БИОЛОГИЯ Том 1 - руководство по общей биологии - 2004

8. ГЕТЕРОТРОФНОЕ ПИТАНИЕ

8.7. Питание человека

8.7.9. Витамины

Витамины — это органические соединения, необходимые здоровому человеку в небольших количествах. Они не синтезируются в организме, поэтому обязательно должны содержаться в пище.

При недостатке того или иного витамина начинает проявляться целый ряд симптомов, известных под названием болезней дефицита. В табл. 8.6 перечислены некоторые источники и функции основных витаминов и болезни дефицита, вызываемые их недостатком. Витамины A, D, Е и К относятся к жирорастворимым витаминам, остальные — к водорастворимым.

Таблица 8.6. Источники и функции основных витаминов, необходимых человеку, и болезни дефицита, возникающие при их недостатке

Название витамина и его обозначение

Основные источники

Функция

Болезни дефицита и их симптомы

Жирорастворимые витамины



А (ретинол)

Рыбий жир, печень, молоко и молочные продукты, морковь, шпинат, кресс-салат

Обеспечивает нормальное строение эпителиальных тканей и рост. Используется для синтеза ретиналя, из которого образуется зрительный пигмент родопсин. Участвует в «ночном видении»

Кожа и роговица становятся сухими (ксерофтальмия), повреждается эпителий легких, желудочно-кишечного тракта, мочевых путей. Слабое ночное видение. Острый дефицит приводит к полной ночной слепоте. При отсутствии в диете может наступить непроходящая слепота

D (кальциферол)

Рыбий жир, яичный желток, молочные продукты, маргарин, кожа, в которой он образуется из производных холестерола под воздействием солнечного света

Регулирует всасывание и метаболизм кальция. Участвует в формировании костей и зубов. Способствует усвоению фосфора

Рахит — нарушение кальцификации растущих костей. Характерным признаком рахита являются кривые ноги у маленьких детей и вывернутые колени в более старшем возрасте. Деформация тазовых костей у девушек может привести к осложнениям при родах

Остеомаляция встречается у взрослых и выражается в костных болях и спонтанных переломах

Е (токоферол)

Зародыши пшеницы, ржаная мука, печень, зеленые овощи

У крыс влияет на работу мышечной и репродуктивной систем, препятствует разрушению эритроцитов. У человека функции до конца не выяснены

У крыс может привести к стерильности, мышечной дистрофии

Анемия — повышенное разрушение эритроцитов

К (филлохинон)

Шпинат, капуста, брюссельская капуста, синтезируется в кишечнике бактериями

Необходим на заключительных стадиях синтеза протромбина в печени. Незаменим в механизме свертывания крови

Небольшой дефицит приводит к увеличению времени свертываемости крови. При серьезной недостаточности кровь вообще перестает свертываться

Водорастворимые витамины



В1 (тиамин)

Зародыши пшеницы или риса, экстракт дрожжей, непросеянная мука, печень, почки, сердце

Функционирует как кофермент при декарбоксилировании в процессе дыхания, особенно в цикле Кребса

Бери-бери — заболевание нервной системы. Мышцы становятся слабыми и болезненными. Возможен паралич. Сердечная недостаточность. Отек (в результате нарушения проницаемости стенок капилляров и выхода жидкости в окружающие ткани). У детей замедляется рост

В крови накапливаются кетокислоты (пировиноградная)

В2 (рибофлавин)

Экстракт дрожжей, печень, яйца, молоко, сыр

Входит в состав простетической группы флавопротеинов, участвующих в транспорте электронов

Язвы на языке. Язвы в углах рта

В6 (пиридоксин)

Яйца, печень, почки, мука грубого помола, овощи, рыба

Превращается в кофермент, участвующий в метаболизме аминокислот и жирных кислот

Депрессия и раздражительность. Анемия. Диарея. Дерматиты

В5 (пантотеновая кислота)

Во многих видах пищи

Входит в состав молекулы кофермента А, который вовлечен в активацию карбоновых кислот в клеточном метаболизме

Слабая нервно-мышечная координация. Усталость. Мышечные судороги.

