Витамин (рибофлавин)
История открытия рибофлавина, его физические и химические свойства. Биохимические функции рибофлавина в организме. Механизм действия в качестве кофакторов и флавопротеидов. Рибофлавин в пищевых продуктах: происхождение, источники и стабильность.
| Рубрика | Химия |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 24.11.2015 |
| Размер файла | 80,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
КЫРГЫЗСКО-РОССИЙСКИЙ СЛАВЯНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
КАФЕРДРА ХИМИИ И БИОХИМИИ
Реферат
На тему: "Витамин (рибофлавин)"
Выполнила: Дюжикова Е.О. ПД 11-14
Проверила: Горборукова Л.П.
г. Бишкек 2015
Содержание
- 1. Введение
- 2. Открытие
- 3. Физические свойства
- 4. Химические свойства
- 5. Биохимические функции
- 6. Механизм действия в качестве кофакторов и флавопротеидов
- 7. Рибофлавин в пищевых продуктах: происхождение, источники и стабильность
- 8. Дефицит рибофлавина
- 9. Оценка статуса рибофлавина
- 10. Клиническое использование
- 11. Источники
- 12. Нормы потребления рибофлавина
- 13. Токсичность
- 14. Заключение
- Список используемой литиратуры
1. Введение
Каждый человек хочет быть здоровым. Здоровье - это то богатство, которое нельзя купить за деньги или получить в подарок. Люди сами укрепляют или разрушают то, что им дано природой. Один из важнейших элементов этой созидательной или разрушительной работы - это питание. Всем хорошо известно мудрое изречение: "Человек есть то, что он ест”.
В составе пищи, которую мы едим, содержаться различные вещества, необходимые для нормальной работы всех органов, способствующие укреплению организма, исцелению, а также наносящие вред здоровью. К незаменимым, жизненно важным компонентам питания наряду с белками, жирами и углеводами относятся витамины.
Особенно следует обратить внимание на витамин В2 (рибофлавин). Возникает вопрос: почему именно этот витамин? Просмотрите данную работу, и Вы сможете ответить на этот вопрос.
Из 70 триллионов клеток нашего тела нет ни одной, которая может обойтись без витамина В2.
Вследствие неправильного питания две трети населения западных стран в большей или меньшей степени страдают от нехватки витамина В2 (рибофлавина) (Если 2/3 населения западных стран связано с неправильным питанием, то можно предположить, что в нашей стране от некачественного питания в той или иной степени страдает почти все население).
Особенно это касается старых и пожилых людей, из которых почти у каждого второго постоянно не хватает рибофлавина в крови.
6,7-Диметил-9- (D-1-рибитил) - изоаллоксазин
2. Открытие
Изначально полагалось, что витамин B состоит из двух компонентов, термолабильного витамина B1 и термостойкого витамина В2. В 1920-х годах витамин В2 считался веществом, необходимым для профилактики пеллагры. В 1923 году Пол Дьердь из Гейдельберга исследовал дефицит биотина у крыс; лечебным фактором этого заболевания считался витамин Н (который теперь называется биотином или витамином В7). Так как пеллагра и недостаток витамина Н связывались с дерматитом, Дьердь решил проверить влияние витамина В2 на дефицит витамина H у крыс. Он заручился поддержкой Вагнера-Джуррега из лаборатории Куна. В 1933 году Кун, Дьердь и Вагнер обнаружили, что не содержащие тиамин экстракты дрожжей, печени или рисовых отрубей влияли на прекращение роста у крыс, которых кормили пищей, содержащей тиаминовые добавки. Кроме того, исследователи отметили, что желто-зеленая флуоресценция в каждом экстракте способствовала росту крыс, и что интенсивность флуоресценции была при этом пропорциональна воздействию на рост. Это наблюдение позволило разработать метод быстрого химического и биологического анализа для изоляции вещества из яичного белка в 1933 г, которое они назвали овофлавин. Эта же группа затем изолировала тот же препарат (стимулирующее рост соединение, обладающее желто-зеленой флуоресценцией) из сыворотки с использованием тех же процедур (лактофлавин). В 1934 году группе Куна удалось определить структуру так называемого флавина и синтезировать витамин В2.
