Iсторiя вiдкриття вiтамiнiв

До другоï половини 19 столiття було з'ясовано, що харчова цiннiсть продуктiв харчування визначається змiстом у них в основному наступних речовин: бiлкiв, жирiв, вуглеводiв, мiнеральних солей i води.
Уважалося загальновизнаним, що якщо в ïжу людини входять у певних кiлькостях всi цi живильнi речовини, то вона повнiстю вiдповiдає бiологiчним потребам органiзму. Це думка мiцно вкоренилася в науцi й пiдтримувалася такими авторитетними фiзiологами того часу, як Петтенкофер, Фойт i Рубнер.
Однак практика далеко не завжди пiдтверджувала правильнiсть укорiнених подань про бiологiчну повноцiннiсть ïжi.
Практичний досвiд лiкарiв i клiнiчнi спостереження здавна з безсумнiвнiстю вказували на iснування ряду специфiчних захворювань, безпосередньо пов'язаних з дефектами харчування, хоча останнє повнiстю вiдповiдало зазначеним вище вимогам. Про це свiдчив також багатовiковий практичний досвiд учасникiв тривалих подорожей. Справжнiм бичем для мореплавцiв довгий час була цинга;вiд ïï гинуло моря ков бiльше, нiж, наприклад, у боях або вiд аварiй корабля. Так, з 160 учасникiв вiдомоï експедицiï Васько де Гамору прокладивавшей морський шлях в Iндiю, 100 чоловiк загинули вiд цинги.
Iсторiя морських i сухопутних подорожей давала також ряд повчальних прикладiв, що вказували на те, що виникнення цинги може бути вiдвернено, а цинготнi хворi можуть бути вилiкуванi, якщо в ïхню ïжу вводити вiдома кiлькiсть лимонного соку або вiдвару хвоï.
Таким чином, практичний досвiд ясно вказував на те, що цинга й деякi iншi хвороби связанни з дефектами харчування, що навiть сама рясна ïжа сама по собi ще далеко не завжди гарантує вiд подiбних захворювань i що для попередження й лiкування таких захворювань необхiдно вводити в органiзм якiсь додатковi речовини, якi втримуватися не у всякiй ïжi.
Експериментальне обґрунтування й науково-теоретичне узагальнення цього багатовiкового практичного досвiду вперше стали можливi завдяки открившем нову главу в науцi дослiдженням росiйського вченого Миколи Iвановича Лунiна, що вивчало в лабораторiï Г. А. Бунге роль мiнеральних речовин у харчуваннi.
Н. И. Лунiн проводив своï досвiди на мишах, що втримувалися на штучно приготовленiй ïжi. Ця ïжа ськладалася iз сумiшi очищеного казеïну(бiлок молока) , жиру молока, молочного цукру, солей, що входять до ськладу молока й води. Здавалося, були наявними всi необхiднi ськладовi частини молока;тим часом мишi, що перебувало на такiй дiєтi, не росли, втрачали у вазi, переставали поïдати дава_ ïм годуй, нарештi, гинули. У той же час контрольна партiя мишей, що одержала натуральне молоко, розвивалася зовсiм нормально. НА пiдставi цих робiт Н. И. Лунiн в 1880 р. прийшов до наступного висновку: … якщо, як вищезгаданi досвiди вчать, неможливо забезпечити життя бiлками, жирами, цукром, солями й водою, то iз цього треба, що в молоцi, крiм казеïну, жиру, молочного цукру й солей, утримуються ще iншi речовини, незамiннi для харчування. Становить великий iнтерес дослiджувати цi речовини й вивчити ïхнє значення для харчування.
Це було важливе наукове вiдкриття, що спростовувало стале положення в науцi про харчування. Результати робiт Н. И. Лунiна стали оспариваться;ïх намагалися пояснити, наприклад, тим, що штучно приготовлена ïжа, що вiн у своïх досвiдах кормил тварин, була нiбито несмачною.
В 1890 р. К. А. Сосин повторив досвiди Н. И. Лунiна з iншим варiантом штучноï дiєти й повнiстю пiдтвердив висновки Н. И. Лунiна. Все-таки й пiсля цього бездоганний висновок не вiдразу одержав загальне визнання.
Блиськучим пiдтвердженням правильностi висновку Н. И. Лунiна встановленням причини хвороби бери-бери, що була особливо широко поширена в Японiï й Iндонезiï серед населення, що харчувалося головним чином полiрованим рисом.
Лiкар Ейкман, що працював у тюремному госпiталi на островi Ява, в 1896 роцi помiтив, що кури, що втримувалися у дворi госпiталю й харчувалися звичайним полiрованим рисом, страждали захворюванням, що нагадує бери-бери. пiсля перекладу курей на харчування неочищеним рисом хвороба проходила. Спостереження Ейкмана, проведенi на великiй кiлькостi ув'язнених у в'язницях Яви, також показали, що серед людей, що харчувалися очищеним рисом, бери-бери занедужував у середньому одна людина з 40, тодi як у групi людей, що харчувалися неочищеним рисом, нею занедужував лише одна людина з 10000.
Таким чином, стало ясно, що в оболонцi рису (рисових отрубях) утримується якась невiдома речовина, що охороняє вiд захворювання бери-бери. В 1911 роцi польський учений Казимир Функ видiлив цю речовину в кристалiчному видi(оказавшееся, як потiм з'ясувалося, сумiшшю вiтамiнiв) ;воно було досить стiйким стосовно кислот i витримувало, наприклад, кип'ятiння з 20%-ним розчином сiрчаноï кислоти. У лужних розчинах активний початок, навпроти, дуже швидко руйнувалося. По своïх хiмiчних властивостях ця речовина належала до органiчних сполук i мiстило аминогруппу. Функ дiйшов висновку, що бери-бери є тiльки однiєï iз хвороб, викликуваних вiдсутнiстю якихось особливих речовин у ïжi.
Незважаючи на те, що цi особливi речовини присутнi в ïжi, як пiдкреслив ще Н. И. Лунiн, у малих кiлькостях, вони є життєво необхiдними. Тому що перша речовина цiєï групи життєво необхiдних з'єднань мiстило аминогруппу й мало деякi властивостi амiнiв, Функ(1912) запропонував назвати весь цей клас речовин вiтамiнами(лат. vta-життя, vitamin-амiн життя) . Згодом, однак, виявилося, що багато речовин цього класу не мiстять аминогруппи. Проте термiн вiтамiнинастiльки мiцно узвичаïвся, що мiняти його не мало вже змiсту.
Пiсля видiлення з харчових продуктiв речовини, що охороняє вiд захворювання бери-бери, був вiдкритий ряд iнших вiтамiнiв. Велике значення в розвитку вчення про вiтамiни мали роботи Гопкинса, Степпа, Мак Коллума, Меленби й багатьох iнших учених.
У цей час вiдомо близько 20 рiзних вiтамiнiв. Установлено i ïхнiй хiмiчнiй структурi;це дало можливiсть органiзувати промислове виробництво вiтамiнiв не тiльки шляхом переробки продуктiв, у яких вони втримуватися в готовому видi, але й штучно, шляхом ïхнього хiмiчного синтезу.
ЗАГАЛЬНЕ ПОНЯТТЯ ПРО АВИТАМИНОЗАХ;ГИПОИ ГIПЕРВIТАМIНОЗИ. Хвороби, якi виникають внаслiдок вiдсутностi в ïжi тих або iнших вiтамiнiв, сталi називати авитаминозами. Якщо хвороба виникає внаслiдок вiдсутностi декiлькох вiтамiнiв, неï називають поливитаминозом. Однак типовi по своïй клiнiчнiй картинi авитаминози в цей час зустрiчаються досить рiдко. Частiше доводитися мати справа з вiдносним недолiком якого-небудь вiтамiну; таке захворювання називається гiповiтамiнозом. Якщо правильно й вчасно поставлений дiагноз, то авитаминози й особливо гiповiтамiнози легко вилiкувати введенням в органiзм вiдповiдних вiтамiнiв.
Надмiрне введення в органiзм деяких вiтамiнiв може викликати захворювання, називане гiпервiтамiнозом.
У цей час багато змiн в обмiнi речовин при авiтамiнозi розглядають як наслiдок порушення ферментних систем. Вiдомо, що багато вiтамiнiв входять до ськладу ферментiв як компоненти ïх простетичеських або коферментних груп.
Багато хто авитаминози можна розглядати як патологiчнi стани, що виникають на ґрунтi випадання функцiй тих або iнших коферментiв. Однак у цей час механiзм виникнення багатьох авитаминозов ще неясний, тому поки ще не представляється можливiсть трактувати всi авитаминози як стану, що виникають на ґрунтi порушення функцiй тих або iнших коферментних систем.
З вiдкриттям вiтамiнiв i з'ясуванням ïхньоï природи вiдкрилися новi перспективи не тiльки в попередженнi й лiкуваннi авитаминозов, але й в областi лiкування iнфекцiйних захворювань. З'ясувалося, що деякi фармацевтичнi препарати (наприклад, iз групи сульфанiламiдних) частково нагадують по своïй структурi й по деяких хiмiчних ознаках вiтамiни, необхiднi для бактерiй, але в той же час не мають властивостi цих вiтамiнiв. Такi замаськованi пiд вiтамiни речовини захоплюються бактерiями, при цьому блокуються активнi центри бактерiальноï клiтки, порушується ïï обмiн i вiдбувається загибель бактерiй.
КЛАСИФIКАЦIЯ ВIТАМIНIВ.
У цей час вiтамiни можна охарактеризувати як низькомолекулярнi органiчнi сполуки, якi, будучи необхiднiй ськладовiй частиною ïжi, присутнi в нiй у надзвичайно малих кiлькостях у порiвняннi з основними ïï компонентами.
Вiтамiни — необхiдний елемент ïжi для людини й ряду живих органiзмiв тому, що вони не синтезуються або деякi з них синтезуються в недостатнiй кiлькостi даним органiзмом. Вiтамiни — це речовини, що забезпечує нормальний плин бiохiмiчних i фiзiологiчних процесiв в органiзмi. Вони можуть бути вiднесенi до групи бiологiчно активних з'єднань, що роблять свою дiю на обмiн речовин у незначних концентрацiях.
Вiтамiни дiлять на двi бiльшi групи: 1. вiтамiни, розчиннi в жирах, i 2. вiтамiни, розчиннi у водi. Кожна iз цих груп мiстить велику кiлькiсть рiзних вiтамiнiв, якi звичайно позначають буквами латинського алфавiту. Варто звернути увагу, що порядок цих букв не вiдповiдає ïхньому звичайному розташуванню в алфавiтi й не цiлком вiдповiдає iсторичноï послiдовностi вiдкриття вiтамiнiв.
У приводиться классификации, що, вiтамiнiв у дужках зазначенi найбiльш характернi бiологiчнi властивостi даного вiтамiну — його здатнiсть запобiгати розвитку того або iншого захворювання. Звичайно назвi захворювання передує приставка анти, що вказує на те, що даний вiтамiн попереджає або усуває це захворювання.
1. ВIТАМIНИ, РОЗЧИННI В ЖИРАХ.
Вiтамiн A (антиксерофталичеський) .
Вiтамiн D (антирахiтичний) .
Вiтамiн E (вiтамiн розмноження) .
Вiтамiн K (антигеморрагичеський) 2. ВIТАМIНИ, РОЗЧИННI У ВОДI.
Вiтамiн В1 (антиневритний) .
Вiтамiн В2 (рибофлавiн) .
Вiтамiн PP (антипеллагричеський) .
Вiтамiн В6 (антидермитний) .
Пантотен (антидерматитний фактор) .
Бiотин (вiтамiн Н, фактор росту для грибкiв, дрiжджiв i бактерiй, антисеборейний) .
Iнозит. Пари-Аминобензойная кислота (фактор росту бактерiй i фактор пiгментацiï) . Фолиевая кислота(антианемiчний вiтамiн, вiтамiн росту для курчат i бактерiй) .
Вiтамiн В12 (антианемiчний вiтамiн) .
Вiтамiн В15 (пангамовая кислота) .
Вiтамiн З (антиськорбутний) .
Вiтамiн Р (вiтамiн проникностi) .
