Антивитамины классификация. Антивитамины

По механизму действия среди антивитаминов различают ингибиторы деструкторы, комплексообразователи и депрессоры.

Ингибиторы - вещества, похожие по своему строению на тот или иной витамин, вследствие чего они могут или ухудшить его всасывание (конкуренция) или занять его место в коферменте, что ведет к инактивации фермента. Катехины, галактафеавин, 3, 4-дегидрооксикоригенная кислота, содержащаяся в ягодах черники - ингибируют витамин B 1 , противотуберкулезные лекарственные препараты - тубазид, фтивазид, циклосерин ингибируют действие витаминов B 6 и РР; перетиамин - действие B 1 ; акрихин и биомицин - действие B 2 ; g – глюкоаскорбиновая кислота - действие витамина С; сульфаниламиды и ПАСК - действие парааминобензойной кислоты; аметоптерин (метатрексат) - действие; фолиевой кислоты.

Деструкторы - разрушают витамины в пищевых продуктах или организме. Так, во многих растениях, исключая цитрусовые, содержится фермент аскорбиназа, окисляющий витамин С; в состав сырой рыбы входит тиаминаза, разрушающая тиамин; оксидаза, присутствующая в жирах, разрушает каротины, витамин А и токоферролы.

Ускоряют процесс разрушения витаминов многие химические элементы - катализаторы окисления (железо, медь, серебро, кобальт, свинец витамин B 12 никотиновая кислота и др.). Деструкторами витаминов С, B 1 , B 2 , К и др. являются гидроксильные ионы, водородные ионы разрушают фолиевую и пантотеновую кислоты, кислород - витамин С; УФЛ,рентгеновские и гамма-лучи (холодная стерилизация продуктов) - витамины С, В 1 , B 6 , B 12 , A, E, К и др. Нитраты и нитриты тормозят образование витамина А из каротина; двуокись хлора, применяемая для отбеливания муки разрушает полиненасыщенные жирные кислоте (витамины F).

Комплексообразователи связывают витамины в неусваивающиеся комплексы например, авидин, содержащийся в яичном белке связывает биотин, некоторые продукты окисляют вещества растительного происхождения, образуя неусваиваемый С-аскорбиген, окись этилена, используемая в качестве дезсредства (окуривание продуктов), образует с нитотинеамидом неактивный комплекс.

Депрессоры угнетают некоторые биохимические процессы в организме, протекающие с участием витаминов - гормонов и прогормонов. К ним относятся широко распространенные лекарственные препараты - антиперетики, в частности салицилаты, а также дикумарин.

Эти соединения угнетают синтез белков, участвующих в свертывании крови, регулятором которого является витамин К. Кроме того, названные вещества ингибируют синтез тканевых гормонов (простагландинов) из их предшественников - высоконенасыщенных жирных кислот.

История открытия витаминов

Ко второй половине 19 века было выяснено, что пищевая ценность продуктов питания определяется содержанием в них, в основном, следующих веществ: белков, жиров, углеводов, минеральных солей и воды.

Считалось общепризнанным, что если в пищу человека входят в определенных количествах все эти питательные вещества, то она полностью отвечает биологическим потребностям организма. Это мнение прочно укоренилось в науке и поддерживалось такими авторитетными физиологами того времени, как Петтенкофер, Фойт и Рубнер.

Однако практика далеко не всегда подтверждала правильность укоренившихся представлений о биологической полноценности пищи.

Практический опыт врачей и клинические наблюдения издавна с несомненностью указывали на существование ряда специфических заболеваний, непосредственно связанных с дефектами питания, хотя последнее полностью отвечало указанным выше требованиям. Об этом свидетельствовал также многовековой практический опыт участников длительных путешествий. Настоящим бичом для мореплавателей долгое время была цинга; от нее погибало моряков больше, чем, например, в сражениях или от кораблекрушений. Так, из 160 участников известной экспедиции Васко де Гама, прокладывавшей морской путь в Индию, 100 человек погибли от цинги.

История морских и сухопутных путешествий давала также ряд поучительных примеров, указывавших на то, что возникновение цинги может быть предотвращено, а цинготные больные могут быть вылечены, если в их пищу вводить известное количество лимонного сока или отвара.

