ВИТАМИНЫ
Витамины (отлат. Vita - жизнь) - низкомолекулярные органические соединения различной химической природы, необходимые для осуществления жизненно важных биохимических и физиологических процессов в живых организмах. Организм человека и животных не синтезирует витамины или синтезирует в недостаточном количестве и поэтому должен получать их в готовом видеспищей. Витамины обладают исключительно высокой биологической активностью и требуются организму в очень небольших количествах: от нескольких мкг до нескольких мг в день. Витамины, участвующие в биохимических процессах, являются предшественниками коферментов (например, витамин В1) или собственно коферментами (например, липоамид). Коферменты – органические природные соединения не белковой природы, необходимые для осуществления каталитического действия ферментов.
—— * Дороти Кроуфут-Ходжкин – английский химик и биохимик. Основные работы посвящены рентгеноструктурным исследованиям сложных биологически активных веществ. Совместно с Дж.Д.Берналом разработала метод рентгеноструктурного анализа. Методом рентгеноструктурного анализа установила строение инсулина, холестерина, пенициллина и витамина В12. Нобелевская премия (1964 г.).
Коферменты вместе с функциональными группами аминокислотных остатков фермента формируют активный центр фермента, на котором происходит связывание с субстратом и образование активированного фермент-субстратного комплекса. Некоторые витамины обеспечивают осуществление физиологических процессов, например: витамин А2 участвует в процессе зрительного восприятия; витамин А3 - в процессе дифференцировки клеток; витамин D – в процессе формирования костной ткани; витамин Е - антиоксидант. Известно более 20 соединений, которые могут быть отнесены к витаминам. Наряду с витаминами, необходимость которых для человека и животных бесспорно установлена, в пище содержатся биологически активные вещества, которые по своим функциям ближе не к витаминам,а к другим незаменимым пищевым веществам. Эти вещества называют витаминоподобными. К ним обычно относят биофлавоноиды, холин, инозит, оротовую, пангамовую и пара- аминобензойную кислоты, полиненасыщенные жирные кислоты и др. Соединения, которые не являются витаминами, но могут служить предшественниками их образования в организме, называются провитаминами. К ним относятся, например, каротины, расщепляющиеся в организме с образованием витамина А и некоторые стерины (эргостерин, 7-дегидрохолестерин и др.), превращающиеся в витамин D. Некоторые аналоги и производные витаминов способны занимать место витамина в активном центре фермента, однако при этом не способны выполнять коферментную функцию, что ведет к снижению активности данного фермента и развитию соответствующей витаминной недостаточности. Такие соединения называются антивитаминами. Так, например, производные 4- гидроксикумарина (дикумарин и др.), предупреждающие возникновение тромбов – антагонисты витамина К; сульфаниламидные препараты, оказывающие бактериостатическое действие - антагонисты пара- аминобензойной кислоты; аминоптерин и метотрексат (противоопухолевые препараты) - антагонисты фолиевой кислоты. К антивитаминам относятся также вещества, связывающие или разрушающие витамины, например: ферменты тиаминаза I и II, инактивирующие тиамин; белок яйца авидин, связывающий биотин. Ряд витаминов представлен не одним, а несколькими соединениями, обладающими сходной биологической активностью (витамеры), например, витамин В6 включает пиридоксин, пиридоксаль и пиридоксамин. Для обозначения подобных групп родственных соединений используют слово «витамин» с буквенными обозначениями (витамин А, витамин Е и т.д.).
Для индивидуальных соединений, обладающих витаминной активностью, рекомендуется использовать рациональные названия, отражающие их химическую природу, например, рибофлавин (витамин В2), никотинамид и никотиновая кислота (витамин РР) ретинол (витамин А1). Витамины классифицируют по их растворимости, а именно, различают водорастворимые (гидрофильные) и жирорастворимые (липофильные) витамины. С момента открытия первых витаминов и до настоящего времени используется буквенная классификация. В таблице 1 приведены строение, номенклатура и классификация витаминов по химическому строению и растворимости. Таблица 1
|
