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
Особенно широко стали применяться В. после
Лит.: Кудряшов Б. А., Биологические
В. Н. Букин.
Получение В. относится к тонкому органич.
Витамин К Произ-во витамина В Витамин В Витамин В 0,02-0,04 Витамин Вс (фолиевую к-ту, XI) синтезируют
Витамин РР (никотиновую к-ту, XII) получают
Витамин Вз, оптически активная D-пантотеновая
Для нужд животноводства нет необходимости
Витамин B Витамин D В. М. Березовский.
Каротина требуется (мг на 100 кг
Осн. источник В. для животных - корма.
Лит.: К о у т с М. Е. [и др.]. Витамины
А
Б
В
Г
Д
Е
Ё
Ж
З
И
Й
К
Л
М
Н
О
П
Р
С
Т
У
Ф
Х
Ц
Ч
Ш
Щ
Ъ
Ы
Ь
Э
Ю
Я
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 B
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.
освоения их пром. синтеза. См. также Витаминные препараты.
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 В
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.
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.
многостадийному синтезу. Химич. методами синтезируют следующие В.: А, В
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).
производного (V).
с 4-метил-5-З-оксиэтилтиазолом. Кофермент витамина B
сердца, получают фосфорилированием тиамина с последующей очисткой на ионообменных
смолах и кристаллизацией.
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.
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 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 А
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 А
Функции те же,
активность 40% от активности витамина А[
Жир печени пресноводных
рыб
Не установлена
Эргокальциферол
Витамин D
Повышает усвоение
пищ. кальция, усиливает реабсорбцию фосфора в почках, необходим для роста
костей
Синтетич. продукт,
получается путём ультрафиолетового облучения эргостерола дрожжей
Детям по
Холекальциферол
Витамин D
Функции те же,
активность для человека и большинства животных одинакова с витамином D
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 К
Действие то же
Выделен из бактерий
Не установлена
Викасол
Витамин К
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 В
Входит в состав
пируватдекарбоксилазы, расщепляющей пировиноградную к-ту, при его отсутствии
возникает В
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 В
Входит в состав
ферментов, осуществляющих транспорт водорода от дегидрогеназ к кислороду
Молочные и мясные
продукты, салатные овощи
2-2,5
Пиридоксин
Витамин В
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 В
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 В
Входит в состав
ферментов, участвующих в синтезе пуриновых и пиримидиновых соединений,
нек-рых аминокислот (серина, метионина). Вместе с витамином В
Печеьь, почки,
дрожжи, салатные овощи
0,1-0,5
Цианкобаламин
Витамин B
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 СО
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 В
Предшественник
пиримидиновых оснований; используется в процессах синтеза
Растит, продукты,
молоко
Леч. дозы 1000-1500
Пангамовая к-та
Витамин В
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
одностадийной конденсацией 2,4,5-триамино-бюксшшримидина, 1,1,3-трихлорацетона
и п-аминобензоил-L-глутаминовой к-ты.
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.
к-та HOCH
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.
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.
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-сти. Его бензоилируют, затем подвергают бромированию и др. операциям
(см. также Витаминные препараты и Витаминная промышленность).
Витамины в животноводстве. Значение
В. в кормлении с.-х. животных велико. При их недостатке или отсутствии
задерживается рост и развитие молодняка, снижается сопротивляемость организма
различным заболеваниям, уменьшается продуктивность. С недостаточным витаминным
питанием у с.-х. животных нередко связаны яловость, аборты, низкая плодовитость.
Потребность в В. зависит от вида животных, возраста, физиол. состояния,
продуктивности, условий кормления и содержания, а также от запаса витаминов
в организме. Особенно велика эта потребность у молодняка, беременных и
лактирующих самок, высокопродуктивных и племенных животных.
живой
массы в сутки): коровам стельным 60-80, лактирующим 50-60, быкам-производителям
70-100, овцам суягным и подсосным 20-40, баранам 40-60, свиноматкам супоросным
и подсосным 20-30, хрякам 50-60, рабочим лошадям 20-25, племенным 40-50;
витамина D
в сутки): крупному рогатому скоту 1000-1500, овцам 1000, свиньям 1000.
Витамины группы В жвачным животным не нормируют, т. к. они почти полностью
покрывают свою потребность в витаминах этой группы благодаря способности
бактерий рубца синтезировать их. В рационе свиней нормируют (мг на
100 кг живой массы) витамина В
витамина А - 4,5 г, D
Поэтому для правильной организации кормления необходимо знать наряду с
потребностью в В. содержание их в кормах. Нормирование витаминного питания
животных осуществляют подбором кормов, обогащением рационов витаминными
кормами или концентратами витаминов, выпускаемыми пром-стью. В состав
комбикормов, выпускаемых промышленностью, включают все необходимые В.
в питании животных, в кн.: Новое в кормлении сельскохозяйственных животных.
Сб. переводов, т. 2, М., 1958; Букин В. Н.. Проблема витаминов в животноводстве
и пути её решения, в кн.: Вопросы химизации животноводства. М.. 1963: его
же, Витамины в животноводстве, М., 1966.