Водорозчинні вітаміни

Водорозчинні вітаміни не розчиняються в жирах і багатьох органічних розчинниках, але добре розчиняються у воді, термолабільні, не стійкі до змін рН, не можуть депонуватися в тканинах. Є складовими частинами ферментів і безпосередніми учасниками більшості реакцій обміну речовин у всіх живих, організмах.

До водорозчинних відносяться вітаміни B₁, B₂, B₃, В₅, B₆, Вс, B₁₂, H, С і P.

Вітамін В₁. Вітамін В₁ (тіамін) – один з перших вітамінів, відкритих наукою. Вивчення вітаміну було пов’язано із з’ясуванням захворювання „бері-бері”, поширеного в країнах Південно-східної Азії.

Гіпо- і авітамінози. При недостатній кількості або відсутності в раціоні вітаміну В₁ розвиваються гіпо- і авітамінози. У людини і тварин В₁-авітаміноз екзогенного походження пов’язаний перш за все з неповноцінністю харчування.

Важливе значення в етіології авітамінозу відіграють також ендогенні фактори, а саме:

а) підвищена потреба в ньому при різних захворюваннях (тиреотоксикозі, алкоголізмі), а також під час вагітності і лактації;

б) порушення всмоктування вітаміну В₁ внаслідок розладу секреторної функції тонкої кишки;

в) руйнування вітаміну В₁, у травному каналі внаслідок розвитку в ньому патологічної мікрофлори, зокрема бацил, що містять тіаміназу.

У людини найбільш ранніми проявами нестачі вітаміну В₁ є втрата апетиту, порушення секреторної і моторної функцій кишок. Спостерігаються також порушення з боку нервової системи: підвищена збудливість, боязливість, схильність до галюцинацій, втрата здатності до зосередження та втрата пам’яті на недавні події, порушення розумової діяльності. При більш тривалій відсутності вітаміну В₁ виникає втрата чутливості, сильні болі по ходу нервових волокон, особливо в нижніх кінцівках, розвивається м’язова слабкість, у важких випадках – атрофія м’язів, параліч спочатку нижніх, а потім і верхніх кінцівок, кахексія (виснаження). Останні симптоми особливо характерні для важких форм В₁-авітамінозу, внаслідок яких розвивається захворювання „бері-бері”. За В.Б. Спіричевим, розрізняють три форми захворювання „бері-бері”:

1. Суха, або поліневритна, форма, коли на перший план поряд з кахексією виступають порушення периферичної нервової системи;

2. Форма, при якій крім явищ поліневриту спостерігається також порушення діяльності серцево-судинної системи з ураженням серцевого м’яза;

3. Перниціозна форма, при якій досить швидко настає смерть внаслідок гострої серцевої недостатності.

Що стосується тварин, то до недостатньої кількості в раціоні вітаміну B₁ найбільш чутливі птахи, телята, ягнята, коні, свині, собаки і хутрові звірі. При цьому спостерігаються порушення нервової діяльності (парези і паралічі), серцево-судинної системи (стенокардія), харчового каналу (зменшується секреція травних залоз, атонія, відсутність апетиту), різко падає рівень продуктивності. У птахів на ранніх стадіях авітамінозу виникають судоми м’язів шиї, у свиней порушується ритм роботи серцевого м’яза. Розвивається гіперглікемія, ацидоз, в крові нагромаджується багато піровиноградної кислоти, в підшлунковій залозі дегенерують острівці Лангерганса, в наднирниках – хромафінна тканина, в різних ділянках нервової системи – нейрони. Розвиваються крововиливи, парези, паралічі, спостерігається різке виснаження і наступає смерть.

Гіпервітаміноз. Гіпервітаміноз вітаміну B₁, як і більшості вітамінів групи В, зазвичай не спостерігається.

Хімічна будова і властивості. Вітамін В₁ є похідним двох сполук – тіазола (4-метил-5-оксіетилтіазола) і піримідина (2-метил-5-оксиметил-6-амінопіримідина):

 

Вітамін B₁ – білий кристалічний порошок гіркий на смак, з характерним запахом, в кислому середовищі стійкий до нагрівання до 140°C, в лужному – перетворюється на тіохром.

Природні джерела і потреба. Вітамін B₁ синтезується тканинами рослин і мікробами. В 1 кг міститься вітаміну B₁, мг: пивні дріжджі – 68,6; пекарські дріжджі – 30,0; трава (різнотрав’я, конюшина, люцерна) – 10,0; зерно ячменю – 3,1; картопля – 1,0. Невелика кількість вітаміну міститься також у продуктах тваринного походження: печінці – 0,04, м’ясі – 0,01 – 0,04.

Потребу у вітаміні організми задовольняють за рахунок екзогенного тіаміну (людина) і часткового бактерійного синтезу в харчовому каналі (ВРХ). Тіамін у жуйних (головним чином у рубці) синтезується бактеріями виду Flavobacterium vitarumen. Вміст вітаміну зменшується у міру переходу від рубця до сичуга.

Для людини добова потреба значною мірою залежить від віку, фізичного навантаження та фізіологічного стану організму і становить 2 – 3 мг на добу для дорослих і 0,5 – 2 мг для дітей і підлітків.

Добова потреба у вітаміні, наприклад, для свиней складає 1 – 1,8 мг на 1 кг сухої речовини корму, телят – 8 – 15 мг на голову, ягнят – 2 – 4 мг на голову.

Обмін вітаміну B₁ в організмі. Організм одержує вітамін разом з харчами і за рахунок синтезу мікробами харчового каналу. Екзогенний тіамін поступає у вільному, етерифікованому і частково в зв’язаному вигляді. Дві останні форми розщеплюються в кишках під впливом відповідних гідролаз з утворенням вільного тіаміну. З током крові після всмоктування він швидко поступає до всіх органів і тканин. Частина тіаміну в печінці фосфорилується. Найбільші концентрації вітаміну виявлені в міокарді (до 360 мкг на 100 г), а також у печінці, мозку, легенях, нирках і наднирниках. Надлишок тіаміну і продукти його розпаду виділяються з сечею і частково з калом.

Значення вітаміну В₁ для обміну речовин. Біологічне значення тіаміну перш за все обумовлено його коферментними функціями. Тіамін, який поступає в тканини з током крові, може фосфорилуватися під впливом ферменту тіамінпірофосфокінази. Тіамінпірофосфат складає 70 – 90% всіх фосфорних ефірів тіаміну тканин, решта кількості припадає на тіамінмонофосфат і тіамінтрифосфат. Тіамінпірофосфат є коферментом піруватдекарбоксилази, яка каталізує окислювальне декарбоксилування піровиноградної і інших a-кетокислот:

 

Однією з основних хімічних реакцій, в яких бере участь тіамінпірофосфат, є декарбоксилування піровиноградної кислоти – кінцевого продукту анаеробного розпаду вуглеводів. Під впливом піруватдекарбоксилази відбувається декарбоксилування піровиноградної кислоти з утворенням ацетил-KoA. Якщо в організмі недостатня кількість тіаміну, то фермент не синтезується, в тканинах нагромаджується піровиноградна кислота, виникає явище ацидозу, при якому руйнуються клітини, перш за все, нервової системи. Це призводить до розвитку в організмі ряду патологічних порушень, які характерні для гіпо- і авітамінозів B₁. Крім того, тіамінпірофосфат входить до складу понад 30 ферментів, що належать до різних класів. Зокрема, він входить до складу молекули 2-оксоглутаратдегідрогенази, яка каталізує окислювальне декарбоксилування a-кетоглутарової кислоти до янтарної. Є складовою частиною транскетолази, що здійснює перенесення двовуглецевого залишку (активного гліколевого альдегіду) від ксилулозо-5-фосфата на рибозо-5-фосфат.

Тіамін прискорює реакцію дегідрування янтарної кислоти, оберігає вітамін С від окислення, забезпечує стабільність концентрації вітаміну B₆ в тканинах, сприяє біосинтезу нуклеїнових кислот, білків, глюкози, глікогену і жирів у різних тканинах організму.

Антивітаміни. Антивітаміни діляться на дві групи – структурні аналоги тіаміну і тіамінази. Структурні аналоги можуть входити до складу молекул карбоксилази, витісняти з них тіамін, викликаючи гальмування їх дії.

До них відносяться такі речовини:

 

 

Тіамінази здатні розщеплювати молекулу тіаміну на дві неактивні частини: піримідинову і тіазольну.

Застосування вітаміну B₁. Препарати вітаміну (тіамінбромід або тіамінхлорид) і раціон, багатий тіаміном, застосовують при лікуванні поліневритів і невритів, неврозів, стенокардії, нефриту, опіків, ахілії та ін.

Вітамін B₂. Вітамін B₂ (рибофлавін) вперше був виділений із сироватки молока і названий лактофлавіном. Він входить до складу „жовтого дихального ферменту”.

Гіпо- і авітамінози. Ранніми ознаками арибофлавінозу є характерні ураження слизових оболонок губ, ротової порожнини, внутрішніх органів. Досить типовим є своєрідний глосит – з’являються виразки в ротовій порожнині, запалений язик стає пурпурно-червоним, шорстким, грибовидні сосочки ущільнюються, з’являються тріщини. Виникають себорейні дерматити та екземи (особливо в області очних ямок, вух і грудей), порушується нормальне відтворення кишкового епітелію, що призводить до виразок слизової оболонки харчового каналу, знижується загальна стійкість організму проти інфекцій, сповільнюються процеси регенерації.

Досить характерним є ураження органів зору – васкуляризується рогівка, в ній розвивається помутніння, виникають кон’юнктивіти і кератити, анемія, з’являється світлобоязнь. Спостерігаються також зміни з боку нервової системи – апатія, головний біль, парестезії, почуття жару в ступнях ніг. Спостерігається м’язова слабкість, зниження температури тіла, падає пульс, зниження працездатності, особливо здатності до розумової праці.

Першою ознакою гіповітамінозу у тварин є затримка росту, зменшення приросту, надмірна витрата кормів, висока смертність. У ссавців на спині випадає шерсть. У птахів, крім того, розвивається різко виражена слабкість ніг, опухання суглоба п’яти, викривлення і скручування пальців по типу „кулака”. Авітаміноз викликає високу смертність ембріонів (свиней і птахів).

Хімічна будова і властивості. Вітамін B₂ – похідне гетероцикла ізоалоксазина і спирту рибітола:

 

Вітамін B₂ – кристалічна речовина жовто-оранжевого кольору зі специфічним запахом, гірка на смак, розчиняється у воді, не розчиняється в органічних розчинниках, водні розчини флуоресціюють, стійка до нагрівання (до 120°C) і розкладається при ультрафіолетовому опромінюванні.

Природні джерела і потреба. Джерелами вітаміну є продукти тваринного, рослинного і бактерійного походження. Організм тварин не може синтезувати рибофлавін. Деяку кількість рибофлавіну організм (наприклад, коні, рогата худоба) одержує в результаті його синтезу мікроорганізмами харчового каналу. Значна кількість його міститься в сироватці молока (2 мг на 100 г), сирові (4,6 – 6,02 мг на 100 г), пивних і пекарних дріжджах (4,0 – 8,0 мг на 100 г) овочах і фруктах (0,01 – 0,08 мг на 100 г).

Добова потреба у вітаміні B₂ для дорослої людини становить 2,5 – 3,5 мг на добу і від 1 до 3 мг для дітей, для телят складає 4 – 8 мг, ягнят – 1,5, свиней – 2 – 4, курчат – 2,5 – 3 мг/кг корму.

Обмін вітаміну B₂ в організмі. Рибофлавін в організм поступає з їжею у вільному і зв’язаному стані. До 50% рибофлавіну зв’язано з білками. Під впливом протеолітичних ферментів і соляної кислоти зв’язана форма вітаміну розщеплюється до білка і рибофлавіну. Рибофлавін всмоктується в тонкій кишці. Після всмоктування він фосфорилується в слизовій оболонці кишок, тканинах печінки, нирок і інших органів, оскільки вітамінними властивостями володіє не вільна, а фосфорильована форма вітаміну В₂:

 

Під впливом специфічних ферментів фосфорильована форма перетворюється на моно- і динуклеотиди. При цьому утворюється два коферменти: флавінмононуклеотид (ФМН) і флавінаденіндинуклеотид (ФАД):

 

Рибофлавін + АТФ ФМН + АДФ;

 

ФМН + АТФ ФАД + Пірофосфат.

 

Більшість флавінових ферментів (ФФ) містять ФАД:

 

У молекулах багатьох флавінових ферментів містяться метали, які виконують, мабуть, функції фіксатора семіхінонових форм рибофлавіну, що бере участь в перенесенні електронів і протонів в дихальному ланцюзі.

Надлишок вітаміну і продукти його розпаду виділяється з сечею, калом і потом.

Значення вітаміну B₂ для обміну речовин. Рибофлавін – складова частина більш ніж 60 флавінових ферментів, які беруть участь у клітинному диханні й інших реакціях обміну речовин. Частина ферментів – НАД∙Н₂-цитохром-с-редуктаза і НАДФ∙Н₂-цитохром-с-редуктаза – є акцепторами водню і його переносниками.

Здатність флавінових ферментів бути переносником водню пояснюється наявністю в ядрі ізоалоксазина в 1-му і 10-му положеннях подвійних зв’язків, по місцю розриву яких і приєднується водень:

де R – залишок нуклеотида і білок-носій. Після приєднання водню ФФ стає безбарвним. Обмін рибофлавіну тісно пов’язаний з обміном білків, нуклеїнових кислот, вуглеводів, ліпідів, з окислювальним фосфорилуванням та ін.

Антивітаміни. Антагоністами рибофлавіну є його структурні аналоги – дихлорриботилізоалоксазин, динітрофеназин, ізорибофлавін та ін.

Застосування вітаміну B₂.Рибофлавін і природні джерела, багаті ним, використовуються при лікуванні багатьох захворювань (променевої хвороби, гепатитів, дерматитів, іритів, кератитів) і авітамінозів.

Вітамін B₃. Вітамін B₃ (пантотенова кислота) іноді називають антидерматичним вітаміном. Вперше виділений із рисових висівок і тканин печінки.

Гіпо- і авітамінози. При недостатній кількості або відсутності вітаміну в раціоні у людини спостерігається слабкість, швидка втомлюваність, парестезії (оніміння) кінцівок, дерматити, схильність до інфекційних захворювань, зниження кислотності шлункового соку. У тварин спостерігається втрата шерсті (у птахів – пір’я), з’являються струпи у очних ямок, у кутках рота, виникають поноси, порушується координація рухів, знижується кров’яний тиск, затримується і зупиняється ріст, зменшується продуктивність і опірність організму до хвороб (гальмується вироблення антитіл), наступає смерть. Авітаміноз характерний для свиней, собак і птахів. Його причиною є одноманітний безвітамінний корм, надмірне використання антибіотиків та ін.

Гіпервітамінози. Пантотенова кислота не токсична і ознак гіпервітамінозів не має.

Хімічна будова і властивості. В утворенні пантотенової кислоти беруть участь a-, g-діоксі-b-диметилмасляна кислота і b-аланін:

Вітамін є маслянистою рідиною ясно-жовтого кольору, добре розчинною у воді, оптично активною, нестійкою до дії кислот або лугів (гідролізується) і до високих температур.

Природні джерела і потреба. Вітамін синтезується всіма рослинами, дріжджовими клітинами, багатьма мікробами, у тому числі і тими, що мешкають в передшлунках жуйних і кишках. Багаті вітаміном кормові дріжджі (20,0 мг на 100 г), печінка (7 мг на 100 г), яйця (6,3 мг на 100 г), внутрішні органи тварин (3 – 4 мг на 100 г), а також рисові висівки, картопля, морква. Добова потреба людини у пантотеновій кислоті становить 7 – 10 мг на добу і повністю задовольняється за рахунок харчових продуктів та синтезу її мікрофлорою кишок. Ягнятам і телятам на добу вимагається 6 – 20 мг вітаміну на голову, свиням – 12 – 15 мг/кг корму, с/г птахам – 2 – 8 мг/кг корму.

Обмін вітаміну B₃ в організмі. Вітамін, що міститься в раціоні і синтезований мікрофлорою (головним чином кишковою паличкою), поступає після всмоктування в кровоносне русло і розноситься до всіх органів і тканин, депонується в печінці, частково – в нирках, міокарді і скелетних м’язах. В організмі вітамін в основному зв’язаний з білками (кров) і входить до складу KoA.

Пантотенова кислота і продукти її розпаду виводяться з організму з калом і сечею. Кількість виділеної з організму пантотенової кислоти завжди більша ніж поступила (за рахунок бактерійного синтезу вітаміну).

Значення вітаміну B₃ для обміну речовин. Вітамін B₃ є складовою частиною KoA, отриманого вперше в чистому вигляді Ф. Липманом (1945 р). KoA складається з трьох частин – залишку тіоламіна (1), залишку пантотенової кислоти (2) і залишку 3¢-фосфоаденозин-5¢-дифосфата (3):

KoA впливає на обмін речовин, бере участь у біосинтезі й окисленні ліпідів, вуглеводів, у функціонуванні циклу трикарбонових кислот, утворенні ацетилхоліну, порфіринів, глюкозаміна, гіпурової кислоти і т.д. KoA функціонує як проміжний акцептор і переносник ацилів, утворюючи відповідні ацил-КоА (ацетил-, бутирил-, сукциніл-, малоніл-КоА). При цьому відбувається їх активація, оскільки залишок карбонової кислоти зв’язується з SH-групою KoA макроергічним ацилтіоефірним зв’язком (–СО~S–KoA). Особливе значення має ацетил-КоА („активна оцтова кислота”). Це головний продукт проміжного обміну ліпідів, вуглеводів і білків. Це основне „паливо” для циклу трикарбонових кислот та сировина для біосинтезу багатьох сполук.

Антивітаміни. Вони найчастіше представлені структурними аналогами вітаміну B₃ (пантоїлтаурин, пантоїлпропаноламін, w-метилпантотенова кислота та ін.). Антивітаміни блокують утворення молекул KoA. Сульфопантотенова кислота використовується як бактерицидний препарат.

Застосування вітаміну B₃. Пантотенат кальцію використовується при лікуванні поліневритів, екземи, опіків, атонії харчового каналу та ін.

Вітамін В₅ (PP). Відкриття вітаміну В₅ (нікотинаміду) пов’язано з вивченням природи хвороби пелагри. Хвороба відома з XVIII століття в країнах, де основним продуктом живлення була кукурудза (Іспанія, Італія та ін.). Лише К. Функ в 1914 р. встановив, що причиною хвороби є відсутність якогось вітаміну. Ним виявилася нікотинова кислота і її амід.

Гіпо- і авітамінози. При недостатньому надходженні до організму людини або при білковому голодуванні виникає захворювання, яке дістало назву „пелагра”. Для неї характерними є три групи симптомів: дерматит, діарея і деменція. У зв’язку з чим вона дістала назву хвороби „трьох Д”.

Дерматит виявляється в тому, що шкіра на відкритих ділянках тіла червоніє, стає шорсткою, покривається пухирцями, які лопаються, утворюючи виразки, темно-коричневі плями. Особливо уражаються кисті рук, шия, шкіра обличчя. Зміна шкірного покриву досить характерна для пелагри, однак це спостерігається не у всіх хворих.

Друга група симптомів пелагри – порушення функцій органів травлення (діарея). При цьому спостерігається запалення слизових оболонок ротової порожнини, язик стає червоним, блискучим, з’являються тріщини. В процесі травлення зменшується вміст соляної кислоти в шлунку, виникають поноси, нудота і, як наслідок, виснаження організму.

Третя група симптомів, яка виникає в особливо важких випадках, – розлад діяльності нервової системи, втрата пам’яті, марення, недоумство (деменція). Пелагра може протікати в хронічній рецидивуючій формі протягом кількох років. Загострення хвороби найчастіше спостерігається на початку весни і затухає влітку і восени.

Серед тварин гіпо- і авітамінози найчастіше зустрічаються у поросят, молодих собак, курчат, індичат і качат. Вони розвиваються при недостатній кількості вітаміну, білків і триптофана в кормах, при тривалому годуванні тварин зерном кукурудзи або кукурудзяним силосом, вареною картоплею і недостатній кількості зелених кормів у раціоні. Порушується структура і функції шкіри (вона стає зморшкуватою, потовщеною, утворюються струпи), з’являються розлади з боку харчового каналу (понос), нервово-м’язового апарату (судоми), погіршується апетит, сповільнюється і зупиняється ріст і різко знижується рівень продуктивності. Виникають атрофічні явища в тканинах шкіри, м’язів, кісток, печінки, залоз внутрішньої секреції, кишок (на слизовій оболонці сліпої і ободової кишок з’являється сирний наліт), розвивається анемія. У собак слизова оболонка язика темніє („чорний язик”). У свиней з’являються дерматити на вухах, у птахів уражаються суглоби, знижується продуктивність, наступає масова загибель, особливо молодняка.

Гіпервітамінози. Виявляються при надлишку в організмі вітаміну В₅. Призводять до ушкодження нервової системи і епітеліальних покривів.

Хімічна будова і властивості. Вітамін PP представлений двома хімічними сполуками – нікотиновою кислотою та її амідом. Нікотинова кислота в організмі легко перетворюється на амід за участю АТФ:

Їх хімічна назва – 3-піридинкарбонова кислота і нікотинамід. Нікотинова кислота і її амід – кристалічні безбарвні речовини, розчиняються у воді і етанолі, стійкі до високих температур.

Природні джерела і потреба. Вітамін широко поширений у природі, частково синтезується мікрофлорою харчового каналу за наявності в раціоні достатньої кількості триптофана. Багаті вітаміном дріжджі (28 – 112 мг на 100 г), печінка (22 мг на 100 г), м’ясо (2,7 – 6,8 мг на 100 г), гречка (4,4 мг на 100 г). Невелика кількість міститься у пшеничних висівках, рибному і м’ясокістковому борошні, зерні вівса і гороху, сіні конюшини і люцерни.

Потреба дорослої людини у вітаміні В₅ становить 15 – 25 мг на добу для дітей – 5 – 15 мг на добу залежно від віку.

Потреба тварин у вітаміні різна. Коням рекомендується давати 0,1 мг вітаміну на 1 кг сухої маси корму, телятам – 0,3 – 0,5, ягнятам – 0,1 – 0,6, свиням – 10, поросятам – 12 – 20, птахам – 8 мг/кг.

Обмін вітаміну В₅ в організмі. Всмоктування вітаміну екзо- і ендогенного походження відбувається в тонкій кишці, частково в інших відділах харчового каналу. У всеїдних і м’ясоїдних організмах з нікотинової кислоти в тканинах утворюється нікотинамід, який використовується для біосинтезу ферментів і інших потреб. Вітамін і продукти його розкладання виділяються в основному з сечею, менше – з калом і потом. У жуйних тварин вітамін використовується тканинами у вигляді нікотинової кислоти, а її надлишок виділяється з сечею у вільному або зв’язаному стані.

Значення вітаміну В₅ для обміну речовин. Нікотинамід є складовою частиною багатьох ферментів, що беруть участь в процесах біологічного окислення. В молекулу ферментів входить у вигляді коферментів – нікотинамідаденіндинуклеотида (НАД) і нікотинамідаденіндинуклеотидфосфата (НАДФ). Молекула НАД містить залишок аденіна, амід нікотинової кислоти, два залишки рибози і два залишки фосфорної кислоти:

НАДФ відрізняється від НАД наявністю в положенні 2¢ рибози залишку фосфорної кислоти.

У більшості хімічних реакцій НАД або НАДФ як коферменти приєднують протон і два електрони від субстрата, що окислюється, і передають їх іншим переносникам дихального ланцюга або транспортують від відновленого кофермента до субстрата. Окислені форми коферментів позначаються НАД і НАДФ, відновлені – НАД∙H₂ і НАДФ∙H₂. Проте, коли бажано підкреслити утворення водневого іона при відновленні кофермента, застосовують позначення НАД∙Н+H⁺ і НАДФ∙Н+Н⁺. При використанні цього способу позначення окислену форму обов’язково слід писати так: НАД⁺ і НАДФ⁺.

У тканинах міститься в 5 – 10 разів більше НАД, ніж НАДФ. НАД – складова частина багатьох ферментів гліколізу, циклу трикарбонових кислот, b-окислення жирних кислот та ін. До ферментів, що містять НАДФ, відносяться дегідрогеназа ізолимонної кислоти, дегідрогенази глюкозо-6-фосфата і 6-фосфоглюконової кислоти та ін. Відновлені форми НАД і НАДФ є донаторами водню для різних синтезів в клітинах і тканинах. НАД і НАДФ неміцно зв’язані з білками дегідрогеназ, тому вони легко здійснюють функції переносника.

Під впливом нікотинової кислоти відбуваються значні зміни показників білкового обміну. Зокрема, при недостатній кількості вітаміну В₅ на фоні зниження загальної кількості білків зменшується вміст альбумінів з одночасним збільшенням глобулінових фракцій.

Загальновизнаною є також нормалізуюча дія вітаміну В₅ на вміст холестерину, водно-мінеральний обмін, функціонування нервової і серцево-судинної систем.

Антивітаміни. Існує декілька антивітамінів. Особливе місце серед них займають:

Застосування вітаміну В₅. Застосовується з профілактичною і лікувальною метою. Нікотинамід застосовують при лікуванні пелагри у людини, свиней, собак і птахів, ахіліях шлунку (відсутність соляної кислоти в шлунковому соку), гепатитах, нефриті та ін.

Вітамін В₆. Вітамін B₆ (піридоксин) об’єднує три сполуки: піридоксин, піридоксаль і піридоксамін. Відкриття вітаміну було пов’язано із з’ясуванням причин „щурячої пелагри” – захворювання, яке не виліковувалося після додавання в корм вітаміну PP. Вітамін B₆ був виділений з дріжджів і рисових висівок.

Гіпо- і авітамінози. Спостерігаються найчастіше у тварин з однокамерним шлунком – свиней, собак, курей, голубів і лабораторних ссавців (щурів, мишей). При цьому виникають дерматити, з’являються епілептичні судоми, гальмується діяльність червоного кісткового мозку, затримується і припиняється ріст і розвиток. У свиней і собак переважає ушкодження нервової системи. У свиней в крові вміст гемоглобіну зменшується на 30%, вміст заліза збільшується в 6 разів (до 600 мкг на 100 г). У щурів виникає симетричний дерматит (акроденія) із враженням кінцівок, кінчиків вух і носа. У курчат підвищується збудливість, вони починають вищипувати і поїдати власне пір’я, у дорослих птахів з’являються пухлини м’язового шлунку, судоми.

Гіпервітамінози. Вітамін В₆ не токсичний, інколи може спостерігатися побічна дія (диспепсичні явища).

Хімічна будова і властивості. Під терміном вітамін B₆ розуміють три близькі речовини – похідні піридину, які можуть взаємно перетворюватися одна в одну:

Піридоксин – кристалічна речовина білого кольору, добре розчиняється у воді і етанолі, температура плавлення 160°C, стійка до дії кислот, лугів і до нагрівання, руйнується під впливом ультрафіолетового проміння, розчин флуоресціює.

Природні джерела і потреба. Вітамін в основному поступає в організм з їжею. Деяка кількість піридоксина синтезується мікрофлорою харчового каналу. Вітаміном багаті риба, жовток яйця, дріжджі, пшеничні і рисові висівки, зелені частини рослин, соняшниковий шрот (11,2 мг/кг сухої речовини).

Добова потреба людини в піридоксині орієнтовно становить 1,5 – 2 мг. Така кількість вітаміну може бути забезпечена бактеріальним синтезом. Потреба тварин у вітаміні вивчена мало. В раціон свиней рекомендується додавати 1 мг вітаміну на 1 кг корму, курчат і індичат – 3, качат і гусят –2,6, племінних курей і качок – 4,5 мг/кг.

Обмін вітаміну B₆ в організмі. В основному вітамін поступає в організм у складі продуктів харчування. Частина вітаміну, зв’язана з білками, всмоктується слизовою оболонкою харчового каналу після ферментативного гідролізу білків. З током крові вітамін поступає в печінку, а потім до інших органів, де використовується для біосинтезу піридоксалевих ферментів та інших цілей. Вільний вітамін фосфорилується під впливом ферменту піридоксалькінази, утворюючи фосфати:

З організму вітамін виводиться в основному з сечею. З метаболітів піридоксина, що виявляються в сечі, 4-піридоксилова кислота складає 20 – 40%.

Значення вітаміну B₆ для обміну речовин. Вітамін у вигляді фосфатів входить до складу ферментів, що беруть участь в дезамінуванні, переамінуванні і декарбоксилуванні амінокислот (три, мет, цис), в перенесенні сірки з метіоніна на серин, в утворенні адреналіну і норадреналіну, серотоніна і гістаміну. Вітамін як кофермент входить до складу молекул багатьох рацемаз, бере участь в обміні триптофана і тирозина та ін. Піридоксаль-5-фосфат бере участь у створенні третинної структури фосфорилази.

Значення вітаміну B₆ в структурі і діяльності піридоксалевих ферментів детально було розшифровано на прикладі реакцій переамінування. На першій стадії амінокислота взаємодіє з піридоксальфосфатом, утворюючи ізометини I і II (Шиффові основи). В їх молекулі відбувається зсув електронів по напряму від a-вуглецевого атома амінокислоти до атома азоту піридоксальфосфата, що призводить до поляризації і розриву зв’язків біля a-вуглецевого атома амінокислоти. Обидві початкові речовини після взаємодії утворюють азометин I, який перетворюється в азометин II. Азометин II гідролізується, утворюється кетокислота (III) і піридоксамінофосфат (IV), який може віддавати свою аміногрупу відповідній кетокислоті. В результаті синтезується потрібна амінокислота і відновлюється в колишньому вигляді вітамін:

Антивітаміни. Антивітамінами піридоксина є 4-дезоксипіридоксин (2,4-диметил-3-оксі-5-оксіметилпіридин), 2-метил-3-аміно-4,5-оксіметилпіридин та ін.:

Застосування вітаміну B₆. Препарат вітаміну B₆ піридоксин гідрохлорид застосовується при лікуванні гепатитів, дерматитів, екземи, нефриту, невритів та інших хвороб.

Вітамін Bc. Вітамін Вс (фолієва кислота) вперше був виділений з листя шпинату. Широко поширений в рослинному світі. Його називають також птероїлглутаміновою кислотою.

Гіпо- і авітамінози. При недостатній кількості фолієвої кислоти порушуються кровотворні процеси, насамперед, еритро-, лейко- і тромбопоез. Виникають розлади функції кишок, спостерігаються зміни слизових оболонок ротової порожнини (стоматит, глосит, гінгівіт). Характерною ознакою дефіциту фолієвої кислоти є розвиток різних видів анемій – макроцитарної (тропічної), спру та анемії Аддісон-Бірмера. Останній вид виникає в результаті відсутності ферментів, які перетворюють зв’язану фолієву кислоту у вільну. Авітамінози найчастіше виникають при порушенні процесів всмоктування в тонкій кишці.

Хімічна будова і властивості. Молекула вітаміну складається з трьох компонентів: похідного птеридина (I), n-амінобензойної (II) і глутамінової (III) кислот:

Залежно від кількості залишків глутамінової кислоти, що входять до молекули вітаміну, розрізняють моно-, три- і гептапохідні: птероїлмоно-, птероїлтри- і птероїлгептаглутамінові кислоти.

У харчових продуктах фолієва кислота перебуває у зв’язаному неактивному стані. Перетворення її в біологічно активну форму проходить у процесі перетравлювання їжі під впливом специфічних ферментів панкреатичного соку. Внаслідок дії ферментів проходить відновлення фолієвої кислоти чотирма атомами водню, в результаті чого утворюється тетрагідрофолієва, або фолінова, кислота, активна форма фолієвої кислоти, яка дістала назву цитроворум-фактор:

 

Цитроворум-фактор у 100 разів активніший за фолієву кислоту. Вважають, що його утворення стимулюється вітаміном В₁₂ і аскорбіновою кислотою.

Фолієва кислота – жовта кристалічна речовина, погано розчинна у воді і легко розчинна в лугах. При нагріванні до 250°C розкладається. Без смаку і запаху. Під впливом сонячного світла (особливо за наявності рибофлавіну) гідролізується по метиленовому містку на птеридин і n-амінобензоїлглутамінову кислоту.

Природні джерела і потреба. Вітамін синтезується в листі рослин, клітинах дріжджів і мікрофлорою харчового каналу. Ним багаті пивні дріжджі (11,35 мг/кг), печінка, люцернова мука, соєвий шрот, картопля.

Людина і тварини задовольняють потребу у вітаміні за рахунок бактерійного синтезу. Добова потреба людини становить 0,2 – 0,3 мг, тварин 0,5 – 2,1 мг/кг корму.

Обмін вітаміну Вс в організмі. Вітамін всмоктується в дванадцятипалій кишці у вигляді харчових фолатів. Потім поступає в кровоносне русло, депонується в печінці. З 7–12 мг фолатів організму людини 5–7 мг міститься в печінці. Близько 60% фолатів крові зв’язані з білками сироватки. З організму фолати виводяться з сечею, калом і частково з потом. 25–33% фолатів сечі представлено N₅-метилтетрагідрофолатом.

Значення вітаміну Вс для обміну речовин. Фолієва кислота є коферментом багатьох ферментів, що каталізують в основному три типи реакцій – формілування, оксиметилювання і утворення активних метильних груп. Ферменти, що містять відновлену форму вітаміну (тетрагідрофолієву кислоту), активують C₁-залишок (–CОН, –CH₃, –CH₂OH), беруть участь в біосинтезі амінокислот (метіоніна, серина, гістидина), структурних компонентів нуклеїнових кислот (аденіна, гуаніна, тиміна) і біосинтезі білків, холіна, утворенні ферментних систем, що містять НАД і ФАД, а разом з вітаміном B₁₂ – в процесах кровотворення.

Є також дані, що дефіцит фолієвої кислоти призводить до порушення утилізації організмом вітаміну В₁₂.

Антивітаміни. Існує ряд антагоністів вітаміну. Найбільший інтерес представляють аміноптерин і аметоптерин – конкуруючі інгібітори біосинтезу пуринових і піримідинових основ в тканинах злоякісних пухлин:

Механізм їх дії пов’язаний з блокуванням включення метильного залишку в піримідинове ядро тиміна. В ракових клітинах не синтезується ДНК, зменшується здатність до біосинтезу АТФ і білка.

Застосування вітаміну Вс. Вітамін застосовується при лікуванні макроцитарних анемій, хронічних гастроентеритів, туберкульозу кишечника та ін.

Вітамін B₁₂. Вітамін В₁₂ (ціанкобаламін) назвали антианемічним, оскільки він оберігає організм від злоякісної анемії. В 1929 р. було встановлено, що хвороба виникає в результаті відсутності в організмі двох чинників – зовнішнього і внутрішнього. В 1948 р. з тканин печінки був виділений перший з них, його назвали вітаміном B₁₂, або кобаламіном. Другий чинник – мукопротеїн – міститься в шлунковому соку.

Гіпо- і авітамінози. Недостатня кількість вітаміну В₁₂ в організмі призводить до порушення кровотворення в червоному кістковому мозку. Виникає мегалобластичний тип кровотворення, розвивається анемія Аддісон-Бірмера. У тварин при цьому затримується ріст, різко зменшується приріст, продуктивність, виникає понос, блювота, підвищена сприйнятливість до захворювань, висока ембріональна смертність, парез і параліч кінцівок. В кровоносній системі з’являються незрілі і дуже великі еритроцити, в шлунку атрофується слизова оболонка, уражається нервова система.

Причиною цих явищ є недостатня кількість або відсутність в кормах вітаміну, шлунково-кишкові захворювання, при яких порушується асиміляція кормового вітаміну, його всмоктування і біосинтез, мікробами.

Гіпервітамінози. Вітамін В₁₂ не токсичний і ознак гіпервітамінозів не проявляє.

Хімічна будова і властивості. Вітаміну B₁₂ – досить складна органічна сполука:

 

Це єдиний металовмісний вітамін, до складу якого входить кобальт. Молекула вітаміну В₁₂ складається з двох частин – кобальтвмісної, коринопорфіриноподібної, або хромофорної, і нуклеотидної. В центрі хромофорної частини знаходиться атом кобальту, одна валентність якого насичена ціаногрупою, а друга – сполучена з атомом азоту пірольного ядра. Атоми азоту інших трьох пірольних кілець (B, C, D) зв’язані з кобальтом координаційними зв’язками. Ядра пірола містять вісім метильних груп, три залишки пропіонової кислоти і три залишки оцтової кислоти. Карбоксильні групи амідовані. Нуклеотидна частина вітаміну утворена 5,6-диметилбензімідазолом, залишком рибози і фосфорної кислоти. Вона зв’язана ковалентно з хромофорною частиною (через ядро D) і координаційно – з атомом кобальту.

У молекулі вітаміну В₁₂ негативний заряд фосфорної кислоти компенсується позитивним зарядом атома кобальту. Вважають, що специфічні властивості вітаміну В₁₂ визначаються хромофорною частиною його молекули, і навіть незначні структурні зміни її призводять до втрати вітамінної активності або надають йому антивітамінних властивостей. Відомі аналоги вітаміну В₁₂, які утворюються при заміні ціаногрупи іншим угрупованням. Так, при заміні його на гідроксогрупу утворюється гідроксокобаламін, на нітрогрупу – нітрокобаламін. Аналоги вітаміну В₁₂, в яких ціаногрупа заміщена аденозином, виконують роль кобаламідних коферментів. Відомо також близько 100 аналогів вітаміну В₁₂, які відрізняються структурою нуклеотидною частини молекули.

Вітамін B₁₂ – кристалічна речовина, рубіново-червоного кольору, добре розчиняється у воді, етанолі, не розчиняється в бензолі, хлороформі і діетиловому ефірі, без запаху і смаку, руйнується під дією сонячного світла і високих температур, окислювачів і відновників.

Природні джерела і потреба. За наявності достатньої кількості кобальту в раціоні вітамін частково синтезується мікробами (особливо пропіоновокислими бактеріями і актиноміцетами), харчового каналу. Багато вітаміну містять продукти тваринного походження печінка (50 мг на 100 г), нирки (50 мг на 100 г). Рослини і тканини тварин не здатні синтезувати вітамін.

У промислових масштабах вітамін В₁₂ добувають з культуральної рідини і міцелію актиноміцетів – відходів виробництва антибіотиків (біоміцину, стрептоміцину). Для стимуляції синтезу вітаміну В₁₂ до середовища додають кобальт.

Добова потреба людини у вітаміні В₁₂ становить 0,8 – 0,1 мг. Потреба тварин у вітаміні B₁₂ різна. Так, для поросят середня добова потреба у вітаміні складає 20 мкг на 1 кг сухого корму, телят – 10–40, дорослих свиней – 11, місячних курчат – 20, курей – 2 мкг/кг.

Обмін вітаміну B₁₂ в організмі. Вітамін всмоктується в нижній частині тонкої і верхній частині клубової кишок. Перед всмоктуванням вітамін з’єднується з внутрішнім чинником, утворюючи комплекс. Унаслідок активного перенесення цей комплекс поступає в ендоплазму епітеліальних клітин кишок. Надалі він розщеплюється на вітамін В₁₂ і внутрішній чинник. Перший поступає в кровоносну систему ворсинки, другий повертається назад, де взаємодіє з новими порціями вітаміну.

Вважають, що в розвитку перниціозної анемії відіграють важливу роль як внутрішні, так і зовнішні фактори. Вітамін В₁₂ вважається зовнішнім, антианемічним фактором (фактором Кастла), оскільки засвоєння його залежить від функціонального стану органів травлення і наявності в травних соках внутрішнього антианемічного фактора (внутрішнього фактора Кастла).

Внутрішній фактор Кастла виділяється клітинами дна шлунка. Це речовина білкової природи – гастромукопротеїд, який дістав назву апоеритину. Апоеритин утворює комплекс з кобаламіном і таким чином захищає його від мікроорганізмів кишок, які можуть захоплювати і використовувати вітамін В₁₂ для своїх потреб. Встановлено, що для засвоєння 1,5 мг вітаміну В₁₂ необхідно 80 мг апоеритину. Комплекс вітаміну B₁₂ з апоеритином у кишках зв’язується зі спеціальними акцепторами, які транспортують його в капілярні судини, де він взаємодіє зі специфічними білками плазми – транскобаламіном I (відноситься до a-глобулінів) і транскобаламіном II (має b-глобулінову природу). У такому вигляді вітамін транспортується спочатку в печінку (частина його там депонується та може зберігатися протягом 2 – 3 міс.), а потім до інших органів і тканин, де використовується для біосинтезу багатьох ферментів, до складу молекул яких він входить як кофермент, а також для інших потреб.

У хворих на анемію Аддісон-Бірмера вітамін В₁₂ засвоюється лише при парентеральному введенні, коли він потрапляє безпосередньо в кров, або при одночасному пероральному введенні вітаміну В₁₂ та апоеритину. Це пояснюється тим, що в шлунковому сокові хворих апоеритин відсутній, тому навіть при введенні вітаміну В₁₂ перорально він захоплюється мікрофлорою кишок, яка використовує його для свого росту.

Вважають, що функція апоеритииу полягає не лише в збереженні вітаміну В₁₂ від захоплення мікрофлорою верхньої частини кишок, для яких він є життєво необхідним, а й в забезпеченні всмоктування його епітеліальними клітинами кишок. Крім того, припускають, що внутрішній фактор виділяє вітамін В₁₂ із його зв’язаних форм у продуктах харчування.

В організмі вітамін мало змінюється, його надлишок виділяється з сечею і калом.

Значення вітаміну B₁₂ для обміну речовин. Вітамін B₁₂ впливає на обмін речовин – біосинтез нуклеїнових кислот, білків, перетворення вуглеводів, сприяє накопиченню жиру, відновленню SH-груп KoA, активує каротиназу і забезпечує утворення в організмі вітаміну А з каротинів, утворення макроергів, сприяє ресинтезу метіоніна, утворенню адреналіну і норадреналіну, креатину й інших біологічно важливих сполук. Метилкобаламін бере участь в біосинтезі метіоніна, оцтової кислоти і метану. 5'-Дезоксиаденозильне похідне вітаміну служить коферментом ферментів, за допомогою яких відбувається перетворення глутамінової кислоти в аспарагінову і ферментів, що каталізують утворення дезоксицитидин-5-дифосфата з цитидин-5-трифосфата та ін.

Вплив вітаміну В₁₂ на еритропоез тісно пов’язаний з іншими вітамінами групи В, зокрема з фолієвою кислотою. Він сприяє перетворенню фолієвої кислоти на фолінову – активну форму, яка забезпечує процеси гемопоезу. При відсутності фолієвої кислоти вітамін В₁₂ не виявляє гемопоетичного ефекту. Однак роль вітаміну В_І2 не обмежується лише участю його в кровотворних процесах.

Позитивно впливає вітамін В₁₂ також на функціональний стан багатьох залоз внутрішньої секреції – нормалізує гіперглікемічну криву, виявляє позитивний вплив при тиреотоксикозах. Встановлено, що вітамін В₁₂ стимулює відновні процеси при різних травмах, пошкодженнях периферичної нервової системи, спинного мозку, серцево-судинних захворюваннях.

Антивітаміни вивчені недостатньо.

Застосування вітаміну В₁₂.Вітамін застосовують при лікуванні анемій, гепатитів, хірургічних втручаннях, хворобах нервової системи, в онкологічній практиці і т.д.

Вітамін H. Вітамін H (біотин) відомий з кінця минулого століття як чинник росту бактерій і дріжджів.

Гіпо- і авітамінози. При недостатній кількості або відсутності вітаміну виникають гіпо- і авітамінози, особливо у курчат і індичат, можуть виникати у свиней і хутрових звірів при годуванні їх яєчним білком. До складу яєчного білка входить білок авідин, який інактивує біотин, утворюючи з ним комплексну сполуку. У тварин зменшується апетит, знижується маса, виникає загальна слабкість, з’являється гіперемія шкіри і лусковий дерматит, сальні залози починають активно функціонувати і з’являється себорея (вітамін ще називають антисеборейним), навкруги очей формуються набряклі ободи („окуляри”), набрякають кінцівки, випадає шерсть (у птахів – пір’я). У птахів спостерігається також деформація кісток і висока ембріональна смертність.

Хімічна будова і властивості. Молекулу вітаміну слід розглядати як похідне тіофена, до якого приєднаний залишок сечовини і валеріанової кислоти:

 

Біотин – кристалічна безбарвна речовина з температурою плавлення 232 – 233°C, добре розчиняється у воді, гірше – в етанолі, стійка до дії сонячного проміння, лугів, кислот, нагрівання. Хімічно активна його –CООH група може взаємодіяти з багатьма сполуками.

Природні джерела і потреба. Біотином багаті пивні дріжджі (1000 – 1600 мкг/кг), печінка (0,1 мг на 100 г), молоко (0,05 мг/л), соя (0,06 мг на 100 г), арахісовий і соєвий шроти, зерно ячменю, вівса і кукурудзи. У людини і тварин частково синтезується мікрофлорою кишок.

Середня добова потреба в біотині для людини складає 10 мкг, курчат складає 100 мкг/кг корму, індичат – 250, курей – 150, поросят масою до 20 кг – 80 мкг/кг корму.

Обмін вітаміну H в організмі. Екзогенний біотин в основному знаходиться у зв’язаному з білками стані. Зв’язаний біотин гідролізується ферментом біогінідазою до біотину і білка. Всмоктування екзогенного і синтезованого мікрофлорою біотину відбувається в краніальній ділянці тонкої кишки. У крові біотин зв’язується з сироватковими альбумінами і у такому вигляді поступає до різних органів і тканин. Депонується в тканинах печінки, нирок і наднирників. Надлишок вітаміну виводиться з організму з сечею і частково з калом.

Значення вітаміну H для обміну речовин. Біотин є складовою частиною багатьох ферментів, що беруть участь в біосинтезі білків (наприклад, сироваткового альбуміну і амілази), карбоксилуванні і декарбоксилуванні жирних кислот, утворенні багатьох видів ліпідів і пуринів, перетвореннях пірувата в оксалоацетат, пропіоната – в 2-метилмалоніл-КоА (реакція особливо важлива для жуйних), в синтезі сечовини та ін. Найбільш детально вивчено участь біотину в біосинтезі вищих жирних кислот.

Антивітаміни. Основними антагоністами біотину є білок авідин курячого білка і декілька структурних аналогів.

Застосування вітаміну H. Препарати біотину застосовуються при лікуванні дерматитів, екземи, деяких видів анемій.

Вітамін С. Відкриття вітаміну С (аскорбінової кислоти) пов’язано із з’ясуванням природи цинги – захворювання, викликаного відсутністю в раціоні свіжих овочів і фруктів. А. Сент-Дьєрдьї в 1927–1928 рр. отримав речовину з кори наднирників, соку апельсину і капусти. Згодом вона була названа „аскорбіновою кислотою”.

Гіпо- і авітамінози. Вітамін С відіграє в організмі надзвичайно важливу роль. Оскільки він в організмі людини не синтезується, то необхідне постійне надходження його з продуктами харчування.

При нестачі або тривалій відсутності вітаміну С виникають гіпо- та авітамінози. Розвиваються вони найчастіше в зимовий або ранній весняний період, коли вміст вітаміну в харчових продуктах значно знижується. Тривала відсутність вітаміну протягом 3 – 5 міс. призводить до розвитку захворювання, що дістало назву цинги, або скорбуту. Явно вираженій формі захворювання передує прихований період з непомітними симптомами, які можуть тривати кілька місяців. Це загальне нездужання, головний біль, постійне відчуття втоми, млявість, порушення сну, апатія, біль у різних ділянках тіла, особливо в м’язах нижніх кінцівок.

Найхарактернішою ознакою цинги є ураження кровоносних судин, особливо капілярів, яке супроводжується ламкістю їх стінок і підвищенням проникності. Зміни в капілярах призводять до виникнення підшкірних точкових крововиливів (петехій). Спостерігаються також зміни в кістковій та інших мезенхімальних тканинах (хрящах, сухожиллях, дентині зубів), що зумовлено значним зменшенням вмісту колагену. Спостерігається ураження ясен – гінгівіт, що призводить до їх розрихлення, оголення і розхитування зубів, кровоточивості ясен.

Усі ці зміни виникають внаслідок порушення синтезу основної міжклітинної речовини сполучної тканини, яка за нормальних умов цементує ендотеліальні клітини. При захворюванні на цингу порушується також діяльність серцево-судинної системи – спостерігаються прискорене серцебиття, болі в області серця, зниження артеріального тиску.

Зміни з боку травного каналу характеризуються катаральним станом слизової оболонки шлунку і кишок, змінюються секреторна і моторна функції шлунку, виникає дискінезія кишок.

При авітамінозі у тварин спостерігаються кровоточивість ясен, слизових оболонок і м'язів. У телят спостерігаються явища некрозу, у дорослої великої рогатої худоби – швидка стомлюваність, анемія, прискорення пульсу і дихання, у корів в молоці з’являється кров. У молодняка поросят виникає анемія, сповільнюється ріст, з’являються крововиливи шкіри і слизових оболонок, гіперкератоз, кон’юнктивіти, іноді – виникає некроз хвоста, випадає щетина. У дорослих свиней виникають геморагії і з’являється плямисте почервоніння на слизовій оболонці рота, особливо ясен, некротичний стоматит, опухають суглоби, наступає різке виснаження і смерть. У хутрових звірів виникають підшкірні крововиливи, стоматити, анемія, набряки лапок і хвоста (кінчик хвоста іноді відпадає), парези і паралічі, що приводять до загибелі, особливо молодняка. У лисенят хутро стає ватоподібним, сірувато-білим і м’яким.

Хімічна будова і властивості. Вітамін С – похідне L-гулонової кислоти (2,3-ендіол-L-гулоно-1,4-лактон):

 

Встановлено, що антискорбутні властивості аскорбінової кислоти обумовлені наявністю в складі її молекули лактонового циклу. В дослідах з використанням ¹⁴С-аскорбату було виявлено досить виражені редукуючі властивості аскорбінової кислоти. Причому здатність окислюватись і відновлюватись за рахунок інших сполук пов’язана з наявністю в її складі діенольного угрупування. Окислення аскорбінової кислоти може здійснюватися як ферментативно (аскорбіноксидаза), так і неферментативно (кисень повітря, іони Cu²⁺, Fe²⁺).

Першим продуктом оксислення аскорбінової кислоти є дегідроаскорбінова кислота (2,3-дикетогулонолактон). Дегідроаскорбінова кислота залежно від умов може легко відновлюватися в аскорбінову кислоту або ж піддаватися подальшому окисленню, внаслідок чого вона перетворюється на дикетогулонову кислоту. Остання при наступному окисленні перетворюється на L-треонову і щавлеву кислоти, які видаляються з організму через нирки. Розщеплення дегідроаскорбінової кислоти проходить спонтанно без участі ферментів.

Дегідроаскорбінова кислота за вітамінними властивостями рівноцінна аскорбіновій, однак вона менш стійка і дуже легко окислюється з утворенням продуктів, які не мають вітамінних властивостей.

Вітамін С – біла кристалічна речовина з кислим смаком, добре розчиняється у воді, гірше – в етанолі, не розчиняється в жирах і діетиловому ефірі, оптично активна, температура плавлення » 190 – 192°C. Вітамін С має сильні відновні властивості: відновлює нітрат срібла, Фелінгову рідину. При нагріванні швидко розкладається.

Природні джерела і потреба. Головними джерелами є зелені частини рослин, овочі і фрукти. В плодах шипшини міститься (2000 – 4500 мг на 100 г), в чорній смородині – (300 мг на 100 г), червоному перці (100 – 400 мг на 100 г), хвої ялини і сосни (взимку) (220 – 275 мг на 100 г), капусті (30 – 70 мг на 100 г). З продуктів тваринного походження вітаміну С найбільше міститься в печінці (32 мг на 100 г), молоці (14 мг на 100 г).

Добувають аскорбінову кислоту в основному синтезом з глюкози та її похідного – спирту сорбіту. Важливе значення має також мікробіологічний синтез із застосуванням оцтовокислих бактерій. Виділення аскорбінової кислоти з природних джерел (шипшини, болгарського перцю, зелених грецьких горіхів) має другорядне значення.

Добова потреба дорослої людини у вітаміні С становить 50 – 70 мг.

Обмін вітаміну С в організмі. Вітамін всмоктується в основному в тонкій кишці. Всмоктування відбувається швидко. З потоком крові поступає в печінку, а потім до інших органів і тканин. Найбільше вітаміну міститься в тканинах наднирників. Засвоєння екзогенного вітаміну порушується при шлунково-кишкових захворюваннях, а біосинтез його в організмі (морські свинки) зменшується при хворобах наднирників, гепатитах, нефриті. Аскорбінова кислота поступає в клітини у вигляді дегідроаскорбінової кислоти. В клітинах (наприклад, в еритроцитах) дегідроаскорбінова кислота швидко відновлюється. Основна маса вітаміну зв’язана, переважно з білками, у комплексі Гольджі і мітохондріях. При окисленні аскорбінова кислота перетворюється в дегідроаскорбінову, дегідроаскорбінова – в дикетогулонову кислоту, а при розпаді дикетогулонової утворюється щавлева кислота:

 

Частина дикетогулонової кислоти декарбоксилується, що призводить до утворення ксилози, яка використовується для біосинтезу інших пентоз (рибози і дезоксирибози) або глюкози. Деяка кількість аскорбінової кислоти виводиться з організму з сечею.

Значення вітаміну С для обміну речовин. Вітамін бере участь в багатьох реакціях проміжного обміну. Він є донатором і акцептором протонів і електронів. Процес протікає з участю ферментів або іонів металів, хінонів, гомохромогенів. Вітамін бере участь в обміні багатьох сполук:

 

Вітамін С бере участь у відновленні дисульфідних зв’язків в молекулах білка і, перш за все, ферментів. Є складовою частиною активного центру ферменту, який прискорює гідроліз окремих тіоглікозидів. При недостатній кількості або відсутності в раціоні вітаміну С порушується перехід преколагена в колаген, що призводить до збільшення порозності кровоносних судин і до кровотеч. Порушується біосинтез колагену і гіалуронової кислоти. Виникають типові цинготні зміни скелета. Сповільнюється регенерація всіх тканин, оскільки затримується перетворення проліна в оксипролін. Сповільнюється біосинтез гормонів наднирників, дентину, процесів зсідання крові, гальмується діяльність багатьох ферментів.

Важлива роль вітаміну С у вуглеводному обміні. Позитивно впливає на еритропоез і на утворення гемоглобіну, підвищення реактивності організму та зміцнення його захисних механізмів, сприяє виробленню антитіл, підвищує фагоцитарну активність лейкоцитів, посилюючи опірність організму хворобам. Вітамін С називають ще антиінфекційним вітаміном.

Антивітаміни. Антагоністом вітаміну С є його структурний аналог – глюкоаскорбінова кислота:

Застосування вітаміну С. Вітамін С застосовуються для підвищення опірності організму до захворювань, при лікуванні цинги, анемій, геморагічного діатезу, хірургічних втручаннях, для усунення інтоксикацій різного походження та ін.

Вітамін P. Вітамін P (біофлавоноїди, рутин, катехіни) – група речовин, які зміцнюють стінки капілярів. До них відносяться сполуки, що обумовлюють забарвлення рослин, – флавонони. Вітамін був відкритий А. Сент-Дьєрдьї як чинник стійкості капілярів. До вітаміну P віднесений рутин, близький за властивостями до флавононів.

Гіпо- і авітамінози. При недостатній кількості або відсутності вітаміну в раціоні людини та тварин з’являються крововиливи на шкірі, м’язах, суглобах і внутрішніх органах у вигляді крапок або петехій. Препарат вітаміну С не усуває ці явища. Капіляри стають крихкими і лопаються. Швидко виникає стомлюваність і загальна слабкість, з’являються болі в області суглобів і раптові кровотечі.

Гіпервітамінози. Вітамін Р не токсичний і ознак гіпервітамінозу не проявляє.

Хімічна будова і властивості. Вітамін P об’єднує дві групи речовин – флавонони (еридиктіол, гесперидин, кверцетин і рутин) та катехіни (a-епікатехін):

 

Еридиктіол – безбарвна кристалічна речовина, кристали мають форму листочків, добре розчиняються у воді і етанолі, має температуру плавлення 267°C.

Гесперидин – жовта кристалічна речовина, кристали мають вид листочків, гігроскопічні, слабо розчиняється у воді, краще – в етанолі, має температуру плавлення 224 – 226°C.

Кверцетин – лимонно-жовта кристалічна речовина, кристали голкоподібні, слабо розчиняється в гарячій воді і етанолі, має температуру плавлення 316 – 317°C.

Рутин – яскраво-жовта кристалічна речовина, голкоподібні кристали, погано розчиняється у воді, краще – в етанолі, має температуру плавлення – 180 – 190°C.

Катехіни (препарат вітаміну Р з чайного листя) – аморфні порошки сірувато-зеленого кольору, гіркі на смак, розчинні у воді та спирті.

Природні джерела і потреба. Вітаміном багаті плоди цитрусових, особливо їх шкірка (до 500 мг на 100 г). Високим вмістом рутина відрізняється листя гречки. Багато вітаміну P містить шкірка чорної смородини (до 500 мг на 100 г) і шипшини (240 – 680 мг на 100 г), виноград (290 – 430 мг на 100 г), морква (50 – 100 мг на 100 г).

Добова потреба людини у вітаміні точно не встановлена, вважають, що вона коливається в межах 50 – 60 мг. Точні норми вітаміну P для тварин також не встановлені.

Обмін вітаміну P в організмі. Розщеплювання і всмоктування екзогенного вітаміну відбувається в тонкій кишці в умовах лужного гідролізу. Після надходження в кровоносне русло вітамін використовується органами, тканинами і клітинами для різних реакцій обміну речовин. Вважається, що в тканинах біофлавоноїди після виконання своєї ролі розщеплюються на складові частини. Використання мічених атомів показало, що флороглюцинове ядро майже повністю окислюється до CO₂ і H₂O. Деяка кількість вітаміну виділяється з сечею.

Значення вітаміну P для обміну речовин. Вітамін бере участь в багатьох окисно-відновних реакціях. Одні автори вважають, що вітамін впливає на судинну систему через залози внутрішньої секреції, інші – через деякі ферментні системи і клітинне дихання. Вітамін оберігає адреналін від окислення, а адреналін стимулює діяльність гіпофіза (біосинтез АКТГ). Оскільки АКТГ впливає на біосинтез кортикостероїдів, а вони, в свою чергу, посилюють міцність капілярів. Вітамін P є інгібітором ферменту гіалуронідази, що дозволяє тканинам зберігати потрібну кількість гіалуронової кислоти, особливо в капілярній стінці. Недостатня кількість в тканинах вітаміну P викликає підвищення активності даного ферменту, що і призводить до розривів капілярів. Існує біохімічна кореляція дії вітамінів P і С. Мабуть, обидва вітаміни утворюють єдину систему в перенесенні протонів і електронів.

Крім капілярозміцнюючої дії вітамін Р виявляє протизапальну й антиалергійну дію, сприяє розширенню судин, знижує тонус непосмугованої м’язової тканини бронхів і кишок.

Антивітаміни. Антиметаболіти вітаміну P вивчені недостатньо.

Застосування вітаміну P. Препарати вітаміну застосовуються як засіб профілактики і лікування кровотеч. Використовуються при лікуванні поліартритів і ревматизму, променевої хвороби і хірургічних втручаннях.