Жиророзчинні вітаміни

Жиророзчинні вітаміни не розчиняються у воді, але розчиняються в органічних розчинниках, термостабільні, стійкі до зміни рН середовища, можуть частково депонуватися в тканинах людського і тваринного організмів. Найчастіше виконують пластичні функції – беруть участь у формуванні структури і функціях клітинних мембран, рості і розвитку ембріонів (вітамін E), утворенні і регенерації кісткової (вітамін D) і епітеліальної (вітамін А) тканин, у процесах зсідання крові (вітамін К). Жиророзчинні вітаміни зазвичай не синтезуються в організмах людини і тварини. До цієї групи вітамінів належать вітаміни А, D, E, К, F і УХ.

Вітамін А. Дія вітаміну була відома задовго до нашої ери. На способи запобігання авітамінозу вказував ще Гіппократ (460 – 377 до н.е.). Спочатку вітамін був відкритий у молоці і названий як активний початок вершкового масла і риб’ячого жиру „розчинний в жирах чинник А”. Тільки в 1916 р. він отримав назву вітамін А.

Гіпо- і авітамінози. При недостатній кількості вітаміну А в раціоні сповільнюється ріст і розвиток, порушується структура покривних тканин – ороговіває епітелій. У людини і тварин порушується діяльність слізних залоз, виникає сухість рогівки ока (ксерофталмія), розм’якшується і дегенерує рогівка (кератомаляція), слабшає, особливо в темноті, і зникає зір (гемералопія). Порушується регенерація і відбувається розпад епітелію шкіри (дерматити), харчового каналу (виникає коліт), дихальних шляхів (бронхіти), у самок ороговіває епітелій піхви (кератити) і запалюється слизова оболонка сечовивідних шляхів (пієліти, утворюється вторинне ниркове каміння).

До недостатньої кількості вітаміну в раціоні особливо чутливі молоді організми: діти, телята, поросята і курчата. При цьому у курчат різко збільшуються розміри залозистого шлунку, порушується його евакуаторна і секреторна діяльність, що призводить до зменшення продуктивності і летального результату.

Гіпервітаміноз. При надлишку в раціоні вітаміну А або каротиноїдів виникає інтоксикація організму, з’являються судоми, парези, паралічі, втрата шерсті у тварин (навкруги рота і на шиї). Стоншування і переломи довгих трубчастих кісток, різні крововиливи (геморагії), кон’юнктивіти, риніти, ентерити, набряк мозку, може бути летальний результат.

Хімічна будова і властивості. Група вітаміну А включає декілька вітамінів, головними з яких є вітамін A₁ (ретинол) і вітамін А₂ (дегідроретинол). Хімічна будова цих вітамерів (різні форми одного і того ж вітаміну) вельми схожа. Всі вони в основі молекули мають b-іононове кільце, сполучене бічним ланцюгом з двома залишками ізопрена із спиртовою групою:

 

 

Спиртові групи ретинолу і дегідроретинолу вступають в реакції окислення, етерифікації, відновлення, внаслідок чого в процесі метаболізму крім вітаміну А-спирту може утворюватись вітамін А-кислота (ретиноєва кислота), вітамін А-альдегід (ретиналь) і вітамін А-ефір (пальмітат вітаміну А, ацетат вітаміну А). Кожна з цих форм виконує певну, характерну для неї, роль у різноманітних метаболічних процесах. У крові циркулює переважно спиртова форма вітаміну А, сітківці ока – альдегідна. В печінці вітамін А депонується у формі складних ефірів з вищими жирними кислотами, переважно у вигляді пальмітату.

Вітаміни групи А – кристалічні речовини блідо-жовтого кольору, голчатої форми, нерозчинні у воді і розчинні в органічних розчинниках. Термостабільні навіть при нагріванні до 120 – 130°C. При дії сонячного світла молекули вітамерів швидко руйнуються.

Природні джерела і потреба. Чистий вітамін А міститься в печінці, особливо в печінці риб (наприклад, морського окуня – до 37%, палтуса – до 2,5 – 5% загальної маси), коров’ячому маслі і молоці. Травоїдні тварини одержують вітамін з кормами у вигляді рослинного пігменту, провітаміну каротину. Існують a-, b-, і g-каротини. Найбільшу цінність представляє b-каротин, при гідролізі молекули якого в харчовому каналі утворюється дві молекули вітаміну А:

 

Каротинами багатий стручковий перець (853 мг/кг), червона морква, пасовищна трава, зелена конюшина, кормова морква, люцерна.

