Меню Рубрики

Какой из витаминов синтезируется исключительно микроорганизмами

Витамины — это группа низкомолекулярных органических соединений относительно простого строения и разнообразной химической природы, объединённая по признаку абсолютной необходимости данных веществ для гетеротрофного (неспособного к их синтезу, но в них нуждающегося) организма в качестве составной части пищи. Витамины (от латинского vita — «жизнь»), в отличие от аминокислот, белков или липидов, сложно назвать даже классом органических веществ, т.к. у соединений этой группы практически невозможно найти общие химические свойства. Витамины содержатся в пище (или в окружающей среде) в очень малых количествах, и поэтому относятся к микронутриентам .

Витамины«амины жизни»: это название придумал польский биохимик Казимир Функ, выделив вещество, предотвращающее болезнь бери-бери, и выяснив, что оно обладает свойствами амина ( АМИНЫ это органические соединения , являющиеся производными аммиака , в молекуле которого (NH3) один, два или три атома водорода замещены на углеводородные радикалы . Являясь производными аммиака, амины имеют сходное с ним строение и проявляют подобные свойства). Однако позже выяснилось, что аминогруппа есть не у всех (!) витаминов. Витамины – это такие органические вещества, которые, во-первых, не являются источниками энергии или строительного материала, во-вторых, тем не менее необходимы для нормальной работы организма и, в-третьих, в организме не синтезируются совсем или синтезируются в недостаточном количестве. А необходимы они потому, что входят в состав ферментов или коферментов (молекул-помощников).

Витамины входят в пятерку обязательных групп факторов клеточного питания. Они являются слабым местом огромной сети реакций метаболизма (обмена веществ) в организме человека. Отсутствие какого либо витамина разрывает всего несколько ниточек, но, как известно, маленькие прорехи имеют тенденцию расползаться в огромные дыры. В общем, подобная ситуация описана в старой английской песенке: «Не было гвоздя — подкова пропала, не было подковы — лошадь захромала, лошадь захромала — командир убит…». Остановилась реакция — начал накапливаться субстрат, в определенных дозах, как правило, вредный для клетки организма; возникла нехватка продукта, а также продуктов всех последующих реакций ветвящейся сети.

Отметим, что «продукт» многих витамин-зависимых реакций — это энергия, полученная окислением жиров и углеводов и запасённая в виде АТФ (прим.: Аденозинтрифосфат — это нуклеотид , играющий наиважнейшую роль в обмене энергии и веществ в организмах; в первую очередь соединение известно как универсальный источник энергии для всех биохимических процессов, протекающих в живых системах). Значит, не будет витаминов — пища не будет питать клетки. И всё это происходит не в единственной (!) клетке, а во всём организме, и каждый орган, каждая ткань реагирует на неполадку по-своему…

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 — 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.

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.

См. подробнее:

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).

Бифидобактерии и Пропионовокислые бактерии способны синтезировать достаточное количество важных для организма человека витаминов, т.е. эти микроорганизмы по отношению к указанным витаминам являются автотрофными бактериями. Новые пробиотические закваски рассматриваются как самые эффективные обогатители пищевой продукции витаминами группы В, т.к. п оследние исследования врачей и микробиологов подтвердили, что наиболее эффективно использование витаминов в коферментной (связанной с белком микробной клетки) легкоусвояемой форме. Поэтому важную роль в профилактике и лечении вышеперечисленных заболеваний могут играть кисломолочные продукты, содержащие бифидо- и пропионовокислые бактерии — продуценты витаминов группы В.

Пропионовокислые бактерии

Отталкиваясь от данных, полученных из многочисленных исследований рассматриваемые культуры являются продуцентами витаминов группы B. Причем пропионовокислые бактерии (ПКБ) синтезируют витамины В1 (тиамин), В2 (рибофлавин) , никотиновую кислоту (витамин РР, ниацин, витамин В3) , В6 (пиридоксин), фолиевую кислоту (витамин В9), а также выделяются большим (!) синтезом витамина В12 (цианокобаламина).

Бифидобактерии

Бифидобактерии синтезируют витамин К , способствуют усвоению витамина D, д остаточно активно продуцируют витамины В1, В2, В6, в т.ч. пантотеновую кислоту (витамин В5), никотиновую кислоту (витамин РР, ниацин, витамин В3), биотин ( витамин Н, кофермент R, витамин В7 ), а также фолиевую кислоту (витамин В9).

Подчеркнем, что ПКБ используются в промышленном синтезе витамина В12 для фармацевтической отрасли. Уникальная способность указанных бактерий к витаминному синтезу, позволила рассматривать пробиотические продукты на основе бифидо- и пропионовокислых бактерий, как эффективные средства для профилактики гиповитаминозов, являющихся одними из самых распространенных видов алиментарных заболеваний .

В связи с тем, что о витаминах в интернете имеется достаточно много информации, приведем только общую характеристику и краткое описание свойств витаминов группы B, и опишем отдельно свойства некоторых из них: цианокобаламина (В12) , фолиевой кислоты (В9) , тиамина (В1) .

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).

! Витамин ВЗ (витамин РР, ниацин ) участвует в биосинтезе гормонов (эстрогенов, прогестерона, кортизона, тестостерона, инсулина и других). Плюс витамин ВЗ участвует в синтезе белков и жиров.

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.

Витамин В5 защищает слизистые оболочки от инфекций, помогает при регенерации слизистых, отвечает за расщепление жиров, поэтому его нехватка приводит к увеличению массы тела. Провитамин В5, пантенол — единственный из витаминов хорошо всасывается при нанесении на кожу. Поэтому он используется в лекарствах от ожогов и в косметике.

! Витамин В6 (пиридоксин) группа родственных веществ: пиридоксаль, пиридоксамин. Они содержатся во всех белковых продуктах. Участвуют в синтезе нейромедиаторов, к которым относится и «гормон счастья» серотонии — вещество, отвечающее за хорошее настроение, аппетит и крепкий сон.

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 В7 (биотин, витамин Н) — «витамин красоты», как и другие витамины группы В, биотин активно участвует в важнейшем для поддержания жизни процессе превращения углеводов в глюкозу, которую организм в дальнейшем использует в качестве источника энергии. Также биотин необходим для нормального метаболизма жирных кислот, поддержания здоровья кожи, волос и ногтей, с его участием протекают некоторые процессы, важные для работы органов зрения, печени и поче к.

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 В9 (фолиевая кислота, фолиацин, витамин М) способствует образованию нуклеиновых кислот и клеточному делению, образованию эритроцитов, развитию плода. Без фолиевой кислоты не будут нормально производиться аминокислоты, из которых затем синтезируются белки, ДНК. Поэтому в первую очередь фолиевая кислота нужна беременным и плоду для правильного развития ребенка и восстановления организма матери. Многие лекарства (например, аспирин) — враги В9, около 50% фолиевой кислоты теряется при длительном хранении и при кулинарной обработке. При нехватке витамина В9 развивается анемия и серьезный упадок сил. У детей замедляются рост и развитие. Кроме того, фолиевая кислота необходима кишечнику для защиты от пищевых отравлений и паразитов. А в комплексе с витамином В5 она замедляет появление седины.

Читайте также:  Какие витамин с для мужчины качество сперма

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 В11 ( левокарнитин ) стимулирует энергетический обмен, повышает защитные силы организма, необходим при больших физических нагрузках. Улучшает деятельность наиболее энергозатратных систем — мозга, сердца, мышц, почек. Содержится в пророщенной пшенице, дрожжах, молочных продуктах, мясе, рыбе.

! 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.

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.

При незначительном недостатке витамина, замечаются функциональные нарушения центральной нервной системы — раздражительность, бессонница, нервная истощаемость, утомляемость, проявления невроза. Авитаминоз В5 имеет те же симптомы, как и при болезни бери-бери.

Бери-Бери (авитаминоз В1, алиментарный полиневрит) — болезнь связанное с недостатком в организме витаминов группы В, в частности В1 (тиамина). Главные расстройства при этом авитаминозе: полиневрит, отеки, нарушения сердечно-сосудистой системы.

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.

Клиническая картина складывается из симптомов нарушения нервной системы (расстройства чувствительности, параличи стоп и кистей) и симптомов миокардиодистрофии, задержка натрия в организме и развитие отёков. Бери-Бери бывает двух форм: сердечная и полиневритическая формы. Болезнь по типу течения может быть острой и хронической, а по тяжести — легкой и злокачественной.

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.

Своевременно начатое лечение ведёт, в основном, к благоприятному прогнозу. А если не лечить вовремя болезнь, прогноз может быть очень плохой, даже может возникнуть смерть от сердечной недостаточности.

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.

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.

Хронические интоксикации, туберкулёз (из-за того что при лечении используется изониазид — антагонист витамина В6), а также неправильное питание могут послужить причинами гиповитаминоза В6. Длительная форма болезни встречается редко и проявляется дерматитом и акродинемией. Грудные дети при В6 недостаточности страдают поражениями нервной системы (чаще всего эпилептиформными припадками).

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.

Будьте здоровы!

ССЫЛКИ К РАЗДЕЛУ О ПРЕПАРАТАХ ПРОБИОТИКАХ

источник

Более двух десятилетий назад, Doll и Peto (The causes of cancer: quantitative estimates of avoidable risks of cancer in the United States today) показали, что 35% всех случаев смерти от рака в Соединенных Штатах и Европе может быть предотвращено с помощью изменений в диете, это на 5% больше, чем для табака и на 25% больше, чем для инфекций.

Это говорит о том, что питание, являющееся неотъемлемой частью нашей жизни, важно не только для нашей фигуры, здоровья сердечно-сосудистой системы и интеллектуального долголетия, но и для защиты от онкологической патологии.

Остановимся подробнее на отдельных составляющих нашего привычного рациона, для этого заглянем в настольную книгу современного онколога Devita, Hellman, and Rosenberg’s cancer: principles & practice of oncology.

Наиболее важное влияние диеты на риск развития рака опосредовано массой тела. Избыточный вес, ожирение и пассивный образ жизни являются основными факторами риска развития рака.

В большом исследовании Американского онкологического общества, тучные люди имели значительно более высокую смертность от всех видов рака и, в частности, от колоректального рака, рака молочной железы в постменопаузе, рака тела матки, рака шейки матки, рака поджелудочной железы и рака желчного пузыря, чем у их сверстников с нормальной массой тела.

Ожирение и, в частности, окружность талии являются предикторами заболеваемости раком толстой кишки у женщин и мужчин. Увеличение веса на 10 кг или более связано со значительным увеличением в постменопаузе заболеваемости рака молочной железы среди женщин, которые никогда не использовали заместительную гормональную терапию, в то время как потеря веса после менопаузы существенно уменьшает риск рак молочной железы. Избыточный вес тесно связан с эндогенным уровнем эстрогена, который, вероятно, способствует избыточному росту эндометрия и риску рака молочной железы в постменопаузе.

Причины возникновения других видов рака менее ясна, но избыточный вес тела также связан с более высоким уровнем циркулирующего инсулина, инсулиноподобного фактора роста (IGF) -1, и С-пептида (маркер секреции инсулина), низким уровнем связывания белков с половыми гормонами и IGF-1, а также с более высокими уровнями различных воспалительных факторов, все из которых могут гипотетические быть связаны с риском развития различных видов рака.

Международным агентством по изучению рака алкоголь классифицируется как канцероген. Потребление алкоголя увеличивает риск многочисленных видов рака, в том числе печени, пищевода, глотки, полости рта, гортани, молочной железы и колоректального рака в зависимости от дозы.Фактические данные доказывают, что чрезмерное потребление алкоголя увеличивает риск первичного рака печени, возможно, через цирроз и алкогольный гепатит.

Механизмы могут включать в себя прямое повреждение клеток в верхних отделах желудочно-кишечного тракта; модуляцию метилирования ДНК, который влияет на восприимчивость ДНК к мутациям; и увеличению количества ацетальдегида, основного метаболита спирта, который усиливает пролиферацию эпителиальных клеток, образуют агенты, повреждающие ДНК, и является признанным канцерогеном.

Связь между потреблением алкоголя и раком молочной железы примечательна тем, что небольшой, но значительный риск был обнаружен даже при потреблении одного напитка в день. Механизмы могут включать в себя взаимодействие с фолиевой кислотой, увеличение уровня эндогенных эстрогенов, и повышение концентрации ацетальдегида.

Интерес к пищевому жиру в качестве причины раки начался в первой половине 20-го века, когда исследования “Танненбаум” показали, что диета с высоким содержанием жира может способствовать росту опухоли у животных. Особенно сильные корреляции были замечены с риском развития рака молочной железы, толстой кишки, простаты и эндометрия, которые являются наиболее важными видами рака не по причине курения в развитых странах.

Эти корреляции были характерны для животного жира (особенно для красного мяса), но не для растительного жира.

Фрукты и овощи гипотетически должны вносить существенный вклад в профилактику рака, потому что они богаты веществами, обладающими потенциально противораковыми свойствами. Фрукты и овощи содержат антиоксиданты и минералы и являются хорошими источниками клетчатки, калия,каротиноидов, витамина С, фолиевой кислоты и других витаминов.

Несмотря на то, что фрукты и овощи составляют менее 5% от общего калоража в большинстве стран по всему миру, концентрация микроэлементов в этих продуктах больше, чем в большинстве других.

Связь между потреблением фруктов и овощей и заболеваемостью раком толстой или прямой кишки рассматривалась по крайней мере в шести крупных исследованиях. В некоторых из этих проспективных исследований наблюдалась обратная зависимость для отдельных продуктов или подгруппы фруктов или овощей.

Результаты крупнейшего исследования среди медсестер “Health Study”и среди медицинских работников “Follow-Up Study” не показывают никакой важной связи между потреблением фруктов и овощей и уменьшением количества случаев рака толстой или прямой кишки во время 1,743,645 наблюдений. В этих двух больших популяциях диета постоянна анализировалась в течение периода наблюдения с помощью подробного анкетирования участников об их каждодневном рационе.

Аналогичным образом, в проспективном исследовании “Pooling Project”, включающем 14 исследований, 756217 участников и 5838 случаев рака толстой кишки, никакой связи с общим риском развития рака толстой кишки не было найдено.

Анализ исследований Health Study и Follow-Up Study, включающих более 9000 случаев заболевания раком, не выявил существенной пользы потребления фруктов и овощей для общей заболеваемости раком. Несмотря на то, что обильное потребление овощей и фруктов не может снизить риск развития опухолей, тем не менее есть существенная польза для защиты организма от сердечно-сосудистых заболеваний.

Под термином “пищевые волокна” с 1976 года понимается “совокупность всех полисахаридов растений и лигнин, которые устойчивы к гидролизу пищеварительными ферментами человека”. Волокна, как растворимые, так и нерастворимые, ферментируются просветными бактериями толстой кишки.

Среди всех свойств волокон, важным для профилактики рака являются их эффект «набухания», что сокращает время прохождения химуса по ободочной кишке и позволяет связывать потенциально канцерогенные химические вещества. Волокна могут также помогать просветным бактериям в производстве жирных кислот с короткой цепью, которые могут непосредственно обладать антиканцерогенными свойствами.

Некоторые исследователи считают, что пищевые волокна могут снизить риск развития рака молочной железы за счет снижения кишечной абсорбции эстрогенов и прохождения их через билиарную систему.

Регулярное потребление молока связано с незначительным снижением риска развития колоректального рака, что было показано в крупном мета-анализе когортных исследований, возможно из-за содержания в нём кальция. По результатам нескольких рандомизированных исследований, добавление кальция в рацион снижает риск развития колоректального рака и аденом.

С другой стороны, в нескольких исследованиях высокое потребление кальция или молочных продуктов было ассоциировано с повышенным риском рака простаты, в частности, со смертельным исходом рака простаты. Употребление трех или более порций молочных продуктов продуктов в день было связано с раком эндометрия у женщин в постменопаузе, не использующих гормональную терапию.

Высокое потребление лактозы из молочных продуктов также было связано с умеренно высоким риском развития рака яичников.

В 1980 году Гарленд выдвинул гипотезу, что солнечный свет и витамин D может снизить риск развития рака толстой кишки. С тех пор, существенное количество исследований было проведено по поводу обратной связи между циркулирующим 25-гидроксивитамином D(25 [OH] D) и риском колоректального рака. Было показано, что уровень витамина D может, в частности влиять на прогноз колоректального рака; смертность от колоректального рака составила на 72% ниже среди лиц с концентрацией 25 (OH) D 80 нмоль / л или выше.

Высокая плазменная концентрация витамина D связаны с уменьшением риска развития некоторых других видов рака, включая рак молочной железы, простаты, особенно со смертельным исходом, и яичника.

Вышеизложенные факты доказывают, что в мире онкологии вопрос о рациональном и профилактическом питании остаётся открытым. Однако, на основании уже имеющихся данных мы можем сформулировать некоторые рекомендации, сформулированные Американским Обществом против рака:

