Реферат: Витамин РР и методы определения витаминов

Продукты	Ниацин1 в мг на 1000 ккал	Триптофан в мг на 1000 ккал	Ниациновые эквиваленты на 1000 ккал	Ниациновые эквиваленты, исправленные для связанного ниацина на 1000 ккал
Коровье молоко	1,2	673	12,4	12,4
Женское молоко	2,5	443	9,8	9,8
Говядина	24,7	1280	46,0	46,0
Яйца цельные	0,6	1150	19,8	19,8
Соленая свинина	1,2	61	2,2	2,2
Пшеничная мука	2,5	297	7,4	5,0
Кукурузная крупа	1,8	70	3,0	1,2
Кукуруза	5,0	106	6,7	1,7

Величины для пшеничной муки, кукурузной крупы и кукурузы представляют собой количества связанного ниацина, который, как было показано, не усваивается. Поэтому ниациновые эквиваленты, исправленные в отношении содержания связанного ниацина, значительно снижены.

В таблице показано содержание ниацина, триптофана, ниациновых эквивалентов и ниациновых эквивалентов, исправленных для связанной формы ниацина (ниацитина), из расчета на 1000 ккал в наиболее распространенных пищевых продуктах (молоко, мясо, яйца, пшеница и кукуруза). Такие продукты, как пшеничная мука, кукурузная мука, рисовые и ячменные отруби, имеют довольно высокое содержание ниацина, однако почти весь он находится в связанной, неусвояемой форме. Поэтому количества ниациновых эквивалентов, уточненных в отношении связанного ниацина для этих продуктов, естественно снижаются.

Большинство пищевых рационов в США содержит от 500 до 1000 мг или больше триптофана в день и от 8 до 17 мг преформированного ниацина с общим количеством ниациновых эквивалентов от 16 до 38 мг. Группой экспертов ФАО/ВОЗ в Риме в 1965 г. было принято, что 5,5 мг ниациновых эквивалентов на 1000 ккал представляют собой соотношение, на основании которого может быть рекомендовано суточное потребление никотиновой кислоты. При этом соотношении ни у одного из наблюдаемых лиц не обнаружено клинических явлений пеллагры, а у некоторых даже отмечалось повышение выделения с мочой метаболитов никотиновой кислоты. Добавление к этому соотношению 20%, обеспечивающих индивидуальные вариации, дает рекомендуемое потребление никотиновой кислоты 6,6 мг на 1000 ккал в сутки.

При беременности выделение Nl-метилникотинамида с мочой повышается приблизительно на 40% с III до VI-IX месяца беременности и возвращается к норме через 2 месяца после родов, поэтому национальный исследовательский совет США рекомендует повышение ниациновых эквивалентов на 3 мг в день в течение 3-6 и 6-9 месяцев беременности в соответствии с повышением потребления калорий. Для периода кормления рекомендуется дополнительно 7 мг ниациновых эквивалентов. Женское молоко содержит в среднем 0,17 мг ниацина и 22 мг триптофана в 100мл-примерно 0,5 мг ниациновых эквивалентов. В отношении питания детей, у которых 15% калорийности обеспечивалось казеином молока, общее содержание никотиновой кислоты в рационе составляло 6 мг, а при питании, в котором 10% калорийности было за счет казеина,- 4 мг. Грудному ребенку весом 6 кг, получающему с материнским молоком 2 г белка на 1 кг веса, такое вскармливание обеспечивает 200 мг триптофана. Получаемое ребенком молоко содержит 3,3 мг никотиновой кислоты и 1,7 мг - за счет триптофана (всего 5 мг никотиновой кислоты). Для детей с момента рождения до 6 месяцев кормление грудью хорошо питающейся матери достаточно для удовлетворения потребности в ниациновых эквивалентах.

Вскармливаемый грудью ребенок, получающий 850 мл молока калорийностью 600 калорий, потребляет примерно 4,5 мг ниациновых эквивалентов в день. Все это указывает, что рекомендуемое потребление 6,6 мг ниациновых эквивалентов на 1000 ккал может быть принято для детей в возрасте от 6 месяцев и старше.

Установлена необходимость никотиновой кислоты не только для профилактики пеллагры, но и для регулирующего воздействия на высшую нервную деятельность. Головной мозг содержит наибольшее количество НАД, что говорит о важной роли коферментных соединений никотиновой кислоты для обеспечения нормальной деятельности центральной нервной системы. Правильное соотношение процессов возбуждения и торможения в коре больших полушарий и, особенно, прочность процесса внутреннего торможения, в значительной степени определяющего поведение человека, очень важны при адаптации организма человека к различным стрессовым ситуациям. Достаточно высокое содержание ниациновых эквивалентов должно быть обеспечено в питании лиц, работающих в условиях повышенного нервно-психического напряжения (члены летных экипажей, телефонистки, работники на пультах дистанционных управлений.