Кількість вітаміну А визначається інтернаціональними одиницями, скорочено ІО. Кожна ІО містить в собі 0,68 мкг b-каротину або 0,38 мкг вітаміну А. Середня добова потреба людини тварин у вітаміні А, ІО в перерахунку на 100 кг живої маси така: людина – 2000 – 5000; корова (в період сухостою 15000 – 20000; під час лактації 10000 – 15000 + 5000 на 1 кг молока); коні 10000 – 15000; телята і лошата 10000 – 15 000; свиноматки 12000 – 15 000; поросята 12000 –15000. Потреба птахів у вітаміні А задовольняється раціонами, що містять 6000 – 10000 ІО/кг корму.

Обмін вітаміну А в організмі. Вітамін А і каротини з їжею та кормами поступають в харчовий канал. Ефіри вітаміну А гідролізуються до активної форми вітаміну А – ретинолу і вищих жирних кислот. Гідроліз каротинів здійснюється каротиназою ефірів – естеразою підшлункового і кишкового соків, емульгування – жовчю. Вітамін А і частина каротинів всмоктуються слизовою оболонкою тонкої кишки, потім – через кровоносну та лімфатичну системи поступають в печінку, з неї – до інших органів і тканин, де використовуються для структурних і метаболічних потреб.

У печінці нагромаджується до 90% загальної кількості вітаміну А. Невелика кількість вітаміну зосереджена також в мітохондріальній, мікросомальній і ядерній фракціях нирок, легенях, наднирниках, залозах внутрішньої секреції, молочних залозах, шкірі і, особливо, сітківці ока. Надлишок вітаміну А виділяється з калом, а в умовах патології – із сечею. В молоці різних тварин міститься 0,5 – 0,7 мг/кг вітаміну А, в коров’ячому – ще і каротинів 0,08 – 0,24 мг/кг.

Значення вітаміну А для обміну речовин. Вплив вітаміну А на обмін речовин багатогранний. Механізм окремих реакцій обміну поки що не вивчений. Вважають, що вітамін А – незамінний компонент плазматичної мембрани, де він виконує функції рецептора речовин – сигналів, які мають відношення до диференціювання і морфогенезу. Здатність вітаміну А запобігати виникненню інфекційних захворювань забезпечила йому назву – антиінфекційний. При А-вітамінній недостатності сповільнюється біосинтез глікогену і прискорюється гліколіз, порушується обмін різних груп мукополісахаридів, сповільнюється біосинтез білків, зменшується вміст ліпідів. Вітамін А впливає на тканинне дихання і енергетичний обмін, оскільки від забезпеченості організму вітаміном залежать швидкість окислення трикарбонових кислот і процеси окислювального фосфорилування. Недостатня кількість вітаміну А позначається на біосинтезі кортикостероїдів, оскільки гальмується утворення стероїдного скелета на стадії перетворення сквалену в холестерин. У всіх цих реакціях вітамін може брати участь у формі спирту, альдегіду, кислоти і ефіру.

Виключно важлива роль вітаміну А для зору. Фотони через зіницю поступають в заломлюючі середовища очей (рогівку, кришталик, склоподібне тіло) і на сітківку. В сітківці є два види фоторецепторів – палички і колби. Палички і колби містять зоровий пурпур, або білок родопсин. До складу родопсину входить альдегід вітаміну А 11-цис-ретиналь (хромофорна група) і білковий компонент опсин. Родопсин поглинає кванти світла. Під їх впливом 11-цис-ретиналь ізомеризується в транс-ретиналь. Відбувається фотоліз молекули родопсина. При цьому виникають електричні сигнали, які передаються по шарах нервових клітин сітківки через зоровий нерв у середній і проміжний мозок, зорові області кори великих півкуль. Під впливом ферменту алкогольдегідрогенази транс-ретиналь частково відновлюється в транс-ретинол, який разом з транс-ретинолом, що поступив з током крові, під впливом ретинолізомерази таутомеризується в цис-ретинол. Останній під впливом алкогольдегідрогенази і за наявності НАД окислюється до цис-ретиналя, який з’єднується з опсином (по типу шифових основ), утворюючи родопсин. Під час зорового акту частина ретиналя руйнується. Для відновлення рівноваги необхідно, щоб в сітківку з крові поступали нові порції вітаміну А. Без цього наступає „куряча сліпота”. Біохімічні процеси при зоровому акті відображає схема:

Антивітаміни. До антиметаболітів відноситься один з продуктів окислення вітаміну А оксидом ванадію – „сполука Z”. Надходження цієї речовини в організм викликає типовий авітаміноз А.

Застосування вітаміну А. Раціон багатий каротином, і препарати вітаміну А застосовуються при лікуванні гіпо- і авітамінозів, при захворюванні очей, травних органів, дихальних і сечостатевих органів, дерматитах, повільній епітелізації ран і язв, аліментарній дистрофії та ін.

Вітамін D. З групи вітамінів D найважливішими є два вітамери: D₂ (ергокальциферол) і D₃ (холекальциферол). Назва вітаміну D₁ не вживається, оскільки він є неочищеним препаратом, що складається з суміші кальциферолу та інтактної речовини люмістерину. Вітамін D часто називають антирахітичним, оскільки він оберігає людину і тварин від рахіту.

Гіпо- і авітамінози. За відсутності або недостатньої кількості в раціоні вітаміну D у дітей і молодняка тварин, розвивається рахіт, у дорослих – остеомаляція, у старих – остеопороз. Іноді ці явища виникають при порушенні в раціонах співвідношення Ca : P (норма 2:1 або 1:1, патологія – 3:1 або 1:2), за відсутності інсоляції і моціону.

Рахіт спостерігається у дітей та молодняка тварин в період активного росту кісток, найчастіше – у поросят, лошат, телят і курчат. Найбільш чутливі до цього захворювання курчата. Ранні ознаки захворювання виявляються в міопатіях (втрата тонусу м’язів, ослаблення їх – гіпотонія). З’являється о- і х-подібна постановка кінцівок, спостерігається викривлення хребта, западає грудна клітка. Разом з тим спостерігається розростання кісткової тканини на реберних дугах – „рахітичні чотки”, з’являються „бугри” на черепі і „браслети” на епіфізах кінцівок. Внаслідок затримки процесів окостеніння кісток черепа значно збільшуються розміри голови, порушується розвиток зубів, запізнюється їх прорізування й утворення дентину. Хода стає скутою, суглоби опухають, можливе виникнення ознак тетанії. Кістки стають м’якими, легко ріжуться ножем, деформуються і не здатні протистояти механічному навантаженню. В крові різко зменшується вміст кальцію і фосфору, а в кістках – вміст фосфорнокислих солей кальцію. Спостерігаються втрата апетиту, апатія, диспепсичні явища (блювання, понос), анемія, нерідко спостерігається загибель тварин.

У хворих значно зменшується вміст гемоглобіну, порушується діяльність серцево-судинної системи, знижується артеріальний тиск, збільшується розміри серця. Спостерігається підвищена збудливість, пітливість, поганий сон.

Остеомаляція – захворювання організму, що характеризується розм’якшенням і деформацією кісток у результаті порушення мінерального обміну. У тварин знижується апетит (з’являється „лизуха” і поїдання неїстівних речовин), з’являється кульгавість, розхитуються зуби, викривляється або прогинається хребет, спостерігається швидка втомлюваність і залежування. Декальцинуються хвостові хребці і інші кістки скелета.

У старих людей і тварин при недостатній кількості або відсутності вітаміну D, порушеннях співвідношення в раціоні Ca:P, виникає остеопороз – розрідження губчастої і компактної речовини кісток у результаті розсмоктування кісткової тканини. Виникають спонтанні переломи.

Гіпервітаміноз. Виникає при надлишку в раціоні вітаміну D. З’являються гіперкальцинемія, явища диспепсії, порушуються травлення, серцева діяльність, різко знижується рівень продуктивності, кістки стають неміцними і можуть бути спонтанні переломи. За даних умов підвищується температура тіла і кров’яний тиск, значно збільшується концентрація кальцію в крові, спостерігається кальцифікація деяких тканин і органів – нирок, серця, легень, а також стінок кровоносних судин. Введення в організм додаткової кількості вітаміну А знімає токсичність надмірних доз вітаміну D.

Хімічна будова і властивості. Вітамін D є похідним вуглеводня циклопентанпергідрофенантрена. Вітамери D₂ і D₃ мають попередників (провітамінів): ергостерин, що міститься в рослинних кормах і дріжджах, і 7-дегідрохолестерин, що утворюється в тканинах тварин з холестерину. Обидва попередники перетворюються на вітаміни в підшкірній жировій клітковині під впливом ультрафіолетового проміння через ряд проміжних реакцій:

 

 

Вітамін D є безбарвною кристалічною речовиною з невисокою температурою плавлення, він не розчиняється у воді, але розчиняється в жирах і органічних розчинниках, при нагріванні до 125°C розкладається.

