какие витамины могут синтезироваться в теле человека
СИНТЕЗ ВИТАМИНОВ
СИНТЕЗ ВИТАМИНОВ МИКРООРГАНИЗМАМИ-ПРОБИОТИКАМИ
КОРОТКО О ВИТАМИНАХ
ОБЯЗАТЕЛЬНЫЕ ФАКТОРЫ КЛЕТОЧНОГО ПИТАНИЯ ОРГАНИЗМА
На рисунке обозначены пятерка групп обязательных факторов питания клеток человеческого организма: 20 аминокислот, 15 минералов, 12 витаминов, 7 ферментов и 3 вида незаменимых жирных кислот:
Хочется спросить: как же эволюция допустила такую ошибку? Почему, коль скоро витамины так важны, они не синтезируются в организме в достаточном количестве? Обзавёлся бы человек ещё десятком ферментов — мог бы питаться одной кашей, одной картошкой, одним мясом без овощей или питательным коктейлем простого состава… Но в том-то и дело, что почти на всём протяжении истории вида наша всеядность исправно обеспечивала приток этих веществ. Их синтезировали другие организмы, располагавшие нужными ферментами, — растения и животные, которые затем попадали в желудки к нашим предкам. Потому-то, наверное, ферменты и приспособились использовать молекулы, поступающие с пищей, для того, чтобы эффективней проводить реакции. И только когда в рационе начинает чего-то не хватать, выясняется, как сильно это что-то нам нужно…
В настоящее время известно 13 витаминов, из них 9 водорастворимых и 4 жирорастворимых
Жирорастворимые витамины (A, D, Е, К) имеют особенность давать серьёзные осложнения, если их принимать в больших дозах.
Водорастворимые витамины (витамины С, Р и витамины группы В) выводятся из организма с мочой, если их доза избыточна, а с жирорастворимыми этот фокус не проходит. Известны случаи, когда полярники умирали от гипервитаминоза А, съев печень белого медведя. Дело в том, что печёнки позвоночных животных в холодных арктических районах накапливают особенно много этого витамина.
СИНТЕЗ ВИТАМИНОВ БАКТЕРИЯМИ ПРОБИОТИКАМИ
Витамины в народном хозяйстве синтезируют в основном химическим путем или получают из естественных источников. Однако эргостерин, рибофлавин (В2), витамин В12 и аскорбиновую кислоту (используются как селективные окислители сорбита в сорбозу) получают микробиологическим путем. Следует подчеркнуть, что ферментирование молока или иной пищевой среды пробиотическими культурами позволяет качественно обогатить продукты витаминами, по отношению к которым их бактерии-продуценты являются автотрофными микроорганизмами.
O промышленном синтезе витаминов см. ниже →
Микроорганизмы (бактерии) содержат достаточно много витаминов, которые чаще всего входят в состав их ферментов. Состав и количество витаминов в микробной биомассе зависят от биологических свойств культуры микроорганизмов и условий культивирования (изменяя условия питательной среды, содержание отдельных витаминов можно увеличить). Некоторые витамины микроорганизмы могут синтезировать, другие напротив могут только усваивать в готовом виде из окружающей среды. Культура, способная синтезировать какой-либо витамин, называется автотрофной по отношению к нему, если культура не способна синтезировать витамин, обязательно необходимый для свей жизнедеятельности (роста клеток), то она является гетеротрофной (или авто-гетеротрофной), а соответствующий витамин относится к группе ростовых веществ, т.е. является обязательным фактором роста для данных микроорганизмов (Прим.: именно эти свойства микроорганизмов были учтены при создании инновационных бактериальных пробиотических заквасок для производства максимально витаминизированных кисломолочных биопродуктов).
КАКИЕ ВИТАМИНЫ СИНТЕЗИРУЮТ ПРОБИОТИЧЕСКИЕ МИКРООРГАНИЗМЫ
ВИТАМИНЫ ГРУППЫ В
Все витамины группы В обеспечивают нормальное функционирование нервной системы и отвечают за энергетический обмен. Деятельность иммунной системы, эффективность роста и размножения клеток тоже во многом зависят от этого комплекса. Современным людям, имеющим дело с умственными и эмоциональными нагрузками, стрессами, хроническими болезнями, витамины группы В нужны в больших количествах.
