Майда еритін витаминдер

Бұл топқа жататын витаминдер суда ерімейді, органикалық еріткіштерде: спирт, бензин, хлороформ, ацетон, т.б. жақсы ериді.

А витамині (ретинол, антиксерофтальмиялық витамин)

Ретинолды зерттеу 1909 жылы басталып, 1933 жылы синтез­делген. А витаминінің бірнеше витамерлері бар – А₁, А₂, А₃; ішінде ең көп тарағаны – А₁ (теңіз балықтарының бауырында көп болады).

Химиялық құрылымы жағынан А витаминдері құрамында β-ионон сақинасы, оның бүйірінде изопреннің екі қалдығы және гидроксил тобы бар спирттер. А витаминдері сары түсті, 59-64°-та балқиды, от­тексіз 100°-қа дейін қыздыруға төзімді, жылдам тотығатын крис­талды заттар. Организмде ферменттердің қатысуымен ретинол (спирт) тотығып, витаминдік қасиеті бар ретинальға (альдегид) айналады:

Ұлпаларда, бауырда А витамині әр түрлі қышқылдармен (сірке, пальмитин, янтар) қосылып, күрделі эфир түрінде болады.

А витамині тек жануардан алынған азықтарда болады: балық майында, бауырда, етте, жұмыртқада, сары майда, т.б. Ал өсім­діктерде А витаминінің провитаминдері – каротиндер түзіледі. Каротиндер (лат. carota – морковь) – ең алғаш сәбізден бөлінген, сары түсті пигменттер.

Каротинге сәбіз, асқабақ, қымыздық, қара қарақат, қара жи­дек, қарлыған, қызыл бұрыш, қызанақ, т.б. өсімдіктер бай. Осы кезде зерттелгендері – α-, β-, γ-каротиндер. Бауырда және ішекте каротиназа ферментінің әсерімен β-каротиннен А витаминінің 2 молекуласы түзіледі.

А авитаминозының белгілері

А витамині организмде жетіспесе адам мен малдың өсуі баяулайды, салмағы азаяды. Тері мен ішкі органдардың кілегей қабаты кеуіп, мүйізденеді, көру процесі нашарлайды. Көз торының таяқша клеткаларында родопсин пигменті бар. Ол опсин белогы – мен А витаминінің альдегидтік түрі ретинальдың қосылысы. Жарықта родопсин опсин және ретинальға бөлініп, көздің көру қабілеті жоғарылайды:

Қараңғыда, керісінше екі зат бірігіп, родопсин түзілген кезде ғана көздің көру қабілеті жоғарлайды. Егер А витамині организмде жеткіліксіз болса, родопсиннің концентрациясы төмендеп, іңірде көздің көру қабілеті нашарлайды, «ақшам соқырлығы» немесе «тауық соқырлы­ғы» деген ауру пайда болады. Сондықтан, бұл витаминді «көру витамині» деп те атайды.

Авитаминоз кезінде көздің мүйіз қабаты құрғап, кеуіп, жас бөлінуі азаяды. Көздің мөлдір қабатына микробтар еніп, қабынып, жұмсарып жара пайда болады, көздің көру қабілеті төмендеп за­қымданады, ксерофтальмия (грек. xeros – кебу, ophtalamus – көз) деген ауруға шалдығады. Бұл жағдайда микробтарды жоятын ли­зоцим ферменті түзілмейді, сондықтан организмнің жұқпалы ауруларға төтеп беру қабілеті нашарлайды. Осыған орай, А витаминін «денсаулық витамині» деп те атайды.

А витамині организмге шамадан тыс көп түскен кезде гипер­витаминоз ауруы пайда болады, егер ол бір рет өте көп мөлшер­де организмге түссе – уланады.

