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.