Witaminy — organiczne związki chemiczne, substancje egzogenne (tj. takie, które są niezbędne dla prawidłowego funkcjonowania organizmu żywego i które muszą być dostarczone z pożywieniem, gdyż sam organizm nie potrafi ich wytworzyć).
Z punktu widzenia chemicznego witaminy należą do różnych grup związków organicznych, a jedynie ich znaczenie dla organizmów żywych pozwala opisywać je pod wspólną nazwą. Z tego też powodu tradycyjnie witaminy dzieli się na:
rozpuszczalne w wodzie
witamina C (kwas askorbinowy)
witamina B1 (tiamina)
witamina B2 (ryboflawina)
witamina B3 (niacyna, witamina PP, kwas nikotynowy, amid kwasu nikotynowego)
witamina B5 (kwas pantotenowy)
witamina B6 (pirydoksyna, pirydoksal, adermina)
Witamina B7 (biotyna, witamina H)
witamina B9/B11 (kwas foliowy)
witamina B12 (cyjanokobalamina)
Witamina P (mieszanina pochodnych flawonoidowych np. hesperydyna, rutyna)
rozpuszczalne w tłuszczach
Witamina A (retinol i jego pochodne)
Witamina D (cholekalcyferol i pochodne)
Witamina E (tokoferol)
Witamina K (fitochinon, menadion)
Mechanizm działania
Wyróżnia się trzy mechanizmy:
funkcja kofaktorów – działają tak jak witaminy z grupy B; same witaminy B nie są kofaktorami, dopiero ich modyfikacja chemiczna w organizmie prowadzi do powstania kofaktorów; bez dostarczenia witamin z grupy B organizm nie może jednak wyprodukować tych kofaktorów
działanie antyoksydacyjne (beta-karoten, tokoferole, kwas askorbinowy)
działanie receptorowe, pochodne witaminy A – głównie kwas retinowy, a także pochodne witaminy D; komórki organizmu posiadają swoiste receptory dla tych związków; powoduje to, że wielu badaczy klasyfikuje te związki do hormonów; nie są to jednak ani hormony, ani cytokiny, ale związki posiadające receptorowe oddziaływanie innego rodzaju.
Działają przeciwstawnie do antywitamin.
Forma występowania
Witaminy mogą trafiać do organizmu jako:
witaminy preformowane
prowitaminy (związki ulegające w organizmie przekształceniu we właściwą witaminę).
Zapotrzebowanie
Dzienne zapotrzebowanie na witaminy jest niewielkie i liczone w miligramach (mg), a nawet w mikrogramach (μg).
Przedawkowanie, niedobór lub brak jakiejś z witamin, po wyczerpaniu zapasów organizmu, prowadzi do jednostek chorobowych, które nazywamy w zależności od zaawansowania hiperwitaminozą (przedawkowanie), hipowitaminozą (niedobór częściowy) lub awitaminozą (całkowity brak).
Związki organiczne, które dopiero w organizmie zostają przekształcane w odpowiednią witaminę, nazywa się prowitaminami.
Przyczyny zaburzenia przyswajania witamin:
substancje i leki, stany chorobowe powodujące zaburzenia wchłaniania i przyswajania witamin pomimo że stosowana dieta dostarcza ich odpowiednią ilość
antybiotyki niszczą bakterie chorobotwórcze oraz inne bakterie w przewodzie pokarmowym (syntetyzuje witaminę K, B, kwas foliowy i B2)
grupa leków działających drażniąco na błonę śluzową przewodu pokarmowego powodując takie jej zmiany, które uniemożliwiają wchłanianie witamin
długotrwałe stosowanie leków zobojętniających kwas solny również upośledzają wchłanianie
spożywanie witamin wraz z substancjami blokującymi czynności ich wchłaniania bądź konkurencyjnymi o ten sam nośnik białkowy
nieprawidłowy sposób spożywania pokarmów
operacje chirurgiczne przewodu pokarmowego
stres, który może spowodować nadmiernie przyspieszoną perystaltykę jelita
Rozpuszczalna w wodzie,
odgrywa zasadniczą rolę w procesach oddychania tkankowego, głównie w przemianie węglowodanów,
jest częścią składową koenzymu karboksylazy (pirofosforanu tiaminy).