витаминінің бірнеше витамерлері бар. Олардың ішінде ең көп тарағандары – Д₂ (эргокальциферол), Д₃ (холекальциферол) витаминдері. Химиялық құрылымы жағынан бұл витаминдер, жо­ғары молекулалы циклді спирттер – стеролдардың туындылары:

Д₂ мен Д₃ витаминдері ультракүлгін күн сәулесінің әсерінен эргостерол мен холестерол провитаминдерінің В сақинасындағы 9-шы және 10-шы көміртек атомдары арасындағы байланыстың үзілуі арқылы активтеліп, синтезделеді.

Д₂ витамині ультракүлгін сәулесінің әсерімен эргостеролдан бірнеше аралық заттар (люмистерин, тахистерин) түзілу арқылы пайда болады.

Қазіргі кезде бұл реакцияның барлық өнімдері таза күйінде бөлініп алынған.

Д₂ және Д₃ витаминдері дәмсіз, түссіз, иіссіз кристалдар, 115-117°-та балқиды. Органикалық еріткіштерде: хлороформда, бен­золда, эфирде, ацетонда, спиртте жақсы ериді де, су мен глице­ринде ерімейді.

Бұл витаминдер тотықтырғыштардың әсерінен В сақинасын­дағы 7-ші және 8-ші көміртек атомдары арасындағы қос байла­ныстары үзіліп, өте тез бұзылады.

Д₃ витамині ас арқылы түспесе де, организмде тиісті прови­таминнен синтезделе береді. Д — авитаминозы көбінесе солтүстік жақта, қыста кездеседі.

Биомедициналық қызметі

Д витамині организмде фосфор мен кальцийдың ащы ішектің сілемей қабатының клеткаларында сорылуына әсер етеді. Қанда кальцийдың фосфорға қатынасы 2:1 (Ca/P=2/1) болатындықтан, осы тепе-теңдікті сақ­тайды, сүйектің беріктігін қамтамасыз ететін фосфор-қальций тұздарының түзілуіне қатысады, қалқанша безі­нің функциясына әсер етеді. Кальциферол қанның белоктарымен кешен түзе отырып тасымалданады. Бұл кешен Д витаминін биологиялық тотығудан сақтайды.

Д витамині тағамда жетіспегенде балалар – мешел (рахит; грек. zhachіs – арқа қыры, омыртқа бағанасы), ересектер – остео­маляция (ostean – сүйек, malatіa – жұмсару), немесе остеодистро­фия, ал бөгде адамдар остеопороз (грек. poros – саңылау, тесік) ауруларына шалдығады.

Аурудың себептері: азықта Д витаминінің жетіспеуі, қарбалас қалқанша бездері қызметінің бұзылуы, азық пен суда кальций мен фосфор тұздарының аздығы, күн сәулесінің жетіспеуі.

Д витаминдері балық майында, сары майда, жұмыртқа сары­сында, бауырда, сүтте көп болады.

Организмге Д витамині көп түскен кезде гипервитаминоз орын алады. Бұл жағдайда ішкі органдарда кальций тұздары көбейеді, сүйек ерте минералданады, балалардың өсуі тежеледі.

1936 жылы Брокман Д₃ витаминін балық майынан бөліп оны холестерин туындысы екендігін анықтайды. Ғалым Виндаус 1937 жылы шошқа терісінің үстіңгі қабатынан 7-дегидрохолестеринді бөліп, оның ультракүлгін күн сәулесінің әсерінен активті Д₃ вита­миніне айналатындығын анықтайды. Д₃ витаминінің синтезделу процесі төмендегідей:

Е витамині (токоферол, антистерильдік)

1920 жылы Маттилл мен Конклин аралас азықтың құрамын­да жануарлардың қалыпты ұрықтануына өте қажет бір заттың бар екендігін көрсетеді. Олар ашытқы қосылған жасанды азық беріл­ген жануарлардың бедеулікке ұшырағанын байқаған. 1936 жылы Иванс бидай тұқымы ұрығынан, кейіннен мақта майынан бензопи­ранның үш туындысын – α-, β-, γ-токоферолдарды (грек. tokos – ұрықтану, phero – әкелемін) бөліп алады. 1938 жылы α-токоферол синтездік жолмен алынады. Қазіргі кезде Е витаминінің 7 витамері белгілі. Жеке токофе­ролдардың бір-бірінен басты айырмашылы­ғы – витаминдік әрекетшілдігі және циклді компонентіндегі метил­дік топтың орналасуы мен саны бойынша.