Степень физической нагрузки также, по-видимому, может влиять на потребность в никотиновой кислоте. Например, одной из причин развития пеллагры в период Великой Отечественной войны при прочих условиях считали сильное переутомление. Обмен ряда витаминов, в том числе никотиновой кислоты, претерпевает значительные изменения в процессе старения организма. У старых животных, а также у людей пожилого и особенно старческого возраста наблюдается снижение обеспеченности организма никотиновой кислотой с уменьшением выделения Nlметилникотинамида с мочой. Это связывают с развитием эндогенного полигиповитаминоза, одной из важных причин которого является возрастное понижение активности ферментных систем организма. Среди эндогенных факторов потребность в ниациновых эквивалентах значительно повышают заболевания желудочно-кишечного тракта, в особенности с поносами, различные инфекции, главным образом дизентерия и инфекционный гепатит, тифы, нервные и психические заболевания, особенно шизофрения, а также различные интоксикации.

Потребность в ниациновых эквивалентах увеличивается при приеме различных медикаментов, таких, как сульфаниламидные препараты, антибиотики, препараты изоникотиновой кислоты (фтивазид, тубазид), представляющие собой антагонисты никотиновой кислоты. Об этом следует помнить при построении пищевых рационов в соответствующих лечебных и профилактических учреждениях.

Как известно, никотиновая кислота наиболее устойчива из всех витаминов. Она весьма стойка при хранении и обычных методах консервирования. Потери ее при кулинарной обработке не превышают 15- 20%. Триптофан также очень стоек в отношении обычных методов тепловой обработки, применяемой в питании.

 

Биологическое действие витамина В3:

 

·  клеточный энергетик,

·  детоксикационное,

·  антиатеросклеротическое,

·  нормализирующее липидный состав крови,

·  улучшающее микроциркуляцию,

·  гипотензивное,

·  регулирующее функции щитовидной железы и надпочечников,

·  регулирующее уровень глюкозы в крови,

·  оптимизирующее баланс возбуждения и торможения в ЦНС

 

Витамин В3 необходим при следующих состояниях и заболеваниях:

Ниацин

·  Атеросклероз

·  Снижение уровня холестерина

·  Снижение уровня триглециридов и повышение липопротеидов высокой плотности

·  Снижение липопротеина (а)

Витамин В3 также необходим в следующих ситуациях:

·  ишемическая болезнь сердца,

·  миокардиодистрофия,

·  кардиомиопатии,

·  синдром перемежающейся хромоты,

·  дисциркуляторная энцефалопатия,

·  синдром Меньера и др.

·  Тревожность

·  Ревматоидный артрит

·  Остеоартроз (остеоартрит) и остеохондроз

·  Сахарный диабет

 

Витамин В3 также необходим в следующих ситуациях:

 

·  мигрень,

·  депрессия,

·  бессонница,

·  деменция.

Структура витамина:

 

Витамин В3 существует в ввиде витамера -никотиновая кислота, никотинамид; а также в ввиде активной формы- никотинамидаденин-динуклеотид (НАД); никотинамида-дениндинуклеотид- фосфат (НАДФ).

Основные причины развития витаминной недостаточности:

– недостаточное поступление определенного витамина или его предшественников с пищей;

– несоответствие количества витаминов в пище возрастающей потребности организма в них (при беременности, при лактации, у новорожденных, быстро растущих детей);

– нарушение превращения неактивной формы витамина в активную. Например, дефицит жирорастворимых витаминов группы Д может наступать из-за снижения образования их в коже при дефиците ультрафиолетового облучения ребенка;

– усиленный расход витаминов при заболеваниях, стрессах, интенсивной учебе;

– нарушение всасывания витаминов при заболеваниях органов пищеварения;

– заболевания почек, которые приводят к нарушению всасывания минералов и изменению обмена витаминов; – различные врожденные нарушения обмена веществ;

– применение некоторых лекарственных препаратов. Отрицательно влияют на обмен витаминов антибиотики, сульфаниламиды, противоопухолевые средства;

– отравления ядами, вызывающими нарушения обмена веществ внутри клетки;

– послеоперационный период.

Витаминная недостаточность у детей может проявляться группой симптомов, которые называют «неспецифическими». Это значит, что такие признаки могут наблюдаться при дефиците многих витаминов.