Витамины группы В были поэтапно открыты на протяжении первой половины прошлого века. При этом часто их «открывали» несколько раз под разными названиями, поэтому до сих пор существует некоторая путаница в их названиях. Со временем ученые установили точное строение каждого витамина из группы В и в результате стало ясно, что некоторые из веществ, названных витаминами, таковыми не являются. Например, витамин В11 полностью совпадает по формуле с аминокислотой L-карнитииом.
Сегодня официально признается наличие семи (!) витаминов группы В:
Это витамин В1 (тиамин), витамин В2 (рибофлавин), витамин В3 (РР или никотиновая кислота), витамин В5 (пантотенова кислота), витамин В6 (пиридоксин), витамин В9 (фолиевая кислота), витамин В12.
Все витамины группы В активно участвуют в качестве коферментов в клеточном обмене веществ. Они способствуют активизации работы клеток головного мозга (нейронов), улучшению передачи нервных импульсов как внутри головного мозга, так и по периферической нервной системе. Каждый из витаминов группы В имеет свою «специализацию» и поэтому является жизненно необходимым витамином для организма человека.
! Витамин В1 (тиамин) влияет на нервную систему и умственные способности. Поэтому при его нехватке резко ухудшается память, путаются мысли (тиамин участвует в снабжении мозга глюкозой). Мы не должны испытывать недостатка в этом витамине, поскольку он легко усваивается и быстро попадает в кровь. Плюс, он есть во многих продуктах: злаках, рисе, бобовых. Однако надо учесть, что тиамин находится в основном в шелухе зерновых, поэтому в обработанной крупе его намного меньше. Кстати, по некоторым данным витамин В1 уменьшает зубную боль после стоматологических операций.
! Витамин В2 (рибофлавин) участвует в работе любой клетки организма, во всех обменных процессах. Важен для зрения, нормального состояния кожи и слизистых оболочек, для синтеза гемоглобина. При его нехватке занятия спортом принесут скорее усталость, чем бодрость, поскольку усилия не будут «превращаться в мышцы». Витамин В2 чувствителен к воздействию света. Чрез 3 часа на свету в продукте разрушится 70% рибофлавина. Поэтому, например, молочные продукты выпускают в непрозрачных пакетах. Зато витамин В2 хорошо переносит высокие температуры. Основные его источники: мясо, молоко, печень и орехи. Витамин В2 имеет желтый цвет и используется в пищевой промышленности (краситель Е101).
Ниацин очень важен не только для физического, но и для нервного здоровья, а если вспомнить, что изначально витамин ВЗ считали лекарством от пеллагры, признаками которой являются гнойники, то становится понятно, что он необходим и для здоровой кожи.
Витамин В4 ( холин) улучшает память, способствует транспорту и обмену жиров в печени. Под его воздействием улучшается обмен веществ в нервной ткани, предотвращается образование желчных камней, нормализуется обмен жиров. В большом количестве содержится в яйцах и субпродуктах.
! Витамин В5 (пантотеновая кислота) хоть и содержится почти во всех продуктах, однако дефицит его все же возможен: в замороженных продуктах витамина В5 меньше уже на треть, половина ниацина теряется при термической обработке. Заметить его нехватку просто: если часто затекают руки и ноги, в пальцах возникает ощущение покалывания, необходимо принимать витамин дополнительно. Большое количество пантотеновой кислоты требуется мозгу, поскольку без этого витамина до него не будут доходить сигналы от органов чувств. В5 также учасвует в синтезе кофермента А, который снабжает клетки организма энергией, помогает «сжигать жир» и снижает уровень холестерина.
Также В6 способствует образованию красных кровяных телец и гликогена. Вытяните руку ладонью вверх, затем постарайтесь согнуть два концевых сустава на четырех пальцах (ладонь не следует сжимать в кулак) до тех пор, пока кончики пальцев не коснутся ладони. Если это удастся с трудом, то у вас недостаток В6.
Витамин В8 (инозитол) уменьшает накопление жира в печени, восстанавливает структуру нервной ткани, работает как антиоксидант и антидепрессант, нормализует сон, оздоравливает кожу. Вырабатывается самим организмом, в продуктах питания не содержится.
Витамин В10 ( парааминобензойная кислота ) активизирует кишечную флору, участвует в процессе усвоения белка и в производстве красных кровяных телец. Важна для здоровья кожи. Содержится в пивных дрожжах, молоке, яйцах, картофеле.
