Витамины. Витамин А

АО «Медицинский Университет Астана»

Кафедра: Биохимия

Тема: «Витамины. Витамин А»

                                                                   Выполнил(а): Хегай К. И.  

                                                                   Группа: 204 стом. 
 
                                Проверил(а): Нурхан Б. К.  
 
 
 
 
   
                                                  г. Астана, 2013г. 
Введение 
Современное человеческое общество живет и продолжает развиваться, активно используя достижения науки и техники, и практически немыслимо остановиться на этом пути или вернуться назад, отказавшись от использования знаний об окружающем мире, которыми человечество уже обладает. Накоплением этих знаний, поиском закономерностей в них и их применением на практике занимается наука. Человеку как объекту познания свойственно разделять и классифицировать предмет своего познания на множество категорий и групп. Так и наука в свое время была поделена на несколько больших классов: естественные науки, точные науки, общественные науки, науки о человеке и пр. Каждый из этих классов делится, в свою очередь, на подклассы и т.д. и т.п. 
 
В настоящее время в мире существует множество научных центров, ведущих разнообразные химико-биологические исследования. Странами-лидерами в этой области являются США, европейские страны: Англия, Франция, Германия, Швеция, Дания, Россия и др.  
 
Кроме множества лекарств, в повседневной жизни люди сталкиваются с достижениями физико-химической биологии в различных сферах своей профессиональной деятельности и в быту. Появляются новые продукты питания или совершенствуются технологии сохранения уже известных продуктов. Производятся новые косметические препараты, позволяющие человеку быть здоровым и красивым, защищающие его от неблагоприятного воздействия окружающей среды. В технике находят применение различные биодобавки ко многим продуктам оргсинтеза. В сельском хозяйстве применяются вещества, способные повысить урожаи (стимуляторы роста, гербициды и др.) или отпугнуть вредителей (феромоны, гормоны насекомых), излечить от болезней растения и животных и многие другие... 
 
Все эти вышеперечисленные успехи были достигнуты с применением знаний и методов современной химии. В современной биологи и медицине химии принадлежит одна из ведущих ролей, и значение химической науки будет только возрастать. 
 
 
История открытия витаминов. 
     Всем известное слово "витамин" происходит от латинского "vita" - жизнь. Такое название эти разнообразные органические соединения получили далеко не случайно: роль витаминов в жизнедеятельности организма чрезвычайно велика. 
     Ко второй половине 19 века было выяснено, что пищевая ценность продуктов питания определяется содержанием в них в основном следующих веществ: белков, жиров, углеводов, минеральных солей и воды. 
 
    Считалось общепризнанным, что если в пищу человека входят в определенных количествах все эти питательные вещества, то она полностью отвечает биологическим потребностям организма. Это мнение прочно укоренилось в науке и поддерживалось такими авторитетными физиологами того времени, как Петтенкофер, Фойт и Рубнер. 
 
    Однако практика далеко не всегда подтверждала правильность укоренившихся представлений о биологической полноценности пищи. 
 
    Практический опыт врачей и клинические наблюдения издавна с несомненностью указывали на существование ряда специфических заболеваний, непосредственно связанных с дефектами питания, хотя последнее полностью отвечало указанным выше требованиям. Об этом свидетельствовал также многовековой практический опыт участников длительных путешествий. Настоящим бичом для мореплавателей долгое время была цинга; от нее погибало моряков больше, чем, например, в сражениях или от кораблекрушений. Так, из 160 участников известной экспедиции Васко да Гамма прокладывавшей морской путь в Индию,100 человек погибли от цинги. 
 
    История морских и сухопутных путешествий давала также ряд поучительных примеров, указывавших на то, что возникновение цинги может быть предотвращено, а цинготные больные могут быть вылечены, если в их пищу вводить известное количество лимонного сока или отвара хвои. 
 
    Таким образом, практический опыт ясно указывал на то, что цинга и некоторые другие болезни связанны с дефектами питания, что даже самая обильная пища сама по себе еще далеко не всегда гарантирует от подобных заболеваний и что для предупреждения и лечения таких заболеваний необходимо вводить в организм какие-то дополнительные вещества, которые содержаться не во всякой пище. 
 
