Вітаміни. Водорозчинні
Харчова цінність сільськогосподарської сировини та продовольчих товарів
ХІМІЯ ХАРЧОВИХ ВИРОБНИЦТВ.
Тема №2.
Розділ 2.5
ПЛАН ЛЕКЦІЇ
Вітаміни. Основні поняття.
ВІТАМІНИ
Група порівняно низькомолекулярних органічних сполук різноманітної хімічної будови.
Загальна ознака – сувора необхідність для харчування тваринного та людського організму.
¦ Мають високу біологічну активність.
Потрібні організму в дуже невеликих кількостях – від кількох мкг до кількох мг на добу.
Не є будівельним матеріалом та джерелом енергії.
Регулюють безліч біохімічних та фізіологічних процесів:
Нормалізують обмін речовин;
Каталізують багато обмінних процесів;
Беруть участь в утворенні ферментів;
¦ Сприяють кращому засвоєнню харчових речовин.
Організм людини синтезуються наступні вітаміни:
Але їх не вистачає.
¦ Захворювання, пов'язані з кількісним надходженням вітамінів:
Гіпервітаміноз – надлишкове надходження
Найчастіше зустрічаються полігіповітамінози та поліавітамінози.
Причини цих захворювань:
Ендогенна (порушення процесів асиміляції вітамінів та вроджені порушення обміну та функції вітамінів)
Екзогенна – недостатнє надходження.
Відомо13 сполук, які відносять до вітамінів.
Вони поділяються на:
ВІТАМІНИ. Водорозчинні
¦ Всмоктуються в кров ворітної вени печінки.
Надлишок їх виділяється із сечею.
Створюється певний резерв цих вітамінів в організмі, однак він повинен постійно поповнюватися з їжею.
Виснаження резервів АК може настати через кілька місяців, а В12 – через кілька років.
Надлишок цих вітамінів в цілому переноситься непогано, за винятком:
¦ Пантотенова кислота (В5).
¦ Аскорбінова кислота (С).
Піридоксин та ін. – В6
Ніацин та ін. – РР (В3)
¦ Фолацин – фолієва кислота та ін.
Вітамін В1 - тіамін - антиневритичний.
Виділили з рисових висівок у 1912 р.
¦ Синтезували в 1937 р.
Білий кристалічний порошок, добре розчинний у воді, слабко – у метиловому та етиловому спиртах, термостійкий без доступу кисню, нестійкий до окислення та дії світла, кислот.
Нестача вітаміну призводить до порушення функцій нервової системи (безсоння, дратівливість), травної системи.
Авітаміноз В1 – хвороба бері-бері – ураження нижніх кінцівок (поліневрит).
¦ Виникає при тривалому вживанні зернових продуктів вищої очистки.
Потреба – 1,3-2,6 мг/добу.
Їжа, багата на вуглеводи, і алкоголь підвищують потребу у вітаміні В1.
У більшості природних продуктів зустрічається у вигляді дифосфорного ефіру – кокарбоксилази.
Зміст (мг/100г):
◦ Пшеничні зародки – 15,6-62.
◦ Дріжджі хлібопекарські – 0,6.
◦ Печінка та нирки – 0,3-0,39.
◦ Свіжі овочі фрукти – 1,0-2,0.
◦ Висівки пшеничні – 0,8-1,0;
Рибофлавін або лактофлавін-В2
Вперше описаний у 1879 р. як жовтий пігмент коров'ячої олії, а пізніше – солоду, яєць, печінки, свинячого серця.
Виділено у 1933 р. із сироватки молока, будову встановлено у 1935 р.
Речовина жовто-оранжевого кольору, віднесена до тваринних пігментів - флавінів.
В даний часчас вітамін В2 одержують синтетично.
Витримує нагрівання до 120°С, але УФ-промені його руйнують.
При освітленні в лужному середовищі втрачає 4 вуглецеві атоми і перетворюється люміфлавін, в кислому або нейтральному середовищі – в люміхром.
Регулює процеси окислення та відновлення в клітинах і тканинах, бере участь у процесах росту та білковому, вуглеводному та жировому обмінах, покращує гостроту зору та здатність розрізняти кольори. Синтезується більшістю вищих рослин, дріжджами, грибами, пліснявами, багатьма бактеріями.
У тваринних організмах основною біологічною формою вітаміну є флавіновий кофермент ФАД, молекула якого побудована з ФМН (флавінмононуклеотид) та аденілової кислоти
Авітаміноз В2 – порушення апетиту, падіння ваги, хворобливі відчуття у слизових оболонках рота, шкірні захворювання (псоріаз, себорея), ряд захворювань кровотворної системи та ШКТ, м'язова слабкість та зупинка росту у молодих організмів.
добова потреба – 1,5-3 мг. Як правило, повністю задовольняється їжею.
Джерела вітаміну В2 (мг/100г):
М'ясо птиці, риби (0,2);
Нікотинова кислота або ніацин (вітамін РР або вітамін В3) був відомий у 19-му столітті, але до вітамінів віднесений тільки в 1935-1937 р.р.
Нормалізує функцію печінки, шлунка, покращує секрецію та склад підшлункової залози, бере участь у накопиченні глікогену.
Гіповітаміноз РР - пелагра - шорстка шкіра.
добова потреба – 14-28 мг.
Велика частина задовольняється з їжею.
Вітамінна активність має дві речовини:
Вони входять до складу ферментів, що беруть участь у клітинному диханні (НАД і НАДФ).
Вітамін РР може синтезуватися в організмі людини з незамінної кислотитриптофану, тому включення до раціону високобілкових продуктів знижує потребу в ньому.
Сонячна радіація провокує прояв нестачі вітаміну РР.
Він відносний стійкий до теплової кулінарної обробки (руйнування близько 20 %), не руйнується під впливом світла, кисню повітря, в кислих і лужних середовищах.
Джерела вітаміну РР:
Дріжджі; Печінка, нирки; Горох, квасоля; Сир; Борошно грубого помелу; Гречка, овес.
Вітамін В5 (пантотенова кислота)
Виявлено у висівках 1939 р., 1940 р. Виділено в кристалічному вигляді та синтезовано.
Це масляниста речовина світло-жовтого кольору, розчиняється у воді, нестійка до кислот, лугів і високої температури, легко розщеплюється при стерилізації та тривалій та кулінарній обробці.
Входить як кофермент А до складу ферментів, що беруть участь у жировому та азотистому обміні, впливає на функцію нервової системи та процеси, пов'язані з функцією щитовидної залози та надниркових залоз. Експериментальні дані – недолік В5 викликає у тварин порушення в обміні речовин та неврологічні симптоми.
добова потреба – 5-10 мг.
Вітамін В5 може синтезуватися в кишечнику мікроорганізмами.
Джерела – печінка, дріжджі, яйця, зелений горошок, хліб, яловичина, молоко.
Вітамін В6 - піридоксин.
Структура встановлена в 1939 р.
Залежно від рН розчину утворюються різні форми піридоксину, а при його окисленні – піридоксаль і піридоксамін, що також мають вітамінну активність.
Входить до складу ферментів, в організмі пов'язаний з білками, бере участь у синтезі жиру з білка.
Безпосередньо впливає на утворення арахідонової кислоти з лінолевої.
НестачаВ6 – розвиток атеросклерозу, порушення центральної нервової системи, відзначається затримка росту, дратівливість, сонливість, судоми, запалення шкіри голови.
добова потреба у вітаміні В6 – 1,5-3 мг, також може синтезуватися в кишечнику.
Джерела – квасоля, м'ясо, печінка, кури, морська риба, хліб, крупи.
Вітамін може частково утворюватися в кишечнику людини внаслідок діяльності мікроорганізмів (антибіотики пригнічують їхню діяльність).
Вітамін В9 – фолієва кислота, фолацин, фолат.
Виділено в 1938 р. з екстрактів печінки, а в 1941 р. – з листя шпинату (як протианемічний фактор).
Молекула побудована з трьох структурних одиниць: похідного птеридину,n-амінобензойної таL-глутамінової кислот.
¦ Фолієва кислота – це тонкі, блідо-жовті загостреної форми листочки, що не мають певної температури плавлення.
¦ Погано розчинна у воді. Руйнується при тривалому впливі світла.
Регулює обмін холіну, впливає на процеси кровотворення, перешкоджає розвитку атеросклерозу, знижуючи рівень холестерину в крові.
Нестача фолієвої кислоти – розвиток різних форм анемій, захворювання печінки.
Дуже важлива для вагітних жінок – недолік цього вітаміну призводить до аномалій у розвитку майбутньої дитини.
добова потреба – 0,2-0,3 г
Джерела – пивні дріжджі, соя, зелені та листові овочі, хліб, м'ясо, риба, молоко.
Вітамін В12 - кобаламіни, антианемічний вітамін.
Хімічна природа встановлена в 1955 році.
Вони – похідні кобальтового комплексу корину – структури, що містить 4 залишки дигідропіролу.
Є найбільш складним з'єднанням середвітамінів.
Розчиняється у воді та спирті. Його кристали мають темно-червоний колір (атоми кобальту).
На світлі вітамін В12 втрачає активність.
¦ У біологічній дії має деяку подібність до вітаміну В9.
Нестача вітаміну В12 – уповільнення росту, розвиток анемій, з'являється слабкість, запаморочення, задишка, зниження апетиту.
добова потреба – близько 3 мкг.
Вмісттількиоу продуктах тваринного походження і в невеликих кількостях синтезується в кишечнику (тому тривале вегетаріанство може негативно позначитися на здоров'ї).
| Нирки (20-30 мкг/100 г)
Печінка (50-100 мкг/100 г)
Найменша кількість вітаміну В12 містять:
Оселедець (10 мкг/100 г)
Молочні продукти (0,4 мкг/100 г).
Термостабілен, але руйнується при тривалому впливі світлових променів, у кислому та лужному середовищі.
Вітамін Н (haut (нім.) - Шкіра) - біотин.
Виділено з яєчного жовтка.
У складі ферментів бере участь в азотистому та жировому обміні, регулює функцію нервової системи.
Недолік – розвиток анемій, випадання волосся, дерматити, депігментація.
добова потреба – 0,15-0,3 мг.
Основні джерела – печінка (0,96-1,12 мкг/г), нирки (0,8-1,4), молоко (до 0,03 мкг/г), горох (0,2) та соя (0 ,3).
Вітамін Н також міститься в:
Дрожжах пивних (0,07)
Вітамін С – аскорбінова кислота, антицинготний, антискорбутний вітамін.
Основний, найбільш відомий представник.
Відомий з 1923 р. Вперше виділено з лимонного соку.
Формула встановлена в 1933 р. Цього року і синтезована.
У природних умовах зустрічається у вигляді L-аскорбіновоїкислоти та її окисленої форми - дегідроаскорбінової кислоти, аскорбігену.
Інші продукти окислення вітамінної активністю не мають.
¦ Синтезується рослинами з галактози та глюкози, а більшістю тварин – з глюкози.
Не синтезується організмом людини, приматів, морських свинок, деякими птахами (черевне сімейство), окремими видами кажанів.
¦ Біологічна активність пов'язана з участю в окислювально-відновних процесах. Сприяє нормальному функціонуванню нервової системи, стимулює діяльність ендокринних залоз, засвоєння заліза та нормальне кровотворення.
¦ Підвищує резистентність організму до інфекційних захворювань та впливу несприятливих факторів навколишнього середовища.
Недолік – зниження розумової та фізичної працездатності, порушується еластичність стінок капілярів.
Тяжкі форми недостатності – зроговіння шкіри, кровоточивість та розпухання ясен, випадання зубів (цингу).
Провокується розвиток фурункульозу, туберкульозу, онкологічних захворювань
¦ Має антиоксидантну активність, яка посилюється в присутності вітаміну Е та ß-каротину.
Як антиоксидант використовується в харчовій промисловості при виробництві жирів і фруктових соків, для запобігання утворенню нітрозоамінів при виробництві ковбасних виробів.
¦ Використовується для збагачення соків, молока, напоїв.
Вітамін С дуже нестійкий, легко руйнується киснем повітря, особливо в присутності слідів заліза та міді, нестійкий до дії світла.
добова потреба – 70-100 мг (може бути збільшена до 200 мг)