Общие признаки витаминной недостаточности:

повышенная восприимчивость к инфекционным заболеваниям; затяжное течение заболеваний; отставание детей в росте и развитии; повышенная утомляемость; общая слабость; снижение эмоциональной активности; снижение памяти.

 

Симптомы гипервитаминоза витамина РР:

Так как витамин РР является водорастворимым, то он хорошо выводится из организма с мочой, но ввиде метилированного производного. При избыточном выведении витамина наступает диметилирование организма. Так как метильные группы входят в состав ацетилхолина, то наступает нарушение вегетативных функций организма. При приёме высоких доз внутрь: гиперемия кожи лица и верхней половины туловища, парестезии, головокружение, «приливы» крови к коже лица, аритмия, ортостатическая гипотензия, диарея, сухость кожи и слизистой оболочки глаз, гипергликемия, гиперурикемия, миалгия, тошнота, рвота, пептическая язва, изнуряющий кожный зуд.

При длительном применении — жировая дистрофия печени, гиперурикемия, снижение толерантности к глюкозе, повышение концентрации в крови АСТ, ЛДГ, ЩФ, ощущение жара, гиперемия кожи (особенно лица и шеи), головная боль, головокружение, астения.

 

Симптомы гиповитаминоза витамина РР:

Тяжелая степень недостаточности проявляется симптомами пеллагры. Поражаются преимущественно пищеварительная, нервная система и кожа. Показательны потеря аппетита, сухость и жжение во рту, рвота, понос, чередующийся с запором, общая прогрессирующая слабость. Язык ярко-красный, отечный с болезненными изъязвлениями, позднее - «лаковый». Возникает эрозивный, ахилический гастрит, может развиться полиневрит, в тяжелых случаях - судороги, неустойчивость при ходьбе, слабоумие. Поражение кожи проявляется покраснением, зудом, шелушением, гиперпигментацией на открытых участках тела и конечностях, шелушением кожи. Распознавание на основании данных клинической картины, снижении уровня никотиновой кислоты в суточной моче. Понижаются в крови и моче уровни и других витаминов группы В.

"Пеллагра" по-итальянски означает "шероховатая кожа". Испанский врач Casal, впервые описавший ее в 1735 г., считал причиной заболевания неправильное питание и указал на значение мяса и молока в предупреждении и лечении пеллагры. Это исследование после смерти автора было опубликовано Garcia в 1762 г. Итальянская школа более 100 лет защищала зеистическую (кукурузную) теорию, по которой причина пеллагры заключалась в питании кукурузой, являющейся неполноценным фактором питания. Эндемическими очагами пеллагры в дореволюционной России были Бессарабия и Грузия. Наряду с этим большое распространение получила инфекционная теория пеллагры. В США, например, где пеллагра на протяжении многих лет была социальной проблемой, также считалось, что главную роль играет заражение микроорганизмами испорченной кукурузы. Вторая мировая война поставила на людях ряд невольных массовых экспериментов по физиологии и гигиене питания и принесла определенные материалы, говорившие против инфекционного происхождения пеллагры. Например, среди ни русских, ни немецких войск, находившихся в Румынии - очаге эндемической пеллагры, не наблюдалось случаев этого заболевания. С другой стороны, были обнаружены вспышки пеллагры среди контингентов, находившихся в условиях однообразного, преимущественно углеводного питания. Это наблюдалось среди армянских беженцев и германских военнопленных в Египте.

С 1913 по 1930 г. американский врач Goldberger с коллективом сотрудников провел по заданию Министерства здравоохранения США огромную работу по выяснению этиологии, профилактики и терапии пеллагры, получившей угрожающее распространение в ряде южных штатов. По его мнению, пеллагра является заболеванием алиментарного происхождения, возможно, авитаминозом. Он предложил лечить больных диетой с назначением 1-1,5 л свежего молока, 200 г свежего мяса, 4 яиц и супа из бобов или гороха в день. Медикаментозная терапия, по его мнению, не имела никакого значения. В 1914-1915 гг. им был поставлен эксперимент с изменением питания в приютах для сирот в Джексон, Kолумбии и психиатрической больнице штата Джорджиа, бывших в то время очагами эндемической пеллагры. В результате замены кукурузной ка-ши овсянкой и повышения количества мяса, молока и яиц в рационе рецидивы пеллагры прекратились и свежие случаи не возникали. В контрольных группах, где питание осталось неизменным, люди заболевали по-прежнему.

Полученные данные позволили выдвинуть в 1922 г. гипотезу, что причиной пеллагры является недостаток аминокислот - цистина и триптофана. Точка зрения о профилактической роли триптофана позже подтвердилась. Одно-временно Goldberger и соавторами впервые была выдвинута гипотеза о наличии в предохраняющих от пеллагры продуктах особого фактора РР, представляющего собой смесь аминокислот либо неизвестное до сих пор вещество, возможно, витамин.

В процессе исследований Goldberger и Tanner провели испытание профилактического действия дрожжей при пеллагре. Оказалось, что 30 г сухих пивных дрожжей в день предохраняли от пеллагры. Так как дрожжи содержат сравнительно небольшое количество белков (около 50%), оставалось предположить, что в дрожжах находится неизвестный фактор РР, оказывающий эффективное действие в соединении с белками или без них.

В 1926 г. Goldberger и соавторы сообщили, что в предохранении от пеллагры единственную роль играет фактор РР. Последний наряду с сухими пивными дрожжами содержится также в экстракте из дрожжей и адсорбируется из подкисленного экстракта фуллеровой землей. 15 г этого экстракта предохраняли от пеллагры, хотя и содержали очень мало белка. Дрожжи содержали больше фактора РР, чем витамина В1. Несмотря на обилие фактического материала, полученного на протяжении ряда лет Goldberger и соавторами, авитаминозная теория пеллагры не получила всеобщего признания не только в Европе, но даже в США.

 

Лечение, при недостатке витамина РР:

Полноценное питание (мясо, свежая рыба, орехи, бобовые, хлеб), никотиновая кислота или никотиамид в сочетании с другими витаминами группы В. При недостаточном обеспечении организма витамином РР наблюдается поражение кожи (дерматиты), слизистой оболочки рта (стоматиты), органов пищеварения (энтериты), нервной, эндокринной систем (неврастения, множественные поражения нервов).

 

Симптомы авитаминоза витамина РР:

Пеллагра, быстрое похудание, гастроэктомия, болезнь Хартнупа (наследственное заболевание, сопровождающееся нарушением усвоения некоторых аминокислот, в том числе триптофана), заболевания ЖКТ (глютеновая энтеропатия, персистирующая диарея, тропическая спру, болезнь Крона), а также состояния повышенной потребности организма в витамине РР: длительная лихорадка, заболевания гепатобилиарной области (острые и хронические гепатиты, цирроз печени), гипертиреоз, хронические инфекции, злокачественные опухоли, длительный стресс. Гиперлипидемия, в том числе первичная гиперлипидемия (типы IIa, IIb, III, IV, V). Ишемические нарушения мозгового кровообращения, облитерирующие заболевания сосудов конечностей (облитерирующий эндартериит, болезнь Рейно), спазм сосудов конечностей, желче- и мочевыводящих путей; диабетическая полиневропатия, микроангиопатия.Неврит лицевого нерва, гипоацидный гастрит, энтероколит, колит, длительно не заживающие раны и трофические язвы.

 

Методы определения витаминов:

Современные методы определения витаминов в биологических объектах делят на физико-химические и биологические.

Физико-химические:

При взаимодействии витаминов с рядом химических соединений наблюдаются характерные цветные реакции, интенсивность окраски которых пропорциональна концентрации витаминов в исследуемом растворе.

Поэтому витамины можно определить фотоколориметрически, например витамин В1 – при помощи диазореактива и т.д. Эти методы позволяют судить как о наличии витаминов, так и о количественном содержании их в исследуемом пищевом продукте или органах и тканях животных и человека.

Для выяснения обеспеченности организма человека каким-либо витамином часто определяют соответствующий витамин или продукт его обмена в сыворотке крови, моче или биопсийном материале. Однако эти методы могут быть применены не во всех случаях. Встречаются трудности при подборе специфического реактива для взаимодействия с определенным витамином.

Некоторые витамины обладают способностью поглощать оптическое излучение только определенной части спектра. В частности, витамин А имеет специфичную полосу поглощения при 328-330 нм. Измеряя коэффициент поглощения спектро-фотометрически, можно достаточно точно определить количественное содержание витаминов в исследуемом объекте.

Для определения витаминов В1, В2 и других применяют флюорометрические методы.

Используют и титриметрические методы:

например, при определении витамина С применяют титрование раствором 2,6-дихлорфенолиндофенола.

Биологические методы основаны на определении того минимального количества витамина, которое при добавлении к искусственной диете, лишенной только данного изучаемого витамина, предохраняет животное от развития авитаминоза или излечивает его от уже развившейся болезни. Это количество витамина условно принимают за единицу (в литературе известны «голубиные», «крысиные» единицы).

Большое место в количественном определении ряда витаминов: фолиевой, пара-аминобензойной кислот и др. – в биологических жидкостях, в частности в крови, занимают микробиологические методы, основанные на измерении скорости роста бактерий; последняя пропорциональна концентрации витамина в исследуемом объекте. Количество витаминов принято выражать, кроме того, в миллиграммах, микрограммах, международных единицах (ME, или IU).

Высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ):

Эффективным методом, позволяющим обеспечить количественный контроль содержания витаминов в многокомпонентных объектах, является высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ) - универсальный аналитический метод разделения и определения компонентов сложных смесей. Метод ВЭЖХ незаменим при анализе термически и химически лабильных жирорастворимых витаминов (ЖРВ) групп A, D, Е и К. Основан на элюировании их неполярными органическими растворителями после сорбции на полярных сорбентах. Однако такой вариант ВЭЖХ не обеспечивает эффективного разделения сложных смесей, с полным набором жирорастворимых витаминов(A, D, Е) в пробах с водосодержащей матрицей, так как даже небольшие количества воды могут негативно влиять на воспроизводимость результатов.

 

Методы определения витамина РР

Химический метод определения основан на использовании реакции с цианистым бромом, а затем с ароматическим амином. Возникающее окрашенное соединение измеряется фотометрически. Реакция протекает в два этапа: по-лучение пиридинового производного путем реакции никотиновой кислоты с цианистым бромом и получение окрашенного диальдегидного соединения путем реакции с ароматическим амином.

Никотиновая кислота определяется также микробиологическими методами, чаще всего с использованием культуры Lactobacillus arabinosus и последующим турбидиметрическим определением, а также с простейшим-Tetrahymena pyroformis. Ни ниацин, ни никотинамид сами по себе не флюоресцируют, но их можно превратить во флуоресцирующие соединения. Такие методы широко применяются для определения коферментных форм никотинамида- НАД и НАДФ. Основной продукт обмена никотиновой кислоты Nl-метилникотинамид также определяется флуориметрическим методом. В различных реакциях обмена, связанных с переносом водорода, пиридиннуклеотиды, являясь коферментами специфических дегидрогеназ, действует как в окисленной, так и в восстановленной форме.

В восстановленной форме максимум спектра поглощения находится в ультрафиолетовой области при 340 нм. Восстановленные пиридиннуклеотиды при облучении ультрафиолетовыми лучами флуоресцируют. Так НАДФ-Н имеет два максимума спектра поглощения при 260 и 340 нм и один максимум спектра флуоресценции при 457 нм. Отмечен параллелизм между наличием флуоресценции и биологической активностью восстановленного кофермента.

Наиболее распространенным, быстрым, чувствительным и простым методом определения метаболитов никотиновой кислоты является определение Nl-метилникотинамида в моче. В основе этого метода лежит реакция конденсации Nl-метилникотинамида с ацетоном в присутствии щелочи с переходом в флуоресцирующий дериват. Этим путем можно определить 0,3 мкг в 1 мл разведенной мочи. Другой выделяемый с мочой метаболит - 6-пиридон Nl-метилникотинамид - определяется также флуориметрическим путем.

Содержание НАД и НАДФ в эритроцитах определяется также флуориметрическим путем, основанным на методе, предложенном для их определения в моче. Для этой цели предварительно белки крови осаждают трихлоруксусной кислотой. Затем происходит конденсация с ацетоном в присутствии щелочи, дающая флуоресцирующее соединение, которое определяется количественно. Так же определяется содержание НАД и НАДФ в тканях.

Для установления обеспеченности человека никотиновой кислотой или ниацинового статуса необходим выбор соответствующих показателей. К числу наиболее специфических показателей относится определение выделения ее метаболита - метилированного амида никотиновой кислоты с суточной мочой. Оно составляет от 7 до 12 мг. Наблюдения показали известный параллелизм экскреции с мочой Nl-метилникотинамида и содержания никотиновой кислоты в крови.

К специфическим методам относится также определение никотиновой кислоты в цельной крови (в среднем 0,4 мг), а также определение коферментных форм никотиновой кислоты (НАД и НАДФ) в эритроцитах (в среднем от 60 до 80 мкг в 1 мл). Однако определение коферментных форм выявляет сравнительно поздние стадии недостаточности никотиновой кислоты в организме. Объективной реакцией для распознавания недостаточности никотиновой кислоты являются также определение содержания свободного триптофана в плазме крови. Содержание в плазме триптофана натощак колеблется у здоровых от 0,65 до 0,88 мг в 100 мл, а у больных пеллагрой - от 0,10 до 0,30 мг в 100 мл .