    Экспериментальное обоснование и научно-теоретическое обобщение этого многовекового практического опыта впервые стали возможны благодаря открывшем новую главу в науке исследованием русского ученого Николая Ивановича Лунина, изучавшего в лаборатории Г. А. Бунге роль минеральных веществ в питании. 
 
    Н. И. Лунин проводил свои опыты на мышах, содержавшихся на искусственно приготовленной пище. Эта пища состояла из смеси очищенного казеина (белок молока),жира молока, молочного сахара, солей, входящих в состав молока и воды. Казалось, налицо были все необходимые составные части молока; между тем мыши, находившееся на такой диете, не росли, теряли в весе, переставали поедать даваемый им корм, и, наконец, погибали. В то же время контрольная партия мышей, получившая натуральное молоко, развивалась совершенно нормально. На основании этих работ Н. И. Лунин в 1880 г. пришел к следующему заключению: "...если, как вышеупомянутые опыты учат, невозможно обеспечить жизнь белками, жирами, сахаром, солями и водой, то из этого следует, что в молоке, помимо казеина, жира, молочного сахара и солей, содержатся еще другие вещества, незаменимые для питания. Представляет большой интерес исследовать эти вещества и изучить их значение для питания". 
 
    Это было важное научное открытие, опровергавшее установившееся положения в науке о питании. Результаты работ Н. И. Лунина стали оспариваться; их пытались объяснить, например, тем, что искусственно приготовленная пища, которой он в своих опытах кормил животных, была якобы невкусной. 
 
    В 1890 г. К.А. Сосин повторил опыты Н. И. Лунина с иным вариантом искусственной диеты и полностью подтвердил выводы Н. И. Лунина. Все же и после этого безупречный вывод не сразу получил всеобщее признание. 
 
    Блестящим подтверждением правильности вывода Н. И. Лунина установлением причины болезни «бери-бери», которая была особенно широко распространена в Японии и Индонезии среди населения, питавшегося главным образом полированным рисом. 
 
    Врач Эйкман, работавший в тюремном госпитале на острове Ява, в 1896 году подметил, что куры, содержавшиеся во дворе госпиталя и питавшиеся обычным полированным рисом, страдали заболеванием, напоминающим бери-бери. После перевода кур на питание неочищенным рисом болезнь проходила. 
 
   Наблюдения Эйкмана, проведенные на большом числе заключенных в тюрьмах Явы, также показали, что среди людей, питавшихся очищенным рисом, бери-бери заболевал в среднем один человек из 40, тогда как в группе людей, питавшихся неочищенным рисом, ею заболевал лишь один человек из 10000. 
 
   Таким образом, стало ясно, что в оболочке риса (рисовых отрубях) содержится какое-то неизвестное вещество, предохраняющее от заболевания «бери-бери». В 1911 году польский ученый Казимир Функ выделил это вещество в кристаллическом виде (оказавшееся, как потом выяснилось, смесью витаминов); оно было довольно устойчивым по отношению к кислотам и выдерживало, например, кипячение с 20%-ным раствором серной кислоты. В щелочных растворах активное начало, напротив, очень быстро разрушалось. По своим химическим свойствам это вещество принадлежало к органическим соединениям и содержало аминогруппу. Функ пришел к заключению, что «бери-бери» является только одной из болезней, вызываемых отсутствием каких-то особых веществ в пище. 
 
   Несмотря на то, что эти особые вещества присутствуют в пище, как подчеркнул ещё Н. И. Лунин, в малых количествах, они являются жизненно необходимыми. Так как первое вещество этой группы жизненно необходимых соединений содержало аминогруппу и обладало некоторыми свойствами аминов, Функ (1912) предложил назвать весь этот класс веществ витаминами (лат. vita - жизнь, vitamin - амин жизни). Впоследствии, однако, оказалось, что многие вещества этого класса не содержат аминогруппы. Тем не менее термин "витамины" настолько прочно вошел в обиход, что менять его не имело уже смысла. 
 
   После выделения из пищевых продуктов вещества, предохраняющего от заболевания «бери-бери», был открыт ряд других витаминов. Большое значение в развитии учения о витаминах имели работы Гопкинса, Степпа, Мак Коллума, Мелэнби и многих других учёных. 
 
   В настоящее время известно около 20 различных витаминов. Установлена и их химическая структура; это дало возможность организовать промышленное производство витаминов не только путём переработки продуктов, в которых они содержаться в готовом виде, но и искусственно, путём их химического синтеза.  
 
 
Потребность в витаминах (гипервитаминоз, авитаминоз, гиповитаминоз) 
Болезни, которые возникают вследствие отсутствия в пище тех или иных витаминов, стали называть авитаминозом. Если болезнь возникает вследствие отсутствия нескольких витаминов, её называют поливитаминозом. Однако типичные по своей клинической картине авитаминозы в настоящее время встречаются довольно редко. Чаще приходиться иметь дело с относительным недостатком какого-либо витамина; такое заболевание называетсягиповитаминозом. Если правильно и своевременно поставлен диагноз, то авитаминозы и особенно гиповитаминозы легко излечить введением в организм соответствующих витаминов. 
 
Чрезмерное введение в организм некоторых витаминов может вызвать заболевание, называемое гипервитаминозом. 
 
В настоящее время многие изменения в обмене веществ при авитаминозе рассматривают как следствие нарушения ферментных систем. Известно, что многие витамины входят в состав ферментов в качестве компонентов их простетических или коферментных групп. 
 
Классификация витаминов 
В настоящее время витамины можно охарактеризовать как низкомолекулярные органические соединения, которые, являясь необходимой составной частью пищи, присутствуют в ней в чрезвычайно малых количествах по сравнению с основными ее компонентами. 
 
Витамины - необходимый элемент пищи для человека и ряда живых организмов потому, что они не синтезируются или некоторые из них синтезируются в недостаточном количестве данным организмом. Витамины - это вещества, обеспечивающее нормальное течение биохимических и физиологических процессов в организме. Они могут быть отнесены к группе биологически активных соединений, оказывающих свое действие на обмен веществ в ничтожных концентрациях.  
 
Витамины делят на две большие группы: 1. витамины, растворимые в жирах, и 2. витамины, растворимые в воде. Каждая из этих групп содержит большое количество различных витаминов, которые обычно обозначают буквами латинского алфавита.  
 
В приводимой классификации витаминов в скобках указаны наиболее характерные биологические свойства данного витамина - его способность предотвращать развития того или иного заболевания. Обычно названию заболевания предшествует приставка "анти", указывающая на то, что данный витамин предупреждает или устраняет это заболевание.  
Витамины, растворимые в жирах: 
 
Витамин A (антиксерофталический).  
 
Витамин D (антирахитический).  
 
Витамин E (витамин размножения).  
 
Витамин K (антигеморрагический). 
Витамины, растворимые в воде: 
 
Витамин В₁ (антиневритный).  
 
Витамин В₂ (рибофлавин).  
 
Витамин PP (антипеллагрический).  
 
Витамин В₆ (антидермитный).  
 
Пантотен (антидерматитный фактор).  
 
Биотин (витамин Н, фактор роста для грибков, дрожжей и бактерий, антисеборейный).  
 
Инозит. 
 
Парааминобензойная кислота (фактор роста бактерий и фактор пигментации).  
 
Фолиевая кислота (антианемический витамин, витамин роста для цыплят и бактерий).  
 
Витамин В₁₂ (антианемический витамин).  
 
Витамин В₁₅ (пангамовая кислота).  
 
Витамин С (антискорбутный).  
 
Витамин Р (витамин проницаемости).  
 

Витамин A

(ретинол, аксерофтол)

Химическое  строение

 
Транс-9,13-Диметил-7-(1,1,5-триметилциклогексен-5-ил-6) -нонатетраен-7,9,11,13-ол 
 

Описание

 
Витамин А является жирорастворимым витамином и включает ряд близких по структуре соединений: 

•  
  ретинол (витамин А-спирт, витамин А₁, аксерофтол); 
•  
  дегидроретинол (витамин А₂); 
•  
  ретиналь (ретинен, витамин А-альдегид); 
•  
  ретинолевая кислота (витамин А-кислота); 

 
 
Впервые витамин А был выделен из моркови в 1916 году, поэтому от английского carrot (морковь) произошло название группы витаминов А - каротиноиды. Каротиноиды содержатся в растениях, некоторых грибах и водорослях и при попадании в организм способны превращаться в витамин А. К ним относятся a, b и d-каротин, лютеин, ликопен, зеаксантин. Всего известно порядка пятисот каротиноидов. 
 
Наиболее известным каротиноидом является b-каротин. Он является провитамином витамина А (в печени он превращается в витамин А в результате окислительного расщепления). 
 
1 ЭР (эквивалент ретинола) = 1 мкг ретинола = 6 мкг b-каротина. 1 мкг = 3,33 МЕ (Международные единицы) 

Источники

 
 
Лучшие источники витамина А - рыбий жир и печень, следующими в ряду стоят сливочное масло, яичные желтки, сливки и цельное молоко. Зерновые продукты и снятое молоко, даже с добавками витамина, являются неудовлетворительными источниками, равно как и говядина, где витамин А содержится в ничтожных количествах. 
 
Исследования последних лет показали, что ни один из растительных или животных продуктов не может восполнить дефицит витамина А, поэтому необходим необходим его дополнительный прием. 
 

Действие

 
Витамин А участвует в окислительно-восстановительных процессах, регуляции синтеза белков, способствует нормальному обмену веществ, функции клеточных и субклеточных мембран, играет важную роль в формировании костей и зубов, а также жировых отложений; необходим для роста новых клеток, замедляет процесс старения. 
 
Издавна известно благотворное влияние витамина А на зрение: еще в древности вареная печень - один из основных источников витамина А - использовалась как средство от ночной слепоты. Он имеет огромное значение для фоторецепции, обеспечивает нормальную деятельность зрительного анализатора, участвует в синтезе зрительного пигмента сетчатки и восприятии глазом света. 
 
Витамин А необходим для нормального функционирования иммунной системы и является неотъемлемой частью процесса борьбы с инфекцией. Применение ретинола повышает барьерную функцию слизистых оболочек, увеличивает фагоцитарную активность лейкоцитов и других факторов неспецифического иммунитета. Витамин А защищает от простуд, гриппа и инфекций дыхательных путей, пищеварительного тракта, мочевых путей. Наличие в крови витамина А является одним из главных факторов, ответственных за то, что дети в более развитых странах гораздо легче переносят такие инфекционные заболевания как корь, ветряная оспа, тогда как в странах с низким уровнем жизни намного выше смертность от этих "безобидных" вирусных инфекций. Обеспеченность витамином А продлевает жизнь даже больным СПИДом. 
 
Ретинол необходим для поддержания и восстановления эпителиальных тканей, из которых состоят кожа и слизистые покровы. Не зря практически во всех современных косметических средствах содержатся ретиноиды - его синтетические аналоги. Действительно, витамин А применяется при лечении практически всех заболеваний кожи (акне, прыщи, псориаз и т.д.). При повреждениях кожи (раны, солнечные ожоги) витамин А ускоряет процессы заживления, а также стимулирует синтез коллагена, улучшает качество вновь образующейся ткани и снижает опасность инфекций. 
 
Ввиду своей тесной связи со слизистыми оболочками и эпителиальными клетками витамин А благотворно влияет на функционирование легких, а также является стоящим дополнением при лечении некоторых болезней желудочно-кишечного тракта (язвы, колиты). 
 
Ретинол необходим для нормального эмбрионального развития, питания зародыша и уменьшения риска таких осложнений беременности, как малый вес новорожденного. 
 
Витамин А принимает участие в синтезе стероидных гормонов (включая прогестерон), сперматогенезе. 
 
Как витамин А, так и b-каротин, будучи мощными антиоксидантами, являются средствами профилактики и лечения раковых заболеваний, в частности, препятствуя повторному появлению опухоли после операций. 

Суточная  потребность

 
Среднему взрослому человеку следует  ежедневно потреблять около 1 до 5 мг витамина А.  
 
Потребность в витамине А может значительно меняться в зависимости от климатических условий: холодный климат не влияет на потребность и обмен витамина А, но при повышении температуры окружающей среды и увеличении времени пребывания на солнце (например, во время летнего отдыха на юге) потребность в витамине А резко возрастает. 
 
Также уменьшаются запасы витамина А в печени, и, соответственно, возрастает потребность при воздействии рентгеновских лучей. У женщин, принимающих оральные контрацептивы, потребность в витамине А снижается  

Симптомы  гиповитаминоза

 
Причины возникновения гиповитаминоза А: 

•  
  недостаточное содержание витамина А в пище, особенно в зимне-весенний период; 
•  
  несбалансированное питание (длительный дефицит полноценных белков нарушает усвоение витамина А); 
•  
  ограничение потребления жиров (витамин А является жирорастворимым); 
•  
  заболевания печени и желчевыводящих путей; 
•  
  заболевания поджелудочной железы, кишечника; 
•  
  значительные резекции тонкой кишки, синдром малабсорбции; 
•  
  недостаточное потребление витамина Е (витамин Е, являясь антиоксидантом, препятствует окислению витамина А). 

 
Клинически значимые диагностические симптомы недостаточности  витамина А в организме 

•  
  Раннее старение кожи с образованием морщин 
•  
  Перхоть 
•  
  Повышенная болевая и температурная чувствительность 
•  
  Повышенная чувствительность зубной эмали 
•  
  Слезящиеся на холоде глаза 
•  
  Скопление корок и слизи в углах глаз, ощущение "песка" в глазах, покраснение век 
•  
  Ослабленная эрекция, ускоренная эякуляция, слабость сфинктера мочевого пузыря и др.

 
Самым известным симптомом гиповитаминоза А является так называемая "куриная слепота" (ночная слепота или гемералопия) - резкое ухудшение зрения при пониженной освещенности. Дефицит витамина А ведет к изменениям практически во всех органам и системах организма: 

•  
  помутнение роговицы, ксерофтальмия (сухость слизистой оболочки глаз), слезящиеся глаза на холоде, скопление корок и слизи в углах глаз, ощущение "песка" в глазах, покраснение век, 
•  
  сухость кожи, раннее старение кожи с образованием морщин, себоррейный дерматит, предраковые заболевания и рак кожи; 
•  
  сухость волос, перхоть; 
•  
  атрофический гастрит, колит, холелитиаз, диарея, кишечные инфекции, рак поджелудочной железы, кисты печени; 
•  
  эрозия шейки матки
•  
  мастопатия, рак молочных желез; 
•  
  респираторные инфекции, пневмонии, частые простуды; хронический бронхит, рак легких; 
•  
  анемия; 
•  
  клеточный иммунодефицит; 
•  
  нарушения развития, замедленный рост; 
•  
  повышенная болевая и температурная чувствительность; 
•  
  бессонница; истощение. 

 
.Признаки  гипервитаминоза 
 
При передозировке витамина А могут наблюдаться боли в животе; задержки менструаций; увеличение печени и селезенки; желудочно-кишечные расстройства; выпадение волос; зуд; суставные боли; тошнота; рвота; мелкие трещины на губах и в уголках рта. 
 
При хроническом гипервитаминозе А наблюдается: 

•  
  сухость и пигментация кожи, выпадение волос, ломкость ногтей, 
•  
  боли в области суставов и костей, диффузное утолщение костей, 
•  
  увеличение печени и селезенки, диспепсические явления. 

Взаимодействие

 
При длительном применении витамина А необходимо одновременно принимать витамин Е, т.к. его недостаток препятствует усвоению витамина А. 
 
Превращению витамина А в его активную форму способствует цинк, поэтому дефицит цинка приводит к нарушению усвоения витамина А. 
 
Есть данные об отрицательном взаимодействии каротина с алкоголем: при их комбинации возможно повреждение печени в большей степени, чем при приеме только алкоголя, это необходимо применять во внимание при частом и значительном употреблении спиртосодержащих препаратов. 
 
При приеме препаратов, понижающих уровень холестерина, нужно принимать во внимание, что они могут нарушать всасывание жиров и жирорастворимых витаминов, поэтому прием витамина А должен осуществляться в разное время с гиперлипидемическими средствами. 
 
Витамин А не должен назначаться одновременно с ретиноидами, т.к. их комбинация является токсичной. 
 
При приеме слабительных средств минерального происхождения нарушается всасывание жирорастворимых витаминов, в т.ч. витамина А.