Багато хто вiдносять також до числа вiтамiнiв холiн(див. наприкiнцi) i неграничнi жирнi кислоти iз двома й бiльшим числом подвiйних зв'язкiв. Всi перерахованi вище — розчиннi у водi вiтамiни, за винятком iнозиту й вiтамiнiв С и Р, мiстять азот у своïй молекулi, i ïх часто поєднують в один комплекс вiтамiнiв групи В.
ВIТАМIНИ, РОЗЧИННI У ВОДI.
ВIТАМIН В2 (рибофлавiн) .
Хiмiчна природа й властивостi вiтамiну В2.
З'ясуванню структури вiтамiну В2 допомогло спостереження, що все активно дiючi на рiст препарати мали жовте фарбування й желто-зеленной флоуресценцией. З'ясувалося, що мiж iнтенсивнiстю зазначеного фарбування й стимулюючого препарату на рiст у певних умовах є паралелiзм.
Речовина желто-зеленной флоуресценцией, розчинне у водi, виявилося досить розповсюдженим у природi; воно ставиться до групи природних пiгментiв, вiдомих за назвою флавинов. До них належить наприклад флавин молока(лактофлавин) . Лактофлавин удалося видiлити в хiмiчно чистому видi й довести його тотожнiсть iз вiтамiном В2. Вiтамiн В 2-жовту кристалiчну речовину, добре розчинне у водi, що руйнується при опромiненнi ультрафiолетовими променями з утворенням бiологiчно неактивних з'єднань(люмифлавин у лужному середовищi й люмихром у нейтральнiй або кислiй) .
Вiтамiн В2 являє собою метилированное похiдне изоаллоксазина, до якого в положеннi 9 приєднаний спирт рибитол;тому вiтамiн В2 часто називають рибофлавiном, тобто флавином, до якого приєднаний пятиатомний спирт рибитол: СНОН | НОСН | НОСН | НОСН | СН | NH N N N C==O HC CO | | | | | | | | NH NH N C==O HC N CO Изоаллоксазин Вiтамiн В2 (6, 9-Dрибитилизоаллоксазин) Наявнiсть активних подвiйних зв'язкiв у циклiчнiй структурi рибофлавiну спричиняється деякi хiмiчнi реакцiï, що лежать в основi його бiологiчноï дiï. Приєднуючи водень по мiсцю подвiйних зв'язкiв, пофарбований рибофлавiн легко перетворюється в безбарвну лейкосполуку. Останнє, вiддаючи при вiдповiдних умовах водень, знову переходить у рибофлавiн, здобуваючи фарбування. Таким чином, хiмiчнi особливостi будови вiтамiну В2 i обумовленi цiєю будовою властивостi визначають можливiсть участi вiтамiну В2 в окислювально-вiдновних процесах.
ЗМIСТ ВIТАМIНУ В2 У ДЕЯКИХ ПРОДУКТАХ I ПОТРЕБА В НЬОМУ.
Вiтамiн В2 широко розповсюджений у всiх тваринних i рослинних тканинах. Вiн зустрiчається або у вiльному станi(наприклад, у молоцi, сiткiвцi) , або, у бiльшостi випадкiв, у виглядi з'єднання, пов'язаного з бiлком. Особливо багатим джерелом вiтамiну В2 є дрiжджi, печiнка, бруньки, серцевий м'яз ссавцiв, а також рибнi продукти. Досить високим змiстом рибофлавiну вiдрiзняються багато рослинних харчових продуктiв.
Щоденна потреба людини у вiтамiнi В2, очевидно, рiвняється 2-4 мг рибофлавiни.
РОЛЬ В ОБМIНI РЕЧОВИН.
Вiтамiн В2 зустрiчається у всiх рослиннi й тварин тканинах, хоча й у рiзних кiлькостях. Це широке поширення вiтамiну В2 вiдповiдає участi рибофлавiну в багатьох бiологiчних процесах. Дiйсно, можна вважати твердо встановленим, що iснує група ферментiв, що є необхiдними ланками в ланцюзi каталiзаторiв бiологiчного окислювання, якi мають у ськладi своєï простетичеськой групи рибофлавiн. Цю групу ферментiв звичайно називають флавиновими ферментами. До них належать, наприклад, жовтий фермент, диафораза й цитохромредуктаза. Сюди ж ставляться оксидази амiнокислот, якi здiйснюють окисне дезаменированиеамино кислот у тваринних тканинах. Вiтамiн В2 входить до ськладу зазначених коферментiв у виглядi фосфорного ефiру. Тому що зазначенi флавиновие ферметни перебувають у всiх тканинах, то недолiк у вiтамiнi В приводить до падiння iнтенсивностi тихорєцького подиху й обмiну речовин у цiлому, а отже, i до вповiльнення росту молодих тварин.
Останнiм часом було встановлено. що до ськладу простетичеських груп ряду ферментiв, крiм флавоновой групи, входять атоми металiв(Cu, Fe, Mo) .
ВIТАМIН РР (антипеллагричеський вiтамiн, никотинамид) .
При вiдсутностi вiтамiну РР(вiд англiйського pellagra preventing) у ïжi в людини виникає захворювання, що одержала назва пелагри.
ХIМIЧНА ПРИРОДА ВIТАМIНУ РР.
Анипеллегричеським вiтамiном є нiкотинова кислота або ïï амiд. Нiкотинова кислота була вiдома хiмiкам ще з 1867 року, але тiльки 70 рокiв через було встановлено, що це вiдносно простоï й добре вивчена речовина вiдiграє роль найважливiшого вiтамiну.
Нiкотинова кислота являє собою бiлу кристалiчну речовину гарне розчинне у водi й спиртi. При кип'ятiннi й автоклавировании бiологiчна активнiсть нiкотиновоï кислоти не змiнюється.
| —СООН | —COONH||||NNНiкотинова кислота Амiд | нiкотиновоï кислоти Активнiстю антипеллагричеського вiтамiну | володiє як сама нiкотинова кислота, так i амiд нiкотиновоï | кислоти.
Видимому, в органiзмi вiльна нiкотинова кислота швидко перетворюється в амидникотиновой кислоти. який i є щирим антипеллагричеським вiтамiном.
При введеннi нiкотиновоï кислоти людям i тваринам, що страждають пелагрою, всi ознаки захворювання зникають.
ЗМIСТ ВIТАМIНУ РР У ДЕЯКИХ ПРОДУКТАХ I ПОТРЕБА В НЬОМУ. Антипеллагричекий вiтамiн досить широко розповсюджений у природi, завдяки чому пелагра при нормальному харчуваннi зустрiчається рiдко. Велика кiлькiсть вiтамiну РР перебуває в рисових отрубях, де змiст його доходить майже до 100 мг%. У дрiжджах i пшеничних отрубях, у печiнцi рогатоï худоби й свиней також утримується досить значна кiлькiсть цього вiтамiну.
Рослини й деякi мiкроби, а також, очевидно, i деякi тварини(пацюки) здатнi синтезувати антипеллагричеський вiтамiн i тому можуть розвиватися нормально й без надходження ззовнi. У цей час з'ясовано, що РР може синтезуватися в органiзмi iз триптофану; недолiк триптофану в харчуваннi або порушення його нормального обмiну грає тому важливу роль у виникненнi пелагри. Людина, очевидно не має достатню здатнiсть до синтезу антипеллагричеського вiтамiну, i доставка нiкотиновоï кислоти або ïï амiду з ïжею необхiдна, особливо при дiєтi, що не мiстить вiдповiдноï кiлькостi триптофану й пиридоксина, наприклад, при рiзкiй перевазi в харчовому рацiонi кукурудзи(маïсу) . Добова потреба в цьому вiтамiнi для людей обчислюється в 15-25 мг для дорослих i 15 мг для дiтей.
РОЛЬ В ОБМIНI РЕЧОВИН.
Нiкотинова кислота, точнiше ïï амiд, грає винятково важливу роль в обмiнi речовин. Досить ськазати, що до ськладу ряду коферментних груп, катализирующих тихорєцький подих, входить амiд нiкотиновоï кислоти.
Вiдсутнiсть нiкотиновоï кислоти в ïжi приводить до порушення синтезу ферментiв, катализирующих окислювально-вiдновнi реакцiï, i веде до порушення механiзму окислювання тих або iнших субстратiв тихорєцького подиху.
Надлишок нiкотиновоï кислоти виводиться з органiзму iз сечею у виглядi головним чином N 1-метилникотинамида й частково деяких iнших ïï похiдних.
| = —iCOONH | | N | CH N 1-метилникотинамида ВIТАМIН | = В6(ПИРИДОКСИН) .
Хiмiчна природа й властивостi вiтамiну В6.
Речовини групи вiтамiну В6 по своïй хiмiчнiй природi є похiдними пiридину. Одне з них — пиридоксол( мiтив-3окси-4, 5- диоксиметилпиридил) — бiла кристалiчна речовина, добре розчинне у водi й спиртi. CHOH | HO —- —HOH||HC-NПиридоксо Пиридоксолустойчив стосовно кислот i лугiв(наприклад, 5 н. коцетрации) , але легко руйнується пiд впливом свiтла при p=6,8. ЗМIСТ ВIТАМIНУ В6 У ДЕЯКИХ ПРОДУКТАХ I ПОТРЕБА В НЬОМУ. Вiтамiн В6 досить розповсюджений у продуктах як живого, так i рослинного походження. Особливо багатi ïм рисовi вiдрубай, а також зародки пшеницi, боби, дрiжджi, а iз тваринних продуктiв — бруньки, печiнка й м'язи.
Потребность людини в цьому вiтамiнi точно не встановлена, але при деяких формах дерматитiв, що не пiддаються лiкуванню вiтамiном РР або iншими вiтамiнами, внутрiшньовенне введення 10-100 мг пиридоксина давало позитивний лiкувальний ефект. Припуськають, що потреба органiзму людини в цьому вiтамiнi становить приблизно 2 мг у день.
У людини недостатнiсть вiтамiну В6 найчастiше виникає в результатi тривалого прийому сульфаниломидов або антибiотикiв — синтомiцину, левомицина, бiомiцину, що гнiтять рiст кишкових мiкробiв, у нормi синтезуючих пиридоксин у кiлькостi, достатнiй для часткового покриття потреби в ньому органiзму людини.
РОЛЬ В ОБМIНI РЕЧОВИН.
Двi похiднi пиридоксила-пиридоксаль i пиридоксаминиграют важливу роль в обмiнi амiнокислот. Фосфорилированний пиридоксаль(фосфопиридоксаль) бере участь у реакцiï переаминирования-переносi аминогруппи з амiнокислоти на кетокислоту. Iнакше кажучи, система фосфопиридоксаль- фосфопиродоксамин виконує коферментную функцiю в процесi переаминирования.
H C CH NH | O | HO —- —OHHO—CHOH —|||CHOH— | N N Пиридоксаль Пиридоксамин Н C CH NH | O ВIН | ВIН HO —- —О CH-ПРО—Р=ПРО HO —- —О CH-ПРО—Р=ПРО | | ВIН | | ВIН HC —|HC— | N N Фосфопиридоксаль Фосфопиридоксамин Крiм того, було показано, що фосфопиридоксаль є коферментом декарбоксилаз деяких амiнокислот. Таким чином, двi реакцiï азотистого обмiну: переаминирование й декарбоксилирование амiнокислот здiйснюються за допомогою однiєï й тоï ж коферментной групи, що утвориться в органiзмi з вiтамiну В6. Далi встановлено, що фосфопиридоксаль грає коферментную роль перетворення триптофану, що, очевидно, i веде до бiосинтезу нiкотиновоï кислоти. а також у перетвореннях ряду серусодержащих i оксиаминокислот. ВIТАМIН З (АСЬКОРБIНОВА КИСЛОТА) .
До числа найбiльше вiдомих з давнiх часiв захворювань, що виникають на ґрунтi дефектiв у харчуваннi, ставиться цинга, або ськорбут. У серединi столiття в Європi цинга була однiєï зi страшних хвороб, що приймав iнодi характер повального мору. Найбiльше число жертв цинга несла в могилу в зимову й весняну пору року, коли населення європейських краïн було позбавлений можливостi одержувати в достатнiй кiлькостi свiжi овочi й фрукти.
Остаточно питання про причини виникнення й способiв лiкування цинги був дозволений експериментально лише в 1907-1912 гг. у досвiдах на морських свинках. Виявилося, що морськi свинки, подiбно людям, пiдданi захворюванню цингою, що розвивається на ґрунтi недолiкiв у харчуваннi.
Стало очевидним, що цинга виникає при вiдсутностi в ïжi особливого фактора. Цей фактор, що охороняє вiд цинги, одержав назву вiтамiну З, антицинготного, або антиськорбутного, вiтамiну.
ХIМIЧНА ПРИРОДА ВIТАМIНУ С.
Хiмiчна природа аськорбiновоï кислоти була з'ясована пiсля видiлення ïï в кристалiчнiй формi з ряду тваринних i рослинних продуктов. особливо велике значення в рядi цих дослiджень мали роботи А. Сент-Дьердьи й Хеворта. Будова вiтамiну З було остаточно встановлене синтезом його з L-Ксилози. Вiтамiн З одержав назву L-Аськорбiновоï кислоти.
ПРО ПРО | | СООН З-С— С— СООН | | | | | | СООН НIС | — Н ПРО== З | +АЛЕ ПРО==З окислювання Щавлева кислота | ПРО ==== | ОБ —- —|———— НIС | +Н ПРО== З | ПРО IЗ СООН | | | | | | НС-НС — НСОН НСОН | | | | НОСН НОСН НОСН НОСН | | | | СНОН СНОН СНОН СНОН L-Аськорбiнова L-Дегидро — L-Дикетогулоновая L- Треоновая кислота аськорбiнова кислота кислота Як видно з формули, аськорбiнова кислота є ненасиченим з'єднанням i не мiстить вiльноï карбоксильной групи. Кислий характер цього з'єднання обумовлений наявнiстю двох енольних гiдроксилiв, здатних до дисоцiацiï з вiдщiпленням водневих iонiв, очевидно, в основному в третього вуглецевого атома. L-аськорбiнова кислота являє собою кристалiчне з'єднання, легко розчинне у водi з утворенням кислих розчинiв. Найбiльш чудовою особливiстю цього з'єднання є його здатнiсть до оборотного окислювання(дегидрированию) з утворенням дегидроаськорбиновой кислоти.
Таким образом, L-Аськорбiнова кислота i ïï дегидроформа утворять окислювально-вiдновну систему, що може як вiддавати, так i приймати водневi атоми, точнiше електрони й протони. Обидвi цi форми володiють антиськорбутним дiєю. У присутностi широко розповсюдженого в рослинних тканинах ферменту-аськорбиноксидази, або аськорбинази, аськорбiнова кислота окисляється киснем повiтря з утворенням дегидроаськорбиновой кислоти й перекиси водню.
Аськорбiнова кислота, особливо ïï дегидроформа, є досить нестiйким з'єднанням. Перетворення в дикетоулоновую кислоту, що не володiє вiтамiнною активнiстю, є необоротним процесом, що закiнчується звичайно окисним розпадом. Найбiльше швидко вiтамiн З руйнується в присутностi окислювачiв у нейтральному або лужному середовищi при нагрiваннi. Тому при рiзних видах кулiнарноï обробки ïжi частина вiтамiну Зi звичайно губиться. аськорбiнова кислота звичайно руйнується також i при виготовленнi овочевих i фруктових консервiв. Особливо швидко вiтамiн З руйнується в присутностi слiдiв солей важких металiв(залiзо, мiдь) . У цей час, однак, розробленi способи готування консервованих фруктiв i овочiв зi збереженням ïх повноï вiтамiнноï активностi.
ЗМIСТ ВIТАМIНУ З У ДЕЯКИХ ПРОДУКТАХ I ПОТРЕБА В НЬОМУ. Важливо вiдзначити, що бiльшiсть тварин, за винятком морських свинок i мавп, не має потреби в одержаннi вiтамiну Зi ззовнi, тому що аськорбiнова кислота синтезується в них у печiнцi iз цукрiв. Людина не має здатнiсть до синтезу вiтамiну С и повинен обов'язково одержувати його з ïжею.
Потреба дорослоï людини у вiтамiнi З вiдповiдає 50-100мг аськорбiновоï кислоти в день. В органiзмi людини немає ськiльки нибудь значних резервiв вiтамiну З, тому необхiдно систематичне, щоденне надходження цього вiтамiну з ïжею.
Основними джерелами вiтамiну З є рослини. Особливо багато аськорбiновоï кислоти в перцi, хрiнi, ягодах горобини, чорноï смородини, суницi, полуницi, в апельсинах, лимонах, мандаринах, капустi (як свiжоï, так i квашеноï) , у шпинатi. Картопля хоча й мiстить значно менше вiтамiну З, чим перерахованi вище продукти, але, беручи до уваги значення його в нашiм харчуваннi, його варто визнати поряд з капустою основним джерелом постачання вiтамiном С.
Тут можна нагадати, що епiдемiï цинги, що лютували в середнi столiття в Європi в зимовi й веснянi мiсяцi року, зникли пiсля введення в сiльське господарство європейських краïн культури картоплi.
Необхiдно звернути увагу на найважливiшi джерела вiтамiну З нехарчового характеру — шипшину, хвою(сосни, ялини й модрини) i листи чорноï смородини. Воднi витяжки з них являють собою майже завжди доступний засiб для попередження й лiкування цинги.
РОЛЬ В ОБМIНI РЕЧОВИН. Очевидно, фiзiологiчне значення вiтамiну З найтiснiшим образом пов'язане з його окислювально-вiдновними властивостями. Можливо, що цим варто пояснити й змiни у вуглеводному обмiнi при ськорбутi, що полягають у поступовому зникненням глiкогену з печiнки й спочатку пiдвищеному, а потiм зниженому змiстi цукру в кровi. Очевидно, у результатi розладу вуглеводного обмiну при експериментальному ськорбутi спостерiгається посилення процесу розпаду м'язового бiлка й поява креатину в сечi (А. В. Палладин) . Велике значення має вiтамiн Iз для утворення коллагенов i функцiï сполучноï тканини. Вiтамiн З вiдiграє роль у гидроксилировании й окислювання гормонiв кори надпочечников. Порушення в перетвореннях тирозину, спостережуване при цинзi, також указує на важливу роль вiтамiну С у окисних процесах. У сечi людини виявляється аськорбiнова, дегидроаськорбиновая, дикетогулоновая й щавлева кислоти, причому двi останнi є продуктами необоротного перетворення вiтамiну З органiзмi людини.
ВIТАМIН Р (ВIТАМIН ПРОНИКНОСТI, ЦИТРИН) Термiн вiтамiн Р є збiрним поняттям. Цим термiном поєднується цiла група речовин, що володiють подiбною бiологiчною дiєю.
Вiтамiн Р перебуває звичайно в тих же рослинних продуктах, у яких зустрiчається й аськорбiнова кислота; цим i пояснюється, що при цинзi звичайно спостерiгаються симптоми, викликанi вiдсутнiстю в ïжi як аськорбiновоï кислоти, так i вiтамiну Р.
При вiдсутностi вiтамiну Р у ïжi в людей i морських свинок пiдвищується проникнiсть кровоносних посудин, чому цей вiтамiн i одержав назву вiтамiну Р(вiтамiн проникностi) . Спочатку вiн був видiлений з лимонiв у виглядi досить активного препарату.
Вiтамiн Р разом з аськорбiновою кислотою впливає на хiд окислювально- вiдновних процесiв в органiзмi й гальмує дiя гиалуронидази.
ХIМIЧНА ПРИРОДА ВIТАМIНУ Р.
Є цiла група природних з'єднань, що володiють властивостями вiтамiну Р. Цi з'єднання належать головним чином до так званим флавоновим пiгментiв-жовтим i жовтогарячим речовинам рослинного походження, що ставиться до класу глюкозидiв.
Практичне значення в цей час мають наступнi препарати вiтамiну Р: 1. рутин(глюкозид кверцитрина) , одержуваний з листiв гречки; 2. вiтамiн Р-препарат, видiлюваний з листiв чайного дерева, основним дiючим початком якого є катехин i його галловие ефiри; 3. гесперидин(цитрин) , видiлюваний зi шкiрки цитрусових.
Рутин має наступну структуру: ВIН ПРО | | —О(С Н О) углевод- рубиноза | | | —-=———ВIН АЛЕ ПРО ==== ВIН В основi зазначених з'єднань ( 1-го й 3-го) лежить кiстяк флавону: ПРО | ЗI СН | | | ==== З-С— Об Флавон ВIТАМIН В12 (АНТИАНЕМIЧНИЙ ВIТАМIН, КОБАЛАМИН) На пiдставi ряду робiт було встановлено, що в печiнцi тварин утримується речовина, що регулює кровотворення й обладающее лiкувальна дiя при злоякiснiй (пернициозной) анемiï в людей. Уже однократна iн'єкцiя декiлькох мiльйонних часток грама цiєï речовини викликає полiпшення кровотворноï функцiï. Ця речовина одержала назву вiтамiну В12, або антианемiчного вiтамiну.
ХИМИЧЕСЬКАЯ ПРИРОДА ВIТАМIНУ В12.
Застосування препаратiв вiтамiну В12 з лiкувальною метою виявило цiкаву особливiсть: вiтамiн В12 робить антианемiчна дiя при злоякiсному недокрiв'ï тiльки в тому випадку, якщо його вводять парентерально, i, навпаки, вiн малоактивний при застосуваннi через рот. Однак якщо давати вiтамiн В12 у сполученнi з нейтралiзованим нормальним шлунковим соком (який сам по собi не активний) , те спостерiгається гарний лiкувальний ефект.
Уважають, що в здорових людей шлунковий сiк мiстить бiлок-мукопротеид- внутрiшнiй фактор Касла, що з'єднується з вiтамiном В12(зовнiшнiй фактор) , образуя новий, ськладний бiлок. Вiтамiн В12, зв'язаний у такому бiлковому комплексi, може успiшно всмоктуватися з кишечника. При вiдсутностi внутрiшнього фактора усмоктуваннi вiтамiну В12 рiзко порушується. У хворих злоякiсною анемiєю в шлунковому соку бiлок, необхiдний для утворення комплексу з вiтамiном В12, вiдсутнiй.
У цьому випадку усмоктування вiтамiну В12 порушується, зменшується кiлькiсть вiтамiну, що надходить у тканинi тваринного органiзму, i таким шляхом виникає стан авiтамiнозу. Цi данi представили нове пояснення зв'язку, що iснує мiж розвитком злоякiсноï анемiï й порушенням функцiï шлунка. Пернициозная анемiя хоча i є авiтамiнозом, але виникає на ґрунтi органiчного захворювання шлунка-порушення секрецiï слизуватою оболонкою шлунка внутрiшнього фактора Касла.
РОЛЬ В ОБМIНI РЕЧОВИН.
Очевидно, вiтамiну В12, точнiше кобамидним коферментам, належить найважливiша роль у синтезi, а можливо, i в переносi рухливих метильних груп. У процесах синтезу й переносу одноуглеродистих фрагментiв спостерiгається зв'язок (механiзм якоï ще не з'ясований) мiж фолиевими кислотами й групою кобаламина. Припуськають, що вiтамiн В12 бере участь також у ферментнiй системi.
НЕБАГАТО ПРО ЗЕЛЕНЬ.
Важливою умовою повноцiнного харчування людини є не тiльки живильнi, але також високi ароматичнi й смаковi властивостi ïжi. Застосування пряних рослин у домашнiй кулiнарiï дозволяє рiзноманiтити меню, створювати з тих самих продуктiв блюда, що розрiзняються по смаку й аромату.
Було замiчено, що бiльшiсть пряних рослин благотворно впливають на ферментативнi й обмiннi процеси в органiзмi, стимулює не тiльки травний процес, але й iншi функцiï, наприклад, виведення з органiзмiв рiзних шлакiв i очищення його вiд механiчних i бiологiчних засмiчень. До того ж пряновкусовие рослини багатi рiзноманiтними вiтамiнами, мiнеральними солями, мiкроелементами, ефiрними маслами. Додавання цих рослин у невеликих кiлькостях у салати, супи, рiзнi приправи пiдвищує не тiльки смакову, але й бiологiчну повноцiннiсть ïжi, поповнює потреба органiзму людини у вiтамiнах, мiнеральних елементах, полiпшує засвоюванiсть ïжi, створює сприятлив фiзiологiчний i психологiчний настрой. ПРЯНОВКУСОВИЕ РОСЛИНИ КЕРВЕЛЬ.
Кервель був вiдомий у далекiй давнинi. Ця культура є джерелом багатьох вiтамiнiв i коштовних мiнеральних речовин. Батькiвщиною ïï вважають Кавказ i Захiдну Азiю. Кервель уведений у культуру в краïнах Європи з 16 сторiччя. Розповсюджений у Захiднiй Європi м в Америцi. У нас серед городникiв розповсюджений мало, у дикому видi за назвою купирь зустрiчається в багатьох мiсцях, росте всюди й у європейськiй частинi нашоï краïни.
Кервель багатий вiтамiнами З (до 60 мг%) , рутином. Своєрiдний приємний ганусовий смак i запах обумовлений наявнiстю значного вiдсотка ефiрного масла.
У ïжу вживають свiжi листи кервелю до цвiтiння для готування салатiв i як приправу до овочевих, яєчних i м'ясних блюд.
Листи дуже декоративнi й використовуються для оформлення рiзних блюд, як i листи петрушки. Кервелем ароматизируют сир сир i майонез. Знаходить вiн застосування в медицинi як тонiзуючий i загальзмiцнювальний засiб.
КОРIАНДР.
Це рослина вiдомо давно. У здичавiлому станi зустрiчається в Криму, на Кавказi, у Середнiй Азiï. Широко возделивается в багатьох європейських краïнах. У нашiй краïнi серед ефиромасличних рослин корiандр займає провiдне мiсце. Обробляють корiандр заради плодiв, богатих ефiрним маслом. Як овочеву культуру повсюдно вирощують його в республiках Закавказзя за назвою кинза (киндза) . У Нечорнозем'я корiандр вирощують поки мало, хоча тут вiн добре росте й дає багато пряноï зеленi. Харчовi достоïнства свiжих листiв корiандру зв'язанi не тiльки з ïх ароматичностью й смаковими якостями, але з високим змiстом у них вiтамiнiв З, рутину, вiтамiнiв В1, В2 i iн.
У ïжу використовують листи молодих рослин корiандру. Вони мають своєрiдний сильний захiд. Ïх ïдять iз хлiбом або бутербродами. Зелень додають до соусiв, супам, м'ясним i рибним блюдам.
Насiння корiандру додають як пряну приправу для ароматизацiï хлiба й кондитерських виробiв6у маринади, при готуваннi пряних сумiшей-аджика, хмели-сунели, карi. Насiння (плоди) корiандру знаходять застосування в медицинi як полiпшуюче травлення й ранозаживляющее засiб. Ефiрнi масла плодiв корiандру володiють жовчогiнним, болезаспокiйливим, ранозаживляющим i посилююча дiяльнiсть травних залоз дiєю. У народнiй медицинi ïх використовують при простудних i шлункових захворюваннях, а зелень — для попередження виникнення цинги i ïï лiкування. Це коштовна медоносна рослина.
ПЕТРУШКА.
Це одна з найцiннiших пряних i зеленних овочевих культур. Петрушка вiдома дуже давно. Як овочева рослина в Європi ïï культивують iз 16 столiття. Дикi родичi петрушки виростають у Центральнiй Європi. Петрушку вирощують на всiй територiï нашоï краïни, у тому числi в центральних районах нечорноземноï, де поблизу великих мiст нею зайнятi бiльшi площi.
Петрушка багата вiтамiном З, провiтамiнами А, В, В2, РР, ДО, мiстить фолиевую кислоту. Особливо багато вiтамiнiв у молодоï зеленi петрушки. В 100 г сироï речовини втримується до 300 мг вiтамiну Си до 20мг провiтамiну А корiнь i листи мiстять ськладнi ефiрнi масла. У петрушцi багато мiнеральних солей калiю, натрiю, кальцiю, а також утримується магнiй, залiзо, фосфор. По змiсту калiю петрушка займає одне з перших мiсць серед овочiв, вона робить доброчинну дiю на органiзм при захворюваннях бруньок i сечового мiхура. Як коштовну лiкарську рослину ïï використовують також при серцево-судинних захворюваннях. Вона сприяє виведенню солей з органiзму, усуненню запальних явищ. Застосовують петрушку в косметицi для видалення ластовиння й пiгментних плям. У петрушки використовують всi частини — корiнь, листи, насiння у свiжому й сушеному видi.
У ïжу застосовують листи й коренеплоди петрушки для салатiв, у виглядi гарнiрiв, приправ, ïх додають до овочiв при гасiннi й готуваннi всiляких консервiв i заправлень. Замiсть листiв iнодi вживають товченi насiння петрушки. Зелень петрушки полiпшує смак блюд, збагачує ïжу вiтамiнами й мiнеральними речовинами, надає ïй приємний аромат.
СЕЛЕРА.
Селера — пряновкусовое овочева рослина, широко розповсюджене у всiх краïнах. Вiн був вiдомий у далекiй давнинi. Дикi родичi культурних форм селери зустрiчаються в Європi, Азiï й Африки. У нашiй краïнi вiн росте у вологих мiсцях, на солонцюватих ґрунтах. Як овочева рослина селера з'явилася в Європi в 16 столiттi, а в Росiï на початку 18 столiття.
У селерi втримується до 180 мг % вiтамiну З, провiтамiн А, вiтамiни В1, В2, РР, Е. Особливо багатi вiтамiнами листи. Однак по змiсту вiтамiнiв селера уступає петрушцi. У листах i коренеплодах утримуються також цукри, коштовнi амiнокислоти, мiнеральнi солi й ефiрне масло, що створює смак i ароматичность рослини. З мiнеральних солей особливо багато калiю.
У ïжу вживають листи, черешки й коренеплоди для готування салатiв, супiв, гарнiрiв;селеру використовують у свiжих, сушених, засолених i консервованому видах. Насiння й коренеплоди селери вживають також для готування селеровоï солi. Для цього розмеленi насiння або сушенi й здрiбненi коренеплоди змiшують зi звичайною повареною сiллю. Селерова сольхорошая приправа до блюд з овочiв, риби й м'яса.
Завдяки змiсту бiологiчно активних речовин i мiнеральних солей селера не тiльки має харчове значення, але й володiє рядом лiкувальних властивостей.
Селера впливає благотворно на обмiн речовин в органiзмi, на нервову систему, викличе апетит. Досить високий змiст у селерi вiтамiну Е робить на органiзм загальзмiцнювальна дiя. Селера особливо корисно включати в харчування хворих з вiдкладенням солей, при подагрi, нирково- кам'янiй хворобi. У народнiй медицинi насiння й коренеплоди селери використовують як сечогiнний i тонiзуючий засiб.
КРIП.
Батькiвщина кропу-краïни Середземномор'я. Культура була вiдома в далекiй давнинi: крiп вирощували ще до 10 столiття. У дикому станi вiн зустрiчається на пiвднi Європи. Як культурну рослину його обробляють не тiльки у всiй Європi, але також В Америцi й Захiднiй Iндiï.
У нашiй краïнi крiп — одна з найпоширенiших пряностей. На Украïнi цю рослину називають кроп, копер, в Естонiï — тилль, у Грузiï — кама, в Азербайджанi — самит.
Крiп вирощують повсюдно як самостiйну культуру або як ущiльнювач. Харчова цiннiсть кропу пов'язана з наявнiстю в ньому ефiрних масел, рiзноманiтних вiтамiнiв i мiнеральних речовин.
Зелень кропу багата вiтамiнами З, В1, В2, РР, Р, провiтамiном А, а також солями залiза, кальцiю, калiю, фосфору в легкоусвояемой формi; крiп мiстить також фолиевую кислоту. Приємний аромат листам i насiнням надає ефiрне масло, що втримується в кропi. Повсякденне вживання кропу благотворно впливає на багато фiзiологiчних процесiв в органiзмi.
У ïжу використовують молодi листи (у фазi п'яти-десяти листiв(i стебла: з них готовлять салат i приправу до багатьом блюдам. На початку дозрiвання насiнь крiп застосовують як спецiя для засолювання огiркiв, помiдорiв, готування маринадiв. Молодий крiп заготовлюють взапас шляхом сушiння й засолювання. Насiння кропу застосовують у кондитерському виробництвi, парфумерiï, у консервнiй промисловостi, використовують у медицинi для виготовлення кроповоï води й препарату анетина, що рекомендується при лiкуваннi деяких захворювань серцево- судинноï системи. Настоï з листiв кропу застосовують для лiкування гiпертонiчноï хвороби. Вiдвар iз плодiв уживають для полiпшення апетиту, як заспокiйливий засiб при безсоннi.
ЛИСТОВА ГIРЧИЦЯ.
Як овочева культура листова гiрчиця дуже поширена в Китаï, Японiï, Iндiï, В'єтнамi, Афганiстанi, рiдше ïï вирощують у краïнах Захiдноï Європи й у Пiвнiчнiй Америцi. У нашiй краïнi ïï вирощують мало, хоча вона заслуговує й бiльшоï уваги як салатна культура.
Листова салатна гiрчиця багата вiтамiнами, мiнеральними солями й мiкроелементами. В 100 г молодих листiв гiрчицi втримується до 80 мг аськорбiновоï кислоти, до 4,5 мг каротини, до 20 мг рутину, вiтамiни групи В, а також до 182 мг кальцiю, 2,4 мг залiза.
Листи листовоï гiрчицi ïдять сирими — у виглядi салату, а також тушкований або вареними як гарнiр до м'ясних i рибних блюд. Молодi листочки мають приємний i гострий смак, завдяки змiсту в них гiрчичного ефiрного масла.
ХРIН.
Багаторiчне корневищное рослина. Хрiн — найбiльш гостра iз всiх пряновкусових культур. У нашiй краïнi возделивается повсюдно. Як овочеву культуру його вирощують на значних площах у Європi й Пiвнiчнiй Америцi. Дикi форми зустрiчаються в середнiй смузi Росiï, на Кавказi й у Захiдному Сибiрi.
Хрiн вiдрiзняється гострим смаком, що пов'язане з наявнiстю в ньому гликозида синигрина, що пiд впливом ферментiв при роздрiбненнi корiнь розщеплюється й видiляє ефiрне гiрчичне масло з рiзким заходом. Рослина мiстить велика кiлькiсть аськорбiновоï кислоти, каротин, вiтамiни групи В, мiнеральнi солi (калiй, кальцiй, фосфор) , смолистi й азотистi речовини. Завдяки високому змiсту вiтамiнiв, особливо вiтамiну З, хрiн є гарним протицинготним засобом. Дру — гое коштовна властивiсть хрiну- наявнiсть у ньому фитонцидов, що сприяє знищенню бактерiй i мiкроорганiзмiв. Тому здавна хрiн використовують при зберiганнi продуктiв. Ïх пересипають нарiзаними шматочками корiнь хрiну. Корiнь хрiну використовують у сирому, консервованому й вареному видi. Молодi нiжнi ясно-зеленi листочки додають у салати, супи, кладуть на бутерброди. Листи й корiнь дорослих рослин використовують як приправу при консервуваннi й засолюваннi огiркiв i помiдорiв.
Приготовленi з корiнь гострi ськлади вiдомi в кулiнарiï за назвою столового хрiну. Його подають до холодних блюд (холодец) i закуськам з м'яса й риби. Столовий хрiн використовують також для готування рiзноманiтних соусiв.
Хрiн викличуть апетит, полiпшує смак ïжi й сприяє кращому травленню. Однак при запальних процесах у системi травлення вживати хрiн не рекомендується. Хрiн знаходить широке застосування в народнiй медицинi. З корiнь готовлять засiб вiд радикулiту. Водний настрой хрiну, що володiє антимiкробними властивостями, використовують для полоськань i компресiв при запальних процесах у порожнинi рота й носа.
Отже, вiтамiни необхiднi для життя людини. Вони здавна оточували людину, входили у звичний рацiон його ïжi, у виглядi рiзноманiтних трав, овочiв i фруктiв.