! Витамин В12 (кобаламин, цианокобаламин) нельзя обнаружить ни в одном продукте растительного происхождения: ни растения, ни животные его не синтезируют. Витамин В12 вырабатывается микроорганизмами, в основном бактериями, сине-зелеными водорослями, актиномицетами и накапливается в основном в печени и почках животных. Поэтому у вегетарианцев всегда наблюдается дефицит этого витамина. В12 защищает от разрушения нервные волокна. Его нехватка вызывает депрессию, спутанность сознания, склероз. Без витамина В12 нарушается кроветворение, это приводит к внезапным кровотечениям из носа, тошноте, анемии. Дефицит витамина В12 проявляется в мышечной усталости и очень быстрой утомляемости.
Как определить дефицит витаминов группы В
Чтобы определить дефицит витаминов группы В, стоит в первую очередь обратить внимание на состояние нервной системы.
Несмотря на то, что витамины группы В принимают участие во всех процессах метаболизма, именно нервная система страдает первой. Проявления гиповитаминоза могут быть разными. Как правило, первые симтомы размыты и могут долго оставаться незамеченными человеком.
Это и повышенная утомляемость, слабость, хроническая усталость, снижение памяти и работоспособности. Но если на них не обратить внимания, то возникают и серьезные неврологические нарушения: покалывание и онемение пальцев рук и ног, страхи, нервозность, депрессия, нарушения сна.
В высоких дозах витамины группы В нужны женщинам в период беременности и лактации, при использовании гормональных контрацептивов, при острых соматических и инфекционных заболеваниях. А также людям с патологией желудочно-кишечного тракта, особенно при синдроме мальабсорбции, когда нарушено всасывание питательных веществ и витаминов.
Заболевания органов пищеварения влекут нарушение микрофлоры кишечника, что сказывается на синтезе и усвоении витаминов группы В.
Однако помните, что эти витамины плохо усваиваются при одновременном употреблении не только алкоголя, сахара, но и любых витаминов другой группы, антибиотиков, противотуберкулезного препарата изониазида, противосудорожных препаратов, а также сорбентов.
В1-авитаминоз (бери-бери) формируется при длительном употреблении пищи с недостатком витаминов В. В прошлом, из-за питания исключительно полированным рисом, в страны Южной и Восточной Азии, очень часто встречалось недостаточность витаминов В. При алкоголизме, беременности, хронических и острых заболеваний тонкой кишки, возможны нарушения усваивания витаминов В.
Лечение проводится в стационаре с помощью постельного режима и больших доз витамина В1 и других витаминов группы В. Положительный эффект имеет пища с большим количеством протеинов.
Для избежания гиповитаминоза, рекомендуется сбалансированное питание, пища с высоким содержанием витаминов В, в частности В1 (хлеб, бобы, крупы), и витаминные препараты. Рекомендуются уколы растворов витамина В1 при нарушении поглощения витамина В1 в желудочно-кишечном тракте.
Гиповитаминоз В2. Начальными симптомами считаются трещины в углах рта, глоссит, хейлит, себорейный дерматит (на шее, лице, ушах). При тяжелых формах, заметно проявляются выпадение волос, мышечная слабость, поражения роговицы.
Гиповитаминоз В12. Из-за нехватки витамина В12 развиваются злокачественная макроцитарная мегалобластическая анемия, нарушения кроветворная функции, неврит, глоссит, гастрит. При характерной анемии гиповитаминоза В12 обязательно надо исключить инвазии гельминтами (они потребляют большое количество витамина В12). Похожая анемия обнаруживается при нехватки фолиевой кислоты.
ПРОМЫШЛЕННЫЙ БИОСИНТЕЗ ВИТАМИНОВ
ВВЕДЕНИЕ. Витамины используются как лекарственные препараты, а также как пищевые и кормовые добавки. Мировой объем рынка витаминов составляет около 3 млрд долл. США в год. Большинство витаминов получают путем химического синтеза или экстракции из растительного материала. Биотехнологическим путем производятся витамины В2, В12 и С.
ВИТАМИН В2 (РИБОФЛАВИН). Рибофлавин в форме ФМН или ФАД – важнейший кофермент в окислительно-восстановительных процессах. В свободном виде рибофлавин присутствует только в молоке. Недостаток этого витамина в пище приводит к кожным патологиям, нарушению роста и глазным болезням. У животных рибофлавин образуется в сложной многостадийной реакции из гуанозинтрифосфата. В промышленности витамин В2 получают одним из трех способов: химическим синтезом, ферментацией или химико-ферментативным методом. В последние годы по экологическим и экономическим соображениям стали использовать ферментативные технологии. Рибофлавин производят путем ферментации штаммами-суперпродуцентами Ashbya gossypii. В биореактор в качестве источника углерода добавляют мелассу, а в качестве источника азота – соевая мука; выход рибофлавина составляет до 15 г/л за 72 ч. После удаления клеток продукт очищают хроматографически. При химико-ферментативном методе получения витамина В2 аллоксазиновое кольцо синтезируют химическим способом, а затем также путем химической реакции соединяют его с остатком D-рибозы, которую в свою очередь получают из D-глюкозы в клетках мутантных штаммов Bacillus pumilus. Такой метод пока не нашел широкого применения в промышленности.
ВИТАМИН В12 (ЦИАНОКОБАЛАМИН). В качестве кофермента производное витамина В12 (5′-дезоксиаденозилкобаламин) участвует в чрезвычайно важных реакциях метилирования и изомеризации. Этот витамин является необходимым компонентом пищи человека и большинства животных. При недостатке витамина В12 в пище может развиться так называемая злокачественная (пернициозная) анемия. Около половины производимого в мире витамина В12 используется в качестве кормовых добавок при разведении сельскохозяйственных животных. Биосинтез из почти 30 реакций включает стадию образования 5′-дезоксиаденозилкобаламина через 5-амино-4-оксовалериа новую (δ-аминолевулиновую) кислоту при конденсации сукцинил-КоА и глицина. Промышленное производство витамина В12 осуществляется исключительно ферментацией с использованием Propionibacterium shermanii или Pseudomonas denitrificans. В биореакторы в качестве сырья добавляют мелассу и аммонийные соли, а также вещества-предшественники – соли кобальта и 5,6-диметил-бензимидазол. Через 120 ч после начала ферментации содержание витамина В12 в среде может достигать 150 мг/л. К настоящему времени клонированы все гены Propionibacterium shermanii, продукты которых участвуют в биосинтезе витамина В12, а методами метаболической инженерии ведутся работы по созданию новых штаммов-суперпродуцентов.
ВИТАМИН С (L-АСКОРБИНОВАЯ КИСЛОТА). Аскорбиновая кислота является «физиологическим восстановителем» и участвует во многих реакциях как кофактор, а также служит в качестве антиоксиданта, восстанавливающего кислородные радикалы. Дефицит витамина С приводит к возникновению цинги (скорбута) – заболевания соединительной ткани. Аскорбиновая кислота продается в аптеках, ее также добавляют в продукты питания в качестве антиоксиданта. Годовое производство витамина С достигает 95 000 т. Промышленный способ получения аскорбиновой кислоты из D-глюкозы основан на комбинации химического синтеза и ферментации. По методу Рейхштейна–Грюсснера реакция окисления D-сорбита в L-сорбозу осуществляется в непрерывном режиме с помощью иммобилизованных клеток Acetobacter suboxydans в две стадии. При этом необходима интенсивная и постоянная подача воздуха в реактор. Через 24 ч ферментации выход продукта практически количественный. По методу Соноя мы происходит окисление D-глюкозы клетками Erwinia sp. до 2,5-диокси-D-глюкозы с последующим восстановлением до 2-оксо-L-гулоновой кислоты с помощью Corynebacterium sp.; эффективность переработки сырья на первой стадии составляет 94% через 24 ч, а на второй – 92% через 66 ч. Затем образовавшаяся 2-оксо-L-гулоновая кислота легко превращается в кислых условиях в L-аскорбиновую. Гены ферментов, которые осуществляют две указанные реакции, в настоящее время клонированы, и специалистами фирмы Genentech получен рекомбинантный штамм Erwinia herbicola, который осуществляет весь процесс превращения D-глюкозы в 2-оксо-L-гулоновую кислоту с последующим окислением в L-аскорбиновую кислоту. Однако рост клеток полученного рекомбинантного штамма Erwinia herbicola значительно замедляется в присутствии D-глюкозы, поэтому пока этот метод получения витамина С экономически невыгоден.
Будьте здоровы!
ССЫЛКИ К РАЗДЕЛУ О ПРЕПАРАТАХ ПРОБИОТИКАХ
Витамины и минеральные вещества
Витамины
Витамины представляют собой биологически активные органические соединения, имеющие большое значение для нормального обмена веществ и жизнедеятельности организма. Они повышают физическую и умственную работоспособность человека, способствуют устойчивости организма к различным заболеваниям, отчего могут рассматриваться как важное средство их профилактики.
Большинство витаминов не синтезируется в организме человека, поэтому необходимо постоянное поступление их с пищей или в виде препаратов.
При недостатке витаминов в пищевом рационе у человека развивается гиповитаминоз, характеризующийся ухудшением общего самочувствия, быстрой утомляемостью, снижением защитных сил организма. Гиповитаминозные состояния чаще наблюдаются зимой и весной, так как именно в эти времена года многие продукты содержат недостаточное количество витаминов.
Витамины выпускаются промышленностью в виде специальных препаратов. Однако следует отдавать предпочтение естественным источникам витаминов и лишь при необходимости прибегать к витаминным препаратам.
Витамины делят на две основные группы: витамины, растворимые в воде, и витамины, растворимые в жирах. Кроме того, выделяют группу витаминоподобных соединений, степень незаменимости которых не доказана.
Витамин С (аскорбиновая кислота) участвует во многих процессах жизнедеятельности, активирует различные ферменты и гормоны, повышает устойчивость организма к заболеваниям. При недостаточном его поступлении в организм появляются общая слабость, быстрая утомляемость, возможна кровоточивость десен. Одно из важных свойств витамина С — способность предупреждать цингу, заболевание, при котором воспаляются десны, выпадают зубы, резко падает сопротивляемость инфекционным заболеваниям.
Прием аскорбиновой кислоты снижает физическое утомление и повышает работоспособность. Поэтому необходимо заботиться о повседневном поступлении в организм с продуктами питания 50-70 мг, даже 100 мг витамина С.
Основными источниками витамина С являются овощи и фрукты. Им богаты плоды шиповника, черная смородина, сладкий перец, зеленый лук, капуста белокочанная (свежая и квашенная) и цветная, редис, зеленый горошек, томаты, укроп, петрушка, шпинат, лимоны, апельсины.
Следует иметь в виду, что витамин С частично разрушается при кулинарной обработке, а также при длительном хранении овощей и фруктов. В зимнее время наиболее постоянным и доступным источником витамина С является картофель, а также свежая и квашеная капуста. Для обогащения пищевого рациона витамином С можно рекомендовать настой из сухих плодов шиповника.
Сохранность витамина С обеспечивает правильная кулинарная обработка овощей и плодов. Овощи не следует подолгу оставлять на воздухе очищенными и разрезанными, при варке их надо закладывать в кипящую воду непосредственно после очистки. Замороженные овощи необходимо опускать в кипящую воду, так как медленное оттаивание увеличивает потерю витамина С.
К витаминам группы В относятся витамин В1, (тиамин), В2 (рибофлавин), витамин РР (никотиновая кислота), В6 (пиридоксин), В9 (фолиевая кислота), витамин В12 (цианокобаламин) и др.
Тиамин (витамин В1) играет активную роль в обмене углеводов, участвует в белковом и жировом обмене, является стимулятором нервной и мышечной деятельности, оказывает благоприятное влияние на функции органов пищеварения.
Симптомы гиповитаминоза В1:
При резко выраженной недостаточности витамина В1, возможно множественное воспаление нервных стволов — полиневрит. Полиневрит, возникающий при длительном однообразном питании зерновыми, освобожденными от наружных оболочек, а также полированным рисом, носит название Бери-Бери, и в недалеком прошлом был распространен в ряде стран.
Потребность в витамине В1 увеличивается при напряженной физической и нервно-психической деятельности.
Витамин В1 содержится в продуктах как растительного, так и животного происхождения. Хлебные изделия из муки грубого помола и, особенно из отрубей заключают в себе большое количество витамина В1. Он имеется в крупах, горохе, фасоли, в мясе, особенно в нежирных сортах свинины, субпродуктах. Много витамина В1 в дрожжах (пивных, пекарских), орехах. Для дополнительной витаминизации используют и синтетические препараты витамина В1.
Рибофлавин (витамин В2) оказывает значительное влияние на функцию органа зрения: повышает его остроту, способность различать цвета, улучшает ночное зрение.
При недостаточности витамина В2 может воспалиться слизистая оболочка глаз, появиться светобоязнь, слезотечение, понизиться острота зрения. С гиповитаминозом рибофлавина связаны возникновение трещинок в углах рта («заеды»), воспаление слизистой оболочки полости рта (стоматит). Витамин В2 содержится в тех же продуктах, что и витамин В1. Особенно много его в дрожжах.
Никотиновая кислота (витамин РР) участвует в обмене веществ, являясь составной частью некоторых окислительных ферментов, оказывает благотворное влияние на нервную систему, на состояние кожи. При резко выраженном гиповитаминозе РР возникает заболевание называемое пеллагрой, что означает «шершавая кожа». Для него характерны, помимо изменений кожи, расстройство деятельности кишечника и заторможенность психики. Недостаточность РР вызывает утомляемость, общую слабость, раздражительность, бессонницу.