Wzmaga czynność acetylocholiny,
hamuje esterazę cholinową,
pobudza wydzielanie hormonów gonadotropowych.
Tiamina przyspiesza gojenie się ran
wykazuje działanie uśmierzające ból.
Skutki niedoboru
zaburzenia czynności centralnego układu nerwowego: uczucie osłabienia, zmęczenie, oczopląs, zaburzenia pamięci, koncentracji, depresja,
niewydolność krążenia: przyspieszona akcja serca, powiększenie wymiarów serca, obrzęki kończyn górnych i dolnych,
zaburzenia ze strony przewodu pokarmowego: utrata łaknienia, nudności, wymioty, biegunki, bóle brzucha, brak apetytu, spadek wagi.
W przypadku silnej awitaminozy B1 może wystąpić choroba beri-beri, objawiająca się zaburzeniami pracy neuronów i włókien mięśniowych, co powoduje bóle kończyn, osłabienie mięśni, drżenie, niewydolność układu krążenia.
Alkohol rozkłada witaminę B1, co powoduje, że ludzie nadużywający alkoholu powinni szczególnie dbać o dostarczanie jej do organizmu.
Normalnie odżywiając się, nie można doprowadzić do niedoboru witaminy B1. Problemem jest niedobór wit. B1 wywołany spożywaniem alkoholu. W tym przypadku można rozpoznać takie objawy jak:
Witamina B1 występuje wszędzie, a szczególnie dużo jej jest w
produkty zbożowe grubego przemiału,
mięso, wędliny (szczególnie wieprzowina),
rośliny strączkowe – groch, fasola oraz drożdże, orzechy, słonecznik, ryby, owoce i warzywa.
Tiamina jest zgromadzona głównie w warstwie zewnętrznej ziaren zbóż, dlatego też procesy technologiczne polegające na łuskaniu i polerowaniu zubażają mąkę w tę witaminę. Także enzym obecny w surowych rybach: tiaminaza rozkłada tiaminę. Tiaminę odkrył Kazimierz Funk w 1911 roku.
Około 1,6 mg na dobę.
(nazywana jest witaminą nastroju ze względu na jej korzystne działanie na układ system nerwowy)
Forma aktywna
W formie koenzymów:
FMN – mononukleotyd flawinowy, powstały wskutek fosforylacji ryboflawiny;
FAD – dinukleotyd flawinoadeninowy, powstały wskutek reakcji FMN z ATP.
bierze udział w procesach utleniania i redukcji,
współdziała w prawidłowym funkcjonowaniu układu nerwowego,
współuczestniczy z witaminą A w prawidłowym funkcjonowaniu błon śluzowych, dróg oddechowych, śluzówki przewodu pokarmowego, nabłonka naczyń krwionośnych i skóry,
uczestniczy w przemianach aminokwasów i lipidów.
Odgrywa ważną rolę w funkcjonowaniu narządu wzroku
Opóźnienie wzrostu,
uszkodzenie gałek ocznych i rogówki,
pogorszenie ostrości wzroku, światłowstręt, łzawienie, łatwe męczenie się oczu i okołorogówkowe wrastanie naczyń,
swędzenie w okolicy ujścia pochwy,
wypadanie włosów,
kłopoty z koncentracją,
zaburzenia oddychania,
obrzmienie lub pękanie błony śluzowej jamy ustnej,
pleśniawki, zajady jamy ustnej, łojotok,
pelagra, choroby układu nerwowego,
Występuje w:
chudych serach,
zielonych częściach warzyw,
pełnoziarnistym pieczywie,
drożdżach i orzechach włoskich, a także w różnych rodzajach mięs.
W preparatach może pochodzić z roślin genetycznie zmodyfikowanych w kierunku wytwarzania ryboflawiny.
ZAPOTRZEBOWANIE
Ok. 1,5 mg/ dobę.
WITAMINY ANTYOKSYDACYJNE (witamina E)
Witaminy antyoksydacyjne występują w owocach i warzywach, są jednym z decydujących czynników wspierających zdrowie człowieka. Substancje te efektywnie chronią komórki, tkanki i wszystkie biologiczne struktury przed wolnymi rodnikami.
Zastosowanie antyoksydantów jest w zapobieganiu chorób jest kontrowersyjne. Podawanie wysokich dawek beta- karotenu osobom z grupy wysokiego ryzyka np. zwiększa ryzyko powstawania raka płuc. W grupach mniejszego ryzyka podawanie witaminy E wydaje się zmniejszać ryzyko chorób serca.
samoistne krwawienia,
uszkodzenia naczyń krwionośnych, krwawe wybroczyny,
złe gojenie i odnawianie się ran, rozpulchnienie dziąseł, zmiany w zębach (np. zgorzel),
osłabienie, utrata apetytu, obniżenie wydolności fizycznej, depresja,
osteoporoza, niedokrwistość mikrocytarna niedobarwliwa,
nadczynność gruczołu tarczowego, zaburzenia neurologiczne,
wtórne infekcje, schorzenia żołądka, zapalenie błony śluzowej,
przedłużenie okresu zaziębienia organizmu i trudności w leczeniu zakażeń. Ostatecznie może prowadzić do śmierci.
Awitaminoza
Zbyt mała ilość witaminy C powoduje zwiększenie wydalania witaminy B6
Szkorbut (objawiający się obrzękiem i krwawieniem z dziąseł oraz wypadaniem zębów
Brak witaminy C w diecie kobiety ciężarnej sprawia zagrożenie teratogenne dla płodu
Zapotrzebowanie
30- 85 mg/ dobę
Źródła w pożywieniu
Świeże owoce i warzywa (szczególnie zielonoliściaste)
acerola (w 100 g owoców – 1400–2500 mg)
gwajawa (w 1 owocu – 165 mg)
czerwona (w 1 szt. – 141 mg)
zielona (w 1 szt. – 95 mg)
owoce dzikiej róży ok. 1000 mg /100 g owoców
cytryny (w 100 g owocu – 53 mg)
pomarańcze (w 1 owocu – 70 mg)
grejpfruty (sok z 1 owocu – 75 mg)
kiwi (w 1 owocu – 74 mg)
melon kantalupa (w połówce – 113 mg)
czarne i czerwone porzeczki
truskawka (w porcji 140 g – 84 mg)
brukselka (porcja 6 szt. – 78 mg), kapusta, kalafior (porcja 85 g – 36 mg) , rzepa, cebula zwyczajna, szpinak, brokuły, groszek zielony, kalarepa, szparagi
ziemniaki – główne źródło witaminy C dla mieszkańców wielu krajów
pomidory (gotowane porcja 225 g – 45 mg)
Jej różne chemiczne formy (aldehydowe, estrowe, kwasowe) występują tylko w produktach zwierzęcych natomiast prowitamina A, którą tworzy grupa związków (ok. 600) określamy mianem ketonoidów, które występują tylko w świecie roślinnym.
Jest metabolizowana w wątrobie, a następnie utleniana do kwasu retinowego. Istnieją dwa izomery tego kwasu, które różnią się przestrzenną strukturą oraz szybkością eliminacji z ustroju.
W komórkach znajdują się specjalne receptory, wiążące się z pochodnymi re tinolu i aktywizującym transkrypcje.
Funkcja witaminy A:
bierze udział w przemianie ogólnoustrojowej, a zwłaszcza w metaboliźmie białek, głównie aminokwasów siarkowych, warunkując prawidłowe rogowacenie nabłonka.
Jest niezbędna do utrzymania w dobrym stanie rogówki oka, wszystkich błon śluzowych przewodu pokarmowego, przewodu moczowego, układu rozrodczego, skóry i płuc.
jest niezbędna dla normalnego widzenia
Witamina A wywiera wpływ na czynniki odpornościowe ustroju dlatego też często określana jest jako " witamina antyinfekcyjna".
Bierze udział w budowie i wspomaganiu naturalnych barier chroniących organizm przed zakażeniem, wspomaga naturalny system samoobrony organizmu przed zakażeniem i chorobami.
Witamina A w okresie wzrostu organizmu bierze udział w tworzeniu szkliwa nazębnego i właściwego rozstawienia uzębienia.
Bierze udział w metabolizmie i hormonów steroidowych. Stymuluje wydzielanie hormonu tyreotropowego, jednocześnie częściowo unieczynniając tyroksynę w tkankach. Aktywizuje układy enzymatyczne wątroby.
Uważa się, że przyjmowanie odpowiednich ilości witaminy A może złagodzić skutki działania na wątrobę toksycznych substancji chemicznych
Niedobór witaminy A wywołuje keratynizację nabłonków:
oka
dróg oddechowych
dróg pokarmowych
rogówki
Skutki niedoboru:
kseroftalmia – wysychanie spojówek i rogówek
kruche, wolno rosnące paznokcie
suchość skóry, czasem objawiająca się zaczerwionymi obszarami
brak apetytu
ślepota zmierzchowa (tzw. "kurza ślepota")
pogorszenie wzroku
zahamowanie wzrostu
zanikanie nabłonków
skłonności do biegunek
złe samopoczucie
W krajach, gdzie głównym składnikiem diety jest ryż, notuje się częste niedobory witaminy A. W celu umożliwienia zwiększenia spożycia witaminy A, metodami inżynierii genetycznej wyprodukowany został tzw. "złoty ryż" ("golden rice"), zawierający geny z kukurydzy kodujące prowitaminę A.
Źródła witaminy A
Źródłem tej rozpuszczalnej w tłuszczach witaminy są produkty pochodzenia zwierzęcego: mleko pełne, śmietana, masło, produkty mleczarskie, jaja, niektóre tłuste ryby, wątroba, tran żółtka jaj.
Zawartość witaminy A w 100g jadalnych wybranych produktów:
wątroba wołowa- 8866 μg
wątroba wieprzowa 3883 μg
masło śmietankowe- 762 μg
ser podpuszczkowy 40% tłuszczu- 400 μg
jaja kurze świeże- 375 μg
Prowitamina A, zwana też betakarotenem znajduje się głównie w produktach roślinnych takich jak: marchew, dynia, szpinak, boćwina, sałata, zielony groszek, szczypior, koper, pietruszka, jarmuż, sałata, fasolka szparagowa pomidory, morele, wiśnie, śliwki i pomarańcze.
wątroba wołowa - 8866 µg
Witamina E jest głównym antyoksydantem który chroni komórki przed utleniaczami.
Bierze udział w dostarczaniu składników odżywczych do komórek.
Wzmacnia ścianę naczyń krwionośnych oraz chroni czerwone krwinki przed przedwczesnym rozpadem.
Wykorzystywana jest też do leczenia męskiej bezpłodności, zaburzeń mięśniowych, miażdżycy oraz chorób serca.
Dym tytoniowy sprzyja degradacji witaminy E.
Zapotrzebowanie
Zapotrzebowanie człowieka wynosi 8–10 mg na dobę.
Witamina E występuje powszechnie, praktycznie nie spotykamy się z jej niedoborem. Jednakże awitaminoza może powodować:
rozdrażnienie,
osłabienie zdolności koncentracji,
zaburzenia funkcjonowania i osłabienie mięśni szkieletowych,
rogowacenie i wczesne starzenie się skóry,
gorsze gojenie się ran,
pogorszenie wzroku,
niedokrwistość,
bezpłodność, z
większone ryzyko chorób sercowo-naczyniowych.
Występuje w olejach roślinnych (sojowym, kukurydzianych, słonecznikowym, z orzecha włoskiego),
migdałach,
jajach,
marchewkach,
orzechach włoskich i ziemnych,
kiełkach pszenicy,
mące pełnoziarnistej,
mleku,
brukselce i innych zielonolistnych warzywach.
Istnieją dwie podstawowe formy witaminy D, różniące się przede wszystkim budową łańcucha bocznego:
ergokalcyferol (witamina D2), naturalnie występujący w organizmach roślinnych/drożdżach;
cholekalcyferol (witamina D3), naturalnie występujący w organizmach zwierzęcych.
Witaminy D w organizmie człowieka można zaliczyć do witamin lub prohormonów.
Układ kostny - wpływ na metabolizm kości; zwiększa w osteoblaście ekspresję RANKL, a ten z kolei aktywuje RANK w prekursorze osteoklasta, co prowadzi do powstania dojrzałego osteoklasta, który przez działanie resorpcyjne powoduje uwalnianie wapnia z kośćca
kształtowanie się kości i zębów. Niedobór witaminy D (hipowitaminoza, awitaminoza) u dzieci prowadzi do krzywicy, zaburzenia mineralizacji kości i zmniejszenia masy kostnej, a u dorosłych wywołuje bóle kostne[4][5], osteomalację i osteoporozę
Ma korzystny wpływ na system nerwowy i mięśniowy.
Regeneruje neurony, zwiększa masę mięśniową i siłę mięśni. Niedobór witaminy D prowadzi do mialgii i miopatii
Ma działanie immunomodulujące i pośrednio przeciwbakteryjne
Skóra: synteza witaminy D3, wzrost wchłaniania Ca i fosfotu, zmniejszenie wchłaniania parahormonu, przemiana monocytów
Kości: re modelacja, wzrost i rozwój, utrzymanie homeostazy wapniowej
Źródła witaminy D
Doskonałym źródłem witaminy D jest tran i oleje rybne, które znajdują się w rybach, takich jak łosoś, tuńczyk, śledź, makrela czy sardynki.
Witaminę tę znajdziemy również w mleku (najlepiej wzbogaconym dodatkowo przez dodanie tej witaminy), a także w wątrobie, białku jaj oraz przetworach mlecznych, takich jak ser, masło czy śmietana.
Oczywiście jej ilość zależy od sposobu przygotowywania tych produktów, jej przechowywania, warunków jej przewożenia, a nawet od tego, czy krowy będące "producentkami" mleka miały odpowiedni dostęp do słońca.
Witamina D jest jedną z nielicznych witamin, których nie musimy dostarczać w pożywieniu; organizm sam może produkować witaminę D pod wpływem promieni słonecznych, które przedostają się do naszej skóry. Naukowcy twierdzą, że dziesięć minut słonecznej kąpieli codziennie w czasie letnich miesięcy zapewnia odpowiednią dawkę tej witaminy na cały rok. Należy tu jednak brać pod uwagę indywidualne zapotrzebowania, np. to, że dzieci potrzebują więcej witaminy niż dorośli, a ponadto - że wraz z wiekiem zmniejsza się zdolność organizmu do wytwarzania tej witaminy pod wpływem promieni ultrafioletowych. Również osoby znajdujące się w zanieczyszczonym środowisku mają mniejsze szanse na odpowiednią ilość witaminy D w organizmie. Podobnie ci, którzy mają ciemną karnację, muszą otrzymywać więcej witaminy D, gdyż ich cera odbija promienie słoneczne.
Witamina B6 (ATC: A 11 HA 02) – grupa trzech organicznych związków chemicznych, pochodnych pirydyny: pirydoksyny, pirydoksalu i pirydoksaminy.
Jest to witamina z grupy B, rozpuszcza się w wodzie i jest prekursorem ważnych koenzymów, które kontrolują przebieg wielu kluczowych reakcji biochemicznych. Stosowanie izoniazydu jest najczęstszą przyczyną niedoboru tej witaminy.
Witamina B6 bierze udział w przemianie aminokwasów, ułatwia ich rozkład, przemianę tłuszczów i węglowodanów,
umożliwia magazynowanie energii, uczestniczy w tworzeniu enzymów, hormonów, hemoglobiny, uczestniczy w powstawaniu prostaglandyn,
ma wpływ na ciśnienie krwi, skurcze mięśni, pracę serca, prawidłowe funkcjonowanie układu nerwowego,
zwiększa odporność organizmu,
łagodzi skutki uboczne leków,
wspomaga leczenie nerek,
zmniejsza nadmierne wydalanie kwasu szczawiowego z moczem,
zapobiega tworzeniu się kamieni nerkowych,
pomaga zwalczać ból i zesztywnienia nadgarstka i dłoni,
łagodzi objawy tzw. napięcia przedmiesiączkowego, a więc depresji, drażliwości, bolesności piersi, bólów głowy (skuteczna dawka to 50 do 100 mg chlorowodorku pirydoksyny na dobę, przy czym 100 mg na dobę zdaje się wykazywać większą skuteczność)
Wspomaga leczenie łojotokowego zapalenia skóry, wypadania włosów, zapalenia warg i języka.
Regularne przyjmowanie dużych dawek witaminy B6 istotnie zmniejsza ryzyko zapadnięcia na chorobę Parkinsona u osób palących papierosy
Niedobór witaminy B6 może wywoływać objawy ze strony układu nerwowego, takie jak: drgawki, depresja, apatia, bezsenność, ogólne pogorszenie samopoczucia, obniżenie sprawności procesów myślowych, zapalenie nerwów.
Do innych objawów niedoboru witaminy B6 należą:
zmniejszenie odporność na infekcje,
stany zapalne skóry (łojotokowe zmiany na twarzy, podrażnienie języka i błon śluzowych jamy ustnej),
zmęczenie, nudności, odruchy wymiotne, zaburzenia w funkcjonowaniu mięśnia sercowego,
zwiększenie ryzyka powstawania nowotworów,
natomiast u dzieci – opóźnienie umysłowe, nieprawidłowości w budowie kości, objawy padaczkowe, drażliwość.
Niedobór witaminy B 6 jest ważnym czynnikiem ryzyka rozwoju miażdżycy, stąd niedobór tej witaminy zwiększa ryzyko udaru i choroby niedokrwiennej serca
Główne źródła witaminy B6 w pożywieniu to mięso, ryby, drób, jajka, mleko, drożdże, warzywa (kapusta, groszek zielony, kalafior, marchew, szpinak, ziemniaki, fasola), zboża (kiełki pszenicy), soja, orzeszki ziemne, orzechy włoskie, pestki dyni, pestki słonecznika, banany, napoje energetyczne.
Zapotrzebowanie dorosłego człowieka na witaminę B6 wynosi około 2 mg na dobę. Terapeutycznie często stosuje się dawki znacznie wyższe, w przedziale 50–200 mg na dobę.
Nadmierne spożywanie cukru, słodyczy lub napojów słodzonych prowadzi do utraty niacyny. Niacyna nie jest magazynowana w organizmie ludzkim. Nadwyżki zostają wydalone z moczem. W bieżącej diecie muszą więc znajdować się odpowiednie ilości witaminy PP.
Współdziała w syntezie i rozkładzie węglowodanów, kwasów tłuszczowych i aminokwasów,
w przemianach metabolicznych mających na celu uwalnianie energii,
uczestniczy w tworzeniu czerwonych ciałek krwi,
hamuje toksyczne działanie związków chemicznych i leków,
reguluje poziom cholesterolu we krwi,
rozszerza naczynia krwionośne,
oddziałuje korzystnie na system nerwowy i stan psychiczny,
poprawia ukrwienie skóry i kondycję włosów.
Do przyczyn niedoboru należą:
stosowanie leków przeciwpadaczkowych – izoniazydów – które są analogami strukturalnymi niacyny;
upośledzone wchłanianie z przewodu pokarmowego;
zwiększone zapotrzebowanie na witaminę spowodowane zwiększeniem ilości procesów energetycznych (np. wskutek spożywania dużej ilości cukru]);
nadmierne zużycie tryptofanu do produkcji serotoniny, co ma miejsce w wypadku nowotworu zwanego srebrzakiem; choroba Hartnupów – zaburzenie wchłaniania jelitowego i nerkowego tryptofanu; dieta oparta o kukurydzę
Ogólne osłabienie, bezsenność, bóle głowy,
trudności z pamięcią,
zaburzenia w działaniu układu nerwowego: agresywne zachowanie, wybuchy złości, niepokój, depresje, nadmierna aktywność,
pogorszenie stanu skóry, choroby skórne, owrzodzenie warg, przebarwienia (plamy) na skórze, zespół krowiego języka, pelagra (objawiająca się zapaleniem skóry oraz zaburzeniami ze strony przewodu pokarmowego),
zwiększona wrażliwość skóry na światło słoneczne. Charakterystyczne objawy to tzw. "zespół 3d"
Występuje powszechnie w produktach roślinnych i zwierzęcych, np. w mięsie, orzechach i ziarnach zbóż. Do produktów o niskiej zawartości witaminy B3 należy kukurydza i większość owoców.
wątroba wieprzowa - 3883 µ
masło śmietankowe - 762 µg
wątroba wieprzowa - 3883 µg
masło śmietankowe - 762 µg
ser podpuszczkowy 40% tłuszczu w.s.m. - 400 µg
jaja kurze świeże - 375 µg
jaja kurze świeże - 375 µg