Природні джерела і потреба. Людина і тварини одержують як чистий вітамін D, так і у вигляді попередників. Найбільше ергостерину міститься в пекарних дріжджах (до 2% сухої маси), дещо менше в кормових. 7-Дегідрохолестерин утворюється з холестерину в шкірі при ультрафіолетовому опромінюванні. Обидва попередники складають 34 – 56% активності відповідних вітамерів. Активність вітаміну D визначається в інтернаціональних одиницях (ІО): 1 ІО = 0,025 мкг вітаміну D₂. В їжі та кормах натуральної вогкості міститься така кількість вітаміну D в мг, ІО: пивні дріжджі – 2,5 – 12,5 мг на 100 г; жовток яйця – 0, 0125 мг на 100 г; молоко – 0,00025 мг на 100 г; печінковий жир (тунець – 100 – 150 мг на 100 г; тріска – 0,125 – 0,750 мг на 100 г); сіно лугове, висушене на сонце 620 ІО на 1 кг; сіно лугове, висушене під навісом 210 ІО на 1 кг; сіно люцерни 570 – 300 ІО на 1 кг; кукурудзяний силос 150 ІО на 1 кг; зелені частини рослин, капуста, картопля – 0.

Людина і тварини потребують вітаміну D. Так, середня добова потреба у вітаміні для людини складає – 500 – 1000 ІО, корови – 5000 – 8000 ІО на 100 кг живої маси, вівцематок – 500 – 1000, свиноматок і кабанів – 1000 – 2000, поросят (на голову) – 250, курчат – 450 ІО.

Обмін вітаміну D в організмі. Вітамін D всмоктується в тонкій кишці. Процес всмоктування стимулюється наявністю в раціоні жирів і присутністю в химусі жовчі. У людини і щурів всмоктується близько 80% вітаміну D, що знаходиться в їжі, у інших хребетних, особливо у жуйних, менше. Через лімфатичну систему у вигляді хіломікронів і біокомплексів вітамін D потрапляє в загальне кровоносне русло, потім у печінку. Частина вітаміну зв’язується з a₂-глобулінами і переноситься в тканини. В організмі переважає вітамін D₃ (85% всіх вітамерів).

Основним депо вітаміну D є шкіра, де його міститься в 2 – 3 рази більше, ніж у печінці і крові. Надлишок вітаміну D і продукти його розкладання (хопростерин та ін.) виділяються з калом.

Значення вітаміну D в обміні речовин. Роль вітаміну в обміні речовин багатогранна. Перш за все, вітамін бере участь в регуляції співвідношення Ca : P у крові, стимулює їх всмоктування в кишках (підвищується проникність слизової оболонки), сприяє перенесенню іонів Ca²⁺ від стінки кишок в плазму крові і від плазми крові в кісткову тканину, активує діяльність лужної фосфатази в зонах окостеніння і підтримує в плазмі крові на певному рівні добуток концентрації [Ca²⁺]×[HPO₄^2-]. Існує зв'язок між регулюючою функцією вітаміну D і гормонами мінерального обміну – тиреокальцитоніном і паратгормоном. Вітамін D збільшує затримання іонів Ca²⁺ кістковою тканиною, засвоєння сірки хондроіцитами при утворенні хрящової тканини і остеоцитами – при синтезі оссеомукоїдів та оссеїна. При зменшенні концентрації іонів Ca²⁺ в крові вітамін D прискорює його перехід з кісток в кров.

Вітамін D є індуктором синтезу кальційзв’язуючого білка. Він посилює ДНК-залежний синтез РНК, що позитивно відображається на біосинтезі білків-переносників, відповідальних за всмоктування іонів Ca²⁺. Вітамін D посилює реакції окислювального фосфорилування і утворення фосфорних ефірів тіаміну. Він сприяє реабсорбції фосфатів, амінокислот і іонів Ca²⁺ з первинної сечі в плазму крові.

Антивітаміни. З деяких рослин і капусти була виділена речовина, яка володіє властивостями антивітаміна. Хімічна будова її не вивчена. Відомо, що в дозі 0,2 мкг/добу вона інактивує дію вітаміну D.

Застосування вітаміну D. Препарати вітаміну D використовують з профілактичною і лікувальною метою. Пологовому парезу корів можна запобігти, вводячи їм за декілька діб до пологів вітамін D. Вітамін D рекомендується вживати людині і тваринам при рахіті, остеопорозі, остеомаляції, тетанії поросят, переломах кісток, дерматитах в поєднанні з ультрафіолетовим опромінюванням.

