Витамины и аминокислоты

p align="left">Поэтому для нормального процесса окостенения необходимо, чтобы в пище содержалось необходимое количество кальция, фосфора и витамина D.

В опытах с радиоактивным фосфором (P32) было установлено повышение содержания фосфатов в костях при одновременном введении витамина D.

В крови рахитичных животных и детей содержание фосфатов падает с 5 до 2,6 мг.%.При наличие в пище витамина D происходит нормальная резорбция (всасывание) фосфата из почечных канальцев, при недостатке витамина D почки теряют эту спсобность, а поэтому содержание фосфатов в крови падает. Неправильное соотношение между количеством фосфора и кальция в пище и недостаточное количество витамина D являются одной из причин возникновения рахита, внешне проявляющегося деформацией костей. Наилучшим соотношением количества кальция и фосфора в крови является отношение 2:1.

Витамин D имеет прямое отношение также и к биологическому окислению. В опытах было установлено определённое взаимоотношение между витамином D и процессами обмена лимонной кислоты. В настоящее время считают, что местом синтеза лимонной кислоты является костная ткань. Вступая в реакцию с фосфатом кальция, лимонная кислота образует комплексы, которые и откладываются в хрящах. Введение витамина D в организм в организм способствует усиленному образованиюю лимонной кислоты не только в костях, но и в крови, почках, сердце и тонком кишечнике. Весьма вероятно, что витамин D является ингибитором (парализатором) фермента цитрогеназы, окисляющей лимонную кислоту в щавелеянтарную кислоту.

Известно также, что витамин D способствует ускорению превращению углеводов и белков в организме. При недостатке этого витамина у рахитичных животных с мочой выделяются аминокислоты в больших количествах.

При введении витамина D резко повышается щелочной фосфатазы в крови, что приводит к перераспределению фосфора в организме. Существует определённая взаимосвязь и между витамином D игормоном паращитовидных желез, так как последний влияет на обмен кальция в организме.

Тироксин - гормон щитовидной железы - также повышает активность фосфатазы, способствующей накоплению неорганического фосфора, необходимого для минерализации костей.

Существует взаимосвязь и между гормонами коры надпочечников и витамином D.Кортизон является антагонистом витамина D,способствующим повышению выделения кальция из организма, как с мочой, так и с калом.

Избыточное употребление витамина D приводит к патологическим явлениям, выражающимся в отложении кальция в почках, сердце, печени, в стенках сосудов и других органах. Наблюдается также атрофия щитовидной

железы и семенников, наступает резкое снижение активности фосфатазы. Гиперавитаминоз отрицательно отражается на жизнедеятельности потомства. Первоначальные симптомы гиперавитаминоза у человека выражаются жажде, потере аппетита и рвоте.

В организме животных и человека основным депо витамина D является печень, очень много витамина D содержится и в надпочечниках, где происходит интенсивный процесс превращения стеринов. Исследование, проведенное с меченым по углероду витамином D3,инъецированным в грудную мышцу голубям показало, что он очень медленно подвергается химическим изменениям и долго сохраняется в том же месте, куда был введен.

С мочой витамин D не выделяется.

ПРИМЕНЕНИЕ ВИТАМИНА D.

В качестве лечебного препарата применяется рыбий жир, богатый витамином D3,который хорошо усваивается (холекальциферол). Натуральный рыбий жир содержит в 1 г. 30 МЕ витамина D3,а витаминизированный жир - в 5 раз больше, т.е. 150 МЕ. Используется масляный, спиртовой и водный растворы витамина D2 и D3,а также витамин D в виде драже в дозах 12,5 до 25 (гамма).

ВИТАМИН К - ФИЛЛОХИНОН (антигеморрагический).