Таким образом, практический опыт ясно указывал на то, что цинга и некоторые другие болезни связанны с дефектами питания, что даже самая обильная пища сама по себе еще далеко не всегда гарантирует отсутствие подобных заболеваний и что для предупреждения и лечения таких заболеваний необходимо вводить в организм какие-то дополнительные вещества, которые содержатся не во всякой пище.

Экспериментальное обоснование и научно-теоретическое обобщение этого многовекового практического опыта впервые стали возможны благодаря открывшему новую главу в науке исследованию русского ученого Николая Ивановича Лунина, изучавшего в лаборатории Г.А. Бунге роль минеральных веществ в питании.

Н.И. Лунин проводил свои опыты на мышах, содержавшихся на искусственно приготовленной пище. Эта пища состояла из смеси очищенного казеина (белок молока), жира молока, молочного сахара, солей, входящих в состав молока, и воды. Казалось, налицо были все необходимые составные части молока; между тем мыши, находившееся на такой диете, не росли, теряли в весе, переставали поедать даваемый им корм и, наконец, погибали. В то же время контрольная партия мышей, получавшая натуральное молоко, развивалась совершенно нормально. На основании этих работ Н.И. Лунин в 1880 г. пришел к следующему заключению: "... если, как вышеупомянутые опыты учат, невозможно обеспечить жизнь белками, жирами, сахаром, солями и водой, то из этого следует, что в молоке, помимо казеина, жира, молочного сахара и солей, содержатся еще другие вещества, незаменимые для питания. Представляет большой интерес исследовать эти вещества и изучить их значение для питания".

Это было важное научное открытие, опровергавшее установившееся положения в науке о питании. Результаты работ Н. И. Лунина стали оспариваться; их пытались объяснить, например, тем, что искусственно приготовленная пища, которой он в своих опытах кормил животных, была якобы невкусной.

В 1890 г. К.А. Сосин повторил опыты Н. И. Лунина с иным вариантом искусственной диеты и полностью подтвердил выводы Н.И. Лунина. Все же и после этого безупречный вывод не сразу получил всеобщее признание.

Блестящим подтверждением правильности вывода Н.И. Лунина стало установление причины болезни бери-бери, которая была особенно широко распространена в Японии и Индонезии среди населения, питавшегося, главным образом, полированным рисом.

Врач Эйкман, работавший в тюремном госпитале на острове Ява, в 1896 году подметил, что куры, содержавшиеся во дворе госпиталя и питавшиеся обычным полированным рисом, страдали заболеванием, напоминающим бери-бери. После перевода кур на питание неочищенным рисом болезнь проходила.

Наблюдения Эйкмана, проведенные на большом числе заключенных в тюрьмах Явы, также показали, что среди людей, питавшихся очищенным рисом, бери-бери заболевал в среднем один человек из 40, тогда как в группе людей, питавшихся неочищенным рисом, ею заболевал лишь один человек из 10000.

Таким образом, стало ясно, что в оболочке риса (рисовых отрубях) содержится какое-то неизвестное вещество, предохраняющее от заболевания бери-бери. В 1911 году польский ученый Казимир Функ выделил это вещество в кристаллическом виде (оказавшееся, как потом выяснилось, смесью витаминов); оно было довольно устойчивым по отношению к кислотам и выдерживало, например, кипячение с 20%-ным раствором серной кислоты. В щелочных растворах активное начало, напротив, очень быстро разрушалось. По своим химическим свойствам это вещество принадлежало к органическим соединениям и содержало аминогруппу. Функ пришел к заключению, что бери-бери является только одной из болезней, вызываемых отсутствием каких-то особых веществ в пище.

Несмотря на то, что эти особые вещества присутствуют в пище, как подчеркнул ещё Н.И. Лунин, в малых количествах, они являются жизненно необходимыми. Так как первое вещество этой группы жизненно необходимых соединений содержало аминогруппу и обладало некоторыми свойствами аминов, Функ (1912) предложил назвать весь этот класс веществ витаминами (лат. vita - жизнь, vitamin - амин жизни). Впоследствии, однако, оказалось, что многие вещества этого класса не содержат аминогруппы. Тем не менее, термин "витамины" настолько прочно вошел в обиход, что менять его не уже имело смысла.

После выделения из пищевых продуктов вещества, предохраняющего от заболевания бери-бери, был открыт ряд других витаминов. Большое значение в развитии учения о витаминах имели работы Гопкинса, Степпа, Мак-Коллума, Мелэнби и многих других учёных.

В настоящее время известно около 20 различных витаминов. Установлена и их химическая структура; это дало возможность организовать промышленное производство витаминов не только путём переработки продуктов, в которых они содержатся в готовом виде, но и искусственно, путём их химического синтеза.

Общее понятие об авитаминозах; гипо- и гипервитаминозы

Болезни, которые возникают вследствие отсутствия в пище тех или иных витаминов, стали называть авитаминозами. Если болезнь возникает вследствие отсутствия нескольких витаминов, её называют поливитаминозом. Однако типичные по своей клинической картине авитаминозы в настоящее время встречаются довольно редко. Чаще приходится иметь дело с относительным недостатком какого-либо витамина; такое заболевание называется гиповитаминозом. Если правильно и своевременно поставлен диагноз, то авитаминозы и особенно гиповитаминозы легко излечить введением в организм соответствующих витаминов.

Чрезмерное введение в организм некоторых витаминов может вызвать заболевание, называемое гипервитаминозом.

В настоящее время многие изменения в обмене веществ при авитаминозе рассматривают как следствие нарушения ферментных систем. Известно, что многие витамины входят в состав ферментов в качестве компонентов их простетических или коферментных групп.

Многие авитаминозы можно рассматривать как патологические состояния, возникающие на почве выпадения функций тех или других коферментов. Однако в настоящее время механизм возникновения многих авитаминозов ещё неясен, поэтому пока ещё не представляется возможности трактовать все авитаминозы как состояния, возникающие на почве нарушения функций тех или иных коферментных систем.

С открытием витаминов и выяснением их природы открылись новые перспективы не только в предупреждении и лечении авитаминозов, но и в области лечения инфекционных заболеваний. Выяснилось, что некоторые фармацевтические препараты (например, из группы сульфаниламидных) частично напоминают по своей структуре и по некоторым химическим признакам витамины, необходимые для бактерий, но в то же время не обладают свойствами этих витаминов. Такие "замаскированные под витамины" вещества захватываются бактериями, при этом блокируются активные центры бактериальной клетки, нарушается её обмен, и происходит гибель бактерий.

Что такое витамины, знают все, а вот о существовании антивитаминов — веществ, сходных с ними по структуре, но имеющих абсолютно противоположные свойства, — слышали немногие. Причем эти соединения могут занимать место в структуре витаминного кофермента (быть промежуточными переносчиками определенных химических групп), но не выполнять функции витаминов. Это приводит к нарушению биохимических процессов в организме и может стать причиной патологий обмена веществ.

Откажитесь от фреша в ресторанах — до подачи к столу он в лучшем случае потеряет 50 % аскорбиновой кислоты.

Самый яркий пример противостояния витаминов и антивитаминов — аскорбиновая кислота и аскорбиназа. Знакомая ситуация: разрезали огромное яблоко, половину съели, а вторую оставили на потом? Знайте, что потом от витамина С во фрукте не останется и следа. Под воздействием света в яблоке синтезируется аскорбиназа — вещество, вызывающее окисление и разрушающее витамин С. И это касается не только яблок! Свежевыжатый апельсиновый сок, например, нужно употреблять сразу же после приготовления. Так что откажитесь от фреша в ресторанах — до подачи к столу он в лучшем случае потеряет 50 % аскорбиновой кислоты.

Витамин В1 поддерживает работу сердечно-сосудистой, нервной и пищеварительной систем. Им богаты лесные орехи, помидоры, говядина и птица. Действие витамина В1 полностью подавляет тиаминаза, которой много в картофеле, шпинате, рисе, вишне, чайном листе. Вот почему картофель не лучший гарнир к куриному филе (и дело не только в высоком содержании крахмала).