  1. Не пренебрегайте регулярными физическими нагрузками. Физическая активность является основным способом контроля веса, а это, как мы уже выяснили, снижает риск развития некоторых видов рака, особенно рака толстой кишки.
  2. Избегайте избыточного веса. Положительный энергетический баланс приводит к избыточному отложению жира в организме, что является одним из наиболее важных факторов риска развития рака.
  3. Ограничьте потребление алкоголя. Это способствует уменьшению риска развития многих видов рака, а также уменьшает смертность (в том числе и онкологических больных) от несчастных случаев.
  4. Потребляйте много фруктов и овощей. Частое потребление фруктов и овощей во взрослой жизни, вероятно, не играет существенной роли в заболеваемости раком, но уменьшает риск развития сердечно-сосудистых заболеваний.
  5. Потребляйте цельное зерно и избегайте рафинированных углеводов и сахаров. Регулярное потребление цельного зерна вместо продуктов из рафинированной муки и низкое потребление рафинированного сахара снижает риск развития сердечно-сосудистых заболеваний и диабета.
  6. Замените красное мясо рыбой, орехами и бобовыми, ограничьте потребление молочных продуктов. Потребление красного мяса увеличивает риск развития колоректального рака, диабета и ишемической болезни сердца, и должно быть в значительной степени снижено. Частое потребление молочных продуктов может увеличить риск развития рака простаты. Рыба, орехи и бобовые являются отличными источниками моно- и полиненасыщенных жиров и растительных белков и может способствовать снижению темпов развития сердечно-сосудистых заболеваний и диабета.
  7. Рассмотрите вопрос о потреблении добавок с витамином D. Значительная часть населения, особенно тех, кто живет в более высоких широтах, испытывают дефицит витамина D. Большинство взрослых людей могут извлечь пользу от принятия 1000 МЕ витамина D3 в день в течение месяца при низкой интенсивности солнечного света. Витамин D будет, как минимум, снижать частоту переломов костей, и, вероятно, частоту рака ободочной и прямой кишки.
Читайте также:  Какие витамины попить для сил

Подробнее с этими и многими другими рекомендациями можно ознакомиться в оригинальной статье American Cancer Society Guidelines on nutrition and physical activity for cancer prevention: reducing the risk of cancer with healthy food choices and physical activity.

1) Devita, Hellman, and Rosenberg’s cancer : principles & practice of oncology / editors, Vincent T. DeVita, Jr.,Theodore S. Lawrence, Steven A. Rosenberg ; with 404 contributing authors.—10th edition.

2) Doll R, Peto R. The causes of cancer: quantitative estimates of avoidable risks of cancer in the United States today. J Natl Cancer Inst 1981

3) Kushi LH, Doyle C, McCullough M, et al. American Cancer Society Guidelines on nutrition and physical activity for cancer prevention: reducing the risk of cancer with healthy food choices and physical activity. CA Cancer J Clin 2012.

источник

Общие свойства и классификация витаминов

В конце XIX в. было установлено, что организм человека и животного нуждается в постоянном поступлении с пищей белков, жиров, углеводов и ряда минеральных элементов. Вместе с тем были известны нарушения обмена веществ и ряд заболеваний, которые были связаны с дефицитом поступления с пищей каких-то других веществ. Честь экспериментального открытия новой, спе­цифической группы пищевых веществ принадлежит русскому ис­следователю Н. И. Лунину (1880г.). Польский ученый К. Функ дал им название «витамины», что значит жизненные амины.

Витамины —группа низкомолекулярных веществ различной химической природы, необходимых для нормального роста и жизнедеятельности организма. Они характеризуются следующими признаками:

  • не синтезируются в организме человека, поэтому должны поступать с пищей. Одни из них (В6, В12, пантотеновая и фолиевая кислоты и некоторые другие) синтезируются микрофлорой кишечника, другие частично образуются в организме (например, никотиновая кислота из незаменимой аминокислоты триптофана), однако данные процессы не способны обеспечить потребность организма в этих веществах;
  • не служат источником энергии или пластическим материалом. Потребность организма в них невелика и составляет в сутки доли грамма (например, С—0,07 г; В1—0,002 г.; В12 — 0,000003 г);
  • поступая с пищей в малых количествах, оказывают влияние на биохимические процессы в организме. Большинство витаминов входит в состав активной группы ферментов (кофермента), опреде­ляя специфичность их действия. Другие регулируют проницаемость мембран;
  • при недостаточном поступлении с пищей (или плохом усвое­нии) приводят к специфическим нарушениям обмена веществ и физиологических функций и даже возникновению болезней(авитаминозам и гиповитаминозам).

Витамины делят на две большие группы:водорастворимые и жирорастворимые, что определяет преимущественное их содержание в определенном рационе. Такая классификация имеет и физиолого-биохимическое значение: витамины, раствори­мые в жирах, могут накапливаться в организме человека, и поэто­му кратковременный дефицит их поступления не приводит к каким-либо неблагоприятным последствиям. При избыточном приеме с пищей жирорастворимых витаминов в больших дозах их концент­рация в липидах организма может существенно превышать норму, что в отдельных случаях приводит к неблагоприятным изменениям обмена или функциональным нарушениям(гипервитаминоз). Во­дорастворимые витамины практически не накапливаются в орга­низме, поэтому его чувствительность к их недостатку особенно ве­лика. При низком содержании или отсутствии в рационе водорастворимых витаминов специфические нарушения обмена возникают сравнительно быстро.

Ряд веществ (оротовая, пангамовая кислоты, холин, карнитин, витамин U) хотя и имеют большое значение для организма, но не обладают всеми характерными для витаминов свойствами, поэтому их относят к витаминоподобным веществам.

Не все витамины играют одинаковую роль в жизнедеятельности организма. Дефицит одних витаминов может привести к нарушениям обмена веществ, недостаток других — не только к изменениям обмена, но и к отклонениям физиологических функций; длительное отсутствие третьих — к серьезным расстройствам здоровья и даже смерти. Для 10 витаминов установлены нормы потребности в их организма в зависимости от возраста, пола и характера деятельности. Эти важнейшие и другие витамины, а также витаминоподобные вещества находят широкое применение в медицине и спортивной практике.

Водорастворимые витамины

Большинство водорастворимых витаминов проявляют биологическое действие в виде комплексных соединений с ферментами или ферментными системами, образуя коферменты и так влияют на процессы метоболизма. Водорастворимые витамины в свою очередь можно разделить на две группы:

1) витамины группы В, куда входят более 15 представителей;

2) витамины группы С — аскарбиновая кислота и витамин Р.

Тиамин — витамин В1. (тиамин, аневрин)

Это первый из витаминов, выделенный в чистом виде. По химическому строению представляет собой сложное соединение, включающее пиримидиновое и тиазольное кольца;

Наличие серы и аминогруппы в составе витамина послужило основанием для его названия.

В организме витамин В1; находится в форме пирофосфорного эфира — тиаминдифосфата (кокарбоксилазы) во всех органах и тканях:

Больше всего пирофосфорного эфира в печени, почках, сердце, мозгу, мышцах. Он является коферментом, катализирующим декарбоксилирование кетокислот (пировиноградной, α-кетоглутаровой). При недостатке витамина В1 нарушается нормальное превращение углеводов, наблюдается повышенное накопление кетокислот в организме.

Тиамин играет также важную роль в процессах биосинтеза. В форме тиаминдифосфата он входит в состав другого фермента транскетолазы, который участвует в окислении углеводов по пентозному пути. Образующаяся пентоза используется для биосинтеза нуклеиновых кислот, ряда ферментов и других соединений, в состав которых входят пятиатомные углеводы.

При отсутствии в пище витамина В1 у людей возникает заболевание бери-бери, у птиц и животных — полиневрит. Оба эти заболевания связаны с поражением нервных стволов. Наряду с этим резко изменяется сердечная деятельность, обнаруживаются нарушения в водном обмене, а также секреторной и моторной функций желудочно-кишечного тракта. Этот витамин очень устойчив в кислой среде. Выдерживает нагревание до 140 О С при рН=3.

Роль витамина В1 в обмене достаточно изучена. Он оказывает определенное влияние на углеводный обмен, т.к. входит в фермент карбоксилазу, катализирующего расщепление промежуточного продукта углеводного обмена — ПВК. При недостатке В1 эта кислота накапливается, что приводит к расстройству центральной нервной системы, которое проявляется в виде параличей, невритов, потере чувствительности.

Источником витамина В1 являются в основном продукты растительного происхождения: мука грубого помола, неочищенный рис, горох, соя, отрубы, гречневая крупа. Сут потребность – 0,5 мг/1000ккал диеты.

Рибофлавин — витамин В2. Этот витамин относится к числу витаминов, обладающих окраской (флавины). По химической природе рибофлавин — производное изоаллоксазина, к которому присоединен пятиатомный спирт рибитол (что и определило его название);

Рибофлавин обнаружен во всех органах и тканях животного организма. Он встречается как в свободном виде, так и в соедине­нии с белком. Наиболее богаты рибофлавином печень, а также почки, в мышцах и в мозгу его в 6-10 раз меньше, чем в печени. Широкое распространение рибофлавина соответствует его важной роли в обмене веществ:

1) В форме флавинадениндинуклеотида (ФАД) рибофлавин является коферментом оксидоредуктаз, осуществляющих перенос водорода по дыхательной цепи.

2) принимает участие в белковом обмене, о чем свидетельствует положительное влияние рибофлавина на использование белка в период роста организма.

Главным признаком В2-авитаминоза является заболевание глаз — сперва легкая утомляемость, затем вплоть до поражения роговицы и хрусталика. При недостатке В2 часто имеет место развитие анемии.

Особенно богатыми источниками витамина В2 являются пивные дрожжи, рыбная мука, коровье масло, молоко, печень, почки и сердечная мышца. Сут потребность – 0,5 мг/1000ккал диеты.

Пантотеновая кислота — витамин В3. В состав пантотеновой кислоты входит β-аланин и пантоевая кислота:

Роль пантатеновой кислоты в обмене веществ заключается в том, что она входит в состав КоА, принимающего участие в окислении жирных кислот, а также пировиноградной и лимонной, т.е. выступает в качестве промежуточного вещества — метаболита, связывающего углеводный и жировой обмен.

В3 содержится в больших количествах в дрожжах, яичном желтке, печени, мясе, молоке, зеленых частях растений. Много этого витамина в картофеле, помидорах, цветной капусте. 5-10 мг/сутки

Пантотеновая кислота является активной группой коэнзима А, играющего важную роль в превращениях пировиноградной и α-кетоглутаровой кислоты. Соединение коэнзима А с уксусной кислотой (ацетил-коэнзим А) образуется не только в результате окислительного декарбоксилирования пировиноградной кислоты, но и при β-окислении жирных кислот, дезаминировании некоторых аминокислот (например, аланина). Следовательно, ацетил-коэнзим А является связующим звеном между обменом жиров, углеводов и ряда аминокислот при их аэробном окислении в цикле трикарбоновых кислот. Коэнзим А участвует в окислении и синтезе жирных кислот. Пантотеновая кислота играет важную роль в обмене веществ всех органов и тканей. По-видимому, этим объясняется ее широкое распространение в растительном и животном мире.

Никотиновая кислота — витамин РР, антипеллагрический. Это сравнительно простое соединение. Витаминными свойствами обладают никотиновая кис­лота и ее амид:

Никотинамид входит в активную группу ряда ферментов дыхательной цепи. Известны два вида коферментов, в которые входит никотинамид: никотинамидадениндинуклеотид (НАД) и никотинамидадениндинуклеотидфосфат (НАДФ). Ферменты, в состав которых входит НАДФ, являются переносчиками водорода от одного субстрата на другой, т. е. участвуют в анаэробном окислении субстратов. НАДФ, кроме того, участвует в процессах биосинтеза. В связи с этим при недостатке никотиновой кислоты нарушаются процессы биологического окисления и образования ряда веществ, синтезируемых в организме.

Признаки В5-витаминной недостаточности можно охарактеризовать тремя Д: 1) дерматиты — специфические заболевания кожи; 2) Деменция — слабоумие; 3) Диаррея — нарушение работы пищеварительного тракта — расстройства. Заболевания чаще встречаются в тропической местности. У человека поражаются открытые участки кожи — лицо, руки, ноги. У животных это заболевание носит название “черного языка”.

Никотиновая кислота или витамин В5 никакого отношения к никотину не имеет. Значительные количества никотиновой кислоты содержится в дрожжах, рисовых и пшеничных отрубях. Печени, мясе, картофеле, гречке. 15-25 мг/сутки

Пиридоксин — витамин В6, антидерматитный. В6 — белое кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде и спирте. Он устойчив по отношению к кислотам и щелочам, но разрушается под влиянием света.

Свойством этого витамина обладают три сходных по строению производных пиримидина: пиридоксин, пиридоксаль и пиридоксамин. В живых организмах в процессе обмена они могут переходить друг в друга, однако у человека обнаружены лишь два последних соединения.

Пиридоксин Пиридоксаль Пиридоксамин

Влияние витамина В6 на процессы метаболизма выражается в том, что он входит в состав ферментов, катализирующих реакции переаминирования и декарбоксилирования аминокислот.

Являют­ся коферментами ряда важнейших ферментов, осуществляющих регуляцию белкового обмена. Наиболее важные из них — аминотрансферазы, при участии которых путем переноса аминогруппы с аминокислоты на кетокислоту осуществляется биосинтез новых, недостающих заменимых аминокислот, одновременно образуется кетокислота. Пиридоксин входит в состав других ферментов — декарбоксилаз аминокислот. При его участии из аминокислот обра­зуются амины, ряд из них (серотонин, гистамин, γ-аминомасляная кислота) играет важную роль в регуляции обмена веществ, функции нервной системы и других органов. Пиридоксин участвует так же в обмене углеводов, входя в состав фермента фосфорилазы, который расщепляет гликоген.

Авитаминоз В6 наблюдается у людей и животных. При этом характерно выпадение шерсти у животных, шелушение кожи, специфические дерматиты, подобные пеллагре как при недостатке витамина В5, но не поддающиеся лечению витамином В5.

Содержится витамин В6 в значительных количествах в отрубях, зародышах пшеницы, дрожжах, бобах, почках, печени. 2-3 мг/сутки

Цианкобаламин — витамин В12. Это наиболее сложный по строению из известных в настоящее время витаминов. Его молеку­лярная масса 1356. В составе молекулы цианкобаламина имеется кольцо, сходное с порфирином гемоглобина, однако в центре нахо­дится не железо, а кобальт и цианогруппа:

Как видно из представленной формулы, витамин В12 состоит двух частей: порфириноподобной и нуклеотидной. В чистом виде он представляет собой кристаллическое вещество темно-красного цвета.

Особенностью обмена витамина В12 является то, что он усваивается из желудочно-кишечного тракта только при наличии в содержимом желудка специального мукопротеина (вырабатываемого стенкой желудка), который предохраняет витамин от разрушения и обеспечивает всасывание.

Биохимическая роль витамина В12 многогранна. Он входит в состав кофермента (кобамидный кофермент). Ферменты, содержащие кобамидный кофермент, влияют на реакцию ацетилирования (образования ацетил-коэнзима А), благодаря чему ускоряется процесс биологического окисления уксусной и пировиноградной| кислот. Наиболее важно участие витамина В12 в синтезе пуриновых и пиримидиновых оснований, т. е. в образовании РНК ДНК. Стимулируя их биосинтез, кобамидные ферменты влияют на синтез белка, что проявляется в виде анаболического эффекта. Витамин В12 участвует в обмене метионина, переносе метилных групп, что определяет его положительное влияние на жировой обмен (липотропное действие).

Читайте также:  Какие витамины принимать чтобы избавиться от прыщей

При недостатке или отсутствии этого витамина нарушается процесс кроветворения и развивается злокачественная анемия. Характерно также, что при В12-авитаминозе наблюдается резкое снижение кислотности желудочного сока. В12 содержится в печени, почках, отходах промышленности антибиотиков и т.д. Роль его в обмене веществ сводится к тому, что он способен переносить метильные группы -СН3, участвует в синтезе пуриновых и пиримидиновых оснований, влияет на общий уровень обмена веществ.

Витамин В12 синтезируется исключительно микроорганизмами, в том числе микрофлорой кишечника. Сут. потребность – 50 мкг

Фолиевая кислота — витамин Вс. Название кислоты связано с тем, что она в больших количествах обнаружена в листьях шпината. Фолиевая кислота состоит из трех компонентов: птеридина, парааминобензойной и глютаминовой кислот:

Фолиевая кислота — важный кофактор ряда сложных ферментных систем у человека и животных. Она участвует в стимулировании процессов биосинтеза ряда веществ с использованием простых (одноуглеродистых) соединений, а также в синтезе тимина, пурина, т. е. веществ, которые являются структурными элементамиприобразовании нуклеиновых кислот и некоторых ферментов (НАД, ФАД и др.). По ряду проявлений действие фолиевой кислоты сходно с действием витамина В12, поэтому совместное влияние особенно отчетливо проявляется в стимулировании синтеза эритрицитов, белкового обмена и др. Оказывает влияние на органы кроветворения. Источником фолиевой кислоты служат: дрожжи, грибы, салат, помидоры, зеленый лук, печень, почки, сыр. 25-50 мкг/сут.

Аскорбиновая кислота — витамин С. Это ненасыщенное соединение, не содержащее карбоксильной группы. Наличие двух енольных гидроксилов определяет кислый характер соединения. Аскорбиновая кислота способна к обратимому окислению (дегидрированию) с образованием дегидроаскорбиновой кислоты, которая может присоединять атомы водорода (восстанавливаться), вновь превращаясь в аскорбиновую кислоту:

Эта способность аскорбиновой кислоты определяет ее участие в окислительно-восстановительных реакциях в качестве дополнительного переносчика водорода.

Витамин С, особенно дегидроаскорбиновая кислота, — малоустойчивое соединение. Поэтому содержание его в пищевых продуктах снижается в процессе длительного хранения. Витамин С разрушается при нагревании (приготовлении пищи), особенно интенсивно — в присутствии солей тяжелых металлов (медь, железо). Биохимическую роль витамина С связывают с возможным участием в окислительно-восстановительных реакциях. Витамин С влияет на состояние белкового обмена в мышцах; он участвует в образовании соединительнотканных белков (коллагена и др.), гормонов коры надпочечников, в регуляции обмена некоторых аминокислот (тирозина, пролина, лизина), нормализует активность некоторых ферментов (например, гиалуронидазы).

При недостатке или отсутствии витамина С в пищевых продуктах развивается заболевание цинга. Характерным признаком цинги является поражение стенок кровеносных сосудов, повышение их проницаемости. Сосуды становятся хрупкими, поэтому на деснах и коже появляются мелкие кровоизлияния. При цинге наблюдается также повреждение костей и особенно зубов, которые расшатываются и выпадают. Цинга в запущенных случаях может закончится смертью.

По химической природе аскорбиновая кислота близка к углеводам. Витамин С — белое кристаллическое вещество, хорошо растворимое в Н2О, малоустойчиво.

Биологическая роль аскорбиновой кислоты разнообразна. Она принимает участие в синтезе соединительнотканных белков и белков костей, угнетает фермент, который расщепляет гиалуроновую кислоту. Последняя является склеивающим веществом стенок сосудов и капиляров. При недостатке витамина С происходит расщепление гиалуроновой кислоты и как следствие — признаки заболевания цинги — капиляры становятся хрупкими и ломкими. Аскорбиновая кислота оказывает воздействие на углеводный обмен, узменяя содержание гликогена в печени и сахара в крови; белковый и минеральный обмен; принимает участие в выработке гормонов коры надпочечников. При недостатке витамина С резко снижается устойчивость организма к инфекционным заболеваниям и некоторым ядам.

Больше всего витаминаС содержится в черной смородине, плодах шиповника, апельсинах, лимонах, красном перце, землянике, капусте, картофеле. Суточная потребность человека в нем составляет 50-70 мг, для спортсменов – до 120 мг/сут.

Биофлавоноиды—витамин Р (витамин проницаемости, рутин, цитрин). Это группа соединений, обладающих сходным биологическим действием и строением. Все они относятся к циклическим соединениям, близким по структуре к природным красителям. Витамин Р оказывает влияние на окислительно-восстановительные реакции, тормозит активность гиалуронидазы, что способствует сохранению нормальной проницаемости стенок кровеносных сосудов. Влияние на обмен веществ выражается в том, что вместе с аскорбиновой кислотой участвует в окислительно-восстановительных процессах, тормозит действие фермента гиалуронидаза, оказывает влияние на биосинтез нуклеотпротеидов. Витамин Р предохраняет витамин С от разрушения. 50-100 мг/сут

Витамин Н (биотин)- Недостаток этого витамина вызывает заболевание под названием “очковые глаза”, сопровождающееся краснотой и шелушением кожи вокруг глаз, воспалением волос и ногтей. Витамин Н принимает участие в синтезе пуриновых оснований, КоА, АТФ, реакциях карбоксилирования.

Содержится данный витамин в печени, яичном желтке, дрожжах, молоке, почках, сердце, в бобах, цветной капусте, пшеничной муке. Суточная потребность около 10 мкг.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Только сон приблежает студента к концу лекции. А чужой храп его отдаляет. 8792 — | 7512 — или читать все.

195.133.146.119 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)

очень нужно

источник

Микробы — производители витаминов

Мы уже знаем, что витамины — важные компоненты ферментов, без которых последние не могли бы выполнять свои биохимические функции. Поэтому каждая клетка, каждый организм нуждаются в витаминах. Нуждаемся в них и мы. Отсутствие в пище хотя бы одного из витаминов приводит к нежелательным расстройствам организма, как это видно из таблицы 13.

Всем известно, что витамины находятся в различных пищевых продуктах, но мало кто знает, что некоторые витамины (С, D, группы В) получают в настоящее время заводским путем с помощью микробов.

Витамин В 2 (рибофлавин) получают из продуктов жизнедеятельности дрожжей. Кроме них, для этой цели используются также грибы Eremothecium ashbyii и Ashbya gossypii, паразиты хлопчатника и других растений. За свою «вредительскую» деятельность они расплачиваются с нами, производя столь необходимый нам рибофлавин.

В 1 л жидкой культуральной среды, в которой выращиваются эти микроскопические грибы, содержится около 1 г рибофлавина, столько же, сколько в 500 л коровьего молока. Теперь эти микробы — продуценты витамина В 2 выращиваются в огромных 100 000-литровых емкостях, откуда через каждые 4–5 дней выделяют по 100 кг витамина. Достаточно сказать, что такое количество рибофлавина содержится в 50 миллионах литров молока.

Накопление новых данных о витаминах сопровождалось и расширением наших сведений об их влиянии на микроорганизмы. Во многих случаях микробы оказали помощь в выделении витаминов и в их химическом изучении. Приведем пример из недавнего прошлого, показывающий, каким образом микробы способствовали решению загадки, связанной со злокачественнным малокровием.

Злокачественное малокровие — болезнь, выражающаяся в пониженной выработке организмом красных кровяных телец (эритроцитов). Уже давно при лечении этой болезни применяли препараты, выделяемые из печени и содержащие химически неизвестное в те времена вещество. В 1948 году было обнаружено, что это вещество влияет на рост молочнокислых бактерий Lactobacillus lactis. Их размножение зависело от присутствия в питательной среде какого-то стимулирующего вещества. Констатация этого факта была первым шагом к тому, чтобы при помощи бактерий выделить из печени это вещество в чистом виде. Теперь-то мы знаем, что этим стимулятором является витамин В 12.

Сведения о новом витамине постепенно пополнялись. Оказалось, что его продуцентами являются многие бактерии и актиномицеты; некоторые из них (как, например, упомянутые молочнокислые бактерии) должны получать его для своего роста и развития в уже готовом виде. Микробы, обитающие в одном из отделов желудка жвачных (в рубце), как нам уже известно, сами вырабатывают витамин В 12.

Дальнейшие исследования показали, что некоторые актиномицеты — продуценты антибиотиков — образуют значительные количества этого витамина. В настоящее время в промышленном масштабе витамин В 12 вырабатывается в основном при помощи этих микроорганизмов. Для его получения используют также микроорганизмы, живущие в осадках сточных вод.

Ученым удалось установить химический состав нового витамина. Строение его молекулы имеет много общего со структурой красящего вещества крови (гемоглобина) и хлорофилла. В состав молекул этих веществ входят атомы металлов: в молекуле гемоглобина содержится атом железа, в молекуле хлорофилла — атом магния, а в молекуле витамина В 12 — атом кобальта (этот витамин иногда называют цианокобал амином).

Витамин В 12 используется для приготовления чистого медицинского препарата, а в неочищенном виде его вместе с некоторыми антибиотиками добавляют к кормам домашних животных.

Микробы, вырабатывающие витамин В 12, однако, не столь усердны, как продуценты рибофлавина. Но химикам стоит поработать над усовершенствованием метода выделения витамина В 12 даже в том случае, если на миллион частей культуральной среды будет получено лишь пять частей витамина. Ведь важность витамина огромна: суточной его дозы (1 миллионная часть грамма) вполне хватает для обновления крови при некоторых видах малокровия, вызванных недостатком этого витамина или неспособностью организма получать его из пищи.

В последние годы началось промышленное производство еще одного витамина — биотина. Вырабатывают это вещество дрожжи из рода Sporobolo-myces. Биотин используется в медицине, а в неочищенном виде добавляется в корма.

Дрожжи Saccharomyces carlspergensis используются в биологическом производстве эргостерина, из которого при помощи ультрафиолетовых лучей получают витамин D. Эргостерин, как мы помним, был выделен еще в прошлом веке из зерен злаков, пораженных спорыньей. В 1927 году было установлено, что эргостерин под действием ультрафиолетовых лучей преобразуется в витамин D и приобретает свойства, очень важные для лечения рахита.

Образование подобных веществ характерно и для бактерий. Так, уксуснокислые бактерии применяются при производстве витамина С. Основным сырьем для его получения служит глюкоза, которая химическим путем превращается в соединение, называемое сорбитом. Затем сорбит при помощи уксуснокислых бактерий превращается в сорбозу, а из нее уже химическим путем получают витамин G.

источник

Витамины представляют собой низкомолекулярные органические соединения, необходимые для поддержания жизни животных, которые должны получать их с кормом. Отдельные витамины (например. витамин С) организм животного может синтезировать. Витамины комплекса В и витамин К синтезируются микрофлорой рубца взрослых жвачных животных в достаточном количестве. Живот- ные-копрофаги, например кролики, получают витамины, поедая собственный кал, в котором бактерии накапливают значительное количество витаминов.

Однако в ряде витаминов животные нуждаются, так как в обычном корме их не хватает. Это относится прежде всего к витамину В)2, каротину и в некоторой степени к витаминам группы В. Последние особенно требуются для откорма свиней и птицы.

Производство витаминов в промышленном масштабе может быть осуществлено микробиологическим путем. В России производят витамин В,2 (цианкобаламин). Синтез этого витамина ведут по метолу, разработанному в Институте биохимии им. Баха РАН. В качестве субстрата используют ацетонбутиловую барду — отход бродильной промышленности. Процесс непрерывный, осуществляют его в анаэробных условиях при температуре 50 °С. В результате образуется ряд продуктов, в том числе витамин В(2 и метан. Сброженная барда поступает в выпарной аппарат, где сгущается, а затем в сушку и расфасовку.

Предложены и другие методы получения витамина В12, например с использованием иропионовокислых бактерий, которые при сбраживании спиртовой барды в анаэробных условиях образуют значительное количество витамина В,2. Существуют разработки, позволяющие в ближайшее время организовать крупномасштабное производство ряда других витаминов.

Так, используя гриб Eremothecium ashbyi, можно получать препарат витамина В2 (рибофлавина). Как субстрат для производства рекомендуется питательная среда из соевой муки, кукурузного экстракта и мелассы. Ферментация идет около трех суток при 28 °С. Культуральная жидкость сгущается в вакуум-аппарате при температуре, не превышающей 80 °С, а затем высушивается на вальцовой сушилке. Идет работа по подбору более дешевой среды из непищевого сырья.

Гриб Blakeslea trispora продуцирует провитамин А ((5-каротин). Процесс может проходить на гидролизате сои или на отходах пищевой промышленности. Брожение осуществляется в течение трех дней при 25 °С, после чего мицелий гриба сепарируют или отделяют фильтрацией. Затем мицелий сушат в вакууме и расфасовывают. Препарат представляет собой мелкопластинчатую или песчаную массу красного цвета.

Некоторые микроорганизмы (Streptomyces aurantiacus), культивируемые на отходах животноводческих ферм или гидролизате древесины, позволяют получить массу, содержащую не только (5-каро- тин, но и витамины группы В и антибиотики.

Не представляет сложности получение витамина D (кальциферол), дефицит которого в кормах сельскохозяйственных животных наблюдается наиболее часто. Основным источником витамина D служат облученные кормовые дрожжи. Готовый препарат представляет собой мелкозернистый порошок светло-желтого цвета. За рубежом кроме отмеченных препаратов производят микробиологическим способом треонин, аланин, идет интенсивная работа по синтезу триптофана.

В России и за рубежом изучают влияние различных ферментных препаратов, добавляемых в корм, на продуктивность сельскохозяйственных животных. Как добавки в корм используют амилазу, глюкоамилазу, липазу, пектиназу, целлюлазу и т. д. Стремятся выяснить возможность производства мультиферментных препаратов для различных видов и возрастных групп животных с учетом особенностей их кормления.

Возможно, ферменты найдут широкое применение при производстве заменителей молока для кормления молодняка (телят, поросят, ягнят). Их можно использовать в ветеринарии при лечении желудочно-кишечных заболеваний и т. д.

источник