולל את המתכת קובלט (איור 12.4).

לא בעלי חיים ולא צמחים יכולים לסנתז ויטמין B12. זהו הוויטמין היחיד המסונתז כמעט אך ורק על ידי חיידקים, אקטינומיציטים ואצות כחולות ירוקות. מבין רקמות בעלי חיים, הכבד והכליות הם העשירים ביותר בויטמין B 12.

מחסור בוויטמין ברקמות בעלי חיים קשור לפגיעה בספיגה של קובלמין עקב סינתזה לקויה של הגורם הפנימי Castle, בשילוב איתו הוא נספג. גורם קאסל מסונתז על ידי תאי הקודקוד של הקיבה והוא גליקופרוטאין. יוני סידן נדרשים כדי לחבר קובלמין לגורם קאסל. כריתה של הקיבה או פגיעה בקרום הרירי שלה מובילים להיפווויטמינוזיס של ויטמין B12.

אורז. 12.4. מבנה של ציאנוקובלמין (ויטמין B 12)

ויטמין B 12 מעורב ביצירת שני קו-אנזימים: מתילקובלמין בפלזמה ודאוקסיאדנוסילקובלמין במיטוכונדריה. מתילקובלמין כקואנזים מעורב ביצירת מתיונין מהומוציסטאין. בנוסף, מתילקובלמין נחוץ להפיכת נגזרות של חומצה פולית ובסופו של דבר לסינתזה של חומצות גרעין. Deoxyadenosylcobalamin כקו-אנזים מעורב בחילוף החומרים של חומצות שומן עם מספר אי-זוגי של אטומי פחמן וחומצות אמינו עם שרשרת פחמימנים מסועפת.

מחסור בהיפו-וויטמין מביא להפרעות בהמטופואזה תקינה במח העצם ולהתפתחות אנמיה (אנמיה מגלובלסטית), שסימניה הם ירידה במספר תאי הדם האדומים, עלייה בגודלם וירידה ב ריכוז המוגלובין. הפרעות של hematopoiesis קשורות, קודם כל, עם הפרעות בחילופי חומצות גרעין בתאים המתחלקים במהירות של המערכת ההמטופואטית. בנוסף, נצפות הפרעות במערכת העצבים. Hypervitaminosis של ויטמין B 12 מאופיינת בהשפעות רעילות.

המינון היומי קטן מאוד והוא רק 1-2 מק"ג.

המקורות של ציאנוקובלמין, בנוסף למיקרופלורה של המעיים, הם כבד, כליות, גבינה ומוצרי דגים.

ויטמין H (ביוטין)

מבנה הביוטין מבוסס על טבעת תיאופן, אליה מחוברת מולקולת אוריאה, והשרשרת הצדדית מיוצגת על ידי חומצה ולרית.

ביוטין עמיד בפני חמצן מולקולרי וחומצה גופרתית, אך נהרס על ידי מי חמצן, מי ברום וכמה חומצות אנאורגניות ואלקליות.

אבידין, גליקופרוטאין המצוי בחלבון ביצה גולמי, הוא מעכב ביוטין אוניברסלי. אבידין יוצר קומפלקס חזק עם ביוטין שאינו מתפרק על ידי אנזימים מערכת עיכולואינו נספג.

ביוטין מופץ באופן נרחב בטבע. המזונות העשירים ביותר בביוטין הם כבד, כליות, לב בקר, חלמון ביצה, שעועית, סובין אורז, קמח חיטה, כרובית ופולי סויה. IN תנאים רגיליםאדם מקבל כמות מספקת של ביוטין כתוצאה מסינתזה חיידקית במעיים. המינון היומי של ביוטין אינו עולה על 10 מק"ג.

התפקוד הביולוגי של ביוטין קשור לביצוע של תפקוד קו-אנזים כחלק מקרבוקסילאז, המעורב ביצירת הצורה הפעילה של CO 2. בגוף, ביוטין משמש ליצירת מלוניל-CoA מאצטיל-CoA, בסינתזה של טבעת הפורין, ובתגובות הקרבוקסילציה של פירובט ליצירת אוקסלואצטט.

מחסור בביוטין יכול להתרחש כאשר צריכה מופרזתחלבוני ביצה גולמיים וחוסר ספיגה עקב דיסביוזיס במעיים, לאחר נטילת כמויות גדולות של אנטיביוטיקה או תרופות סולפה הגורמות למוות של מיקרופלורה במעיים. במקרה זה, אדם חווה מספר שינויים פתולוגיים, המלווים בנשירת שיער, דרמטיטיס והפרשת שומן מוגברת. בלוטות חלבוהתפתחות סבוריאה. נצפה גם נזק לציפורניים, לעתים קרובות מציינים כאבי שרירים, נמנום, עייפות ודיכאון.

ויטמין C (חומצה אסקורבית)

חומצה אסקורבית במבנה שלה היא נגזרת של פחמימות. ישנם ארבעה איזומרים אופטיים חומצה אסקורבית, שניים מהם פעילים ביולוגית ובעלי תצורת L. בגוף האדם והחי, הצורה המופחתת של חומצה אסקורבית (AA) והצורה המחומצנת, חומצה דיהידרואסקורבית (DAH), יכולות להפוך במהירות ובאופן הפיך זה לזה, ולהשתתף בתגובות חיזור.

L-אסקורבית חומצה דיהידרואסקורבית

חומצה אסקורבית מתחמצנת בקלות על ידי חמצן אטמוספרי, מי חמצן וחומרי חמצון אחרים. חומצה דיהידרוסקורבית מופחתת על ידי ציסטאין, גלוטתיון ומימן גופרתי.

ויטמין C מסונתז על ידי צמחים והרוב המכריע של בעלי החיים. אדם, קופים ו שרקניםאל תסנתז אותו.

הדרישה היומית של האדם לויטמין C היא עניין של ויכוח. על פי המלצות של חלק מהחוקרים, יש צורך ליטול 50-75 מ"ג חומצה אסקורבית ליום, אחרים מאמינים שהמינון היומי של הוויטמין הוא 100-500 מ"ג.

מקורות ויטמין C לבני אדם הם ורדים ושורשים, דומדמניות שחורות, לימונים, תפוזים, תפוחים, תפוחי אדמה טריים, עגבניות, חלב ובשר.

במערכות חיות, AA ו-DAK יוצרים זוג חיזור עם פוטנציאל חיזור של +0.139 V. הודות ליכולת זו, חומצה אסקורבית משתתפת בתגובות הידרוקסילציה רבות (ובראשם פרולין וליזין) במהלך סינתזה של קולגן, החלבון העיקרי של החומר הבין תאי רקמת חיבור. ויטמין C נחוץ להידרוקסילציה של דופמין ולסינתזה של הורמוני יותרת הכליה. במעי, חומצה אסקורבית מפחיתה את Fe 3+ ל- Fe 2+, מקדמת את ספיגתו, מאיצה את שחרור הברזל מפריטין ואת ההמרה של חומצה פולית לצורת קו-אנזים. בריכוזים מסוימים הוא יכול לפעול כפרו-ונוגד חמצון. L. Pauling המליץ ​​על שימוש למניעה וטיפול הצטננותמינונים גדולים של חומצה אסקורבית (2-3 גרם ליום).

מחסור בחומצה אסקורבית מוביל למחלה הנקראת צפדינה או צפדינה. בתחילה, המחלה מתבטאת בשבריריות מוגברת של כלי הדם, חולשה כללית, עייפות מוגברת, חניכיים מדממות ורגישות מוגברת לזיהומים. המשך התפתחות המחלה מלווה בכיב בחניכיים, התרופפות ואיבוד שיניים, שטפי דם בעור ועובי רקמת השריר, דימומים והרס של עצמות הגפיים התחתונות.

ויטמין P (רוטין)

המונח "ויטמין P" כולל את משפחת הביפלונואידים (קטצ'ינים, פלבנונים, פלבונים), שהם תרכובות פוליפנוליות מהצומח. בצמחים, תרכובות פלבנואידים, בנוסף לקטכינים ולאו-אנטוציאנינים, מצויות בצורה של גליקוזידים. בפרט, גליקוזיד כזה עם פעילות ויטמין P הוא רוטין. רוטין הוא גליקוזיד המורכב מקוורצטין, גלוקוז ורמנוזה. תרכובות פלבונואידים בעלות פעילות ויטמין P נמצאות בחומרים צמחיים, לרוב בשילוב עם ויטמין C. הרבה ויטמין P נמצא בפרחים ובעלים של כוסמת, הדרים וורדים, גרגרי יער, ענבים, דומדמניות שחורות, ציפורי יער, אוכמניות, חמוציות, שזיפים, דובדבן.

התפקיד הביולוגי של הפלבנואידים הוא לייצב את המטריצה ​​הבין-תאית של רקמת החיבור ולהפחית את חדירות הנימים. בוויטמין P יש אנטי ויטמינים, הכוללים חומצה אצטילסליצילית. ההשפעה הפיזיולוגית של ביופלבנואידים על דופן כלי הדם קשורה להשתתפותם בנשימת רקמות וליכולת להשפיע על מערכות אנזימים מסוימות דרך הבלוטות האנדוקריניות. לחברים רבים מקבוצת ויטמין P יש תכונות נוגדות יתר לחץ דם.

הדרישה היומית לוויטמין P היא 30-50 מ"ג.

הביטוי הקליני של ויטמין P hypovitaminosis מאופיין בדימום מוגבר של החניכיים, שטפי דם תת עוריים מדויקים (תסמונת בגדים צמודים), חולשה כללית, עייפות וכאבי פרקים.

סינרגיסט של ויטמין P הוא חומצה אסקורבית, אשר תגביר את היעילות של תכונות הוויטמין של ויטמין P. בפרקטיקה הרפואית, התרופה אסקורטין משמשת לעתים קרובות לשבריריות כלי דם ושטפי דם.

הרצאה 13

ויטמינים מסיסים בשומן

ויטמין A (רטינול)

ויטמין A מאחד קבוצה של תרכובות קשורות: β-קרוטן, רטינול, רשתית, חומצה רטינואית והאסטרים שלהם. רטינול הוא אלכוהול מחזורי, בלתי רווי, חד-הידרי, המבנה הכימי שלו מבוסס על טבעת β-ionone, אליה מחוברת שרשרת צד אליפטית המכילה שני שאריות איזופרן וקבוצת אלכוהול.