Антивитамином ниацина (витамина В3) является аминокислота лейцин. Последняя содержится в сое, фасоли, буром рисе, грибах, грецких орехах, птице и молоке. Ниацином богаты брокколи, финики, яйца, печень. Так что ужин из отварной индейки и брокколи, как оказалось, не самый здоровый вариант.

По разные стороны баррикад

Для переваривания каждого вида пищи необходим разный ферментный состав желудочного сока. Например, белкам необходима кислая среда (соляная кислота), углеводам — щелочная. При взаимодействии кислоты со щелочью образуются соли, за счет которых увеличивается нагрузка на почки, печень и поджелудочную железу. Так что суши (рыба — белок, рис — углевод), макароны с сыром и бутерброды с бужениной (пусть даже и с цельнозерновым хлебом) не должны присутствовать в рационе адептов здорового питания.

Без сожаления ставьте клеймо на сочетании продуктов с высоким содержанием белка и жиров. Последние блокируют выделение соляной кислоты. Из этого следует вывод, что рыбу, яйца, мясо и бобовые нельзя готовить с добавлением масла (даже оливкового).

Фруктовые десерты после еды (вне зависимости от состава меню) не лучший вариант. Фрукты перевариваются в кишечнике, и, если на пути через ЖКТ они встречают препятствие в желудке, брожения вместе с другими составляющими обеда им не избежать. Поэтому персики, бананы, яблоки, груши и иже с ними можно есть только за 30 минут до основного приема пищи.

В чайном листе содержатся дубильные вещества, блокирующие усвоение магния, кальция, меди, цинка и железа, а также негативно влияющие на усвоение белка

Любимый миллионами салат из огурцов и помидоров также пора исключить из рациона. Во-первых, огурцы щелочные, а помидоры кислые. Во-вторых, в огурцах содержится антивитамин аскорбиназа, который разрушает витамин С.

Чай в сочетании с изделиями из дрожжевого теста иди протеиновыми десертами употреблять крайне нежелательно. В чайном листе содержатся дубильные вещества, блокирующие усвоение магния, кальция, меди, цинка и железа, а также негативно влияющие на усвоение белка. Причем чем сильнее заварка, тем меньше у микро- и макроэлементов шансов принести пользу организму.

Таблицу совместимости продуктов можно найти .

Текст: Наталия Капица

Похожие материалы из рубрики

Источник: http://www.gettyimages.com

Витамины и антивитамины: двойники и соперники

Эти вещества могут свести на нет действие витаминов и привести к авитаминозу. А могут стать основным средством лечения многих болезней. Встречайте: антивитамины.

Привычная ситуация: разрезали яблоко пополам - себе и ребенку. Вы свою половинку съели сразу, а ребенок мусолит, его часть яблока потихоньку темнеет. «Это же натуральная аскорбинка!» - увещеваете вы, но на самом деле витамина С там почти не осталось. Под воздействием света в яблоке вырабатывается аскорбиназа - вещество, сходное по химической структуре с витамином С, но обладающее противоположным действием. Оно вызывает окисление витамина С и его разрушение.

ДВЕ СТОРОНЫ ОДНОЙ МЕДАЛИ

Аскорбиновая кислота и аскорбиназа - самый яркий пример существования витаминов и антивитаминов. Такие вещества имеют схожую химическую структуру и абсолютно противоположные свойства.

В организме витамины превращаются в коферменты и вступают во взаимодействие со специфическими белками, таким образом регулируя различные биохимические процессы. Причем все роли расписаны заранее: витамин может встроиться лишь в соответствующий ему белок. Последний, в свою очередь, выполняет строго определенную функцию, не допуская никаких замен.

Антивитамины также превращаются в коферменты, только ложные. Специфические белки не замечают подмены и пытаются осуществлять привычные функции. Но это уже невозможно: действие витаминов может полностью или частично блокироваться, их биологическая активность снижается или вовсе сводится на нет. Процессы обмена веществ останавливаются.

Более того, сейчас уже известно, что антивитамины не просто тормозят биохимические процессы в организме. В некоторых случаях они изменяют химическую структуру витаминов , и тогда ложный кофермент начинает играть свою собственную биохимическую роль. В этом возможны и плюсы.

ИЗ МИНУСОВ В ПЛЮСЫ

Антивитамины открыли случайно, когда ученые пытались усилить биологические свойства витамина В9 (фолиевой кислоты), который активизирует процессы кроветворения . Но в результате различных химических процессов витамин В9 преобразовался, утратил свои привычные свойства, зато приобрел новые - стал тормозить рост раковых клеток.

Также благодаря случаю был обнаружен и дикумарин - антагонист витамина К. Оба эти вещества участвуют в процессах кроветворения, только витамин К способствует свертываемости крови, а дикумарин нарушает ее. Теперь это его свойство используют для лечения соответствующих заболеваний. За последние десятилетия химики синтезировали сотни производных витаминов, и у многих были обнаружены антивитаминные свойства. Так, незначительно изменив химическую структуру пантотеновой кислоты, обеспечивающей клетки энергией, химики получили антивитамин В3, который оказывает успокаивающее действие.

Эксперименты на животных показали, что соевые бобы содержат белковые соединения, полностью разрушающие витамин D , кальций и фосфор, провоцируя развитие рахита. Но при нагревании соевой муки действие антивитаминов нейтрализуется. Применение этой антагонистической пары в медицине - вопрос времени.

ВИТАМИННЫЙ КОНФЛИКТ

Интересно, что подобные антиподы есть у всех витаминов. И рекомендации по правильному питанию просто обязаны учитывать возможные витаминные конфликты.

* Взять тот же витамин С, который содержится в большинстве свежих овощей и фруктов. Стоит нарезать салат и оставить его на некоторое время на столе либо выжать сок и оставить его в бокале, как в процессы вступает аскорбиназа. В результате теряется до 50% витамина С. Так что все это полезнее съедать сразу после приготовления.

* Витамин В1 (тиамин) отвечает за процессы роста и развития, помогает поддерживать работу сердца, нервной и пищеварительной систем. Но все его положительные свойства разрушает тиаминаза. Этого вещества много в сырых продуктах: в основном в пресноводной и морской рыбе, а также в рисе, шпинате, картофеле, вишне, чайном листе. Так что у фанатов японской кухни есть риск заработать дефицит витамина В1.

* Сырая фасоль нейтрализует действие витамина Е, так же как и соя. Вообще именно в сырых продуктах особенно много антивитаминов.

* Еще один очень популярный антивитамин, о котором многие даже не догадываются, - это кофеин. Он мешает усвоению витаминов С и группы B. Чтобы разрешить этот конфликт, чай или кофе лучше пить через час-полтора после еды.

* Родственные химические структуры имеют биотин (витамин Н) и авидин. Первый отвечает за здоровую кишечную микрофлору и стабилизирует уровень сахара в крови, второй препятствует его всасыванию. Оба вещества содержатся в яичном желтке, но авидин - лишь в сыром яйце (он разрушается при нагревании). Поэтому при диабете или проблемах с кишечной микрофлорой яйца нужно варить вкрутую, а не «в мешочек».

* Если в вашем рационе много бурого риса , фасоли, сои, грецких орехов, шампиньонов и вешенок, коровьего молока и говядины, то возникает риск дефицита витамина РР (ниацина). Все названные продукты богаты его антиподом - аминокислотой лейцином.

* Витамин А (ретинол) хоть и относится к жирорастворимым, но плохо усваивается при избытке маргарина и кулинарных жиров. Когда готовите печенку, рыбу, яйца и другие продукты, богатые ретинолом, используйте минимальное количество жира, желательно оливкового или сливочного масла.

Что такое витамины и для чего они нужны известно, пожалуй, всем - это биологически активные вещества необходимые для обеспечения нормальных биохимических и физиологических процессов в организме. Некоторые из них не синтезируются в организме, либо синтез происходит в недостаточном объеме. Поступают в организм с пищей.

Про витамины все более-менее понятно. А что такое антивитамины? Многие даже не подозревают об их существовании. А между тем, это такие соединения, которые по химическому составу очень близки к витаминам, но обладают прямо противоположными биологическими свойствами.

Антагонисты имеются практически у всех известных витаминов. Попадая в организм с пищей, эти вещества включаются в процессы обмена. Но, в отличие от настоящих витаминов они не положительно влияют на эти процессы, а всячески тормозят их, нарушают нормальное течение процесса. Если их накапливается слишком много, происходит срыв обменного процесса веществ.

Действие антивитаминов на организм

Они препятствуют настоящим витаминам положительно воздействовать, выполнять отведенную им роль в организме, а именно:

Связывают полезные вещества, препятствуя им участвовать в обменных процессах;

Препятствуют усвоению (всасыванию) полезных веществ, поступающих с пищей;

Ускоряют процесс их выведения из организма;

Взаимодействуя с витаминами, разрушают их, делают неактивными.

В связи с этим, наносится существенный вред, полностью разрушая свойства полезных веществ. От этого организм человека постоянно испытывает их недостаток, даже при достаточном поступлении. Как результат - развитие гиповитаминоза. Одним из основных признаков такого состояния является усиленное выпадение волос.

Современными учеными были обнаружены антивитамины во многих продуктах питания, но более всего их в свежих , .

По воздействию на организм их можно разделить на две группы:

Вещества, имеющие похожее строение с настоящими полезными активными соединениями, но вызывающие конкурентные взаимоотношения с ними;

Вещества, вызывающие изменение структуры полезных активных веществ, что затрудняет их усвоение и всасыванию. Это сводит к нулю их биологический эффект.

Таким образом, на основании сказанного, можно сделать вывод, что антивитаминами являются вещества, которые попадая в живой организм своим воздействием снижают или блокируют биологическую активность полезных активных соединений - витаминов.

Также нужно сказать, что они могут быть не только структуроподобными. Известны антагонисты, имеющие природное происхождение. К ним относятся ферменты, белки.

Взаимодействуя с молекулами витаминов, они изменяют их химическую структуру (расщепление или связывание). Как пример можно привести аскорбатоксидазу. Это фермент, который катализирует распад витамина С. Или белок авидин, который связывает и делает неактивным витамин Н.

Как используют свойства антивитаминов?

Свойства большинства этих веществ используют в медицинских целях, направляя разрушительное действие антивитамина на строго определенные биохимические процессы.

Например, антиподы витамина К, - дикумарол, варфарин, тромексан используют как антисвертывающие препараты.

К антиподам фолиевой кислоты относятся аметоптерины. Никотиновой кислоты – изониазиды. Парааминобензойной кислоты – сульфаниламидные препараты. Все они активно используются в качестве противоопухолевых и антимикробных препаратов.

Возникший в результате их деятельности псевдо фермент начинает играть в организме свою определенную биохимическую роль, которая может быть очень важной. Например, вызывают нарушения в обменных процессах микобактерий туберкулеза. В результате их рост и размножение останавливается. Аналогичные процессы свойственны и для противомалярийных средств.

Но, к сожалению, далеко не все антивитамины могут использоваться для лечения заболеваний. Химической науке их известны уже тысяч, но большинство все же обладает довольно слабой фармакобиологической активностью. Хотя специалисты работают в этом направлении и считают, что именно антагонисты могут стать в будущем основным средством борьбы с болезнями.

В заключении хотелось бы сказать, что все продукты питания содержат как витамины, так и их антиподы. В большинстве продуктов они находятся в оптимальном соотношении, дополняя друг друга и не мешая.

При этом антивитамины играют роль природного регулятора. Проще говоря, они соперничают с витаминами, не давая развиться гипервитаминозу (переизбытку витаминов), в том случае, если дневная норма значительно превышена. Кроме того, они включаются в биохимические процессы, и, также как витамины, препятствуют развитию некоторых болезней.

Но нужно знать, что при достаточном поступлении витаминов с пищей, не следует дополнительно принимать искусственные витамины. Это может нарушить баланс веществ и нанести вред здоровью. Поэтому принимать такие препараты следует только по медицинским показаниям. Будьте внимательны к своему здоровью и не нарушайте хрупкого равновесия.

Возможно, будет полезно почитать: