2. ЗМІСТОВИЙ МОДУЛЬ 3. «Технології
отримання ферментних препаратів»
Тема 13. ПОНЯТТЯ ПРО ВІТАМІНИ.
Історія розвитку вчення про вітаміни.
Класифікація та номенклатура
вітамінів. Біологічна дія вітамінів.
Використання вітамінів та джерела їх
отримання.
2
3. 3.1. Загальна характеристика вітамінів
Вітаміни – це низькомолекулярні органічні речовини,
здатні у дуже низьких концентраціях спричиняти
сильну і різноманітну біологічну дію. Вітаміни у
невеликій кількості необхідні для забезпечення
нормального обміну речовин і фізіологічних
функцій, не синтезуються в організмі і є
обов’язковими компонентами харчових продуктів.
3
4. 3.1.1. Історія відкриття
Важливість деяких продуктів харчування для
попередження певних хвороб була відома ще
стародавнім єгиптянам. Вони знали, що печінка
допомагає від курячої сліпоти.
• 1747 р. - шотландський лікар Дж. Лінд встановив
властивість цитрусових попереджувати цингу;
• 1880 р. - російський вчений М.І. Лунін вперше
звернув увагу на те, що окрім білків, жирів,
вуглеводів, мінеральних солей і води, тваринам
необхідні також деякі особливі фактори
харчування, без яких вони починають хворіти і
гинуть.
4
5. • 1889 р. - голландський лікар Х. Ейкман виявив, що
кури, яких кормили вареним білим рисом, хворіли
на бері-бері, а за умови добавки у раціон рисових
висівок – виліковувалися;
• 1912 р. - польський дослідник К. Функ виділив з
рисових висівок речовину, що попереджувала
захворювання бері-бері у людей, і назвав її вітамін
(від лат. Vita – життя і англ. amine – амін, оскільки
ця речовина містила NH2-групу).
З тих пір термін вітаміни став популярним, хоча у
структуру багатьох вітамінів аміногрупа не
входить.
5
6. 3.1.2. Особливості вітамінології на сучасному
етапі
Галузь знань, що належить до природи, функцій і
взаємодії вітамінів, донедавна була самостійною
наукою – вітамінологією. Досягнутий прогрес у
цьому розділі медико-біологічних наук дещо
«приспав» увагу дослідників і лікарів, поставив
вітамінологічні дослідження у розряд другорядних,
що не заслуговують особливої уваги і не передба-
чають нових фундаментальних відкриттів і
важливих практичних результатів.
6
7. У 60–70-ті роки ХХ ст. вітамінологія пережила
період самоізоляції, проте з кінця ХХ ст. ситуація
змінилася. Вітамінологія збагатила медико-
біологіч-ну науку новими уявленнями, у тому числі
й теорією антиоксидантного захисту організму.
Зроблено суттєвий прорив у розумінні ролі
міжвітамінних взаємозв’язків, значимість яких
особливо велика у стратегії і тактиці метаболічної
профілактики і терапії.
У сучасній науці про харчування прийнято постулат
раціонального харчування, що передбачає
необхідність повного забезпечення щоденної
потреби організму людини в енергії і основних
речовинах – білках, жирах, вуглеводах (у тому
числі й харчових волокнах), вітамінах, мінеральних
солях і мікроелементах. 7
8. Раціональне харчування як необхідна умова
здорового способу життя – це збалансоване
харчування, в якому вітамінна цінність продуктів
займає надзвичайно важливе місце. Саме тому
вітамінологія є важливою складовою медико-
біологічної науки про харчування – нутріології.
Вітамінам притаманна виключно висока біологічна
активність і вони потрібні організму у дуже
невеликих кількостях – від кількох мікрограмів до
кількох десятків міліграмів на день. Вони беруть
участь в обміні речовин зазвичай як
біокаталізатори. Майже всі водорозчинні
вітаміни, а також жиророзчинний вітамін К є
коферментами або кофакторами біохімічних
реакцій.
8
9. Для різних видів живих істот одна й та сама
речовина може або бути або не бути вітаміном.
Наприклад, аскорбінова кислота – вітамін для
організму людини, проте не для собаки або щура,
оскільки у цих тварин аскорбат синтезується з
гулонової кислоти.
Індустріалізація призвела до збільшення у
харчуванні частки рафінованих і консервованих
продуктів, яким притаманна менша вітамінна
цінність. Наприклад, під час виготовлення борошна
вищого ґатунку з висівками втрачається до 80–90
% усіх вітамінів. У процесі екстрагування,
дезодорації і освітлення рослинних олій
руйнуються жиророзчинні вітаміни.
9
10. На відміну від предків, у сучасної людини в
результаті малорухливого способу життя різко
знизились енерговитрати, що, в свою чергу,
призвело до зменшення кількості їжі. Проте для
одержання необхідної добової кількості вітамінів
цей об’єм їжі є недостатнім і він має
компенсуватись прийомом комплексу вітамінів. Це
призвело до появи масового явища як дефіциту
вітамінів. Крім того, причиною дефіциту вітамінів
залишається невисокий прожитковий мінімум
значної частини населення, із-за чого страждає
якість харчування – важко вести мову про
раціональне харчування, якщо відсутні кошти для
придбання необхідної кількості свіжих фруктів,
овочів, м’яса та риби.
10
11. Виникнення на підставі цього явища полігіпо-
вітамінозів, зниження резистентності організму до
дії хвороботворних і шкідливих екологічних
факторів (радіація, промислові токсиканти,
канцерогени), хронічне протікання патологічних
процесів – далеко не повний перелік критичних
обставин, що змушують нас переосмислити
існуючу уяву про роль і значення вітамінів у
профілактиці і лікуванні різних захворю-вань.
Особливості ж вітамінного дефіциту такі:
– виявлений дефіцит стосується не якогось одного
вітаміну, а має характер сумісної недостачі
аскорбі-нової кислоти та інших вітамінів
антиоксидантної дії, вітамінів групи В, каротину,
тобто є проявом полігіповітамінозу;
• 11
12. – дефіцит вітамінів виявляється не тільки навесні, а
й у літньо-осінній період, тобто є постійно діючим
негативним фактором;
– у значної частини дітей, вагітних і матерів-
годувальниць полівітамінний дефіцит
поєднується з недостачею заліза, що є причиною
широкого розповсюдження скритих і явних форм
вітамінно-залізодефіцитної анемії;
– полівітамінний дефіцит часто поєднується з
недостачею йоду, селену, кальцію, фтору і деяких
інших макро- і мікроелементів;
12
13. – дефіцит мікронутрієнтів виявляється не в якоїсь
обмеженої категорії дітей і дорослих, а у практично
всіх груп населення;
– недостатнє споживання вітамінів групи В
(піридоксину, фолієвої кислоти, кобаламіну) є
основною причиною розвитку синдрому
гіпергомоцистеїнемії – фактору ризику серцево-
судинної патології, а недостача у харчуванні
вітамінів антиоксидантної дії посилює ушкоджуючу
дію іонізуючого опромінення на організм і є
фактором онкологічного ризику.
13
14. 3.1.3. Класифікація вітамінів
За фізико-хімічними властивостями вітаміни
поділяються на дві групи: водорозчинні (вітаміни
групи В, вітаміни С, N, Р) і жиророзчинні (вітаміни
А,Е, D, F, К). Для позначення вітамінів існує
буквений символ, хімічна назва і назва із
врахуванням захворювання, що виліковується
даним вітаміном з префіксом «анти». Крім того,
для деяких вітамінів збережено назву, надану
авторами, які їх відкрили.
14
15. Класифікація вітамінів
15
Буквений
символ
Назва Лікувальний ефект
Добова
потреба*
Жиророзчинні вітаміни
А ретинол антиксерофтальмічний,
антиінфекційний
900 мкг
D2 ергокальциферол антирахітичний 15–20 мкг
D3 холекальциферол антирахітичний 15–20 мкг
Е токоферол антиоксидантний 15 мг
К нафтохінон антигемогарічний 120 мкг
К1 філохінон антигемогарічний 120 мкг
К2 менахінон антигемогарічний 120 мкг
17. .
17
Вітаміноподібні речовини
В4 холін ліпотропний фактор 425–550 мг
В8 інозит ліпотропний фактор 500 мг
U – противиразковий –
N ліпоєва кислота ліпотропний фактор –
В13 оротова кислота фактор росту 0,5–1,5 мг
В15 пангамова кислота антианоксичний 50–150 мг
18. . 3.1.4. Порушення балансу вітамінів в організмі
Водорозчинні вітаміни у тканинах не накопичую-
ться (за винятком вітаміну В12) і тому повинні
поступати в організм щоденно. В організмі
більшість з них активується фосфорилюванням, і
активні форми як коферменти беруть участь у
реакціях метаболізму.
Жиророзчинні вітаміни здатні накопичуватися у
тканинах. Їх недостача зустрічається рідше. За
передозування вітаміни А і D виявляють
токсичність. Коферментна функція для них (за
винятком вітаміну К) не характерна.
18
19. • Виконуючи функцію індукторів синтезу білків,
жиророзчинні вітаміни схожі до стероїдних
гормонів (яскраво виражену гормональну функцію
виявляють активні форми вітаміну D). Усі
жиророзчинні вітаміни є структурними
компонентами клітинних мембран і проявляють
антиоксидантну дію.
Прояви дефіциту вітамінів
Гіповітаміноз – це стан недостачі вітаміну. Термін
авітаміноз навряд чи доречний, оскільки за повної
відсутності вітаміну у клітинах припиняються
залежні від нього біохімічні реакції, що
супроводжується їхньою загибеллю (смерті
організму).
19
20. До масової загибелі людей призводили
захворювання бері-бері, пелагра і цинга.
Найчастішими проявами гіповітамінозу є:
- підвищена втома, роздратованість, зниження уваги
і пам’яті, поганий апетит, порушення сну,
захворювання шкіри, кровоточивість ясен тощо.
Гіповітамінози можуть тривати роками без
явних ознак захворювання, що наносить серйозну
шкоду здоров’ю. Свій внесок робить і лікувальна
терапія – деякі ліки є антагоністами вітамінів.
Багато які антибіотики пригнічують ріст і
розмноження не тільки патогенних мікроорганізмів,
а й симбіонтів, які забезпечують організм біотином,
пантотеновою кислотою, вітаміном К.
20
21. Вітамінний дефіцит знижує активність імунної
системи, прискорює старіння організму, збільшує
частоту виникнення злоякісних пухлин, скорочує
тривалість життя.
Гіпервітамінози
Не завжди надлишок і далеко не кожного вітаміну
здатний спричинити гіпервітаміноз.
Захворювання, що виникають у результаті
надлишкового прийому вітамінів, не описані.
Оскільки в організмі вони не накопичуються, їхнє
передозування неможливе (академік РАМН В.Г.
Кукс). Фізіологічно необхідна частина вітамінів, що
поступили в організм, відразу ж використовується,
а надлишки екскретуються з сечею.
21
22. Проте слід зазначити, що будь-яка харчова
речовина, навіть вода, у надмірних кількостях
може нанести шкоду. Деякі вітаміни у кількостях,
що перевищують добову норму у сотні і тисячі
разів, можуть спричинити побічні ефекти (нудота,
діарея, почервоніння шкіри тощо), які зникають за
відміни препаратів. Вітаміни не викликають
утворення антитіл і, отже, алергічних реакцій.
Проте за парентерального введення у дозах, що
перевищують істинну потребу організму у десятки і
сотні разів, молекули вітамінів адсорбуються
білками крові і формують таким чином невластиві
для організму структури, на які антитіла можуть
вироблятися.
22
23. 3.1.5. Причини дисбалансу вітамінів в організмі
Причиною гіпервітамінозів вітамінів А і D є
надлишкове споживання цих вітамінів у складі
препаратів (найчастіше – спиртового розчину
вітаміну D) або з екзотичною їжею (печінка акули і
білого ведмедя).
Причини гіповітамінозів :
– недостатнє харчування. Розрахунки показують,
що для одержання добової дози вітамінів загаль-
ний об’єм їжі повинен перевищувати енергетичні
витрати організму, що неминуче призводить до
ожиріння. Отже, необхідно або вітамінізувати
продукти харчування, або приймати вітаміни
додатково у вигляді препаратів.
23
24. До недостатнього забезпечення вітамінами призво-
дить збільшення частки рафінованих і
консервованих продуктів харчування;
– захворювання шлунково-кишкового тракту і
змінення складу нормальної кишкової мікрофлори
(дисбактеріоз);
- антивітаміни. Антивітамінами називають
аналоги вітамінів, що діють як антикоферменти.
Зазвичай це похідні вітамінів, проте вони не здатні
виконувати їхні фу . Специфічна антикоферментна
дія антивітамінів дала змогу широко їх
використову-вати у лікувальній практиці.
24
25. Протитуберкульозні препарати – гідразиди
ізонікотинової кислоти – включаються замість
вітаміну РР у структуру НАД і НАДФ, при цьому
коферменти втрачають здатність брати участь у
метаболізмі тих клітин, в які здатен проникати
антивітамін( наприклад (у туберкульозну паличку).
Антивітаміном слід вважати не кожну речовину,
що руйнує вітамін або перешкоджає його дії
(наприклад, аскорбатоксидаза або тіаміназа, що
руйнують відповідні вітаміни, не є істинними
антивітамінами, так само як і авідин – білок, що
зв’язує біотин і припиняє його всмоктування).
25
26. - антидепресанти (аміназин) пригнічують
утилізацію вітаміну В2, порушуючи синтез його
коферментної форми;
- протиракові препарати (аміноптерин,
метотрексат) витиснюють фолієву кислоту з
фолатзалежних ферментів, блокуючи тим самим
синтез нуклеїнових кислот і розмноження клітин;
- сульфаніламіди включаються замість р-
амінобензойної кислоти у структуру фолієвої
кислоти і порушують функцію останньої;
- кумарини (дикумарол, тромексан) заміщують
вітамін К в реакціях перетворення неактивних
факто-рів згортання крові на активні, завдяки чому
кумарини використовуються для лікування
гіперкоагуляційних і претромботичних станів; 26
27. – підвишення потреби у вітамінах під час фізичних
і розумових навантажень, вагітності, старіння.
Деякі шкідливі професії, дія іонізуючої радіації,
хронічні захворювання, застосування діуретинів
також збільшують потребу у вітамінах;
– дефіцит одного вітаміну може впливати на
асиміляцію інших вітамінів.
27