3. Физические свойства
Рибофлавин представляет собой игольчатые кристаллы жёлто-оранжевого цвета, собранные в друзы, горького вкуса. Рибофлавин является производным гетероциклического соединения изоаллоксазина, связанного с многоатомным спиртом рибитолом.
Плохо растворим в воде (0,11 мг/мл при 27,5°C) и этаноле, не растворим в ацетоне, диэтиловом эфире, хлороформе, бензоле.
Рибофлавин стабилен в кислой и быстро разрушается в щелочной среде.
4. Химические свойства
Рибофлавин является биологически активным веществом, играющим важную роль в поддержании здоровья человека. Биологическая роль рибофлавина определяется вхождением его производных флавинмононуклеотида (FMN) и флавинадениндинуклеотида (FAD) в состав большого числа важнейших окислительно-восстановительных ферментов в качестве коферментов.
Флавиновые ферменты принимают участие в окислении жирных, янтарной и других кислот; инактивируют и окисляют высокотоксичные альдегиды, расщепляют в организме чужеродные D-изомеры аминокислот, образующиеся в результате жизнедеятельности бактерий; участвуют в синтезе коферментных форм витамина B6 ифолацина; поддерживают в восстановленном состоянии глутатион и гемоглобин.
В ферментах коферменты функционируют как промежуточные переносчики электронов и протонов, отщепляемых от окисляемого субстрата
5. Биохимические функции
Флавинмононуклеотид (ФМН) и флавинадениндинуклеотид (ФАД) функционируют как коферменты для широкого спектра окислительных ферментов и остаются связанными с ферментами в ходе окислительно-восстановительных реакций. Флавины могут действовать в качестве окислителей благодаря своей способности принимать пару атомов водорода. Сокращение кольца изоаллоксазина (ФАД, ФМН окисленная форма) приводит с созданию редуцированной формы флавопротеидов (ФМНH2 и ФАДH2).
6. Механизм действия в качестве кофакторов и флавопротеидов
Флавопротеиды демонстрируют широкий диапазон окислительно-восстановительного потенциала и, следовательно, могут играть разнообразные роли в промежуточном метаболизме. Некоторые из этих ролей: флавопротеиды играют важную роль в цепи переноса электронов в декарбоксилировании пирувата и б-КГ требуется ФАД в дегидрогеназе жирных ацил-КоА ФАД требуется для окисления жирных кислот ФАД требуется для производства пиридоксиновой кислоты из пиридоксаля (витамин В6) Основная форма кофермента витамина В6 (пиридоксаль фосфат) зависит от ФМН ФАД требуется для преобразования ретинола (витамина А) в ретиноевую кислоту синтез активной формы фолиевой кислоты (5-метил ТГФ) зависит от ФАДH2 ФАД требуется для преобразования триптофана в ниацин (витамин В3) редукция окисленной формы глутатиона (GSSG) в восстановленную форму (GSH) также зависит ФАД
7. Рибофлавин в пищевых продуктах: происхождение, источники и стабильность
Рибофлавин - это вещество желтого или желто-оранжевого цвета, которое используется не только в качестве пищевого красителя, но также и для обогащения некоторых продуктов, таких как детское питание, зерновые завтраки, пасты, соусы, плавленый сыр, фруктовые напитки, витаминизированные молочные продукты и некоторые энергетические напитки. Дрожжевой экстракт считается основным источником витамина В2, также богаты им печень и почки. Кроме того, витамин В2 также содержится в пшеничных отрубях, яйцах, мясе, молоке и сыре. В злаках флавины содержатся в относительно низких концентрациях, однако они являются основным источником флавинов в странах, где зерновые составляют основу рациона. Помол зерновых ведет к значительным (до 60%) потерям витамина В2, поэтому в некоторых странах, например, в США, практикуется обогащение белой муки. Обогащение хлеба и готовых к употреблению зерновых завтраков значительно повышает ценность рациона питания и содержания в нем витамина В2. Шлифованный рис обычно не обогащается, так как желтый цвет, который придает ему витамин В2, снижает его привлекательность в глазах покупателей. Тем не менее, большая часть флавина, содержащегося в цельном коричневом рисе, сохраняется, если рис перед измельчением пропаривают. В ходе этого процесса флавины, находящиеся в зародыше и алейроновом слое, переходят в эндосперм. Свободный рибофлавин естественным образом присутствуют в продуктах, наряду со связывающимися с белками ФМН и ФАД. В коровьем молоке содержится в основном свободный рибофлавин, и незначительные количества ФМН и ФАД. В цельном молоке 14% флавинов нековалентно связывается со специфическими белками. Яичный белок и желток содержат особые рибофлавин-связывающие белки, которые необходимы для сохранения свободного рибофлавина в яйце для использования развивающимся эмбрионом. Довольно сложно включать рибофлавин в состав большинства жидких продуктов, поскольку он имеет плохую растворимость в воде, и, следовательно, вместо него используют рибофлавин-5'-фосфат (E101a), более дорогую, но более растворимую форму рибофлавина. Рибофлавин при тепловой обработке и приготовлении пищи без воздействия света в целом стабилен. Щелочная среда, в которой рибофлавин может быть нестабилен, редко встречается в продуктах питания. Деградация рибофлавина в молоке может происходить медленнее в темноте при хранении в холодильнике.
8. Дефицит рибофлавина
У здоровых людей рибофлавин постоянно выводится с мочой, поэтому дефицит при недостаточном его потреблении встречается довольно часто. Однако дефицит рибофлавина всегда сопровождается дефицитом других витаминов. Дефицит рибофлавина может быть первичным (при недостатке витаминов в повседневной диете), или вторичным, который может быть результатом условий, влияющим на всасывание в кишечнике, когда организм не в состоянии использовать потребляемый витамин, или при повышенной экскреции витамина из организма. У людей признаки и симптомы дефицита рибофлавина (арибофлавиноз) включают трещины и покраснения на губах, воспаление слизистой оболочки рта и языка, язвы ротовой полости, трещины в углах рта (угловой хейлит) и боль в горле. Дефицит может также вызывать сухость и шелушение кожи, образование жидкости в слизистых оболочках, и железодефицитную анемию.
Также может наблюдаться покраснение глаз, зуд, слезообразование и повышение чувствительности к яркому свету. Дефицит рибофлавина классически связан с орально-генитально-глазными синдромами. Угловой хейлит, светобоязнь и дерматит мошонки являются классическими симптомами дефицита. У животных недостаток рибофлавина приводит к остановке роста, снижению веса, и в конечном итоге смерти. Экспериментальные результаты дефицита рибофлавина у собак вызывали задержку роста, потерю веса, атаксию и неспособность пребывать в стоячем положении. Животные слабели, впадали в кому и умирали. При дефиците развивается дерматит наряду с потерей волос. Другие признаки включают помутнение роговицы, катаракту, синдром Уотерхауза-Фридериксена (острую недостаточность коры надпочечников), жировую дистрофию почек и печени и воспаление слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта. В ходе посмертных исследований макак-резусов, находящихся на рибофлавин-дефицитной диете, выяснилось, что в их печени (основном органе для хранения рибофлавина у млекопитающих) присутствовало только около одной трети от нормального количества рибофлавина. Такие явные клинические признаки дефицита рибофлавина редко встречаются среди жителей развитых стран.
