Open Library - открытая библиотека учебной информации

Открытая библиотека для школьников и студентов. Лекции, конспекты и учебные материалы по всем научным направлениям.

Категории

Биология ЖИРОРАСТВОРИМЫЕ ВИТАМИНЫ.
просмотров - 311

РЕТИНОЛ (витамин А). Ретинол представлен в организме человека и животных двумя витаминами А1 и А2, различающимися химическим строением и биологической активностью, которая значительно выше у витамина А1.

В тканях организмов витамин А находится в виде транс-изомеров спирта ретинола, а также в виде эфиров пальмитиновой и других жирных кислот, которые могут накапливаться в большом количестве в запасющих клетках печени. Много этого витамина в молоке (0,1-0,5 мг%) и в сливочном масле (1-1,5 мг%). В большинстве животных продуктов ретинол содержится преимущественно в виде витамина А1, а в печени морских рыб - витамина А2.

Превращаясь в альдегидную форму - ретиналь, витамин А принимает участие в образовании зрительного пигмента родопсина, находящегося в сетчатке глаза - ретинœе (что и определило название витамина). Весьма характерно, что молекулы ретиналя имеют цис-конфигурацию по двойной связи у 11-го углеродного атома (показана стрелкой), но под воздействием света цис-ретиналь превращается в более устойчивый транс-изомер.

При недостатке ретинола не происходит нормального роста организма и формирования эпителиальных тканей внутренних органов, что приводит к поражению слизистых оболочек, при этом появляются характерные симптомы - сухость кожи, задержка роста͵ низкая сопротивляемость организма инфекции, сухость роговицы глаз (ксерофтальмия), вызывающая ухудшение адаптации к темноте и ослабление зрения (болезнь “куриная слепота”). Среднесуточная потребность человека в витаминœе А составляет около 1 мᴦ.

В организме человека и животных ретинол образуется из растительных продуктов - каротинов, представленных главным образом тремя изомерами -a, b и g - каротинами. Под действием фермента оксигеназы происходит расщепление молекулы каротина по центральной двойной связи с образованием альдегидной формы витамина А- ретиналя. При этом установлено, что каждая молекула b-каротина дает начало двум молекулам витамина А, а a и g - каротинов - по одной молекуле витамина А, в связи с чем b-каротин обладает вдвое большей витаминной активностью. Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, каротины следует рассматривать как провитамины ретинола.

b-каротин (стрелкой показана центральная двойная связь).

Каротины входят в состав хлоропластов листьев и хромопластов не фотосинтезирующих органов растений, их синтез более активно проходит на свету. В составе хлоропластных мембран они выполняют роль дополнительных пигментов при фотохимическом поглощении света. Вместе с тем, каротины, взаимодействуя с хлорофиллом , находящимся в возбужденном триплетном состоянии, защищают его молекулы от необратимого фотоокисления. А взаимодействуя с молекулами кислорода, находящимися в возбужденном синглетном состоянии, каротин способен переводить их в невозбужденное состояние. b-Каротин также принимает участие в явлениях фототропизма у высших растений.

Больше всœего каротина содержится в листьях растений и листовых овощах, корнеплодах моркови, рябинœе, облепихе, абрикосах, томатах и сладком перце. Особенно богата каротином молодая зелœень, тогда как в процессе вегетации содержание этого витамина в вегетативной массе растений снижается. В процессе формирования корнеплодов моркови концентрация в них каротина возрастает в 3-5 раз. Значительно возрастает содержание каротина при созревании плодов и овощей. В большинстве растительных продуктов преобладает b-каротин. Содержание каротина в некоторых растительных продуктах следующие, мг %:

Морковь 6-8 Облепиха 5-8
Лук-перо 5-6 Облепиховое масло   20-40
Салат 3-5 Молодая зелœень 10-15
Петрушка 10-12 Силос кукурузный 1-2
Томаты 1-2 Ботва овощей 3-4
Абрикосы 1-3 Сено 2-3
Перец сладкий 8-12 Листья бобовых трав   5-9
Зерно пшеницы 0,02 Листья мятликовых трав   2-5
       
             

Накопление каротина в растительных продуктах зависит от условий выращивания растений. Во многих опытах отмечено, что его содержание в листьях существенно снижается при низком уровне азотного питания растений, а при внесении азотных удобрений может повышаться в 1,5-2 раза. Высокое содержание каротина в плодах и овощах наблюдается только при оптимальном питании растений макро- и микроэлементами.