כאשר מתחמצן, רטינול הופך לרשתית. ברקמות הגוף, הוויטמין נמצא לרוב בצורת אסטרים עם חומצות שונות, לרוב עם חומצות אצטית, פלמיטית וסוקסינית.

ויטמין A נמצא רק במוצרים מן החי. שמן דגים, חמאה, כבד וחלמון ביצה עשירים בו במיוחד.

צמחים, בעיקר ירקות, מכילים פרוויטמינים, הכוללים α-, β- ו-γ-קרוטן. בהשפעת קרוטן דיאוקסיגנאז, ויטמין A מומרים לרטינול בגוף האדם והחי. קרוטנואידים נבדלים זה מזה במספר ובאופי של טבעות יונון. במהלך הפירוק ההידרוליטי של מולקולת β-קרוטן, המקור העיקרי של ויטמין A, נוצרות שתי מולקולות של זה האחרון.

הדרישה היומית לוויטמין A למבוגר היא בין 1 ל-2.5 מ"ג או 2-5 מ"ג של β-קרוטן. בדרך כלל, פעילות ויטמין A במזונות מתבטאת ביחידות בינלאומיות (IU), יחידה בינלאומית אחת של ויטמין A שווה ערך ל-0.6 מיקרוגרם של β-קרוטן ול-0.3 מיקרוגרם של ויטמין A.

בהיעדר ויטמין A במזון, מתפתחים מספר שינויים פתולוגיים ספציפיים בגוף החי והאדם: ראייה מוחלשת (דמדומים או עיוורון לילה), פגיעה ברקמות האפיתל, המתבטאת בהתפלפות וקרטיניזציה של האפיתל, כולל הקרנית, הפרעה ביצירת השלד, עיכוב גדילה, ירידה בעמידות לזיהומים (איור 13.1).

אורז. 13.1. תרשים של מחזור הראייה

הבה נאפיין את המחזור החזותי ביתר פירוט: בשלב הראשון, cis-retinal בחושך משתלב עם החלבון אופסין, ויוצר רודופסין; בשני, בהשפעת קוונטי אור, מתרחשת פוטואיזומריזציה של 11-cis-retinal לתוך טרנס-רשתית; בשלישית, אופסין טרנס-רשתית מתפרק לטרנס-רשתית ואופסין; מכיוון שהפיגמנטים מובנים בתוך ממברנות הפיגמנטים הרגישים לאור של הרשתית, בשלב הרביעי זה מוביל לדה-פולריזציה מקומית של הממברנה ולהופעת דחף עצבי המתפשט לאורך סיב העצב; בשלב החמישי והאחרון של התהליך, הפיגמנט המקורי מתחדש בהשתתפות איזומראז ברשתית טְרַנס-רשתית - טְרַנס-רטינול - cis-רטינול - cis-רִשׁתִי). בסוף, cis-רשתית משתלבת עם אופסין ליצירת רודופסין.

סימן מוקדם Hypovitaminosis של ויטמין A משמש להפחתת קצב ההסתגלות לחושך. מחסור בויטמין A משפיע גם על התפתחות הצמחים ועל נביטה תקינה של אבקה. תפקידו של ויטמין A בקליטת צילום נחקר היטב. האור הנכנס לרשתית נספג והופך על ידי פיגמנטים ברשתית לצורה אחרת של אנרגיה. בבני אדם, הרשתית מכילה 2 סוגים של תאי קולטן: מוטות וחרוטים.

מוטות מגיבים לתאורה חלשה (דמדומים), והקונוסים מגיבים לתאורה טובה (אור יום). מוטות מכילים את הפיגמנט החזותי רודופסין, קונוסים מכילים יודפסין. שני הפיגמנטים הם חלבונים מורכבים, שונים בחלק החלבון שלהם. בתור קו-אנזים, שני החלבונים מכילים 11- cis-רטינאל היא נגזרת אלדהיד של ויטמין A.

חומצה רטינואית, כמו הורמונים סטרואידים, מקיימת אינטראקציה עם קולטנים בגרעין של תאי המטרה. הקומפלקס המתקבל נקשר לאזור ספציפי של DNA וממריץ שעתוק גנים. חלבונים המיוצרים על ידי ביטוי גנים משפיעים על צמיחה, התמיינות, רבייה והתפתחות עוברית.

ויטמין D (קלציפרול)

קלציפרולים הם קבוצה של תרכובות הקשורות לכימיקלים השייכות לנגזרות סטרולים. הויטמינים הפעילים ביותר מבחינה ביולוגית הם D 2 ו- D 3. ויטמין D 2 (ergocalciferol), נגזרת של ארגוסטרול, סטרואיד צמחי המצוי בחלק מהפטריות, שמרים ושמנים צמחיים.

כאשר מוצרי מזון מוקרנים באור UV, ויטמין D2 מתקבל מארגוסטרול, המשמש ב מטרות רפואיות. ויטמין D 3, הזמין בבני אדם ובבעלי חיים, הוא כולקלציפרול, שנוצר בעור האדם מ-7-דהידדרוכולסטרול בהשפעת קרני UV. הכמות הגדולה ביותרויטמין D 3 נמצא במוצרים ממקור מן החי: חמאה, חלמון ביצה, שמן דגים.

הדרישה היומית לילדים היא 12-25 מק"ג (500-1000 IU), למבוגר הצורך הרבה פחות.

בגוף האדם, ויטמין D 3 עובר הידרוקסילציה בעמדות 25 ו-1, והופך לתרכובת הפעילה ביולוגית 1,25-dihydrocholecalciferol (קלציטריול). קלציטריול מבצע תפקיד הורמונלי, משתתף בוויסות חילוף החומרים של Ca 2+ ופוספטים, ממריץ את ספיגת Ca 2+ במעי והסתיידות של רקמת העצם, ספיגה מחדש של Ca 2+ ופוספטים בכליות. כאשר ריכוז Ca 2+ נמוך או ריכוז D 3 גבוה, זה ממריץ את הגיוס של Ca 2+ מהעצם.

עם חוסר בוויטמין D, ילדים מפתחים את המחלה "רככת", המאופיינת בהסתיידות לקויה של העצמות הגדלות, הגורמת לעיוות שלד עם שינויים אופייניים בעצמות (רגליים בצורת X או O, "רוזה" על הצלעות, דפורמציה של העצם. עצמות גולגולת, בקיעת שיניים מאוחרת). צריכה מופרזת של ויטמין D 3 מובילה למצב היפרוויטמינוזיס, המאופיין בשקיעה מוגזמת של מלחי סידן ברקמות הריאות, הכליות, הלב, דפנות כלי הדם, כמו גם אוסטאופורוזיס עם שברים תכופים בעצמות.

ויטמין E (טוקופרול)

טוקופרול קיים בצורה של מספר ויטמרים. משפחת הטוקופרול והטוקוטריאל הם נגזרות מתיל של התרכובת טוקול. α-tocopherol מציג את הפעילות הביולוגית הגדולה ביותר תרכובת זו פעילה אופטית ויוצרת בקלות אסטרים חומצה אורגנית. טוקופרולים הם יציבים מאוד ויכולים לעמוד בחימום עד 170 מעלות צלזיוס, ואסטרים של טוקופרול יציבים אפילו יותר מאלה החופשיים.

בהשפעת קרני UV, ויטמין E נהרס ומאבד את תכונות הוויטמין שלו. המקור לויטמין E לבני אדם הוא שמני ירקות, חסה, כרוב, זרעי דגנים, חמאה, ורדים, חלמון ביצה. הדרישה היומית לויטמין אצל מבוגר היא, על פי המלצות שונות, בין 5 ל-10 מ"ג. E-vitaminosis ו-E-hypovitaminosis הם תופעה נדירה, במיוחד מכיוון שוויטמין E מופקד ברקמות רבות וניתן להשתמש בו ממחסנים אלו בהיעדרו במזון.

במשך זמן רבהאמינו כי חשיבותו של ויטמין E מוגבלת רק על ידי השפעתו על תהליכי הרבייה, שכן בהיעדר או מחסור של ויטמין E בבני אדם ובעלי חיים, שיבושים spermatogenesis והעובר, ושינויים ניווניים באיברי הרבייה נצפים. . נכון לעכשיו ניתן ויטמין E תשומת לב מרובהכנוגד חמצון המעכב תהליכי רדיקלים חופשיים בתא ובכך מונע התפתחות של תגובות שרשרת של חמצון של חומצות שומן בלתי רוויות, מגן על מולקולות ה-DNA מנזק. טוקופרול מונע את חמצון השרשרת הצדדית של ויטמין A. הביטוי הקליני של מחסור בויטמין E מתבטא בהפלות בלתי רצוניות חוזרות, צורות מסוימות של ניוון שרירים, ניוון חוט השדרה, כבד שומני, אנמיה המוליטית בילדים.

ויטמין K (נפטוקינון)

ויטמין K בטבע קיים בשתי צורות ויטמרים: פילוקינון (K 1), מבודד מצמחים ומנקינון (K 2) בתאי פלורת המעיים. על פי המבנה הכימי, ויטמין K 1 הוא 2-methyl-1,4-naphthoquinone, בעל שרשרת צד אליפטית בצורת רדיקל פתיל, המורכב מעשרים אטומי פחמן וקשר כפול אחד.

ויטמין K 1 שונה מוויטמין K 2 במבנה השרשרת הצדדית שלו. ויטמין K 1 פעיל אופטית, לא יציב בחימום וחשוף לקרני UV.

מקורות לויטמין K הם מוצרים ממקור צמחי, הכוללים: כרוב, תרד וירקות שורש. הכבד הוא גם מקור לויטמין K.

הדרישה היומית לוויטמין K היא 1-2 מ"ג. מחסור בוויטמין והיפווויטמינוזיס בוויטמין K מתפתחים לרוב לא עקב צריכה לא מספקת מהמזון, אלא עקב פגיעה בספיגה של הוויטמין במעי.