Источники витамина РР — хлеб из муки грубого помола, крупы, фасоль, горох, картофель, мясо, рыба яйца, дрожжи.
Для более полного обеспечения витамином РР имеет значение достаточное поступление в организм полноценного белка, содержащего одну из незаменимых аминокислот — триптофан, необходимую для синтеза никотиновой кислоты.
Пиридоксин (витамин В6) играет большую роль в обмене белков и жиров, оказывает регулирующее влияние на нервную систему.
Симптомы гиповитаминоза — мышечная слабость, раздражительность. Витамин В6 содержится в продуктах как животного, так и растительного происхождения. Много его в дрожжах и печени. Пиридоксин имеется также в мясе, рыбе, яйцах, молоке, сыре. К продуктам растительного происхождения, являющимся источником витамина В6, относятся картофель, горох, бобы, зеленый перец.
Фолиевая кислота (витамин В9) участвует в синтезе некоторых аминокислот, оказывает стимулирующее влияние на кроветворение, способствует лучшему усвоению витамина В12. При недостатке фолиевой кислоты может развиться малокровие.
Следует учитывать, что если большинство витаминов группы В являются термостабильными и не разрушаются при кулинарной обработке, то фолиевая кислота легко разрушается при нагревании.
Из продуктов животного происхождения наиболее богаты фолиевой кислотой печень и почки, а из растительных — зеленые листья растений. Лучшими источниками фолиевой кислоты являются салаты из пищевой зелени. Содержится она и в капусте, свекле, моркови, картофеле и других овощах, во многих фруктах.
Цианокобаламин (витамин В12) принадлежит к веществам с высокой биологической активностью. Он участвует в процессах кроветворения. Недостаточность витамина В12 обычно развивается при нарушении его всасывания и проявляется малокровием (анемия). Основным источником витамина В12 являются продукты животного происхождения. Особенно богата им говяжья печень.
В отличие от водорастворимых жирорастворимые витамины поступают в организм только с жирами. Это витамины A, D, Е, К.
Ретинол (витамин А) и каротин участвуют в различных видах обмена веществ, оказывают влияние на состояние слизистых оболочек и кожи. Следует подчеркнуть особое значение витамина А для обеспечения нормальных процессов зрения. Участвуя в образовании светочувствительного вещества сетчатки глаз, он играет роль в обеспечении ночного и сумеречного зрения.
Один из признаков недостаточности витамина А — потеря способности видеть в сумерках, или так называемая куриная слепота. Дефицит витамина А сказывается и на дневном зрении, вызывая сужение зрения и нарушение способности различать цвета.
Витамин А содержится только в продуктах животного происхождения: печени (свиной, говяжьей, рыб), куриных яйцах, молоке, сливочном масле, сырах, рыбьем жире. Летом в молоке его больше, чем зимой, в связи с большим в летнее время содержанием каротина в кормах животных.
В растительных продуктах витамина А нет. В них находится его провитамин — каротин (от лат. carota — морковь). Действительно, в моркови каротина содержится много, как и в других овощах и фруктах красного и оранжевого цвета — томатах, красном сладком перце, абрикосах и кураге, ягодах облепихи. Есть каротин и в зеленом салате, капусте, зеленом горошке, зелени петрушки, зеленом луке.
Из-за того что витамин А является жирорастворимым, он значительно лучше усваивается вместе с жиром. Поэтому овощи, содержащие каротин, целесообразно употреблять с жирной пищей, например морковь со сметаной или в виде салатов и винегретов с растительным маслом.
Витамин А устойчив к нагреванию, но неустойчив к кислороду и к действию ультрафиолетовых лучей.
Поэтому овощи, содержащие каротин, рекомендуется хранить в темном помещении, а при кулинарной обработке измельчать непосредственно перед использованием.
Кальциферолы (витамин D) оказывают влияние на минеральный обмен, обеспечивают всасывание кальция и фосфора в кишечнике, влияют на отложение кальция в костной ткани. Витамин D необходим для профилактики рахита у детей. Он содержится только в продуктах животного происхождения (сметана, сливки, молоко, печень трески, тунца).
В организме человека витамин D образуется при облучении солнцем содержащегося в коже провитамина. Дефицит витамина D может возникнуть при работе в условиях полярной ночи, при отсутствии ультрафиолетового облучения.
Токоферолы (витамин Е) нормализуют мышечную деятельность, предотвращая развитие мышечной слабости и утомления. Этот витамин тесно связан с функцией эндокринной системы, особенно половых желез, щитовидной железы, гипофиза. Витамин Е содержится в продуктах растительного и животного происхождения. Много его в растительных маслах, в частности в хлопковом, подсолнечном, соевом. В небольшом количестве витамин Е находится в овощах, бобовых, молоке, сливочном масле, куриных яйцах, мясе, рыбе.
Филлохиноны (витамин К) являются одним из факторов, обеспечивающих свертывание крови. Недостаточность витамина К вызывает кровотечение из носа, десен, желудочно-кишечного тракта. Витамин К содержится в зеленых листьях салата, капусты, крапивы.
Биофлавоноиды (витамин Р) относят к витаминоподобным соединениям. Витамин Р входит в группу биологически активных веществ (рутин, катехины, антоцианы), оказывает капилляроукрепляющее действие, уменьшает проницаемость сосудистой стенки. Р-гиповитаминоз обычно сочетается с недостаточностью аскорбиновой кислоты. При этом возможны хрупкость стенок мелких сосудов, точечные кровоизлияния, быстрая утомляемость.
Витамин Р содержится в черноплодной рябине, вишне, черной смородине, чае, зеленом горошке, апельсинах, лимонах, плодах шиповника, перце, малине, землянике и в других плодах и ягодах.
Метилметионинсульфоний (витамин U) оказывает благоприятное влияние на состояние слизистых оболочек, способствует заживлению язв желудка и двенадцатиперстной кишки.
Витамин U содержится в белокочанной капусте, томатах, зеленом чае, в соках из сырых овощей (капустном) и плодов.
Классификация витаминов и витаминоподобных соединений
Минеральные вещества
Минеральные вещества необходимы человеку, так как принимают участие в построении клеток и тканей организма, деятельности ферментных систем.
Выделяют две группы минеральных веществ: макроэлементы и микроэлементы. Суточная потребность в макроэлементах (натрий, кальций, фосфор, магний, калий, железо) измеряется миллиграммами и даже граммами, а в микроэлементах, к которым относятся медь, цинк, марганец, кобальт, молибден, хром, никель, йод, фтор, кремний и др., эта потребность в десятки и сотни раз меньше. Остановимся подробнее на некоторых минеральных веществах.
Поваренная соль (хлорид натрия) необходима для поддержания определенного солевого состава крови и осмотического давления, от которого зависит количество жидкости, удерживаемое в крови и тканях.
При недостатке хлорида натрия происходит обезвоживание тканей. Поваренная соль также придает вкус пище, улучшает аппетит.
Суточная потребность в хлориде натрия в условиях умеренного климата составляет 10—15 г. Эта потребность удовлетворяется поваренной солью, содержащейся в натуральных продуктах дневного рациона (3—5 г), в хлебе (3—5 г), солью, используемой в процессе кулинарной обработки пищи (3—5 г), и минимальным количеством соли, добавляемой для подсаливания готовых блюд за обеденным столом.
Расход соли увеличивается при значительных физических нагрузках, усиленном потоотделении, особенно в условиях жаркого климата. Следовательно, количество поваренной соли в рационе при этом необходимо повысить.
В организме человека много солей кальция. Он играет важную роль в обмене веществ, способствует поддержанию нормальной возбудимости нервной и мышечной тканей. При недостатке кальция наблюдается ломкость костей, плохо образуется костная мозоль после переломов.
Соли кальция находятся во многих пищевых продуктах, например в крупах, овощах. Однако наиболее хорошо усваиваемым является кальций, содержащийся в молоке, молочнокислых продуктах, куриных яйцах.
Норма кальция для взрослого человека составляет 800—1000 мг в день (100 г сыра или 0,5 л молока обеспечивают суточную потребность в кальции).
Фосфор, как и кальций, входит в состав костной ткани, а также является обязательной составной частью ядер клеток нервной системы и других тканей. Однако значение фосфора для организма этим не исчерпывается. Он активно участвует в обмене белков, жиров и углеводов, в некоторых биохимических процессах. С органическим соединением фосфора — аденозинтрифосфорной кислотой — связана энергия, используемая при сокращении мышц. При интенсивной мышечной работе потребность в фосфоре возрастает.
