Общая характеристика водорастворимых витаминов

Среди всего витаминов особое внимание заслуживают водорастворимые витамины. Они представляют собой группу соединений, способных эффективно растворяться в воде, самостоятельно проникать через слизистую оболочку кишечника и выводиться из организма вместе с мочой. Именно эта особенность обуславливает отсутствие риска накопления избыточных количеств таких витаминов в тканях и органах тела.

Оглавление

Классификация основных водорастворимых витаминов

Среди водорастворимых витаминов выделяют две основные категории:

витамин C (Аскорбиновая кислота);
витамины группы B.

Рассмотрим подробнее особенности каждой подгруппы.

Витамин C (Аскорбиновая кислота)

Единого мнения о том, сколько витамина C в сутки нужно организму, не существует. В разных руководствах по питанию необходимое для взрослых людей количество варьируется от 40 до 90 мг в сутки.

Я придерживаюсь средних рекомендованных значений.

Химическая структура представляет собой простой углеводородное соединение, состоящее из шести атомов углерода, шести атомов водорода и шести атомов кислорода. Она имеет циклическое строение с гидроксильной группой (-OH), которая придаёт ей кислотные свойства.

Физико-химические свойства:

растворимость — хорошо растворяется в воде, плохо растворима в жирах;
термостабильность — разрушается при нагревании свыше 70°C;
pH-зависимость — раствор устойчив в кислой среде, разрушается в щелочной среде;
антиоксидантные свойства — способна нейтрализовать свободные радикалы, защищая клетки от окислительного стресса.

Роль витамина C известна своей способностью поддерживать здоровье сосудов, улучшать иммунную защиту организма и ускорять процессы заживления ран. Он активно участвует в синтезе коллагена, основного белка соединительной ткани, а значит важен для кожи, костей и суставов. Кроме того, витамин C способствует улучшению усвоения железа, которое необходимо для транспортировки кислорода к тканям и органам. Основными пищевыми источниками этого вещества служат свежие овощи и фрукты, такие как шиповник, болгарский перец, киви, цитрусы, брюссельская капуста и зелень петрушки. При недостатке витамина C снижается иммунитет, ухудшается состояние кожи, замедляется процесс восстановления поврежденных тканей, повышается риск развития инфекций и воспалительных процессов.

Витамины группы B

К группе витаминов B относятся восемь отдельных веществ, каждое из которых выполняет свою уникальную биологическую функцию:

тиамин (B₁);
рибофлавин (B₂);
ниацин (B₃, никотиновая кислота и никотинамид);
пиридоксин (B₆);
фолиевая кислота (B₉);
кобаламин (B₁₂);
биотин (H);
пантотеновая кислота (B₅).

Каждый из перечисленных витаминов имеет свое предназначение и отвечает за различные физиологические процессы.

Тиамин (B₁)

Поддерживает работу нервной системы, сердца и мышц, улучшает пищеварительные процессы и обеспечивает правильное протекание обмена веществ.

Химическая структура состоит из пиримидиновой и тиазоловой частей, соединённых метиленовым мостиком. Это гетероциклическое соединение, содержащее азот и серу.

Физико-химические свойства:

растворимость — легко растворяется в воде, практически нерастворим в спирте и органических растворителях;
устойчив к действию высоких температур, однако чувствителен к окислению кислородом воздуха;
биологическая активность — необходим для превращения углеводов в энергию, участвует в синтезе ацетилхолина и регуляции нервной системы.

Источниками тиамина являются орехи, крупы, зерновые культуры, свиная вырезка, говяжья печень и сердце. Недостаток тиамина приводит к нарушениям со стороны нервной системы, сердечно-сосудистым расстройствам и проблемам с желудочно-кишечным трактом.

Рибофлавин (B₂)

Необходим для нормального роста клеток крови, функционирования глаз и поддержания уровня энергии в организме.

Химическая структура представляет собой изоаллоксазин с присоединённой рибитольной цепью. Содержит два кольца: одно бензольное и другое пиразиновое.

Физико-химические свойства:

растворимость — плохо растворим в холодной воде, лучше растворяется в горячей воде и этаноле;
светочувствительность — быстро разлагается под воздействием света, особенно ультрафиолетового излучения;
флуоресценция — под действием ультрафиолета приобретает характерное жёлтое свечение;
роль в организме — участвует в энергетическом обмене, поддерживая здоровье кожи, глаз и слизистых оболочек.

Продукты с высоким содержанием рибофлавина — яйца, сыр, молоко, миндальные орехи, зеленые овощи. Симптомами нехватки рибофлавина являются появление кожных высыпаний, болезненные ощущения во рту и вокруг губ, ухудшение зрения и повышенная утомляемость.

Ниацин (B₃, никотиновая кислота и никотинамид)

Участвует в выработке энергии, защищает клетки мозга и помогает сохранять здоровье кожи.

Химическая структура является амидом никотиновой кислоты, представляющим собой карбоновую кислоту с пиридиновым кольцом.

Физико-химические свойства:

растворимость — хорошо растворяется в воде и спиртах, менее растворим в органических растворителях;
устойчивость — не подвержен воздействию тепла, сохраняет свою биологическую активность даже при длительном хранении;
метаболизм липидов — важен для преобразования пищи в энергию, поддерживает работу сердечно-сосудистой системы и обмена веществ.

Источниками являются мясо индейки, курица, лосось, тунец, бобы и обогащённые злаки. При дефиците могут возникать симптомы усталости, депрессии, воспаления слизистых оболочек, развивается пеллагры (дерматита).

Пантотеновая кислота (B₅)

Играет значительную роль в производстве жизненно важных молекул, включённых в метаболизм жиров и углеводов, участвует в формировании гормонов.

Химическая структура молекулы включает три основных компонента — β-Аланин, Д-пантотеновую кислоту и серосодержащую группу (SH).

Физико-химические свойства:

растворимость — высокий уровень растворимости в воде, практически не растворима в органических растворителях, таких как эфир и бензол;
термостойкость — высокая и выдерживает высокие температуры без значительных потерь своей биологической активности;
кислотно-основные свойства, т.е. проявляет одновременно признаки кислоты и основания;
оптическая активность — существует в виде двух энантиомерных форм (левовращающей (L-) и правовращающей (D-формы)). Биологически активной формой чаще является D-изомер.

Природными источниками являются курятина, цветная капуста, йогурт, горох, томаты. Дефицит проявляется мышечной болью, нарушением сна, раздражительностью и проблемами с концентрацией внимания.

Пиридоксин (B₆)

Необходим для синтеза нейромедиаторов, регулирования белкового обмена и поддержания иммунной защиты.

Химическая структура существует в трёх формах: пиридоксин, пиридоксаль и пиридоксамин. Все формы содержат пиридиновый цикл с замещёнными боковыми цепями.

Физико-химические свойства:

растворимость — хорошая растворимость в воде, низкая в спиртах и органических растворителях;
тепловая стабильность — витамин B₆, выдерживает кипячение;
кислотность среды — чувствителен к изменениям pH, разрушается в сильнощелочных растворах;
участие в метаболизме аминокислот — играет ключевую роль в синтезе белков и ферментов, необходимых для роста и восстановления тканей.

Естественными источниками являются картофель, бананы, семена подсолнечника, рыба, птица. Недостаток может привести к психоэмоциональным расстройствам, анемии, бессоннице, раздражению кожных покровов.

Фолиевая кислота (B₉)

Играет важную роль в процессе деления клеток, предотвращает пороки развития плода и регулирует уровень гомоцистеина в крови.

Химическая структура — сложное производное птероидного ядра, включающее остатки глутаминовой кислоты и парааминобензойной кислоты.

Физико-химические свойства:

растворимость — отлично растворяется в водных растворах, слабо растворима в спиртах;
чувствительность к свету — подвержена разрушению при воздействии солнечного света;
связывание белков — образует прочные комплексы с белковыми молекулами, что облегчает её транспортировку в организме;
эмбриональное развитие — крайне важна для формирования нервных трубок плода, предотвращает дефекты развития головного мозга и позвоночника.

Источниками являются шпинат, спаржа, фасоль, апельсиновый сок, овсянка. Дефицит фолиевой кислоты вызывает врожденные дефекты у детей, повышенную склонность к онкологическим заболеваниям, депрессию и хроническую усталость.

Кобаламин (B₁₂)

Критически важен для выработки эритроцитов, предотвращения заболеваний нервной системы и поддержания нормальной концентрации гемоглобина.

Химическая структура является самой сложной среди всех витаминов. Включает корриновую структуру с кобальтовым центром, окружённым четырьмя нитрогруппами и одним азотом.

Физико-химические свойства:

растворимость — растворим в воде, малорастворим в большинстве органических растворителей;
температурная устойчивость — очень стабилен при температуре ниже 100°C;
значение для организма — незаменимый компонент для синтеза ДНК, регенерации эритроцитов и поддержания нормальной деятельности нервной системы.

Основными источниками являются красное мясо, моллюски, сардины, яйца, сыры. Недостаточность приводит к развитию пернициозной анемии, когнитивным нарушениям, онемению конечностей.

Биотин (H)

Обеспечивает нормальную активность энзимов, необходимых для превращения пищи в энергию, влияет на рост волос и прочность ногтей.

Химической структурой является простейшее гомологичное соединение, включающее молекулу мочевины и сульфгидриловую группу, присоединённую к тетрагидротиофену.

Физико-химические свойства:

растворимость — высокий уровень растворимости в воде, слабая растворимость в маслах и спиртах;
осмотическая стойкость — сохраняет стабильность при высокой концентрации солей;
каталитическая активность — используется клеточными ферментами в качестве кофактора, участвующего в различных биохимических процессах, включая метаболизм жирных кислот и производство энергии.

Источниками биотина являются бананы, шампиньоны, гречка, картофель, авокадо. При нехватке биотина возникает сухость кожи, ломкость волос, общее недомогание и ослабленность организма.

Водорастворимые витамины участвуют почти во всех ключевых процессах жизнеобеспечения человеческого организма, начиная от клеточной энергетики и заканчивая функционированием центральной нервной системы.

Обеспечивая свой рацион продуктами, богатыми витаминами группы B и витамином C, мы значительно снижает вероятность возникновения серьёзных проблем со здоровьем и сохраняет бодрость духа и физическую активность на долгие годы вперёд.

Информация в статье не предназначена для постановки диагноза заболевания и лечения. Носит исключительно информационный характер. Необходимо проконсультироваться с врачом по любым медицинским вопросам, методам диагностики, доступным вариантам профилактики и лечения.