התפקוד הביולוגי של ויטמין K קשור להשתתפותו בתהליך קרישת הדם (איור 13.2).

אורז. 13.2. תפקידו של ויטמין K בקרישת הדם

במערכת מרובת רכיבים זו, ויטמין K ממלא את התפקיד של מפעיל של גורמי קרישת דם, מה שמוביל בסופו של דבר ליצירת תרומבין.

שאלה 1. מהו המבנה של מולקולת ה-ATP?

מולקולת החומצה הטריפוספורית של אדנוזין (ATP) במבנה שלה דומה לאחד מהנוקלאוטידים של מולקולת ה-RNA. ATP כולל שלושה מרכיבים: אדנין, ריבוז חמישה פחמן סוכר ושלושה שאריות חומצה זרחתית, המחוברים ביניהם בקשרים מיוחדים בעלי אנרגיה גבוהה. כאשר קשר באנרגיה גבוהה נשבר, משתחררת פי ארבעה יותר אנרגיה מאשר כאשר קשרים כימיים אחרים נשברים.

שאלה 2. מה תפקידו של ATP?

ATP הוא מקור אוניברסלי של אנרגיה לכל התגובות המתרחשות בתא. אנרגיה משתחררת כאשר שאריות חומצה זרחתית מופרדות ממולקולת ה-ATP כאשר קשרים בעלי אנרגיה גבוהה נשברים. אם מופרדת שארית חומצה זרחתית אחת, אז ATP הופך ל-ADP (חומצה דיפוספורית אדנוזין). זה משחרר 40 קילו ג'ל של אנרגיה. כאשר שארית החומצה הזרחתית השנייה מופרדת, משתחררים עוד 40 קילו-ג'יי של אנרגיה, ו-ADP מומר ל-AMP (אדנוזין מונופוספט). האנרגיה המשתחררת משמשת את התא.

שאלה 3. אילו חיבורים נקראים מאקרו-אירגיים?

הקשרים בין שאריות חומצה זרחתית נקראים מאקרו-אירגיים, שכן הקרע שלהם משחרר כמות גדולה של אנרגיה (פי ארבע יותר מביקוע קשרים כימיים אחרים).

שאלה 4. איזה תפקיד ממלאים הויטמינים בגוף?

ויטמינים הם תרכובות ביו-אורגניות מורכבות בעלות אופי כימי שונים. רוב הוויטמינים נכנסים לגוף של בעלי חיים ובני אדם עם מזון מהצומח והחי. חלקם יכולים להיות מסונתזים על ידי הגוף עצמו. ויטמינים מסוימים מסונתזים על ידי מיקרופלורה של המעיים.

לתפקוד תקין של הגוף יש צורך בוויטמינים בכמויות קטנות, אך תפקידם בתהליכים מטבוליים חשוב ביותר. לדוגמה, ויטמין D מסדיר את חילופי הסידן והזרחן בגוף האדם, ויטמין K מעורב בסינתזה של פרוטרומבין ומקדם קרישת דם תקינה.

בהיעדר ויטמין כלשהו, ​​מתרחש מחסור בוויטמין באדם, ובמקרה של צריכה לא מספקת לגוף, נצפית hypovitaminosis. ויטמינים מחולקים באופן מסורתי למסיסים בשומן (A, D, E וכו') ולמסיסי מים (C, PP, B ויטמינים).

חיפשו בעמוד זה:

• מהו המבנה של מולקולת ה-ATP
• אילו קשרים נקראים מאקרו-אירגיים
• מה המבנה של ATP?
• איזו פונקציה מבצעת atf?
• ATP ותרכובות אורגניות אחרות של התא

סיכום יחידה 4 של מודול.

חומצות אמינו הן חומרים אורגניים המכילים חנקן בעלי קבוצות אמין וקרבוקסיל המחוברות לרדיקל אליפטי, ארומטי או הטרוציקלי. באורגניזמים הם מסונתזים ומומרים על ידי אנזימים ל- צורות של חומצות אמינו. חלבונים מכילים חומצות אמינו פרוטאוגניות. חומצות אמינו חלבוניות שאינן מסונתזות בבני אדם ובעלי חיים נקראות חיוניות. חומצות אמינו בסביבה פיזיולוגית יוצרות יונים דו קוטביים שיכולים לקיים אינטראקציה עם חומצות ובסיסים כאחד. בצמחים, חומצות אמינו הן החומרים החנקניים העיקריים המעורבים בסינתזה של תרכובות חנקן אחרות.

מולקולות נוקלאוטידים מכילות שאריות של בסיסים חנקניים, ריבוז או דאוקסיריבוז, כמו גם חומצה אורתופוספורית. כתוצאה מהוספת שאריות חומצה אורתופוספורית נוספות לנוקלאוטידים, נוצרות נגזרות דיפוספט וטריפוספאט של נוקלאוטידים (ATP, ADP, GTP, GDP, UTP, UDP, CTP, CDP וכו'). לנוקלאוטידים יש תכונות חומציות. חומצות ריבונוקלאיות (RNA), פוליפוספטים נוקלאוזידים בעלי אנרגיה גבוהה וקבוצות קו-אנזים מסונתזות מריבונוקלאוטידים. Deoxyribonucleotides יוצרים מולקולות של Deoxyribonucleic acid (DNA).

מולקולות חלבון מורכבות מפוליפפטידים חלבוניים, הכוללים שאריות חומצות אמינו פרוטאוגניות המחוברות בקשרי פפטידים. קשרי פפטיד נוצרים כתוצאה מאינטראקציה של קבוצות קרבוקסיל ואמינים המחוברות לאטומי α-פחמן. רצף שאריות חומצות האמינו בפוליפפטידים חלבוניים נקרא המבנה הראשוני של חלבונים. הוא נקבע על ידי רצף הקודונים בגנים המקודדים למבנה של החלבונים המתאימים. מולקולות חלבון מכילות לרוב 100-400 שאריות חומצות אמינו. חלבונים כוללים פוליפפטידים המכילים יותר מ-50 שאריות חומצות אמינו.

המבנה המשני של חלבונים נוצר כתוצאה מיצירת קשרי מימן בין קבוצות של אטומים היוצרים קשרים פפטידים. ישנם שלושה סוגים של מבנה משני של חלבונים: -helix, -מבנים ומבנים לא סדירים. רוב החלבונים יוצרים מבנה משני מעורב. ביצירת המבנה השלישוני של חלבונים תפקיד חשובלשחק קשרי מימן, אינטראקציות אלקטרוסטטיות והידרופוביות המתעוררות במהלך האינטראקציה של רדיקלי חומצות אמינו. חלבונים רבים יוצרים גם קשרי דיסולפיד, המשתתפים ביצירת המבנה השלישוני. חלבונים אוליגומרים יוצרים מבנה רבעוני.

המבנה המרחבי של מולקולת חלבון, שנוצרת בסביבה פיזיולוגית ומבטיח שהחלבון יבצע את תפקידו הביולוגי, נקרא הקונפורמציה הטבעית של מולקולת החלבון. שינוי בלתי הפיך במבנה המרחבי של מולקולות חלבון, המלווה באובדן תכונותיהן המקוריות, נקרא דנטורציה של חלבון. דנטורציה של חלבונים מתרחשת בהשפעת טמפרטורה גבוהה, סביבה חומצית חזקה או אלקלית חזקה, קטיוני מתכות כבדות, ממיסים אורגניים וחומרי ניקוי.

חלבונים מחולקים לשניים קבוצות גדולות- חלבונים וחלבונים. מולקולות חלבון בנויות רק משאריות חומצות אמינו, והרכב החלבונים, בנוסף לשאריות חומצות אמינו, כולל קבוצות של טבע שאינן חומצות אמינו (חד סוכרים, שומנים, נוקלאוטידים, ויטמינים וכו'), אטומי מתכת וחומצה זרחתית. שאריות. חלבונים בעלי תכולה מיטבית חומצות אמינו חיוניותנקראים שלמים, וחלבונים בעלי תכולה מופחתת של חומצות אמינו חיוניות נקראים לא שלמים. כדי לאפיין את התועלת של חלבונים, נעשה שימוש במדד - הערך הביולוגי של חלבונים. גנטיקאים ומגדלים, יחד עם ביוכימאים, מבצעים עבודת מחקר ליצירת גנוטיפים צמחיים בעלי הרכב חומצות אמינו משופר של חלבונים.

יחידה מודולרית 5. ויטמינים.

מטרות ויעדים של לימוד יחידה מודולרית.למד את המבנה, התכונות והתפקודים הביולוגיים של ויטמינים. למד את התלמידים להשתמש במידע על ויטמינים בעת הערכת איכות המוצרים הצמחיים.

5.1. מבנה, מאפיינים ו פונקציות ביולוגיותויטמינים

על פי תפיסות מודרניות, ויטמינים כוללים חומרים אורגניים נמוכים מולקולריים בעלי מבנה כימי מגוון למדי, הנחוצים בהחלט לחייהם של אורגניזמים בכמויות קטנות יחסית. תפקידם הביולוגי של ויטמינים רבים טמון בעובדה שהם, כקבוצות מבניות (קו-אנזימים), מהווים חלק מהמרכזים הפעילים של אנזימים רבים ובלעדיהם ביצוע תקין של תהליכים ביוכימיים בלתי אפשרי (ראה פרק "אנזימים"). עם הרחקה מוחלטת של ויטמינים מהתזונה, האנזימים המתאימים אינם מסוגלים לזרז טרנספורמציות ביוכימיות, וכתוצאה מכך מתרחשות הפרעות מטבוליות, המובילות למחלות קשות - אוויטמינוזיס. עם מחסור חלקי של ויטמינים, הפעילות של אנזימים מסוימים יורדת, כתוצאה מכך, קצב התגובות הביוכימיות המסוימות המזרזות על ידי אנזימים אלה יורד, ולאחר מכן הפרעות מטבוליות הנקראות hypovitaminosis.

צמחים וצורות טבעיות של מיקרואורגניזמים (למעט חריגים מסוימים), בתנאי התפתחות רגילים, מסוגלים לסנתז את הויטמינים הדרושים לפעילות חייהם, בעוד שלאורגניזמים של בני אדם ובעלי חיים אין יכולת זו והם חייבים כל הזמן לקבל ויטמינים ישירות מהמזון או שלהם. מבשרי ביוכימיים הקרובים ביותר - פרוויטמינים, המומרים בקלות לויטמינים באורגניזמים של בני אדם ובעלי חיים.

עם זאת, מעלי גירה, שיש להם מיקרופלורה בשפע ב- proventriculus (רום), מספקים במידה רבה את הצורך שלהם בויטמינים על ידי עיכול תאים של מיקרואורגניזמים מתים המכילים ויטמינים רבים. היכולת של מיקרואורגניזמים (חיידקים, אקטינומיציטים, תאי שמרים) לסנתז מספר גדול שלויטמינים משמשים לייצור תעשייתי של מזון ותכשירים רפואיים בעלי פעילות ויטמין. כיצרנים תעשייתיים של ויטמינים, משתמשים בדרך כלל בזנים נבחרים מיוחדים של מיקרואורגניזמים המסוגלים לבצע supersynthesis של ויטמינים מסוימים.

גם תאים בודדים, רקמות ואיברים מבודדים מצמחים אינם יכולים לסנתז ויטמינים רבים, וכאשר הם גדלים בתרבית במבחנה (על מצע הזנה מלאכותי), יש צורך להוסיף קומפלקס מתאים של ויטמינים למדיום התזונתי.

לכמה עשרות תרכובות כימיות היוצרות קבוצות קשורות, הדומות במבנה המולקולרי ובפעולה הביולוגית, יש פעילות ויטמין. כאשר התגלו ויטמינים, הם סומנו באותיות של האלפבית הלטיני. לדוגמא, ויטמין המגן מפני פולינויריטיס נקרא B 1, ויטמין המרפא צפדינה נקרא C, ויטמין אנטי-רכיטי נקרא D, וויטמין המגן מפני קסרופטלמיה נקרא A וכו'. בהתאם לדרישות המינוח המודרני, ויטמינים נקראים בהתאם למבנה הכימי שלהם. על סמך יכולתם להתמוסס בשומנים או במים, כל הויטמינים מחולקים לשתי קבוצות גדולות - מסיסים בשומן ומסיסים במים. הצורך בויטמינים מתבטא בדרך כלל במ"ג או מק"ג ליום, כמו גם לכל 1 MJ של אנרגיה שנצרכה מתבטא באותן יחידות, אך לכל 100 גרם של מוצר (mg% או mcg%).

ויטמינים מסיסים בשומן.

רטינול (ויטמין A). רטינול מיוצג בגוף האדם והחי על ידי שני ויטמינים A 1 ו-A 2, הנבדלים זה מזה במבנה הכימי ובפעילות הביולוגית, שהיא הרבה יותר גבוהה בוויטמין A 1.

ברקמות של אורגניזמים, ויטמין A נמצא בצורה טְרַנס-איזומרים של אלכוהול רטינול, כמו גם בצורה של אסטרים של חומצות שומן פלמיטיות אחרות, שיכולים להצטבר בכמויות גדולות בתאי אגירה של הכבד. יש הרבה מהוויטמין הזה בחלב (0.1-0.5 מ"ג%) ובחמאה (1-1.5 מ"ג%). ברוב המוצרים מן החי, רטינול כלול בעיקר בצורה של ויטמין A 1, ובכבד של דגים ימיים - ויטמין A 2.

הופך לצורת האלדהיד - רשתית, ויטמין A משתתף ביצירת הפיגמנט החזותי רודופסין, הממוקם ברשתית העין - רשתית (שקבע את שמו של הוויטמין). זה מאוד אופייני שיש למולקולות הרשתית cis-תצורה של הקשר הכפול באטום הפחמן ה-11 (מוצג בחץ), אך בהשפעת האור cis-רשתית הופכת ליציבה יותר טְרַנס-איזומר.

עם חוסר רטינול, לא מתרחשת צמיחה תקינה של הגוף והיווצרות רקמות אפיתל של איברים פנימיים, מה שמוביל לפגיעה בריריות, ומופיעים תסמינים אופייניים - עור יבש, פיגור בגדילה, עמידות נמוכה של הגוף ל זיהום, קרנית יבשה (קסרופטלמיה), הגורמת להידרדרות של הסתגלות לחושך וירידה בראייה (עיוורון לילה). הדרישה היומית הממוצעת של אדם לויטמין A היא כ-1 מ"ג.

בגוף האדם והחי, רטינול נוצר ממוצרים צמחיים - קרוטנים, המיוצגים בעיקר על ידי שלושה איזומרים - a, b ו-g - קרוטנים. תחת פעולת האנזים אוקסינאז, מולקולת הקרוטן נבקעת בקשר הכפול המרכזי ליצירת צורת האלדהיד של ויטמין A, רשתית. נקבע כי כל מולקולה של b-קרוטן מולידה שתי מולקולות של ויטמין A, ו-a ו-g - קרוטנים - מולקולה אחת של ויטמין A, ולכן ל-b-קרוטן פעילות הוויטמין כפולה. לפיכך, יש להתייחס לקרוטנים כפרווויטמינים של רטינול.

b-carotene (חץ מציין את הקשר הכפול המרכזי).

קרוטנים הם חלק מהכלורופלסטים של עלים וכרומופלסטים של איברים לא פוטוסינתטיים של צמחים הסינתזה שלהם מתרחשת בצורה פעילה יותר באור. כחלק מממברנות כלורופלסט, הם פועלים כפיגמנטים נוספים במהלך ספיגה פוטוכימית של אור. בנוסף, קרוטנים, באינטראקציה עם כלורופיל, שנמצא במצב טריפלט נרגש, מגנים על המולקולות שלו מפני חימצון פוטו בלתי הפיך. ועל ידי אינטראקציה עם מולקולות חמצן במצב סינגל נרגש, קרוטן מסוגל להעביר אותן למצב לא נרגש. b-Carotene גם לוקח חלק בתופעות של פוטוטרופיזם בצמחים גבוהים יותר.

רוב הקרוטן נמצא בעלים צמחיים וירקות עלים, שורשי גזר, רואן, אשחר ים, משמשים, עגבניות ופלפלים מתוקים. ירקות צעירים עשירים במיוחד בקרוטן, בעוד בעונת הגידול התוכן של ויטמין זה במסה הצומחית של הצמחים פוחתת. במהלך היווצרות שורשי הגזר, ריכוז הקרוטן בהם עולה פי 3-5. תכולת הקרוטן עולה באופן משמעותי כאשר הפירות והירקות מבשילים. רוב המזונות הצמחיים מכילים b-קרוטן. תכולת הקרוטן במוצרים צמחיים מסוימים היא כדלקמן, מ"ג%:

				אשחר ים
				שמן אשחר ים
				ירוקים צעירים
פטרוזיליה				תחמיץ תירס
				צמרות ירקות
משמשים
פלפל מתוק				עלי קטניות
גרגר חיטה				עלי עשב כחול

הצטברות קרוטן במוצרים צמחיים תלויה בתנאי הגידול של הצמחים. בניסויים רבים, צוין כי תכולתו בעלים יורדת משמעותית עם רמה נמוכה של הזנת חנקן של צמחים, וכאשר מורחים דשני חנקן היא יכולה לעלות פי 1.5-2. תכולת קרוטן גבוהה בפירות וירקות נצפית רק עם תזונה צמחית אופטימלית עם מאקרו ומיקרו-אלמנטים.

קרוטן נהרס בהשפעת קרניים אולטרה סגולות ומתי טמפרטורה גבוההבנוכחות חמצן, אם כן, בעת ייבוש המסה הווגטטיבית של צמחים בשמש הפתוחה, חלק ניכר ממנו עובר השפלה ונצפים הפסדים משמעותיים של פרוויטמין זה. תכולת הקרוטן נשלטת במזון, במיוחד ב תקופת החורף. תקני קרוטן יומיים עבור בקר, חזירים, כבשים ועיזים הם 20-30 מ"ג לכל 100 ק"ג משקל חי של בעלי חיים. מומלץ לתת לתרנגולות 2-2.5 מ"ג קרוטן ביום עם האוכל.

CALCIFEROL (ויטמין D). הוא מיוצג על ידי קבוצת ויטמינים, אשר ל-ergocalciferol (ויטמין D 2) ול- cholecalciferol (ויטמין D 3) יש את הפעילות הביולוגית הגדולה ביותר. ויטמינים אלה מסונתזים בגוף האדם והחי מהמבשרים הביוכימיים המתאימים - פרוויטמינים בהשפעת קרניים אולטרה סגולות.

כולקלציפרול נוצר בעור מדהידרוכולסטרול כתוצאה מביקוע קשר באחד המבנים המחזוריים שלו (בין 9 ל-10 אטומי פחמן). הסינתזה של ארגוקלציפרול מתבצעת מהצומח פרוויטמין - ארגוסטרול, החודר לגוף של בעלי חיים או בני אדם כמרכיב של מזון צמחי. הרבה ארגוסטרול נמצא בתאי שמרים.

dehydrocholesterol cholecalciferol

ארגוקלציפרול

תפקידו של קלציפרול הוא לווסת את חילוף החומרים של סידן וזרחן, בעוד המווסתים הישירים של תהליכים ביוכימיים הם נגזרות הידרוקסילות של ויטמין D, שיש להן שתיים או שלוש קבוצות הידרוקסיל נוספות (דיאוקסי וטריאוקסיקלציפרולים). עם חוסר בוויטמין D, ספיגת הסידן והזרחן ברירית המעי מתדרדרת, התפתחות השיניים ורקמת השריר משתבשת ותכולת הסידן בעצמות יורדת, מה שמוביל לעיוות עצמות ורככת בילדים. אדם צריך לצרוך כ-20 מק"ג קלציפרול ביום, בעלי חיים - 15-25 מק"ג לכל 100 ק"ג משקל חי.

המקורות החשובים ביותר של ויטמין D לבני אדם בחורף הם כבד של בעלי חיים ודגים, חלמונים, חמאה, חלב, שעון קיץ- מוצרים צמחיים (עלים וירקות אחרים, פירות) מועשרים בארגוסטרול, שממנו נוצר ארגוקלציפרול בגוף האדם בהשפעת אור השמש. הצורך של חיות המשק בקלציפרול בקיץ מסופק באמצעות סינתזה שלו מסטרולים צמחיים הכלולים במזון ירוק, ובחורף - על ידי הוספת שמרי מזון מוקרנים בקרניים אולטרה סגולות למזון. אפשר אפילו להקרין בעלי חיים באור אולטרה סגול. להלן תכולת ויטמין D במזונות מסוימים, מק"ג ל-100 גרם

שמרי הזנה (לאחר הקרנת UV) - 10-20 מ"ג%.

TOCOPHEROL (ויטמין E). טוקופרולים יוצרים קבוצה של ויטמינים שהם נגזרות של הידרוקינון, שיש להם שאריות אלכוהול פיטול כאחד הרדיקלים הלוואי. ל-A-tocopherol פעילות גבוהה יותר.

א - טוקופרול ותרכובות דומות מבחינה מבנית מסוגלים לפעול כנוגדי חמצון ביחס לשומנים בלתי רוויים של ממברנות התא ולהגן על שומני הממברנה מפני פעולתם של רדיקלים חופשיים הנוצרים במהלך חמצון של חומרים אורגניים. ייתכן גם שטוקופרולים משתתפים בחמצון

α-טוקופרול

תגובות החלמה. עם חוסר בויטמין זה, התפקוד התקין של קרומי התא מופרע, נצפים ניוון של רקמת השריר, נמק כבד ועקרות בבעלי חיים ובציפורים. אדם צריך לצרוך 15-20 מ"ג של טוקופרולים ליום. המקורות העיקריים לויטמין E הם שמנים צמחיים וחלקים ירוקים של צמחים, ויש הרבה פחות ממנו במוצרים מן החי.

כנוגדי חמצון, טוקופרולים מגנים על שמנים מפני עכירות. בממוצע, התוכן של טוקופרולים במוצרים צמחיים שונים יכול להיות מיוצג על ידי הנתונים הבאים, מ"ג%:

בעונת הגידול של הצמחים יורדת תכולת הטוקופרולים בעלים, אך הם מצטברים בעוברי הזרעים. בגידולי זרעי שמן מצטברים טוקופרולים יחד עם שמן בגרעיני הזרעים, כך שבקצירת זרעים לא בשלים נוצר לא רק מחסור בשמן, אלא גם בוויטמין E.

ויטמין K. ויטמינים מקבוצת K כוללים נגזרות של נפתוקינון, היוצרות שני סוגים של תרכובות - פילוקינונים (ויטמין K 1) ומנקינונים (ויטמין K 2). פילוקינונים מסונתזים בצמחים ויש להם 4 שאריות איזופרן עם קשר כפול אחד בשרשרת הצדדית. המנקינונים נמצאים בתאים של בעלי חיים וחיידקים והם מכילים חמישה שאריות איזופרן לכל מולקולה, שלכל אחת מהן יש קשר כפול.

ויטמין K 1

בגוף החי, תפקידו של ויטמין K הוא בכך שהוא משתתף בקרבוקסילציה של שאריות חומצה גלוטמית במהלך הסינתזה של הצורה הפעילה של החלבון - פרוטרומבין, הנחוצה לקרישת דם מהירה במקרה של נזק לרקמות. בחיידקים מסוימים נחשף תפקידו של ויטמין K כנשא אלקטרונים ביניים בתהליכי חיזור. קיימות עדויות להשתתפותו של ויטמין זה בתהליך הפוטוסינתזה בצמחים. עם חוסר בוויטמין K בבעלי חיים ובציפורים, קרישת הדם פוחתת. הפרעות דומות ניתן להבחין בבני אדם. הצריכה היומית של ויטמין זה היא 1-3 מ"ג.

כמות גדולה של פילוקינונים נמצאת בשמנים צמחיים, עלי צמחים וירקות עליים, חלקם פירות ופירות יער. להלן התוכן של פילוקינונים בחלק מהמוצרים הצמחיים, מ"ג%:

שמנים צמחיים 50-100

ענבים 0.1-2

תפוחים 0.1-0.6

צמחי עלים וירקות עליים

(על בסיס משקל יבש) 5-20

ויטמינים מסיסים במים.

THIAMIN (ויטמין B 1). תיאמין מורכב משני רכיבים הטרוציקליים, שהם נגזרות של פירמידין ותיאזול:

הפעילות הביולוגית של ויטמין זה נקבעת על ידי העובדה שהוא, בצורה של נגזרת מזורחת של תיאמין פירופוספט, הוא חלק מהאנזימים המזרזים את תגובות הדקרבוקסילציה של חומצות א-קטו, כמו גם את התגובות של ביקוע והיווצרות של א-אוקסיקטונים.

תגובות אלו חשובות לתהליכי טרנספורמציה של פחמימות בתאים של צמחים, בעלי חיים ומיקרואורגניזמים.

באורגניזמים גבוהים יותר, תיאמין פירופוספט כקו-אנזים הוא חלק מתסביך אנזים המזרז את הדה-קרבוקסילציה החמצונית של חומצות פירובית וא-קטוגלוטריות במהלך חמצון הפחמימות במהלך הנשימה, לכן, עם חוסר בתיאמין, חילוף החומרים של הפחמימות מופרע וחומצות אלו. מצטברים ברקמות ובדם.

נגזרות פוליפוספטים של ויטמין B1 ממלאות תפקיד חשוב גם במערכת ההובלה של יוני נתרן דרך ממברנות הנוירונים בגוף האדם, ולכן מחסור ארוך טווח בתיאמין מוביל להפרעה בהעברת דחפים עצביים וכתוצאה מכך. תוצאה, לשיתוק. עם מחסור חלקי של ויטמין B1, נצפים עייפות מהירה, ירידה במשקל ועוויתות. כל התסמינים הללו הם סימנים אופייניים לדלקת פולינוירית. הדרישה היומית לתיאמין לבני אדם היא 1-3 מ"ג.

העשירים ביותר בתיאמין הם אורז וסובין אחר, שמרים, חיידקים של דגנים של צמחי דגנים, איברים פנימייםבעלי חיים (כבד, לב, כליות). להלן תכולת ויטמין B1 במוצרים מהצומח והחי, מ"ג%:

דגנים של צמחי דגנים		לחם חיטה
דגן קטניות		לחם שיפון
אורז סובין
סובין חיטה		כבד, כליות
מסה וגטטיבית של עשבי תיבול (מחושבת על מסה יבשה)		תפוחי אדמה, ירקות שורש ירקות, פירות ופירות יער

המקורות העיקריים של ויטמין B1 לבני אדם הם מזון צמחי, בעיקר דגנים ומוצרי דגנים, תפוחי אדמה וירקות.

בעלי חיים מעלי גירה מספקים כמעט לחלוטין את הצורך בויטמין B1 בשל סינתזה שלו על ידי מיקרואורגניזמים של מערכת העיכול, בעוד שבעלי חיים אחרים חייבים לקבל ויטמין זה כחלק מההזנה. בקיץ, המקורות העיקריים של תיאמין לבעלי חיים הם מזון ירוק, בחורף - סובין, קמח להאכיל, להאכיל שמרים. יש הרבה תיאמין בירוקים צעירים בעונת הגידול של הצמחים, ריכוזו באיברים הצומחים יורד, ולאחר הפריחה הוא מצטבר בזרעים ובפירות.

סינתזת תיאמין תלויה בתנאי התזונה ובעיקר באספקת הצמחים עם חנקן, זרחן, אשלגן וגופרית. עם הזנת צמחים אופטימלית עם אלמנטים אלו, ריכוזו בעלים, פירות וירקות צמחים יכול לעלות פי 1.5-2. תיאמין עמיד למדי בפני חימום והרתחה בסביבה חומצית, אך נתון להרס בהשפעת טיפול בחום בסביבה ניטרלית ובסיסית, אשר יש לקחת בחשבון בעת ​​בחירת טכנולוגיית עיבוד לייצור מוצרי מזון ומזון עבור חיות משק.

RIBOFLAVIN (ויטמין B 2). ויטמין זה קיבל את שמו בשל צבע צהובהגבישים שלו ונוכחות של שארית אלכוהול D-ribitol במולקולה. המרכיב המבני השני במולקולת הריבופלבין הוא בסיס הטרוציקלי חנקני - 6,7-דימתיל-איזאלוקסזין.

ריבופלבין הוא חלק מהקבוצות הפעילות של אנזימי חיזור רבים, הנקראים לעתים קרובות פלבופרוטאינים או אנזימי פלבין. הם מסוגלים להסיר מימן מ

תרכובות אורגניות ומעבירים אותו לנשאים אחרים (פלבין דהידרוגנאז). במספר תהליכי חמצון, פלבופרוטאינים מעבירים אלקטרונים מנשאים מופחתים אחרים לציטוכרומים. הצורה המופחתת של ריבופלבין מתחברת עם חלבונים ספציפיים ליצירת קבוצה גדולה של אנזימים הנקראים אוקסידאזים, שיכולים להעביר אלקטרונים לחמצן מולקולרי. ידוע כי פלבופרוטאינים נכנסים לתגובות חמצון עם רדיקלים חופשיים ויוני מתכת.

כחלק מאנזימים, ריבופלבין יוצר שני סוגים של תרכובות פעילות - קו-אנזימים: flavin mononucleotide (FMN) ו-flavin adenine dinucleotide (FAD). FMN היא תרכובת של ריבופלבין עם חומצה אורתופוספורית, ו-FAD היא תרכובת של FMN עם חומצה אדנילית. עם חוסר ריבופלבין בגוף, תהליכי החיזור נחלשים עקב ירידה בקצב התגובות המזרזות על ידי האנזימים לעיל.

עקב מחסור בויטמין B2, אדם חווה תסמינים אופייניים: דלקת בריריות הפה וגלגל העין, חולשה ואובדן תיאבון. הדרישה היומית של ריבופלבין לבני אדם היא 2-3 מ"ג, מומלץ לתת ויטמין זה לחזירים 2-7 מ"ג, ולסוסים ולעופות - 2-5 מ"ג לכל ק"ג מזון יבש. בעלי חיים מעלי גירה מספקים את הצורך שלהם בריבופלבין באמצעות פעילות חיונית של מיקרואורגניזמים במערכת העיכול.

המקורות החשובים ביותר של ויטמין B 2 לבני אדם הם מוצרים מן החי, כמו גם תפוחי אדמה וירקות, עבור חיות משק - מזון ירוק, חציר, סובין ושמרי מזון. יש במיוחד הרבה ריבופלבין בעלים צעירים ובתפרחות. ניתן לאפיין את התוכן של ויטמין B2 במוצרי מזון ובמזון על ידי הנתונים הבאים, מ"ג%:

כבד, כליות בשר, חלב			תפוח אדמה
חלמונים, דג			מספוא עשבים (מבוסס על
דגנים			מסה יבשה)
דגן קטניות
			קמח חיטה

ריבופלבין די יציב בחום, אך נהרס בקלות כאשר הוא נחשף לאור, אשר יש לקחת בחשבון בעת ​​אחסון מוצרים. סינתזה פעילה של ריבופלבין בצמחים מתרחשת כאשר יש אספקה ​​מיטבית של חומרים מזינים.

כדי לאזן את תכולת ויטמין B2 במזון של חיות משק, מייצרת התעשייה תכשירי מזון ריבופלבין המבוססים על גידול זנים נבחרים של השמרים Eremotecium ashbyii, המסוגלים לצבור עד 1.5 מ"ג/מ"ל של ויטמין זה במצע התרבות. לאחר סיום מחזור הייצור מפרידים את נוזל התרבית מתאי השמרים, מחומצים ל-pH 4-5 ולאחר הסרת עודפי הממס מייבשים את התרכיז במאייד ואקום לתכולת לחות של 5-10%. כדי לשפר את התכונות הפיזיקליות, מוסיפים סובין או קמח תירס למוצר המתקבל. תכשיר ההזנה המוגמר מכיל כ-1% ויטמין B2.

PYRIDOXINE (ויטמין B 6). ברקמות של בעלי חיים, ויטמין B 6 כלול בצורה של נגזרות של התרכובת ההטרוציקלית פירידין-פירידוקסל ופירידוקסאמין. צמחים מסנתזים פירידוקסין, אשר הופך בקלות לפירידוקסל, ואת האחרון לפירידוקסאמין.

בצורה של נגזרות זרחניות - פירידוקסל פוספט ופירידוקסמין פוספט - ויטמין B 6 הוא חלק מאנזימים המזרזים את הסינתזה והטרנספורמציה של חומצות אמינו שונות, לרבות תגובות טרנסאמינציה, דה-קרבוקסילציה, גזע וכו'. ויטמין זה מעורב גם בסינתזה של חומצה גלוטמית, הנחוצה לתפקוד תקין של מערכת העצבים המרכזית.

עם חוסר בוויטמין B6, תהליכי חילוף החומרים של חומצות אמינו וחילוף החומרים הקשורים של חומרים חנקן אחרים מופרעים, מתרחשות הפרעות במערכת העצבים ומחלות עור - דרמטיטיס. אדם צריך לצרוך 1.5-2 מ"ג ויטמין B6 ליום, מומלץ לתת לחזירים 1-2 מ"ג לכל ק"ג מזון, תרנגולות 3-10 מ"ג. בבעלי גירה, בתנאי התפתחות רגילים, כמות מספקת של ויטמין זה מסונתזת על ידי מיקרואורגניזמים של מערכת העיכול. להלן התוכן הממוצע של ויטמין B 6 אינץ' מוצרים שונים, מ"ג%

צורת האלדהיד של ויטמין B6 נהרסת בקלות באור, במיוחד בהשפעת קרני UV, בעוד שפירידוקסין יציב יותר.

חומצה פנטותנית (ויטמין B 5). מולקולת החומצה הפנטותנית נוצרת משני מרכיבים כימיים: b-alanine וחומצה dimethyldioxybutyric, הנקראת גם חומצה פנטואית:

חומצה פנטואית לא יכולה להיות מסונתזת ממרכיבים מבניים אלה של חומצה פנטותנית בגוף האדם. פעילות הוויטמין של חומצה פנטותנית נקבעת על ידי העובדה שהיא חלק מקו-אנזים A, שבהשתתפותו מתרחשת ההפעלה של שאריות חומצה אצטית ויצירת תוצר מטבולי ביניים חשוב של אצטיל קו-אנזים A, שהוא התרכובת ההתחלתית. בתהליך סינתזה של חומצת לימון בחומצות מחזור די-וטרי-קרבוקסיליות, חומצה מאלית - במחזור הגליוסילטים, וכן בסינתזה של חומצות שומן, סטרולים וטרפנים. בשילוב עם קו-אנזים A, חומצות שומן מופעלות במהלך הטרנספורמציות השונות שלהן וסינתזה של שומנים, פוספוליפידים וגליקוליפידים. חומצה פנטותנית היא גם חלק מחלבוני אציל-טרנספר, הממלאים תפקיד חשוב בסינתזה של חומצות שומן.

בהתבסס על הפונקציות של חומצה פנטותנית המפורטת לעיל, כאשר היא חסרה, נצפות בעיקר הפרעות בחילוף החומרים של שומנים ופחמימות. בבני אדם קיימת הפרה של קואורדינציה עצבית-שרירית, עייפות, תפקוד לקוי של בלוטות יותרת הכליה, בבעלי חיים - פיגור בגדילה, נשירת שיער ונגעים בעור. הצורך היומי של האדם לחומצה פנטותנית הוא 10-15 מ"ג. בבעלי גירה, ויטמין זה מסונתז על ידי מיקרואורגניזמים בפרובנטרקולוס ובמעיים. הרבה ממנו נמצא בחלקים ירוקים של צמחים, סובין, שמרים ומוצרים מהחי. בדגנים של צמחי דגנים, חומצה פנטותנית מצטברת בעיקר בשכבת האלורון ובעובר. תכולת החומצה הפנטותנית בחלק מהמוצרים הצמחיים מוצגת להלן, מ"ג%:

חומצה פנטותנית נתונה להרס בהשפעת טמפרטורה גבוהה, כמו גם בסביבות אלקליות וחומציות.

חומצה ניקוטינית (ויטמין PP). חומצה ניקוטינית בצורת ניקוטינמיד היא חלק מקו-אנזימים פירידין NAD ו-NADP, שהם קבוצות פעילות של אנזימי חיזור רבים הנקראים דהידרוגנאז. אנזימים אלו מזרזים תגובות של הפשטה והוספה של מימן וממלאים תפקיד חשוב בתהליכי הנשימה והפוטוסינתזה, סינתזה של גליצרול פוספט וחומצה גלוטמית, סינתזה וחמצון חומצות שומן והפיכת פחמימות.

עקב מחסור בחומצה ניקוטינית, תהליכי חיזור בגוף נחלשים, שהיא הגורם לפלגרה. סימנים אופייניים למחלה זו הם חולשה, הפרעות עיכול, הופעת דרמטיטיס והפרעות נפשיות. חומצה ניקוטינית בגוף האדם יכולה להיות מסונתזת מחומצת האמינו טריפטופן, ולכן המחלה פלגרה נפוצה באזורים בהם אוכלים בעיקר מוצרים המתקבלים מדגן תירס, שבחלבונים שלהם יש מעט מאוד טריפטופן.

אדם צריך לצרוך 7-15 מ"ג ויטמין PP ליום, מומלץ לתת לבעלי חיים 10-20 מ"ג, עופות 25-100 מ"ג של ויטמין זה לכל ק"ג מזון יבש.

חומצה ניקוטית מסונתזת על ידי תאי צמחים וכמה מיקרואורגניזמים, כולל המיקרופלורה של מערכת העיכול של בעלי חיים. הרבה ויטמין PP כלול במוצרים מן החי, בחלקים ירוקים של צמחים, דגנים של דגנים וקטניות. סובין ושמרים עשירים במיוחד בוויטמין זה. ויטמין PP עמיד לטמפרטורות גבוהות, לאור שמש ולתגובה בסיסית של הסביבה.

חומצה פולית (ויטמין סאן). מולקולת החומצה הפולית בנויה משאריות של חומצות גלוטמיות ופארא-אמינו-בנזואיות, כמו גם התרכובת ההטרוציקלית החנקנית 2-amino-4-hydroxy-6-methylpteridine:

בצורה של נגזרת מופחתת של חומצה 5, 6, 7, 8-טטרה-הידרופולית, ויטמין זה הוא חלק מאנזימים המזרזים את תגובות ההעברה של שאריות פחמן אחד - פורמלדהיד וחומצה פורמית, מתיל (-CH 3) והידרוקסי-מתיל ( -CH 2 OH) קבוצות. תגובות אלו חשובות בחילוף החומרים של מספר חומצות אמינו - סרין, גליצין, מתיונין, היסטידין, סינתזה של נוקלאוטידים תימין ופורין, ובתהליכי מתילציה של DNA, חלבונים ותרכובות אורגניות אחרות. כחלק מקו-אנזימים, חומצה טטרה-הידרופולית עשויה להכיל שאריות חומצה גלוטמית נוספות המחוברות בקשר אמיד לפחמן של קבוצת ה-g-קרבוקסיל (עד שבעה שיירי חומצה גלוטמית). עם מחסור בחומצה פולית, תכולת תאי הדם האדומים בדם יורדת ומתפתחות צורות שונות של אנמיה (אנמיה) בעלי חיים וציפורים חוות צמיחה איטית יותר והתפתחות נוצות לקויה. כדי למנוע אנמיה, אדם צריך לצרוך 0.2-0.5 מ"ג של ויטמין זה מדי יום.

חומצה פולית מסונתזת על ידי צמחים וכמה מיקרואורגניזמים, כולל המיקרופלורה של מערכת העיכול של בעלי חיים, הרבה ממנה מצטבר בכבד, בשמרים, בירקות עלים, בפירות ובגרגרים, במיוחד בתותים, ששימשו זה מכבר לטיפול באנמיה; . כאשר פירות ופירות יער מבשילים, תכולת החומצה הפולית שלהם יורדת.

מזונות צמחיים שונים מכילים חומצה פולית בכמויות הבאות, מ"ג%:

לסינתזה של חומצה פולית יש צורך בחומצה p-aminobenzoic, המהווה גורם גדילה עבור מיקרואורגניזמים רבים, ולכן שייכת לחומרים דמויי ויטמין:

בתאים מיקרוביאליים הוא משמש כאחד המרכיבים לסינתזה של חומצה פולית, לרבות בתאי פלורת העיכול של בעלי חיים וציפורים. לכן, עם מחסור בחומצה p-aminobenzoic עקב התפתחות לקויה של מיקרופלורה פנימית, המשמשת מקור לחומצה פולית לבעלי חיים, חיות צעירות וציפורים חווים פיגור בגדילה, האפירה של שיער ונוצות.

COBALAMIN (ויטמין B 12). המורכב ביותר במבנה הכימי מבין כל הויטמינים, הוא מכיל במולקולה אטום מתכת - קובלט, המחובר על ידי ארבעה קשרי צ'לט עם החנקן של קבוצות פירול וקשר אחד עם החנקן של demethylbenzimidazole, הנוצר, בשילוב עם -ריבוסיל-3-פוספט, 1-אמינופרופנול-2 ואחד מרדיקלי האמיד של המבנה המחזורי של טבעת פירול D. ארבע טבעות הפירול במולקולת הקובלמין יוצרות גם מבנה מחזורי, שבו יש ענפים צדדיים בצורת קבוצות מתיל ורדיקלים אמידים.

במולקולות של תכשירים טהורים של ויטמין B 12, קשורה גם קבוצת ציאניד (-CN) לאטום הקובלט, ולכן תכשיר הוויטמין נקרא ציאנוקובלמין. באופן סכמטי, ניתן לייצג את המבנה של ציאנוקובלמין בנוסחה הבאה:

באורגניזמים, ויטמין B 12 מוצג לרוב בצורה של aquacobalamin, methylcobalamin ו-5/-deoxyadenosylcobalamin, היוצרים קו-אנזימים של קבוצה גדולה של אנזימים.

תפקידם העיקרי של אנזימים שיש להם 5/-דאוקסיאדנוסילקובלמין כקו-אנזים הוא העברת קבוצות לאטום פחמן סמוך בשרשרת הפחמן לפי הסכימה:

במהלך תגובות כאלה, מים ואמוניה מופרדים ממצעים, ליזין וחומצה גלוטמית מואזמרים, וגם מומרים

המרה של propionyl-CoA ל-methylmalonyl-CoA בתאים מיקרוביאליים. צורות קו-אנזים של 5/-דאוקסיאדנוסילקובלמין מעורבות גם בהמרה של ריבונוקלאוטידים לדאוקסיריבונוקלאוטידים הנחוצים לסינתזת DNA.

אנזימים שיש להם מתילקובלמין כקו-אנזים מזרזים את התגובות של העברה של קבוצות מתיל וסינתזה של חומצת האמינו מתיונין, ובחיידקים המייצרים מתאן - סינתזה של מתאן.

עקב מחסור בקובלמין בבני אדם, סינתזת ה-DNA במח העצם מדוכאת ונצפה פגיעה ברקמות העצבים וברירית הקיבה יורדת תכולת כדוריות הדם האדומות, מה שעלול להיות הגורם לאנמיה ממאירה (מזיקה; אֲנֶמִיָה).

אדם צריך לצרוך 5-10 מק"ג של ויטמין זה ליום מספקים את הצורך בקובלמין בגלל המיקרופלורה של מערכת העיכול ובמיוחד מיקרואורגניזמים ברום. ויטמין B 12 מסונתז על ידי סוגים מסוימים של מיקרואורגניזמים, הוא אינו נמצא במזון צמחי או כלול בכמויות קטנות מאוד. המקורות העיקריים של קובלמין לבני אדם הם מוצרים ממקור מן החי (בכבד ובכליות - 0.05-0.1 מ"ג%).

לבעלי חיים יש מחסור בוויטמין B 12 באזורים שבהם קרקעות וצמחייה עם תכולת קובלט נמוכה שכיחים. כאשר משתמשים במוצרים צמחיים כאלה עם תכולת קובלט נמוכה כמזון, המיקרופלורה של מערכת העיכול של בעלי חיים מסנתזת לא מספיק קובלמין. באזורים אלה, כדי להגדיל את תכולת הקובלט במוצרים צמחיים, יש צורך להשתמש בדשני קובלט, ולהוסיף תכשירי ויטמין B12 להאכלה.

לייצור תעשייתי של תכשיר מזון ויטמין B 12, ביו-צנוזה שנבחרה במיוחד של מיקרואורגניזמים המבצעים תסיסת מתאן מטפחת בביוראקטורים-תסיסים. נוזל התרבית שהתקבל מכיל 1.1-1.7 מ"ג/ליטר ויטמין B12. לאחר אידוי נוזל התרבית מתקבל תרכיז ויטמין יבש, המעורבבים עם סובין או קמח תירס לשיפור התכונות הפיזיקליות. תכשיר ההזנה המוגמר מכיל בדרך כלל לפחות 2.5 מ"ג% של ויטמין B12 פעיל. בנוסף לקובלמין, הוא מכיל גם ויטמיני B נוספים.

ביוטין(ויטמין H). מולקולת הביוטין נוצרת מתרכובת תיאופן הטרוציקלית, שאליה מחוברת אוריאה באמצעות אטומי חנקן וחומצה ולרית כרדיקל צדדי. מבין שמונת הסטריאו-איזומרים של ביוטין, רק D(+)-ביוטין אחד הוא פעיל מבחינה ביולוגית:

כחלק מאנזימים, ביוטין נקשר בקשר קוולנטי לקבוצת האמינו האלקטרונית של שאריות הליזין במולקולת החלבון. אנזימים המכילים ביוטין מזרזים תגובות b-carboxylation, כולל carbosylation של חומצה פירובית ליצירת חומצה oxaloacetic ו-carboxylation של אצטיל קואנזים A במהלך סינתזת חומצות שומן. אנזימים תלויי ביוטין מעורבים גם בסינתזה של נוקלאוטידים פירמידין וקרבמויל פוספט, ביקוע לא-הידרוליטי של אוריאה והעברת קבוצות קרבוקסיל.

עם מחסור בביוטין, הצמיחה מואטת, כאבי שרירים ונגעים בעור (דרמטיטיס) נצפים נשירת שיער. ויטמין זה מסונתז על ידי צמחים וכמה מיקרואורגניזמים, כולל המיקרופלורה הפנימית של בני אדם ובעלי חיים. הצורך היומי של האדם לביוטין הוא 0.15-0.3 מ"ג. אנזימים נמצאו בתאים של כמה מיקרואורגניזמים שבהם גופרית בביוטין מוחלפת בחמצן, ובמקביל הם שומרים על פעילות הויטמין.

הרבה ביוטין נמצא במוצרים מן החי, כמו גם בחלקים ירוקים של צמחים. תכולתו במוצרים צמחיים יורדת באופן ניכר כאשר לצמחים אין מספיק חנקן וגופרית. ריכוז הביוטין במוצרים צמחיים יכול להיות מיוצג על ידי הנתונים הבאים, מק"ג ל-100 גרם של מוצר:

ניתן להבחין במחסור בוויטמין הנגרם ממחסור בביוטין כאשר אוכלים מוצרים צמחיים גולמיים המכילים חלבונים ספציפיים שיכולים לקשור בחוזקה ביוטין לקומפלקס לא פעיל. חלבון קושר ביוטין (אבידין) נמצא גם בחלק הלבן של ביצים גולמיות.

חומצה אסקורבית (ויטמין C). ויטמין זה מפגין פעילות ביולוגית בצורה של סטריאואיזומר L, מסונתז מגלוקוז או גלקטוז ובתמיסה מימית יש לו תכונות חומציות עקב ניתוק הפרוטון של אחד מהידרוקסילי האנול המסומנים בנוסחה.

תפקידה העיקרי של חומצה אסקורבית הוא להשתתף כגורם מפחית בתגובות הידרוקסילציה, שבמהלכן נכלל חמצן אוויר במצעים אורגניים, בעוד חומצה אסקורבית מתחמצנת ליצירת חומצה דה-הידרו-אסקורבית. ברוב התגובות, חומצה אסקורבית פועלת כמפחית קו-אנזימים המכילים מתכת, אך בסינתזה של הורמון האדרנל של בני אדם ובעלי חיים - נוראדרנלין - ויטמין זה מעורב ישירות בהפחתת המצע (חומר העובר טרנספורמציה תחת הפעולה של אנזים). לחומצה דהידרוסקורבית יש גם פעילות ויטמין, שכן היא הופכת בקלות רבה לחומצה אסקורבית. בשל החמצון הקל שלה, חומצה אסקורבית מגנה על תרכובות אחרות מפני חמצון.

ההשתתפות של חומצה אסקורבית בתגובות הידרוקסילציה במהלך הסינתזה של סיבי רקמת חיבור - קולגן - חשובה לאורגניזמים. חומצה אסקורבית מגבירה את עמידות הגוף בפני זיהומים והצטננות. מחסור בויטמין C גורם לעייפות מוגברת ו כְּאֵב רֹאשׁ, שטפי דם והתרופפות שיניים, ריפוי לקוי של פצעים. היעדרות ארוכהויטמין C במזון אנושי מוביל לצפדינה. כדי לשמור על תפקודי גוף תקינים, מומלצת צריכת ויטמין יומית של 30-70 מ"ג.

חומצה אסקורבית אינה מסונתזת על ידי בני אדם, קופים וחזירי ים, בעוד שבעלי חיים וציפורים אחרים מסוגלים לסנתז ויטמין זה. עם זאת, מספר ניסויים הראו שהוספת חומצה אסקורבית למנות ההזנה של חיות המשק בחורף מגבירה משמעותית את הצמיחה והפרודוקטיביות שלהן.

עלי צמחים, ירקות טריים, פירות ופירות יער עשירים בחומצה אסקורבית. להלן תכולת ויטמין C של כמה מזונות צמחיים, מ"ג%:

דומדמניות שחורות
ורד היפ		פלפל מתוק
כרוב לבן		חציל
תפוח אדמה
		סלק שולחן
		עַנָב
בצל ירוק		אפונה ירוקה
		סלק מספוא
פטרוזיליה		חפשו עשבים לפני הפריחה
		ירוקים צעירים (ב
		מבוסס על יבש
תותים		Cowberry
פטל, דומדמניות אדומות

חומצה אסקורבית מסונתזת באופן פעיל מאוד בעלים של צמחים. במיוחד יש הרבה מזה בירק צעיר. במהלך האנטוגנזה, תכולת החומצה האסקורבית פוחתת בהדרגה, ולאחר הפריחה היא פוחתת בחדות עקב תהליכים הידרוליטיים מוגברים. ריכוז החומצה האסקורבית בצמחים תלוי בתנאי אקלים ומזג אוויר טבעיים, וכן באספקת חומרי הזנה לצמחים. פירות ופירות יער רבים הגדלים באזורי הדרום צוברים פחות ויטמין C באופן משמעותי מאשר כאשר הם מעובדים באזורים צפוניים יותר, וזאת בשל תנאי מזג האוויר. ניסויים מראים שבתנאי קיץ קרירים, יותר חומצה אסקורבית מסונתזת בעלים ובפירות של צמחים מאשר במזג אוויר חם ויבש. עגבניות הגדלות באדמה פתוחה עשירות יותר בחומצה אסקורבית מאלה הגדלות בחממה. עם זאת, דפוס זה ככל הנראה אינו אוניברסלי. ידועים גידולי פירות ופירות יער המסוגלים לצבור יותר חומצה אסקורבית באזורי הדרום - אגסים, חבושים, משמשים, אפרסקים, אוכמניות, תותים וכו'.

ריכוז ויטמין C יורד בחדות כאשר התזונה של צמחים עם מאקרו ומיקרו-אלמנטים מתדרדרת, כמו גם כאשר הפרה של שיטות חקלאיות לטיפוח יבולים. ירידה בתכולת ויטמין זה מתרחשת עם עודף תזונת חנקן. תכולת החומצה האסקורבית בפירות וירקות יכולה לרדת במהלך האחסון. הדבר אופייני ביותר לתפוחי אדמה (פי 1.5-2) ובמידה פחותה לפירות הדר. ריכוז ויטמין C יורד חזק במיוחד כאשר תנאי האחסון הטכנולוגיים מופרים.

הפסדים משמעותיים של חומצה אסקורבית יכולים להתרחש במהלך בישול, ייבוש ועיבוד של מוצרים צמחיים. זאת בשל העובדה שמדובר בתרכובת מאוד לא יציבה, אשר נהרסת די בקלות בהשפעת חומרי חמצון (אנזימים מחמצנים, עקבות של נחושת או ברזל), טמפרטורה מוגברת ואור שמש והידרוליזה אלקלית. כדי להגן מפני פעולת אנזימים חמצוניים, לפני ייבוש או שימורים, מוצרים מהצומח עוברים הלבנה (טיפול מהיר במים רותחים וקיטור), המשבית אנזימים, או סולפיטציה (טיפול בגופרית דו-חמצנית), המעכבת אנזימים חמצוניים המשמידים את האסקורבי. חוּמצָה. הרס כמעט מוחלט של ויטמין C מתרחש גם במהלך ייבוש טבעי של חציר בתנאי שדה.

במזון צמחי, חומצה אסקורבית נמצאת בדרך כלל בשלוש צורות - בצורה מופחתת (חומצה אסקורבית), צורה מחומצנת (חומצה דהידרוסקורבית), וחומצה אסקורבית, שבה חומצה אסקורבית קשורה לתרכובות אחרות וניתן להשתחרר בהידרוליזה . בפירות וירקות בשלים מצטברת בעיקר הצורה המופחתת של חומצה אסקורבית, ובמוצרים בוסרים ובשלות יתר, עולה שיעור החומצה הדה-הידרו-אסקורבית, שעמידה פחות לחומרי חמצון ולכן אובדת יותר במהלך אחסון ועיבוד של פירות וירקות.

סיטרין (ויטמין P). כפי שהוכיחו מחקרים, מחלת הצפדינה אינה נרפאת לחלוטין על ידי החדרת תכשירים אחרים של חומצה אסקורבית, הנקראים ויטמין P. בשל העובדה שחומרים בעלי פעילות ויטמין P בודדו לראשונה מלימון, הם; נקראו סיטרין. ההשפעה של חומרים אלו על תהליכים ביוכימיים בגוף קשורה קשר הדוק לחומצה אסקורבית. קומפלקס ויטמין P כולל שתי קבוצות של חומרים פלבנואידים: תרכובות פלבנואידים חופשיות ותרכובותיהן עם פחמימות - גליקוזידים פלבנואידים. הפעילות הגבוהה ביותר של ויטמין P מצויה בקטצ'ינים, השייכים לקבוצת תרכובות הפלבנואידים המופחתות, המצויות בצמחים במצב חופשי:

לתרכובות פלבנואידים הכלולות בצמחים בצורה של גליקוזידים יש גם פעילות גבוהה למדי של ויטמין P - אלה הם הספרידין ורוטין. מולקולות הספרידין נוצרות משאריות של a-L-rhamnose, b-D-glucose ו-methoxyflavonone - hesperetin, המחוברים בקשרים O-glycosidic:

רוטין הוא נגזרת a-L-rhamnosyl-b-D-glucosyl של הפלבונול קוורצטין:

חומרים השייכים לקומפלקס ויטמין P לוקחים חלק בתגובות חיזור. בשל החמצון הקל שלהם, הם מגנים על תרכובות אחרות מפני חמצון ובפרט על חומרים המווסתים את פעילות כלי הדם. עקב מחסור בויטמין P, יורדת גמישות כלי הדם וחדירות הנימים, מה שגורם לשטפי דם נקודתיים. הצורך היומי של האדם בוויטמין P הוא 25-50 מ"ג.

יש הרבה מהוויטמין הזה במזונות צמחיים העשירים בחומצה אסקורבית - דומדמניות שחורות, פלפל מתוק, פירות הדר. עם זאת, ידועים מוצרים מהצומח שדלים בחומצה אסקורבית אך עשירים בציטרין - עלי תה, כמה זנים של תפוחים וגרגירי כוסמת. במהלך אחסון ועיבוד של פירות וירקות, אובדן חומרים בעלי פעילות ויטמין P נמוך משמעותית מזה של חומצה אסקורבית.

תרכובות פלבנואידים חופשיים - קטצ'ינים מצויים בפירות ופירות יער רבים - תפוחים, אגסים, חבושים, אפרסקים, משמשים, דובדבנים, תותים, דומדמניות, פטל, לינגונברי ועוד. במיוחד הרבה קטצ'ינים מצטברים בנבטים צעירים של צמח התה (מעלה עד 30% מהמשקל היבש), שנמצא בשימוש נרחב בייצור תה.

יש הרבה הספרידין בפירות הדר - לימון, תפוז, קלמנטינה, וקליפת פירות ההדר היא העשירה ביותר בהספרידין. רוטין נמצא בכמויות גדולות בקליפת אלון, עלי תה, עלי תפוח, עלי ופירות כוסמת, כשות וגרגרי ענבים. מבחינת פעילות הוויטמין, ההספרידין והרוטין נחותים מקטצ'ינים. תכולת ויטמין P בחלק מהפירות והירקות היא בגבולות הבאים, מ"ג%:

MYOINOSIT (מזוינוסיטול). אחד הסטריאואיזומרים של אינוזיטול האלכוהול המחזורי, בעל פעילות ויטמין. המבנה של מיוינוזיטול יכול להיות מיוצג על ידי הנוסחה הבאה:

מיואינוזיטול הוא חלק מהליפידים - פוספטידילינוזיטולים, משתתף בתהליכים ביוכימיים המתרחשים ברקמות עצבים, ומהווה מבשר אפשרי לחומצות אורוניות שהן חלק מדפנות תאי הצמח. עם חוסר מיוינוזיטול, צמיחת בעלי חיים מואטת ומתרחשת נשירת שיער. הצורך היומי של האדם למיוינוזיטול הוא 1-1.5 גרם.

בצמחים, מיוינוזיטול מצטבר בעיקר בצורת מלח סידן-מגנזיום של חומצה זרחתית אינוזיטול - fitina. במיוחד הרבה פיטין נמצא בזרעי צמחים: פשתן, פולי סויה, קנבוס, חמניות, כותנה - 1-3%, זרעי דגנים - עד 1%. זרעים לא בשלים מכילים כמות משמעותית של מיוינוזיטול חופשי. הפיטין משמש את הצמחים כחומר רזרבה המכיל זרחן, המשמש כמקור לזרחן במהלך נביטת הזרעים והתפתחות השתילים. כמות גדולה של פיטין מצויה בסובין ובעוגות, שמהן מתקבלות תכשירים טהורים של ויטמין זה.

S-METHYLMETHIONINE (ויטמין U). על פי המבנה הכימי שלו, מדובר בנגזרת מתילסולפון של חומצת האמינו מתיונין:

תכשירי ויטמין U טהורים מתקבלים בצורה של מלח חומצה הידרוכלורית של S-methylmethionine sulfonyl chloride. S-Methylmethionine ממלא תפקיד חשוב בהפעלת תהליכים ביוכימיים בקרום הרירי של הקיבה והמעיים של גוף האדם ויש לו השפעה חיובית בטיפול בכיבים פפטי של הקיבה והתריסריון. ויטמין זה יכול להשתתף בתהליכים ביוכימיים כתורם פעיל של קבוצות מתיל. בטיפול בכיב פפטי, המינון היומי של הוויטמין הוא לפחות 250 מ"ג.

ויטמין U מסונתז בצמחים, במיוחד הרבה ממנו נמצא בירקות, מ"ג% על בסיס משקל יבש:

עגבניות 20-45 אספרגוס 100-150

כרוב לבן עד 85 סלרי 15-25