Фосфор, находящийся в продуктах животного происхождения (сыр, творог, молоко, мясо, печень, рыба, яйца), усваивается организмом лучше, чем фосфорные соединения растительных продуктов (крупа, фасоль, горох, хлеб).
Большое значение для минерального обмена имеет магний, который содержится в костях и других тканях организма. Обмен его солей взаимосвязан с обменом фосфора и кальция. Соли магния активируют ферменты, участвующие в химических превращениях соединений фосфора. Поставщиками магния в основном являются продукты растительного происхождения — хлеб из муки грубого помола, крупы, бобовые, картофель.
Калий имеет важное значение для обеспечения нормальной деятельности сердечно-сосудистой сисмы, так как он усиливает мочевыделение. Много солей калия содержится в овощах, фруктах, ягодах (картофель, капуста, тыква, кабачки, курага, чернослив, урюк, изюм, черная смородина).
Еще один макроэлемент, о котором мы расскажем, — это железо. В ряде руководств железо относят к микроэлементам. Потребность в железе, казалось бы, невелика и исчисляется примерно 15 мг в сутки, однако соединения железа являются необходимой составной частью многих тканей организма. Так, красные кровяные тельца (эритроциты) содержат значительное количество железа. Оно входит также в состав некоторых ферментов. Недостаток железа в пище может привести к развитию малокровия. Железо есть в мясе, хлебе, во многих овощах, фруктах.
Микроэлемент медь участвует в построении ряда ферментов, оказывает влияние на процессы всасывания в кишечнике железа и тем самым — на образование гемоглобина.
Медь содержится в таком количестве пищевых продуктов, что, как правило, врачам не приходится встречаться с недостаточным поступлением в организм этого микроэлемента. Основные источники меди — хлеб, крупы (особенно овсяная, гречневая, пшенная), овощи, бобовые культуры. Медь содержится в печени, продуктах моря (кальмары, креветки), орехах.
Основные источники цинка — мясо, птица, сыры, крупы (особенно овсяная), овощи, бобовые. Цинк содержится также в грецких орехах, продуктах моря.
Следующий микроэлемент — марганец — необходим для нормального роста человека, функционирования хрящевой и костной тканей, синтеза белков. Он участвует в регуляции углеводного и жирового обмена, способствует образованию инсулина — гормона поджелудочной железы. Отмечено, что в крови и тканях больных сахарным диабетом количество марганца снижено.
Пищевыми источниками марганца служат хлеб, крупы, овощи, бобовые, фрукты. Его много в свекле, овсяной крупе, грецких орехах; есть он в кофе и чае. Заметим, что содержание марганца в мясе, рыбе, яйцах, молочных продуктах невысоко.
Микроэлемент хром оказывает влияние на углеводный обмен, усвоение сахара и его уровень в крови. Введение инсулина способствует усиленному выделению хрома из организма. Вот почему недостаточность хрома нередко наблюдается у больных сахарным диабетом, получающих инсулин.
Наиболее высоко содержание хрома в говяжьей печени, в бобовых (соя, фасоль, горох). Поставщиками хрома являются также мясо, птица, различные овощи — томаты, морковь, салат, зеленый лук.
Йод необходим для образования тироксина — гормона щитовидной железы. Отмечено влияние йода на снижение уровня холестерина в крови. Неудивительно поэтому, что йод издавна считается одним из эффективных средств, способствующих профилактике атеросклероза.
Больше всего йода в морских водорослях, морской рыбе. Йод есть также в мясе, яйцах, молоке, различных овощах и фруктах — свекле, салате, моркови, картофеле, капусте, огурцах, яблоках, винограде, сливах.
Фтор. Он необходим для построения костной ткани, участвует в процессах формирования зубной эмали.
Достаточное количество фтора в рационе способствует профилактике кариеса зубов. Основной источник фтора — питьевая вода. Однако фтор содержится и в продуктах питания, например в рыбе (особенно в треске и соме), печени, орехах. Этот микроэлемент имеется и в мясе, в различных овощах и фруктах, овсяной крупе, а также в чае.
При сниженном содержании фтора в питьевой воде частота кариеса зубов заметно возрастает, поэтому в местностях, где отмечается это явление, проводят искусственное обогащение питьевой воды фтором (фторирование). Однако избыток фтора неблагоприятен, он может вызвать флюороз — заболевание, проявляющееся крапчатостью зубной эмали. В тех городах, где содержание фтора в воде повышено, вода специально обрабатывается в ионообменниках. При этом обеспечивается дефторирование — уменьшение содержания фтора в воде до нормы.