Роль вітамінів в житті людини

Роль вітамінів в житті людини

Роль вітамінів в житті людини

Луценко О.І.

Для забезпечення нормальної життєдіяльності організму та підтримання належного рівня метаболічних процесів необхідним є постійне надходження до організму не лише білків, ліпідів і вуглеводів, які є важливим джерелом поживних речовин і енергії, але і ряду біологічно активних сполук. Серед цих сполук важлива роль належить вітамінам, які є екзогенними аліментарними (харчовими) факторами і повинні постійно надходити з продуктами харчування. Це зумовлено, в першу чергу, тим, що вітаміни необхідні для забезпечення цілого ряду життєвоважливих функцій повязаних з процесами синтезу і розкладу різних сполук, вилученням і використанням енергії, транспортом речовин та іонів [1, с. 15-19].

Аналіз останніх досліджень і публікацій. Згідно з сучасними уявленнями вітаміни - це група низькомолекулярних органічних сполук різної хімічної природи, які не синтезуються в організмі людини і більшості тварин і в невеликих кількостях необхідні для забезпечення перебігу метаболічних процесів в організмі [5, с. 383-391].

В останні роки важливе значення надають антиоксидантним властивостям вітамінів при лікуванні та профілактиці порушень в імунній системі, повязаних з впливом вільних радикалів (оксидантів) [6, с. 266-281].

Серед біологічних антиоксидантів найбільш вираженими антиоксидантними властивостями володіють токофероли (вітамін Е); каротиноїди (включаючи вітамін А) і аскорбінова кислота (вітамін С). Ці ж вітаміни володіють вираженим імуностимулюючим ефектом [4, с. 325-327].

Ряд авторів підкреслює позитивний вплив вітамінів і їх комплексів на клітинний метаболізм, оскільки вони запобігають дії пошкоджуючих чинників, симулюють активність антиоксидантних систем захисту та забезпечують нормалізацію окисно-відновних процесів, які є джерелом енергії для організму [5, с. 383-391]. Важливою функцією вітамінів є також те, що вони підвищують стійкість організму до дії мутагенних факторів, зменшують можливість появи хромосомних аберацій [6, с. 266-281].

В останні роки значна увага надається вивченню впливу на організм не лише окремих вітамінів, але і їх комплексів. У своєму дослідженні ми розглянемо вітаміни не тільки за загальними функціями, що їм притаманні, а особливо за здатністю впливати на імунну систему.

Тому метою нашого дослідження стало теоретичне обґрунтування та узагальнення впливу комплексу вітамінів на реалізацію функцій імунної системи на організм людини.

Виклад основного матеріалу дослідження. Традиційно вітаміни поділяють на дві групи за фізико-хімічними властивостями: водорозчинні і жиророзчинні. До водорозчинних належать: В1 (тіамін), В2 (рибофлавін), В3 (РР) (нікотинамід, нікотинова кислота), В5 (пантотенова кислота), В6 (піридоксин, піридоксаль, піридоксамін), Н (В7) (біотин), В9 (Вс) (фолієва кислота), В12 (кобаламін), С (аскорбінова кислота); до жиророзчинних: А (ретинол), Б (кальциферол, холекальциферол), Е (токоферол), К (філохінон) [2, с. 167-169]. вітамін органічний низькомолекулярний метаболічний

Найбільш необхідної вітамінної силою для організму виступають жиророзчинні вітаміни. Їх основна характеристика полягає в здатності допомогти засвоєнню в тканинах мікро- і макроелементів, на чому, власне, і будується людський організм, ростуть клітини, відбувається в них метаболізм.

Зараз розглянемо більш детально біохімічну характеристику кожного з вище зазначених груп вітамінів.

Вітамін А, він же «Ретинол» - жиророзчинний вітамін, антиоксидант, необхідний для хорошого зору, кісток, здоровя шкіри, волосся, а також роботи імунної системи.

Свою назву вітамін А отримав через те, що він був відкритий першим з вітамінною групи, в 1913 році двома незалежними групами вчених (Елмер Макколлум та Маргарет Девіс з університету Вісконсин і Томас Осборн та Лафайєт Мендель з Єльського університету).

Вітамін А бере участь в окисно-відновних процесах, регуляції синтезу білків, сприяє нормальному обміну речовин, функції клітинних і субклітинних мембран, відіграє важливу роль у формуванні кісток і зубів, а також жирових відкладень. Необхідний для росту нових клітин, уповільнює процес старіння. Вітамін А має блідо-жовтий колір, який утворюється з червоного рослинного пігменту бета-каротину [1, с. 201-206].

Ретинол не розчиняється у воді, тому що він жиророзчинний, тому для його засвоєння харчовим трактом потрібні жири, а також мінеральні речовини. Запаси вітаміну А в організмі залишаються досить довго, щоб не поповнювати свої запаси кожен день.

Функції вітаміну А. Вітамін А бере участь в окисно-відновних процесах, регуляції синтезу білків, сприяє нормальному обміну речовин, функції клітинних і субклітинних мембран. Вітамін А необхідний для нормального функціонування імунної системи і є невідємною частиною процесу боротьби з інфекцією. Застосування ретинолу підвищує барєрну функцію слизових оболонок, збільшує фагоцитарну активність лейкоцитів і інших чинників неспецифічного імунітету. Вітамін А захищає від застуди, грипу та інфекцій дихальних шляхів, травного тракту, сечових шляхів. Наявність в крові вітаміну А є одним з головних факторів, відповідальних за те, що діти в розвиненіших країнах набагато легше переносять такі інфекційні захворювання як кір, вітряна віспа, тоді як в країнах з низьким рівнем життя набагато вище смертність від цих «нешкідливих» вірусних інфекцій.

Вітамін А бере участь в синтезі стероїдних гормонів (включаючи прогестерон), сперматогенезе, є антагоністом тироксину - гормону щитовидної залози.

Вітамін Б, він же Кальциферол - група біологічно активних речовин, що регулюють обмін кальцію з фосфором.

Також вітамін Д називають «вітаміном сонячного світла».

До вітамінів групи Б відносяться:

-вітамін Б1 - поєднання ергокальциферолу з люмістеролом, 1: 1;

-вітамін Б2 (ергокальциферол) - Виділено з дріжджів. Його провитамином є ергостерину;

Функціі вітаміну Б. Основна функція вітаміну Б - забезпечення нормального росту і розвитку кісток, попередження рахіту та остеопорозу. Він регулює мінеральний обмін і сприяє відкладенню кальцію в кістковій тканині і дентині, таким чином, перешкоджаючи остеомаляції (розмякшення) кісток.

Поступаючи в організм, вітамін Б всмоктується в проксимальному відділі тонкого кишечника, причому обовязково в присутності жовчі. Частина його абсорбується в середніх відділах тонкої кишки, незначна частина - в клубової. Після всмоктування кальциферол виявляється в складі хіломікронів у вільному вигляді і лише частково в формі ефіру. Біодоступність становить 60-90%.

Вітамін Б є унікальним - це єдиний вітамін, який діє і як вітамін, і як гормон. Як вітамін він підтримує рівень неорганічного Р і Са в плазмі крові вище порогового значення і підвищує всмоктування Са в тонкій кишці [1, с. 245-249].

Він попереджає слабкість мязів, підвищує імунітет (рівень вітаміну Б в крові служить одним з критеріїв оцінки очікуваної тривалості життя хворих на СНІД), необхідний для функціонування щитовидної залози і нормального згортання крові.

Вітамін Е, він же «Токоферол» - група жиророзчинних біологічно активних речовин (токофероли і токотрієноли), які проявляють антиоксидантні властивості.

Під назвою «Вітамін Е» відомі вісім сполук: 4 токоферолу (а, Ь, g, ^ і 4 токотриенола (а, Ь, g, ^. З яких, альфа-токоферол найбільш поширений і біологічно активний, тому вітамін Е ще називають альфа-токоферолом або просто токоферолом.

Вітамін Е - жиророзчинний вітамін, тобто він розчиняється і залишається в жирових тканинах тіла, тим самим зменшуючи потребу в споживанні великих кількостей вітаміну.

Функції вітаміна Е. Вітамін Е покращує циркуляцію крові, необхідний для регенерації тканин, корисний при передменструальному синдромі (ПМС) і лікуванні фіброзних захворювання грудей [2, с. 233-241]. Він також:

-захищає клітинні структури від руйнування вільними радикалами (діє як антиоксидант);

-забезпечує нормальне згортання крові і загоєння;

-сприяє збагаченню крові киснем, що знімає втому;

-знижує можливість утворення шрамів від деяких ран;

-знижує кровяний тиск;

-сприяє попередженню катаракт;

-захищає червоні кровяні тільця від шкідливих токсинів;

-покращує атлетичні досягнення;

-знімає судоми ніг;

-підтримує здоровя нервів і мязів;

-зміцнює стінки капілярів;

-бере участь в синтезі гормонів;

-перешкоджає тромбоутворення;

-підтримує імунітет;

-покращує живлення клітин

-запобігає анемії

-зміцнює серцевий мяз «міокард»

-зміцнює витривалість організму до різних навантажень;

-підвищує пружність шкіри.

-забезпечує нормальне сексуальний потяг.

У 1997 році була показана здатність вітаміну Е полегшувати хвороби Альцгеймера і діабет, а також покращувати імунну функцію організму.

Вітамін K - група жиророзчинних (ліпофіль- них) і гідрофобних вітамінів, необхідних для синтезу білків, що забезпечують достатній рівень згортання крові (коагуляції).

Хімічно, вітамін K є похідним 2-метил-1,4- нафтохінону.

Вітамін K відіграє значну роль в обміні речовин в кістках і в сполучній тканині, а також в здоровій роботі нирок. У всіх цих випадках вітамін бере участь в засвоєнні кальцію та в забезпеченні взаємодії кальцію і вітаміну D. У інших тканинах, наприклад, в легенях і в серці, теж були виявлені білкові структури, які можуть бути синтезовані тільки за участю вітаміну К [2, с. 312-317].

Вітамін K також називають «антигеморрагическим вітаміном».

До вітамінів групи K відносяться:

вітамін K1 або Филлохинон (лат. Phytonadione), (2-метил-3 - [(2E)

-3,7,11,15-тетраметілгексадек-2-ен-1 -іл ] нафтохінон);

вітамін K2 або менахінон, Менатетренон;

вітамін K2 або менахінон, Менатетренон;

вітамін K3 або менадіон (англ. Menadione, синонім англ. Menaphtone), (2-метил-1,4- нафтохінон);

вітамін K4 або Ацетил менадіона (2-метил- 1,4-нафтогідрохінон);

вітамін K5 (2-метил-4-аміно-1- нафтогідрохінон);

вітамін K6 (2-метил-1,4-діамінонафтохінон);

вітамін K7 (3-метил-4-аміно-1- нафтогідрохінон).

Функції вітаміну K. Вітаміни групи К беруть участь у багатьох процесах, що протікають в організмі.

Основними з них є:

-згортання крові;

-зміцнення кісткової системи;

-забезпечення всіх клітин енергією за рахунок анаболічного дії;

-знешкоджуючий дію.

Також вітамін К бере участь у синтезі білка остеокальцину, тим самим забезпечуючи формування та відновлення кісткових тканин організму, попереджає остеопороз, забезпечує роботу нирок, регулює проходження багатьох окисно- відновних процесів в організмі, має антибактеріальну і болезаспокійливу дію. Забезпечує формування білків, які в свою чергу необхідні для розвитку і нормальної роботи серця з легкими.

Крім того, вітамін К бере участь у засвоєнні кальцію та в забезпеченні взаємодії кальцію і вітаміну D.

Вітамінні речовини являють собою низькомолекулярні сполуки органічного походження з різноманітним хімічним будовою. Стимулюють біохімічні реакції, що протікають за рахунок ферментних систем, в яких вітаміни є складовою частиною. Вони в невеликих дозах входять до складу харчових продуктів, не здатні продукуватися людським організмом, за винятком вітаміну К, тому для нормальної роботи всіх органів і систем їх зміст має компенсуватися за рахунок повноцінного харчування або прийняття вітамінних препаратів.

Тіамін (вітамін В1) є складовою частиною ферментів, які забезпечують обмін вуглеводів, ліпідів, білків та води. Він необхідний для утворення ацетилхоліну, отже, для діяльності парасимпатичного відділу вегетативної нервової системи та функцій органів і систем, що знаходяться під її регуляторним впливом (серця, шлунково-кишкового тракту та ін.) [1, с. 326-335].

Вітамін В1 прискорює процеси асиміляції в організмі, тому відіграє важливу роль у процесах росту. При відсутності його в їжі спостерігається зупинка росту у тварин.

Лікувальні дози вітаміну В1 - 6-8 мг на добу протягом 20-30 діб. Вітамін В1 належить до порівняно малотоксичних препаратів. Однак високі його дози викликають алергічні реакції.

В практичній медицині вітамін В1 використовують у вільному вигляді та у вигляді тіамін- дифосфату при ураженні центральної і периферичної нервової системи, серцево-судинних патологіях, при ускладненні цукрового діабету для покращення засвоєння вуглеводів, при інтоксикації та ряді інших захворювань.

Нестача тіаміну може виникнути при надмірному потовиділенні в умовах підвищених температур навколишнього середовища, дії виробничих пошкоджуючих факторів, значному фізичному, розумовому та нервовому навантаженнях. При нестачі тіаміну спостерігається порушення вуглеводного та ліпідного обміну, знижується активність ферментів переамінування, дезамінування, виникає негативний азотистий баланс, що призводить до збіднення організму біологічно активними сполуками, посилюється розпад власних білків тіла. Тіамін захищає мембрани клітин від токсичного впливу продуктів пе- рекисного окиснення, є антиоксидантом та імуно- модулятором [7].

Вітамін В2 виконує роль простетичної групи флавінових ферментів (ФАД, ФМН), які забезпечують перебіг процесів, спряжених із виділенням енергії. Вітамін В2 сприяє засвоєнню та синтезу жирів в організмі. Значний вміст жиру в раціоні тварин підвищує потребу у рибофлавіні. В експерименті було встановлено, що ріст молодих щурів затримується, якщо в раціоні з низьким вмістом рибофлавіну збільшити кількість жирів. Введення рибофлавіну в раціон відновлює ріст щурів.

З лікувальною метою рибофлавін застосовують при інфекційних захворюваннях, хворобах внутрішніх органів - печінки, кишковика, шлунку, при функціональних розладах зору, дерматитах, алергічних реакціях організму та ін.

Дефіцит вітаміну В2 може виникнути при тривалому харчуванні рослинними продуктами, особливо рафінованими, підвищеному виведенні його з організму, порушенні всмоктування. Ознакою арибофлавінозу є запалення слизової оболонки ротової порожнини (зявляються тріщини, які тривалий час не загоюються), пошкодження епітелію язика, конюнктиви очей, порушення зору. При дефіциті вітаміну В2 розвивається недокрівя, ураження шкіри. Найчастіше ари- бофлавінозний стан зустрічається наприкінці зими у звязку з обмеженням вживання овочів, фруктів, молока. Рибофлавін відіграє активну роль у білковому, вуглеводному та ліпідному обмінах [1, с. 302-312].

Вітамін B3, або Ніацин (Niacin) - водорозчинний вітамін, що бере участь у багатьох окисних реакціях живих клітин організму, що відноситься до групи, так званих вітамінів групи B. Інші назви ніацин (вітаміну B3): Вітамін PP, Нікотинамід (Nicotinamide) Нікотинова кислота (Nicotinicacid).

На даний момент, Ніацин є єдиним вітаміном, який традиційна медицина відносить до ліків, називаючи його «вітаміном спокою». Крім того, по медичним та іншим корисним властивостям, його багато лікарів порівнюють з вітаміном С (аскорбінової кислотою).

Нікотинова кислота була виділена Функом з рисових зерен. Однак на цьому його вивчення і зупинилося. Лише в 1926 році був відкритий антипелагричний фактор, який згодом отримав назву нікотинової кислоти (вітамін В3). У двадцятих роках XX ст. американський лікар Голд- бергер (Goldberger) припустив існування вітаміну РР, який допомагає вилікувати пелагру (pellagrapreventing). І тільки в 1937 р групою вчених на чолі з Конрадом Ельвеем (Conrad Arnold Elvehjem) було доведено, що нікотинова кислота і є вітамін РР.

Варто внести деяке уточнення, з приводу Вітаміну PP: він існує в двох формах - нікотинової кислоти і нікотіноміда. Також, Вітамін PP є амідом нікотинової кислоти. При лікуванні, використовують в основному саме Никотинамид, тому що він схожий за будовою і дії з нікотиновою кислотою, але в той же час має нейтральну реакцію з розчинами, завдяки чому, він не викликає місцевої реакції при інєкціях. Лікарі також зазначають, що Нікотінаід не робить вираженого судинорозширювального дії, а при його застосуванні не спостерігається почервоніння шкірних покривів і почуття припливу крові до голови, якічасто супроводжують при застосуванні нікотинової кислоти. Показання ж до застосування ні- котинаміду, і його дози, в основному такі ж, як і для нікотинової кислоти.

Відомо, що вітамін В5 входить до складу ко- ферментів, які забезпечують окислювально-відновні реакції, клітинне дихання. Він бере участь у забезпеченні реакцій вуглеводного, білкового, ліпідного, водно-мінерального обміну, функціонуванні нервової і серцево-судинної систем, виявляє регулюючий вплив на органи травлення, забезпечує нормальний обмін речовин у шкірі, поліпшує функцію печінки (знешкоджувальну та глікогеноутворювальну).

Піридоксин входить до складу ферментних систем, які каталізують обмін амінокислот та інших речовин в організмі. Він необхідний для нормальної функції нервової системи, печінки, органів кровотворення, шкіри.

Піридоксин бере участь також у жировому обміні. Окиснення жирів, їх синтез і інші процеси жирового обміну значною мірою повязані з вітаміном В6. Він підвищує засвоєння організмом ненасичених жирних кислот і приймає участь у синтезі арахідонової кислоти. Піридоксин за участю метіоніну сприяє метилюванню нікотина- міду [3, с. 127-129].

Вітамін В6 застосовують для лікування нефритів, дерматитів, токсикозів вагітності. Позитивний вплив цей вітамін виявляє при порушеннях функції печінки, піридоксинзалежних вроджених анеміях, гомоцистинуріях.

При В6-гіповітамінозі відзначається роздратованість та загальмованість, нудота, зниження апетиту. Шкіра обличчя стає сухою, лущиться. Інколи зявляються тріщини губ та виразки в куточках рота, запалення язика, конюнктивіти. Піридоксин суттєво впливає на обмін жирних кислот. При його нестачі порушується білковий та жировий обмін. Піридоксин покращує ліпідний обмін при атеросклерозі.

Піридоксин - безбарвні кристали, розчинні у воді, спирті, нерозчинні в ефірі, жирових розчинниках. Він стійкий до дії високих температур і кисню, але швидко руйнується під впливом світла.

Вітамін В7 (Біотин) - водорозчинний вітамін групи B, який грає важливу роль в метаболізмі білків, жирів, вуглеводів, а також підтримці рівня глюкози в крові. Під вітаміном B7 також мають на увазі - Вітамін Н, Кофермент R. Назва біотину походить від грецького слова «Bios», що в перекладі позначається, як «Життя». Недолік біотину в організмі головним чином виражається проблемами зі шкірою і схильністю до різних шкірних захворювань (псоріаз, екзема, дерматит), уповільненням зростання, а також погіршенням здоровя волосся і нігтів. Біотин розчиняється в спирті і воді при високому рівні рН, і руйнується при високій температурі. Стійкий до дії ультрафіолетових і рентгенівських променів.

Перші згадки про вітамін В7 зявилися на початку 20 століття (1901 р), коли вчені відкрили його як біологічно активна речовина, виділена з вареного яєчного жовтка, під назвою - Біотин. Трохи пізніше, а ж в 1935 році, біохіміки в результаті досліджень відкрили ця ж речовина, тільки під назвою кофермент И. Ще через кілька років (1939 р), інші вчені відкрили біотин, тільки під назвою вітамін Н. Але все ж, в 1940 році, все дослідники біотину зрозуміли, що досліджували одне і те ж зєднання, яке в підсумку і обєднали однією назвою - Біотин, або Вітамін В7.

Вітамін Бд (фолієва кислота) - водорозчинний вітамін групи В, який грає важливу роль в розвитку і функціонуванні імунної та кровоносної системи.

Фолієва кислота і її похідні (фолацін, фолат, птероилглутаминовая кислота) обєднані в групу, під назвою - фолати.

Нестача фолієвої кислоти в організмі людини головним чином виражається анемією, а також ризиком розвитку відхилень при вагітності, а також родючої дисфункції насіння у чоловіків.

Перші згадки вітаміну В9 зявилися на початку 20 століття. Так, англійський лікар-дослід- ник Люсі Уиллс в 1931 році помітила лікувальні властивості дріжджового екстракту, при його прийомі, в лікуванні анемії у вагітних. Вже через кілька років, інші дослідники виявили, що головною діючою речовиною в дріжджовому екстракті проти анемії виявилася фолієва кислота. Трохи пізніше, в 1941 році, фолієву кислоту отримали з листя шпинату, і вже в 1945 році, її вперше синтезували хімічним способом.

Вітамін ВІ2 має важливе значення для процесів кровотворення в кістковому мозку, має ліпотропну дію, що сприяє біосинтезу холіну, лецитину; бере участь в синтезі нуклеїнових кислот. Ціанкобаламін необхідний для процесів метилювання, позитивно впливає на центральну та периферичну нервову систему. Застосовують вітамін Ві2 для лікування мегалобластичної анемії, при ураженнях периферичної нервової системи і спинного мозку, для нормалізації обміну вітаміну В12 при вроджених його порушеннях. Ціанкобаламін позитивно впливає на вуглеводний та ліпідний обмін, знижує підвищений рівень холестерину. Дефіцит вітаміну В12 розвивається при вилученні з раціону джерел тваринних білків або зниженні секреції шлункового соку, який містить білкову фракцію (внутрішній фактор Кастла), яка утворює з ціанкобаламіном комплекс, у складі якого цей вітамін засвоюється організмом. При нестачі ціанкобаламіну в раціоні розвивається злоякісне недокрівя, порушуються також функції нервової та інших систем.

Вітамін С, він же «Аскорбінова кислота» - один з основних водорозчинних вітамінів в людському раціоні, необхідний для нормальногофункціонування сполучної і кісткової тканини. Виконує біологічні функції відновлення і коферменту деяких метаболічних процесів. Вітамін С сприяє утворенню дезоксирибонуклеїнової кислоти (ДНК). Потужний антиоксидант.

Під час узагальнення теоретичного матеріалу згідно нашого дослідження ми прийшли до наступного висновку, що всі життєві процеси протікають у організмі під час особистої участі вітамінів. Вітаміни входять до складу понад сто ферментів, запускающих величезну кількість реакцій, сприяють підтримці захисних сил організму, підвищують його опірність дії різних чинників довкілля, допомагають пристосовуватися до погіршення екологічної обстановці. Вітаміни грають найважливішу роль підтримці імунітету, тобто. роблять наш організм стабільнішим до хвороб.

Список літератури

1.Біологія: Навч. посіб. / А. О. Слюсарєв, О. В. Самсонов, В. М. Мухін та ін.; За ред. та пер. з рос. В. О. Мотуз- ного. - 3-тє вид., випр. і допов. - К.: Вища шк., 2002. - 622 с.: іл.

2.G.F.M. Ball Vitamins Their Role in the Human Body / Ball G.F.M. Consultant, London, UK. 2004. - 449 р.

3.Боєчко, Любов Олександрівна. Основи біохімії вітамінів і гормонів: навч. посіб. / Л.О. Боєчко. - Черкаси : Б.в., 2005. - 294 с. - Бібліогр.: с. 278.

.Rosenberg I.H. Challenges and opportunities in the translation of the science of vitamins / I. H. Rosenberg Am. J. Clin. Nutr 2007; 85:325S-327S.

5.Pleiner J., et al. Intra-arterial vitamin C prevents endothelial dysfunction caused by ischemiareperfusion / J. Pleiner Atherosclerosis 2008; 197:383-39І.

.Holick M.F. Vitamin D deficiency / M.F Holick N. Engl. J. Med 2007; 357:266-281.

7.Горбачев В. В. Витамины, микро- и макроэлементы: Справочник / В. В. Горбачев, В. Н. Горбачева. - Минск: Книжный дом: Интерпрессервис, 2002.