Датский учёный Дам в 1929 г. впервые заметил в опытах на цыплятах, что искусственная диета, состоящая из 66% крахмала,18% казеина,4,5% солевой смеси,2,5% клетчатки и содержащая витамины группы В (экстракт из дрожжей), витамины А и D (рыбий жир), приводила к появлению кровоточивости в кишечнике и кровоизлияний в мышцах, подкожной клетчатке и мозгу. Замена в этой диете крахмала смесью злаков предохраняла цыплят от кровоизлияния. Фактор, необходимый для предупреждения кровоизлияния у цыплят, имеет отношению крови, за что этот фактор был назван витамином К (коагуляционный фактор). Позднее этому же автору удалось доказать,что витамин К хоть и растворяется в жирах,но он не идентичен витаминам А и D.Витамин К содержится в зеленых частях растений,особенно много витамин К содержится в листьях люцерны. Вскоре был выделен витамин К и из продуктов животного происхождения, в частности из гниющей рыбной муки и был назван витамином К2.В свежей рыбе не содержится, а он синтезируется микроорганизмами при гниении рыбы.

ХИМИЧЕСКАЯ ПРИРОДА ВИТАМИНА К.

В 1939 г. швейцарским химиком Карреромбыла установлена природа витамина К.

Витамины группы К нерастворимы в воде, но хорошо растворяются в петролейном эфире, ацетоне, бензоле и спирте. Витамин К1 - светлое маслянистое вещество,в ультрафиолетовом свете имеет пять характерных максимумов поглощения света - при 243,249,261,270,325 m,а витамин К2 - светло-желтое кристаллическое вещество имеет максимум поглощения света при 249,261,269 и 320 m.Оба витамина К подвергаются окислительному распаду с образованием фталевой кислоты. Витамины К обладают окислительно-восстановительными свойствами, т.е. способностью отдавать и принимать протоны и электроны по типу превращения хитона в гидрохитон и обратно.

Нерастворимость витаминов К1 и К2 в воде затрудняет их использование в тех случаях, когда витамин необходимо ввести в кровь для предотвращения сильного кровотечения при операциях на внутренние органах - сердце, печени и др. Поэтому возникла необходимость получить препарат, растворимый в воде. М.М.Шемякин и А.В.Палладин получили такой препарат и дали ему название викасола. Отличается он от природного

витамина тем, что у него нет боковой цепочки, и он является бисульфитным производным С11Н9О5SNa.

СУТОЧНАЯ ПОТРЕБНОСТЬ В ВИТАМИНЕ К.

Взрослому человеку необходимо в день 10 мг. витамина К.

БИОЛОГИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ ВИТАМИНА К.

В результате исследований было выявлено,что всасывание витамина К из кишечника происходит при участии желчи. С прекращением поступления в кишечник желчи нарушается всасывание витамина, что отражается на содержание протромбина в крови и на её свертывании. При применении больших доз сульфаламидных препаратов нарушается биосинтез витамина К бактериями кишечника. Всасывается витамин К вместе с жирами преимущественно в лимфатическую систему. При внутремышечном введении мышам меченого по углероду витамина К наблюдали быстрое выделение радиоактивного нафтохинона и только небольшая часть его задерживалась в крови в течении 15 часов после инъекции. Наибольшее количество витамина К депонировалось в печени и ретикуло-эндотиальной системе.

Установлено,что витамин К принимает участие в свертывании крови через образование в печени белка - тромботропина, необходимого для образования из протромбина тромбина, способствующего превращению фибриногена в фибрин.

В связи с тем, что витамин К широко распространён в растительных организмах,где участие его как важнейшего фактора свёртывания крови возник вопрос:не выполняет ли витамин К какую-либо ещё важную роль. Оказалось,что витамин К играет большую роль в биологическом окислении. Перенос электронов от восстановленного ДПН-Н (кофермент - простетическая группа фермента, принимающая активное участие в обмене) на молекулярный кислород через систему цитохромов осуществляется витамином К3.Фермент, в котором этот витамин является простетической группой, получил название менадион-редуктазы в отличие от хитон-редуктазы, найденной в порохе. Кроме того,была установлена роль витамина К в процессах фосфорилирования только на свету в анаэробных условиях, в присутствии аскорбиновой кислоты, ионов магния и рибофлавина (витамина В2).

Из организма витамин К выделяется с мочой в соединении с глюкороновой кислотой.

ПРИМЕНЕНИЕ ПРЕПАРАТОВ ВИТАМИНА К.

Витамин К назначают внутрь в виде порошка и таблеток, а для инъекций в настоящее время в лечебной практике используют 0,3% раствор витамина К.Эмульсия, содержащая 20мг витамина в 1мл, введённая в организм, восстанавливает в течение 24 часов полностью содержание протромбина в крови. Водорастворимый препарат - бисульфитное производное витамина К - викасол используется в таблетках, содержащих 10-15 мг препарата.

АНТИВИТАМИНЫ К.

В 1952 г. М.Д.Машковский обнаружил, что дикумарин понижает прочность каппиляров и вызывает мелкие кровоизлияния. Б.А.Кудряшов показал, что введение 0,5мг дикумарина снижает прочность каппиляров на 35%.

Введение 15-20 мг викасола снимало это вредное действие дикумарина. Естественным антикоагулянтом, т.е. антагонистом витамина К является гепарин -гетерополисахарид, вырабатываемый в тканях печени и лёгких, он задерживает процесс превращения протромбина в тромбин, что способствует замедлению процесса свёртывания крови.

Таким образом, дикумарин и гепарин являются антикоагулянтами и находят широкое применение в практике при повышенной свёртываемости крови, которая нередко приводит к возникновению инфарктов вследствии

образования тромбов. Окисляется дикумарин в тканях и выводится с мочой в виде эфиров с глюкороновой кислотой - глюкоронидов.

ВИТАМИН Е - ТОКОФЕРОЛ (антистерильный).

Витамин Е был открыт Ивансом в 1921 г. В опытах на крысах, кормленных синтетической диетой, состоящей 54% кукурузного крахмала, казеина,15% свиного сала,9% сливочного масла,4% солевой смеси и 5% сухих пивных дрожжей, он установил, что крысы, содержащиеся на такой диете, не донашивали плод. Добавление к диете рыбьего жира, сока апельсинов, сухих дрожжей не давало положительных результатов. Однако добавление большого количества сливочного масла восстанавливала нормальную плодовитость крыс. Аналогичное положительное действие оказывали и листья салата. Добавочный пищевой фактор Мур назвал витамином Е - витамином размножения, так как он способствует нормальной фиксации оплодотворённого яйца, и плод развивается нормально.

В 1936г. Ивансу удалось выделить из масла зародышевой части пшеницы вещество, обладающее Е-Витаминной активностью. После гидролиза этого вещества появляется свободный витамин Е, который получил название б - токоферола (tacos - роды,phero - производить).

ХИМИЧЕСКАЯ ПРИРОДА И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА.

Витамин Е или токоферол, представляет собой маслянистую жидкость желтоватого цвета. Каррер в 1938 г. получил б - токоферол синтетически из триметилгидрохинона и фенилбромида.

В настоящее время получено 7 различных токоферолов, незначительно отличающихся один от другого расположением метильных групп в хромановом ядре.

Спектры поглощения токоферолов очень близки и находятся в областях максимума, равного 292-298m.

Токоферолы растворяются в бензоле, спирте и других жидкорастворителях.б - Токоферол обладает в два раза большей активностью по сравнению с б - токоферолом. Содержание в зародышах зерен пшеницы б - токоферола составляет свыше 58% от общего количества токоферолов.

Витамин Е не синтезируется в организме животных и поэтому он обязательно должен быть в продуктах питания. Усиленный синтез витамина Е происходит в листьях молодых злаков, особенно в пшенице.

СУТОЧНАЯ ПОТРЕБНОСТЬ В ВИТАМИНЕ Е.

Потребность в этом витамине зависит в значительной мере от диеты. Наличие в еде большого количества белков и жиров увеличивает, потребность в витамине Е.Потребность в этом витамине зависит, и от пола животных - у самцов в 1 выше, чем у самок. Особенно нуждаются в витамине Е птицы. Взрослому человеку в день нужно 100 мг. витамина Е.

Основным источником витамина Е в пище является молоко, в котором содержится в среднем 0,12 мг. на100 мл. Особенно богато витамином молоко в летний период при пастбищном содержании скота.

БИОЛОГИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ ТОКОФЕРОЛОВ.

Витамин Е - токоферол - крайне необходим для нормального обмена веществ в мышечной ткани. При недостатке этого витамина наступает, атрофия мышечной ткани вследствие резкого снижения содержания сократительного белка мышц - миозина и замены его инертным белком коллагеном. Кроме того, этот витамин необходим для процесса синтеза креатина из гликоциамина и для реакции фосфорилирования креатина и образования фосфокреатина - одного из компонентов участвующих в сокращении мышечного волокна. Витамин Е имеет отношение и к синтезу ацетилхолина, так как при недостатке этого витамина не происходит реакция ацетилирования.

Установлено, что витамин Е связывает протромбин и тем самым замедляет свёртывание крови, а поэтому лицам, страдающим тромбоэмболической болезнью, рекомендуется использовать его в качестве лечебного средства. б- Токоферол предупреждает гемолиз эритроцитов. Аналогичное действие оказывают и эфиры б - токоферола.

При недостатке витамина Е нарушаются окислительные процессы, и содержание гликогена в печени падает.

Нарушается и минеральный обмен, особенно обмен кальция и фосфора. В мышце сердца Е-витаминозных кроликов содержалось очень много неорганического фосфора вследствии нарушения фосфорилирования креатина.

Витамин Е оказывает положительное влияние на накопление витамина А в печени, по-видимому, ускоряя превращение каротина в витамин А.Витамин Е необходим для нормального окисления жирных кислот.

Таким образом, исследованиями последних лет установлено, что витамин Е играет большую роль в процессах обмена белков, жиров, углеводов, а также минеральных солей.

Витамин Е усваивается организмом не полностью. Неиспользованый токоферол подвергается распаду и выводится с калом и мочой. Меченный по углероду токоферолсукцинат, введённый внутремышечно, обнаружен в моче.

Витамин Е содержится почти во всех органах, особено много витамина в печени, жировой ткани, кровянных шариках. Много токоферола в желтках куриных яиц. -,-,-Тококоферолы не переходят друг в друга, а подвергаются распаду до конечных продуктов. Наибольшее количества в тканях б - токоферола. В крови, например, содержание токоферолов, равно 1,2-2%.При скармливании животным 100мг б - токоферола максимальное его содержание наблюдается в крови через 4 часа.

По содержанию витамина Е в крови можно судить о насыщенности организма этим витамином.

ПРИМЕНЕНИЕ ВИТАМИНА Е.

Витамин Е находит широкое применение в лечебной практике при дегенеративных и воспалительных изменениях в сетчатке глаза. Что касается приенения этого витамина для борьбы с бесплодием у человека, то данные по этому вопросу разноречивы.

Выпускается витамин Е в виде масла из зародышей пшеницы. В 1мл содержится 3г витамина. В последнее время используют как источник витамина Е масло облепихи, в котором содержится 110-165мг% витамина Е.

АНТАГОНИСТЫ ВИТАМИНА Е.

К числу антагонистов витамина Е относятся химические вещества самой различной природы - пиридин, четырёххлористый углерод, сульфаниламидные препараты и насыщенные жирные кислоты.

Сильное Е-витаминное действие оказывает рыбьий жир. При добавлении его в пищу у свиней наступает некроз печени и дистрофия мышц, легко предупреждаемые введением витамина Е.

ВОДОРАСТВОРИМЫЕ ВИТАМИНЫ.

Как уже говорилось ранее, витамины разделяются на жирорастворимые и водорастворимые. К числу водорастворимых относятся витамины группы В (В1,В2,В6,В12,В13,В15) и витаминыС, Р, РР и др.

ВИТАМИН В1 - ТИАМИН (антиневрический).

Ещё в конце прошлого века было установлено, что питание преимущественно очищеным рисом приводит к болезни (бери-бери), характеризующейся поражением центральной и периферической нервной системы. Как оказалось, причиной такого состояния является отсутствие в пище вещества, находящегося в оболочке рисового зерна, так как добавление в пищу рисовых отрубей предупреждало возникновение болезни. В 1912 г. польский учёный Функ выделил из отрубей риса препарат, 9,4мг которого было достаточно для излечения полиневрита у голубей.

Виндаус выделил из отрубей химически чистое вещество, 2,4мг которого было достаточно для излечения полиневрита у голубей.

ХИМИЧЕСКАЯ ПРИРОДА И СВОЙСТВА ВИТАМИНА В1.

Химическая формула витамина В1 в 1935г. была установлена Вильямсом.

Витамин В1 - белый кристаллический порошок, хорошо растворяется в воде, слабее в метиловом и этиловом спиртах, неустойчив в щелочной среде, при действии окислителя превращается в тиохром.

Витамин В1 широко распространён в природе, содержится главным образом в злаках, оболочка зерен которых богата этим витамином. Высшие и низшие растения синтезируют витамин В1 в значительных количествах. Особенно много витамина В1 содержится в дрожжах, откуда его и получают.

В настоящее время витамин В1 получают на химико-фармацептических заводах синтетически.

СУТОЧНАЯ ПОТРЕБНОСТЬ В ВИТАМИНЕ В1.

В зависимости от состояния оргавнизма, возраста и характера работы человека суточная потребность в витамине В1 изменяется от 1 до 3 мг. Несмотря на незначительную суточную потребность в витамине В1,его отсутствие серьёзно отразится на жизнедеятельности организма.

БИОЛОГИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ ВИТАМИНА В1.

Ещё в 1933 г. Питерс заметил, что мозговая ткань авитаминозных голубей потребляет значительно меньше кислорода, чем ткань нормально питающихся. Изучая химический состав мозга у голубей с явлением пилоневрита, он обнаружил в нём большое содержание пировиноградной кислоты. Впоследствии оказалось, что пировиноградная кислота в мозгу В-авитоминозных голубей не окисляется и, очевидно, витамин В1 имеет к этому процессу какое-то отношение. Добавление к ткани мозга авитаминозных голубей витамина В1 приводило к усилению тканевого дыхания и исчезновению пировиноградной кислоты.

Ломан и Шустер в 1937 г. показали, что фермент, участвующий в распаде пировиноградной кислоты, содержит в своём составе фосфорное производное витамина В1.

Витамин В1,попадая в ткани и, в частности, в мозг, подвергается фосфорилированию. Этот процесс происходит при участии аденозинтрифосфата, являющегося донатором фосфорной кислоты.

В дальнейшем оказалось, что для окисления пировиноградной кислоты требуется два фермента. Один фермент, в котором коферментом является только пирофосфат витамина В1,расщепляет пировоноградную кислоту с образованием уксусного альдегида и углекислого газа (с низших растений); другой фермент, который содержит в качестве кофермента витамин В1,соединённый с липоевой кислотой (липотиаминпирофосфат), способствует окислительному декарбоксинированию пировиноградной кислоты с образованием из неё уксусной кислоты (в тканях человека и животных).

Витман В1 оказывает большое влияние на условнорефлекторую деятельность. При недостатке витамина В1 - тиамина - снижается условнорефлекторная деятельность, а при избыточном поступлении этого витамина наблюдается противоположное явление-повышение условнорефлекторной деятельности.

В норме содержание витамина В1 в крови равно в среднем 0,8 в 100мл. Показателем насыщенности витамином В1 может служить и содержание пировиноградной кислоты в крови, так как при недостатке витамина в ней накапливается пировиноградная кислота.

В опытах с введением меченого витамина В1 во всех анализируемых тканях был обнаружен меченый тиамин:

в мышцах - 16,35% всей радиоактивности, в семенниках - 2,3%,в почках - 1,05%,в печени - 1,07%,в сердце - 0,97%, в мозгу - 0,66%,в лёгком - 0,36%.При введении человеку внутрь 5 мг. витамина этого количества выделяется с калом. Установлено также, что витамин В1 синтезируют населяющие кишечник микроорганизмы.

ПРИМЕНЕНИЕ ВИТАМИНА В1.

Витамин В1 в виде хлороводородной или бромистовой солей находит широкое применение при заболеваниях центральной нервной системы, но главным образом при невритах - воспаление периферических нервов. Выпускается в виде таблеток, порошка и в ампулах для внутревенных, подкожных, внутримышечных инекций.

АНТИВИТАМИНЫ В1.

В 1944 г. в СССР было синтезировано соединение окситиамин, близкое по структуре к витамину В1,но отличающееся от него тем, что вместо аминогруппы в нём имеется оксигруппа.

Второе вещество, обладающее антивитаминным действием было названо пиритиамином, так как в его молекуле вместо тиазолового кольца имеется пиридиновое.

Оба эти соединения, имея близкое химическое строение с витамином В1,конкурируют с ним, вытесняя его из соединения с белком, благодаря чему активный фермент не образуется и обмен углеводов нарушается.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5