Из печени и моркови

 

Доказать полезность биохимии просто — достаточно напомнить о витаминах. Эти вещества открыли и начали изучать в конце XIX века, а в середине XX столетия образованные жители промышленно развитых стран уже знали, для чего они нужны. Исследования витаминов дали учёным ключ к работе ферментов, помогли укрепить здоровье населения и увеличить продолжительность жизни.

Каротин — витамин?

Началом истории витамина A принято считать 1909 год, когда результаты своих экспериментов опубликовал немецкий учёный Штепп. Сначала он выкармливал мышей хлебом с молоком — с теоретической и практической точки зрения вполне полноценным кормом, поэтому грызуны оставались здоровыми. Однако стоило проэкстрагировать такую пищу спиртом и эфиром, как она становилась негодной — животные на ней долго не жили. Если же к экспериментальному рациону добавляли экстракт, все болезненные симптомы у животных быстро исчезали.

Следовательно, растворители удаляли из пищи какие-то необходимые для жизни вещества. Поскольку белки, углеводы и минеральные соли никуда не делись, то могли быть извлечены только жиры и липоиды — неоднородная в химическом отношении группа соединений, легко растворимых в спирте и эфире. Дело было не в отсутствии жира как такового, ведь белки и углеводы могут полностью возместить все энергетические затраты организма. Учитывая это, Штепп объяснил гибель подопытных животных отсутствием в пище каких-то незаменимых, ещё не обнаруженных липоидов.

Другие исследователи установили, что в опытах, подобных опытам Штеппа, молодые мыши или крысы переставали расти. Однако стоило добавить к неполноценному рациону сливочное масло или липоиды яичного желтка, и рост животных тут же возобновлялся. Именно поэтому содержащееся в этих продуктах неизвестное вещество вначале назвали „фактор роста“, или „жирорастворимый фактор A“, а затем, в 1916 году, переименовали в витамин A.

Долгое время о присутствии в пище витамина A судили только по его способности восстанавливать рост подопытных животных. Таким образом учёные выяснили, что этот витамин весьма неравномерно распределён в животных и растительных продуктах: его много — в зелёных частях растений, в рыбьем жире, сливочном масле и жире из печени животных.

Американский биохимик Стинбок обнаружил, что прерванный рост подопытных мышей отлично восстанавливают экстракты из растений, богатых жёлтым пигментом каротином. Это вещество Г. Вакенродер выделил из корнеплодов моркови, по-латыни именуемой Daucus carota, ещё в 1831 году, когда о витамине A и его физиологической роли никто и понятия не имел.

Стингбок взял жёлтые и белые зёрна кукурузы и убедился, что богатые каротином жёлтые зёрна обладали A-витаминной активностью, а белые — нет. Такие же результаты дали опыты с горохом. Учёный также установил, что кристаллический каротин способен возобновлять рост у подопытных животных, и вполне резонно предположил, что это и есть витамин A.

Однако в 1910 году в печати появилось сообщение двух английских учёных Пальмера и Кемпствра, которые отрицали какую-либо связь между каротином и A-витаминной активностью. Исследователи успешно выкармливали кур питательной смесью, совершенно лишённой каротина, Однако в неё наряду с растительными продуктами входило немного свиной печени. Цыплята, питавшиеся таким кормом, вырастали в нормальных кур, только эти куры несли яйца с совершенно белым желтком. Из яиц вылуплялись цыплята, которые хорошо росли и развивались на той же диете, лишённой каротина.

Таким образом, наука, казалось, зашла в тупик: на один и тот же вопрос было получено два взаимоисключающих ответа и оба были подтверждены экспериментально. Чаша весов замерла в нерешительности, а затем медленно стала склоняться в пользу противников Стинбока, когда изучение 24 видов жиров и жирных масел показало, что их окраска никак не связана со степенью A-витаминной активности. Наиболее активным был бесцветный рыбий жир, почти совершенно лишённый каротина.

Поисками загадочного витамина и установлением его природы занялось немало учёных, Одни подтверждали выводы Стинбока, другие опровергали. Спор затянулся на целое десятилетие, и только в, 1929 году он был окончательно решён блестящими работами английского биохимика Мура. Оказалось, что правы обе стороны. Действительно, каротин, как утверждал Стинбок, обладал A-витаминной активностью, и в то же время не грешили против правды те исследователи, которые выращивали животных без каротина, но с добавками животных жиров. Истина оказалась двуликой.

Чтобы выяснить загадку витамина A, Муру пришлось проделать большую работу. Успеху помогло то, что загадочный витамин можно было идентифицировать тремя методами: биологическим, химическим и спектроскопическим. Учёный смог установить, во-первых, что каротин обладает A-витаминной активностью, и во-вторых, что каротин и витамин A не одно и то же, поскольку различаются по своим физико-химическим свойствам.

Мур взял две группы молодых крыс и стал их выкармливать пищей, лишённой и каротина, и витамина A. Через некоторое время животные перестали расти, что указывало на истощение запасов витамина и наступление авитаминоза. Тогда учёный стал добавлять в пищу одной из подопытных групп каротин до тех пор, пока признаки авитаминоза не исчезли. Исследования печени грызунов показало, что витамин A совершенно отсутствует у животных с авитаминозом, но содержится в нормальном количестве у тех, что получали каротин. На основании этих и других экспериментов Мур пришёл к выводу, что каротин в организме животных превращается в витамин A, который накапливается в печени. Впоследствии эти выводы подтвердили и другие исследователи, которым удалось выяснить, что превращение жёлтого пигмента в витамин происходит в печени и в стенках кишок животных.

От строения к активности

Учитывая тесную генетическую связь между витамином A и каротином, последний назвали провитамином A. Это открытие помогло понять их природу и установить химическую структуру. Попытки выделить витамин A в чистом виде вначале оканчивались неудачами, однако выделение и очистка каротина не представляли больших затруднений для специалистов. С 1928 по 1933 год выяснением химического строения обеих молекул занимались три видных химика: Каррер, Цехмейстер и Кун.

Рис. 1. ретиналь (R = –CHO); ретинол (R = –CH2OH); ретиноевая кислота (R = –COOH)

Уже в 1930 году Каррер, работавший в Швейцарии, предложил структурную формулу каротина и установил, что это вещество представлено , и -изомерами. Учёный пришёл к выводу, что каротин — это непредельный углеводород, состоящий из длинной углеродной цепи, на обоих концах которой расположены два совершенно одинаковых -иононовых цикла. Справедливость этого мнения Каррер впоследствии доказал синтезом каротина. Такая формула соответствует наиболее распространённому в растительном мире -каротину (рис. 2), - и -каротины отличаются от -формы строением одного из двух концов молекулы. У -каротина в концевых циклах иначе расположена двойная связь, У -каротина цикл есть только на одном конце молекулы, но сама углеродная цепь за счёт второго разомкнутого цикла несколько длиннее, чем у - и -каротинов.

Биологическая активность - и -каротинов в два раза меньше, чем у -каротина, и это, очевидно, связано с особенностями их химического строения. Каррер пришёл к выводу, что при гидролитическом расщеплении -каротина на две симметричные части образуются две молекулы витамина A. Такая схема объясняла, почему -каротин вдвое активнее других форм, гидролиз которых, как предполагал Каррер, даёт только одну молекулу витамина A.

Формула витамина А (рис. 1) была проверена и подтверждена несколькими исследователями. Итак, вещество, возглавившее список „жизненных аминов“, оказалось спиртом, то есть веществом, в химическом отношении весьма далёким от аминов.

Весьма привлекательная своей простотой и изяществом гипотеза Каррера тем не менее не могла объяснить странное обстоятельство. При симметрическом гидролизе одной молекулы -каротина должно образовываться две молекулы витамина A, и следовало ожидать, что один моль -каротина должен обладать вдвое большей биологической активностью, чем моль витамина A. Однако эксперименты показывали, что эти величины для равных весовых количеств -каротина и витамина A относились как 1:2. Следовательно, схема образования витамина A из -каротина была другой, при которой из одной молекулы последнего образуется одна молекула витамина.

Некоторые сторонники гипотезы Каррера старались объяснить столь низкую биологическую активность -каротина тем, что он плохо всасывается в желудке, а часть его окисляется в неактивные продукты. Таким образом, по мнению этих учёных, только около половины поступающего в организм каротина превращается в витамин A, чем и объясняется несоответствие между теоретической и фактической активностью -каротина.

Рис. 2. -каротин

Однако со временем накопились факты, позволившие по-иному объяснить это противоречие. В 1948 году удалось обнаружить, что -каротин в организме сначала превращается в альдегидную форму витамина A, которая затем восстанавливается в спиртовую. При этом окисляется одна из двух крайних двойных связей углеродной цепочки, связывающей иононовые кольца, с образованием альдегида. Затем в серии химических превращений длинная цепочка укорачивается, каждый раз на один углеродный атом. Концевая альдегидная группа всё ближе и ближе перемещается к -иононовому кольцу, пока не достигает девятого углеродного атома боковой цепи. Здесь она восстанавливается в спиртовую группу, образуя витамин A. Из -каротина при оптимальном расщеплении молекулы в любом случае образуется одна молекула витамина A. У - и -каротинов превращение в витамин возможно лишь тогда, когда первоначальному окислению подвергается двойная связь, наиболее удалённая от единственного в молекуле этих веществ -иононового кольца. В противном случае образуются неактивные продукты. В организме, вероятно, окисление - и -каротинов происходит как по первой, так и по второй схеме, поэтому их биологическая активность вдвое меньше активности -каротина.

В 1931 году Каррер с сотрудниками получил из печени рыб очищенный концентрат витамина A в виде светло-жёлтого густого масла. В 1933 году Каррер и Морф синтезировали витамин A, ещё через четыре года Осборн и Мендель получили кристаллический витамин A. А в 1950 году Каррер с сотрудниками синтезировал и каротиноиды.

Расти и видеть мир

Какую же роль витамин A выполняет в животном организме и к каким нарушениям приводит его недостаток? Мы уже знаем, что при A-авитаминозе приостанавливается рост молодых мышей и крыс. Дальнейшие исследования показали, что этот витамин в организме животного необходим не только для нормального роста, он выполняет ещё и другие важные функции. У животных, лишённых витамина A и каротина, часто наблюдалось тяжёлое заболевание глаз — ксерофтальмия, а также инфекционное поражение пищеварительного тракта, почек, среднего уха и других органов. У контрольных животных, получавших достаточное количество витамина A, болезненных явлений не наблюдалось. Это обстоятельство отражено в названиях витамина A: „антиксерофтальмический витамин“, или „аксерофтол“, и „антиинфекционный витамин“.

Ксерофтальмия начинается при сильном недостатке витамина A. У больных эпителий глаза становится сухим, роговица мутнеет и теряет чувствительность, а затем размягчается, изъязвляется и превращается в бельмо. При ксерофтальмии уменьшается количество слёзной жидкости и содержание в ней бактерицидного вещества лизоцима. Это открывает доступ к тканям глаза для болезнетворных микроорганизмов, и на фоне ксерофтальмии развиваются вторичные глазные заболевания. Случаи ксерофтальмии сейчас встречаются очень редко, главным образом у маленьких детей.

Витамин A играет важную роль в приспособлении глаз к различной освещённости, особенно при наступлении сумерек. Как известно, лучи света, отражённые окружающими нас предметами, проникая в глаз, фокусируются хрусталиком и падают на сетчатку, выстилающую дно глаза. Лучи света разной интенсивности и окраски вызывают фотохимические превращения в клетках сетчатки, которые через нервные клетки посылают импульсы в мозг.

Одно из веществ клеток сетчатки регулирует интенсивность фотохимических реакций. Оно усиливает воздействие слабых световых сигналов на светочувствительные вещества сетчатки и, если требуется, ослабляет действие яркого света. Это чудесное вещество получило название зрительный пурпур, или родопсин. При ярком освещении зрительный пурпур разлагается на составляющие, которые уже не обладают способностью усиливать фотохимические процессы. Чем меньше остаётся в сетчатке зрительного пурпура, тем менее чувствительна она к воздействию света, и наоборот. При наступлении сумерек или при переходе из ярко освещённой комнаты в более тёмное помещение нужно повысить чувствительность сетчатки, сделать её способной воспринимать весьма слабые световые сигналы. И здесь на помощь приходит всё тот же зрительный пурпур. Он, как птица Феникс из пепла, начинает возрождаться из тех элементов, на которые его разложили яркие световые лучи. Эти превращения зрительного пурпура, приводящие к изменению его концентрации в клетках сетчатки, и лежат в основе механизма приспособления глаза к изменению интенсивности освещения.

Таблица 1.
Потребность людей разного возраста в витамине А

Потребность	Возраст
	ME	мкг
Взрослый человек	5000	1500
до 1 года	1500	450
от 1 до 3 лет	2000	600
от 4 до 6 лет	2500	750
от 7 до 9 лет	3500	1050
от 10 до 12 лет	4500	1350
старше 16 лет	6000	1800

Состав зрительного пурпура не был известен до тех пор, пока английский учёный Уолд в 1933 году не открыл тайну его превращений в сетчатке глаза. Он установил, что в состав зрительного пурпура входит витамин A. Под действием света пурпур превращается в оранжевый пигмент, названный зрительным жёлтым, и при этом образуется ещё один продукт — оранжевый пигмент ретинен, который представляет собой альдегид витамина A (ретиналь). В состав родопсина он входит в цис-форме, а при освещении переходит в трансформу и отщепляется от опсина. В темноте происходит обратный процесс: витамин A вступает в соединение с белком и вновь образует зрительный пурпур.

Таблица 2.
Содержание каротина в растительных продуктах (в мкг на 100 г продукта)

Источник	Содержание -каротина
Шпинат	15 000–6250
Крапива	14 000
Красный перец	13 000
Листья зверобоя	13 000
Листья люцерны	12 700
Зелень петрушки	10 000
Абрикосы	10 000–5000
Цветки календулы	8500
Плоды облепихи	8000
Морковь красная	6250
Хвоя	6000–5000
Томат-пюре	5000
Щавель	5000
Тыква	5000
Плоды шиповника	5000–4125
Кресс-салат	4000–2500
Лук зелёный	3750–2000
Перец зелёный	2350–1620
Морковь жёлтая	1550
Кукуруза (жёлтая)	2000
Чёрная смородина	2000–750
Черника	1600–750
Слива тёмноокр.	2140–625
Арбуз	1120–1000
Крыжовник	1000
Ежевика	800–500
Цветная капуста	100
Пшеница (зерно)	50–75
Белокочанная капуста	37

Круговорот витамина A мог бы продолжаться очень долго, но часть витамина теряется, и восполнить образующийся дефицит должны новые его поступления. Стоит только регулирующим системам организма урезать „заявку“ сетчатки на витамин A, как чувствительность глаза к восприятию слабых световых сигналов резко падает. Наступает заболевание, известное под названием куриной слепоты, или гемералопии. Днём больные почти не ощущают неприятных явлений, хотя у них может сужаться поле зрения и нарушаться цветовосприятие. Однако ночью им приходится ещё хуже: стоит только солнцу скрыться за горизонтом, как для них сразу же наступает кромешная тьма, они теряют способность не только шить или читать, но даже передвигаться без посторонней помощи. В дореволюционной России куриная слепота нередко поражала заключённых в тюрьмах. Вспышки этого заболевания неоднократно отмечались среди бедных крестьян и солдат весной, в конце Великого поста.

При авитаминозе A также нарушается дифференцировка клеток эпителия. Вероятно, это связано с тем, что в форме ретинолфосфата витамин участвует в синтезе гликопротеинов клеточных мембран, перенося остатки сахаров на белки. Без этого происходит ороговение клеток в эпителии органов дыхания, пищеварительного тракта, почек. Подобные изменения в слизистых оболочках органов дыхания притупляют чувство обоняния и приводит к упорному бронхиту. Болезненное перерождение эпителиальной ткани снижает её защитные свойства и влечёт за собой пониженную сопротивляемость организма к различного рода инфекциям. Из-за ороговения усиленно слущиваются эпителиальные клетки почечных лоханок и мочевого пузыря. Они нередко становятся центром, вокруг которого начинается образование камней.

Введение в организм больших доз недостающего витамина A или его провитамина быстро излечивает куриную слепоту и начальные стадии ксерофтальмии. Для лечения можно использовать препарат ретинола или богатые им продукты: рыбий жир, печень рыб и т. д. Лечебные свойства печени при заболеваниях подобного рода были известны ещё древним египтянам, которые часто страдали глазными болезнями, поскольку рядом находилась пустыня и сильные ветры то и дело поднимали тучи пыли. Египетские врачи достигли высокого искусства в лечении глазных недугов. Например, они умели делать чрезвычайно тонкую операцию по удалению бельма, а для лечения куриной слепоты применяли сырую печень быка. У древних египтян этот способ позаимствовали греки, а у них — римляне. Европейские врачи средневековья также лечили говяжьей и козьей печенью людей, терявших зрение с наступлением сумерек.

Роль витамина A в организме не ограничивается участием в фотохимических реакциях сетчатки и обеспечением нормального состояния эпителия, роговицы и слёзных желез. Он нужен для нормального обмена белков, участвует в окислительно-восстановительных процессах, он повышает содержание гликогена в мышцах, сердце и печени, принимает участие в синтезе гормонов коры надпочечников.

В витамине A нуждаются все животные, причём человек, травоядные и всеядные животные могут пополнять его ресурсы за счёт поступления как самого витамина, так и каротина. Хищные звери и птицы не способны к синтезу ретинола из каротина.

Таблица 3.
Содержание витамина A в животных продуктах (в мкг на 100 г продукта)

Источник	Содержание витамина А
Жир печени морского окуня	16 000 000
Жир печени лосося	1 787 500–337 500
Жир печени кита	9 000 000
Жир печени трески	37 500–6250
Печень телячья летом	25 000
Печень телячья зимой	6250
Масло сливочное летнее	125 000–8000
Масло сливочное зимнее	2000–1000
Желток куриного яйца	2500–1500
Куриные яйца цельные	6000–1000
Сливки	2500–1670
Жир говяжий	1375
Мясо сырое жирное	1250
Молоко коровье цельное, летнее	450–350
Молоко коровье цельное, зимнее	180–40
Свинина сырая	50
Сало свиное	Следы

Потребность человека в витамине A зависит от его возраста и колеблется в довольно широких пределах (табл. 1). У кормящих матерей она повышена и достигает 8000 ME в сутки. Усиленное поступление витамина требуется при лечении некоторых инфекционных болезней. Больше ретинола нужно и людям, работающим в тяжёлых или вредных условиях.

Провитамин A — каротин — широко распространён в растительном мире (табл. 2). Он содержится в высших и низших растениях, обитающих и в воде, и на суше. Наиболее богаты каротином зелёные листья, причём в них содержится преимущественно самая ценная форма — -каротин, - и -каротины присутствуют в незначительном количестве. В среднем 90% всего каротина растений находится в листьях. Его больше в листовой пластинке, а в средней жилке и черешке совсем немного. Особенно богаты каротином листья крапивы, люцерны, одуванчика, шпината, щавеля, укропа, петрушки и кресс-салата.

В плодах каротина обычно меньше, чем в зелёных листьях, и здесь преобладают - и -каротины, активность которых в два раза ниже, чем у -формы. Только в дынях, плодах бузины, манго и финиках преобладает -каротин. Об относительном распределении провитамина A в частях растения можно судить на примере шиповника: в плодах его 5 мг%, а в листьях — 40 мг%, то есть в восемь раз больше. Из плодов наиболее ценные источники провитамина A — это абрикосы, ягоды шиповника, тёмноокрашенные сливы, красные томаты, тыква, арбуз.

В ягодах каротина мало. Наиболее богаты им чёрная смородина, черника и ежевика. Бедны пигментом груши, яблоки, виноград, луковицы и корнеплоды (за исключением моркови). Картофель, свёкла, репа, редька, белые зёрна кукурузы каротина не содержат. Очень мало его в зёрнах пшеницы, почти нет в овсе, ячмене и дрожжах, зато довольно много в жёлтых зёрнах кукурузы.

Витамин А в растениях не найден, он содержится только в животных, особенно морских (табл. 3).

Витамин А и каротин хорошо сохраняются при консервировании продуктов и приготовлении пищи. Много каротина теряется при сушке травы на сено, особенно когда сушка затягивается и сено мокнет под дождём, поэтому летнее коровье молоко в 2–10 раз богаче витамином A, чем зимнее.

Природа хорошо позаботилась о том, чтобы снабдить нас витамином A, и если нам его не хватает, то виноваты в этом мы сами.

Автор:  Сало В.М., кандидат фармацевтических наук

Источник: журнал "Химия и жизнь" , 2005г., №7

Витамины и мы

 

Беседа с корреспондентом "ХиЖ" Л. Ашкинази

Что такое „рекомендуемые нормы потребности“ витаминов и насколько эта норма индивидуальна?

Термин „рекомендуемые нормы потребности“ неверен, поскольку потребность нельзя рекомендовать, она зависит от природы индивида, от условий жизни, мы можем попытаться её узнать, а „рекомендовать“ её нельзя. Так что давайте говорить правильно — „рекомендуемая норма потребления“. Потребность меняется с возрастом, она зависит от пола, может зависеть от географических условий. А рекомендуемая норма потребления — это величина, перекрывающая разброс индивидуальных потребностей для 97,5% всех представителей данной группы. Юноши от 15 до 18, взрослые от 18 до 50 и т. д. — внутри каждой группы потребности могут быть различны, но если мы говорим, что для этой группы рекомендуемая норма такая-то, то 97,5% представителей этой группы получат достаточно витаминов. Разброс индивидуальных потребностей описывается, скорее всего, нормальным распределением, а рекомендуемая норма — это средняя потребность плюс два среднеквадратичных отклонения.

Если все будут получать именно это количество, то для кого-то оно окажется избыточным. Но допустимая доза витаминов такова, что подобное ни для кого не окажется вредным. Рекомендуемая норма — это не то, что должно быть в таблетках. Это то, сколько человек должен получать вместе — и из еды, и из таблеток.

Стремиться к индивидуализации не нужно, потому что организм человека приспособлен к естественным колебаниям, к умеренным отклонениям в поступлении веществ от средней потребности — иначе бы человек не выжил. Если витамина поступает не более нормы — он всасывается весь. Наступает избыток — как правило, организм перестаёт его усваивать. Потребность в витамине B₁ составляет 1,5–2 мг в сутки. Из кишечника организм всасывает не больше 5 мг в сутки — сколько его туда ни вводи. Но можно взять шприц и загнать в человека 100 мг. А потом удивляться — откуда аллергия на витамин?

Избыточный витамин из крови поступает в мочу, а из неё идёт реабсорбция. Если уменьшится поступление аскорбиновой кислоты в организм, то мы перестанем обнаруживать её в моче, и это будет означать, что организм испытывает её недостаток. Но в крови при этом её концентрация будет близка к нормальной. Поэтому не нужно точно, изо дня в день, следить, чтобы человек получал ровно столько, сколько ему нужно в среднем. Хотя бы потому, что определить индивидуальную потребность данного человека трудно — это сложное и дорогое исследование, вдобавок эта потребность всё время изменяется. Вы переболели гриппом, или у вас какой-то стресс, или переменилась погода. Кроме того, для индивидуального определения дозы витамина, вводимой с таблетками, надо узнать, сколько этого витамина поступает с едой — это сложнейшее исследование!

Поэтому весь мир пользуется рекомендованными нормами, они существуют для 13 витаминов и 14 минеральных веществ, и от них не надо далеко и надолго уходить.

А как обстоит дело с реальной обеспеченностью людей витаминами?

Сначала немного истории. Когда-то достигший 30 лет мужчина считался пожилым. Какую-то роль в этом играл и дефицит витаминов. От цинги до Второй мировой войны погибло больше моряков, чем во всех кораблекрушениях и во всех морских сражениях за тот период. Конечно, с тех пор питание улучшилось, но проблема обеспечения людей витаминами осталась, а в некоторых случаях она даже обострилась. Но теперь проблема не носит такого острого характера, как раньше — авитаминоза, цинги или бери-бери.

Недостаточная обеспеченность витаминами — обратная сторона научно-технического прогресса. Люди стали тратить существенно меньше энергии. Калорийность дневного рациона в древности была 4500 и даже 5000 килокалорий. Теперь средние энерготраты и американца, и россиянина — 2550 килокалорий. Человек стал меньше есть — и меньше получать витаминов. Люди не стоят по десять часов у станка, не пашут сохой, пользуются лифтом. Избыточное питание — это избыточная масса тела. Не слишком заметная 20%-ная избыточная масса тела увеличивает риск сердечно-сосудистых заболеваний на те же 20%. А 40% избыточной массы тела — уже в пять раз. Как говорят французы, „человек роет могилу ножом и вилкой“. Но у них же есть и другая поговорка: „Что не доплатишь мяснику, то переплатишь лекарю“. Именно в эти ножницы и попал современный человек, причём именно в экономически развитых странах.

Человек устроен таким образом, что существенную часть съеденной пищи он запасает в виде жира, а уж потом именно жир расходуется при физической работе. (Запасы углеводов у человека малы, их хватает на 2–3 суток без физических нагрузок.) Раньше человек больше работал физически, и его организм приспособлен именно к этому. А сейчас человек работает в основном умственно и эмоционально, мозгу нужны углеводы, поэтому его хозяин всё время голоден. Человек тянется к сладкому — ему не хватает глюкозы для работы мозга. Он что-то съел — излишки идут в жир. Поэтому ограничивают питание, и с тем количеством пищи, которое человек может сегодня себе позволить, он не получает того количества витаминов, которое получали наши предки. Кроме того, раньше в более простой, не подвергнутой переработке пище содержалось больше витаминов. Бывают ситуации, когда человек и просто недоедает.

В 1946 году в Москве потребляли 600–800 граммов чёрного хлеба на человека в сутки. С этим количеством хлеба, богатого отрубями, человек получал нужное количество витаминов. В 1987 году человек потреблял уже 250–300 граммов хлеба — белого, бедного витаминами. Получение витаминов с хлебом сократилось в несколько раз. Потребность человека в витаминах B₁, B₂, B₆ и фолиевой кислоте соответствует содержанию их в 1 кг любого зерна. Но после переработки количество витаминов уменьшается.

В 50-е годы в СССР были проведены исследования, и выяснилось, что наличествует острая нехватка витаминов, а люди гибнут в лагерях от цинги и от пеллагры. Тогда же было принято решение — правда, оно никогда не выполнялось — о введении витаминов группы B в муку высшего сорта. В США во время войны тоже было принято такое решение, и оно выполнялось, а позже это стали делать ещё в десяти странах.

Рацион солдата царской армии включал 1 кг 300 г чёрного хлеба, фунт мяса, 20 г сахара. Сейчас не едят столько хлеба, и следовало бы не ограничиваться обычным для зерновых содержанием витаминов, а вводить в него существенно больше их.

После длительного перерыва мы возобновили массовые обследования и установили, что у 80% населения обеспеченность аскорбиновой кислотой существенно ниже нормы. В 1987 году у 24% населения показатели содержания аскорбиновой кислоты в крови были такими, что у них могла начаться цинга, в 1993 году — у 80%. Европейцы пьют соки, а мы если и пьём — то „нектары“, в которых витаминов уже нет. На это накладывается нехватка витаминов группы B у 50–60% населения.

Более благополучно у нас обстоят дела с витамином A — за счёт потребления масла. Странным образом при небольшом потреблении растительного масла у нас хорошая обеспеченность витамином E, но очень плохи дела с каротином. Безусловно, нужно править рацион: если хлеб — то с отрубями, зерновой, и не только ради витаминов, но и чтобы кишечник работал. И больше овощей и фруктов — опять же не только из-за витаминов. Далеко не все овощи и фрукты богаты витаминами, прежде всего они — источник аскорбиновой кислоты и каротина. Требуется пять-шесть порций овощей и фруктов в день, причём порция — это стакан свежевыжатого (не из ;коробки!) сока, или большое яблоко, или большой грейпфрут. При таком рационе уменьшается риск онкологических заболеваний, причём этот эффект не сводится к действию каких-либо отдельных витаминов. По-видимому, это влияние всех витаминов одновременно, а также клетчатки. Кроме того, возможно, это происходит из-за меньшего — за счёт вытеснения из рациона — поступления в организм каких-то веществ, провоцирующих онкологические заболевания.

Тем не менее сегодня изменением рациона проблему витаминного дефицита решить не удастся. На помощь приходят поливитаминно-минеральные комплексы — не в больших дозах, не уколами, а просто для восполнения недостатка их в пище. Хорошо, если человек будет принимать в виде таблеток половину рекомендуемой суточной нормы. Это гарантирует отсутствие дефицита.

А почему большинство фирм старается вводить в таблетку суточную норму?

В этом есть вот какой резон. Приёмом половины суточной нормы не удаётся привести в нормальное состояние организм, который долго жил в условиях дефицита витаминов. Для восстановления нормального витамино-достаточного состояния нужен приём полной суточной нормы, то есть увеличенная норма потребления. Некоторое время назад появились витаминные комплексы, в которых разные витамины разнесены по разным таблеткам и суточная доза разделена на две или три таблетки. Моё убеждение — это нужда, выдаваемая за добродетель. Ввести в одну таблетку суточную дозу всех витаминов и минеральных веществ действительно трудно: таблетка получается слишком большая. Это даже и невозможно — кальция нам нужен грамм, в соединениях это уже два с половиной грамма, такое не проглотишь. Магния нужно 0,4 грамма — в соединениях это грамм. Аналогичная ситуация с фосфором. Поэтому, кстати, этих веществ в витаминно-минеральные комплексы кладут меньше дневной потребности. Но всё равно таблетка получается большой, её делают удлинённой, а для этого нужно другое, куда более дорогое оборудование.

В некоторых случаях разные витамины разносятся по двум или трём таблеткам для уменьшения взаимодействия между ними. Насколько существенно такое взаимодействие?

Проблема химического взаимодействия компонентов действительно существует, особенно если в упаковку проникает влага из атмосферы. Поэтому серьёзные фирмы заделывают банку герметично, а внутрь часто кладут силикагель, поглотитель влаги. В таком виде срок хранения витаминов может составлять, например, шесть лет, без этого — втрое меньше. Аскорбиновая кислота — восстановитель, она может восстановить витамины B₁ и B₁₂. Железо — катализатор многих процессов, оно тоже уменьшает сохранность витаминов. Витамины изолируют друг от друг, делая из них твёрдые растворы. Варят карамель, вводят в неё необходимое вещество, охлаждают, размалывают. Далее — смешивают эти порошки и прессуют таблетки. Стоимость комплекта оборудования — 400 000 долларов.

Советская технология — драже. На крупинку сахара налипает аскорбиновая кислота, её покрывают патокой, далее — следующий витамин, опять патока, опять витамин и так далее. Можно действительно пойти по другому пути — разделить вещества по таблеткам, что упростит технологию.

Взаимодействие витаминов между собой происходит и в организме — прямо во рту. Но взаимодействия в организме автоматически учтены в рекомендованных нормах — ведь человек всегда получал витамины в разные моменты дня, случайным образом, он не подбирал еду так, чтобы один витамин был отделён от другого, поскольку он ведь не знал, в каком продукте что содержится.

Причём взаимодействие между витаминами произойдёт в организме, даже если вы будете принимать их в разное время. Потому что существует энтерогепатическая рециркуляция — обмен веществами между кровью и содержимым кишечника. Витамины и минеральные элементы всё равно встретятся, и не раз.

Иногда приходится читать не о химических взаимодействиях, а о биологическом антагонизме.

Это нелепость. Витамины — не гормоны. Витамин работает в составе того или иного фермента, участвует в той или иной реакции. Если, скажем, один витамин участвует в расщеплении липидов, а другой — в их синтезе, то от того, что вы введёте в организм оба витамина, ничего страшного не произойдёт. Они не могут мешать друг другу, поскольку организм решает сам, какая реакция ему нужна. Витамины — это инструменты, они не работают сами, они создают возможность осуществления биохимической реакции. А запуск и интенсивность реакции регулируются организмом. Здесь уместна аналогия с симфоническим оркестром: витамины действуют, подчиняясь указаниям дирижёра. Корректных экспериментов, доказывающих, что раздельное применение витаминов более эффективно, на сегодня нет. Были работы, в которых давали железо и аскорбиновую кислоту — вместе и раздельно. Да, часть железа в организме взаимодействует с аскорбиновой кислотой, но серьёзных длительных экспериментов по влиянию такого взаимодействия на человека не проводилось. Кроме того, одна из функций аскорбиновой кислоты как раз и состоит в том, чтобы, окисляясь, поддерживать железо в двухвалентном состоянии (трёхвалентное железо не всасывается).

Как именно проявляется недостаток витаминов?

Есть специфические симптомы, например — трещинки в уголках рта, „географический язык“ — с глубокими трещинами, слущивание эпителия на языке. Это симптомы серьёзных нарушений. На начальной стадии — повышенная утомляемость, нарушения сна. Но массово проявляется дефицит витаминов прежде всего в учащении простудных и инфекционных заболеваний — потому что снижается иммунитет. Концентрация аскорбиновой кислоты в жидкости, которая покрывает лёгочные альвеолы, в тысячу раз больше, чем в плазме крови. Зачем это организму? Для разрушения бактерий. Её концентрация в лейкоцитах тоже в тысячу раз больше, чем в плазме, чтобы лейкоцит сам не погиб от тех свободно-радикальных форм, которыми он убивает микроорганизмы — ему нужен антиоксидант.

Было предпринято множество попыток использовать высокие концентрации витаминов для улучшения состояния человека. Этому посвящены тысячи и десятки тысяч исследований, раньше эффект наблюдался — на фоне дефицита. Когда с дефицитом витаминов было покончено — эффект наблюдать перестали. Поэтому данные исследований влияния витаминов с осторожностью нужно переносить из одного региона в другой, из одной страны в другую. Большие дозы витаминов эффективны на фоне их хронического дефицита. Лет 30 назад был опубликован обзор, в котором перечислялось около 500 полезных эффектов от применения витамина E. При проверке современными серьёзными методами подтвердилась только эффективность его применения при перемежающейся хромоте.

Сверхдозы некоторых витаминов могут быть показаны в тех случаях, когда в организме из-за поломок на генетическом уровне нарушено усвоение какого-либо витамина. Но это совершенно особая ситуация, требующая серьёзного исследования и постановки диагноза квалифицированным врачом.

Теперь резюме. Приём поливитаминов в наших условиях позволяет более свободно строить свой рацион. Приём витаминов — это общегигиеническое мероприятие, как чистка зубов утром и вечером и мытьё рук перед едой. Можно и руки не мыть, и дизентерию не подхватить. Но лучше мыть, тогда вероятность заражения сильно уменьшится. Если бы всё население России принимало хотя бы по 50 мг витамина C, люди стали бы намного здоровее. Что касается самих витаминов, то исходные компоненты для большинства поливитаминных комплексов делают одни и те же фирмы. Поэтому препараты различаются в основном набором компонентов и, разумеется, ценой. Причём более высокая цена отнюдь не означает, что препарат лучше — надо сравнивать состав. Не следует забывать, что, во-первых, импортные витамины в России в два-три раза дороже, чем местные, и, во-вторых, что стоят они у нас в те же два-три раза больше, чем у себя на родине. Так что если вы предпочитаете импортные, то попросите друзей привезти их, причём в большой расфасовке — так будет дешевле.

Источник: журнал "Химия и жизнь", 2005г., №12

Когда витамины превращаются в мины

 

«НЯНЯ», № 9 (133), 2006 г.

Трудно сегодня найти человека, который бы не знал, что витамины надо принимать. Их пьют будущие и кормящие мамы, дети от мала до велика, да в общем все. В чем секрет их популярности? Действительно ли они так необходимы «всем и каждому»? Какую пользу и какой вред могут нанести эти цветные пастилки и сиропы с разными вкусами? Об этом наш корреспондент беседует с Владимиром Владимировичем ВАСИЛЕНКО, врачом высшей категории, к. м. н., доцентом Медицинской академии им. Сеченова
– Владимир Владимирович, давайте немножко окунемся в историю.
Несмотря на то, что практически все принимают сегодня витамины, не все знают о том, как давно они появились и в чем все-таки их назначение?
– Учение о витаминах зародилось в конце XVIII столетия благодаря опытам русского ученого Н. И. Лунина, а термин «витамин» был предложен польским ученым Казимиром Функом лишь в 1912 г. Уже полвека человечество имеет в своем распоряжении синтетические витамины и общественность обсуждает необходимость их повседневного употребления. В историческом аспекте проблему можно, пожалуй, связать со средневековыми поисками «эликсира жизни», роль которого с известным постоянством приписывается то одному, то другому веществу. Сейчас, к примеру, уповают на омега-кислоты, по-старому рыбий жир, и коэнзим Q10 (убихинон).
На данном этапе развития цивилизации люди почему-то верят, что для поддержания здоровья совершенно необходимо глотать драже и таблетки из смеси химических веществ, называемой «поливитаминами»...

– Это не так? А как же мнение о пользе витаминов авторитетного ученого Лайнуса Полинга?
– Нобелевский лауреат Лайнус Полинг в этих вопросах авторитетом не является: в настоящей науке он известен как автор фундаментальных исследований по применению квантовой механики к изучению химических связей в молекулах и кристаллах, трудов по структуре белков, иммунохимии и молекулярной генетике, но никак не по медицинскому применению витаминов. Так что по поводу того, почему на него ссылаются любители витаминных добавок, можно только недоумевать.

– А что вы скажете о сбалансированном, полноценном, обогащенномвитаминами и микроэлементами питании для будущих мам? Обязательно ли включать в него витаминный комплекс?
– Я всегда говорю, что полноценное питание – это пища вкусная и здоровая, а не «полезная». При физиологическом течении беременности известные пищевые капризы женщины ясно указывают, чего ей в определенное время не хватает. Медицина в лице Всемирной организации здравоохранения, с учетом весьма различного социально-экономического положения стран, советует прием во время беременности препаратов железа и фолиевой кислоты. Соответствующие американские учреждения рекомендуют беременным (в дополнение, естественно, к рекомендациям по питанию для женщин вообще) только дополнительный ежедневный прием фолиевой кислоты в первые три месяца.

– Синтетические витамины часто обвиняют, что они вызывают аллергическую реакцию, это так?
– Если быть предельно корректными, то острую аллергическую реакцию, протекающую обычно в форме крапивницы и часто сопровождающуюся удушьем, вызывают нелекарственные компоненты: три четверти веса драже составляют красители, подсластители, стабилизаторы, формообразующие вещества.

– А что вы думаете по поводу эпопеи с витамином D, который не так давно педиатры перестали назначать малышам в «стандартном грудничковом наборе лекарств»?
– Передозировка так называемых жирорастворимых витаминов, к которым относятся А и D, может наступить гораздо быстрее, чем других, потому что избыток их из организма не выводится. Обычно все ограничивалось преждевременным закрытием родничков. Думаю, что эта эпопея разрешилась относительно благополучно.

– А как же распространенное мнение о витамине А, регулярное применение которого способствует улучшению состояния кожи и зрения?
– Для любителей улучшить состояние кожи и зрения при помощи регулярного употребления витамина А замечу: бетакаротином, или, как его еще называют, ретинолом, увлекались лет 30 тому назад в США. Известно, что он содержится в морковном соке. Так вот, чтоб улучшить зрение, люди принялись пить по 2—3 литра в день! И были зарегистрированы даже летальные исходы. Как говорят, заставь Богу молиться...

– Витамин № 1 – это, конечно, витамин С. Все знают, что много его в цитрусовых, белокочанной капусте и аптечных аскорбинках. Что он главный помощник в профилактике и борьбе с простудными заболеваниями. И его едят, едят. Чем грозит передозировка витамина С?
– Тут можно еще раз вспомнить Лаунуса Полинга. Лично он десятилетиями принимал до 50 г аскорбиновой кислоты в день. Однако при некоторых болезнях или предрасположенности к ним избыток витамина С вреден. Особенно при болезнях почек. Уже в случае приема около 1 грамма витамина С в день в организме людей, страдающих заболеваниями почек, образуется  избыток вещества, способствующего образованию камней. Ну, а что касается простудных заболеваний и их профилактики, то на здоровье пейте горячий чай с лимоном, это пойдет скорее вам на пользу, чем во вред.

– Говорят, что растущий организм ребенка нуждается в большом количестве полезных веществ и одним сбалансированным питанием тут не обойдешься. Обязательно стоит давать чаду витаминные комплексы. Так ли это?

Безопасные уровни потребления витаминов

Витамин Уровень безопасности

B1                     До 100 раз

B2                     До 1000 раз

B3 (B5)           До 1000 раз

B6                     До 50 раз

B12                  До 1000 раз

Bc (фолиевая кислота)      До 100 раз

C                       До 1000 раз

E                       До 1000 раз
H (биотин)  До 1000 раз
K                       До 50 раз
PP (ниацин) До 100 раз
A                       До 10 раз (!)
D                        До 10 раз (!)

– Вы знаете, опыт стран, где располагаются монополисты-производители витаминов, здоровья молодому поколению не прибавил. Я бы все-таки посоветовал налегать на фрукты, овощи и зелень. И витамины будут поступать в детский организм в нужном количестве и превосходно усваиваться. Но каждый волен поступать в соответствии со своими убеждениями. В частности, если ребенок ни в какую не хочет есть овощи или не любит фрукты, конечно, лучше восполнять их нехватку витаминами. Это понятно.