Водорастворимые витамины и их роль

водорастворимые витаминыВитаминные вещества представляют собой низкомолекулярные соединения органического происхождения с разнообразным химическим строением. Стимулируют биохимические реакции, протекающие за счет ферментных систем, в которых витамины являются составной частью. Они в небольших дозах входят в состав пищевых продуктов, не способны продуцироваться человеческим организмом, за исключением витамина К, поэтому для нормальной работы всех органов и систем их содержание должно восполняться за счет полноценного питания или принятия витаминных препаратов.

Классификация витаминов

Как все химические вещества, витамины имеют несколько классификаций, главная из которых основана на их способности к растворению в водной среде или в жирах. Выделяют две основные группы: жирорастворимые и водорастворимые витамины. К первой группе относятся витаминные соединения, которые растворимы только в жирах: холекальциферол, ретинол, филлохинон, токоферол, каротиноидные пигменты. К водорастворимым витаминам относятся биологические соединения витаминной природы, которые не растворяются в жирах. Средой растворения для них является вода.

По химическому строению витаминных веществ их относят: к гетероциклическому ряду, алициклическому ряду, алифатическому ряду, ароматическому ряду.

Жирорастворимые и водорастворимые витамины могут выполнять в организме человека разную роль:

  • антиоксидантов (ретинол, токоферол, аскорбиновая кислота, бета-каротин);
  • прогормонов (ретинол и холекальциферол);
  • коферментов (витамины группы В, филлохинон, биотин).

Можно применять классификацию по функциональной роли, хотя она менее распространена.

Перечень растворимых в воде витаминов

К водорастворимым витаминам относятся:

  • все витамины из группы В,
  • С витамин в виде кислоты аскорбиновой,
  • Н витамин, представленный биотином,
  • Р витамин в виде рутина, цитрина, катехинов, гесперидина.

Многочисленная группа В представлена 7 витаминами, некоторые из них представлены сразу несколькими активными формами:

  • В1 витамин в виде тиамина;
  • В2 витамин в виде рибофлавина;
  • РР или В3 витамин в виде никотиновой кислоты, никотинамида, ниацина;
  • В5 в виде пантотеновой кислоты, пантотената кальция;
  • В6 в виде пиридоксина;
  • Вс или В9 витамин в виде фолиевой кислоты;
  • В12 в виде кобаламина.

Водорастворимые витамины: общая характеристика

У представителей данной группы есть общие свойства, позволяющие охарактеризовать эту группу в целом.

  1. Их способность к растворению в воде, а не в жирах. Благодаря этой особенности водорастворимые витамины быстро проходят сквозь стенку кишечника, не происходит их накопления в клетках различных тканей, за исключением кобаламина. Требуется ежедневный прием этих веществ. к водорастворимым витаминам относятся
  2. Продукты, имеющие растительное происхождение, являются основными источниками для организма, но некоторые водорастворимые витамины поступают в большом объеме в составе животной пищи.
  3. Время пребывания в организме составляет несколько дней, что обусловлено их быстрым выведением.
  4. Недостаток одних витаминных веществ обуславливает неактивность других соединений витаминного происхождения.
  5. Еще одна важная характеристика водорастворимых витаминов, связанная с быстрым выведением или расщеплением их избытка, позволяет не вызывать нарушений в работе всего организма.
  6. Активность этих соединений наступает после реакции фосфорилирования, в результате которой присоединяется фосфатный остаток к молекуле витамина.

Химическая структура

Определить, какие витамины водорастворимые, а какие растворяются в жирах, можно по строению их молекулы. Представители, относящиеся к алициклическому и ароматическому ряду, являются жирорастворимыми веществами, а алифатические и гетероциклические витаминные вещества растворяются в водной среде, за исключением токоферола.

К алифатическому ряду относят кислоту аскорбиновую, которая является производной кислоты L-гулоновой. Выделяют две ее формы: L-аскорбиновую и дегидроаскорбиновую кислоту. Оба соединения могут переходить из одной формы в другую.

Еще одним представителем этого ряда считают пантотеновую кислоту, включающую D-2,4-дигидрокси-3,3-диметилбутановую кислоту и β-аланин, соединение которых происходит за счет амидной связи.

Гетероциклические соединения

Остальными водорастворимыми витаминами являются гетероциклические соединения, в составе которых имеются циклы из углерода и других элементов.

  • Тиамин состоит из пиримидинового и тиазольного кольца, между которыми имеется метановый мостик.
  • В основе рибофлавина имеются изоаллоксазин и рибитоловый спирт.
  • РР витамин представлен кислотой никотиновой и ее амидом.
  • В составе В6 витамина (пиридоксина, пиридоксаля, пиридоксамина) имеется цикл в виде пиридинового кольца.
  • В биотине обнаружен цикл в виде тиофенового кольца, соединенный с мочевиной и пентановой кислотой. Кислота фолиевая включает остаток птеридиновый, парааминобензойный и глутаминовый.
  • Сложное строение у молекулы витамина В12, которая имеет в своем составе ион кобальта.
  • Р витамин объединяет группу биофлавоноидов, таких как катехин, флавонон, флавон, которые являются полифенольными соединениями.жирорастворимые и водорастворимые витамины

Роль в биохимических процессах

Водорастворимые витамины являются коферментами для ферментных систем многих окислительных и восстановительных процессов. Именно они катализируют действия, как отдельных ферментов, так и их комплексов. Вот почему витаминная недостаточность приводит к нарушению обменных процессов.