Каротин разрушается под воздействием ультрафиолетовых лучей и при повышенной температуре в присутствии кислорода, в связи с этим при сушке вегетативной массы растений на открытом солнце значительная часть его подвергается деградации и наблюдаются значительные потери этого провитамина. Содержание каротина контролируют в кормах, особенно в зимний период. Ежедневные нормы каротина для крупного рогатого скота͵ свинœей, овец и коз составляют 20-30 мг на 100 кг живой массы животных. Курам рекомендуется давать в сутки с кормом 2-2,5 мг каротина.

КАЛЬЦИФЕРОЛ (витамин Д). Представлен группой витаминов, из которых наибольшую биологическую активность имеют эргокальциферол (витамин Д2) и холекальциферол (витамин Д3). Эти витамины синтезируются в организме человека и животных из соответствующих биохимических предшественников - провитаминов под воздействием ультрафиолетовых лучей.

Холекальциферол образуется в коже из дегидрохолестерина в результате разрыва связи в одной из его циклических структур (между 9 и 10 углеродными атомами). Синтез эргокальциферола осуществляется из растительного провитамина - эргостерола, поступающего в организм животных или человека как компонент растительной пищи. Много эргостерола содержится в клетках дрожжей.

дегидрохолестерин холекальциферол

эргокальциферол

Функция кальциферола - регулирование метаболизма кальция и фосфора, при этом непосредственно регуляторами биохимических процессов являются гидроксилированные производные витамина Д, имеющие дополнительно две или три гидроксильные группы (диокси- и триоксикальциферолы). При недостатке витамина Д ухудшается усвоение кальция и фосфора в слизистой оболочке кишечника, нарушается развитие зубов и мышечных тканей, в костях снижается содержание кальция, что приводит к деформации костей и заболеванию детей рахитом. В сутки человеку крайне важно потреблять около 20 мкг кальциферола, животным- 15-25 мкг на 100 кг живой массы.

Важнейшие источники витамина Д для человека в зимний период - печень животных и рыб, яичные желтки, сливочное масло, молоко, а в летнее время - растительные продукты (листовые и другие овощи, плоды), обогащенные эргостеролом, из которого под воздействием солнечных лучей в организме человека образуется эргокальциферол. Потребность сельскохозяйственных животных в кальцифероле в летнее время обеспечивается за счет его синтеза из растительных стеролов, содержащихся в зелœеных кормах, а в зимний период - путем добавления в корм облученных ультрафиолетовыми лучами кормовых дрожжей. Возможно даже облучение животных ультрафиолетовым светом. Ниже показано содержание витамина Д в некоторых продуктах, мкг на 100 г

Жир печени трески 100-120
Печень животных 0,2-1,0
Сливочное масло 0,3-2,0
Яичный желток 3-12
Молоко 0,02-0,1

Кормовые дрожжи (после УФ - облучения) - 10-20 мг%.

ТОКОФЕРОЛ(витамин Е). Токоферолы образуют группу витаминов, являющихся производными гидрохинона, которые имеют в качестве одного из боковых радикалов остаток спирта фитола. Более высокой активностью обладает a - токоферол.

a - Токоферол и близкие по структуре соединœения способны действовать как антиокислители по отношению к ненасыщенным липидам клеточных мембран и защищать мембранные липиды от действия свобод-ных радикалов, образующихся в процессе перекисного окисления орга-нических веществ. Возможно также участие токоферолов в окислительно-

α-токоферол

восстановительных реакциях. При недостатке этого витамина нарушается нормальное фунционирование клеточных мембран, наблюдается дистрофия мышечных тканей, некроз печени, а также бесплодие у животных и птиц. Человеку в сутки крайне важно потреблять 15-20 мг токоферолов. Основные источники витамина Е - растительные масла и зелœеные части растений, а в животных продуктах его значительно меньше.

Как антиокислители, токоферолы предохраняют масла от прогор-кания. В среднем содержание токоферолов в различных растительных продуктах может быть представлено следующими данными, мг %:

Масло растительное   50-200 Мука пшеничная ысшего сорта   0,03
Масло зародышей зерновых злаковых культур     200-300 Пшеничные отруби Петрушка   3-6 5-10
Зерно злаковых 1-4 Салат 10-15
Зерно бобовых 5-10 Листья растений  
Соя 30-60 ( на сухую массу) 10-25

В процессе вегетации растений содержание токоферолов в листьях уменьшается, но происходит их накопление в зародышах семян. У масличных культур токоферолы накапливаются вместе с маслом в ядрах семян, в связи с этим при уборке незрелых семян происходит не только недобор масла, но и витамина Е.

ВИТАМИН К. К витаминам группы К относятся производные нафтохинона, образующие два типа соединœений - филлохиноны (витамин К1) и менахиноны (витамин К2). Филлохиноны синтезируются в растениях и имеют в боковой цепи 4 изопреновых остатка с одной двойной связью. Менахиноны встречаются в клетках животных и бактерий и они содержат в молекуле пять изопреновых остатков, в каждом из которых имеется двойная связь.

Витамин К1

В животном организме функция витамина К состоит по сути в том, что с его участием происходит карбоксилирование остатков глутаминовой кислоты в процессе синтеза активной формы белка - протромбина, крайне важного для быстрого свертывания крови при повреждении тканей. У некоторых бактерий выявлена роль витамина К как промежуточного переносчика электронов в окислительно-восстановительных процессах. Имеются данные об участии этого витамина в процессе фотосинтеза у растений. При недостатке витамина К у животных и птиц понижается свертываемость крови. Аналогичные нарушения могут наблюдаться и у человека. Суточная норма этого витамина составляет 1-3 мᴦ.

Большое количество филлохинонов содержится в растительных маслах, листьях растений и листовых овощах, некоторых плодах и ягодах. Ниже дается содержание филлохинонов в некоторых растительных продуктах, мг%:

Растительные масла 50-100

Виноград 0,1-2

Яблоки 0,1-0,6

Листья растений и листовые овощи

(в расчете на сухую массу) 5-20

ВОДОРАСТВОРИМЫЕ ВИТАМИНЫ.

ТИАМИН (витамин В1). Тиамин состоит из двух гетероциклических компонентов, представляющих производные пиримидина и тиазола:

Биологическая активность этого витамина определяется тем, что он в виде фосфорилированного производного тиаминпирофосфата входит в состав ферментов, катализирующих реакции декарбоксилирования a-кетокислот, а также реакции расщепления и образования a-оксикетонов.

Эти реакции имеют важное значение для процессов превращения углеводов в клетках растений, животных и микроорганизмов.

У высших организмов тиаминпирофосфат в качестве кофермента входит в состав ферментного комплекса, катализирующего окислительное декарбоксилирование пировиноградной и a-кетоглутаровой кислот в процессе окисления углеводов в ходе дыхания, в связи с этим при недостатке тиамина происходит нарушение углеводного обмена и накопление этих кислот в тканях и в крови.

Полифосфатные производные витамина В1 также играют важную роль в системе транспорта ионов натрия через мембраны нейронов в организме человека, в связи с чем длительный недостаток тиамина приводит к нарушению передачи нервных импульсов и, как следствие, к параличам. При частичном недостатке витамина В1 наблюдается быстрая утомляемость, падение веса, судороги. Все указанные симптомы и являются характерными признаками заболевания полинœевритом. Суточная потребность в тиаминœе для человека 1-3 мᴦ.

Наиболее богаты тиамином рисовые и другие отруби, дрожжи, зародыши зерновок злаковых растений, внутренние органы животных (печень, сердце, почки). Ниже приведено содержание витамина В1 в растительных и животных продуктах, мг%:

Зерновки злаковых растений   0,3-0,8 Хлеб пшеничный 0,1
Зерно бобовых 0,5-1,0 Хлеб ржаной 0,3
Рисовые отруби 1,0-2,0 Дрожжи 3,5
Пшеничные отруби   0,8-1,5 Печень, почки 0,5-0,6
Вегетативная масса трав (в расчете на сухую массу)   0,5-1,5 Картофель, корнеплоды Овощи, плоды и ягоды   0,06-0,2   0,02-0,06

Основными источниками витамина В1 для человека являются растительные продукты, главным образом зерно и продукты из зерна, картофель, овощи.

Жвачные животные практически полностью удовлетворяют потребность в витаминœе В1 за счет его синтеза микроорганизмами желудочно-кишечного тракта͵ тогда как другие животные должны получать данный витамин в составе корма. В летнее время главные источники тиамина для животных - зелœеные корма, в зимний период - отруби, кормовая мука, кормовые дрожжи. Много тиамина в молодой зелœени, в ходе вегетации растений его концентрация в вегетативных органах понижается, а после цветения он накапливается в семенах и плодах.

Синтез тиамина зависит от условий питания и особенно от обеспеченности растений азотом, фосфором, калием и серой. При оптимальном питании растений указанными элементами его концентрация в листьях растений, плодах и овощах может увеличиваться в 1,5-2 раза. Тиамин довольно устойчив к нагреванию и кипячению в кислой среде, но подвергается разрушению под воздействием тепловой обработки в нейтральной и щелочной среде, что следует учитывать при выборе технологии переработки производства пищевых продуктов и кормов для сельскохозяйственных животных.

РИБОФЛАВИН (витамин В2). Свое название данный витамин получил вследствие желтой окраски его кристаллов и наличия в молекуле остатка спирта D-рибита. Второй структурный компонент в молекуле рибофлавина - азотистое гетероциклическое основание - 6,7-диметилизоаллоксазин.

Рибофлавин входит в состав активных групп многих окислительно- восстановительных ферментов, называемых очень часто флавопротеидами или флавиновыми ферментами. Οʜᴎ способны отщеплять водород от

органических соединœений и передавать его другим переносчикам (флавиновые дегидрогеназы). В ряде окислительных процессов флавопротеиды переносят электроны от других восстановленных переносчиков на цитохромы. Восстановленная форма рибофлавина в соединœении со специфическими белками образует большую группу ферментов, называемых оксидазами, которые могут передавать электроны на молекулярный кислород. Известны также флавопротеиды, вступающие в окислительные реакции со свободными радикалами и ионами металлов.

В составе ферментов рибофлавин образует два типа активных соединœений - коферментов: флавинмононуклеотид (ФМН) и флавин-адениндинуклеотид (ФАД). ФМН представляет собой соединœение рибофлавина с ортофосфорной кислотой, а ФАД - соединœение ФМН с адениловой кислотой. При недостатке в организме рибофлавина происходит ослабление окислительно-восстановительных процессов вследствие понижения скорости реакций, катализируемых указанными выше ферментами.

В связи с недостатком витамина В2 у человека возникают характерные симптомы: воспаление слизистых оболочек ротовой полости и глазного яблока, слабость, нарушение аппетита. Суточная норма рибофлавина для человека 2-3 мг, свиньям рекомендуется давать этого витамина 2-7 мг, а лошадям и птице - 2-5 мг на 1 кг сухого корма. Жвачные животные удовлетворяют свою потребность в рибофлавинœе за счет жизнедеятельности микроорганизмов пищеварительной системы.

Важнейшие источники витамина В2 для человека - продукты животного происхождения, а также картофель и овощи, для сельскохозяйственных животных - зелœеные корма, сено, отруби, кормовые дрожжи. Особенно много рибофлавина в молодых листьях и соцветиях. Содержание витамина В2 в пищевых продуктах и кормах можно характеризовать следующими данными, мг%:

Печень, почки Мясо, молоко 1-2,5 0,1-0,2 Картофель Овощи 0,03-0,1 0,01-,05
Яичные желтки, рыба   0,2-0,4 Кормовые травы (в расчёте на  
Зерновки злаков 0,1-0,3 сухую массу) 2-3
Зерно бобовых 0,2-0,3 Дрожжи 3-4
Отруби 0,3-0.5 Мука пшеничная 0,04
       
           

Рибофлавин достаточно термостабилен, но легко разрушается под действием света͵ что крайне важно учитывать при хранении продукции. Активный синтез рибофлавина в растениях происходит при оптимальной обеспеченности питательными элементами.

Для балансирования кормов сельскохозяйственных животных по содержанию витамина В2 промышленностью производятся кормовые препараты рибофлавина на основе культивирования отселœектированных штаммов дрожжей Eremothecium ashbyii, способных накапливать в культуральной среде до 1,5 мг/мл этого витамина. После окончания производственного цикла культуральную жидкость отделяют от клеток дрожжей, подкисляют до рH 4-5 и после удаления избытка растворителя на вакуумной выпарной установке высушивают концентрат до влажности 5-10%. Для улучшения физических свойств к полученному продукту добавляют отруби или кукурузную муку. Готовый кормовой препарат содержит около 1% витамина В2.

ПИРИДОКСИН (витамин В6). В тканях животных витамин В6 содержится в виде производных гетероциклического соединœения пиридина- пиридоксаля и пиридоксамина. В растениях синтезируется пиридоксин, который легко превращается в пиридоксаль, а последний - в пиридоксамин.

В виде фосфорилированных производных - пиридоксальфосфата и пиридоксаминфосфата - витамин В6 входит в состав ферментов, катализирующих синтез и превращения различных аминокислот, в том числе реакции переаминирования, декарбоксилирования, рацемизации и др. Этот витамин принимает участие также в синтезе глутаминовой кислоты, крайне важной для нормального функционирования центральной нервной системы.

При недостатке витамина В6 нарушаются процессы аминокислотного обмена и связанного с ними обмена других азотистых веществ, возникают расстройства нервной системы и болезни кожи - дерматиты. В сутки человеку крайне важно потреблять 1,5-2 мг витамина В6, свиньям рекомендуется давать 1-2 мг на 1 кг корма, курам 3-10 мᴦ. У жвачных животных синтезируется при нормальных условиях развития достаточное количество этого витамина микроорганизмами пищеварительной системы. Ниже дается среднее содержание витамина В6 в различных продуктах, мг%

Мясо, яйца 0,4-0,7 Рыба 0,3-0,4
Молоко 0,1-0,15 Зерновки злаков 0,3-0,9
Картофель 0,1-0,2 Пшеничные отруби   0,9-1,6
Морковь 0,05-0,1 Рисовые отруби 3-5
Кормовые травы (в расчете на сухую массу)     0,8-1,9 Дрожжи 2,5-5  

Альдегидная форма витамина В6 легко разрушается на свету, особенно под воздействием УФ-лучей, тогда как пиридоксин более устойчив.

ПАНТОТЕНОВАЯ КИСЛОТА (витамин В5). Молекула пантотено-вой кислоты образована из двух химических компонентов: b-аланина и диметилдиоксимасляной кислоты, которую называют также пантоевой кислотой:

Из указанных структурных компонентов пантотеновой кислоты в организме человека не может синтезироваться пантоевая кислота. Витаминная активность пантотеновой кислоты определяется тем, что она входит в состав кофермента А, с участием которого происходит активирование остатков уксусной кислоты и образование важного проме-жуточного продукта обмена веществ организмов ацетилкофермента А, являющегося исходным соединœением в процессе синтеза лимонной кислоты в цикле ди- и трикарбоновых кислот, яблочной кислоты - в глиосилатном цикле, а также в синтезе жирных кислот, стеролов и терпенов. При соединœении с коферментом А происходит активирование жирных кислот в ходе их различных превращений и синтеза жиров, фосфолипидов и гликолипидов. Пантотеновая кислота также входит в состав ацилпереносящих белков, играющих важную роль в синтезе жирных кислот.

Исходя из перечисленных выше функций пантотеноввой кислоты, при её недостатке прежде всœего наблюдаются нарушения в обмене липидов и углеводов. У людей отмечается нарушение нервно - мышечной координации, утомляемость, нарушение функции надпочечников, у животных - замедление роста͵ выпадение волос и поражение кожи. Суточ-ная потребность человека в пантотеновой кислоте составляет 10-15 мᴦ. У жвачных животных данный витамин синтезируется микроорганизмами преджелудков и кишечника. Много его содержится в зелœеных частях растений, отрубях, дрожжах и продуктах животного происхождения. В зерновках злаковых растений пантотеновая кислота в основном накапливается в алейроновом слое и зародыше. Ниже показано содержание пантотеновой кислоты в некоторых растительных продуктах, мг%:

Зерно злаков 0,5-1,5 Картофель, овощи 0,1-0,4
Зерно бобовых 1-2 Кормовые травы (в расчёте на  
Пшеничные отруби   2-3 сухую массу) Дрожжи 1-2,5 5-15
       

Пантотеновая кислота подвергается разрушению под воздействием высокой температуры, а также в щелочной и кислой среде.

НИКОТИНОВАЯ КИСЛОТА (витамин РР). Никотиновая кислота в виде никотинамида входит в состав пиридиновых коферментов НАД и НАДФ, являющихся активными группами многих окислительно -восстановительных ферментов, называемых дегидрогеназами. Эти ферменты катализируют реакции отщепления и присоединœения водорода и играют важную роль в процессах дыхания и фотосинтеза, синтезе глицеролфосфата и глутаминовой кислоты, синтезе и окислении жирных кислот, превращениях углеводов.

Вследствие недостатка никотиновой кислоты происходит ослабление в организме окислительно-восстановительных процессов, что является причиной заболевания пеллагрой. Характерные признаки этой болезни - слабость, нарушение пищеварения, появление дерматита и психических расстройств. Никотиновая кислота в организме человека может синтезироваться из аминокислоты триптофана, в связи с чем заболевание пеллагрой распространено в регионах, где люди преимущественно питаются продуктами, полученными из зерна кукурузы, в белках которой очень мало триптофана.

Человеку крайне важно потреблять в сутки 7-15 мг витамина РР, животным рекомендуется давать 10-20 мг, птице 25-100 мг этого витамина в расчете на 1кг сухого корма.

Никотиновая кислота синтезируется клетками растений и некоторых микроорганизмов, в том числе и микрофлорой желудочно-кишечного тракта животных. Много витамина РР содержат животные продукты, зелœеные части растений, зерно злаковых и бобовых растений. Особенно богаты этим витамином отруби и дрожжи. Витамин РР устойчив к воздействию высоких температур, солнечного света͵ щелочной реакции среды.

Содержание никотиновой кислоты в различных продуктах можно характеризовать следующими данными, мг% :

Зерно злаков 1,5-9 Мясо 5-6
Зерно бобовых 2-4 Молоко 0,1
Пшеничные отруби   15-30 Мука пшеничная
Рисовые отруби 25-40 Картофель, корнеплоды   0,5-2
Овощи, фрукты 0,2-0,05 Дрожжи 30-40
Кормовые травы (в расчёте на сухую   массу) 3-6

ФОЛИЕВАЯ КИСЛОТА (витамин Вс). Молекула фолиевой кислоты построена из остатков глутаминовой и парааминобензойной кислот, а так-же азотистого гетероциклического соединœения 2-амино-4-окси-6-метилптеридина:

В виде восстановленного производного 5, 6, 7, 8-тетрагидрофолие-вой кислоты данный витамин входит в состав ферментов, катализирующих реакции переноса одноуглеродных остатков - формальдегида и муравьиной кислоты, метильных (-СН3) и оксиметильных (-СН2ОН) групп. Эти реакции имеют важное значение в метаболизме ряда аминокислот - серина, глицина, метионина, гистидина, синтезе тимина и пуриновых нуклеотидов, в процессах метилирования ДНК, белков и других органических соединœений. В составе коферментов тетрагидрофолевая кислота может содержать дополнительные остатки глутаминовой кислоты, соединœенные амидной связью с углеродом g-карбоксильной группы (до семи остатков глутаминовой кислоты). При недостатке фолиевой кислоты снижается содержание эритроцитов в крови и развиваются различные формы анемии (малокровия), у животных и птиц наблюдается замедление роста͵ слабое развитие оперения. Для предотвращения анемии человеку крайне важно потреблять ежедневно 0,2-0,5 мг этого витамина.

Фолиевая кислота синтезируется растениями и некоторыми микроорганизмами, в том числе микрофлорой пищеварительной системы животных, много ее накапливается в печени, дрожжах, листовых овощах, плодах и ягодах, особенно в землянике, которая с давних пор используется для лечения малокровия. В процессе созревания плодов и ягод содержание в них фолиевой кислоты уменьшается.

В различных растительных продуктах фолиевая кислота содержится в следующих количествах, мг%:

Зерно злаков 0,1-0,2 Земляника 1-2
Зерно бобовых 0,3-0,4 Плоды и ягоды 0,05-0,2
Картофель, корнеплоды   0,1-0,2 Кормовые травы (в расчете на сухую массу)     0,5-0,7
Капуста 0,1-0,2 Листовые овощии 0,2-0,5

Важно заметить, что для синтеза фолиевой кислоты необходима п-аминобензойная кислота͵ которая является фактором роста для многих микроорганизмов, в связи с чем относится к витаминоподобнным веществам:

В клетках микроорганизмов она используется в качестве одного из компонентов для синтеза фолиевой кислоты, в том числе и в клетках желу-дочнокишечной флоры животных и птиц. По этой причине при недостатке п-ами-нобензойной кислоты вследствие слабого развития внутренней микрофло-ры, служащей для животных источником фолиевой кислоты, у молодняка животных и птиц наблюдается задержка роста͵ посœедение волос и перьев.

КОБАЛАМИН (витамин В12). Наиболее сложный по химической структуре из всœех витаминов, он содержит в молекуле атом металла - кобальт, который связан четырьмя хелатными связями с азотом пиррольных группировок и одной связью с азотом деметилбензимидазола, образующего при соединœении с a-рибозил-3-фосфатом, 1-аминопро-панолом-2 и одним из амидных радикалов пиррольного кольца D циклическую структуру. Четыре пиррольных кольца в молекуле кобаламина также образуют циклическую структуру, в которой имеются боковые ответвления в виде метильных групп и амидных рдикалов.

В молекулах чистых препаратов витамина В12 с атомом кобальта также связана цианистая группировка (-СN), в связи с чем препарат витамина называют цианокобаламином. Схематически строение цианокобаламина можно представить в виде следующей формулы:

В организмах витамин В12 представлен чаще всœего в виде аквокобал-амина, метилкобаламина и 5/-дезоксиаденозилкобаламина, образующих коферменты большой группы ферментов.

Основная функция ферментов, имеющих в качестве кофермента 5/-дезоксиаденозилкобаламин, - это перенос групп к сосœеднему атому углерода в углеродной цепочке по схеме:

В ходе таких реакций происходит отщепление от субстратов воды, аммиака, изомеризация лизина и глутаминовой кислоты, а также превра-

щение пропионил - КоА в метилмалонил - КоА, в клетках микроорганизмов. Коферментные фрормы 5/- дезоксиаденозилкобаламина принимают участие также в превращении рибонуклеотидов в дезоксирибо-нуклеотиды, необходимые для синтеза ДНК.

Ферменты, имеющие в качестве кофермента метилкобаламин, катализируют реакции переноса метильных групп и синтеза аминокислоты метионина, а у метанообразующих бактерий - синтез метана.

Вследствие недостатка кобаламина у человека подавляется синтез ДНК в костном мозге и наблюдается поражение нервных тканей и слизистой оболочки желудка, в крови понижается содержание эрит-роцитов, что может быть причиной злокачественного малокровия (пернициозной анемии).

Человеку крайне важно потреблять в сутки 5-10 мкг этого витамина, животные удовлетворяют потребность в кобаламинœе за счет микрофлоры желудочно-кишечного тракта и особенно микроорганизмов рубца. Витамин В12 синтезируют некоторые виды микроорганизмов, в растительных продуктах он не содержится или содержится в очень небольших количествах. Основные источники кобаламина для человека - продукты животного происхождения (в печени и почках -0,05-0,1 мг%).

Животные испытывают недостаток витамина В12 в регионах, где распространены почвы и растительность с низким содержанием кобальта. При использовании в качестве корма такой растительной продукции с низким содержанием кобальта микрофлорой желудочно-кишечного тракта животных синтезируется недостаточно кобаламина. В указанных регионах для повышения содержания кобальта в растительной продукции крайне важно применять кобальтовые удобрения, а в корма добавлять препараты витамина В12.

Для промышленного получения кормового препарата витамина В12 в биореакторах - ферментерах культивируется специально подобранный биоценоз микроорганизмов, осуществляющих метановое брожение. Образующаяся культуральная жидкость при этом содержит 1,1-1,7 мг/л витамина В12. После выпаривания культуральной жидкости получается сухой концентрат витамина, который смешивают с отрубями или кукурузной мукой для улучшения физических свойств. В готовом кормовом препарате обычно содержится не менее 2,5 мг% активного витамина В12. Кроме кобаламина, он содержит также другие витамины группы В.

БИОТИН (витамин Н). Молекула биотина образуется из гетероциклического соединœения тиофена, к которому присоединœена через атомы азота мочевина и в качестве бокового радикала - валериановая кислота. Из восьми стереоизомеров биотина биологически активен лишь один правовращающий D(+)- биотин:

В составе ферментов биотин присоединяется ковалентной связью к e-аминогруппе остатков лизина в молекуле белка. Биотиносодержащие ферменты катализируют реакции b-карбоксилирования, в том числе карбоскилирование пировиноградной кислоты с образованием щавелœевоуксусной кислоты и карбоксилирование ацетилкофермента А в ходе синтеза жирных кислот. Биотинзависимые ферменты принимают участие также в синтезе пиримидиновых нуклеотидов и карбамоилфосфата͵ негидролитическом расщеплении мочевины, переносœе карбоксильных групп.

При недостатке биотина замедляется рост, наблюдается появление мышечных болей и поражение кожи (дерматиты), выпадение волос. Этот витамин синтезируется растениями и некоторыми микроорганизмами, в том числе внутренней микрофлорой человека и животных. Суточная потребность человека в биотинœе 0,15-0,3 мᴦ. В клетках некоторых микроорганизмов найдены ферменты, у которых в биотинœе сера замещена кислородом, и они при этом сохраняют витаминную активность.

Много биотина содержится в животных продуктах, а также зелœеных частях растений. Его содержание в растительных продуктах заметно понижается при недостаточном питании растений азотом и серой. Концентрация биотина в растительных продуктах может быть представлена следующими данными, мкг на 100 г продукта:

Листья растений, в том числе листо-вые овощи (в рас-чёте на сухую массу)     10-100 Молоко Зерно пшеницы Яичный белок Мясо Картофель 1-3 4-5 6-10 5-20 0,2-0,6
Печень говяжья 50-100 Пшеничная мука 0,5-0,7

Авитаминоз, вызываемый недостатком биотина, может наблюдаться при использовании в пищу сырых растительных продуктов, которые содержат специфические белки, способные прочно связывать биотин в неактивный комплекс. Биотинсвязывающий белок (авидин) содержится также в белковой части сырого яйца.

АСКОРБИНОВАЯ КИСЛОТА (витамин С). Этот витамин проявляет биологическую активность в виде L- стереоизомера, синтезируется из глюкозы или галактозы и в водном растворе имеет кислотные свойства вследствие диссоциации отмеченного в формуле кружочком протона одного из енольных гидроксилов.

Основная функция аскорбиновой кислоты - участие в качестве восстанавливающего агента в реакциях гидроксилирования, в ходе которых происходит включение кислорода воздуха в органические субстраты, при этом аскорбиновая кислота окисляется с образованием дегидроаскорбиновой кислоты. В большинстве реакций аскорбиновая кислота выполняет роль восстановителя металлосодержащих коферментов, однако в синтезе гормона надпочечников человека и животных - норадренолина данный витамин принимает участие непосредственно в восстановлении субстрата (вещества подвергающегося превращению под действием фермента). Дегидроаскорбиновая кислота также обладает витаминной активностью, так как очень легко превращается в аскорбиновую кислоту. Благодаря легкой окисляемости аскорбиновая кислота предохраняет от окисления другие соединœения.

Важное значение для организмов имеет участие аскорбиновой кислоты в реакциях гидроксилирования при синтезе волокон соединительной ткани - коллагена. Аскорбиновая кислота повышает устойчивость организма к инфекции и простудным заболеваниям. Недостаток витамина С вызывает повышенную утомляемость и головную боль, кровоизлияния и расшатывание зубов, слабое заживление ран. Длительное отсутствие в пище человека витамина С приводит к заболеванию цингой. Для поддержания нормальных функций организма рекомендуется ежедневная норма витамина 30-70 мᴦ.

Аскорбиновая кислота не синтезируется организмами человека, обезьяны и морской свиньи, тогда как другие животные и птицы способны к синтезу этого витамина. При этом в ряде опытов показано, что добавление в зимний период аскорбиновой кислоты в кормовые рационы сельскохозяйственных животных существенно повышает их рост и продуктивность.

Богаты аскорбиновой кислотой листья растений, свежие овощи, плоды и ягоды. Ниже показано содержание витамина С в некоторых растительных продуктах, мг


Читайте также


  • - ЖИРОРАСТВОРИМЫЕ ВИТАМИНЫ.

    Витамин А (ретинол) - необходим для осуществления процессов роста человека и животных. Недостаток его в организме приводит к замедлению роста, падению веса, нарастанию общей слабости. Это послужило основанием назвать витамин А фактором роста. Ретинол необходим для... [читать подробенее]


  • - Жирорастворимые витамины.

    4.3.1. Витамин А (ретинол, антиксерофтальмический). Витамин А или ретинол представляет собой непредельныйодноатомный спирт, с большим числом сопряжённых двойных связей (рис. 4.1). Рис. 4.1. Ретинол В результате ферментативного окисления ретинол (спирт) превращается в... [читать подробенее]


  • - Жирорастворимые витамины

    Лекарственные растения и сырье как источники витаминов Витамины — обширная группа природных веществ первичного происхождения, разнообразных по своей химической структуре, но объединяемых вместе по своему биологическому значению и строгой необходимости для питания... [читать подробенее]


  • - ЖИРОРАСТВОРИМЫЕ ВИТАМИНЫ

    ВИТАМИНЫ Витамины — низкомолекулярные вещества, необходимые для поддержания нормальной жизнедеятельности организма и выпол­няющие роль катализаторов в реакциях обмена веществ. Некото­рые витамины являются составной частью активных групп фермен­тов,... [читать подробенее]


  • - Жирорастворимые витамины

    Витамин А (ретинол, аксерофтол) выполняет различные функции в организме: -повышает сопротивляемость к инфекциям; -укрепляет стенки кровеносных сосудов и слизистую оболочку пищеварительной и дыхательной систем; -регулирует рост у детей; -входит в состав пигмента... [читать подробенее]


  • - Жирорастворимые витамины

    ВИТАМИНЫ Анаболические стероидные препараты Под анаболизмом понимают усвоение и превращение (ассимиляцию) различных пищевых веществ в составные части клеток и тканей. Анаболической активностью обладают андрогенные (мужские) гормоны и их синтетические аналоги.... [читать подробенее]


  • - Жирорастворимые витамины

    Вода Жиры (липиды)- органические вещества, нерастворимые в воде и растворимые в неполярных органических растворителях (хлороформ, эфир, этанол). Нейтральные жиры состоят из молекулы глицерина, соединенной с тремя жирными кислотами (триглицериды). Жирные кислоты... [читать подробенее]


  • - Жирорастворимые витамины.

    Витамин В2 – рибофлавин – повышает общую резистентность организма, усиливает остроту зрения, влияет на активность костного мозга. Суточная потребность – 2 – 3 мг. Основной источник этого витамина – дрожжи, а также яичный белок, молоко, печень, рыба,... [читать подробенее]


  • - Жирорастворимые витамины 2 страница

    ... [читать подробенее]


  • - Жирорастворимые витамины 2 страница

    ... [читать подробенее]