Вітамін E.Вітамін E об’єднує групу природних і синтетичних речовин, які мають різний ступінь Е-вітамінной активності, названу токоферолами. Відкритий в 1922 р. як біологічний чинник, що оберігає людину і тварин від безплідності і порушення функцій розмноження. Тому його називають ще вітаміном розмноження (антистерильний).

Гіпо- і авітамінози. При недостатній кількості або відсутності вітаміну E в раціоні перш за все порушуються функції розмноження. У самців дегенерує епітелій насінних канальців, гальмується сперматогенез і згасають статеві рефлекси. У самок яєчник зберігає нормальну будову, але порушується розвиток плоду, що завершується абортом і безплідністю. Безплідність самок, на відміну від самців, в більшості випадків виліковна, якщо в раціон ввести потрібну кількість вітаміну E. Крім цього відсутність вітаміну Е негативно впливає на цілий ряд метаболічних процесів, а також структуру і функцію різних органів і тканин, насамперед на посмуговану м’язову тканину і м’язи серця. Це виявляється в міопатіях, м’язовій дистрофії яка у важких випадках закінчується паралічами мускулатури різних частин тіла. При гіповітамінозі порушується порозність клітинних мембран, зростає їх проникність, наступає розпад, особливо лізосом і мітохондрій. Відбувається гемоліз еритроцитів. Порушується фосфорний обмін, окислювальне фосфорилування, утворення АТФ у всіх тканинах і фосфагена в м’язах.

Авітаміноз, найчастіше спостерігається у свиней і, особливо, у курей, качок, індичок. Авітаміноз ембріонів птахів на 5 – 7-му добу розвитку завершується їх загибеллю.

Гіпервітаміноз.Вітамін Е не токсичний. При застосуванні його в лікувальній дозі ознак гіпервітамінозу не спостерігається.

Хімічна будова і властивості. Р. Еванс, О. Емерсон і Г. Емерсон у 1936 р. з масла зародків пшениці виділили дві речовини, які володіли Е-вітамінною активністю: a- і b-токофероли. Е-вітамінною активністю володіє також g-токоферол. Однак найбільшою біологічною активністю володіє a-токоферол. Якщо прийняти біологічну активність його за 100%, то активність b-токоферола складатиме – 40%, g-токоферола – 4 – 8%. Всі вони є похідними триметилгідрохінона і спирту фітола. Молекула токоферолів складається з хроманового ядра і залишку фітола:

 

b-Токоферол позбавлений метильної групи в положенні 7, g-токоферол – в положенні 5. Всі токофероли – жовті маслянисті рідини, добре розчиняються в жирах і органічних розчинниках, стійкі до нагрівання (навіть при 150 – 170°C зберігають активність), оптично активні, руйнуються під впливом ультрафіолетового опромінювання.

Природні джерела і потреба. Вітамін E синтезується в рослинах, дріжджах, водоростях. Деяка кількість токоферолів нагромаджується в м’ясі, салі, молоці, яєчному жовтку. Активність вітаміну вимірюється ІО: 1 ІО = 1 мг a-токоферол ацетату.

1 кг їжі та кормів натуральної вогкості містить такі концентрації вітаміну E, ІО: рослинні олії: (соняшникове – 35; соєве – 104; кукурудзяне – 100; облепіхове – 1680; бавовни – 70 – 100); зелені корми і силос – 20 – 50; сінна мука – 200; зерно 15 – 50; зародки зерна (пшениці – 150 – 300; кукурудзи – 150).

Добова потреба для людини у вітаміні Е точно не встановлена. Вважають, що орієнтовно в середньому вона становить 20 – 30 ІО, половина з яких припадає на a-токоферол. Для молочних корів і биків-виробників на добу потрібно 300 – 500 вітаміну E на 100 кг живої маси, телят – 20 –40, вівцематок – 30 – 50, свиноматок і кабанів – 60 – 100 ІО.

Обмін вітаміну E в організмі. До 80% прийнятого з харчами вітаміну E всмоктується в тонкій кишці. Депонується в печінці, жировій тканині, менше – в м’язовій, міокарді, наднирниках, селезінці, плаценті. В гепатоцитах і клітинах слизової оболонки кишечника щурів, наприклад, 50 – 60% a-токоферола сконцентровано в мітохондріях, 15 – 20% – в мікросомах і гіалоплазмі. Надлишок токоферолів і продукти їх розпаду виділяються в основному з калом, причому, токофероли не зазнають ніяких перетворень. У сечі виявляються продукти розпаду вітаміну E у вигляді хіноїдних сполук.

Значення вітаміну E в обміні речовин. Вітамін E сприяє біосинтезу білків, впливаючи на синтез молекул іРНК. З наявністю в клітинах вітаміну E пов’язана активність ферментів, що містять сульфгідрильні групи. Він бере участь у клітинному диханні як переносник електронів. З наявністю в тканинах достатньої кількості токоферолів пов’язані процеси синтезу убіхінона. Вітамін необхідний для утворення креатину і фосфагена, біосинтезу фосфатидів, ацетилхоліну, зв’язування протромбіна і перетворення каротинів у вітамін А. Токофероли, являючись природними антиоксидантами, оберігають тканини від накопичення перекисних сполук. З наявністю токоферолів пов’язана міцність мембран.

Антивітаміни. Антагоністами вітаміну E є альдегіди і кетон, які утворюються при гіркненні ліпідів і, особливо, жирів.

Застосування вітаміну E. Раціон, багатий вітаміном E, і препарати вітаміну E застосовують при лікуванні м’язової дистрофії, порушенні функцій статевого апарату, білом’язової хвороби. Вітамін застосовується з профілактичною метою. Його додавання до раціону оберігає від епідемічних абортів, усуває парези і паралічі. Невеликі добавки вітаміну E стабілізують масляні розчини вітамінів А і D і оберігають масла від гіркнення.

Вітамін К. Вітамін К складається з чотирьох природних форм – вітаміну K₁ (філохінона) і вітаміну К₂ (фарнохінона), К₃ і К₄. У 1942 р. О.В. Палладіним і M.M. Шемякіним був отриманий їх синтетичний аналог – вікасол. Біологічна активність філохінонів неоднакова. Вітамін К₁ у 1,5 рази активніший за вітамін К₂, а активність вітаміну К₃ у 3 – 4 рази більша за активність вітаміну К₁. Серед синтетичних аналогів найбільшу активність проявляє метинон, однак він відзначається поганою розчинністю і подразнюючим впливом на слизові оболонки, що значно обмежує його використання. Вітамін К називають антигеморагічним вітаміном.

Гіпо- і авітамінози. При недостатній кількості або відсутності в раціоні вітаміну К у людини і тварин виникає геморагічний діатез, крововиливи (підшкірні, носові, внутрішньом’язові, порожнинні), знижується здатність крові зсідатися і знижується в ній рівень протромбіна. Виникають явища анемії.

Найбільш чутливі до недостатньої кількості вітаміну: людина, птахи, менше – велика рогата худоба. Курчата гинуть через 2 – 3 тижні після початку авітамінозу.

Гіпервітаміноз. Надлишок вітаміну не викликає гіпервітамінозу.

Хімічна будова і властивості. Вітамери К – похідні нафтохінона з ізопреновими бічними ланцюгами різної довжини. Вітамін K₁ включає ядро нафтохінона і залишок фітола:

 

Вітамін К₂ відрізняється від попереднього будовою бічного ланцюга. До його складу входить від 30 до 45 атомів вуглецю і від 6 до 9 подвійних зв’язків. Формула вітаміну К₂ має такий вигляд (n -число мономерів від 5 до 8):

 

У клінічній практиці застосовується натрієва сіль дисульфітного похідного 2-метил-1,4-нафтохінона – вікасол:

 

Вітамін К₁ – є жовтою маслянистою рідиною, нерозчинною у воді, нестійкою при нагріванні в лужному середовищі і при ультрафіолетовому опромінюванні. Вітамін К₂ – жовті кристали, з температурою плавлення 54°C, не розчиняються у воді, але розчиняються в органічних розчинниках.

Вікасол – це безбарвні кристали, які добре розчиняються у воді, мають температуру плавлення 105 – 106°C, при дії сонячного світла перетворюються в димер.

Природні джерела і потреба. Джерелами вітаміну К є зелені частини рослин, в мг на 100 г сухої маси: люцерна – 1,7 – 3,4; лугова трава – 1,7; капуста – 0,6 – 3,4; шпинат – 4,0 – 6,0; гарбуз – 4,0; горох – 0,7; морква та ягоди шипшини – по 0,08.

З продуктів тваринного походження: печінка – 0,4 – 0,8; яйця – 0,08; м’ясо великої рогатої худоби – 0,8 і рибна мука.

У людини, дорослих жуйних і свиней потреба у вітаміні може частково задовольнятися за рахунок бактерійного синтезу в харчовому каналі.

Добова потреба людського організму за О.В. Палладіним складає 15 мг (в перерахунку на вікасол). Телятам і поросятам при ранньому відбиранні слід додавати в корми вітамін К з розрахунку 1 – 5 мг/кг корму. Особливо чутливі до недостатньої кількості вітаміну птахи. Курчатам, бройлерам в корм додається вітамін К в дозі 1 – 2 мг/кг корму або 2% сіно люцерни.

Обмін вітаміну К в організмі. Вітамін К всмоктується разом з ліпідами в краніальних ділянках тонкої кишки. Ці процеси активуються жовчю. 25 – 51% введеного в організм вітаміну депонується в мікросомах печінки. Частина вітаміну депонується в тканинах міокарду, селезінки, в ретикулоендотеліальній системі.

Метаболіти вітаміну К виділяються в основному з сечею, у вигляді кон’югатів з глюкуроновою кислотою, частково – з калом.

Значення вітаміну К для обміну речовин. Вітамін К бере участь в біосинтезі компонентів, необхідних для зсідання крові.

За його участю в гепатоцитах утворюється протромбін, який при необхідності переходить в тромбін (без нього неможливе перетворення фібриногена у фібрин).

Крім антигеморагічної дії вітамін К виявляє також позитивний вплив на окисно-відновні процеси в організмі. Вітамін К є простетичною групою ферменту менадіонредуктази. Він бере участь у перенесенні електронів від відновленого НАДФ∙Н₂ на молекулярний кисень через систему цитохромів, а також є стимулятором процесів окислювального фосфорилування, в результаті яких здійснюється синтез макроергічних сполук, зокрема, АТФ, КФ та ін. З присутністю вітаміну К в тканинах пов’язана активність креатинкінази, гексокінази і міозинової АТФ-ази. Вітамін К стимулює біосинтез білків крові – альбумінів і глобулінів, ферментів амілази, пепсину, трипсину, ліпази і ентерокінази. Існує синергізм і взаємозамінність вітамінів К і E в реакціях енергетичного обміну. Вітамін К запобігає токсичній дії вітаміну А при гіпервітамінозі.

Антивітаміни. Для вітаміну К існує декілька антивітамінів: дикумарол – міститься в тухлому конюшиновому сіні, саліцилова кислота, дифтіокол, тримексан (в 50 разів активніше дикумарола) та ін.:

Застосування вітаміну К. Вітамін К та його препарати (метинон, вікасол та ін.) використовують для лікування геморагій, кровотеч після хірургічного втручання, гепатитах, хронічних виразках, К-авітамінозах, отруєннях дикумарином.

Вітамін F. Вітамін F є комплексом ненасичених жирних кислот, які не можуть синтезуватися в організмі людини і тварини. Це лінолева, ліноленова і арахідонова кислоти.

Гіпо- і авітамінози. Причиною гіпо- і авітамінозів є недостатня кількість або повна відсутність у раціоні ненасичених вищих жирних кислот. Ознаки F-авітамінозу у людини не відомі. У тварин виникає сухість і лущення шкіри, випадає шерсть і спостерігається кільчасте відкладення лупи на лапах, вухах і хвості, відмирає кінчик хвоста, затримується ріст, порушується лактація і репродукція. Ряд ділянок шкіри уражаються дерматитами, в стінках кровоносних судин відкладається надлишок холестерину, порушується їх еластичність, утворюються атероматозні бляшки у коронарних судинах, що призводить до розвитку атеросклерозу, наступають розриви судин і крововиливи.

Гіпервітамінози не спостерігаються.

Хімічна будова і властивості. Для ненасичених жирних кислот, які складають вітамін F, характерні подвійні зв’язки:

 

Найбільшою біологічною активністю володіє арахідонова кислота, однак у харчових продуктах її міститься незначна кількість. Ліноленова кислота малоактивна й основна її роль заключається в активації лінолевої кислоти, яка міститься у продуктах у значній кількості. При наявності піридоксину лінолева кислота перетворюється на ліноленову та арахідонову:

Лінолева кислота g-Ліноленова кислота Арахідонова кислота

Останнім часом до речовин, які володіють F-вітамінною активністю також відносять нонадекадеїнову, ейкозадеїнову і октадекатрієнову кислоти. Ненасичені жирні кислоти, що складають вітамін F, – це безбарвні олієподібної консистенції рідини, які не розчиняються у воді і розчиняються в органічних розчинниках, киплять при високих температурах (лінолева – 182°C, ліноленова – 184°C).

Природні джерела і потреба. Ненасичені жирні кислоти містяться переважно у рослинних оліях: горіховій (63 – 76%), маковій (63 – 74%), соняшниковій (52 – 64%). Лінолева кислота входить до складу тригліцеридів рослинних олій і тваринних жирів (китового). До 30% залишків ліноленової кислоти міститься в тригліцеридах льняної олії, до 55% – перилевої олії. Арахідонова кислота – складова частина жирів рослин бобів. Добрим джерелом арахідонової кислоти є олія земляного горіха – арахісу.

Потреба людини і тварин у вітаміні F вивчена недостатньо. Добова потреба в поліненасичених жирних кислотах за даними деяких дослідників складає 2 – 10 г.

Обмін вітаміну F в організмі. Вітамін F поступає в організм у складі жирів. Перетравлювання і всмоктування їх аналогічно перетравлюванню і всмоктуванню жирів. Відкладається в печінці, потім з током крові поступає в різні тканини і клітини. Служить сировиною для біосинтезу більшості ліпідів. Ліпіди наднирників містять близько 20% залишків арахідонової кислоти. Обмін ненасичених жирних кислот протікає звичайним шляхом.

Значення вітаміну F для обміну речовин. Біологічна активність вітаміну пов’язана з наявністю в його молекулі подвійних зв’язків. Бере участь у обміні ліпідів, у посиленні ліпотропного впливу холіна, сприяє виділенню надлишку холестерину з організму, утворюючи з ним розчинні стериди. Стінки кровоносних і лімфатичних судин після видалення нерозчинних ефірів холестерину набувають еластичності і стійкості. Впливає на стан шкірного і шерстного покриву, репродукцію і молочну продуктивність.

Вітамін F стимулює дію деяких вітамінів (С, В₁, В₆). Вітамін B₆ сприяє біосинтезу тканинами деяких жирних кислот, що входять до складу вітаміну F.

Є дані відносно позитивного впливу вітаміну F при захворюваннях ендокринних залоз (гіпотиреозі), а також при різних дерматитах та екземах.

Антивітаміни не встановлені.

Застосування вітаміну F. У клінічній практиці застосовують лінетол – суміш тригліцеридів трьох жирних кислот, що складають вітамін F. Його одержують з льняної і соняшникової олій. Використовується при лікуванні опіків. При вживанні всередину оберігає організм від атеросклерозу.

УбіхІнон. Убіхінон був відкритий у 1955 р. у складі жирів. Назва вітаміну дана у зв’язку з повсюдним розповсюдженням його в клітинах.

Гіпо- і авітамінози вивчені недостатньо.

Гіпервітамінози не відомі.

Хімічна будова і властивості. Вітамін є похідним хінона, який містить метильну, дві метоксильних групи в ядрі і угрупування ізопрена, що складається з 6 – 10 мономерів – в бічному ланцюзі:

 

Якщо бічний ланцюг містить шість мономерів (n=6), то убіхінон позначають УХ₆. У ссавців переважає УХ₁₀ (n=10), у комах – УX₉ (n=9) або УХ₁₀, у рослин – УХ_8-10 і т.д. Убіхінон – безбарвна кристалічна речовина, нерозчинна у воді і розчинна в органічних розчинниках.

Природні джерела і потреба. Убіхінон присутній у всіх живих організмах. Сам вітамін може синтезуватися в організмі тварини з бензохінона і поліізопренового ланцюга. Вітамін знайдений в мітохондріях, мікросомах і розчинній фракції клітин. Багато його міститься в тканинах міокарду. Потреба в цьому вітаміні не вивчена.

Обмін вітаміну в організмі. Організми одержують убіхінон з їжею та кормами і частково в результаті синтезу власними тканинами. Обмін вітаміну в організмі вивчений недостатньо.

Значення вітаміну для обміну речовин. Убіхінон – обов’язковий компонент дихального ланцюга при біологічному окисленні. Локалізується на внутрішніх мембранах мітохондрій, бере участь у перенесенні електронів і протонів у дихальному ланцюзі на ділянці між флавопротеїдом і цитохромом b. Біологічна дія вітаміну як кофермента основана на його здатності до оборотних окисно-відновних перетворень. Він акцептує протони і електрони, що поставляються різними дегідрогеназами (СДГ, ЛДГ, МДГ, АДГ), і передає їх у цитохромний ланцюг.

Антивітамінине встановлені.

Застосування вітаміну. Убіхінон застосовується в клініці. Були отримані позитивні результати при лікуванні деяких серцево-судинних захворювань, зокрема, інфаркту міокарду.