Тем не менее, около 28 миллионов американцев имеют общий "субклинический" дефицит, характеризующийся изменением биохимических показателей (например, снижением в плазме уровней глутатионредуктазы эритроцитов). Хотя неизвестны эффекты долгосрочного субклинического дефицита рибофлавина, у детей этот недостаток приводит к снижению роста. Субклинический дефицит рибофлавина также наблюдается у женщин, принимающих оральные контрацептивы, у пожилых людей, у людей с расстройствами пищевого поведения и при болезненных состояниях, таких как ВИЧ, воспалительные заболевания кишечника, сахарный диабет и хронические болезни сердца. Тот факт, что дефицит рибофлавина не сразу приводит к грубым клиническим проявлениям, указывает на то, что системные уровни этого важнейшего витамина жестко регулируются.
9. Оценка статуса рибофлавина
Для подтверждения клинических случаев при дефиците рибофлавина и для установления субклинических недостатков необходимо проведение биохимических тестов. В эти тесты включаются:
Активность глутатионредуктазы эритроцитов:
Глутатионредуктаза - это никотинамид-аденин-динуклеотид фосфат (NADPH), ФАД (флавин аденин динуклеотид) - зависимый фермент, а также основной флавопротеид в эритроцитах. Измерение коэффициента активности эритроцитов глутатионредуктазы (ЭГР) является предпочтительным методом для оценки статуса рибофлавина. Это обеспечивает измерение насыщения тканей и долгосрочный статус рибофлавина. В лабораторных условиях активность фермента в терминах коэффициента активности (КА) определяется и без добавления ФАД в среду. КА представляет собой отношение активности фермента к ФАД, согласно активности фермента без ФАД. При КА от 1,2 до 1,4 статус рибофлавина считается низким, при добавлении ФАД для стимуляции ферментной активности. При КА> 1.4 начинается дефицит рибофлавина. С другой стороны, при добавлении ФАД и КА <1,2, статус рибофлавина считается приемлемым. Тиллотсон и Башор сообщили, что снижение потребления рибофлавина связано с увеличением ЭРГ КА. В британском исследовании пожилых людей, проведенном Норвичем, начальные значения ЭРГ КА для мужчин и женщин были значительно изменены по сравнению с измеренными 2 года спустя, что дает основание предположить, что ЭРГ КА может быть надежной мерой долгосрочного биохимического статуса рибофлавина у людей. Эти данные согласуются с результатами более ранних исследований.
Мочевая экскреция рибофлавина:
Экспериментальные балансные исследования показывают, что экскреция рибофлавина с мочой медленно увеличивается при росте его потребления, до достижения уровня потребления до 1,0 мг/д, когда происходит насыщение тканей. При более высоком уровне потребления скорость экскреции резко возрастает. При увеличении потребления до 2,5 мг/сут выделение становится приблизительно равным скорости абсорбции (Хорвитт и соавт., 1950). При таком высоком потреблении значительная часть потребляемого рибофлавина не поглощается. Экскреция рибофлавина с мочой, равной <19 мкг / г креатинина (без предыдущего потребления рибофлавина) или <40 мкг в день, свидетельствует о недостаточности.
витамин рибофлавин биохимическая функция
10. Клиническое использование
На протяжении более 30 лет добавки рибофлавина используются как часть фототерапии желтухи у новорожденных. Свет, используемый для облучения младенцев, разрушает не только билирубин, токсин, вызывающий желтуху, а также естественный рибофлавин из крови младенцев, так что необходимым является использование дополнительных добавок. Высокие дозы рибофлавина могут оказаться полезными отдельно или в сочетании с бета-блокаторами в профилактике мигрени. Доза 400 мг в день эффективно используется для профилактики мигрени, особенно в сочетании с ежедневным дополнением 500 мг цитрата магния, а в некоторых случаях - добавки коэнзима Q10.
Рибофлавин в сочетании с УФ-светом эффективен в снижении способностей вредных патогенных микроорганизмов в крови. При ультрафиолетовом облучении продуктов крови, содержащих рибофлавин, повреждаются нуклеиновые кислоты в патогене, что снижает их способность к репликации и вызову заболеваний. Рибофлавин и ультрафиолетовое облучение являются эффективными для инактивации патогенных микроорганизмов в тромбоцитах и плазме, и в настоящее время находится в разработке для применения в цельной крови.
Так как тромбоциты и эритроциты не содержат ядра (то есть не имеют ДНК, который мог бы быть поврежден), метод хорошо подходит для разрушения нуклеиновой кислоты, содержащей патогенные организмы (в том числе вирусы, бактерии, паразиты и лейкоциты) в крови. Недавно рибофлавин начали использовать в качестве нового средства для замедления или остановки прогрессирования расстройства роговицы кератоконуса. Рибофлавин в каплях наносится на поверхность роговицы больного. После этого применяется терапия ультрафиолетовым светом, или кроссликинг коллагена, что повышает прочность роговицы на разрыв. В ряде исследований было показано лечение по стабилизации кератоконуса. Кроме того, рибофлавин используется для лечения синдрома Браун - Виалетто - ван Лаера (СБВЛ), синдрома Фацио-Лонде и миопатический формы дефицита кофермента Q10 у взрослых.
11. Источники
Рибофлавин естественным образом содержится в спарже, жареной кукурузе, бананах, хурме, бамие, мангольде, твороге, молоке, йогурте, мясе, яйцах, рыбе, фасоли и зеленых бобах (особенно на концах), и каждый источник содержит по меньшей мере 0,1 мг витамина на порцию в 3-10.5 унций (85-300 г). Рибофлавин также содержится в сыре, листовых зеленых овощах, печени, почках, бобовых, помидорах, дрожжах, грибах и миндале. Рибофлавин разрушается под воздействием ультрафиолетового света, поэтому молоко, продающееся в прозрачных бутылках (из стекла или пластика), скорее всего, будет содержать меньше рибофлавина, чем молоко в непрозрачных контейнерах.
|
Продукт питания |
Содержание рибофлавина, мг/100 г продукта: |
|
|
печень и почки |
2,80-4,66 |
|
|
дрожжи |
2,07-4,0 |
|
|
яйца |
0,30-0,80 |
|
|
миндаль |
0,80 |
|
|
шампиньоны |
0,4 |
|
|
белые грибы |
0,3 |
|
|
лисички |
0,3 |
|
|
творог |
0,30-0,50 |
|
|
брокколи |
0,3 |
|
|
белокочанная капуста |
0,25 |
|
|
гречневая крупа |
0,24 |
|
|
молоко |
0,13-0,18 |
|
|
мясо |
0,15-0,17 |
|
|
рис, макаронные изделия, белый хлеб, фрукты, овощи |
0,03-0,05 |
12. Нормы потребления рибофлавина
|
Пол |
Возраст |
Суточная норма рибофлавина (витамина B2) [1] [2] |
|
|
Младенцы |
до 6 месяцев |
0,4 мг/день |
|
|
Младенцы |
7 - 12 месяцев |
0,6 мг/день |
|
|
Дети |
1 - 3 года |
0,9 мг/день |
|
|
Дети |
4 - 8 лет |
1,3 мг/день |
|
|
Дети |
9 - 13 лет |
1,9 (мальчики) 1,7 (девочки) мг/день |
|
|
Мужчины |
14 лет и старше |
2,0 мг/день |
|
|
Женщины |
14 лет и старше |
1,8 мг/день |
|
|
Женщины |
беременные кормящие |
2,0 мг/день 2,2 мг/день |
13. Токсичность
Рибофлавин при пероральном применении не токсичен, так как его низкая растворимость предотвращает его поглощение в пищеварительном тракте в опасных для жизни количествах. Несмотря на это, инъекционный путь все же может быть токсичным, при этом любой избыток в дозах, соответствующих питательным, выводится с мочой, окрашенной в ярко-желтый цвет, при больших его количествах. Нет данных о токсичности рибофлавина в организме человека при чрезмерном его потреблении. Даже при пероральном введении 400 мг рибофлавина в день в течение трех месяцев в ходе одного из исследований изучения эффективности рибофлавина в профилактике мигрени, не сообщалось ни о каких краткосрочных побочных эффектах.
14. Заключение
Витамины имеют уникальнейшие свойства. Они могут ослаблять или даже полностью устранять побочное действие антибиотиков и других лекарств и вообще нежелательные воздействия на организм человека. Поэтому недостаточность витаминов или их полное отсутствие, а также избыток витаминов могут не только неблагоприятно воздействовать на организм человека, но и приводить к развитию тяжелых заболеваний.
Как уже говорилось выше, витамин B2 широко распространен в природе. Но, не смотря на это, мы должны следить за своим пищевым рационом по возможности обогащая его продуктами с высоким содержанием витамина В2 (мясные, молочные продукты).
Тем, кто постоянно испытывает психические или физические стрессы, требуется особенно много рибофлавина, который способствует выбросу гормонов стресса, например, адреналина из коры надпочечников.
Список используемой литиратуры
1. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. - М. 1990
2. Популярная медицинская энциклопедия п. р. Б.В. Петровского - М., "Советская энциклопедия”, 1987г.
3. Колотилова А.И. Витамины. - Л. 1976 г.
4. Цузмер А.М., Петришина О.Л. ''Человек'', М., 1982 г.
5. Н.С. Зефиров, Н.Н. Кулов и др. Химическая энциклопедия. Том 4. - Москва: Научное издательство "Большая российская энциклопедия", 1995. - С.266-267.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Рибофлавин как витамин, который не синтезируется организмом человека. Теоретические основы производства рибофлавина (витамина B2). Основные и вспомогательные процессы на всех стадиях производства. Разработка и описание технологической схемы производства.
курсовая работа [932,4 K], добавлен 10.02.2012Краткая история открытия йода химиком-технологом Б. Куртуа, его основные физические и химические свойства. Распределение йода в организме человека, содержание в продуктах питания. Порядок определения недостатка элемента и механизм его восполнения.
презентация [611,7 K], добавлен 18.03.2014Понятие и общая характеристика альгиновой кислоты, ее главные физические и химические свойства, происхождение и распространение в природе. Поведение в водных системах и применение в пищевых продуктах. Влияние данного соединения на иммунитет человека.
реферат [14,5 K], добавлен 10.05.2015Английский естествоиспытатель, физик и химик Генри Кавендиш - первооткрыватель водорода. Физические и химические свойства элемента, его содержание в природе. Основные методы получения и области применения водорода. Механизм действия водородной бомбы.
презентация [4,5 M], добавлен 17.09.2012История открытия витаминов. Роль и значение витаминов в питании человека. Потребность в витаминах (авитаминоз, гиповитаминоз, гипервитаминоз). Классификация витаминов. Содержание витаминов в пищевых продуктах. Промышленное производство витаминов.
курсовая работа [58,6 K], добавлен 24.05.2002Физические и химические свойства диацетила, его влияние на организм человека, причины образования в продуктах питания. Химический состав вина, анализ его качества. Метрологическая оценка показателей качества разработанной методики определение диацетила.
дипломная работа [831,0 K], добавлен 25.04.2014Строение РНК, ее синтез и роль в передаче наследственности. Формула незаменимых аминокислот; структура холестерина, его источники и функции в организме. Распад и всасывание углеводов в желудочно-кишечном тракте; ферменты. Витамин В3; строение жиров.
контрольная работа [1,1 M], добавлен 01.06.2012Характеристика, основные физические и химические свойства лития. Использование соединений лития в органическом синтезе и в качестве катализаторов. История открытия лития, способы получения, нахождение в природе, применение и особенности обращения.
доклад [11,4 K], добавлен 08.04.2009История и происхождение названия, нахождение в природе, получение кальция, его физические и химические свойства. Применение металлического кальция и его соединений. Биологическая роль и потребность организма в кальции, его содержание в продуктах питания.
реферат [21,5 K], добавлен 27.10.2009Химическое строение, свойства и биологическое значение витамина С. Суточная потребность в нем. Экспериментальное йодометрическое определение, количественные и химические методы анализа содержания витамина в пищевых продуктах и витаминных препаратах.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 18.03.2013