Некоторые витамины (кислота аскорбиновая из водорастворимых) являются антиоксидантами, которые ингибируют окисление органических веществ в организме.

Витамины как составляющая часть биологических систем

Коферментная роль водорастворимых витаминов представлена в разнообразных реакциях. Ниже приведена информация об этих реакциях и составе ферментных систем.

  • В1 витамин в форме ТДФ включен в пируватдекарбоксилазный и α-кетоглутаратдегидрогеназный комплексы, под действием которых происходит окисление солей пировиноградной и α-кетоглутаровой кислоты.
  • В2 витамин после поступления в кровь участвует в образовании флавиновых коферментов ФМН и ФАД.
  • В3 витамин в виде никотиновой кислоты образует НАД и НАДФ, которые являются дегидрогеназными коферментами.
  • В5 витамин в виде пантотеновой кислоты участвует в синтезе ацетил-коэнзимаА и 4-фосфопантотеинового кофермента.
  • С помощью В6 синтезируются пиридоксальфосфат и пиридоксаминфосфат. Эти коферменты входят в состав ферментов, ускоряющих трансаминирование и декарбоксилирование аминокислотных остатков.
  • Н витамин является карбоксилазным коферментом, входит в состав малонил-коэнзимаА и ацетил-коэнзимаА.
  • Из В9 синтезируются коферменты, отвечающие за перенос метильной, формильной, оксиметильной группы, образование нуклеотидов пуринового ряда, превращения глициновой и сериновой аминокислоты.
  • В12 участвует в образовании метилкобаламинового и дезоксиаденозилкобаламинового кофермента. Первый из них влияет на образование метиониновой аминокислоты и превращения кислоты фолиевой, а второй регулирует превращения, связанные с жирными кислотами и аминокислотами.водорастворимыми витаминами являются

Признаки нехватки витаминов группы В

Значение водорастворимых витаминов для человеческого организма очень велико, а недостаточное их поступление приводит к развитию различных заболеваний.

Нехватка В1 приводит к нарушению процессов пищеварения, полиневриту с дегенеративными изменениями нервной системы, который может закончиться параличом в виде болезни Бери-Бери. Еще одним признаком является ухудшение работы сердечно-сосудистой системы с изменением ритма сердца и увеличением его объемов.

Нехватка В2 приводит к замедленным темпам роста в детском возрасте, воспалительным процессам в полости рта, трещинам уголков губ, дерматиту в районе носогубного треугольника, конъюнктивитам, катаракте, мышечной слабости.

Нехватка В3 вызывает пеллагру, при которой наблюдаются кожные дерматиты, расстройства пищеварения в виде диареи, при сильном авитаминозе происходит расстройство нервной системы.

Недостаток В5 витамина приводит к дерматитам, дистрофии ткани внутрисекреторных желез, сердца, почек, воспалению периферических нервов, параличу, выпадению волосяного покрова, истощению всего организма.

При авитаминозе В6 наблюдается перевозбуждение нервной системы, судороги, детский дерматит.

Нехватка В9 приводит к малокровию, лейкопении, задержке в росте молодого организма, нарушению эпителиальной способности к регенерации.

Авитаминоз В12 витамина связан с развитием мегалобластной анемии, при которой уменьшаются размеры и численность эритроцитарных клеток, также происходят нарушения в работе нервной системы.значение водорастворимых витаминов

Недостаток витаминов С, Н, Р

При нехватке Р витамина кровоточат десны, наблюдаются подкожные кровоизлияния, общая слабость, утомляемость.

При авитаминозе витамина С развивается цинга, сопровождающаяся разрыхлением дёсен, расшатыванием зубов, хрупкостью капиллярных стенок.

Недостаточность Н витамина проявляется специфическими высыпаниями, покраснениями, шелушениями кожных покровов или избыточной сальностью, выпадением волосяного покрова, мышечными болями, усталостью, сонливостью и депрессивными состояниями.

Источники витаминов

роль водорастворимых витаминов

Ввиду отсутствия кумуляции, водорастворимые витамины должны постоянно поступать в организм человека с пищей. Поэтому нужно знать, в каких продуктах они содержатся.

В1 витамин содержится в оболочке зерен злаковых культур, в семенах бобовых растений, в клетках печени, почек, мозга, миокарде.

В2 витамин присутствует в печени, почках, яйцах, молоке, дрожжах, богаты им шпинат, пшеница, рожь. Может вырабатываться в кишечнике человека.

Источником РР витамина служат рисовые и пшеничные отруби, дрожжи, печень и почки.

В5, В6 и Н витамины содержатся в печени, яйцах, мясе, рыбе, молоке, дрожжах. В5 и В6 присутствуют в картофеле, моркови, пшенице, яблоках. Все три витамина в небольшом количестве синтезируются в кишечнике.

В12 витамин содержится в клетках печени и почек.

Много С витамина в свежих фруктах, овощах и зелени.

Витамин Р содержится в лимонах, черноплодной рябине, гречихе, чёрной смородине, чайных листьях, плодах шиповника.

какие витамины водорастворимые Препараты водорастворимых витаминов

Не всегда продукты питания содержат достаточное количество витаминных веществ. Так, в результате термической обработки часть этих соединений разрушается, что приводит к недостаточному поступлению их в организм человека.

Восполнить их нехватку помогут препараты водорастворимых витаминов. В их состав входят как отдельные витаминные вещества, например, монопрепараты «Тиамин», «Бенфотиамин», «Кокарбоксилаза», «Рибофлавин», так и группа витаминов, например, препараты «Витрум», «Мультитабс», «Дуовит».