| вительностью (~50гс=5-10-3тл), т. к. сопротивление висмута сильно зависит от темп-ры и, кроме того, имеет место гистерезис сопротивления в магнитном поле.
0510.htm
ВИТАМИНЫ (от лат. vita - жизнь), группа органич. соединений разнообразной хим. природы, необходимых для питания человека, животных и др. организмов в ничтожных количествах по сравнению с осн. питат. веществами (белками, жирами, углеводами и солями), но имеющих огромное значение для нормального обмена веществ и жизнедеятельности.
Первоисточником В. служат гл. обр. растения (см. Витаминоносные растения). Человек и животные получают В. непосредственно с растит, пищей или косвенно-через продукты животного происхождения. Важная роль в образовании В. принадлежит также микроорганизмам. Напр, микрофлора, обитающая в пищеварит. тракте жвачных животных, обеспечивает их витаминами группы В. Витамины поступают в организм животных и человека с пищей, через стенку желудочно-кишечного тракта, и образуют многочисл. производные (напр., эфирные, амидные, нуклеотидные и др.), к-рые, как правило, соединяются со специфич. белками и образуют мн. ферменты, принимающие участие в обмене веществ. Наряду с ассимиляцией в организме непрерывно совершается диссимиляция В., причём продукты их распада (а иногда и малоизменённые молекулы В.) выделяются наружу. Недостаточность снабжения организма В. ведёт к его ослаблению (см. Витаминная недостаточность), резкий недостаток В.- к нарушению обмена веществ и заболеваниям - авитаминозам, к-рые могут окончиться гибелью организма. Авитаминозы могут возникать не только от недостаточного поступления В., но и от нарушения процессов их усвоения и использования в организме.
Основоположник учения о В. рус. врач Н. И. Лунин установил (1880), что при кормлении белых мышей только искусств, молоком, состоящим из казеина, жира, молочного сахара и солей, животные погибают. Следовательно, в натуральном молоке содержатся и др. вещества, незаменимые для питания. В 1912 польск. врач К. Функ, предложивший само назв. "В.", обобщил накопленные к тому времени экспериментальные и клинич.данные и пришёл к выводу, что такие заболевания, как цинга, рахит, пеллагра, берибери,- болезни пищевой недостаточности, или авитаминозы. С этого времени наука о В. (в и т а м и н о л о г и я) начала интенсивно развиваться, что объясняется значением В. не только для борьбы со мн. заболеваниями, но и для познания сущности ряда жизненных явлений. Метод обнаружения В., применённый Луниным (содержание животных на спец. диете - вызывание экспериментальных авитаминозов), был положен в основу исследований. Было выяснено, что не все животные нуждаются в полном комплексе В., отд. виды животных могут самостоятельно синтезировать те или иные В. В то же время мн. плесневые и дрожжевые грибы и различные бактерии развиваются на искусств, питат. средах только при добавлении к этим средам вытяжек из растит, или животных тканей, содержащих витамины. Т. о., витамины необходимы для всех живых организмов.
Изучение В. не ограничивается обнаружением их в естеств. продуктах с помощью биол. тестов и др. методами. Из этих продуктов получают активные препараты В., изучают их строение и, наконец, получают синтетически. Исследована хим. природа всех известных В. Оказалось, что мн. из них встречаются группами по 3-5 и более родственных соединений, различающихся деталями строения и степенью физиол. активности. Было синтезировано большое число искусств, аналогов В. с целью выяснения роли функциональных групп. Это способствовало пониманию действия В. Так, нек-рые производные В. с замещёнными функциональными группами оказывают на организм противоположное действие, по сравнению с В., вступая с ними в конкурентные отношения за связь со специфич. белками при образовании ферментов или с субстратами воздействия последних (см. Антивитамины).
В. имеют буквенные обозначения, хим. названия или названия, характеризующие их по физиол. действию. В 1956 принята единая классификация В., к-рая стала общеупотребительной (см. табл. на стр. 116-117).
Наличие химически чистых В. дало возможность подойти к выяснению их роли в обмене веществ организма. В. либо входят в состав ферментов, либо являются компонентами ферментативных реакций. При отсутствии В. в организме нарушается деятельность ферментных систем, в к-рых они участвуют, а следовательно,- и обмен веществ. Известно несколько сот ферментов, в состав к-рых входят В., и огромное количество катализируемых ими реакций. Многие В.- преим. участники процессов распада пищ. веществ и освобождения заключённой в них энергии (витамины Bt, В2, PP и др.). Участвуют они и в процессах синтеза: В6 и B12-в синтезе аминокислот и белковом обмене, В3 (пантотеновая к-та) - в синтезе жирных кислот и обмене жиров, Вс (фолиевая к-та) - в синтезе пуриновых и пиримидиновых оснований и мн. физиологически важных соединений - ацетилхолина, глутатиона, стероидов и др. Менее изучено действие жирорастворимых В., однако несомненно их участие в построении структур организма, напр, в образовании костей (витамин D), развитии покровных тканей (витамин А), нормальном развитии эмбриона (витамин Е и др.). Т. о., витамины имеют огромное физиол. значение. Выяснение физиол. роли В. позволило использовать их для витаминизации продуктов питания, в леч. практике и в животноводстве.
Особенно широко стали применяться В. после освоения их пром. синтеза. См. также Витаминные препараты.
Лит.: Кудряшов Б. А., Биологические основы учения о витаминах, М., 1948 (имеется библ.); Валдман А. Р., Значение витаминов в питании сельскохозяйственных животных и птицы, Рига, 1957; Березовский В. М., Химия витаминов, М., 1959; ТруфановА. В., Биохимия и физиология витаминов и антивитаминов, М., 1959; Шилов П. И. и Яковлев Т. Н., Огновы клинической витаминологии, Л., 1964 (имеется библ.); Букин В. Н., Пантамат кальция (витамин В15Х М., 1968; Vitamine. Chemie und Biochemie, Hrsg. von J. Fragner, Bd 1 - 2, Jena, 1964 - 65 (имеется библ.); Wagner A. F., Fоlkers K., Vitamins and coenzymes, N. Y., [1964]; The vitamins: chemistry, physiology, pathology, methods, 2 ed., ed. W. H. Sebrell, R. S. Harris, v. 1, N. Y. -L., 1967.
В. Н. Букин.
Получение витаминов. В. получают гл. обр. синтетически и лишь в нек-рых случаях отд. стадии в цепи синтеза выполняются биол. способами. Произ-во концентратов В. из продуктов растит, или животного происхождения почти полностью потеряло своё значение.
Получение В. относится к тонкому органич. многостадийному синтезу. Химич. методами синтезируют следующие В.: А, В1, В2, В3, В6, Вс, С, D2, D3, Е, К, РР, a B12 - ферментативными методами микробиол. синтеза. Ферментацией пользуются также на одной из стадий синтеза витамина С. Этот В. в виде индивидуального кристаллич. вещества высокой степени чистоты образуется при восстановлении D-глюкозы в D-сорбит. Последний ферментативно окисляют в L-сорбозу, к-рую после ряда операций превращают в витамин С (I). Витамин А (ретинол) синтезируют, исходя из псевдоионона (II), к-рый циклизуют в В-ионон и затем через ряд сложных операций превращают в ретинол (III). Псевдоионон служит также исходным сырьём для многостадийного синтеза изофитола, используемого при получении чистого витамина Е (а-токоферилацетата, IV).
Витамин К3 (2-метил-1,4-нафтохинон) получают окислением 2-метилнафталина. Витамином К3 пользуются в мед. практике в виде растворимой в воде натриевой соли бисульфитного производного (V).
Произ-во витамина Вt (тиамина, VI) основано на конденсации 2-метил-4-амино-5-хлор (бром)метилпиримидина с 4-метил-5-З-оксиэтилтиазолом. Кофермент витамина B1 -кокарбоксилаза (VII), или дифосфорный эфир тиамина, применяемый для лечения заболеваний сердца, получают фосфорилированием тиамина с последующей очисткой на ионообменных смолах и кристаллизацией.
Витамин В2 (рибофлавин, VIII) образуется при культивировании Eremothecium ashbyii и др. микроорганизмов без выделения в виде сухой биомассы (с использованием только для кормления с.-х. животных), а синтетич. рибофлавин (применяемый в медицине) получают в виде кристаллич. продукта деструктивным окислением D-глюкозы (из кукурузного крахмала) в D-арабоновую к ту и рядом др. операций превращают в конечный продукт - жёлто-оранжевые кристаллы высокой степени чистоты. Важное производное рибофлавина - его кофермент рибофлавин-5'-фосфат натрия (IX, R = Na), применяемый для инъекций, получают фосфорилированием рибофлавина, а другой кофермепт - ФАД (IX, R - остаток аденозин-5'-фосфата) получают конденсацией рибофлавин-5'-фосфата и аденозин-5'-фосфата.
Витамин В6 (пиридоксин, X, а) синтезируют, конденсируя метоксиацетилацетон с циануксусным эфиром в присутствии аммиака в 2-метил-4-метоксиметил-5-циан-6-оксипиридин, к-рый подвергают нитрованию, затем рядом операций превращают в пиридоксин. Известен также и другой способ получения пиридоксина- через 4-метил-5-пропоксиоксазол диеновым синтезом с формален бутен-2-диола-1,4. Др. формами В6 являются пиридоксол (X, б) и пирпдоксамин (X, в).
Классификация и краткая характеристика витаминов
Новая номенклатура
Прежние обозначения
Физиологическая роль
Основные пищевые источники
Суточная норма для взрослого человека , мг
Жирорастворимые витамины
Ретинол
Витамин А1 , аксерофтол , противоксерофтальмический витамин
Входит в состав зрительного пурпура, усиливает остроту зрения при слабом освещении, укрепляет эпителиальные ткани, необходим для нормального роста
Сливочное масло, молоко, сыр, яичный желток, печень, икра, рыбьи жиры, а также каротин растений, из к-рого в организме образуется витамин А
1,5-2,5
Дегидроретинол
Витамин А2
Функции те же, активность 40% от активности витамина А[
Жир печени пресноводных рыб
Не установлена
Эргокальциферол
Витамин D2, кальциферол, противорахитичес-кий витамин
Повышает усвоение пищ. кальция, усиливает реабсорбцию фосфора в почках, необходим для роста костей
Синтетич. продукт, получается путём ультрафиолетового облучения эргостерола дрожжей
Детям по
0,02-0,04
Холекальциферол
Витамин D3
Функции те же, активность для человека и большинства животных одинакова с витамином D2, для птиц в 30 раз выше
Молоко (немного), сливочное масло, яичный желток, значительно больше в жирах печени рыб; образуется в коже под действием ультрафиолетовых лучей
Та же
а-,В- и Y-токоферолы
Витамин Е, противо-стерильный витамин
Предохраняет липоидные вещества клетки от окисления, при длит, недостатке у животных наблюдаются мышечная дистрофия, бесплодие
Растит, масла, салатные овощи; в животных продуктах мало
Не установлена
Филлохинон
Витамин Kj , 2-метил-З-фитил-1 ,4-нафтохи-нон, противогеморраги-ческий витамин
Участвует в образовании протромбина в печени, повышает свёртываемость крови
Растит, продукты, особенно зелёные листья; в животных продуктах мало
2
Фарнохинон
Витамин К2, 2-метил-З-дифарнезил-1 , 4-нафтохинон
Действие то же
Выделен из бактерий
Не установлена
Викасол
Витамин К3, бисульфитное производное 2-метил-1 ,4-нафтохинона
Действие то же, активнее витамина К, в два раза
Синтетич. продукт
1
Водорастворимые витамины
Аскорбиновая к-та
Витамин С, противоцинготный витамин
Участвует в образовании коллагена, в восстановлении фолиевой к-ты в кофермент и в др. окислительно-восстановит. процессах
Свежие овощи , фрукты , ягоды
70-100
Биофлавоноиды
Витамины Р, капилляроукрепляющие витамины
Комплекс веществ, укрепляющих стенку капиллярных сосудов, - рутин, гесперидин, катехины. Активен в присутствии аскорбиновой кислоты
Цитрусовые, чёрная смородина, плоды шиповника, черноплодной рябины, чай (особенно зелёный)
50-100
Тиамин
Витамин В1, аневрин, противоневритический витамин
Входит в состав пируватдекарбоксилазы, расщепляющей пировиноградную к-ту, при его отсутствии возникает В1-авитаминоз (бери-бери)
Дрожжи, печень, хлеб из муки грубого помола, гречневая и овсяная крупы
1,5-2
Липоевая к-та
Тиоктовая к-та
Участвует совместно с тиамином в окислительном декарбоксилировании пирувата с образованием уксусной к-ты и СО,
Растит, продукты
Не установлена
Никотинамид
Витамин РР, ниацин-амид, противопеллагричегкий витамин
Входит в состав окислительно-восстановит. ферментов - дегидрогеназ
Печень, почки, мясо, дрожжи, молоко, горох, бобы
15- 25
Рибофлавин
Витамин В2 , лактофлавин
Входит в состав ферментов, осуществляющих транспорт водорода от дегидрогеназ к кислороду
Молочные и мясные продукты, салатные овощи
2-2,5
Пиридоксин
Витамин В6
Входит в состав ферментов, катализирующих переаминирование и декарбоксилирование аминокислот
Мясо, рыба, молоко, печень кр. рог. скота, дрожжи и мн. растит, продукты
2-3
Лантотеновая к-та
Витамин В3
Входит в состав кофермента А, при участии к-рого происходит синтез жирных кислот, стероидов, ацетилхолина и мн. др. соединений
Широко распространён во всех растениях, животных тканях и микроорганизмах
5-10
Фолиевая к-та
Групповое обозначение моно-, три- и гептаглутаминовых кислот, витамин Вс, фолацин
Входит в состав ферментов, участвующих в синтезе пуриновых и пиримидиновых соединений, нек-рых аминокислот (серина, метионина). Вместе с витамином В12 участвует в процессе кроветворения
Печеьь, почки, дрожжи, салатные овощи
0,1-0,5
Цианкобаламин
Витамин B12, кроветворный фактор
Входит в состав мн. ферментов, участвующих в синтезе холина, креатина, нуклеиновых кислот и др. Наиболее активный противоанемич. препарат
Печень, почки, меньше - мясо и молоко
0,005-0,01
n-Аминобензой-ная к-та
n-Аминобензойная к-та, ПАБ
Ростовой фактор для мн. микроорганизмов, стимулирует выработку витаминов кишечной микрофлорой. Входит в состав фолиевой к-ты
Дрожжи, печень, семена пшеницы, риса
Не установлена
Биотин
Витамин Н
Входит в состав ферментов, катализирующих карбоксилирование (присоединения СО2 с удлинением цепочки) жирных кислот и др.
Печень, почки, дрожжи, яичный желток, растит, продукты
0,01
Мезоинозит
Инозит
Ростовой фактор для дрожжей; его недостаток вызывает остановку роста молодых животных
Широко распространён в растениях в виде солей инозитфосфорной к-ты - фитина
Не установлена
Новая номенклатура
Прежние обозначения
Физиологическая роль
Основные пищевые источники
Суточная норма для взрослого человека, мг
Холин-хлорид
Холин-хлорид
Источник метильных групп для синтеза мн. соединений, участвует в синтезе фосфолипидов
Семена злаков, бобовых, свёкла и др. растит, продукты, дрожжи , печень
500-1000
Оротовая к-та
Витамин В13
Предшественник пиримидиновых оснований; используется в процессах синтеза
Растит, продукты, молоко
Леч. дозы 1000-1500
Пангамовая к-та
Витамин В15
Повышает окислит, обмен, .обладает липотронным и детоксицирующим действием
Семена злаков, печень, дрожжи
Леч . дозы 200-300
S-метилметионин-сульфоний-хлорид
Противоязвенный фактор, витамин U (от лат. ulcus - язва)
Способствует заживлению пептических язв желудка и двенадцатиперстной кишки
Соки свежих овощей - капусты, шпината, сельдерея и др.
Леч, дозы 200-250
Витамин Вс (фолиевую к-ту, XI) синтезируют одностадийной конденсацией 2,4,5-триамино-бюксшшримидина, 1,1,3-трихлорацетона и п-аминобензоил-L-глутаминовой к-ты.
Витамин РР (никотиновую к-ту, XII) получают окислением (3-пиколина (выделяемого из каменноугольного дёгтя), ресурсы к-рого ограниченны, а также окислением хинолина или 2-метил-5-этилпиридина. Для мед. целей пользуются, кроме никотиновой к-ты, никотинамидом (XIII), для мед. целей применяется в виде кальциевой соли.
[0509-7.jpg]
Витамин Вз, оптически активная D-пантотеновая к-та HOCH2C(CH3)2CH(OH)CONH(CH,)2COOH,
Для нужд животноводства нет необходимости в разделении на промежуточных ступенях синтеза рацемата пантолактона на оптич. антиподы. Синтез рацемич. пантотената кальция состоит в альдольной конденсации изобутираля и формальдегида с последующим превращением в пантолактон, затем в его конденсации с Раланином, приводящей к образованию конечного продукта.
Витамин B12 (цианкобаламин), вещество весьма сложного строения, получают с помощью микробиол. синтеза с Propionbacterium Shermanii на углеводо-белковых средах - отходах свеклосахарного произ-ва (мелассе). Культивирование проводят в присутствии 5,6-диметилбензимидазола. Витамин выделяют в кристаллич. виде. Имеет значение также технология брожения термофильными метанобразующими бактериями при 55-57°С барды ацетоновых и спиртовых заводов, работающих на мелассе.
Витамин D2 (эргокальциферол), имеющий также весьма сложное строение, выделяют из пекарских дрожжей в виде эргостерина, к-рый затем подвергают фотоизомеризации. Для мед. целей эргокальциферол очищают от побочных веществ, образующихся при фотоизомеризации. Витамин Dз (холекальциферол) получают из холестерина - продукта мясной пром-ст |
