Классификация витаминов биохимия: — свойства витаминов — Биохимия

Содержание

— свойства витаминов — Биохимия

Понятием витамины в настоящее время объединяется группа низкомолекулярных веществ разнообразной природы, которые необходимы для биохимических реакций, обеспечивающих рост, выживание и размножение организма. Витамины образно называют пламень жизни, так как жизнь без витаминов невозможна.

Русский врач Николай Иванович Лунин в 1880 г первый в мире показал, что животные, получающие извлеченные из натурального молока казеин, лактозу, воду и минеральные вещества в адекватных количествах, болеют и чахнут. Животные, которые получали молоко, не испытывали какого либо дискомфорта. Исследователем был сделан вывод о наличии каких-то других веществ, незаменимых для питания.

Классификация витаминов

1. Жирорастворимые витамины: D (кальциферол), E (токоферол), F (полиненасыщенные жирные кислоты), K (нафтохинон), A (ретинол).

Функция жирорастворимых витаминов может быть коферментной (витамин К), антиоксидантной (витамины А и Е), или гормональной (витамины A и D).

2. Водорастворимые витамины: B1 (тиамин), B2 (рибофлавин), B3

(никотинамид), B5 (пантотеновая кислота), B6 (пиридоксин), B9C, фолиевая кислота), B12 (кобаламины), H (B7, биотин), C (аскорбиновая кислота).

Водорастворимые витамины обычно выступают в роли коферментов и простетических групп – таких молекул, которые непосредственно участвуют в работе ферментов.

3. Также выделяют витаминоподобные вещества:

  • жирорастворимые – Q (убихинон),
  • водорастворимые – B4 (холин), P (биофлавоноиды), B8 (инозит), B10 (парааминобензойная кислота), B11 (BT, карнитин), U (S-метилметионин), N (липоевая кислота), B13 (оротовая кислота), B14 (метоксантин, пиррол-хинолин-хинон), B15 (пангамовая кислота).

Витамеры

Иногда витамин представлен различными химическими формами – витамерами (

витамин + греч. meros – часть), т.е. соединениями с витаминной функцией, сходными по структуре. Например,

  • витамин E представлен группой витамеров – α-, β- и γ-токоферолами,
  • витамин К – менахинонами и филлохинонами,
  • витамин D может быть в виде эргокальциферола и холекальциферола,
  • витамин F включает схожие полиненасыщенные жирные кислоты.

Провитамины

Некоторые витамины поступают в организм в виде провитаминов. В организме провитамины превращаются в активные формы, например:

  • каротиноиды, в частности β-каротин, превращаются в витамин А,
  • пищевой эргостерол или 7-дегидрохолестерол под действием ультрафиолетовых лучей превращаются соответственно в эргокальциферол (витамин D2) и холекальциферол (витамин D3).

Антивитамины

Соединения, препятствующие проявлению эффектов витамина тем или иным образом, получили название антивитамины. Их подразделяют на две основные группы:

  1. Вещества, которые инактивируют витамин путем его расщепления, разрушения или связывания его молекул в неактивные формы. Примером служит яичный белок авидин или фермент тиаминаза.
  2. Вещества, похожие по структуре на тот или иной витамин. Эти вещества конкурентно вытесняют витамины из ферментов, препятствуют образованию их коферментных форм или участию в реакциях. Примером являются антибактериальные препараты группы сульфаниламидов (антифолаты), дикумарол (антивитамин К), изониазид (антивитамин РР).

Свойства витаминов

Независимо от своих свойств витамины характеризуются следующими общебиологическими свойствами:

1. В организме витамины не образуются, их биосинтез осуществляется вне организма человека, т.е. витамины должны поступать с пищей. Тех витаминов, которые синтезируются кишечной микрофлорой обычно недостаточно для покрытия потребностей организма (строго говоря, это тоже внешняя среда). Исключением является витамин РР, который может синтезироваться из триптофана, и витамин D (холекальциферол), синтезируемый из холестерола.

2. Витамины не являются пластическим материалом. Исключение – витамин F.

3. Витамины не служат источником энергии. Исключение – витамин F.

4. Витамины необходимы для всех жизненных процессов и биологически активны уже в малых количествах.

5. При поступлении в организм они оказывают влияние на биохимические процессы, протекающие в любых тканях и органах, т.е. они неспецифичны по органам.

6. В повышенных дозах могут использоваться в лечебных целях в качестве неспецифических средств: при сахарном диабете – B1, B2, B6, при простудных и инфекционных заболеваниях – витамин С, при бронхиальной астме – витамин РР, при язвах ЖКТ – витаминоподобное вещество U и никотиновая кислота, при гиперхолестеринемии – никотиновая кислота.

Роль витаминов в обмене веществ и влияние на здоровье человека

Витамины – низкомолекулярные органические соединения с высокой физиологической активностью, необходимые для нормальной жизнедеятельности.

Общие свойства витаминов:

1.    Обеспечивают в организме синтез ферментов, гормонов, участвуют в обмене веществ.

2.    В основном поступают в организм извне, с пищей.

3.    Витамины активны в очень малых количествах.

4.    В организме нет существенных запасов витаминов. Лишь витамины А и D могут накапливаться в небольших количествах в печени.

5.    Витамины оказывают влияние на функции различных органов и систем, повышают работоспособность, усиливают сопротивляемость организма к вредным факторам (инфекциям, интоксикациями и др.).

6.    При недостатке витаминов в организме возникают болезненные состояния: гиповитаминозы (недостаточное количество) и авитаминозы (полное отсутствие), а при избытке витаминов – гипервитаминозы.

Витамин С (аскорбиновая кислота) выполняет в организме множес­тво важных функций: участвует в окислительно-восста­новительных процессах в тканях, повышает эластичность и прочность кровеносных сосудов, защищает организм от инфекций, блокирует токсичные вещества в крови, влияет на процессы заживления тканей ор­ганизма, поврежденных в результате травм или болезней. Витамин С необходим также для укрепления зубов и десен.

Даже при нормальном состоянии здоровья в различ­ные дни содержание витамина С значительно варьируется. Присутствие бактерий в организме, инфекционные заболевания, воспалительные и многие другие процессы снижают количество витамина С. Следует учитывать, что организм не накапливает витамин С, поэтому его надо принимать регулярно. Но, тем не менее, следует избегать передозировки витамина. Хотя аскорбиновая кислота нетоксична и ее избыток выводится из организма, все же потребление ее в слишком больших количествах может вызвать аллергическую реакцию. При гиповитаминозе С отмечаются нарушения общего состояния организма (снижение ра­ботоспособности, быстрая утомляемость, слабость, раздражительность), склонность к кровоточивости десен, железодефицитная анемия.

Витамином С богаты: шиповник сухой и свежий, перец сладкий красный и зеленый, петрушка, укроп, капуста цветная и белокочанная, щавель, шпинат, брюква, лук зеленый, горошек зеленый, помидоры, редис, картофель молодой, салат, капуста квашеная, кабачки, печень, апельсины, клубника, лимоны, смородина, рябина, дыня, мандарины, крыжовник, морошка, кизил, малина, вишня, айва, брусника, черешня, клюква.

Витамин А (ретинол) оказывает многостороннее действие на орга­низм человека. Он необходим для роста, развития и обновления (реге­нерации) тканей, поддержания активности иммунной зашиты, предохранения от поражений кожи и слизис­тых оболочек, для обеспечения зрения. От витамина А зависит защитная способность организма, его покровных тканей — кожи, слизистых оболочек. Поэтому нередко этот витамин на­зывают «первой линией обороны против болезней».

Недостаточность витамина А ведет к нарушениям во мно­гих органах и системах, в основе которых лежит по­ражение кожи и слизистых оболочек — сухость, ороговение, предрасположенность к гнойничковым процессам, фурункулезу, склонность к насморку, воспалительным процессам в гортани и трахее, бронхитам, пневмонии, расстройства пищеварения, нарушение желудочной секреции, склон­ность к гастритам, колитам, к воспалению почек, мочевого пузыря. Снижается устойчивость к инфекциям. Страдают также органы зре­ния — теряется способность видеть в сумерках, развиваются явления конъюнктивита и сухость ро­говицы. 

Витамином А богаты: печень говяжья, свиная и тресковая, масло сливочное, яйца, икра кетовая, сметана и сливки 20%-й жирности, сыр, творог жирный, почки, палтус, шпроты (консервы), икра осетровых рыб.

Витамин В1 (тиамин) имеет важное значение для процессов энергетического обмена и нервной регуляции

Витамином В1 богаты: горох, фасоль, крупы овсяная, гречневая, ячневая, кукурузная, перловая, манная, пшено, горошек зеленый, хлеб из муки 2-го сорта, свинина мясная, печень говяжья и свиная, сардельки свиные, телятина, мясо кролика, ставрида, карп, хек, макароны, картофель, капуста цветная.

Витамин В2 (рибофлавин) — обеспечивает регенерацию (обновления) тканевых структур организма.

Витамином В2 богаты: яйца, сыр, творог, кефир, говядина, свинина, мясо кролика, печень говяжья, мясо кур, колбасы вареные, крупы гречневая, горошек зеленый, шпинат, капуста цветная, лук зеле­ный, перец сладкий, укроп, молоко, сметана, крупа овсяная, хлеб из муки 2-го сорта, сельдь, треска, скумбрия хек, камбала.

Витамин В6 (пиридоксин) очень важен для белкового и жирового обмена. Пиридоксин необходим также мышцам, так как вместе с кальцием способствует их нормальному функционированию и эффективному расслаблению.

Витамином В6 богаты: печень, скумбрия, фасоль, сухие пивные дрожжи, говядина, мясо кур, почки, телятина, свинина, баранина, яйца, икра, сельдь, палтус, кета, молоко, сыр, хлеб из муки 2-го сорта, рис цельный, крупы гречневая, ячневая, перловая, пшено, кукуруза, соя, горох, картофель, лук сухой, морковь, шпинат, салат, свекла, персики, груша, виноград.

Витамин В12 (цианкобаламин) участвует в кроветворении, регулируют углеродный и жировой обмен в организме. Эти два витамина группы В обеспечивают высокую скорость развития, созревания и функциональную активность эритроцитарных клеток кост­ного мозга. Поэтому гипо- и авитаминозы В12 и фолиевой кислоты характеризуются нарушением кроветворения (анемии), поражением нервной системы и пищеварительных органов.

Витамином В12 богаты: печень говяжья, почки, сердце, говядина, сельдь, яйца.

Никотиновая кислота (витамин РР) обеспечивает энергетичес­кий обмен в организме. При недостаточности никотиновой кислоты развивается пеллагра — тяжелое заболевание, связанное с поражением центральной нервной системы, желудочно-кишечного тракта и кожи. Со стороны центральной нервной системы отмечаются раздражительность, наруше­ние чувствительности кожных покровов, снижение двигательной актив­ности (адинамия), потеря устойчивости при ходьбе (атаксия), психозы и психическая депрессия. Возникает также глоссит (воспаление языка), нарушается секреция желудочного сока, развиваются упорные поносы. Поражение кожи характеризуется симметричным воспалением (дерма­титом) лица и открытых частей тела.

Никотиновой кислотой богаты: говяжья печень, почки, язык, мясо кур и кроликов, телятина, говядина, баранина, крупа рис, пшено, крупы гречневая, овсяная, кукурузная, манная, рис, пшено, макароны, кофе, сельдь, ставрида, хек, судак, морковь, хлеб пшеничный из муки вы­сшего сорта.

Витамин D (кальциферол) – участвует в процессах минерального обмена в костной ткани, необходим для свертывания крови, для нормальной деятельности сердечнососудистой и нервной систем. При дефиците витамина D задерживаются образование, рост и заживление костной ткани, развивается заболеваний – рахит.

Витамином D богаты: печень рыб и морских млекопитающих, скумбрия, сельдь, камбала, треска свежая, кета, икра, яйца, сливочное масло.


Что такое витамины? – Коммерсантъ Красноярск

Витамины – это особые вещества, необходимые организму для полноценного функционирования. Они не обладают пищевой ценностью, но выполняют важнейшие функции – регулируют обменные процессы, катализируют биохимические реакции, помогают в усвоении многих минеральных компонентов. При дефиците витаминов развиваются различные обменные нарушения, которые приводят к сбоям в работе организма и формированию патологий. Дефицит возникает при нарушении их поступления в организм или проблемах с их всасыванием и усвоением.

Существует много классификаций витаминов, однако самым основным является разделение их на растворимые в воде и растворимые в жирах. Эта особенность витаминов во многом определяет их метаболические превращения в организме и пути выведения. Кроме того, витамины, растворимые в воде, практически не накапливаются в теле, за исключением В12, который копится в тканях печени. В виду хорошей растворимости в воде, эти активно участвуют в метаболизме и выводятся с мочой, передозировка их практически не возникает, даже если они принимаются в несколько повышенных дозировках.

Классификация витаминов к водорастворимым относит группы В, аскорбиновую кислоту, Р, биотин (Н).

С жирорастворимыми витаминами все сложнее. Эти вещества не растворимы в воде, они растворяются в жирах, что позволяет им накапливаться в организме, создавая определенное депо. Однако, это же их свойство опасно тем, что прием повышенных доз (что вполне вероятно при неправильном, самостоятельном рассечете) может грозить передозировкой.

К группе жирорастворимых витаминов относят ретинол (А), К, токоферол (Е) и Д. Также зачастую к этой группе причисляют F – это целая группа особых ненасыщенных жирных кислот, необходимых для полноценной работы сердца и сосудов, красоты кожи и нормального самочувствия.

Среди всех витаминов этой группы, Д может частично синтезироваться в организме, а К практически полностью синтезируется за счет здоровой микробной флоры кишечника. Остальные должны регулярно поступать в организм, чтобы создавать запасы и расходоваться на нужды тела. Жирорастворимые витамины крайне важны для здоровья, они участвуют во многих жизненно важных процессах, обмене минералов, свертывании крови и функционировании органов чувств. Однако, данные витамины способны полноценно усваиваться в условиях присутствия жиров, в которых они растворяются и совместно с которыми всасываются и работают.

Обычно они содержатся в животных продуктах, где кроме них самих, имеются и жиры, помогающие усвоению. Если это растительные продукты, усвоение жирорастворимых витаминов из них будет активным при наличии жира (растительные масла, сливочное масло, сметана, сливки).

Естественно, что основным источником витаминов, как водо- так и жирорастворимых является пища. Источниками ретинола будут различные плоды, имеющие желтую или оранжевую окраску, масла (как растительные, так сливочное), а также животные продукты – яйца, молоко, мясо, печень, рыбий жир.

• Д способен синтезироваться в коже под действием ультрафиолета, а также поступает с пищей – богаты им икра, жирная рыба, мясо, желтки, печень и сливочное масло.

• Е содержится в растительных маслах, орехах, пророщенных злаках, семечках, зелени, жирных сливках, маргаринах.

• К производят полезные микробы кишечника, кроме того, он содержится в зеленых и белых овощах (капуста, шпинат, листовой салат, огородная зелень).

• F можно найти в растительных маслах первого отжима, морепродуктах, овсяной крупе, кукурузе, авокадо и миндале.

шпаргалка, классификация и суточная норма

Приветствую! Сегодня покажем вам классификацию и шпаргалку на тему витамины Биохимия. С её помощью вы сможете узнать все про группы витаминов, их назначение и суточную норму для человека. Дочитайте пост до конца, чтобы разобраться с этим важным вопросом.

В нашем понимании витамины — это полезные вещества, важные для организма при выполнении функций жизнедеятельности. Это соответствует научной точке зрения, которая придерживается мнения, что это еще и низкомолекулярные вещества, обеспечивающие еще и рост, выживание, размножение. Таким образом, биохимическая составляющая всех витаминов является основой процессов жизнедеятельности, происходящих в организмах людей.

Как классифицируют витамины?

Жизнь без витаминов невозможна, но в организмах людей они не вырабатываются, а должны поступать с пищей. Для полноценного поддержания процессов жизнедеятельности их должно быть много. Взаимодействуя и выполняя свои функции, питательные вещества обеспечат здоровое существование человеку.

Витамины по биохимическим свойствам классифицируются по группам:

  1. Водорастворимые. К этой группе относятся группы В1, В2, В3, ВC, В6, В12, РР, Н, С, Р. Они должны регулярно поступать с пищей, так как быстро усваиваются и выводятся.
  2. Жирорастворимые — А, Е, К, Д. Нельзя допускать избытка питательных веществ этой группы, так как они плохо выводятся.

Витамины и их биохимический состав — шпаргалка, с которой необходимо ознакомиться каждому для того, чтобы владеть информацией об их реальной пользе, а также о том, какой вред может нанести их нехватка и передозировка.

Жирорастворимые витамины

  • А (ретинол) — влияет на рост. Источник поступления: печень рыбы, желток, молоко, рыбий жир, овощи, фрукты и овощи красного цвета. При нехватке витамина А происходит ухудшение зрения в сумерки, поражение слизистой ЖКТ, поражение дыхательных, мочеполовых органов. Признаки превышения нормы содержания ретинола — воспаление роговицы глаз, выпадение волос.
  • Д (холекальциферол). Пищевые источники: рыбные блюда, печень, масло сливочное, желток. При недостатке холекальциферола вымываются соли кальция, развивается остеопороз. При превышении нормы могут быть проблемы с почками.
  • К (филлохинон) — необходим для хорошего уровня свертываемости крови. Источники: рябина, капуста, арахис, масла растительные. При его недостатке снижается свертываемость крови.
  • Е (токоферол) — витамин размножения, содержится во многих продуктах питания, поэтому недостаток его большая редкость, но тем не менее, его недостаток может привести к нарушению деятельности печени, что сопровождается шелушением кожного покрова, слабостью мышц, бесплодием, так как нарушается функция размножения.

Также посмотрите видео на эту тему.

 

Водорастворимые витамины

  • С (кислота аскорбиновая) — витамин, выполняющий главную биологическую роль: является восстановителем, окисляет аминокислоты, способствует выработке коллагена. При нехватке разрушаются стенки сосудов. Витамин С принимает участие в усилении иммунных процессов. Источники: зеленые фрукты и овощи.
  • Р (рутин) — укрепляет кровеносные сосуды, усиливает биологическую роль кислоты аскорбиновой. Пищевые источники: зеленые фрукты, овощи, лимон.
  • В1 (тиамин) — содержится в злаковых культурах, отвечает за работу кишечника, мышц. При избытке страдают эти же органы.
  • В2 (рибофлавин) — содержится в черном хлебе, печени, молоке, яйцах, овощах желтого цвета, дрожжах. Отвечает за окислительные процессы.
  • ВС (кислота фолиевая) — отвечает за обменные процессы, вывод радикалов из организма, содержится в дрожжах, зеленых листьях овощей, мясе.
  • В6 (пиридоксин) — его содержит ржаной хлеб, горох, картофель, мясо, печень, почки. Нехватка пиридоксина приводит к анемии, дерматиту.
  • В3 (кислота пантотеновая) — принимает участие в окислении жирных кислот. Недостаток пантотена может привести к дисбактериозу, нарушению работы почек, истощению. Источник: желтки, печень, дрожжи, мясные изделия, молочные продукты.
  • В12 (кобаламин) — мало поступает с пищей, единственное вещество, которое синтезируется в кишечнике.
  • РР (никотинамид) — участвует в окислительных и восстановительных процессах. Источники: мясо, орех, рыба, белковые продукты. При недостатке РР бывает диарея, дерматит, поражение ЦНС.
  • Н (биотин) — содержится практически всегда в норме в организме, так как его разрушению препятствует белок. В случае нехватки вещества может начаться анемия, дерматит.

Подробнее про водорастворимые витамины вы узнаете в этом видео.

 

Суточные нормы потребления

Информация о биохимической норме витаминов содержится в таблице с суточными дозами потребления — все это поможет придерживаться определенной нормы их содержания в организме во избежание гипервитаминоза и действенной пользы от употребления витаминов.


Несомненная польза витаминосодержащих продуктов доказана давно. Сегодня, зная их биохимию, человек может употреблять их в нужной дозировке, не бездумно нагружаясь витаминизированной пищей, а соблюдая определенный баланс их содержания в организме.Современная классификация витаминов не является законченной. Это происходит не потому, что их состав до сих пор остается загадкой для медицины. Классификация основывается на физических и химических свойствах веществ, которые постоянно претерпевают изменения, их химическая природа до конца не исследована.

Поддерживать нужный баланс витаминов в организме можно с помощью правильного питания. А как это сделать, вы узнаете из курса «Здоровое питание: как превратить еду в источник долголетия?». Тем более что впереди лето, богатое множеством полезных овощей и фруктов, которые восполнят витаминные запасы нашего организма!

Также читайте на нашем блоге про витамины группы В и названия препаратов. 

На сегодня все! Подписывайтесь на мой блог, находите меня в социальных сетях. До встречи!

Будь сильным!

Артем и Елена Васюкович

Биохимия

Витамины — необходимые для нормальной жизнедеятельности низкомолекулярные органические соединения с высокой биологической активностью, которые не синтезируются (или синтезируются в недостаточном количестве) в организме и поступают в организм с пищей. Содержание витаминов в продуктах, однако, значительно ниже, чем основных нутриентов — белков, жиров и углеводов, и не превышает, как правило, 10-100 мг/100 г продукта.

Биологическая роль водорастворимых витаминов определяется их участием в построении различных коферментов. Биологическая ценность жирорастворимых витаминов в значительной мере связана с их участием в контроле функционального состояния мембран клетки и субклеточных структур. Необходимость водо- и жирорастворимых витаминов для нормального течения различных биологических процессов предопределяет развитие выраженных нарушений деятельности органов и систем при дефиците любого из витаминов.

 

КЛАССИФИКАЦИЯ ВИТАМИНОВ

Жирорастворимые витамины

Водорастворимые витамины

Витамин А

Тиамин (витамин B1)

Витамин D (кальциферолы)

Рибофлавин (витамин B2)

Витамин Е (токоферолы)

Пиридоксин (витамин B6)

 

Витамин К

Цианокобаламин (витамин B12)

Аскорбиновая кислота (витамин С)

Витамин Р (биофлавоноиды, полифенолы)

 

Значение витаминов в питании человека (Жирорастворимые витамины)

Ретинол (Витамин А)

Физиологические эффекты витамина А весьма разнообразны: стимуляция процессов роста, участие в окислительных процессах (активация молекулярного кислорода), обмене нуклеиновых кислот, белков, углеводов, холестерина, влияние на функции желез внутренней секреции (щитовидная, надпочечники), стимуляция иммунитета, процессов темновой адаптации (необходим для ресинтеза зрительного пурпура — родопсина).

Витамин А обеспечивает процессы регенерации покровного, железистого эпителия кожи, эпителия слизистой оболочки верхних дыхательных путей, мочевыводящих путей, желудочно-кишечного тракта.

Суточная потребность для взрослого человека — 1,5 мг; для беременных — 2 мг; для детей до 1 года — 0,5 мг, от 1 года до 6 лет — 1 мг, от 7 лет и старше — 1,5 мг. Лечебные дозы в среднем от 3 до 7,5 мг (1мг витамина А = 3300 МЕ).

 

Кальциферол (Витамин D)

Витамин D оказывает влияние на внутриклеточные окислительные процессы, минеральный обмен, в первую очередь кальциево-фосфорный (поддерживает постоянный уровень кальция и фосфора в крови, улучшает его всасывание в кишечнике, реабсорбцию фосфора в канальцах почек).

Кроме того, витамин D оказывает влияние на эндокринные железы (гипофиз, надпочечники, щитовидная железа, паращитовидная железа), обмен холестерина.

Витамин D влияет на содержание фосфатазы (превращает органические фосфаты в ионы неорганического фосфора) в крови, которая играет важную роль в кальцификации костей, обогащении костей фосфорными радикалами и в образовании нерастворимого фосфата кальция.

При недостаточности витамина D в тяжелых случаях развивается рахит, при котором нарушается образование костей (страдает превращение хрящевой ткани в костную, снижается количество кальция и фосфора в костях, недостаточно кальцифицируется остеоидный матрикс), рост зубов, поражаются мышцы, нарушается общее состояние организма, страдают нервная и сердечно-сосудистая системы, желудочно-кишечный тракт.

Кормящим матерям назначают по 500 МЕ ежедневно с первых дней до начала применения препарата у ребенка. Профилактическая доза на курс у детей с 3-недельного возраста 300 000 МЕ. Для лечения рахита I степени на курс дают 500 000 — 600 000 МЕ, при рахите II степени — 600 000 — 800 000 МЕ, при рахите III степени — 800 000 — 1 000 000 МЕ на курс.

Витамин D следует применять с большой осторожностью вследствие возможности развития тяжелых осложнений!!!

Потребность в витамине D детей, беременных и кормящих женщин не более 500 МЕ в сутки. Лечебные дозы витамина D при тяжелой форме рахита достигают 5000 — 100 000 МЕ в сутки (1 МЕ витамина D = 0,025 мкг).

Токоферола ацетат (Витамин Е)

Защищает в организме ненасыщенные жирные кислоты и витамин А от окисления (природный антиоксидант).

Потребность человека в витамине Е составляет 20-30 мг смеси природных токоферолов. Лечебная доза — до 300-500 мг.

Назначают внутрь при заболеваниях мышечной системы 50-100 мг в сутки 1-2 месяца, при нарушении сперматогенеза и потенции по 100-300 мг в сутки 1 месяц, при угрожающем аборте — по 100-150 мг в сутки 7-14 дней, при заболеваниях периферических сосудов, атеросклерозе, миокардиодистрофии по 100 мг в сутки 20-40 дней.

Грудным детям при склеродермии, гипотрофии и пониженнной резистентности капилляров по 5-10 мг в сутки.

 

 

Витамин К

Синтезируется микрофлорой кишечника.

Применение витамина К рекомендуется при различных формах геморрагического синдрома, легочных, маточных, паренхиматозных кровотечениях, пневмониях, заболеваниях печени, хронических поражениях желудка, в хирургической практике (в частности при подготовке к операции).

Потребность в витамине К, по некоторым данным, составляет примерно 15 мг в сутки. Лечебная суточная доза от 15 до 30 мг.

 

Водорастворимые витамины

Тиамин (Витамин B1)

Оказывает благотворное действие на клеточное дыхание, процессы ассимиляции, обмен веществ, углеводный, жировой, белковый, минеральный обмен, сердечно-сосудистую систему и органы пищеварения, функцию нервной системы, в том числе на нервную трофику (питание).

Суточная потребность для взрослых около 2 мг, для детей от 6 месяцев до 1 года — 0,5 мг, от 1 до 1,5 лет — 0,8 мг, от 1,5 до 6 лет — 0,9-1,2 мг. От 7 до 10 лет — 1,4 мг, от 11 до 13 лет 1,7 мг, для юношей 14-17 лет — 1,9 мг, для девушек 14-17 лет — 1,7 мг. Лечебная доза до 50 мг в день.

Рибофлавин (Витамин B2)

Активно участвует в обмене веществ: окислительно-восстановительных процессах, клеточном дыхании, окислении углеводов, молочной кислоты, альдегидов, обмене жиров, порфиринов, синтезе белков, окислительном дезаминировании аминокислот. Необходим для обеспечения роста.

Рибофлавин оказывает регулярующее действие на функцию ЦНС, особенно ее вегетативного отдела, стимулирует эритропоэз (генерацию новых клеток крови — эритроцитов), регулирует функции печени, благоприятно влияет на сетчатку глаза и пр.

Суточная потребность для взрослого — 2,5 мг, детей от 6 месяцев до 1 года — 0,6 мг, от 1 до 1,5 лет — 1,1 мг, от 1,5 до 6 лет — 1,2 мг-1,6 мг, от 7 до 17 лет — 1,9-2,5 мг. Лечебная доза — 5-10 мг на прием, суточная доза — до 50 мг.

Витамин РР (ниацин, никотиновая кислота)

Широко участвует в разнообразных процессах обмена веществ (окислительно-восстановительные процессы, регуляция углеводного обмена, соотношение между содержанием в организме никотиновой кислоты и использованием организмом пищевого белка, обмен холестерина, обмен железа и т.п.).

Никотиновая кислота влияет на функциональное состояние ЦНС, сердечно-сосудистой системы (играют роль сосудорасширяющие ее свойства — понижение артериального и понижение венозного давления), органов пищеварения (повышение секреторной и моторной функций желудка, стимуляция внешнесекреторной функции поджелудочной железы, благоприятное влияние на функции печени), систему кроветворения [стимуляция костного мозга, эритропоэза (синтеза эритроцитов крови)], усиливает действие инсулина, меркузала, дигиталиса и пр.

Суточная потребность для взрослых — около 20 мг, при тяжелом физическом труде — около 25 мг, для детей от 1 г до 6 лет — 9-13 мг, от 7 до 13 лет — 15-19 мг; для юношей — 14-17 лет — 21 мг, для девушек 14-17 лет — 19 мг. Лечебная разовая доза не более 100 мг, суточная лечебная доза — до 300 мг.

 

Из жирорастворимых витаминов только А и D в дозах, превышающих суточную потребность в сотни и тысячи раз, могут быть опасны. В отличие от этого бета-каротин и витамин Е даже в дозах, во много раз превосходящих их обычное поступление с пищей, переносятся хорошо. Передозировки водорастворимых витаминов также не представляют опасности, за исключением витамина B6, прием которого в очень высоких дозах (примерно в сто раз больше рекомендуемой ежедневной дозы, в течение многих месяцев) может привести к расстройству нервной системы.


 

Классификация витаминов и минералов — Питание: наука и повседневное применение

Витамины и минералы необходимы организму только в небольших количествах, но их роль важна для общего здоровья и правильного функционирования всех систем организма. И хотя многие витамины и минералы работают вместе, выполняя различные функции в организме, они классифицируются на основе их независимых характеристик. Эти характеристики влияют не только на то, как мы получаем их в нашем рационе, но и на то, как мы их усваиваем и сохраняем, а также на то, как мы испытываем дефицит или токсичность, когда потребляем слишком мало или слишком много.После того, как мы рассмотрим классификации витаминов и минералов, мы рассмотрим ключевые витамины и минералы на основе их схожих функций, чтобы еще больше подчеркнуть важность взаимодействия этих микроэлементов.

Витамины

Название «витамин» происходит от Казимира Функ, который в 1912 году считал, что «жизненно важные амины» (похожие на аминокислоты) несут ответственность за предотвращение того, что мы теперь называем витаминной недостаточностью. Он ввел термин «витамины» для описания этих органических веществ, которые были признаны необходимыми для жизни, но в отличие от других органических питательных веществ (углеводов, белков и жиров) не обеспечивают организм энергией.В конце концов, когда ученые обнаружили, что эти соединения не являются аминами, буква «е» была опущена, чтобы сформировать термин «витамины». 1

Классификация витаминов

Витамины — это незаменимые некалорийные органические микроэлементы. В химических связях молекул витаминов содержится энергия, но наши тела не вырабатывают ферменты, чтобы разорвать эти связи и высвободить их энергию; вместо этого витамины выполняют другие важные функции в организме.Витамины традиционно делятся на две группы: водорастворимые и жирорастворимые . Являются ли витамины водорастворимыми или жирорастворимыми, это может повлиять на их функции и участки действия. Например, водорастворимые витамины часто действуют в цитозоле клеток (жидкость внутри клеток) или во внеклеточных жидкостях, таких как кровь, в то время как жирорастворимые витамины играют такую ​​роль, как защита клеточных мембран от повреждения свободными радикалами или действия внутри клетки. ядро, чтобы влиять на экспрессию генов.

Рисунок 8.1. Классификация витаминов на водорастворимые и жирорастворимые.

Одним из основных различий между водорастворимыми и жирорастворимыми витаминами является способ их всасывания в организме. Водорастворимые витамины всасываются непосредственно из тонкого кишечника в кровоток. Жирорастворимые витамины сначала включаются в хиломикроны вместе с жирными кислотами и транспортируются через лимфатическую систему в кровоток, а затем в печень. биодоступность (т.е.е. количество, которое всасывается) этих витаминов зависит от пищевого состава рациона. Поскольку жирорастворимые витамины всасываются вместе с пищевыми жирами, если в пище очень мало жира, всасывание жирорастворимых витаминов в этой пище может быть нарушено.

Рисунок 8.2. «Поглощение жиро- и водорастворимых витаминов».

Жирорастворимые и водорастворимые витамины также различаются по способу хранения в организме. Жирорастворимые витамины — витамины A, D, E и K — могут накапливаться в печени и жировых тканях организма. Способность накапливать эти витамины позволяет организму использовать эти запасы при низком потреблении с пищей, поэтому дефицит жирорастворимых витаминов может развиваться в течение нескольких месяцев по мере того, как запасы в организме истощаются. С другой стороны, способность организма накапливать жирорастворимые витамины увеличивает риск токсичности. Хотя токсические уровни обычно достигаются только с помощью витаминных добавок, при потреблении большого количества жирорастворимых витаминов с пищей или добавками уровни витаминов могут накапливаться в печени и жировых тканях, что приводит к появлению симптомов токсичности.

В организме ограничены запасы водорастворимых витаминов, , поэтому важно ежедневно потреблять эти витамины. Дефицит водорастворимых витаминов встречается чаще, чем дефицит жирорастворимых витаминов из-за отсутствия их хранения. Это также означает, что токсичность водорастворимых витаминов встречается редко. Из-за их растворимости в воде потребление этих витаминов в количествах, превышающих потребности организма, может до некоторой степени выводиться с мочой, что снижает риск токсичности.Подобно жирорастворимым витаминам, токсичное поступление водорастворимых витаминов через пищевые источники не является обычным явлением, но чаще всего наблюдается из-за приема добавок.

Характеристики жирорастворимых витаминов

Характеристики водорастворимых витаминов

Защищает клеточные мембраны от повреждения свободными радикалами; действуют в ядре клетки, чтобы влиять на экспрессию генов

Действует в цитозоле клеток или во внеклеточных жидкостях, таких как кровь

Поглощается лимфой с жирами из пищевых продуктов

Впитывается непосредственно в кровь

Большой запас в жировых тканях

Емкость накопителя практически отсутствует

Не нужно употреблять ежедневно, чтобы предотвратить дефицит (для развития могут потребоваться месяцы)

Необходимо регулярно употреблять, чтобы предотвратить дефицит

Токсичность более вероятна

Редкая токсичность

Таблица 8.1. Характеристики жиро- и водорастворимых витаминов.

Минералы

Как и витамины, минералы являются питательными микроэлементами, которые необходимы для здоровья человека и могут быть получены в нашем рационе из различных видов пищи. Минералы богаты в нашей повседневной жизни. Мы постоянно взаимодействуем с минералами, начиная с почвы в вашем дворе и заканчивая украшениями, которые вы носите на своем теле. Минералы — это неорганические элементы в их простейшей форме, происходящие из Земли.Их нельзя расщепить или использовать в качестве источника энергии, но, как и витамины, они выполняют важные функции в зависимости от их индивидуальных характеристик. Живые организмы не могут производить минералы, поэтому минералы, в которых нуждается наш организм, должны поступать с пищей. Растения получают минералы из почвы, в которой они растут. Люди получают минералы, поедая растения, а также косвенно, употребляя в пищу продукты животного происхождения (потому что животное потребляло минералы из растений, которые оно съедало). Мы также получаем минералы из воды, которую пьем. Минеральное содержание почвы и воды варьируется от места к месту, поэтому минеральный состав пищи и воды различается в зависимости от географического положения. 2

Классификация минералов

Минералы классифицируются как основные минералы или микроэлементы, в зависимости от количества, необходимого в организме. Основные минералы — это те минералы, которые необходимы в рационе в количествах более 100 миллиграммов каждый день. К ним относятся натрий, калий, хлорид, кальций, фосфор, магний и сера. Эти основные минералы можно найти во многих продуктах. В то время как дефицит минералов возможен, разнообразное питание значительно улучшает способность человека удовлетворять свои потребности в питательных веществах.Мы обсудим проблемы как дефицита, так и токсичности определенных минералов позже в этом разделе.

Микроэлементы классифицируются как минералы, необходимые в рационе в меньших количествах, а именно 100 миллиграммов или меньше в день. К ним относятся железо, медь, цинк, селен, йод, хром, фторид, марганец и молибден. Хотя микроэлементы необходимы в меньших количествах, дефицит микроэлементов может быть столь же вредным для вашего здоровья, как и дефицит основных минералов.

Рисунок 8.3. Классификация минералов как основных минералов или микроэлементов.

Минералы растворимы в воде и не требуют ферментативного переваривания. Они всасываются непосредственно в кровоток, хотя некоторые минералы нуждаются в помощи транспортных белков для всасывания и транспортировки в крови.

Минералы усваиваются не так эффективно, как большинство витаминов, и на их биодоступность влияет множество факторов:

  • Минералы, как правило, лучше усваиваются из продуктов животного происхождения.Продукты на растительной основе часто содержат соединения, которые могут связываться с минералами и препятствовать их усвоению (например, оксалаты, фитаты).
  • В большинстве случаев, если потребление определенного минерала с пищей увеличивается, абсорбция снижается.
  • Некоторые минералы влияют на усвоение других. Например, избыток цинка в рационе может ухудшить усвоение железа и меди. И наоборот, некоторые витамины усиливают всасывание минералов. Например, витамин С увеличивает абсорбцию железа, а витамин D увеличивает абсорбцию кальция и магния.
  • Как и в случае с витаминами, всасывание минералов может быть нарушено некоторыми желудочно-кишечными расстройствами и другими заболеваниями, такими как болезнь Крона и болезнь почек, а также процессом старения. Таким образом, люди с нарушениями всасывания и пожилые люди подвержены более высокому риску дефицита минералов.

Биохимия, водорастворимые витамины — StatPearls

Введение

Витамины играют жизненно важную роль во многих биохимических функциях человеческого тела и являются важными компонентами для поддержания оптимального здоровья.Существует две основные группы витаминов — жирорастворимые (легко сохраняются в жире при абсорбции) и водорастворимые (вымываются и с трудом хранятся). Хотя адекватное потребление всех витаминов важно, необходимо регулярное потребление, чтобы избежать дефицита из-за преходящего характера водорастворимых витаминов. Водорастворимые витамины включают витамин C и комплекс витаминов B (тиамин, рибофлавин, ниацин, пантотеновая кислота, пиридоксин, биотин, фолат и кобаламин).

Комплекс витаминов B и витамин C содержатся во многих продуктах питания, особенно в овощах и фруктах, а также в молочных продуктах, мясе, бобовых, горохе, печени, яйцах, а также обогащенных зерновых и злаках.Комплекс витаминов B не только служит кофакторами в биохимических реакциях, но и жизненно важен для нормального роста и развития тела, здоровой кожи, правильного функционирования нервов и сердца, а также образования красных кровяных телец. Общий дефицит водорастворимых витаминов в Северной Америке встречается редко, хотя он может проявляться при расстройстве, вызванном употреблением алкоголя, синдромах мальабсорбции, строгом веганстве и недоедании.

Проблемы, вызывающие озабоченность

Как указано выше, дефицит водорастворимых витаминов в Северной Америке встречается редко.Однако дефицит может быть характерным признаком расстройства, связанного с употреблением алкоголя, недоедания и синдромов мальабсорбции, таких как синдром короткой кишки. При синдроме короткой кишки происходит удаление большой части тонкой кишки по разным причинам, таким как болезнь Крона, некротический энтероколит, травматическое повреждение, непроходимость или рак. Тонкая кишка является местом всасывания всех витаминов, и если значительная часть удалена хирургическим путем (обычно достаточно, чтобы осталось менее 200 см кишечника), организм не сможет адекватно усваивать витамины.Лечение включает прием витаминов. [1]

Тестирование

Хотя заманчиво просто получить уровни водорастворимых витаминов в моче или сыворотке, они отражают только текущие уровни витаминов в крови и не могут приблизиться к уровням накопления. Альтернативные формы тестирования включают иммуноанализ, хроматографические методы, химические методы, жидкостную хроматографию высокого давления и капиллярный электрофорез, в зависимости от тестируемого витамина [2]. При дефиците витамина B12 (цианокобаламина) и фолиевой кислоты, как обсуждается ниже, важно получить полный анализ крови (проверка MCV, гематокрита и гемоглобина) в дополнение к уровням метилмалоновой кислоты и гомоцистеина.

Клиническая значимость

Витамины подразделяются на две категории в зависимости от того, как они всасываются и хранятся. Водорастворимые витамины растворяются в воде при попадании в организм. Из-за этого люди не могут хранить избыточное количество водорастворимых витаминов для последующего использования. Существует девять водорастворимых витаминов: витамины группы B — фолиевая кислота, тиамин, рибофлавин, ниацин, пантотеновая кислота, биотин, витамин B6 и витамин B12 — и витамин C. Дефицит любого из этих водорастворимых витаминов приводит к клинический синдром, который может привести к тяжелой заболеваемости и смертности.

  • Тиамин (B1) является кофактором (TPP) нескольких ферментов, включая пируватдегидрогеназу, альфа-кетоглутарат, транскетолазу и дегидрогеназу кетокислоты с разветвленной цепью, все из которых участвуют в расщеплении глюкозы. Дефицит может привести к истощению аденозинтрифосфата (АТФ) и часто в первую очередь поражает высокоаэробные ткани, такие как мозг, нервы и сердце. При поражении сердца это называется влажным бери-бери и характеризуется сердечной недостаточностью с высоким выбросом, отеками и одышкой при физической нагрузке.Когда поражается нервная система, это называется сухим бери-бери, который характеризуется полиневритом и симметричным истощением мышц. Повреждение медиального дорсального ядра таламуса и маммиллярных тел в головном мозге может привести к состоянию, называемому энцефалопатией Вернике, признанным классической триадой спутанности сознания, офтальмоплегии и атаксии, или синдромом Вернике-Корсакова при конфабуляции, изменении личности, и потеря памяти присутствует. [3] Дефицит тиамина часто встречается у пациентов с расстройством, вызванным употреблением алкоголя, вторичным по отношению к недоеданию и мальабсорбции, в дополнение к пациентам, страдающим от недоедания.
  • Рибофлавин (B2) является кофактором окислительно-восстановительных реакций (FAD и FMN). Дефицит приводит к хейлозу (воспалению губ и трещин ротовой полости) и васкуляризации роговицы. Следует отметить, что ультрафиолетовый (УФ) свет может разрушить рибофлавин; следовательно, он всегда упакован в непрозрачные контейнеры. [4]
  • Ниацин (B3) также используется в окислительно-восстановительных реакциях (как НАД + и НАДФ +) и является производным триптофана. Дефицит может проявляться в виде пеллагры, также известной как трехмерные изображения: диарея, дерматит и деменция.Дефицит редко встречается в США, но может возникать у алкоголиков и людей с недоеданием. Ниацин можно использовать для лечения дислипидемии, а побочным эффектом является покраснение лица, которого можно избежать, применяя аспирин. [5]
  • Пантотеновая кислота (B5) является компонентом кофермента А и синтазы жирных кислот, которые необходимы для производства энергии и образования гормонов. Дефицит характеризуется дерматитом, энтеритом, алопецией и надпочечниковой недостаточностью [6].
  • Пиридоксин (B6) превращается в пиридоксальфосфат (PLP) и является частью реакций, включая трансаминирование, декарбоксилирование и гликогенфосфорилазу.Он имеет решающее значение для образования красных кровяных телец, и его дефицит может привести к сидеробластной анемии, повышенной раздражительности, судорогам, периферической невропатии и спутанности сознания. Периферическая невропатия является потенциальным побочным эффектом изониазида, ключевого препарата, используемого при лечении туберкулеза, и его обычно дополняют B6. [7]
  • Биотин (B7) необходим для метаболизма белков, жиров и углеводов. Дефицит может привести к мышечным болям, проблемам с сердцем, анемии и депрессии.Кроме того, поскольку биотин вносит свой вклад в образование кератина, биотин стал популярен как добавка для улучшения качества волос, кожи и ногтей. Большие, нерегулируемые дозы биотина могут исказить множество клинических тестов, включая тесты на щитовидную железу Т3 и Т4, которые могут быть либо ложно завышены, либо ложно занижены в зависимости от конкретного анализа; это потому, что почти все иммуноанализы основаны на притяжении биотина и стрептавидина. Это связывание также отвечает за дефицит биотина, наблюдаемый в результате хронического потребления большого количества сырых яичных белков, поскольку сырые яичные белки содержат большое количество интактного авидина, который прочно связывает биотин.Когда яичные белки готовятся, авидин денатурирует и не так сильно связывает биотин. [8] Следует отметить, что добавки биотина не влияют на уровень ТТГ.
  • Фолат (B9) превращается в тетрагидрофолат и жизненно важен для синтеза ДНК и РНК. Дефицит может привести к дефектам нервной трубки, побуждающим к добавлению фолиевой кислоты во время беременности, и макроцитарной (MCV> 100) мегалобластной анемии. Дефицит фолиевой кислоты также может быть признаком расстройства, связанного с употреблением алкоголя. [9]
  • Кобаламин (B12) необходим для эритропоэза и роста нервной системы.Дефицит может привести к злокачественной анемии и подострой комбинированной дегенерации спинного мозга. Макроцитарная мегалобластная анемия из-за дефицита B12 проявляется аналогично дефициту фолиевой кислоты, и для их дифференциации необходимо получить уровни гомоцистеина и метилмалоновой кислоты в сыворотке крови. При дефиците фолиевой кислоты уровень гомоцистеина будет повышаться, но уровень метилмалоновой кислоты будет нормальным. При дефиците витамина B12 уровни гомоцистеина и метилмалоновой кислоты будут повышенными. Кроме того, дефицит B12 будет проявляться неврологическими симптомами, тогда как дефицит фолиевой кислоты — нет.[10]
  • Витамин С (аскорбиновая кислота, аскорбат) необходим для роста коллагена, заживления ран, образования костей, усиления иммунной системы, абсорбции железа, укрепления кровеносных сосудов и действия как антиоксидант. Когда возникает дефицит, это может привести к цинге, которая может проявляться опухшими и кровоточащими деснами, потерей зубов, плохим заживлением ран и плохим ростом тканей. [11]

Дополнительное образование / обзорные вопросы

Список литературы

1.
Braga CB, Vannucchi H, Freire CM, Marchini JS, Jordão AA, da Cunha SF.Витамины сыворотки крови у взрослых пациентов с синдромом короткой кишки, получающих периодическое парентеральное питание. JPEN J Parenter Enteral Nutr. 2011 Июль; 35 (4): 493-8. [PubMed: 21628608]
2.
МакЛейш С.А., Берт К., Папасулиотис К. Аналитическая оценка качества и сравнение методов иммуноанализов для измерения сывороточного кобаламина и фолиевой кислоты у собак и кошек. J Vet Diagn Invest. 2019 Март; 31 (2): 164-174. [Бесплатная статья PMC: PMC6838819] [PubMed: 30638139]
3.
Ajob L, Brännström I, Ott M, Werneke U.[Энцефалопатия Вернике]. Lakartidningen. 12 сентября 2017 г .; 114 [PubMed: 30299532]
4.
Баласубраманиам С., Христодулу Дж., Рахман С. Нарушения метаболизма рибофлавина. J Inherit Metab Dis. 2019 июл; 42 (4): 608-619. [PubMed: 30680745]
5.
Banka SS, Thachil R, Levine A, Lin H, Kaafarani H, Lee J. Рандомизированное контролируемое испытание различных схем приема аспирина для уменьшения приливов, вызванных ниацином. Am J Health Syst Pharm. 2017 июн 15; 74 (12): 898-903. [PubMed: 28432049]
6.
Li L, Feng L, Jiang WD, Jiang J, Wu P, Kuang SY, Tang L, Tang WN, Zhang YA, Zhou XQ, Liu Y. Дефицит и избыток пантотеновой кислоты в пище подавляют рост, иммунную и физическую слизистую оболочку кишечника. функционирует, регулируя пути передачи сигналов NF-κB, TOR, Nrf2 и MLCK у белого амура (Ctenopharyngodon idella). Fish Shellfish Immunol. 2015 август; 45 (2): 399-413. [PubMed: 25957886]
7.
Бхаргава М., Бхаргава А. Пиридоксин для пациентов, страдающих лекарственно-чувствительным туберкулезом в Индии.Действия общественного здравоохранения. 2018 21 июня; 8 (2): 97. [Бесплатная статья PMC: PMC6012958] [PubMed: 29946528]
8.
Пуассонье Л.А., Симпсон С.Дж., Дюссютур А. Наблюдения за «повреждением яичного белка» у муравьев. PLoS One. 2014; 9 (11): e112801. [Бесплатная статья PMC: PMC4231089] [PubMed: 25392989]
9.
Sanvisens A, Zuluaga P, Pineda M, Fuster D, Bolao F, Juncà J, Tor J, Muga R. Дефицит фолиевой кислоты у пациентов, обращающихся за лечением алкоголем беспорядок в употреблении. Зависимость от наркотиков и алкоголя. 2017 г. 01 ноября; 180: 417-422.[PubMed: 28988003]
10.
Нагао Т., Хирокава М. Диагностика и лечение макроцитарной анемии у взрослых. J Gen Fam Med. 2017 Октябрь; 18 (5): 200-204. [Бесплатная статья PMC: PMC5689413] [PubMed: 29264027]
11.
Халифе Р., Грико А., Хамиса К., Тинмоу А., Мак-Кадден К., Сайденберг Э. Цинга, старая история в новое время: опыт гематолога. Blood Cells Mol Dis. 2019 Май; 76: 40-44. [PubMed: 30704850]

Биохимия, водорастворимые витамины — StatPearls

Введение

Витамины играют жизненно важную роль во многих биохимических функциях в организме человека и являются важными компонентами для поддержания оптимального здоровья.Существует две основные группы витаминов — жирорастворимые (легко сохраняются в жире при абсорбции) и водорастворимые (вымываются и с трудом хранятся). Хотя адекватное потребление всех витаминов важно, необходимо регулярное потребление, чтобы избежать дефицита из-за преходящего характера водорастворимых витаминов. Водорастворимые витамины включают витамин C и комплекс витаминов B (тиамин, рибофлавин, ниацин, пантотеновая кислота, пиридоксин, биотин, фолат и кобаламин).

Комплекс витаминов B и витамин C содержатся во многих продуктах питания, особенно в овощах и фруктах, а также в молочных продуктах, мясе, бобовых, горохе, печени, яйцах, а также обогащенных зерновых и злаках.Комплекс витаминов B не только служит кофакторами в биохимических реакциях, но и жизненно важен для нормального роста и развития тела, здоровой кожи, правильного функционирования нервов и сердца, а также образования красных кровяных телец. Общий дефицит водорастворимых витаминов в Северной Америке встречается редко, хотя он может проявляться при расстройстве, вызванном употреблением алкоголя, синдромах мальабсорбции, строгом веганстве и недоедании.

Проблемы, вызывающие озабоченность

Как указано выше, дефицит водорастворимых витаминов в Северной Америке встречается редко.Однако дефицит может быть характерным признаком расстройства, связанного с употреблением алкоголя, недоедания и синдромов мальабсорбции, таких как синдром короткой кишки. При синдроме короткой кишки происходит удаление большой части тонкой кишки по разным причинам, таким как болезнь Крона, некротический энтероколит, травматическое повреждение, непроходимость или рак. Тонкая кишка является местом всасывания всех витаминов, и если значительная часть удалена хирургическим путем (обычно достаточно, чтобы осталось менее 200 см кишечника), организм не сможет адекватно усваивать витамины.Лечение включает прием витаминов. [1]

Тестирование

Хотя заманчиво просто получить уровни водорастворимых витаминов в моче или сыворотке, они отражают только текущие уровни витаминов в крови и не могут приблизиться к уровням накопления. Альтернативные формы тестирования включают иммуноанализ, хроматографические методы, химические методы, жидкостную хроматографию высокого давления и капиллярный электрофорез, в зависимости от тестируемого витамина [2]. При дефиците витамина B12 (цианокобаламина) и фолиевой кислоты, как обсуждается ниже, важно получить полный анализ крови (проверка MCV, гематокрита и гемоглобина) в дополнение к уровням метилмалоновой кислоты и гомоцистеина.

Клиническая значимость

Витамины подразделяются на две категории в зависимости от того, как они всасываются и хранятся. Водорастворимые витамины растворяются в воде при попадании в организм. Из-за этого люди не могут хранить избыточное количество водорастворимых витаминов для последующего использования. Существует девять водорастворимых витаминов: витамины группы B — фолиевая кислота, тиамин, рибофлавин, ниацин, пантотеновая кислота, биотин, витамин B6 и витамин B12 — и витамин C. Дефицит любого из этих водорастворимых витаминов приводит к клинический синдром, который может привести к тяжелой заболеваемости и смертности.

  • Тиамин (B1) является кофактором (TPP) нескольких ферментов, включая пируватдегидрогеназу, альфа-кетоглутарат, транскетолазу и дегидрогеназу кетокислоты с разветвленной цепью, все из которых участвуют в расщеплении глюкозы. Дефицит может привести к истощению аденозинтрифосфата (АТФ) и часто в первую очередь поражает высокоаэробные ткани, такие как мозг, нервы и сердце. При поражении сердца это называется влажным бери-бери и характеризуется сердечной недостаточностью с высоким выбросом, отеками и одышкой при физической нагрузке.Когда поражается нервная система, это называется сухим бери-бери, который характеризуется полиневритом и симметричным истощением мышц. Повреждение медиального дорсального ядра таламуса и маммиллярных тел в головном мозге может привести к состоянию, называемому энцефалопатией Вернике, признанным классической триадой спутанности сознания, офтальмоплегии и атаксии, или синдромом Вернике-Корсакова при конфабуляции, изменении личности, и потеря памяти присутствует. [3] Дефицит тиамина часто встречается у пациентов с расстройством, вызванным употреблением алкоголя, вторичным по отношению к недоеданию и мальабсорбции, в дополнение к пациентам, страдающим от недоедания.
  • Рибофлавин (B2) является кофактором окислительно-восстановительных реакций (FAD и FMN). Дефицит приводит к хейлозу (воспалению губ и трещин ротовой полости) и васкуляризации роговицы. Следует отметить, что ультрафиолетовый (УФ) свет может разрушить рибофлавин; следовательно, он всегда упакован в непрозрачные контейнеры. [4]
  • Ниацин (B3) также используется в окислительно-восстановительных реакциях (как НАД + и НАДФ +) и является производным триптофана. Дефицит может проявляться в виде пеллагры, также известной как трехмерные изображения: диарея, дерматит и деменция.Дефицит редко встречается в США, но может возникать у алкоголиков и людей с недоеданием. Ниацин можно использовать для лечения дислипидемии, а побочным эффектом является покраснение лица, которого можно избежать, применяя аспирин. [5]
  • Пантотеновая кислота (B5) является компонентом кофермента А и синтазы жирных кислот, которые необходимы для производства энергии и образования гормонов. Дефицит характеризуется дерматитом, энтеритом, алопецией и надпочечниковой недостаточностью [6].
  • Пиридоксин (B6) превращается в пиридоксальфосфат (PLP) и является частью реакций, включая трансаминирование, декарбоксилирование и гликогенфосфорилазу.Он имеет решающее значение для образования красных кровяных телец, и его дефицит может привести к сидеробластной анемии, повышенной раздражительности, судорогам, периферической невропатии и спутанности сознания. Периферическая невропатия является потенциальным побочным эффектом изониазида, ключевого препарата, используемого при лечении туберкулеза, и его обычно дополняют B6. [7]
  • Биотин (B7) необходим для метаболизма белков, жиров и углеводов. Дефицит может привести к мышечным болям, проблемам с сердцем, анемии и депрессии.Кроме того, поскольку биотин вносит свой вклад в образование кератина, биотин стал популярен как добавка для улучшения качества волос, кожи и ногтей. Большие, нерегулируемые дозы биотина могут исказить множество клинических тестов, включая тесты на щитовидную железу Т3 и Т4, которые могут быть либо ложно завышены, либо ложно занижены в зависимости от конкретного анализа; это потому, что почти все иммуноанализы основаны на притяжении биотина и стрептавидина. Это связывание также отвечает за дефицит биотина, наблюдаемый в результате хронического потребления большого количества сырых яичных белков, поскольку сырые яичные белки содержат большое количество интактного авидина, который прочно связывает биотин.Когда яичные белки готовятся, авидин денатурирует и не так сильно связывает биотин. [8] Следует отметить, что добавки биотина не влияют на уровень ТТГ.
  • Фолат (B9) превращается в тетрагидрофолат и жизненно важен для синтеза ДНК и РНК. Дефицит может привести к дефектам нервной трубки, побуждающим к добавлению фолиевой кислоты во время беременности, и макроцитарной (MCV> 100) мегалобластной анемии. Дефицит фолиевой кислоты также может быть признаком расстройства, связанного с употреблением алкоголя. [9]
  • Кобаламин (B12) необходим для эритропоэза и роста нервной системы.Дефицит может привести к злокачественной анемии и подострой комбинированной дегенерации спинного мозга. Макроцитарная мегалобластная анемия из-за дефицита B12 проявляется аналогично дефициту фолиевой кислоты, и для их дифференциации необходимо получить уровни гомоцистеина и метилмалоновой кислоты в сыворотке крови. При дефиците фолиевой кислоты уровень гомоцистеина будет повышаться, но уровень метилмалоновой кислоты будет нормальным. При дефиците витамина B12 уровни гомоцистеина и метилмалоновой кислоты будут повышенными. Кроме того, дефицит B12 будет проявляться неврологическими симптомами, тогда как дефицит фолиевой кислоты — нет.[10]
  • Витамин С (аскорбиновая кислота, аскорбат) необходим для роста коллагена, заживления ран, образования костей, усиления иммунной системы, абсорбции железа, укрепления кровеносных сосудов и действия как антиоксидант. Когда возникает дефицит, это может привести к цинге, которая может проявляться опухшими и кровоточащими деснами, потерей зубов, плохим заживлением ран и плохим ростом тканей. [11]

Дополнительное образование / обзорные вопросы

Список литературы

1.
Braga CB, Vannucchi H, Freire CM, Marchini JS, Jordão AA, da Cunha SF.Витамины сыворотки крови у взрослых пациентов с синдромом короткой кишки, получающих периодическое парентеральное питание. JPEN J Parenter Enteral Nutr. 2011 Июль; 35 (4): 493-8. [PubMed: 21628608]
2.
МакЛейш С.А., Берт К., Папасулиотис К. Аналитическая оценка качества и сравнение методов иммуноанализов для измерения сывороточного кобаламина и фолиевой кислоты у собак и кошек. J Vet Diagn Invest. 2019 Март; 31 (2): 164-174. [Бесплатная статья PMC: PMC6838819] [PubMed: 30638139]
3.
Ajob L, Brännström I, Ott M, Werneke U.[Энцефалопатия Вернике]. Lakartidningen. 12 сентября 2017 г .; 114 [PubMed: 30299532]
4.
Баласубраманиам С., Христодулу Дж., Рахман С. Нарушения метаболизма рибофлавина. J Inherit Metab Dis. 2019 июл; 42 (4): 608-619. [PubMed: 30680745]
5.
Banka SS, Thachil R, Levine A, Lin H, Kaafarani H, Lee J. Рандомизированное контролируемое испытание различных схем приема аспирина для уменьшения приливов, вызванных ниацином. Am J Health Syst Pharm. 2017 июн 15; 74 (12): 898-903. [PubMed: 28432049]
6.
Li L, Feng L, Jiang WD, Jiang J, Wu P, Kuang SY, Tang L, Tang WN, Zhang YA, Zhou XQ, Liu Y. Дефицит и избыток пантотеновой кислоты в пище подавляют рост, иммунную и физическую слизистую оболочку кишечника. функционирует, регулируя пути передачи сигналов NF-κB, TOR, Nrf2 и MLCK у белого амура (Ctenopharyngodon idella). Fish Shellfish Immunol. 2015 август; 45 (2): 399-413. [PubMed: 25957886]
7.
Бхаргава М., Бхаргава А. Пиридоксин для пациентов, страдающих лекарственно-чувствительным туберкулезом в Индии.Действия общественного здравоохранения. 2018 21 июня; 8 (2): 97. [Бесплатная статья PMC: PMC6012958] [PubMed: 29946528]
8.
Пуассонье Л.А., Симпсон С.Дж., Дюссютур А. Наблюдения за «повреждением яичного белка» у муравьев. PLoS One. 2014; 9 (11): e112801. [Бесплатная статья PMC: PMC4231089] [PubMed: 25392989]
9.
Sanvisens A, Zuluaga P, Pineda M, Fuster D, Bolao F, Juncà J, Tor J, Muga R. Дефицит фолиевой кислоты у пациентов, обращающихся за лечением алкоголем беспорядок в употреблении. Зависимость от наркотиков и алкоголя. 2017 г. 01 ноября; 180: 417-422.[PubMed: 28988003]
10.
Нагао Т., Хирокава М. Диагностика и лечение макроцитарной анемии у взрослых. J Gen Fam Med. 2017 Октябрь; 18 (5): 200-204. [Бесплатная статья PMC: PMC5689413] [PubMed: 29264027]
11.
Халифе Р., Грико А., Хамиса К., Тинмоу А., Мак-Кадден К., Сайденберг Э. Цинга, старая история в новое время: опыт гематолога. Blood Cells Mol Dis. 2019 Май; 76: 40-44. [PubMed: 30704850]

Биохимия, водорастворимые витамины — StatPearls

Введение

Витамины играют жизненно важную роль во многих биохимических функциях в организме человека и являются важными компонентами для поддержания оптимального здоровья.Существует две основные группы витаминов — жирорастворимые (легко сохраняются в жире при абсорбции) и водорастворимые (вымываются и с трудом хранятся). Хотя адекватное потребление всех витаминов важно, необходимо регулярное потребление, чтобы избежать дефицита из-за преходящего характера водорастворимых витаминов. Водорастворимые витамины включают витамин C и комплекс витаминов B (тиамин, рибофлавин, ниацин, пантотеновая кислота, пиридоксин, биотин, фолат и кобаламин).

Комплекс витаминов B и витамин C содержатся во многих продуктах питания, особенно в овощах и фруктах, а также в молочных продуктах, мясе, бобовых, горохе, печени, яйцах, а также обогащенных зерновых и злаках.Комплекс витаминов B не только служит кофакторами в биохимических реакциях, но и жизненно важен для нормального роста и развития тела, здоровой кожи, правильного функционирования нервов и сердца, а также образования красных кровяных телец. Общий дефицит водорастворимых витаминов в Северной Америке встречается редко, хотя он может проявляться при расстройстве, вызванном употреблением алкоголя, синдромах мальабсорбции, строгом веганстве и недоедании.

Проблемы, вызывающие озабоченность

Как указано выше, дефицит водорастворимых витаминов в Северной Америке встречается редко.Однако дефицит может быть характерным признаком расстройства, связанного с употреблением алкоголя, недоедания и синдромов мальабсорбции, таких как синдром короткой кишки. При синдроме короткой кишки происходит удаление большой части тонкой кишки по разным причинам, таким как болезнь Крона, некротический энтероколит, травматическое повреждение, непроходимость или рак. Тонкая кишка является местом всасывания всех витаминов, и если значительная часть удалена хирургическим путем (обычно достаточно, чтобы осталось менее 200 см кишечника), организм не сможет адекватно усваивать витамины.Лечение включает прием витаминов. [1]

Тестирование

Хотя заманчиво просто получить уровни водорастворимых витаминов в моче или сыворотке, они отражают только текущие уровни витаминов в крови и не могут приблизиться к уровням накопления. Альтернативные формы тестирования включают иммуноанализ, хроматографические методы, химические методы, жидкостную хроматографию высокого давления и капиллярный электрофорез, в зависимости от тестируемого витамина [2]. При дефиците витамина B12 (цианокобаламина) и фолиевой кислоты, как обсуждается ниже, важно получить полный анализ крови (проверка MCV, гематокрита и гемоглобина) в дополнение к уровням метилмалоновой кислоты и гомоцистеина.

Клиническая значимость

Витамины подразделяются на две категории в зависимости от того, как они всасываются и хранятся. Водорастворимые витамины растворяются в воде при попадании в организм. Из-за этого люди не могут хранить избыточное количество водорастворимых витаминов для последующего использования. Существует девять водорастворимых витаминов: витамины группы B — фолиевая кислота, тиамин, рибофлавин, ниацин, пантотеновая кислота, биотин, витамин B6 и витамин B12 — и витамин C. Дефицит любого из этих водорастворимых витаминов приводит к клинический синдром, который может привести к тяжелой заболеваемости и смертности.

  • Тиамин (B1) является кофактором (TPP) нескольких ферментов, включая пируватдегидрогеназу, альфа-кетоглутарат, транскетолазу и дегидрогеназу кетокислоты с разветвленной цепью, все из которых участвуют в расщеплении глюкозы. Дефицит может привести к истощению аденозинтрифосфата (АТФ) и часто в первую очередь поражает высокоаэробные ткани, такие как мозг, нервы и сердце. При поражении сердца это называется влажным бери-бери и характеризуется сердечной недостаточностью с высоким выбросом, отеками и одышкой при физической нагрузке.Когда поражается нервная система, это называется сухим бери-бери, который характеризуется полиневритом и симметричным истощением мышц. Повреждение медиального дорсального ядра таламуса и маммиллярных тел в головном мозге может привести к состоянию, называемому энцефалопатией Вернике, признанным классической триадой спутанности сознания, офтальмоплегии и атаксии, или синдромом Вернике-Корсакова при конфабуляции, изменении личности, и потеря памяти присутствует. [3] Дефицит тиамина часто встречается у пациентов с расстройством, вызванным употреблением алкоголя, вторичным по отношению к недоеданию и мальабсорбции, в дополнение к пациентам, страдающим от недоедания.
  • Рибофлавин (B2) является кофактором окислительно-восстановительных реакций (FAD и FMN). Дефицит приводит к хейлозу (воспалению губ и трещин ротовой полости) и васкуляризации роговицы. Следует отметить, что ультрафиолетовый (УФ) свет может разрушить рибофлавин; следовательно, он всегда упакован в непрозрачные контейнеры. [4]
  • Ниацин (B3) также используется в окислительно-восстановительных реакциях (как НАД + и НАДФ +) и является производным триптофана. Дефицит может проявляться в виде пеллагры, также известной как трехмерные изображения: диарея, дерматит и деменция.Дефицит редко встречается в США, но может возникать у алкоголиков и людей с недоеданием. Ниацин можно использовать для лечения дислипидемии, а побочным эффектом является покраснение лица, которого можно избежать, применяя аспирин. [5]
  • Пантотеновая кислота (B5) является компонентом кофермента А и синтазы жирных кислот, которые необходимы для производства энергии и образования гормонов. Дефицит характеризуется дерматитом, энтеритом, алопецией и надпочечниковой недостаточностью [6].
  • Пиридоксин (B6) превращается в пиридоксальфосфат (PLP) и является частью реакций, включая трансаминирование, декарбоксилирование и гликогенфосфорилазу.Он имеет решающее значение для образования красных кровяных телец, и его дефицит может привести к сидеробластной анемии, повышенной раздражительности, судорогам, периферической невропатии и спутанности сознания. Периферическая невропатия является потенциальным побочным эффектом изониазида, ключевого препарата, используемого при лечении туберкулеза, и его обычно дополняют B6. [7]
  • Биотин (B7) необходим для метаболизма белков, жиров и углеводов. Дефицит может привести к мышечным болям, проблемам с сердцем, анемии и депрессии.Кроме того, поскольку биотин вносит свой вклад в образование кератина, биотин стал популярен как добавка для улучшения качества волос, кожи и ногтей. Большие, нерегулируемые дозы биотина могут исказить множество клинических тестов, включая тесты на щитовидную железу Т3 и Т4, которые могут быть либо ложно завышены, либо ложно занижены в зависимости от конкретного анализа; это потому, что почти все иммуноанализы основаны на притяжении биотина и стрептавидина. Это связывание также отвечает за дефицит биотина, наблюдаемый в результате хронического потребления большого количества сырых яичных белков, поскольку сырые яичные белки содержат большое количество интактного авидина, который прочно связывает биотин.Когда яичные белки готовятся, авидин денатурирует и не так сильно связывает биотин. [8] Следует отметить, что добавки биотина не влияют на уровень ТТГ.
  • Фолат (B9) превращается в тетрагидрофолат и жизненно важен для синтеза ДНК и РНК. Дефицит может привести к дефектам нервной трубки, побуждающим к добавлению фолиевой кислоты во время беременности, и макроцитарной (MCV> 100) мегалобластной анемии. Дефицит фолиевой кислоты также может быть признаком расстройства, связанного с употреблением алкоголя. [9]
  • Кобаламин (B12) необходим для эритропоэза и роста нервной системы.Дефицит может привести к злокачественной анемии и подострой комбинированной дегенерации спинного мозга. Макроцитарная мегалобластная анемия из-за дефицита B12 проявляется аналогично дефициту фолиевой кислоты, и для их дифференциации необходимо получить уровни гомоцистеина и метилмалоновой кислоты в сыворотке крови. При дефиците фолиевой кислоты уровень гомоцистеина будет повышаться, но уровень метилмалоновой кислоты будет нормальным. При дефиците витамина B12 уровни гомоцистеина и метилмалоновой кислоты будут повышенными. Кроме того, дефицит B12 будет проявляться неврологическими симптомами, тогда как дефицит фолиевой кислоты — нет.[10]
  • Витамин С (аскорбиновая кислота, аскорбат) необходим для роста коллагена, заживления ран, образования костей, усиления иммунной системы, абсорбции железа, укрепления кровеносных сосудов и действия как антиоксидант. Когда возникает дефицит, это может привести к цинге, которая может проявляться опухшими и кровоточащими деснами, потерей зубов, плохим заживлением ран и плохим ростом тканей. [11]

Дополнительное образование / обзорные вопросы

Список литературы

1.
Braga CB, Vannucchi H, Freire CM, Marchini JS, Jordão AA, da Cunha SF.Витамины сыворотки крови у взрослых пациентов с синдромом короткой кишки, получающих периодическое парентеральное питание. JPEN J Parenter Enteral Nutr. 2011 Июль; 35 (4): 493-8. [PubMed: 21628608]
2.
МакЛейш С.А., Берт К., Папасулиотис К. Аналитическая оценка качества и сравнение методов иммуноанализов для измерения сывороточного кобаламина и фолиевой кислоты у собак и кошек. J Vet Diagn Invest. 2019 Март; 31 (2): 164-174. [Бесплатная статья PMC: PMC6838819] [PubMed: 30638139]
3.
Ajob L, Brännström I, Ott M, Werneke U.[Энцефалопатия Вернике]. Lakartidningen. 12 сентября 2017 г .; 114 [PubMed: 30299532]
4.
Баласубраманиам С., Христодулу Дж., Рахман С. Нарушения метаболизма рибофлавина. J Inherit Metab Dis. 2019 июл; 42 (4): 608-619. [PubMed: 30680745]
5.
Banka SS, Thachil R, Levine A, Lin H, Kaafarani H, Lee J. Рандомизированное контролируемое испытание различных схем приема аспирина для уменьшения приливов, вызванных ниацином. Am J Health Syst Pharm. 2017 июн 15; 74 (12): 898-903. [PubMed: 28432049]
6.
Li L, Feng L, Jiang WD, Jiang J, Wu P, Kuang SY, Tang L, Tang WN, Zhang YA, Zhou XQ, Liu Y. Дефицит и избыток пантотеновой кислоты в пище подавляют рост, иммунную и физическую слизистую оболочку кишечника. функционирует, регулируя пути передачи сигналов NF-κB, TOR, Nrf2 и MLCK у белого амура (Ctenopharyngodon idella). Fish Shellfish Immunol. 2015 август; 45 (2): 399-413. [PubMed: 25957886]
7.
Бхаргава М., Бхаргава А. Пиридоксин для пациентов, страдающих лекарственно-чувствительным туберкулезом в Индии.Действия общественного здравоохранения. 2018 21 июня; 8 (2): 97. [Бесплатная статья PMC: PMC6012958] [PubMed: 29946528]
8.
Пуассонье Л.А., Симпсон С.Дж., Дюссютур А. Наблюдения за «повреждением яичного белка» у муравьев. PLoS One. 2014; 9 (11): e112801. [Бесплатная статья PMC: PMC4231089] [PubMed: 25392989]
9.
Sanvisens A, Zuluaga P, Pineda M, Fuster D, Bolao F, Juncà J, Tor J, Muga R. Дефицит фолиевой кислоты у пациентов, обращающихся за лечением алкоголем беспорядок в употреблении. Зависимость от наркотиков и алкоголя. 2017 г. 01 ноября; 180: 417-422.[PubMed: 28988003]
10.
Нагао Т., Хирокава М. Диагностика и лечение макроцитарной анемии у взрослых. J Gen Fam Med. 2017 Октябрь; 18 (5): 200-204. [Бесплатная статья PMC: PMC5689413] [PubMed: 29264027]
11.
Халифе Р., Грико А., Хамиса К., Тинмоу А., Мак-Кадден К., Сайденберг Э. Цинга, старая история в новое время: опыт гематолога. Blood Cells Mol Dis. 2019 Май; 76: 40-44. [PubMed: 30704850]

Биохимия, водорастворимые витамины — StatPearls

Введение

Витамины играют жизненно важную роль во многих биохимических функциях в организме человека и являются важными компонентами для поддержания оптимального здоровья.Существует две основные группы витаминов — жирорастворимые (легко сохраняются в жире при абсорбции) и водорастворимые (вымываются и с трудом хранятся). Хотя адекватное потребление всех витаминов важно, необходимо регулярное потребление, чтобы избежать дефицита из-за преходящего характера водорастворимых витаминов. Водорастворимые витамины включают витамин C и комплекс витаминов B (тиамин, рибофлавин, ниацин, пантотеновая кислота, пиридоксин, биотин, фолат и кобаламин).

Комплекс витаминов B и витамин C содержатся во многих продуктах питания, особенно в овощах и фруктах, а также в молочных продуктах, мясе, бобовых, горохе, печени, яйцах, а также обогащенных зерновых и злаках.Комплекс витаминов B не только служит кофакторами в биохимических реакциях, но и жизненно важен для нормального роста и развития тела, здоровой кожи, правильного функционирования нервов и сердца, а также образования красных кровяных телец. Общий дефицит водорастворимых витаминов в Северной Америке встречается редко, хотя он может проявляться при расстройстве, вызванном употреблением алкоголя, синдромах мальабсорбции, строгом веганстве и недоедании.

Проблемы, вызывающие озабоченность

Как указано выше, дефицит водорастворимых витаминов в Северной Америке встречается редко.Однако дефицит может быть характерным признаком расстройства, связанного с употреблением алкоголя, недоедания и синдромов мальабсорбции, таких как синдром короткой кишки. При синдроме короткой кишки происходит удаление большой части тонкой кишки по разным причинам, таким как болезнь Крона, некротический энтероколит, травматическое повреждение, непроходимость или рак. Тонкая кишка является местом всасывания всех витаминов, и если значительная часть удалена хирургическим путем (обычно достаточно, чтобы осталось менее 200 см кишечника), организм не сможет адекватно усваивать витамины.Лечение включает прием витаминов. [1]

Тестирование

Хотя заманчиво просто получить уровни водорастворимых витаминов в моче или сыворотке, они отражают только текущие уровни витаминов в крови и не могут приблизиться к уровням накопления. Альтернативные формы тестирования включают иммуноанализ, хроматографические методы, химические методы, жидкостную хроматографию высокого давления и капиллярный электрофорез, в зависимости от тестируемого витамина [2]. При дефиците витамина B12 (цианокобаламина) и фолиевой кислоты, как обсуждается ниже, важно получить полный анализ крови (проверка MCV, гематокрита и гемоглобина) в дополнение к уровням метилмалоновой кислоты и гомоцистеина.

Клиническая значимость

Витамины подразделяются на две категории в зависимости от того, как они всасываются и хранятся. Водорастворимые витамины растворяются в воде при попадании в организм. Из-за этого люди не могут хранить избыточное количество водорастворимых витаминов для последующего использования. Существует девять водорастворимых витаминов: витамины группы B — фолиевая кислота, тиамин, рибофлавин, ниацин, пантотеновая кислота, биотин, витамин B6 и витамин B12 — и витамин C. Дефицит любого из этих водорастворимых витаминов приводит к клинический синдром, который может привести к тяжелой заболеваемости и смертности.

  • Тиамин (B1) является кофактором (TPP) нескольких ферментов, включая пируватдегидрогеназу, альфа-кетоглутарат, транскетолазу и дегидрогеназу кетокислоты с разветвленной цепью, все из которых участвуют в расщеплении глюкозы. Дефицит может привести к истощению аденозинтрифосфата (АТФ) и часто в первую очередь поражает высокоаэробные ткани, такие как мозг, нервы и сердце. При поражении сердца это называется влажным бери-бери и характеризуется сердечной недостаточностью с высоким выбросом, отеками и одышкой при физической нагрузке.Когда поражается нервная система, это называется сухим бери-бери, который характеризуется полиневритом и симметричным истощением мышц. Повреждение медиального дорсального ядра таламуса и маммиллярных тел в головном мозге может привести к состоянию, называемому энцефалопатией Вернике, признанным классической триадой спутанности сознания, офтальмоплегии и атаксии, или синдромом Вернике-Корсакова при конфабуляции, изменении личности, и потеря памяти присутствует. [3] Дефицит тиамина часто встречается у пациентов с расстройством, вызванным употреблением алкоголя, вторичным по отношению к недоеданию и мальабсорбции, в дополнение к пациентам, страдающим от недоедания.
  • Рибофлавин (B2) является кофактором окислительно-восстановительных реакций (FAD и FMN). Дефицит приводит к хейлозу (воспалению губ и трещин ротовой полости) и васкуляризации роговицы. Следует отметить, что ультрафиолетовый (УФ) свет может разрушить рибофлавин; следовательно, он всегда упакован в непрозрачные контейнеры. [4]
  • Ниацин (B3) также используется в окислительно-восстановительных реакциях (как НАД + и НАДФ +) и является производным триптофана. Дефицит может проявляться в виде пеллагры, также известной как трехмерные изображения: диарея, дерматит и деменция.Дефицит редко встречается в США, но может возникать у алкоголиков и людей с недоеданием. Ниацин можно использовать для лечения дислипидемии, а побочным эффектом является покраснение лица, которого можно избежать, применяя аспирин. [5]
  • Пантотеновая кислота (B5) является компонентом кофермента А и синтазы жирных кислот, которые необходимы для производства энергии и образования гормонов. Дефицит характеризуется дерматитом, энтеритом, алопецией и надпочечниковой недостаточностью [6].
  • Пиридоксин (B6) превращается в пиридоксальфосфат (PLP) и является частью реакций, включая трансаминирование, декарбоксилирование и гликогенфосфорилазу.Он имеет решающее значение для образования красных кровяных телец, и его дефицит может привести к сидеробластной анемии, повышенной раздражительности, судорогам, периферической невропатии и спутанности сознания. Периферическая невропатия является потенциальным побочным эффектом изониазида, ключевого препарата, используемого при лечении туберкулеза, и его обычно дополняют B6. [7]
  • Биотин (B7) необходим для метаболизма белков, жиров и углеводов. Дефицит может привести к мышечным болям, проблемам с сердцем, анемии и депрессии.Кроме того, поскольку биотин вносит свой вклад в образование кератина, биотин стал популярен как добавка для улучшения качества волос, кожи и ногтей. Большие, нерегулируемые дозы биотина могут исказить множество клинических тестов, включая тесты на щитовидную железу Т3 и Т4, которые могут быть либо ложно завышены, либо ложно занижены в зависимости от конкретного анализа; это потому, что почти все иммуноанализы основаны на притяжении биотина и стрептавидина. Это связывание также отвечает за дефицит биотина, наблюдаемый в результате хронического потребления большого количества сырых яичных белков, поскольку сырые яичные белки содержат большое количество интактного авидина, который прочно связывает биотин.Когда яичные белки готовятся, авидин денатурирует и не так сильно связывает биотин. [8] Следует отметить, что добавки биотина не влияют на уровень ТТГ.
  • Фолат (B9) превращается в тетрагидрофолат и жизненно важен для синтеза ДНК и РНК. Дефицит может привести к дефектам нервной трубки, побуждающим к добавлению фолиевой кислоты во время беременности, и макроцитарной (MCV> 100) мегалобластной анемии. Дефицит фолиевой кислоты также может быть признаком расстройства, связанного с употреблением алкоголя. [9]
  • Кобаламин (B12) необходим для эритропоэза и роста нервной системы.Дефицит может привести к злокачественной анемии и подострой комбинированной дегенерации спинного мозга. Макроцитарная мегалобластная анемия из-за дефицита B12 проявляется аналогично дефициту фолиевой кислоты, и для их дифференциации необходимо получить уровни гомоцистеина и метилмалоновой кислоты в сыворотке крови. При дефиците фолиевой кислоты уровень гомоцистеина будет повышаться, но уровень метилмалоновой кислоты будет нормальным. При дефиците витамина B12 уровни гомоцистеина и метилмалоновой кислоты будут повышенными. Кроме того, дефицит B12 будет проявляться неврологическими симптомами, тогда как дефицит фолиевой кислоты — нет.[10]
  • Витамин С (аскорбиновая кислота, аскорбат) необходим для роста коллагена, заживления ран, образования костей, усиления иммунной системы, абсорбции железа, укрепления кровеносных сосудов и действия как антиоксидант. Когда возникает дефицит, это может привести к цинге, которая может проявляться опухшими и кровоточащими деснами, потерей зубов, плохим заживлением ран и плохим ростом тканей. [11]

Дополнительное образование / обзорные вопросы

Список литературы

1.
Braga CB, Vannucchi H, Freire CM, Marchini JS, Jordão AA, da Cunha SF.Витамины сыворотки крови у взрослых пациентов с синдромом короткой кишки, получающих периодическое парентеральное питание. JPEN J Parenter Enteral Nutr. 2011 Июль; 35 (4): 493-8. [PubMed: 21628608]
2.
МакЛейш С.А., Берт К., Папасулиотис К. Аналитическая оценка качества и сравнение методов иммуноанализов для измерения сывороточного кобаламина и фолиевой кислоты у собак и кошек. J Vet Diagn Invest. 2019 Март; 31 (2): 164-174. [Бесплатная статья PMC: PMC6838819] [PubMed: 30638139]
3.
Ajob L, Brännström I, Ott M, Werneke U.[Энцефалопатия Вернике]. Lakartidningen. 12 сентября 2017 г .; 114 [PubMed: 30299532]
4.
Баласубраманиам С., Христодулу Дж., Рахман С. Нарушения метаболизма рибофлавина. J Inherit Metab Dis. 2019 июл; 42 (4): 608-619. [PubMed: 30680745]
5.
Banka SS, Thachil R, Levine A, Lin H, Kaafarani H, Lee J. Рандомизированное контролируемое испытание различных схем приема аспирина для уменьшения приливов, вызванных ниацином. Am J Health Syst Pharm. 2017 июн 15; 74 (12): 898-903. [PubMed: 28432049]
6.
Li L, Feng L, Jiang WD, Jiang J, Wu P, Kuang SY, Tang L, Tang WN, Zhang YA, Zhou XQ, Liu Y. Дефицит и избыток пантотеновой кислоты в пище подавляют рост, иммунную и физическую слизистую оболочку кишечника. функционирует, регулируя пути передачи сигналов NF-κB, TOR, Nrf2 и MLCK у белого амура (Ctenopharyngodon idella). Fish Shellfish Immunol. 2015 август; 45 (2): 399-413. [PubMed: 25957886]
7.
Бхаргава М., Бхаргава А. Пиридоксин для пациентов, страдающих лекарственно-чувствительным туберкулезом в Индии.Действия общественного здравоохранения. 2018 21 июня; 8 (2): 97. [Бесплатная статья PMC: PMC6012958] [PubMed: 29946528]
8.
Пуассонье Л.А., Симпсон С.Дж., Дюссютур А. Наблюдения за «повреждением яичного белка» у муравьев. PLoS One. 2014; 9 (11): e112801. [Бесплатная статья PMC: PMC4231089] [PubMed: 25392989]
9.
Sanvisens A, Zuluaga P, Pineda M, Fuster D, Bolao F, Juncà J, Tor J, Muga R. Дефицит фолиевой кислоты у пациентов, обращающихся за лечением алкоголем беспорядок в употреблении. Зависимость от наркотиков и алкоголя. 2017 г. 01 ноября; 180: 417-422.[PubMed: 28988003]
10.
Нагао Т., Хирокава М. Диагностика и лечение макроцитарной анемии у взрослых. J Gen Fam Med. 2017 Октябрь; 18 (5): 200-204. [Бесплатная статья PMC: PMC5689413] [PubMed: 29264027]
11.
Халифе Р., Грико А., Хамиса К., Тинмоу А., Мак-Кадден К., Сайденберг Э. Цинга, старая история в новое время: опыт гематолога. Blood Cells Mol Dis. 2019 Май; 76: 40-44. [PubMed: 30704850]

Классификация витаминов: водорастворимые и жирорастворимые — видео и стенограмма урока

Жирорастворимые витамины

Витамины классифицируются по их растворимости или, другими словами, способности витамина растворяться в другом веществе.Например, жирорастворимых витамина — это витамины, растворяющиеся в жире. Поскольку жир легко накапливается в организме, жирорастворимые витамины могут накапливаться в нем. Это означает, что их можно накапливать и сохранять для дальнейшего использования. Жирорастворимые витамины — это A, D, E и K.

Эти четыре буквы обозначают четыре разных витамина, но если вы попытаетесь произнести их так, как будто они пишут слово, вы можете произнести их как «чердак». Итак, отличный способ запомнить жирорастворимые витамины — это «Толстый кот на чердаке».«Эти витамины важны для нормального функционирования вашего тела.

Например, ваша мама когда-нибудь говорила вам есть морковь, чтобы вы могли лучше видеть ночью? Это связано с тем, что морковь содержит витамин А, улучшающий зрение. Или, может быть, твоя мама посоветовала тебе выйти на улицу и поиграть на солнышке. Это также был хороший совет, потому что пребывание на солнце помогает вашему организму вырабатывать витамин D, который помогает усвоению кальция для здоровых костей.

Витамин Е помогает с «иммунитом-Е», потому что он действует как антиоксидант, защищая ваши клетки от свободных радикалов.А витамин К необходим для свертывания крови, или это поможет вам вспомнить этот факт, если вы укажете свертываемость с помощью буквы «К» и подумаете о витамине К как о витамине «К-лоттинг» крови?

Водорастворимые витамины

Если витамин не является жирорастворимым, то он классифицируется как один из водорастворимых витаминов , которые являются витаминами, растворяющимися в воде. Поскольку ваше тело представляет собой водянистую среду, эти витамины могут довольно легко перемещаться по вашему телу, и они также могут легко вымываться с мочой.Итак, ваш организм не накапливает водорастворимые витамины, и вам необходимо ежедневно пополнять их запасы.

Водорастворимые витамины включают витамины B-комплекса и витамин C. Первоначально считалось, что витамины B — это всего лишь один витамин, но позже было обнаружено, что они представляют собой группу витаминов с разными характеристиками; Вот почему витамины группы В имеют номера и разные названия. Есть восемь витаминов группы B, включая витамин B1, B2, B3, B5, B6, B7, B9 и B12.

Некоторые витамины, такие как витамин B6 и B12, обычно обозначаются номерами, но все восемь из этих витаминов имеют соответствующие названия.По порядку их названия — тиамин, рибофлавин, ниацин, пантотеновая кислота, пиридоксин, биотин, фолат и кобаламин. Теперь запоминание всех названий витаминов группы B может показаться попыткой разгадать загадку, поэтому это может помочь вам вспомнить витамины группы B с помощью мнемоники: «Эти загадки требуют практики, практика создает будущего характера».

Витамины B-комплекса важны для получения энергии, поэтому вы можете думать о витаминах B как о «занятых пчелах, полных энергии».«Более конкретно, витамины группы В преобразуют энергию питательных веществ, которые вы едите, в АТФ, который является энергией, на которой работает ваше тело. Большинство витаминов группы В обычно содержится в продуктах всех пищевых групп; однако получить достаточное количество B12 может быть немного сложно. Витамина B12 не хватает в зернах, фруктах и ​​овощах, но он содержится в мясе и молочных продуктах. Из-за этого строгим вегетарианцам иногда приходится тщательно планировать свою диету, чтобы обеспечить получение достаточного количества B12.

Витамин С, также известный как аскорбиновая кислота, — последний оставшийся водорастворимый витамин, о котором стоит говорить.Он играет важную роль в синтезе коллагена, поэтому вы можете назвать витамин С витамином коллагеном. Коллаген — это тип соединительной ткани, которая действует как клей, удерживающий части вашего тела, такие как кости и зубы, на месте.

Несмотря на то, что это важная работа, витамин С получает гораздо большее признание за то, что он помогает вашей иммунной системе. Ваша мама когда-нибудь говорила вам пить апельсиновый сок, чтобы предотвратить простуду? Дело в том, что апельсиновый сок, как и другие фрукты и овощи, содержит витамин С, и этот витамин обладает антиоксидантными свойствами, которые поддерживают вашу иммунную систему и помогают бороться с инфекциями.

Итоги урока

Давайте рассмотрим. Витамины — это органические соединения, которые необходимы для правильного функционирования вашего тела. Для хорошего здоровья вам нужно 13 витаминов. Витамины классифицируются по их растворимости, то есть способности витамина растворяться в другом веществе. Жирорастворимые витамины — это витамины, которые растворяются в жире и включают витамины A, D, E и K. Витамин A помогает со зрением. Витамин D помогает усвоению кальция для здоровых костей. Витамин Е помогает укрепить иммунитет, а витамин К необходим для свертывания крови.

Водорастворимые витамины — это витамины, которые растворяются в воде и включают витамины B-комплекса и витамин C. Существует восемь витаминов B, включая витамин B1, B2, B3, B5, B6, B7, B9 и B12. Каждому из пронумерованных витаминов группы В присвоено соответствующее название. По порядку их названия — тиамин, рибофлавин, ниацин, пантотеновая кислота, пиридоксин, биотин, фолат и кобаламин. Чтобы вспомнить эти имена, используйте мнемонику: «Эти загадки требуют практики, практика создает будущего характера». Витамины группы B важны для получения энергии.Витамин С или аскорбиновая кислота также является водорастворимым витамином. Он играет роль в синтезе коллагена и помогает вашей иммунной системе.

Результаты обучения

Определите свою способность достигать следующих целей после просмотра этого видеоурока:

  • Запомните основные источники витаминов, а также количество витаминов, необходимых для хорошего здоровья
  • Определите жирорастворимые витамины и функции каждого из них в организме
  • Перечислите восемь витаминов группы В и вспомните мнемонику, которая поможет вам вспомнить их названия
  • Подчеркнуть функции водорастворимых витаминов

XIII.Витамины — Руководство по принципам питания животных

В этой главе представлены введение и обсуждение витаминов, которые важны в питании сельскохозяйственных животных.

Новые термины
Антиоксидант
Каротиноид
Холекальциферол
Жирорастворимые витамины
Остеомаляция
Хиноны
Ретинал
Ретинол
Рахит
Токоферол
Водорастворимые витамины

Глава Цель

  • Для ознакомления и обсуждения различных витаминов, важных для здоровья животных, питания и качества пищевых продуктов

Что такое витамины?

Витамины — это группа химически не связанных органических молекул, которые необходимы в незначительных количествах для различных физиологических функций.Название «витамин» произошло от термина жизненно важный амин и относится к группе соединений, играющих определенную роль в метаболизме. Витамины, хотя и являются органическими соединениями, не дают энергии, как другие макроэлементы, и не используются для синтеза структурных соединений. Однако они действуют как предшественники ферментов или коферменты в различных метаболических процессах.

Витамины

  • Не дают энергии, как макроэлементы
  • Действуют как катализаторы в реакциях производства энергии
  • Делает жиры более жидкими или снижает их температуру плавления при повышенном количестве

Большинство витаминов необходимо животному получать с пищей, в то время как некоторые витамины могут синтезироваться микробами рубца и задней кишки или под воздействием солнечного света.Дефицит витаминов в рационе приводит к болезням, снижению продуктивности и благополучия животных, а также снижению иммунитета у сельскохозяйственных животных. Диетические потребности в витаминах очень низкие. В последние годы мегадозы некоторых витаминов (например, витамина E) стали использоваться в рационах животных как средство повышения иммунитета животных и улучшения качества пищевых продуктов.
Общая классификация витаминов основана на их растворимости как жиро- или водорастворимые витамины. Жирорастворимые витамины — это витамин A, витамин D, витамин E и витамин K.К водорастворимым витаминам относятся члены группы B-комплекса и витамин C.

Витамины подразделяются на жиро- и водорастворимые.

Классификация витаминов

1. Жирорастворимые (например, витамин A, витамин D, витамин E, витамин K)
2. Водорастворимые (например, комплексная группа B и витамин C)

Витамины жирорастворимые

  • Витамины A, D, E, K
  • Связано с жиром в процессе пищеварения и всасывания
  • Хранение в печени, жировой ткани и избыточное хранение может быть токсичным для некоторых витаминов (например,г., А и Г)
  • Нет суточной потребности
  • Дефицит очень медленный

Водорастворимые витамины

  • Всего девять, все витамины группы В и витамин С
  • Растворим в воде, избыток выводится с мочой
  • Не требует хранения и менее токсичен
  • Суточная потребность (кроме витамина B12)
  • Служит кофактором в биохимических реакциях
  • Дефицит быстр

Жирорастворимые витамины

Витамин А

Этот витамин был открыт М.Мори в 1922 году как «жирорастворимый фактор», присутствующий в масле и рыбьем жире, и назвал его А. Общий термин витамин А включает несколько родственных соединений, называемых ретинолом (спиртом), сетчаткой (альдегидом) и ретиноевой кислотой (кислотной формой). ; рисунок 13.1). Из этих трех молекул ретинол является биологически активной формой витамина А.

Ретинол — биологически активная форма витамина А.

Витамин А требуется в рационе всех животных. Витамин А в рационе может поступать в виде витамина или через его предшественники каротиноиды, присутствующие в растениях.В кормлении животных большая часть витамина А поступает из синтетических источников, которые можно производить экономично.
Каротиноиды — это растительная форма витамина А или его предшественник (рисунок 13.1). Каротиноиды — это пигменты, присутствующие в растительных клетках (более 600 типов), которые придают темно-оранжевый / желтый цвет растительной пище, такой как морковь, сладкий картофель и тыква. Есть две формы каротиноидов: каротины и ксантофиллы. Среди них каротины (особенно β-каротины) обладают активностью витамина А. Другие каротиноиды, присутствующие в растениях (ксантофиллы), не обладают витаминной активностью и участвуют в обеспечении цветных пигментов.Эти типы каротиноидов все чаще используются в диетах для обогащения цвета оперения (например, экзотических птиц, содержащихся в неволе), пигментации яичного желтка, а также в кормах для аквакультуры и в рационах декоративных рыб.

Рисунок 13.1. Различные формы витамина A

Функции

В организме витамин А выполняет несколько различных функций, включая зрение, рост костей, воспроизводство и поддержание эпителиальных клеток, которые покрывают поверхность тела (например, кожу) и слизистые оболочки полостей тела (например,г., респираторный, мочеполовой, пищеварительный тракт).
Роль витамина А в ночном видении хорошо известна. В стержнях сетчатки сетчатка соединяется с белком, называемым опсином, с образованием родопсина (также называемого визуальным пурпуром). Родопсин чувствителен к свету и позволяет глазу адаптироваться к изменениям интенсивности света. Под воздействием света родопсин расщепляется на сетчатку и опсин. Выделяемая энергия передается через зрительный нерв, ведущий к зрению. Однако отсутствие сетчатки приводит к неэффективной рециркуляции родопсина, делая палочковые клетки нечувствительными к изменениям света, что в конечном итоге приводит к куриной слепоте.
Витамин А необходим для пролиферации и дифференцировки клеток. Витамин А также необходим для выработки мукопротеина, который служит барьером и, таким образом, защищает клетки от бактериального вторжения. Дефицит витамина А может привести к нарушению дифференцировки эпителиальных клеток в зрелые, продуцирующие слизь клетки и к замене нормальных эпителиальных клеток на дисфункциональные, стратифицированные, ороговевшие клетки, что увеличивает восприимчивость к инфекции. Ксерофтальмия — это заболевание у людей и животных, вызванное дефицитом витамина А; это приводит к сухости и раздражению роговицы и конъюнктивы глаза, а также к помутнению и инфекции.
Витамин А также необходим для нормального развития скелета и зубов, а также для репродуктивных процессов. Роль витамина А в росте костей связана с его участием в делении костных клеток (остеокластов и остеобластов) и поддержании клеточных мембран. Витамин А также необходим для репродуктивных функций, таких как сперматогенез и циклы течки.
Витамин А и каротиноиды могут действовать как антиоксиданты, защищая клетки от окислительного стресса, а также участвуют в модуляции клеточно-опосредованных и гуморальных иммунных ответов у животных.

Метаболизм

Витамин А в пище переваривается и всасывается вместе с жирами. В пище витамин А присутствует в виде сложных эфиров, гидролизуется липазой поджелудочной железы и включается в липидные мицеллы. Достигнув микроворсинок, они переносятся в клетки слизистой оболочки, где они реэтерифицируются, включаются в хиломикроны и транспортируются в лимфу для хранения в печени в виде ретиниловых эфиров. Гидролизованные ретиниловые эфиры высвобождают ретинол и образуют комплекс с белками, связывающими ретинол, и транспортируются через кровь в необходимые ткани.
Каротиноиды расщепляются на две части в клетках слизистой оболочки кишечника с образованием сетчатки и восстанавливаются с образованием ретинола. Однако у животных существуют большие различия в биоконверсии каротиноидов в ретинол. Одна МЕ витамина А = 0,6 мкг β-каротинов. Некоторые животные, например кошки, не могут преобразовывать β-каротин в витамин А из-за отсутствия фермента диоксигеназы, расщепляющего β-каротин, и нуждаются в предварительно полученном витамине А из животных источников.

Токсичность

Как жирорастворимый витамин, длительное употребление витамина А может привести к токсическим симптомам.Однако симптомы будут зависеть от вида, возраста и физиологического состояния. При гипервитаминозе сообщается о скелетных аномалиях и утолщении кожи.

Функции Дефицит Превышение
Различные функции, такие как производство пигментов зрения, устойчивость к инфекционным агентам и поддержание здоровья многих эпителиальных клеток Нарушение роста Аномалии скелета
Нарушение целостности эпителия Утолщение кожи
Репродуктивная недостаточность Чешуйчатый дерматит
Отек и образование корок век

Витамин D

Витамин D включает соединение стеролов группы, которое регулирует метаболизм кальция и фосфора в организме.Витамин D образуется в результате облучения стеринов в растениях и на коже животных, и его можно назвать витамином «солнечного света». Двумя основными формами витамина D являются эргокальциферол (витамин D2, активированная растительная форма) и холекальциферол (D3, активированная животная форма; рис. 13.2).

Рисунок 13.2. Растительные и животные формы витамина D

Эргокальциферол (витамин D2) в растениях образуется под воздействием солнечного света после сбора урожая (или травмы), а не в живых клетках растений. Вяленые корма и сено являются хорошими источниками витамина D для пастбищных жвачных животных.Животным, содержащимся в закрытых помещениях, как в современных коммерческих свиноводческих и птицеводческих хозяйствах, без воздействия солнечного света, потребуется витамин D. Активированная животная форма витамина D3 (холекальциферол) является формой, которая важна для других всеядных и плотоядных животных. У большинства животных витамин D2 может превращаться в витамин D3. Эффективность переработки у птицы очень низкая.

Холекальциферол (витамин D3) — это форма витамина D, имеющая питательную ценность для большинства животных.

В организме витамин D3 синтезируется из холестерина, когда он превращается в 7-дегидрохолестерин в коже под воздействием ультрафиолетового излучения.Чтобы стать активным, он переносится из кожи в печень, где гидроксилируется с образованием 25-гидроксихолекальциферола. Это соединение транспортируется через кровь в почки, где оно дополнительно гидроксилируется с образованием 1,25-гидроксихолекальциферола, также называемого кальцитриолом, который является наиболее метаболически активной формой витамина D.

Витамин D — действительно гормон. Он может синтезироваться в организме животного из холестерина.

Функции

Поскольку витамин D вырабатывается в организме и благодаря его регулирующим функциям в гомеостазе кальция и фосфора, он также считается гормоном.В дополнение к этому, другие части тела (желудочно-кишечный тракт, почки, кости) и паратироидные гормоны работают вместе с витамином D в гомеостазе кальция в крови и кальцификации костей. Нормальный уровень кальция в крови достигается путем регулирования абсорбции кальция с пищей из желудочно-кишечного тракта и высвобождения кальция из костей. Белки, связывающие кальций, необходимы для правильного усвоения кальция и фосфора из кишечника. В желудочно-кишечном тракте витамин D стимулирует синтез кальций-связывающих белков, обеспечивая абсорбцию кальция и фосфора из рациона.В состоянии гипокальциемии (низкий уровень кальция в крови) паратироидные гормоны (ПТГ) косвенно стимулируют абсорбцию кальция (из кишечника) и резорбцию (из костей и почечных канальцев), стимулируя выработку витамина D.

Витамин D работает вместе с кишечником, костями и почками, поддерживая уровень кальция в крови.

Витамин D также влияет на нормальный рост и кальцификацию костей, действуя вместе с ПТГ для мобилизации Са из костей и вызывая увеличение резорбции фосфора в почках. В целом витамин D работает вместе с кишечником, костями и почками, поддерживая оптимальный уровень кальция и фосфора в крови, необходимый для нормальной минерализации костей.
Дефицит витамина D приводит к нарушению минерализации костей и аномальному развитию скелета, а также к состоянию, называемому рахитом у молодых животных и остеомаляцией у растущих животных. В каждом из этих случаев недостаточная кальцификация кости приводит к хромоте, искривлению ног и спонтанному перелому длинных костей. Дефицит витамина D можно предотвратить путем воздействия солнечного света в течение нескольких минут, хотя пигментация кожи влияет на количество необходимого солнечного света. Белокожие животные требуют меньше солнечного света, чем темнокожие.Точно так же животные, такие как ламы, имеют более высокие требования из-за природы их высокогорной среды обитания и воздействия солнечной радиации. Витамин D также используется для лечения молочной лихорадки (подробно обсуждается в главе 15) у дойных коров.
Среди источников пищи яичные желтки и мясные субпродукты являются хорошими источниками, которые можно использовать в кормлении домашних животных. Другие концентрированные источники включают жир печени трески. В корм для пищевых животных витамин D (холекальциферол) включен в качестве добавки с витамином D.

Функции Дефицит Превышение
Стероидный гормон. Рахит (молодняк) Аномальное отложение Са в мягких тканях (почки, аорта, легкие).
Синтезируется в коже под воздействием солнечного света Остеомаляция (растущие животные)
Регулирует уровень кальция в крови
Облегчает всасывание кальция из кишечника и тем самым способствует поддержанию гомеостаза кальция

Витамин E

Витамин E — это термин, который используется для описания группы химически родственных соединений, называемых токоферолами и токотриенолами.Среди различных изомеров альфа-токоферол является наиболее активной биологической формой витамина Е и добавляется в рацион животных (рис. 13.3). Другие изомеры с меньшими биологическими эффектами включают β-, γ-, δ-токоферол и α-, β-, γ-, δ-токотриенолы. Наиболее коммерчески доступным витамином Е является DL-α-токоферилацетат. Одна МЕ витамина Е определяется как 1 мг ацетата all-rac-α-токоферола. Единственный стереоизомер α-токоферола, встречающийся в природе, — это RRR-α-токоферол, который является наиболее биологически эффективной формой витамина Е для животных.

RRR-α-токоферол — наиболее биологически эффективная форма витамина Е для животных.

Рисунок 13.3. Структура витамина Е

Функции

Функция витамина Е в организме заключается в том, чтобы служить в качестве биологического антиоксиданта, разрывающего цепь, и защищать клетки и ткани от окислительного повреждения, вызванного свободными радикалами и другими продуктами окисления липидов. Витамин E предотвращает окисление липидов, действуя как поглотитель свободных радикалов и отдает электроны гидроксильной группы молекулы (антиоксидантный эффект; Рисунок 13.3). Перекисное окисление липидов вызывает повреждение ненасыщенных липидов в клеточных мембранах, что приводит к нарушению структурной мембраны и целостности клеток.

В приготовленных кормах образование таких перекисных соединений может вызвать снижение вкусовых качеств, прогорклость и разрушение питательных веществ, а также может повлиять на здоровье животных, одновременно снижая органолептические и сенсорные качества производимого корма. Помимо липидов и окислительного стресса, витамин Е может защищать другие питательные вещества, такие как белки и витамин А.Из-за этих ролей уровень витамина Е в рационе зависит от уровня полиненасыщенных жирных кислот, степени перекисного повреждения и других внешних факторов стресса.

Витамин Е также оказывает щадящее действие на минерал селен, который является кофактором фермента глутатионпероксидазы, который снижает количество перекисей липидов. Инактивация перекиси липидов защищает клеточную мембрану от дальнейшего повреждения. Предотвращая окисление полиненасыщенных жирных кислот клеточной мембраны, витамин E сохраняет селен.

Среди источников пищи растительные масла и яичные желтки (в зависимости от диеты курицы) являются хорошими источниками витамина Е. Поскольку витамин Е очень подвержен разрушению, правильное хранение приготовленного корма (вдали от тепла и света) необходимо для предотвращения окислительных изменений. ожирению и поддержанию уровня витамина Е.

Витамин Е является антиоксидантом, а высокий уровень полиненасыщенных жирных кислот и витамина А в рационе увеличивает потребность в витамине Е.

Дефицит

Дефицит витамина Е может вызвать болезнь белых мышц, экссудативный диатез и энцефаломаляцию.Заболевание белых мышц вызывается дегенерацией волокон скелетных и сердечных мышц, что приводит к быстрой смерти из-за сердечной недостаточности. Экссудативный диатез у кур вызывается протекающими капиллярами в грудной мышце. В обоих случаях лечение витамином Е или селеном будет успешным. Однако энцефаломаляция (сумасшедшая болезнь цыплят) поддается лечению только при лечении витамином Е.

Токсичность

Витамин Е является наименее токсичным из жирорастворимых витаминов, и его высокие уровни добавляются в рационы животных (мясной коров, птица) для повышения питательной и эстетической ценности пищи и стабильности липидов.

Функции Дефицит Превышение
Поглотитель свободных радикалов Болезнь белых мышц Нетоксичный
Антиоксидантная функция Бешеная болезнь цыплят Высокие уровни добавляются в рационы животных для повышения стабильности липидов в продуктах, богатых омега-3 жирными кислотами, улучшения внешнего вида красного мяса, а также для снижения теплового стресса и повышения иммунной функции птицы.
Влияет на иммунный ответ Снижение качества липидов кормов и пищевых продуктов и прогорклость
Репродуктивная недостаточность

Витамин К

Витамин К включает группу соединений, называемых хинонами. Витамин K1 содержится в зеленых растениях (филлохиноны), а витамин K2 (менахиноны) синтезируется бактериями заднего кишечника. Витамин К легко всасывается с жиром в желудочно-кишечном тракте.Печень превращает витамины K1 и K3 в K2 перед употреблением. Метаболически активная форма витамина К — менахиноны. Менадион (витамин К3, синтетическая форма) — это наиболее распространенная версия витамина К, которая включается в рационы животных.

Функции

Витамин К необходим для синтеза протромбина, белка свертывания крови. Процесс свертывания крови требует нескольких белков, таких как тромбопластин, протромбин, фибриноген и фибрин. Ферменты, необходимые для этих процессов, зависят от витамина К, и, следовательно, дефицит витамина К приводит к нарушению образования фибринового сгустка, кровотечениям и / или увеличению времени кровотечения.Часто на поверхности тела появляются подкожные кровоизлияния, придающие коже пятнистый синеватый оттенок. Это также может иметь экономическое значение для животных, используемых для производства пищевых продуктов, что приводит к снижению качества туши или к осуждению.
Бактерии из желудочно-кишечного тракта могут обеспечить большинство животных необходимым витамином К либо за счет абсорбции из задней кишки, либо за счет копрофагии (поедания фекалий). Однако методы животноводства, такие как заключение или выращивание животных в клетках или загонах с проволочным полом, или терапия антибиотиками могут ограничивать доступность витамина К в рационе животных.
Некоторые кокцидиостаты, содержащие сульфамидные препараты, могут вызывать дефицит витамина К, поскольку сульфамидные препараты являются антагонистом витамина К. Плесень, растущая на поврежденном погодой сене донника или силосе, содержит дикумарол, который по структуре очень похож на витамин К. Дикумарол является конкурентным ингибитором витамина К. У животных, потребляющих сено или силос сладкого клевера с плесенью, развивается дефицит витамина К, что приводит к внутреннему кровотечению и смерти телят. Другой антагонист витамина К — варфарин, крысиный яд, вызывающий антикоагулянтную терапию.Это также конкурентный ингибитор витамина К. Витамин К обычно вводят при отравлении родентицидами домашних животных, потому что активный ингредиент (варфарин) в этих родентицидах является антикоагулянтом, вызывающим кровотечение и кровотечение.

Витамин К необходим для свертывания крови в организме животного.

Производные филлохинона и менахинона нетоксичны даже в более высоких дозах. Однако применение менадиона в высоких дозах в течение длительного времени вызывает у животных анемию и другие аномалии.

Функция Дефицит Превышение
Служит кофактором в реакциях карбоксилирования активации белков, необходимых для свертывания крови. Дефицит витамина К приводит к увеличению времени свертывания крови и кровотечению. Дефицит встречается редко, потому что витамин К синтезируется микробами в кишечнике. Антибиотики и другие ингибиторы витамина К в рационе могут вызвать дефицит Нетоксичный

***

Ключевые моменты

  1. Жирорастворимые витамины включают витамины A, D, E и K.
  2. Они перевариваются и абсорбируются вместе с пищевыми жирами и могут быть обнаружены в мицеллах желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) после переваривания, а после всасывания в организм они переносятся хиломикроном в различные ткани. Они хранятся в печени и жировой ткани.
  3. Витамин А был открыт М. Мори в 1922 году как жирорастворимый фактор.
  4. Ретинол — это химическое название витамина А. Ретиналь и ретиноевая кислота являются родственными соединениями. β-каротин, растительный пигмент, является предшественником витамина А.Витамин А выполняет две различные функции: участие в пурпурном зрительном цикле сетчатки и поддержание эпителиальных клеток. Первому нужен ретиналь, а второму — ретиноевая кислота.
  5. β-каротин может расщепляться на две единицы ретинола в клетках слизистой оболочки кишечника; однако это преобразование неэффективно. Некоторые животные, например кошки, не могут абсорбировать β-каротин и перерабатывать его в печени. Активность витамина А зависит от его двойных связей, которые довольно лабильны. Антиоксидант необходим для защиты витамина А.
  6. Куриная слепота, сухость глаз, диарея, камни в почках и аборт — вот некоторые типичные симптомы дефицита витамина А. Чрезмерное потребление витамина А в конечном итоге приведет к токсичности. Симптомы включают дерматит, утолщение кожи и потерю веса. Каждая международная единица соответствует 0,3 мкг ретинола. Требуется диета 2000 МЕ / кг.
  7. Витамин D действительно гормон. Он может синтезироваться в организме животного из холестерина. Весь процесс затрагивает три разные ткани: кожу, печень и почки; Требуется ультрафиолетовый свет.
  8. Витамин D, жирорастворимый фактор в масле печени трески, как известно, излечивает рахит у людей. Его функция — регулировать метаболизм кальция в организме животного. Витамин D увеличивает концентрацию Ca ++ в крови за счет увеличения абсорбции Ca ++ из желудочно-кишечного тракта и резорбции из костей.
  9. Дефицит витамина D приводит к дефициту кальция. Следовательно, симптомы дефицита такие же, как и симптомы дефицита кальция, например, аномальное развитие скелета.
  10. Передозировка витамина D вызовет отравление, которое может привести к кальцификации мягких тканей, таких как легкие, аорта и сердце.
  11. Витамин E включает группу соединений, называемых токоферолами и токотриенолами.
  12. Токоферолы содержат группу соединений с различной активностью витамина Е; α-токоферол — самый активный из них.
  13. Витамин Е выполняет две функции: предотвращает окисление и способствует нормальному размножению у крыс. Все клеточные мембраны состоят из липидных бислоев, содержащих много полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК). Витамин Е служит антиоксидантом для защиты целостности клеточных мембран.
  14. Проблемы с дефицитом витамина Е включают болезнь белых мышц, экссудативный диатез и энцефаломаляцию. Все эти проблемы возникают у молодых растущих животных. Заболевание белых мышц вызывается дегенерацией волокон скелетных и сердечных мышц, что приводит к быстрой смерти из-за сердечной недостаточности. Экссудативный диатез у кур вызывается протекающими капиллярами в грудной мышце. В обоих случаях лечение витамином Е или селеном будет успешным. Однако энцефаломаляция (сумасшедшая болезнь цыплят) поддается лечению только при лечении витамином Е.
  15. Высокий уровень ПНЖК и витамина А в рационе увеличивает потребность в витамине Е. Оказывается, витамин Е предотвращает образование перекиси липидов из ПНЖК, а Se, кофактор фермента глутатионпероксидазы, необходим для удаления липидов. перекисью.
  16. Филлохинон (K1), менахинон (K2) и менадион (K3) являются тремя формами витамина K. Единственная известная функция витамина K — это кофактор в реакциях карбоксилирования белков активации, необходимых для свертывания крови.
  17. Витамин К легко всасывается с жиром в желудочно-кишечном тракте. Печень превращает витамины K1 и K3 в K2 перед употреблением. Плесень, растущая на доннике, содержит дикумарол, который по структуре очень похож на витамин К. У животных, употребляющих заплесневелый донник, развивается дефицит витамина К. Дикумарол — конкурентный ингибитор витамина К.
  18. Другой антагонист витамина К — варфарин, крысиный яд. Он также является конкурентным ингибитором витамина К. Дефицит витамина К приводит к увеличению времени свертывания крови и кровотечению.Дефицит встречается редко, потому что витамин К синтезируется микробами в кишечнике. Никакой токсичности не наблюдается. Потребность в витамине К (менадион) составляет 0,5 мг / кг.

Контрольные вопросы

  1. Почему животное может хорошо расти, если в его рационе мало витамина А, но ему необходимо ежедневно получать витамин В в рационе?
  2. Назовите одну серьезную проблему дефицита, возникающую из-за недостатка витамина А и витамина К. с пищей.
  3. Коровы, которые едят вяленое сено или фураж, получают эту форму витамина D.
    1. Эргокальциферол
    2. Холекальциферол
    3. 7-дегидрохолестерин
    4. Холестерин
  4. Выдерживание голубых птиц на солнце поможет получить этот витамин.
    1. Витамин А
    2. Витамин D
    3. Витамин B
    4. Витамин C
  5. Каковы функции витамина Е?
  6. Что такое копрофагия? Почему это важно для животных с точки зрения доступности витамина К?
  7. Почему заплесневелый донник токсичен для животных?
  8. Витамин D ____.
    1. Органическое соединение
    2. Гормон
    3. Соединение, производное холестерина
    4. Все вышеперечисленное
  9. Питьевое молоко дает эту форму витамина D.
    1. Эргокальциферол
    2. Холекальциферол
    3. 7-дегидрохолестерин
    4. Холестерин
  10. В спине свиней эти витамины будут храниться в запасе.

Ответить

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *