Витамины и минералы. Часть 1.

Вся информация, освещаемая в данной статье, предназначена только для ознакомления и не является заменой медицинской диагностики, консультации и лечения, назначенного врачом. 

История появления витаминов

Много веков врачи лечили такие болезни, как цинга, рахит, куриная слепота, пеллагра, бери-бери только лишь изменением рациона питания. При этом они не знали, какая причина лежит в основе. Древние египтяне знали, что печень помогает от куриной слепоты. А сейчас известно, что куриная слепота может вызываться недостатком витамина A, которого много содержится в печени.

В 18-м веке шотландский врач Джеймс Линд, пребывая в длительном плавании, провел эксперимент на больных матросах. Он вводил в их рацион различные продукты и выявил такое свойство фруктов как предотвращение цинги. В те времена это было очень распространенное заболевание среди мореплавателей. Позже Линд опубликовал «Трактат о цинге», где предложил использовать фрукты для профилактики цинги. При этом он не знал истинной причины цинги.

Истоки учения о витаминах заложены российским ученым Николаем Ивановичем Луниным (1853-1937). Он скармливал подопытным мышам по отдельности все известные элементы, из которых состоит молоко, то есть, сахар, белки, жиры и углеводы. В результате мыши погибали. В результате Лунин сделал вывод, что для сохранения жизни животного, помимо белков, жиров, углеводов и воды, необходимы еще какие-то другие дополнительные вещества.

Только в 20-м веке были открыты сами витамины голландским врачом Христианом Эйкманом и английским врачом-биохимиком Фредериком Хопкинсом. Х. Эйкман обнаружил, что куры при питании вареным белым рисом заболевают бери-бери (дефицит витамина B1), а при добавлении в пищу рисовых отрубей они излечиваются. Открытие было сделано случайно. Ассистент Эйкмана дал курам обычный неочищенный рис, в результате чего куры поправились. В результате был сделан вывод, что в неочищенном рисе есть вещества, которые предотвращают развитие заболевания. Только через 15 лет это подтвердил Ф. Хопкинс. За свои открытия Эйкман и Хопкинс были удостоены Нобелевской премии.

В 1912 году польский ученый Казимир Функ предложил называть эти вещества витаминами (от лат. vita – жизнь, amin – содержащий азот).

Что такое витамины

Витамины – это незаменимые для организма вещества, то есть, они не синтезируются в организме или синтезируются в незначительном количестве кишечной микрофлорой и ею же используются. Витамины человек должен получать каждый день. Официально признано 13 витаминов и множество витаминоподобных веществ. Витамины не являются строительным или энергетическим материалом. Они выполняют исключительно ко-факторную роль, то есть, они участвуют в различных ферментных реакциях и регуляции обмена веществ. Если их не будет или будет их недостаток, то реакция, которую они контролируют, будет нарушена.

Витаминоподобные вещества – это группа условно незаменимых факторов питания, напоминающих по действию витамины, но при их дефиците не наблюдается грубых патологических изменений. Они также должны поступать из пищи. Их часто не хватает, также как и витаминов.

Витамины и витаминоподобные вещества нужны любому человеку. Из-за того, что витамины, в целом, оказывают общее действие на организм, повышая его тонус, работоспособность, влияние на иммунитет, то как-то сложно оценить или отследить действие конкретного вещества. Однако при выраженном дефиците определенных витаминов проявляется специфическая клиника.

Витамины проявляют себя не своим присутствием, а своим отсутствием. (Академик Владимир Александрович Энгельгардт)

Недостаток витаминов сначала выражается в неспецифических общесоматических жалобах.

Какие бывают витамины

Самая простая классификация – по химическому составу:

  • Жирорастворимые (A, D, E, K)
  • Водорастворимые (витамины группы B1, B2, B3, B5, B6, B7, B9, B12 и витамин С)

Жирорастворимые витамины усваиваются при наличии жиров в пище и/или адекватной работе желчного пузыря и печени. Для усвоения жиров необходима желчь. Если желчи недостаточно, соответственно, начинает страдать усвоение жиров, а вместе с ними усвоение жирорастворимых витаминов. Жирорастворимые витамины накапливаются в организме (в печени, в жировой ткани, в головном мозге).

Водорастворимые витамины в не накапливаются и выводятся из организма в течение 24 часов. Для них более характерны гиповитаминозы. Многие из водорастворимых витаминов требуют специальных условий для всасывания в виде транспортеров. Если жирорастворимые витамины усваиваются в виде мицелл, когда происходит эмульгация жиров, то для большинства водорастворимых витаминов существуют специальные переносчики, которые доставляют витамины в клетку и впоследствии в кровоток. При нарушении системы транспортировки витаминов могут наблюдаться дефициты даже при нормальном поступлении витаминов с едой или пищевыми добавками.

Витаминоподобные вещества:

  • Витамины группы B: B4, B8, B10, B11, B13, B14, B15, B17
  • Каротиноиды, флавоноиды, хиноны, омега-3 жирные кислоты и другие

По функции витамины делятся на:

  • Энзимо-витамины (витамины группы B). Входят в состав различных ферментов и вместе с ними участвуют в биохимических реакциях, то есть, оказывают ко-ферментную функцию. Витамины встраиваются в состав фермента в активированном виде (в коэнзимной форме). Витамины группы B после усвоения в организме должны превратиться в специальную коэнзимную форму, то есть, активироваться.
  • Гормоно-витамины (витамин A и D). Их действие подобно гормонам, поскольку это витамины, которые связаны с влиянием на ядро и на ДНК. Витамины A и D работают синергично, усиливая друг друга. Их рецепторы находятся очень близко. Если имеется дефицит витамина D, то и рецептор витамина A тоже будет плохо работать при достаточном его поступлении. И наоборот.
  • Витамины-антиоксиданты (витамины C, E и A). Участвуют в окислительно-восстановительных процессах и защищают клетки от свободных радикалов. Свободные радикалы – это молекулы, которые имеют непарные электроны. Антиоксидант берет на себя атаку свободных радикалов и отдает свои свободные электроны, тем самым восстанавливая его.

Основные эффекты витаминов

Витамин

Синоним

Эффект

Витамин A

Ретинол

Антиксерофтальмический

Витамин B1

Тиамин

Антиневритный

Витамин B2

Рибофлавин

Витамин роста

Витамин B3 (PP)

Ниацин

Антипелларгический

Витамин B5

Пантотеновая кислота

Антидерматитный

Витамин B6

Пиридоксин

Антидерматитный

Витамин B9

Фолиевая кислота

Антианемический

Витамин B12

Кобаламин

Антианемический

Витамин C

Аскорбиновая кислота

Антицинготный

Витамин B7 (H)

Биотин

Антисеборейный

Витамин P

Рутин

Фактор проницаемости

Витамин D

1,25-диоксихоле-кальциферол

Антирахитический

Витамин E

Токоферол

Антистерильный

Витамин K

Нафтохиноны

Антигеморрагический

Источники витаминов

  • Продукты растительного происхождения (овощи, фрукты, злаковые, бобовые)
  • Продукты животного происхождения
  • Пищевые добавки

Водорастворимых витаминов больше в растительной пище, жирорастворимых – в животной.

Синтетика vs натуральные

У водорастворимых витаминов химическая форма у натуральных и синтезированных идентична, действуют они одинаково. Но часто под природными витаминами скрывается не одно вещество. Это сумма веществ, которые обладают сходной витаминоподобной активностью.

Например, витамин C – это не только аскорбиновая кислота. Это смесь из 5 веществ. Поэтому необходимо выбирать препараты, полученные методом экстракции из различного природного сырья. Данные препараты имеют невысокую концентрацию витамина, в связи с чем достаточно сложно передозировать. Недостатком натуральных препаратов будет также и их более высокая цена. В тяжелых ситуациях, когда требуются высокие дозы витаминов, часто применяются синтетические аналоги.

При подборе жирорастворимых витаминов желательно выбирать препараты из природного сырья, потому что в результате синтеза могут образовываться разные изомеры витаминов. Некоторые производители препаратов не осуществляют очистку препаратов от изомеров.

Синтез витаминов в организме

Есть ряд витаминов, которые могут синтезироваться в организме:

  • Витамин B3 из аминокислоты триптофана
  • Витамин D3 из 7-дегидрохолестерола в процессе фотохимической реакции
  • Некоторые витамины группы B, K в кишечнике под влиянием микрофлоры

Минералы

Минералы – это неорганические вещества, которые поступают только с пищей, добавками. Они не могут синтезироваться в организме. Минералы часто являются ко-факторами для работы ферментов. Минералы должны потребляться только в органической форме. Неорганические формы не всасываются. Сульфатные, оксидные формы не усваиваются, а проходят транзитом через кишечник. Если вы хотите, чтобы минералы нормально всасывались, это должны быть органические соли или хелатные формы минералов.

Органические форма минералов:

  • Хелатная форма (связь минерала с аминокислотой) или в составе белковых комплексом (металлопротеинов)
  • Соли органических кислот (цитрат, малат, лактат)

Метаболизм витаминов

Водорастворимые витамины всасываются в кишечнике с помощью специальных транспортных систем. Жирорастворимые витамины усваиваются в составе мицелл, для чего необходима желчь. Для того, чтобы желчь бала «хорошей», нужен лецитин и липазы (ферменты поджелудочной железы и кишечного сока).

В крови водорастворимые витамины транспортируются свободно или в комплексе с белками, жирорастворимые – в составе липопротеинов и в комплексе с белками. В печени и почках водорастворимые витамины превращаются в коферменты. В печени и коже некоторые витамины превращаются в активные формы (витамин D). Из организма витамины и их производные выводятся в основном с мочой и калом.

Почему витаминов не хватает?

  • Страдает качество продуктов
  • Изменение рациона современного человека
  • Проблемы с ЖКТ
  • Увеличение потребности (стресс, малоподвижный образ жизни и профессиональная вредность)

Дефицит витаминов и минералов

По данным НИИ питания РАМН большинство людей в России находится в хроническом гиподефиците нутриентов.

  • Витамин C – 80-90%
  • Витамины B1, B2, фолиевой кислоты – до 60-80%
  • Бета-каротин (витамин A) – более 52%
  • Железо – 20-40%
  • Кальций – 40-60%
  • Йод – около 70%
  • Селен – до 95%

Снижение поступления витаминов и минералов может происходить по ряду причин:

  • Уменьшение потребления полезных продуктов, вместо них засилье рафинированной еды.
  • Использование пестицидов и агрессивных удобрений, которые истощают почву.
  • Сбор овощей и фруктов в незрелом виде и длительное хранение. При хранении овощей и фруктов концентрация витаминов в них падает.
  • Жирофобия и ограничение потребления животной пищи (актуально для жирорастворимых витаминов).
  • Стресс истощает запасы магния, витаминов группы B и C.
  • Использование препаратов, блокирующих всасывание жиров (ксеникал), злоупотребление клетчаткой (отруби, пектины, псиллиум, хитозан), которая эффективно связывает и выводит жиры.
  • Снижение усвоение витаминов и минералов из пищи при ЖКТ-дисбалансах (нарушения работы желчного пузыря, поджелудочной железы, воспалительные заболевания тонкого, толстого кишечника).
  • Злоупотребление кофе снижает уровень витамина B1, железа и магния.
  • Высокое поступление антивитаминов и фитиновой кислоты, которая затрудняет всасывание большинства витаминов и минералов.
  • Неэффективное превращение провитаминов в активные формы витаминов. Например, бета-каротиноиды в витамин A. Нарушение процессов транспорта и усвоения на клеточном уровне.

Обратите внимание, что все таблицы по содержанию витаминов и минералов в продуктах питания составлены с учетом свежих, только что приготовленных продуктах (только что порезанном мясе, только что собранных овощей, только что снесенных яйцах и так далее). Чем дольше хранится продукт, тем концентрации витаминов в нем меньше.

Также играют роль промышленные и кулинарные факторы, в результате чего человек недополучает витамины и минералы:

  • Овощи и фрукты, выращенные в теплицах, или после длительного хранения имеют более низкий уровень содержания витаминов по сравнению с грунтовыми овощами. Например, витамина C в картофеле, который хранился 3 месяца после сборки, становится на 50% меньше. К концу зимы в картофеле и вовсе не остается витамина C.
  • Температура хранения. После 3-х дней хранения продуктов в холодильнике теряется 30% витамина C, а при комнатной температуре – до 50%.
  • При термической обработке пищи теряется от 25 до 90% витаминов.
  • Разрушение витаминов на свету или под действием ультрафиолета для витамина A.
  • Овощи без кожуры содержат значительно меньше витаминов.
  • Высушивание, замораживание, механическая обработка и хранение в металлической посуде значительно сокращает концентрацию.
  • Содержание витаминов и минералов значительно колеблется от сезона и места сбора.

Нарушение усвоения из ЖКТ

  • Гипоацидность, то есть, недостаточная кислотность в желудке
  • Воспаление в кишечной стенке (СИБР, СИГР, СРК и прочее)
  • Кишечные инфекции и паразитозы
  • Заболевания печени и желчного пузыря

Другие причины, связанные с образом жизни

Курение и алкоголь нарушают усвоение и усиливают расход витаминов группы B.

Повышенная потребность у детей (особенно недоношенные и на искусственном вскармливании), беременных, кормящих мам и пожилых людей.

Прием лекарств, нарушающих всасывание и разрушающих витамины. Например, ингибиторы протонной помпы (ИПП), антибиотики, метформин и прочие.

Резкое снижение энергозатрат, а следовательно, количества пищи. За последние 150 лет потребность в калориях сократилась в 2-3 раза. Малоподвижный образ жизни не позволяет увеличивать пищевой рацион, так как это неминуемо приводит к ожирению.

Экологические факторы (изменение состава и пищевой ценности продуктов – консервированные продукты, полуфабрикаты, высококалорийные, алкоголь, генетически трансформированные продукты).

Витамины и минералы. Часть 2.