В3 (никотиновая кислота (ниацин) или РР)

Мясо, хлеб грубого помола, экстракт дрожжей, печень

Существенный компонент коферментов НАД и НАДФ, являющихся акцепторами водорода для ряда дегидрогеназ. Входит также в состав кофермента А

Пеллагра — поражения кожи, сыпь

Диарея

В12 (цианкобаламин)

Мясо, молоко, яйца, рыба, сыр

Синтез РНК. Предупреждает пернициозную анемию.

Пернициозная анемия.

Фолиевая кислота (М или Вс)

Печень, белая рыба, зеленые овощи

Участвует в образовании эритроцитов, синтезе нуклеопротеинов

Анемия, особенно проявляющаяся у женщин во время беременности

Н (биотин)

Дрожжи, печень, почки, яичный белок, синтезируется кишечными бактериями

Используется как кофермент в реакциях карбоксилирования. Вовлечен в синтез белка и трансаминирование

Дерматиты

Мышечные боли

С (аскорбиновая кислота)

Цитрусовые, зеленые овощи, картофель, томаты, другие фрукты и ягоды (например, черная смородина)

Связан с метаболизмом соединительной ткани и поддержанием кожи в здоровом состоянии. Необходим для синтеза коллагеновых волокон

Цинга — характерна слабость и кровоточивость десен, раны плохо заживают

Анемия. Сердечная недостаточность

Витамин А (ретинол)

Правильное химическое название витамина А — ретинол. Он обнаружен в продуктах животного происхождения. Пигмент каротин (оранжевого цвета), присутствующий в моркови, и схожие пигменты, называемые каротинами, часто встречающиеся в растениях, могут преобразовываться в витамин А в процессе пищеварения. Структура каротинов и витамина А особенно хорошо адаптирована для поглощения света, как в растениях в форме каротинов, так и у животных, у которых витамин А превращается в светопоглощающую молекулу ретиналь. Три группы животных, у которых имеются глаза (моллюски, членистоногие и позвоночные), используют ретиналь в качестве светопоглощающей части фоторецепторных молекул. Свет вызывает довольно большие изменения в структуре ретиналя, достаточные для генерации нервного импульса.

Помимо этого витамин А играет важную роль в сохранении нормального состояния кожи и других эпителиальных (поверхностных) тканей, а маленьким детям он требуется для нормального роста.

НЕДОСТАТОЧНОСТЬ ВИТАМИНА А (ГИПОВИТАМИНОЗ А). Дефицит витамина А приводит к нарушению темновой адаптации (иными словами, нарушает работу палочек, реагирующих на интенсивность света). На первых порах возникает так называемая «куриная слепота», когда человек не видит в сумерках. Это состояние развивается в условиях недостатка ретиналя в палочках. В конечном счете палочки разрушаются. Одновременно возникает сухость конъюнктивы и роговицы (ксерофтальмия; xerós — сухой, ophthalmós — глаз), и нарушаются их функции. На роговице появляются язвы (кератомаляция) и как следствие этого — слепота.

При дефиците витамина А у детей замедляется их рост. Продолжительный дефицит этого витамина может привести к смерти. Подобная картина все еще характерна для некоторых развивающихся стран, где из-за недостатка витамина А у детей нередко наступает слепота. Около 3 млн. детей в возрасте до 10 лет в этих странах слепы именно по этой причине. У человека витамин А хранится в печени, в которой при условии полноценной диеты существует примерно двухлетний его запас. По рекомендации британских диетологов среднесуточное потребление этого витамина должно в два раза превышать потребности организма в нем.

ГИПЕРВИТАМИНОЗ А. Известны редкие случаи отравления, явившиеся результатом приема избыточного количества витамина А. Обычно это бывает при длительном употреблении витаминных препаратов. Проявляется гипервитаминоз А в ломкости костей, выпадении волос, двоении в глазах, рвоте и других осложнениях. Прием большого количества (более 3300 мкг в день) витамина А во время беременности может привести к возникновению врожденных пороков развития у детей. В Соединенном Королевстве беременным женщинам не рекомендуют принимать витамины, содержащие витамин А, без консультации с врачом.

Суточное потребление при регулярном приеме не должно превышать 6000 мкг для подростков, 7500 мкг — для взрослых женщин и 9000 мкг для взрослых мужчин.

Витамин D (кальциферол)

Для большинства людей хватает того количества витамина D, которое образуется в коже под действием солнечного света. Обнаруженные в коже молекулы, поглощающие свет, синтезируются из холестерола. Активной областью спектра, воздействующей на человека, являются ультрафиолетовые волны (УФ). В Британии, например, с конца октября до конца марта практически отсутствует УФ-радиация подходящей длины волны (280—310 нм). Однако, как правило, запаса синтезированного в летние месяцы витамина D, хранящегося в печени, хватает на весь оставшийся год.

Большая часть потребляемой нами пищи содержит мало витамина D. Исключение составляют жирная рыба (скумбрия, сардины, сельдь), рыбий жир и яичный желток. В наши дни витамин Dдобавляется в некоторые виды пищевых продуктов, например в маргарин (в который он должен добавляться по закону) и в крупяные смеси, используемые для завтраков.

В раде реакций витамин D превращается сначала в печени, а затем в почках (у беременных женщин в плаценте) в активную форму, которая стимулирует всасывание кальция и фосфатов из кишечника. Синтез активной формы витамина D тесно связан с уровнем кальция в крови и резко возрастает при падении уровня кальция ниже определенной нормы. Активная форма витамина D также влияет на отложение кальция и фосфатов в костной ткани и вымывание их из костей. У взрослых людей отложение кости и ее реабсорбция в норме сбалансированы, так что костная масса остается постоянной. Непрерывно происходящая перестройка костей позволяет подгонять их прочность и форму к различным воздействиям.

Во время беременности и лактации потребность в кальции сильно возрастает, поскольку он используется для роста ребенка. Содержание витамина D в грудном молоке не очень высокое, поэтому, если интенсивность солнечного света невелика, рекомендуется дополнительно принимать солнечные ванны.

ГИПОВИТАМИНОЗ D. Дефицит витамина D крайне опасен в детстве, поскольку в это время происходит особенно активный рост скелета. По этой причине детям до 4 лет рекомендовано добавлять в пищу этот витамин. Болезнь дефицита этого витамина — рахит — развивается вследствие недостаточного поступления кальция и фосфатов в кости. Это делает кости чересчур слабыми и мягкими, чтобы поддерживать массу тела, в результате чего наблюдается искривление ног и позвоночника.

У взрослых дефицит витамина D приводит к развитию болезни, известной под названием остеомаляция (osteon — кость, malakia — мягкость). При этом из костей вымываются кальций и фосфаты, и они становятся менее прочными. Риск этого заболевания значительно возрастает для людей, получающих мало солнечного света. В Великобритании существуют две группы риска: пожилые люди и азиатское сообщество. Многие пожилые люди ведут малоподвижный образ жизни и поэтому много времени проводят дома. В соответствии с особенностями азиатской культуры пища этих людей содержит мало кальция и витамина D. Кроме того, кожа азиатских женщин, одетых в традиционную одежду, которая закрывает большую часть тела, получает мало солнечного света. Помимо этого, у людей с более темной кожей УФ-излучение отфильтровывается более эффективно, чем у бледнокожих людей. Особенному риску подвергаются дети азиатского населения. В Великобритании рахит чаще всего встречается среди некоторых бедных внутригородских сообществ, в особенности азиатского происхождения.

ГИПЕРВИТАМИНОЗ D. Избыток витамина D в организме приводит к увеличению захвата кальция. Если кальций не выводится из организма вместе с мочой, то он может отложиться в почках, что представляет собой большую опасность. Для детей это более опасно, чем для взрослых.