Автор: Пользователь скрыл имя, 13 Апреля 2014 в 12:16, реферат
В данном реферате рассматриваются витамины группы В, являющиеся водорастворимыми витаминами. Свое собирательное название они получили потому, что в природных продуктах они всегда существуют вместе. Совместно витамины группы B решают свою главную функцию - участие в тканевом дыхании и выработке энергии, играют важную роль в поддержании как ментального, так и эмоционального здоровья.
Введение 3
1. ВИТАМИНЫ ГРУППЫ В 4
1.1 Витамин B1 (Тиамин) 4
1.2 Витамин В2 (Рибофлавин) 5
1.3 Витамин В6 (Пиридоксин) 6
1.4 Фолиевая кислота (Витамин В9, Вс) 6
1.5 Остальные витамины группы В 7
2. ВИТАМИН В12 10
2.1 История открытия, особенности строения и биохимическая роль 10
2.2 Продуценты витамина В12 11
2.3 Производство витамина В12 11
2.4 Применение витамина В12 12
Заключение 13
Список использованных источников 14
Министерство образования и науки РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Казанский национальный исследовательский технологический университет»
Кафедра Химии и технологии органических соединений азота
Реферат:
«Витамины группы В»
по дисциплине «ВТЛВ»
студент гр.1101-52
Гарифулин М.Р.
Проверила:
доцент Ларионова О.А.
Казань 2013
Витамины - группа органических соединений разнообразной химической природы, необходимых для питания человека, животных и других организмов в микроколичествах по сравнению с основными питательными веществами (белками, жирами, углеводами и солями), имеющих значение для нормального, роста, обмена веществ и жизнедеятельности. Первоисточником витаминов служат главным образом растения. Человек и животные получают витамины непосредственно с растительной пищей или косвенно – через продукты животного происхождения. Важная роль в образовании витаминов принадлежит также микроорганизмам.
В данном реферате рассматриваются витамины группы В, являющиеся водорастворимыми витаминами. Свое собирательное название они получили потому, что в природных продуктах они всегда существуют вместе. Совместно витамины группы B решают свою главную функцию - участие в тканевом дыхании и выработке энергии, играют важную роль в поддержании как ментального, так и эмоционального здоровья.
Тиамин обязательно должен присутствовать в пище большинства позвоночных и некоторых видов микроорганизмов. Недостаток этого витамина в рационе человека вызывает болезнь бери-бери, для которой характерна быстрая потеря веса и различные неврологические расстройства.
Молекула тиамина содержит бициклическую систему из пиримидинового и тиазольного колец. В тканях животных тиамин присутствует главным образов в форме кофактора – тиаминпирофосфата. Тиаминпирофосфат служит кофактором в ряде ферментативных реакций, в которых осуществляется перенос альдегидных групп. В этих реакциях тиаминпирофосфат выполняет функцию промежуточного переносчика альдегидной группы, которая ковалентно связывается с тиазольным кольцом.
Синтез тиамина впервые осуществил Уильямс в 1936г. Впоследствии в процессе поиска наиболее оптимального способа его получения разработано несколько вариантов синтеза этого препарата, которые можно разбить на две группы:
а) раздельный синтез пиримидинового и тиазольного цикла с последующей их конденсацией (основной путь синтеза, используемый в производстве тиамина промышленностью);
б) синтез из 2-метил-4-амино-5-
Витаминной промышленностью выпускаются синтетические препараты: тиамина бромид, тиамина хлорид и кокарбоксилаза.
Применяют внутрь, парентерально, реже внутривенно, при авитаминозах и гиповитаминозах, невритах, невралгии, переферических параличах. В дерматологической практике – при дерматозах, зуде, экземе, псориазах.
Рибофлавин достаточно широко распространен в растительном и животном мире. Он входит в состав двух коферментов – флавинмононуклетида (ФМН) и флавинадениндинуклеотида (ФАД). Эти коферменты функционируют в качестве прочно связанных с ферментами простетических групп дегидрогеназ, относящихся к классу флавопротеинов. В катализируемых этими ферментами реакциях изоаллоксазиновое кольцо флавиновых нуклеотидов служит промежуточным переносчиком атома водорода, отщепляющихся в ходе реакции от молекулы субстрата.
Синтез рибофлавина впервые осуществлен в конце тридцатых годов XX столетия Куном и Каррером. Промышленный синтез рибофлавина можно разбить на 3 этапа:
1) получение исходного
2) синтез N-(3,4-ксилил)-D-
3) синтез рибофлавина.
Также рибофлавин получают путем микробиологического синтеза.
Применяют для лечения ряда глазных заболеваний, при длительно незаживающих ранах, язвах, при общих нарушениях питания, при лучевой болезни, астении и других заболеваниях.
Витамин В6 (пиридоксин) содержится в растениях и органах животных. Особенно его много в неочищенных зернах злаков, картофеле, печени КРС.
При недостаточном его поступлении в организм человека, развивается В6–гиповитаминоз, характеризующийся дерматозами, отеками, дегенеративными изменениями нервной системы, эпилептическими припадками.
Активной формой витамина В6 является пиридоксальфосфат или его аминоформа – пиридоксаминфосфат. Пиридоксальфосфат представляет собой прочно связанную простестическую группу целого ферментов, катализирующих реакции с участием аминокислот.
В промышленности пиридоксин и его производные
(пиридоксаль и пиридоксамин) получают
синтетическим путем. Основным соединением
для получения практически всех веществ
данной группы является пиридоксин гидрохлорид,
синтез которого может быть осуществлен
из 2-метил-4-метоксиметил-5-
Пиридоксин гидрохлорид применяется при токсикозах у беременных, при пеллагре (вместе с никотиновой кислотой), лучевой болезни, интоксикации бензолом, дерматитах и псориазах.
Фолиевая кислота впервые была выделена из листьев шпината. Она широко распространена в биологических системах. Молекула фолиевой кислоты состоит из трех основных компонентов: глутаминовой кислоты, п-аминобензойной кислоты и гетероциклического конденсированного соединения птеридина. Недостаток фолиевой кислоты вызывает анемию.
Сама по себе фолиевая кислота не обладает коферментной активностью, но в тканях она ферментативно восстанавливается тетрагидрофолиевую кислоту, которая и является активным коферментом. Тетрагидрофолат играет роль промежуточного переносчика одноуглеродных групп во многих ферментативных реакциях.
Несмотря на сложное строение, фолиевую кислоту и препараты
на ее основе получают синтетическим путем.
В основе ее синтеза лежит трехкомпонентная
реакция конденсации двух нуклеофильных
фрагментов – сернокислой соли 2,5,6-триамино-4-
Применяют фолиевую кислоту для лечения заболеваний кроветворной системы, для стимулирования кроветворения, эритропоэза, при анемиях и лейкопениях и в качестве общеукрепляющего средства в составе поливитаминных препаратов.
Также к витаминам группы В относятся:
Никотиновая кислота и ее амид являются предшественниками кофермента никотинамиддинуклеотида, входящий в состав многих ферментов, участвующих в процессах дегидрирования субстратов.
Никотиновая кислота применяется для лечения пеллагры. Она улучшает углеводный обмен, оказывает положительное действие при легких формах диабета, заболеваниях печени, сердца, язве желудка и двенадцатиперстной кишки, незаживающих ранах.
Пантотеновая кислота получила свое название от греческого «пантотен», что означает «всюду», из-за чрезвычайно широкого её распространения. Пантотеновая кислота, попадая в организм, превращается в пантетин, который входит в состав кофермента А, который играет важную роль в процессах окисления и ацетилирования. Кофермент А — одно из немногих веществ в организме, участвующее в метаболизме и белков, и жиров, и углеводов.
Пантотеновая кислота требуется для обмена жиров, углеводов, аминокислот, синтеза жизненно важных жирных кислот, холестерина, гистамина, ацетилхолина, гемоглобина
Молекула биотина состоит из тетрагидроимидазольного и тетрагидротиофенового кольца, в тетрагидротиофеновом кольце один из атомов водорода замещен на валериановую кислоту. Биотин является кофактором в метаболизме жирных кислот, лейцина и в процессе глюконеогенеза.
При недостатке биотина наблюдаются:
В малых количествах биотин содержится во всех продуктах, но больше всего этого витамина содержится в печени, почках, дрожжах, бобовых (соя, арахис), цветной капусте, орехах. В меньшей степени он содержится в томатах, шпинате, яйцах (не сырых), в грибах.
Здоровая микрофлора кишечника синтезирует биотин в достаточном для организма количестве. Поэтому употребление продуктов, нормализующих микрофлору кишечника (молочнокислые продукты, квашенная капуста) оказывает хотя и косвенный, но значительный вклад в обеспечении потребности организма в биотине.
Витамин В12 имеет самую сложную структуру из всех витаминов группы В. История его открытия не совсем обычная. В 1926 году два американских врача Джордж Мино и Уильям Мэрфи обнаружили, что при включении в пищевой рацион больших количеств полусырой печени оказывает лечебное действие при злокачественной анемии – тяжелом заболевании, которое часто приводит к летальному исходу. У животных не наблюдается аналогичного заболевания. Ощутимых успехов в выделении из печени антианемического фактора удалось достичь в конце 40-х годов, когда Мэри Шорб обнаружила один вид бактерий, рост которых зависел от этого фактора. В 1948 году Э.Лестер Смит, Эдвард Рикес и Карл Фолкерс получили витамин В12 в кристаллическом виде. Однако потребовалось еще 10 лет для того, чтобы методом РСА установить его структуру.
Данный витамин отличается от всех остальных витаминов, главным образом, что он содержит важный для организма микроэлемент кобальт. Производное витамина В12, которое обычно получают при его выделении, называется цианкобаламином, так как в нем содержится цианогруппа, связанная с атомом кобальта. Сложная корриновая циклическая система витамина, с которой координационно связан атом кобальта, по химическому строению сходна с порфириновой циклической системой гемма и гемопротеинов. В коферментной форме витамина В12, которая называется 5'-дезоксиаденозилкобаламином, цианогруппа замещена на 5'-дезоксиаденозильную группу.
Все ферменты, нуждающиеся в коферменте витамина В12, обладают способностью осуществлять обмен между связанным с углеродом атомом водорода и какой-нибудь группой, связанной с соседним атомом углерода.
Основным источником получения витамина В12 являются прокариоты. Активно продуцируют витамин В12 представители рода Propionibacterium, природные штаммы которых образуют 1 – 8,5 мг/л корриноидов. Истинный витамин В12 в значительных количествах синтезируют Nocardia rugoza (до 18 мг/л), а также представители рода Micromonospora. Высокой кобаламинсинтезирующей активностью обладают Methanosarcina barkeri, M.vacuolita и отдельные штаммы галофильного вида Methanococcus halophilus.
Химический синтез витамина в настоящее время не может рассматриваться как вариант массового производства. Единственным способом получения витамина В12 в промышленном масштабе является его микробиологический синтез с использованием специальных штаммов микроорганизмов, указанных выше.
В России для получения витамина В12 бактерии Propionibacterium shermanii культивируют периодическим способом в анаэробных стерильных условиях в питательной среде, содержащей кукурузный экстракт, глюкозу, соли кобальта и сульфат аммония. Органические кислоты, образующиеся в процессе брожения, нейтрализуют раствором щелочи. Через 72 часа брожения в среду вносят 5,6-диметилбензимидазол – предшественник биосинтеза. После введения предшественника ферментацию продолжают еще 72 часа. Признаком завершения процесса является постоянство рН и содержание витамина не менее 20-30 мг/л.
Медицинская промышленность России выпускает различные формы лечебных препаратов кобаламинов: ампулы со стерильным раствором CN-B12 в 0,9 % растворе хлорида натрия, таблетки в смеси с фолиевой кислотой, покрытые оболочкой, таблетки муковита и другие препараты.
Цианокобаламин обладает высокой биологической активностью с широким спектром действия. Витамин В12 необходим для нормального кроветворения и созревания эритроцитов, он является эффективным противоанемическим средством. Цианокобаламин применяют для лечения злокачественного малокровия, железодефецитных анемий, апластических анемий у детей и т.п. Этот препарат также назначают при лучевой болезни, заболеваниях печени, полиневритах, болезни Дауна, ДЦП и многих других заболеваниях.