α-, β-, γ-токоферолдар бір-біріне ауыспайды, олар ақырғы өнімдеріне дейін ыдырайды. Осы токоферолдардың ішіндегі ең әрекетшілі – α-токоферол, оның активтілігі β-токоферолмен са­лыстырғанда 2 есе артық. Бидай дәнінің ұрығындағы токоферол­дың жалпы мөлшерінің 58% астамы α-токоферолдың үлесіне келеді.

Токоферолдар түссіз, май тәріздес қоймалжың, бензолда, спиртте, хлороформда, ацетонда және басқа да май еріткіштерін­де еритін, 170°-қа дейін қыздыруға төзімді, оптикалық активті, ультракүлгін күн сәулесі әсерінен тез бұзылатын зат.

Е витамині табиғатта өте кең тараған, әр түрлі астық дәндес­терде, өсімдік майларында, күнбағыста, жүгеріде, қытай бұрша­ғында, қырыққабатта, салатта, етте, сары майда, жұмыртқа сары­сында, т.б. көптеп кездеседі.

Е авитаминозы мен гипервитаминозы организмде сирек кез­деседі, себебі, Е витамині әр түрлі ұлпаларда әсіресе, май ұлпа­ларында жиналып, қор жасайды. Бұл витаминнің авитаминозы көбінесе көмірсулармен қоректенетін тропикалық елдерде ғана кездеседі.

Биомедициналық қызметі

Е витаминінің организмде атқаратын қызметі екі орай. Біріншіден, токоферолдар биомембраналардың құрамындағы фосфолипидтердің қанықпаған жоғары май қышқылдарымен кешен түзіп, мембраналарды тотығудан сақтайтын антиоксидант. Екіншіден, сутегіні протон мен электрон түрінде тасымалдап, биологиялық тотығу процесіне қатысады:

Организмде токоферол жетіспесе, ет ұлпаларының қызметі бұзылады, еттердің жиырылуын қамтамасыз ететін миозин бело­гының орнына, оған керісінше әсер ететін коллаген белогі жина­лады. Е авитаминозы бұлшық ет талшықтарының жиырылуына әсер ететін негізгі қосылыстар креатин мен фосфокреатиннің түзілу реакцияларына қатысады және ацетилхолиннің түзілуін нашарлатады.

Токоферолдар организмде жетіспегенде, немесе жоқ болған­да жатырдағы ұрықтың өсуі, жыныс органдарының қалыпты жұ­мыс істеуі нашарлайды, бұлшық еттерде миозиннің, гликогеннің, калийдің, магнийдің, фосфор мен креатиннің саны азайып, майлар мен натрий хлориды көбейеді. Қол-аяқ қозғалмай сал ауруына ұшырайды, бұлшық еттер кеміп, жұлын зақымданады.

К витамині (филлохинон, антигеморрагиялық)

Қанның ұю процесіне әсер ететін ерекше витаминнің бар екендігі алғаш рет 1929 жылы белгілі болды. Кейінгі еңбектердің нәтижесінде табиғи К₁ және К₂ витаминдері анықталып, олардың 1,4-нафтохинон туындылары екендігі дәлелденді.

(филлохинон) мен К₂ (менахинон) витаминдері бір-бірінен бүй­іріндегі изопрендік тізбегі бойынша айырмашылықтары бар. К₁ витаминінде фитол спиртінің (C₂₀) қалдығы болса, ал К₂ вита­минінде дифарнезилдің (С₃₀) қалдығы бар. К₁ мен К₂ витаминдері­нің құрылымдық формулалары төмендегідей: