Здоровье, быт, увлечения, отношения. Витамины растений
Витамины
Пользовательского поиска |
Витамины
Витамины представляют собой вещества, очень малые количества которых необходимы для нормального развития и жизнедеятельности организма. Они играют первостепенную роль в обмене веществ, регуляции процессов усвоения и использования основных пищевых веществ — белков, жиров и углеводов.
Огромную роль играют витамины в поддержании нормального физиологического состояния нервной, сердечно-сосудистой, пищеварительной, эндокринной систем и кроветворных органов. Употребление достаточного количества витаминов способствует укреплению организма, повышению его работоспособности и сопротивляемости к различным вредным воздействиям внешней среды и болезням.
Недостаток витаминов, наоборот, приводит к ослаблению организма и развитию характерных заболеваний — гипо- и авитаминозов, при которых нарушается обмен веществ и большинство функций организма.
Некоторые витамины синтезируются в организме, однако большая часть поступает с пищей. Особенно важно следить за витаминным балансом пожилым людям.
В старости, например, часто наблюдаются нарушения кровообращения, вследствие чего ухудшается переход витаминов из крови в ткани и органы. Нередко в этот период наблюдаются нарушения в работе желудочно-кишечного тракта и печени, что приводит к ухудшению всасывания витаминов.
Поэтому пожилым людям необходимо больше употреблять продуктов - витаминоносителей, с таким расчетом, чтобы организм получал повышенные количества витаминов.
Значительно повышаются необходимые нормы многих витаминов при усиленной физической работе, беременности, в условиях холодного и очень жаркого климата.
Продукты растительного происхождения содержат большинство необходимых человеку витаминов. Для многих людей растительные продукты служат основным источником удовлетворения организма в жизненно необходимых витаминах. Причем некоторые растения настолько богаты теми или иными витаминами, что могут служить не только средством профилактики и лечения гипо- и авитаминозов, но и использоваться для лечения других заболеваний, при которых показано применение больших количеств определенных витаминных веществ.
Витамин А (аксерофтол, ретинол). Этот витамин широко распространен в природе. Он содержится в продуктах животного происхождения (рыбий жир, печень, молочные продукты и др.). Однако примерно только половина суточной потребности в витамине А покрывается за счет этих продуктов.
Остальная часть возмещается растительными продуктами, в которых содержится пигмент каротин, превращающийся в организме под влиянием фермента каротиназы в витамин А. Но каротин (провитамин А) в три раза слабее последнего и, следовательно, его необходимо потреблять в три раза больше. Так, если суточная потребность организма в витамине А составляет 1,5 мг, то каротина требуется примерно 4,5 мг.
Наиболее богаты каротином плоды и съедобные части растений, окрашенные в оранжево-красный или зеленый цвет. Много каротина в моркови, красном перце, помидорах, зелени петрушки, крапиве, щавеле, шпинате, салате, зеленом луке, персиках, абрикосах, рябине, облепихе, шиповнике.
Поскольку каротин и витамин А депонируются в организме и накопленные избыточные количества их могут сохраняться более года, целесообразно в летне-осенний период употреблять побольше продуктов, содержащих этот витамин. Например, у хорошо упитанных людей резервы витамина А в тканях могут расходоваться в течение 2—3 лет.
Отсутствие или недостаток в пище витамина А ведет к нарушению обменных процессов и, как следствие, к приостановлению роста, истощению, нарушению функций нервной системы, понижению функций различных желез, ороговению кожи, понижению сопротивляемости к инфекциям. Одним из серьезных проявлений недостатка в витамине А является гемеролопия («куриная слепота»), выражающаяся в потере остроты зрения, особенно в сумерках и темноте.
Поэтому люди, у которых характер работы связан с напряжением зрения (летчики, машинисты, шоферы, наборщики, корректоры и др.) нуждаются в повышенных количествах витамина А. Как лечебное средство витамин А применяют при заболеваниях кожи, глаз, печени, инфекционных болезнях, зобе, атеросклерозе и гипертонической болезни.
Витамин В1(тиамин, аневрин). Тиамин встречается в небольших количествах во многих растениях, но наиболее богаты им пшеничные зародыши, рисовые отруби, овсяная и гречневая крупы, арахис, зеленый горошек. Очень много, его в свинине.
Суточная потребность взрослого человека в этом витамине равна 2—3 мг. Так как витамин В1 не откладывается про запас в организме, он должен регулярно поступать с ежедневной пищей. Следует учесть, что при усиленной физической работе, во время сильной жары и потреблении большого количества углеводистой пищи потребность в витамине В1 возрастает.
Этот витамин способствует росту организма, оказывает нормализующее влияние на перистальтику желудка и кислотность желудочного сока, влияет на жировой обмен, сердечно¬сосудистую и нервную системы, железы внутренней секреции. Недостаточность в пище витамина В1 ведет к неполному сгоранию углеводов и накоплению в организме продуктов их промежуточного обмена, которые оказывают особенно вредное действие на периферическую и центральную нервные системы.
При длительном недостатке витамина B1 может развиться тяжелое заболевание, получившее название «бери-бери». У больных резко ухудшается аппетит и расстраивается пищеварение, появляется слабость, сердцебиение, головокружение и другие болезненные явления. Затем возникает полиневрит, сопровождающийся сильными болями и потерей кожной чувствительности, особенно рук и ног. В России «бери-бери» не встречается.
В клинической практике витамин В1 широко применяется при лечении заболеваний нервной, сердечно-сосудистой и эндокринной систем, органов пищеварения, подагре, кожных и глазных болезнях, в хирургии и акушерстве.
Витамин В2 (рибофлавин). Рибофлавин содержится в грибах, овощах, злаках, арахисе и многих других растениях. Из растительных продуктов наиболее богаты витамином В2 зеленый горошек, гречневая крупа, пшеничный хлеб, из животных — мясо, печень, почки, коровье молоко, яйца.
Суточная потребность в нем взрослого человека равна 2,5—3,5 мг. Он необходим для синтеза белка и жира, нормальной функции печени и желудка, участвует в процессе кроветворения, влияет на рост и развитие плода, нормализует зрение и предохраняет глаза от вредного влияния ультрафиолетовых лучей.
При недостатке витамина В2 у человека воспаляются губы, слизистая оболочка рта и языка, который становится пурпурно-красным и отечным, появляются трещины и язвочки в углах рта. Возникает дерматит лица и груди, воспаление слизистой оболочки век и роговицы со слезотечением, жжением и светобоязнью. Наблюдается потеря аппетита, головные боли, резкое понижение работоспособности.
Как лечебное средство витамин В2 применяется при некоторых заболеваниях органов пищеварения, сердца, эндокринной системы, кожных, глазных и инфекционных болезнях и в акушерской практике.
Витамин В3 (пантотеновая кислота). Пантотеновая кислота необходима для нормального обмена веществ, влияет на процессы окисления, способствует росту эпидермальной ткани. Она встречается в животных и растительных продуктах. Ею богаты орехи, бобовые растения, картофель и зерновые продукты. Примерная суточная потребность человека в пантотеновой кислоте составляет 10 мг.
Признаки, характеризующие недостаточность поступления с пищей этого витамина, точно не выявлены. Опасна недостаточность пантотеновой кислоты в период беременности, что может привести к преждевременным родам, порокам развития и гибели новорожденных детей.
Витамин В6 (пиридоксин). Он содержится в значительных количествах во многих животных продуктах. В небольших количествах витамин В5 имеется в растениях (бобовые, злаки, овощи, фрукты и др.). Источником его являются пивные дрожжи, пшеница, ячмень, просо, кукуруза, горох, фасоль. Особенно много его в бананах.
Взрослому человеку необходимо получать в день 2 мг витамина В6. Это витамин участвует в обмене веществ, в первую очередь белков и жиров, стимулирует кроветворение, развитие естественного иммунитета к некоторым заболеваниям, а также желчеотделение и кислотообразующую функцию желудка.
Недостаточность в пиридоксине вызывает у грудных детей судорожные припадки и гипохромную анемию. У взрослых наблюдается потеря аппетита, тошнота, сонливость, повышенная раздражительность и психотические реакции, сухой дерматит лица, головы, шеи, груди, воспаление губ, языка, конъюктивиты.
Однако, поскольку витамин В6 широко встречается в животных и растительных пищевых продуктах, болезненные явления, вызываемые его нехваткой, встречаются крайне редко. Успешно используют этот витамин при лечении атеросклероза, болезней печени, почек и желудка, туберкулеза, малокровия, заболеваний нервной системы и некоторых интоксикаций.
Фолиевая кислота. Этот витамин содержится в животных и растительных продуктах в очень небольшом количестве. Причем биологически активную форму он приобретает лишь в процессе пищеварения.
Из растительных продуктов удовлетворительным источником фолиевой кислоты могут служить салат, петрушка, шпинат, свекла, картофель, томаты, бобы, фасоль, пшеница, рожь, пекарские и пивные дрожжи.
Именно за счет этих продуктов покрывается большая часть суточной потребности организма в фолиевой кислоте, определяемой ориентировочно в 2-3 мг. Недостающее количество витамина синтезируется в кишечнике человека кишечной флорой.
Значительно повышается потребность к этом витамине в период беременности, родов и развития маленьких детей. Первостепенное значение имеет фолиевая кислота вместе с витамином В12 в процессе кроветворения красной и белой крови. Кроме того, она участвует в белковом и жировом обменах.
При неправильном питании (отсутствии или ограничении животных белков, зеленых овощей) может возникнуть недостаточность в фолиевой кислоте, что влечет за собой заболевание, проявляющееся, в частности, тяжелым воспалением языка и слизистой оболочки ротовой полости, резким понижением кислотности желудочного сока, поносами и особой формой малокровия.
Фолиевую кислоту применяют при лечении малокровия (обычно вместе с витамином В12), атеросклероза и некоторых других заболеваний.
Парааминобензойная кислота. Она содержится в некоторых животных продуктах и растениях. Из растительных продуктов больше всего ее находится в грибах, рисовых отрубях, пшеничных зародышах, семенах растений, шпинате, арахисе. В качестве составной части она входит в состав фолиевой кислоты. Именно участием в синтезе фолиевой кислоты определяется ее значение для организма.
Количественная потребность организма в парааминобензойной кислоте не установлена. Как лечебное средство она облегчает течение сыпного тифа, предохраняет от интоксикации некоторыми препаратами мышьяка и сурьмы, 15%-ная мазь ее используется для предохранения кожи от солнечных ожогов.
Витамин В12. Этот витамин содержится в продуктах животного происхождения. В растениях он практически отсутствует. Витамин В12 участвует в белковом и жировом обмене, улучшает состав крови.
Витамин B15 (пангамовая кислота). Встречается витамин В15 в зародышевой части семян многих растений и ростках, в миндале и других ядрах косточковых плодов. Суточная потребность в нем не превышает 2 мг. Пангамовая кислота активирует обмен кислорода в клетках тканей, стимулирует функцию надпочечников, способствует восстановлению печеночной ткани и т. д.
В последние годы витамин В15 успешно применяют в комплексе лечебных средств при некоторых болезнях сердца, атеросклерозе, ревматизме и заболеваниях печени, особенно тех, которые возникают на почве хронического алкоголизма.
Витамин Н (биотин). Находится в горохе, соевых бобах, цветной капусте, луке, грибах, обойной пшеничной муке и во многих других продуктах. Его много в желтке куриного яйца, говяжьей печени, свиных почках, сердце.
Потребность организма в этом витамине точно не установлена. Во всяком случае, при среднем пищевом рационе человек получает вполне достаточное количество его.
Биотин участвует в обмене веществ и, по-видимому, играет особую роль в обменных процессах кожи человека. Недостаточность в биотине у взрослых людей наблюдалась лишь при проведении клинического эксперимента. У маленьких же детей при недостаточности биотина развивается воспаление кожи с шелушением и серой пигментацией на шее, руках и ногах, обострение кожной чувствительности, воспаление языка, тошнота,, депрессия, явление анемии и холестеринемии.
Холин. Это витамин группы В. Значительные количества его содержатся в желтке куриного яйца, говядине, печени, почках, сельди, семге, раках, а из растительных продуктов — в пшенице и в зародышах пшеничных зерен, овсе, ячмене, соевой муке.
Суточная потребность в нем взрослого человека колеблется от 250 до 600 мг. Холин участвует в жировом и холестериновом обменах, регулируя отложение этих веществ в тканях организма. Кроме того, в виде ацетилхолина (соединение эфира уксусной кислоты и холина) он является посредником в передаче нервных импульсов в периферической нервной системе.
При недостатке холина возникает жировая инфильтрация печени, некрозы печеночной ткани с последующим исходом в цирроз и даже злокачественное перерождение. Достаточные количества холина не только предотвращают, но и способны ликвидировать уже наступившее ожирение печени. Поэтому холин используют в профилактике и лечении ее заболеваний. Наряду с этим холин тормозит развитие атеросклеротических бляшек в стенках аорты и сосудов сердца, что имеет серьезное значение в профилактике и лечении атеросклероза.
Инозит (мезоинозит). Это вещество также относится к вита¬минам группы В. В растительных продуктах он встречается в виде фитиновой кислоты и ее кальциевой соли — фитина. Больше всего его в зеленом горошке и сухом горохе, зеленых бобах, дыне, апельсинах, капусте, луке, груше, помидорах, моркови. Имеется инозит и в продуктах животного происхождения.
Инозит участвует в переносе жира, хотя его липотропное действие намного слабее, чем у холина. Он также снижает уровень холестерина в крови и благодаря этому уменьшает возможность развития атеросклероза. Суточная доза инозита, необходимая взрослому человеку, предположительно равна 1—1,5 г. Признаки недостаточности этого витамина у человека не описаны.
Витамин D. Этот витамин обладает антирахитическими свойствами. В настоящее время известно несколько веществ, проявляющих подобные свойства (их обозначают витаминами D2, D3 и т. д.). Витамин D содержится в продуктах животного происхождения и лишь незначительные количества его находят в грибах и некоторых высших растениях.
Недостаток в витамине В у детей приводит к рахиту. У них наблюдаются нарушения в развитии зубов и ногтей, дряблость мышц и связанное с этим увеличение живота. Больные дети отстают в физическом и психическом развитии, чаще болеют инфекционными болезнями и т. д. Как лечебное средство витамин В применяют при некоторых болезнях кожи и судорожных состояниях (при нарушении функции паращитовидных желез). В то же время избыточное потребление витамина В может вызвать интоксикацию организма.
Витамин Е (токоферол). Витамин Е участвует в обмене углеводов, белков и жиров, обладает очень высокой противо-окислительной активностью. Он улучшает всасывание и усвоение витамина А, оказывает стимулирующее действие на мышечную систему, улучшает питание и кровоснабжение мышцы матки, что имеет особенно важное значение при беременности. В экспериментах на животных установлено, что витамин Е играет важную роль в процессе формирования половых клеток и внутриутробного развития плода.
Лучшими растительными источниками токоферола являются зеленые бобы, зеленый горох, салат, овес, пшеница, кукуруза. Очень много его в растительных маслах: облепиховом, соевом, кукурузном, хлопковом, подсолнечном. Суточная потребность в нем здорового взрослого человека ориентировочно определяется в 20—30 мг. Основным депо витамина Е в организме является жировая ткань, в которой содержится девять десятых всего количества его.
При недостаточности витамина Е могут возникнуть нарушения обмена веществ и связанные с ними тяжелые поражения различных органов и систем. Как лечебное средство витамин Е применяется вместе с другими препаратами в некоторых случаях ослабления половой функции, при заболеваниях нервно-мышечной системы, расстройствах периферического кровообращения, тромбофлебите и трофических язвах, болезнях печени, кожи, глаз, а также при атеросклерозе, гипертонической болезни и др.
Витамин К (филлохиноны). Известны несколько веществ, обозначаемых как витамин К. Одно из них (витамин К1) образуется в зеленых частях растений в хлоропластах в связи с хлорофиллином, другое (витамин K2) — в бактериях, обитающих в толстом кишечнике человека. В 1942 г. академик А. В. Палладин синтезировал вещество викасол, превышающее по биологической активности в 2—3 раза витамины К1 и К2.
Витамином К богаты такие растительные продукты, как шпинат, томаты, зеленый горошек, морковь, петрушка, а также бобовые, злаки, ягоды.
Витамин К необходим для нормального процесса свертывания крови. Он, в частности, участвует в образовании протромбина в печени. Недостаток в этом витамине может привести к множественным мелким подкожным и внутримышечным кровоизлияниям, а при травмах — к опасным для жизни кровотечениям. Кроме того, витамин К оказывает влияние па сократительные свойства миозина, усиливает сокращение и перистальтику желудка и кишечника, принимает участие в дыхании всех клеток и внутриклеточном обмене веществ.
Заболевания, связанные с недостатком витамина К в пище, практически не встречаются, так как его вырабатывают «полезные» бактерии в кишечнике. Однако авитаминоз К может все же возникнуть при тяжелых заболеваниях желчного пузыря и других болезнях, когда желчь не поступает в кишечник и вследствие этого нарушается усвоение жиров и растворяющегося в них витамина К. Недостаточность в витамине К может быть связана иногда также с заболеванием кишечника, в котором происходит его выработка и всасывание.
Новорожденные, у которых в кишечнике еще нет бактерий, производящих витамин К, получают его с грудным молоком, Суточная потребность новорожденного в витамине К составляет 10-15 мг.
Как лечебное средство витамин К успешно применяют при легочных и желудочно-кишечных кровотечениях, геморрагических диатезах у новорожденных, в хирургической и стоматологической практике, а также при некоторых заболеваниях кишечника, печени, легких.
Витамин Р (рутин, чайные катехины) содержится в овощах, ягодах, цитрусовых, чае. Количественная потребность в нем точно не установлена. Этот витамин понижает повышенную проницаемость стенок кровеносных сосудов, вызванную различными причинами. Его назначают при геморрагических диатезах, ревматизме, гипертонической болезни, язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки, некоторых болезнях печени и желчного пузыря, глаз, кожи, отравлениях и в акушерской практике. Часто витамин Р применяют в комплексе с витамином С.
Витамин РР (никотиновая кислота). Определенные количества этого витамина содержатся во многих злаках, бобовых, овощах, фруктах. Более богаты им животные продукты. Частично никотиновая кислота синтезируется и в самом организме человека из составной части пищевого белка триптофана.
Суточная потребность человека в никотиновой кислоте составляет 15—20 мг. Она очень необходима для организма, поскольку входит в состав ферментов, принимающих участие в окислительных процессах, При недостатке этого витамина может развиться заболевание, при котором ухудшается аппетит, появляется боль в области желудка, тошнота, понос, резкая слабость, ухудшение памяти.
Более продолжительная недостаточность витамина РР приводит к пеллагре (это слово итальянского происхождения, оно переводится как «шершавая кожа»). При этой болезни появляются тяжелые поражения желудочно-кишечного тракта, кожи и центральной нервной системы, вплоть до возникновения серьезных психических расстройств.
В происхождении пеллагры играет роль также недостаток других витаминов: В1, В2, В6. Никотиновая кислота находит применение при лечении атеросклероза и некоторых других заболеваний сердечно-сосудистой системы, органов дыхания и пищеварения, нервной системы, кожи, глаз и сахарного диабета.
Витамин С (аскорбиновая кислота). Человек обеспечивает себя этим очень важным для жизнедеятельности организма витамином, главным образом, за счет растительной пищи. Богаты витамином С черпая смородина, шиповник, рябина, облепиха, крыжовник, земляника, апельсины, лимоны и многие другие ягоды и фрукты, а из овощей — перец зеленый и красный, зеленый лук, хрен, петрушка, укроп, шпинат, томаты и некоторые другие растения.
Аскорбиновая кислота участвует в обмене нуклеиновых кислот, обмене и синтезе стероидных гормонов коры надпочечников и щитовидной железы, принимает участие в окислении ряда аминокислот и синтезе многих веществ, необходимых для построения соединительной и костной ткани. Витамин С обеспечивает нормальную проницаемость капилляров, повышает эластичность и прочность кровеносных сосудов. Он играет серьезную роль в поддержании естественной и приобретенной сопротивляемости организма инфекционным заболеваниям.
Хронический недостаток витамина С может привести к заболеванию цингой. При этом заболевании вначале появляется слабость, вялость, подавленное настроение, боли в мышцах. Затем начинают разрыхляться и кровоточить десны, расшатываются и выпадают зубы, возникают множественные кровоизлияния в коже, мышцах, суставах, внутренних органах. Развивается малокровие, нарушается деятельность сердечно-сосудистой и других систем организма.
В настоящее время цинга встречается редко. Гораздо чаще врачам приходится иметь дело с менее резко выраженными, так сказать, скрытыми формами недостаточности витамина С. В таких случаях понижается работоспособность, появляется апатия, быстрая утомляемость, понижается сопротивляемость к токсическим веществам, к воздействию высокой и низкой температуры, человек становится более предрасположенным к простуде, гриппу и другим инфекционным заболеваниям, у него плохо заживают раны и костные переломы.
Недостаток витамина С приводит к изменению сосудистой стенки и тем самым создает благоприятные условия для развития атеросклероза (особенно у лиц с избыточным питанием и малоподвижным образом жизни).
Чтобы избежать С-витамипной недостаточности, необходимо потреблять достаточное количество растительных продуктов - естественных источников аскорбиновой кислоты, а в зимне-весенний период, когда содержание витамина С в них значительно снижается, можно принимать дополнительно драже с синтетической аскорбиновой кислотой.
В среднем взрослому человеку в сутки нужно около 70 мг витамина С, детям до 7 лет достаточно 50 мг. При тяжелой физической работе, беременности и для кормящих женщин доза повышается до 100-120 мг. Для людей, проживающих на Крайнем Севере или в районах с жарким климатом, потребность в аскорбиновой кислоте возрастает на 30-50%, а порой и на 100%.
Как лечебное средство витамин С широко применяется при лечении атеросклероза, различных заболеваний сердечно-сосудистой системы, органов дыхания, почек, печени, эндокринной и нервной систем, болезнях крови, суставов, туберкулезе, отравлениях химическими ядами, в акушерстве и хирургии.
Витамин F представляет собой ненасыщенные жирные кислоты — линолевую, линоленовую и арахидоновую, которые содержатся в растительных пищевых маслах (подсолнечном, кукурузном, ореховом, соевом, хлопковом, оливковом, льняном и др.) и животных жирах. Суточную дозу витамина Р для взрослого человека определяют приблизительно в 1—2 г. Обычно рекомендуют ежедневно потреблять 20—30 г растительного масла, содержащего этот витамин.
Ненасыщенные жирные кислоты способствуют усвоению жиров, участвуют в жировом обмене кожи, влияют на процессы лактации и размножения. Витамин Р переводит холестерин в растворимые соединения и тем самым облегчает выведение его из организма. Благодаря этому ненасыщенные жирные кислоты применяют для профилактики и лечения атеросклероза. Кроме того, они находят применение при лечении некоторых болезней кожи (экземы, язвенные поражения и др.).
Витамин U. В 1949 г. американский ученый Чиней обнаружил, что свежие соки некоторых овощей, в том числе и капусты, обладают свойством тормозить развитие экспериментальных язв желудка подопытных лабораторных животных. Поскольку противоязвенный фактор, содержащийся в соке капусты и других растений, принадлежит к пищевым веществам, он был отнесен к витаминам. От латинского слова ulcus, что в переводе означает «язва», он получил название витамина U.
Появившиеся вслед за открытием этого витамина работы установили значительную эффективность сока капусты и некоторых других овощей при лечении язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки. У многих больных довольно быстро проходили болезненные явления и наступало рубцевание язв.
Было высказано предположение, что противоязвенное действие капустного сока обусловлено наличием в капусте значительных количеств метилметиопинсульфония, обнаруженного также во многих других овощах, фруктах, злаках, свежем молоке, сырых яичных желтках, некоторых животных и растительных жирах.
Однако многие биологические исследования и клинические наблюдения над больными показали, что применение чистого метилметионинсульфония менее эффективно, чем действие капустного сока. По-видимому, противоязвенное действие сока определяется не только этим веществом.
Выяснено, что содержание витамина U в растениях зависит от условий и места их выращивания, времени сбора урожая, способа их консервирования и хранения. Например, в южных областях, где много солнечных дней, в овощах содержится значительно больше витамина U.
Этот витамин легко окисляется и разрушается под воздействием высокой температуры, но в то же время хорошо переносит сушку и охлаждение.
В настоящее время изучение свойств витамина U и возможностей расширения его лечебного применения продолжается.
Другие источники: Витамины
Алфавитный указатель русских названий описанных растений
Латинские названия растений
Способы приготовления и применения препаратов в домашних условиях
Специфика овощей и фруктов
Культивируемые овощные и садовые растения, используемые как лекарственные
Указатель лекарственных растений по их лечебному применению в научной и народной медицине
Фитотерапия некоторых заболеваний
Лекарственные растения в диетическом питании
rasten.liferus.ru
Витамины в растениях | Здоровье, быт, увлечения, отношения
Витамины являются необходимыми для организма веществами, которые обеспечивают ему нормальную жизнедеятельность. Насчитывается более тридцати таких жизненно необходимых организму человека веществ, которые входят в состав всех клеток и тканей, активизируют и определяют ход многих процессов. Благодаря витаминам регулируется нормальный гемостаз, повышается устойчивость организма при инфекционных заболеваниях. Кроме того, витамины определяют активность ферментов, препятствуют возникновению атеросклероза, процессам старения, участвуют в метаболизме микроэлементов, фосфорных соединений, гормонов, медиаторов, жирных кислот и аминокислот.
В зависимости от погодных условий, заболеваний и возрастного периода жизни варьируется потребность в витаминах. В стрессовых ситуациях, при надпочечной недостаточности, гиперфункции щитовидной железы, умственной и физической нагрузках, во время беременности потребность в витаминах повышается.
Незначительная часть витаминов в организм человека поступает с продуктами животного происхождения, а из растений поступает большая часть витаминов.
Для обеспечения нормальной работы мочевыводящих путей, пищеварительного тракта, пигментов сетчатки, роговицы и конъюнктивы глаза, верхних дыхательных путей и т.д. необходим витамин А. При недостатке витамина А возникает сухость слизистых оболочек, роговицы глаза, конъюнктивы и кожи, нарушается зрение, особенно ночное, снижается сопротивляемость организма к различным инфекциям, нарушается рост. Витамин А содержится в таких растениях, как морковь, петрушка, шпинат, капуста, зеленый и репчатый лук, помидоры, салат, горох, смородина, вишня, крыжовник, абрикос, гречиха. В каких растениях больше витамина А? Витамином А богаты календула, тысячелистник обыкновенный, чистотел, щавель, крапива, клевер.
Витамины группы В насчитывают более десяти веществ. Для организма человека особенно важны — холин, РР, В15, В12, В9, В6, В3 и другие. Для нормальной деятельности периферической и центральной нервной системы необходим Витамин В1. Он содержится в бобовых, зародышах злаков, капусте, моркови, помидорах.
Из-за недостатка витамина В2 могут возникать помутнение роговицы, слезоточивость, снижаться острота зрения, выпадать волосы, замедляться рост, нарушаться целостность слизистой рта, трофические функции нервной системы. Витамина содержится много в бобовых, грибах. Недостаток витамина В3 может приводить к задержке роста, изменению кожи, болям в мышцах, депигментации кожи и волос и др. Этим витамином богаты злаки, дикорастущая зелень, некоторые овощи.
Витамин В6 содержится в злаках и кукурузе. Витамин В9 содержится в грибах, зеленом горошке, петрушке, салате, щавеле, капусте, шпинате, моркови. Витамин РР содержится во многих растениях, например, в пшенице, гречихе, грибах, капусте, помидорах, яблоках и др.
Еще одним витамином необходимым для организма является витамин С. Он благоприятно действует на работу желез внутренней секреции, центральной нервной системы, процессы кроветворения. Кроме того, он повышает сопротивляемость организма к инфекционным болезням. Витамином С богаты лук, шиповник, черника, смородина, пшеница, клубника, яблоки, лимоны, капуста, свекла, морковь и другие растения.
goldstarinfo.ru
Витамины и их роль в жизни растений
С открытием витаминов и выяснением их природы открылись новые перспективы не только в предупреждении и лечении авитаминозов, но и в области лечения инфекционных заболеваний. Выяснилось, что некоторые фармацевтические препараты (например, из группы сульфаниламидных) частично напоминают по своей структуре и по некоторым химическим признакам витамины, необходимые для бактерий, но в то же время не обладают свойствами этих витаминов. Такие "замаскированные под витамины" вещества захватываются бактериями, при этом блокируются активные центры бактериальной клетки, нарушается её обмен, и происходит гибель бактерий. [3]
- Физиологическая и биохимическая роль витаминов
Витамины — низкомолекулярные органические соединения, которые, присутствуя в пище в небольших количествах, являются незаменимыми ее компонентами.
Витамины и их производные — активные участники биохимических и физиологических процессов высших растений.
Растения и природные формы микроорганизмов (за некоторыми исключениями), при нормальных условиях развития, способны сами синтезировать необходимые для их жизнедеятельности витамины, тогда как организмы человека и животных такой способностью не обладают и должны постоянно получать с пищей или непосредственно витамины, или их ближайшие биохимические предшественники - провитамины, которые в человеческом и животном организмах легко превращаются в витамины.
Изолированные от растений отдельные клетки, ткани и органы также не могут синтезировать многие витамины и при их выращивании в культуре in vitro (на искусственной питательной среде) необходимо добавление в питательную среду соответствующего комплекса витаминов.
Витаминной активностью обладают несколько десятков химических соединений,которые образуют родственные группы, сходные по строению молекул и своему биологическому действию. [3]
Каротины входят в состав хлоропластов листьев и хромопластов не фотосинтезирующих органов растений, их синтез более активно проходит на свету. В составе хлоропластных мембран они выполняют роль дополнительных пигментов при фотохимическом поглощении света. Кроме того, каротины, взаимодействуя с хлорофиллом, находящимся в
возбужденном триплетном состоянии, защищают его молекулы от необратимого фотоокисления. А взаимодействуя с молекулами кислорода, находящимися в возбужденном синглетном состоянии, каротин способен переводить их в невозбужденное состояние. β-каротин также принимает участие в явлениях фототропизма у высших растений. Больше всего каротина содержится в листьях растений и листовых овощах, корнеплодах моркови, рябине, облепихе, абрикосах, томатах и сладком перце.
Физиологическое значение витамина С теснейшим образом связано с его окислительно-восстановительными свойствами. Возможно, что этим следует объяснить и изменения в углеводном обмене при скорбуте, заключающиеся в постепенном исчезновением гликогена из печени и вначале повышенном, а затем пониженном содержании сахара в крови. По видимому, в результате расстройства углеводного обмена при экспериментальном скорбуте наблюдается усиление процесса распада мышечного белка и появление креатина в моче (А. В. Палладин). Большое значение имеет витамин С для образования коллагенов и функции соединительной ткани. Витамин С играет роль в гидроксилировании и окисления гормонов коры надпочечников. Нарушение в превращениях тирозина, наблюдаемое при цинге, также указывает на важную роль витамина С в окислительных процессах. В моче человека обнаруживается аскорбиновая, дегидроаскорбиновая, дикетогулоновая и щавелевая кислоты, причём две последние являются продуктами необратимого превращения витамина С в организме человека.
Витамину В12 принадлежит важнейшая роль в синтезе, а возможно, и в переносе подвижных метильных групп. В процессах синтеза и переноса одноуглеродистых фрагментов наблюдается связь (механизм которой ещё не выяснен) между фолиевыми кислотами и группой кобаламина. Предполагают, что витамин В12 участвует также в ферментной системе. [5]
Избыток никотиновой кислоты выводится из организма с мочой в виде главным образом N1- метилникотинамида и частично некоторых других ее производных.
Витамин В2 встречается во всех растительных и животных тканях, хотя и в различных количествах. Это широкое распространение витамина В2 соответствует участию рибофлавина во многих биологических процессах. Действительно, можно считать твёрдо установленным, что существует группа ферментов, являющихся необходимыми звеньями в цепи катализаторов биологического окисления, которые имеют в составе своей простетической группы рибофлавин. Эту группу ферментов обычно называют флавиновыми ферментами. К ним принадлежат, например, желтый фермент, диафораза и цитохромредуктаза. Сюда же относятся оксидазы аминокислот, которые осуществляют окислительное дезаменирование аминокислот в животных тканях. Витамин В2 входит в состав указанных коферментов в виде фосфорного эфира. Так как указанные флавиновые ферменты находятся во всех тканях, то недостаток в витамине В2 приводит к падению интенсивности тканевого дыхания и обмена веществ в целом, а следовательно, и к замедлению роста молодых растений. [17]
В последнее время было установлено, что в состав простетических групп ряда ферментов, помимо флавоновой группы, входят атомы металлов (Cu, Fe, Mo).
Два производных пиридоксина(витамина В6) — пиридоксаль и пиридоксамин — играют важную роль в обмене аминокислот. Фосфорилированный пиридоксаль (фосфопиридоксаль) участвует в реакции переаминирования — переносе аминогруппы с аминокислоты на кетокислоту. Другими словами, система фосфопиридоксаль – фосфопиродоксамин выполняет коферментную функцию в процессе переаминирования.
Кроме того, фосфопиридоксаль является коферментом декарбоксилаз некоторых аминокислот. Таким образом, две реакции азотистого обмена — переаминирование и декарбоксилирование аминокислот — осуществляются при помощи одной и той же коферментной группы, образующейся в организме из витамина В6. Далее установлено, что фосфопиридоксаль играет коферментную роль превращения триптофана, которое, по-видимому, и ведёт к биосинтезу никотиновой кислоты, а также в превращениях ряда серосодержащих и оксиаминокислот. [8]
ГЛАВА 2. ПРИНЦИПЫ КЛАССИФИКАЦИИ. ОСНОВНЫЕ КЛАССЫ ВИТАМИНОВ
2.1. Жирорастворимые витамины
К этой группе относят следующие витамины:
- витамин A
- витамин D
- витамин E
- витамин K
Витамин А (ретинол, аксерофтол)
Витамин А оказывает влияние на рост человека, улучшает состояние кожи, способствует сопротивлению организма инфекции, обеспечивает рост и развитие эпителиальных клеток, входит в состав зрительного пигмента палочек сетчатки глаза — родопсина и зрительного пигмента колбочек — йодопсина. Эти пигменты регулируют темновую адаптацию глаза.
Витамин А обнаружен в продуктах животного происхождения (рыбий жир, жир молока, сливочное масло, сливки, творог, сыр, яичный желток, жир печени и жир других органов — сердца, мозга). Однако в организме человека (в кишечной стенке и печени) витамин А может образовываться из некоторых пигментов, называемых каротинами, которые широко распространены в растительных продуктах. Наибольшей активностью обладает b-каротин (провитамин А). Считается, что 1 мг b-каротина по эффективности соответствует 0,17 мг витамина А (ретинол). Много содержится каротина в рябине, абрикосах, шиповнике, черной смородине, облепихе, желтых тыквах, арбузах, в красном перце, шпинате, капусте, ботве сельдерея, петрушке, укропе, кресс-салате, моркови, щавеле, зеленом луке, зеленом перце, крапиве, одуванчике, клевере. Отмечают, что количество витаминов изменяется в соответствии с окраской продуктов в красновато-желтый цвет: чем интенсивнее эта окраска, тем больше витамина в продукте. Количество витамина в жирах зависит от состава пищи, которой питается животное. Если пища животного богата витаминами или провитаминами, то жир его содержит высокий процент витамина; так, рыбий жир в 100 раз богаче витамином А, чем сливочное масло, потому что растительный и животный планктон, которым питаются рыбы, очень богат витамином А.
Витамин А в течение короткого времени выдерживает высокие температуры. Чувствителен к окислению кислородом воздуха и к ультрафиолетовым лучам. Лучше сохранять витамин А в темном месте. В пищевых веществах витамин А более стоек, даже при нагревании.
Витамин А лучше всасывается и усваивается в присутствии жиров. Провитамином А является b-каротин, из которого в организме образуется ретиналь, затем ретинол. Витамин А накапливается в печени. [7]
Витамины группы D (кальциферолы)
Витамином D называют несколько соединений (эргокальциферол — D2, холекальциферол — D3), близких по химической структуре и обладающих способностью регулировать фосфорно-кальциевый обмен. Витамин обеспечивает всасывание кальция и фосфора в тонкой кишке, реабсорбцию фосфора в почечных канальцах и транспорт кальция из крови в костную ткань. Витамин D помогает в борьбе против рахита, способствует повышению сопротивляемости организма, участвует в активизации кальция в тонком кишечнике и минерализации костей.
Недостаточность витамина D приводит к нарушению фосфорно-кальциевого обмена, следствием чего является рахит — расстройство солевого обмена, что приводит к недостаточному отложению извести в костях. При передозировке витамина D наблюдается сильное токсическое отравление: потеря аппетита, тошнота, рвота, общая слабость, раздражительность, нарушение сна, повышение температуры.
В растительных продуктах витамина D практически нет. Больше всего витамина содержится в некоторых рыбных продуктах: рыбном жире, печени трески, сельди атлантической, нототении. В яйцах его содержание составляет 2,2 мкг %, в молоке — 0,05 мкг %, в сливочном масле — 1,3 мкг %, присутствует он в грибах, крапиве, тысячелистнике, шпинате. Образованию витамина D способствуют ультрафиолетовые лучи. Овощи, выращенные в парниках, содержат меньше витамина D, чем овощи, выращенные в огороде, так как стекла парниковых рам не пропускают этих лучей.
Потребность в витамине D взрослых людей удовлетворяется за счет образования его в коже человека под влиянием ультрафиолетовых лучей и частично за счет поступления его с пищей. Кроме того, печень взрослого человека способна накапливать заметное количество витамина, достаточное для обеспечения его потребности в течение 1 года. Ежедневная потребность для взрослого — 1 мкг. Витамин в первую очередь необходим детям (10 мкг/сут детям до 3 лет), так как он играет огромную роль в формировании костного скелета.
Витамин D относительно устойчив к кислороду воздуха, а также при нагревании до температуры 1000 °С и несколько выше, но продолжительное действие воздуха или нагревание до температуры 2000 °C разрушают витамин D2.
Витамин D в основном образуется в организме человека в коже под влиянием ультрафиолетовых лучей, которые воздействуют на провитамин D, образующийся в более глубоких слоях кожи из холестерина. Сам витамин D мало активен. Для того чтобы превратиться в свою активную форму, витамин D в печени гидроксилируется и превращается в активный витамин D. [11]
Витамин Е (токоферол)
Токоферол по химической структуре относится к группе спиртов. Токоферол — витамин размножения, благотворно влияет на работу половых и некоторых других желез, восстанавливает детородные функции, способствует развитию плода во время беременности и новорожденного ребенка. Является природным противоокислительным средством, препятствует окислению витамина А и благотворно влияет на накопление его в печени. Препятствует развитию процессов образования токсичных для организма свободных радикалов и перекисей жирных кислот, окислительного повреждения липидов мембран и клеточных структур. Витамин Е способствует усвоению белков и жиров, участвует в процессах тканевого дыхания, влияет на работу мозга, крови, нервов, мышц, улучшает заживление ран, задерживает старение.
Гиповитаминоз Е может развиться после значительных физических перегрузок. В мышцах резко снижается количество миозина, гликогена, калия, магния, фосфора и креатина. В таких случаях ведущими симптомами являются гипотония и слабость мышц. У животных, лишенных витамина Е, обнаружены дегенеративные изменения в скелетных мышцах и мышцах сердца, повышение проницаемости и ломкости капилляров, перерождение эпителия семенных канальцев яичек. У эмбрионов возникают кровоизлияния и внутриутробная гибель. Наблюдаются также дегенеративные изменения в нервных клетках и поражение паренхимы печени. С дефицитом витамина Е могут быть связаны также гемолитическая желтуха новорожденных, у женщин — склонность к выкидышам, эндокринные и нервные расстройства.
Токоферолы содержатся в основном в растительных продуктах. Наиболее богаты ими нерафинированные растительные масла: соевое, хлопковое, подсолнечное, арахисовое, кукурузное, облепиховое. Больше всего витаминоактивного токоферола в подсолнечном масле. Витамин Е содержится практически во всех продуктах, но особенно его много в зерновых и бобовых ростках (проростки пшеницы и ржи, гороха), в овощах — спаржевой капусте, помидорах, салате, горохе, шпинате, ботве петрушки, семенах шиповника. Некоторые количества содержатся в мясе, жире, яйцах, молоке, говяжьей печени.
stud24.ru
Роль витаминов в жизни животных, растений и человека
Примерно 80 лет назад стало известно, что для человека и животного недостаточно употребления в пищу белков, жиров, углеводов и минеральных солей. Нужно, чтобы в пище хотя бы в ничтожных количествах были еще какие-то вещества. Эти вещества были названы витаминами, т. е. необходимыми для жизни аминами (особенность витаминов видели в том, что они содержат азот в составе аминогруппы).
Вскоре стало ясно, что открытие витаминов имеет отношение ее только к вопросам питания человека. Под знаком витаминов в значительной мере прошло все развитие биохимии первой половины XX столетия. В предисловии к книге В. Н. Букина «Витамины» в 1940 году академик А. Н. Бах писал: «Трудно найти такой раздел физиологии и биохимии, который не соприкасался бы с учением о витаминах. Обмен веществ организма, деятельность органов чувств, функции нервной системы, ферментативные процессы, явления роста и размножения и т. д., все эти разнообразные и коренные по своей важности области биологических дисциплин теснейшим образом связаны с витаминами».
Особенностью в изучении витаминов было то, что они, по выражению В. А. Энгельгардта, «обнаруживали свое присутствие проявлением своего отсутствия». Иными словами, о витаминах узнали потому, что их отсутствие в пище удалось закономерно связать с определенными нарушениями функций организма.
Недостаток витаминов — авитаминозы — часто можно наблюдать у животных и человека, которые получают эти вещества с пищей. Искусственно исключая тот или иной витамин из пищи животного и наблюдая, какие это вызывает отклонения, изучают роль данного витамина в организме. Растения же сами синтезируют витамины, недостаток их обнаружить или создать искусственно здесь труднее, поэтому довольно долго существовало мнение, что витамины нужны только человеку и животным; роль витаминов в растениях сначала мало интересовала исследователей. Но по мере того, как учение о витаминах развивалось и становилось важным разделом биохимии, вопрос о роли их в растениях вставал на повестку дня. Процессы синтеза витаминов растениями и роль их в животном организме связывались в единую цепь. Одно становилось невозможным изучать в отрыве от другого.
Накопленные за последние годы факты показывают, что витамины так же необходимы растению, как и животному. Это — не просто побочные продукты их обмена веществ: это — физиологически активные вещества, участвующие в жизненно важных процессах.
Изучение роли витаминов в растении открыло и новые перспективы их практического применения. Оказалось, что растения тоже могут испытывать недостаток в витаминах, и тогда добавление витаминов в почву или витаминные подкормки позволяют заметно повышать продуктивность растений. При помощи витаминов оказалось возможным управлять некоторыми процессами у растений — усиливать или задерживать рост, ускорять образование плодов и т. д.
С другой стороны, выяснение того, как образуются и какие превращения претерпевают витамины в растениях, может помочь повысить витаминозность самого растения, его органов (плодов, листьев, корней).
Итак, что же «делают» витамины в растении, где и почему они образуются?
lsdinfo.org
Витамины в растении | Биология. Реферат, доклад, сообщение, краткое содержание, лекция, шпаргалка, конспект, ГДЗ, тест
Очень важным для питания человека и животных является снабжение его, помимо белков, жиров и углеводов, еще и витаминами. Открытые в 1912 г. и неизвестные до того времени витамины показали, что животный организм не в состоянии их синтезировать сам и должен заимствовать их от растений.
В животном организме они играют несколько другую роль, чем в растении. Отсутствие витамина A в пище приводит к заболеванию глаз. Недостаток витамина B1 вызывает заболевание нервной системы, известное под названием бери-бери. Недостаток витамина C вызывает цингу. Лечение всех этих болезней может быть вполне успешным, если вводить в питательный рацион витамины. Их много содержат свежие овощи, клюква, кислая капуста, красный перец, шиповник, смородина. Витамином A богаты морковь, помидоры и другие культуры.
Таким образом, выращивая растения, богатые витаминами, и применяя их, особенно в зимнее время, можно построить рациональное питание, обеспечивающее здоровье человека.
Витамин A в растениях существует в виде каротина (провитамина А). Каротин встречается в зеленых пластидах. Каротин, так же как и фитол, входящий в молекулу хлорофилла, сложен из молекул изопрена.
Витамин B1, или тиамин, является дополнительным фактором роста. Без этого витамина рост растения задерживается. Растения, почему-либо утратившие способность синтезировать это вещество, должны заимствовать его от других растений, что ведет нередко к случаям симбиоза.
Витамин B2 связан с дыханием растения.
Витамин C, или аскорбиновая кислота, играет роль в окислительно-восстановительных реакциях растения.
Особенно богаты витамином C плоды шиповника и красного перца. Содержание витамина C в разных растениях видно из приведенной ниже таблицы.
Плоды |
% на сырой вес |
Овощи |
% на сырой вес |
Плоды шиповника |
около 0,5 |
Зеленый горошек |
0,05 |
Плоды красного перца |
0,2 |
Капуста |
0,05 |
Плоды лимона |
0,025 |
Шпинат |
0,03 |
Плоды земляники |
0,05 |
Картофель |
0,012 |
Плоды вишни |
0,002 |
|
Материал с сайта http://worldofschool.ru |
Основная роль витаминов в жизни растений заключается в их участии в обмене веществ и прежде всего в их взаимосвязи с ферментами. При соединении витамина B1 с двумя молекулами фосфорной кислоты образуется кофермент (активатор) фермента карбоксилазы. Реакция переаминирования не идет без участия витамина B6 (пиридоксина). При отсутствии того или иного витамина не происходит и рост растений. Так, например, при отсутствии витамина B1 в среде не происходит рост мукорового гриба Phycomyces nitens. Для роста корневой системы так же необходимы витамины. Корни льна нуждаются в прибавлении витамина B1 для роста, а для корней томата необходимо уже наличие трех витаминов (B1, никотиновой кислоты и витамина B6).
worldofschool.ru
В руках растениевода
Итак, витамины для самих растений — важные биологически активные вещества.
Какой бы жизненный процесс растений мы ни изучали — прорастание семян или их созревание на взрослом растении, фотосинтез в зеленых листьях или работу корней, мы обязательно сталкиваемся с витаминами, этими «необходимыми для жизни» веществами.
Витамины давно уже стали оружием в руках врача: они широко используются для предупреждения, а теперь и лечения болезней. Наряду с другими биологически активными веществами их стали использовать и животноводы для направленного воздействия на организм животного.
А растениеводы? Могут ли и они пользоваться этим оружием? Да, конечно, хотя, надо сказать, пользуются пока еще очень робко.
Мы не сможем рассказать здесь о конкретных методах применения витаминов в растениеводстве. Это вывело бы нас далеко за рамки маленькой брошюры. Но мы хотим показать некоторые пути использования витаминов для управления ростом и развитием растений, а, следовательно, для повышения урожаев.
Зеленые растения наделены исключительной способностью синтезировать самые разнообразные органические вещества, в том числе и активаторы и регуляторы жизненных процессов. Но если растение по каким-либо причинам не может снабдить этими веществами все свои органы и ткани, оно, конечно, не «побрезгует» любым дополнительным их источником. Какими же могут быть эти источники?
Начнем с вопроса, казалось бы далекого от растениеводства. Около 100 лет назад между двумя крупнейшими учеными Европы состоялся курьезный спор. Французский микробиолог Луи Пастер сообщил, что при посеве небольших количеств дрожжей (объемом с «булавочную головку») на искусственную среду из золы, аммонийной соли и сахара он наблюдал хороший рост и размножение этих организмов. Немецкий химик Юстус Либих заявил, что проверил работу Пастера и получил иные результаты: он не мог добиться развития культуры дрожжей на питательной среде, предложенной Пастером. Когда же к среде добавлялся мясной экстракт, рост дрожжей проходил нормально. Сообщение Либиха задело Пастера, и он предложил повторить опыты в присутствии Либиха на любом количестве пивных дрожжей, но поставил при этом условие: Либих должен оплатить расходы, связанные с постановкой этого опыта. Вскоре Либих умер, и публичный опыт не состоялся. Через 30 лет выяснилось, что оба ученых были правы. Русский ученый Я. Никитинский и вслед за ним бельгиец Вильде установили, что грибы выделяют в питательную среду вещества, активирующие их собственное размножение. В последующих исследованиях выяснилось, что эти вещества — витамины. В капельке дрожжевой массы размером «с булавочную головку», которой Пастер засевал питательную среду, было все же множество клеток, и с ними вносилось количество витаминов, достаточное для нормального размножения микроорганизмов. Либих же, очевидно, брал такое малое количество дрожжей, что в питательную среду попадало слишком мало витаминов. Когда же он добавлял мясной экстракт, добавлялись витамины и становилось возможным размножение дрожжей.
Позднее было установлено, что многие микроорганизмы не способны сами синтезировать витамины и потому не растут на синтетической среде в их отсутствии.
Некоторые микробы содержат вещества, являющиеся предшественниками витаминов, но не способны создать сам витамин, необходимый ему для жизни. Так, например, микроб строит одну половину молекулы витамина B1 — пиримидин, но не в состоянии образовать другую ее часть — тиазол. Естественно, что для него необходимо присутствие в среде тиазола. Другие микробы способны синтезировать тиазол и нуждаются в снабжении пиримидином. Естественно, что в совместной культуре они будут обеспечены витамином B1.
Известны организмы, которые не способны синтезировать ни тиазол, ни пиримидин, но из этих составных частей строят молекулу витамина B1. Наконец, имеются и такие, которые не могут синтезировать молекулу витамина B1 даже из введенных в среду пиримидина и тиазола и подобно высшим животным нуждаются в снабжении самим витамином.
По мнению М. Н. Мейселя, разнообразие потребностей микроорганизмов в витаминах выработалось у них в результате приспособления к условиям существования. Так, паразитические формы микробов используют витамины растения-хозяина, сапрофитные организмы аккумулируют сложные органические вещества и продукты, богатые витаминами, и, наконец, имеются микробы, которые удовлетворяют свои потребности в витаминах путем их биосинтеза.
Микробы нуждаются в витаминах, синтезируемых другим организмом, и очень чутко реагируют на их недостаток в среде. Мысль о том, что, зная эту особенность микробов, можно использовать их как своеобразные химические реактивы, высказал около 40 лет назад наш выдающийся микробиолог В. Л. Омельянский. Его предположение полностью оправдалось. В настоящее время микроорганизмы используют для точного определения содержания в субстрате витаминов, аминокислот и многих других органических соединений. С помощью таких микробов-индикаторов определяют содержание витамина B1, B2, B6, биотина, пантотеновой кислоты и других веществ, например у высших растений.
Еще более важно изучение микробов, которые сами синтезируют витамины. Это имеет уже прямое отношение к выращиванию сельскохозяйственных растений. Прямые наблюдения показывают, что в почве всегда есть витамины. В некоторых почвах они накапливаются в значительных количествах. Источниками их являются главным образом разлагающиеся остатки растений и животных. А в разложении этих остатков участвуют микроорганизмы. Многие микробы используют витамины в своей жизнедеятельности и уменьшают их количество в почве, другие, наоборот, их выделяют.
Н. А. Красильников установил, что в почвах с обильным развитием микроорганизмов содержится больше витаминов. Например, в черноземе, содержащем в 1 г почвы 1,5 млрд. бактерий, было найдено 980 мг витамина B2, 4,5 мг витамина B1 и 45 мг биотина в 100 г почвы. В подзоле, содержащем 500 тыс. бактерий на 1 г почвы, было соответственно 50, 1,2 и 2,5 мг этих витаминов. При этом оказалось, что в черноземных почвах, как правило, больше бактерий, не нуждающихся в дополнительном обеспечении витаминами. В менее плодородных почвах в большом количестве представлены микроорганизмы, которые сами не синтезируют витамины и потому нуждаются в них.
Данные о синтезе витаминов почвенными микробами довольно разноречивы.
Из изученных 192 культур бактерий, выделенных из разных почв нашей страны, меньше половины культур не синтезировали витамин B1. По другим данным, из 163 культур дрожжей 87% нуждались в биотине, 35% в витаминах B1 и пантотеновой кислоте и 12% в инозите. Естественно, что эти дрожжи не могли бы существовать, если бы они не получали необходимые витамины от растений и других микробов.
Корни живых растений также выделяют в почву витамины, и этот процесс идет по-разному в зависимости от физиологического состояния растений. Так, 10-дневные проростки выделяют в несколько раз больше витаминов, чем 45-дневные.
Таким образом, в почве постоянно идут сложные процессы обмена витаминов. Высшие растения, выделяя в почву одни витамины, которые используются микроорганизмами, получают из почвы другие витамины, синтезированные микробами. Такой обмен витаминами играет существенную роль во взаимоотношениях между растениями и микроорганизмами. И это, конечно, один из путей воздействия через почву и ее микробное население на жизнедеятельность высших растений.
Круговорот витаминов. 1 — синтез в растениях; 2 — потребление витаминов растений животными; 3—4 — накопление в почве в результате жизнедеятельности микробов; 5 — усвоение микробами, нуждающимися в витаминах; 6 — усвоение корнями высших растений.
Существуют прямые доказательства того, что корни усваивают витамины, находящиеся в почве или накапливаемые микробами. Наш выдающийся физиолог академик Н. Г. Холодный около двух десятилетий назад высказал предположение, что в снабжении молодых, растущих частей «необходимыми физиологически активными веществами иногда бывают временные перебои, обусловленные большой удаленностью этих частей от зеленых ассимилирующих листьев, задержкой синтеза вследствие (неблагоприятных .внешних условий, нарушением транспорта и т. п. В такие критические моменты большую пользу корневой системе, а следовательно, и всему растению в целом может, очевидно, принести способность корней заменить дефицитные активные вещества их аналогами, выделяемыми в окружающую среду клетками бактерий». Это предположение нашло затем экспериментальное подтверждение. Было выяснено, что если в питательную среду внести витамины, то они накапливаются сначала в корнях, а затем и в надземных частях. С помощью метода меченых атомов было установлено, что в этом процессе принимают участие микроорганизмы. Например, внесенный в почву под кукурузу, гречиху или горох витамин B1 в какой-то части усваивается корнями, но поглощается и микробами, и уже через них передается в корневую систему. Сходные результаты получены и в отношении других витаминов. Таким образом, поглощение витаминов из внешней среды является важным дополнительным резервом этих веществ, особенно для тех растений, корни которых слабо и в недостаточном количестве синтезируют витамины. Опыты с изолированными корнями (о методике их мы выше говорили) показывают, что корни льна, например, требуют прибавки в питательную среду витамина B1 корни моркови — витаминов B1 и B6, а корни гороха, редиса, люцерны, хлопчатника — витаминов B1 и РР. Для нормального роста отчлененных корней помидоров и подсолнечника .необходимо введение в питательную среду витаминов B1, PP и B6.
Многочисленными опытами давно установлено, что в стерильной почве витамины сохраняются продолжительное время; они подвергаются лишь физико-химическим воздействиям. В нестерильных же условиях свободные витамины быстро поглощаются и разрушаются микроорганизмами. Так, за три недели в нестерильной почве содержание витамина B2 уменьшилось в 5 раз, пантотеновой кислоты — более чем в 6 раз, тогда как в стерильной почве их количество осталось без изменений.
Было интересно знать, какие микробы принимают участие в разрушении того или иного витамина и как осуществляют они эти процессы. Удалось выделить микроорганизмы, разлагающие витамины C, B1, B6, PP, инозит и другие, и выяснить, как идет распад витаминов. Оказалось, что образующиеся при этом вещества хотя и не имеют витаминной природы, но тем не менее необходимы для жизнедеятельности некоторых бактерий и грибов. Но ведь витамины разрушаются и в тканях высших растений. Быть может, и здесь они дают начало другим жизненно необходимым соединениям? Этот вопрос еще ждет своих исследователей.
Из сказанного о роли витаминов во взаимодействии высших растений с микроорганизмами вытекает еще одно интересное соображение. В свое время Н. И. Вавилов, считал, что некоторые химические соединения могут значительно повышать устойчивость растений к бактериальным и грибным заболеваниям (такую устойчивость он называл химическим иммунитетом). Сейчас известно, что химический иммунитет может создаваться при применении антибиотиков, фитонцидов и других соединений, которые токсичны для паразитов. Но есть и другая возможность создать подобие химического иммунитета. Ведь растение будет устойчивым и в том случае, если в нем самом не хватит веществ, необходимых для развития паразита. Бактерии и грибы нуждаются в витаминах; значит, если заставить растение вырабатывать меньше определенного витамина, создадутся условия, неблагоприятные для развития того или иного паразита, растение станет более устойчивым к нему. В самом растении при этом может и не быть резких нарушений жизненно важных процессов. О том, как этого можно достигнуть, мы узнаем из дальнейшего изложения,
В любом живом организме витамины постоянно взаимодействуют с другими соединениями. Одни из таких веществ необходимы для проявления функциональной активности витаминов, другие, наоборот, инактивируют, т. е. выводят их из строя. Биотин, например, жадно связываясь в организме с белком авидином, теряет способность к дальнейшим реакциям. Он уже не может соединяться с другим белком, а потому не образует активные ферментные системы и таким образом выключается из обмена. В результате возникают соответствующие авитаминозы, хотя витамина синтезируется или поступает извне много. Инактиваторами витаминов чаще всего бывают вещества, сходные с теми, которые необходимы для «работы» витамина, но с несколько измененной структурой. Их обычно называют антивитаминами.
20 лет назад было установлено, что сульфамидные препараты (например, стрептоцид) тормозят рост бактерий, но что их действие может быть снято добавлением витамина — парааминобензойной кислоты. Парааминобензойная кислота синтезируется и самими бактериями; когда концентрация белого стрептоцида в питательной среде возрастает, бактерии усиливают образование парааминобензойной кислоты. Отсюда ясно, что формы бактерий, образующие повышенное количество парааминобензойной кислоты, более устойчивы к сульфамидным препаратам. В настоящее время найдены многие естественные антивитамины и синтезированы антивитамины почти всех известных витаминов.
Давно известно заболевание крупного скота — «болезнь сладкого клевера». Она возникает, если животных кормят загнившим клеверным сеном. Болезнь состоит в том, что снижается способность крови к свертыванию, возникают спонтанные кровоизлияния. Эти явления характерны для авитаминоза K. Оказалось, что при загнивании сена кумарин, находящийся в клевере, превращается в дикумарин, являющийся антивитамином K; он и вызывает «болезнь сладкого клевера».
Сульфаниламид и парааминобензойная кислота
В папоротнике найдено вещество, являющееся антивитамином витамина B1. Животные, поедающие это растение, нередко заболевают полиневритом. Известны и другие природные антивитамины.
Пользуясь антивитаминами, оказалось возможным выявлять потребность растений в витаминах. Ведь у животных можно исключить определенный витамин из пищи и таким способом выяснить потребность в данном витамине и признаки авитаминоза. Для растений этот метод неприемлем, потому что растения сами синтезируют все известные водорастворимые витамины. И вот здесь очень удобны антивитамины. С их помощью удалось установить характерные признаки авитаминозов у высших растений. Если обработать семена подсолнечника, риса или пшеницы белым стрептоцидом, то они совсем не прорастают или растут плохо. Если растения все же вырастают, то у проростков заметны различные отклонения от нормы: утолщенный короткий стебель, необычной формы — тонкие, вытянутые — листья, расположенные на стебле совершенно не так, как свойственно нормальным растениям, и т. д. Если же добавляется витамин — парааминобензойная кислота — все эти явления снимаются.
Сильно задерживается прорастание семян и при обработке их аминоптерином — антивитамином фолиевой кислоты. Когда же проростки переносятся в раствор фолиевой кислоты, их рост восстанавливался.
Действие как белого стрептоцида, так и аминоптерина очень напоминает влияние гербицидов — препаратов, применяемых для борьбы с сорняками. Три года назад удалось выяснить, что широко используемый в практике для борьбы с пыреем, гумаем и другими злаковыми сорняками гербицид далапон убивает злаки потому, что инактивирует витамин — пантотеновую кислоту. Оказалось далее, что если семена культурных растений — сахарной свеклы, бахчевых культур — обработать этим витамином, то заметно повышается их устойчивость к гербициду. Так выяснилось, что в основе действия некоторых гербицидов лежит их антагонизм к витаминам. Это, конечно, очень важно для изыскания новых, высокоэффективных гербицидов.
Антивитамины позволяют установить различные проявления необеспеченности растений витаминами. Не исключено, что многие до сих пор еще непонятные явления в растительном организме, связанные с нарушениями его жизнедеятельности, есть следствия авитаминозов. Тогда витаминными подкормками можно будет ликвидировать эти нарушения.
За последние годы проведено много опытов по непосредственному воздействию витаминами на рост и развитие сельскохозяйственных растений.
Семена, обработанные белым стрептоцидом: 1 — контроль; 2—4 — обработка стрептоцидом; 3 и 4 — действие снято витаминами
Как отмечалось выше, семена различных растений содержат разное количество витаминов. Неодинаково содержание этих веществ в семенах одного и того же сорта, произрастающего в разных условиях внешней среды. Падает количество витаминов при длительном хранении семян. Естественно поэтому допустить, что в некоторых случаях прорастающим семенам может не хватать их запаса витаминов. Хотя по мере прорастания семян содержание витаминов увеличивается, но при неблагоприятных условиях весны (например, при низкой температуре, засухе) оно все же может не обеспечивать нормального течения физиологических процессов. Кроме того, при намачивании семян в воде, особенно если оно продолжается значительное время, синтез некоторых витаминов задерживается, а витамины, которые образуются, могут вымываться из семени.
Все эти соображения заставили провести исследования по добавочному обеспечению семян витаминами. Оказалось, что обработка витаминами действительно усиливает прорастание семян и в конечном итоге повышает урожай сельскохозяйственных культур. На основании многолетних опытов один из исследователей (Блузманос, 1959) приводит следующие данные о влиянии предпосевной обработки семян витаминами B1 и PP при концентрации их 5—10 мг/л): урожай клубней картофеля увеличился на 21%, или на 38 ц/га, корней сахарной свеклы — на 23%, или на 142 ц/га, корней столовой свеклы — на 30%, или на 148 ц/га, зеленой массы кукурузы — на 36%, или на 141 ц/га, и початков — на 36%, или на 30 ц/га, кочанов капусты — на 26%, или на 126 ц/га, моркови — на 10%, редиса — на 23%, кормовой свеклы — на 44%, помидоров — на 27%, семян фасоли — на 76%, бобов — на 48%, семян желтого люпина — на 29%, узколистного люпина — на 36%, гречихи — на 33%. По другим данным, предпосевная обработка семян моркови витаминами B1 и PP еще больше увеличивает урожай корнеплодов. Так, при обработке семян тиамином в смеси с солодовой вытяжкой общий урожай увеличился на 23,4% и выход каротина с гектара на 20%. При обработке никотиновой кислотой с солодовой вытяжкой урожай возрос соответственно на 16,2 и 8,6%.
Положительно реагируют на такую обработку и семена других растений. Так, при замачивании семян ячменя в растворах витаминов B1 и PP отмечается усиленное развитие корневой системы и продуктивное кущение, увеличивается длина колоса и число зерен в нем. Предпосевная обработка семян хлопчатника витамином B1 особенно хороший эффект дает на засоленных почвах. Семена прорастают более дружно, усиливается рост и ускоряются процессы развития хлопчатника. В результате на растении образуется больше коробочек, и они скорее созревают.
Опыты, проведенные на Украине, показали, что обработка семян кукурузы водным раствором витамина B1 (в концентрации 50 мг/л) увеличивает урожай зеленой массы на 11,5 ц/га, а початков — на 9,6 ц/га.
Предпосевное обеспечение семян витаминами способствует появлению и других биологических особенностей. Как известно, цитрусовым растениям присуща полиэмбриония, т. е. развитие из одного семени нескольких проростков. Оказалось, что это явление может быть усилено под влиянием обработки семян витаминами B1 и РР.
Эти и другие факты говорят о том, что семена многих растений испытывают недостаток в некоторых витаминах; их своевременное добавление может быть полезным.
Не менее важно выявление витаминной недостаточности корней. Как мы видели выше, корни хотя и синтезируют витамины, но не всегда в достаточном количестве. Приток их из надземных частей тоже иногда может быть затруднен. Для нормальной же жизнедеятельности самих корней необходимо достаточное количество витаминов. Поэтому некоторые растения на введение витаминов в почву реагируют ускорением роста корневой системы.
То же получается и в условиях стерильной культуры и при обработке витаминами черенков для их укоренения. Это можно иллюстрировать, например, таким опытом. Семена хлопчатника высевались в стеклянные сосуды, внутри разделенные перегородкой. В одну половину каждого сосуда вносили питательный раствор, а в другую такой же раствор в смеси с витамином B1 или с витамином PP. По мере роста хлопчатника через стекло можно было наблюдать рост корней одного и того же растения в обеих половинах сосуда. В той части сосуда, куда добавлялись витамины, шло гораздо более дружное и обильное образование корней, чем в той, где витамины не вносились.
Влияние витаминов на рост изолированных корней люцерны: 1 — в среде без витаминов; 2 — с добавлением витаминов
Заметное усиление роста корневой системы достигается и обработкой витаминами взрослых растений. Так, внекорневая подкормка сахарной свеклы никотиновой кислотой приводит к образованию более крупных корнеплодов. То же можно наблюдать и у редиса. Обрабатывая растения редиса через. 15 дней после появления всходов витамином PP, удалось повысить урожай корнеплодов и увеличить в них содержание витамина C. Оказалось, что повышение урожая связано с интенсивным делением клеток корнеплода и тем, что каждая клетка достигает более крупных размеров. Особенно заметно усиливается образование и рост корневой системы при совместном применении витаминов и стимуляторов роста. Разные исследователи наблюдали это на самых различных культурах (злаках, шелковице, розе, бобах, ясене, клене, сливе и др.).
При совместном применении гетероауксина и витамина B1 удается вызвать образование корней у такого, например, трудноукореняющегося растения, как чай. Р. X. Турецкая (1961) установила, что обработка черенков индолилмасляной кислотой с витамином C заметно стимулирует рост побегов и зеленых черенков у яблони (сорт Пепин шафранный). Таких примеров сейчас можно привести уже довольно много.
М. X. Чайлахяну удалось укоренять черенки лимона, посаженные верхним концом. Если такие черенки обрабатываются стимулятором роста, например гетероауксином, то образования корней у них не происходит. Но если верхние концы черенков обработать гетероауксином в смеси с витамином C или B1 то здесь начинается энергичное образование и рост корней.
Благоприятное действие совместного применения витаминов и стимуляторов роста следует объяснить тем, что этим вызывается, по-видимому, усиленный обмен веществ. Не исключена возможность и такого биохимического взаимодействия этих веществ, когда стимуляторы способствуют образованию продуктов, в превращении которых непосредственно участвуют витамины.
Надземные зеленые части растений реже страдают от недостатка витаминов. Ведь именно здесь витамины в основном и образуются. Однако не при всех условиях выращивания полноценно идет нормальный их биосинтез. Нередко и усиленный обмен веществ, в котором принимает участие тот или иной витамин, ведет к повышенному расходу витамина; это также может быть одной из причин необеспеченности им растения. Дополнительное внесение в почву необходимых витаминов, конечно, может улучшить развитие и зеленых частей растений.
Витамины усваиваются как корнями, так и листьями; поэтому были проведены опыты по подкормке растений витаминами через почву и путем внекорневой обработки. Вводя в песчаную культуру витамин B1 удалось, например, заметно увеличить рост некоторых трав (за два месяца культуры полевица накопила в 4 раза, а мятлик в 6 раз больше сухого вещества, чем те же растения без витамина). Растения, подкормленные витамином B1 имели высокие стебли, большего размера листья и более развитую корневую систему. Введение в питательную среду витамина PP в 3 раза увеличило сухой вес, высоту надземных частей и длину корней орхидей и почти вдвое размер их листьев.
Укоренение черенков лимона при помощи гетероауксина и витаминов: 1 — обработка гетероауксином; 2 — гетероауксином и витамином C; 3 — гетероауксином и витамином B1
При внекормовой подкормке хлопчатника витамином PP увеличивается высота стебля, число листьев и плодовых побегов. У этих растений раньше и в большем количестве образовались бутоны, раньше созрели коробочки. Более раннее образование плодов и увеличение урожая при опрыскивании витамином PP наблюдалось у помидоров. Положительно реагирует на внекорневую обработку витаминами С, B1 и PP пшеница. При обработке витаминами подсолнечника вес семян значительно увеличивается и повышается содержание жира в ядре семени. Внекорневая подкормка витамином PP способствует более энергичному росту листьев у салата и шелковицы.
Для стимулирующего эффекта витамины нужны в низких концентрациях (не более нескольких миллиграммов на литр воды).
В высоких дозах витамины вызывают у растений, так же как и у человека и животных, глубокие расстройства физиологических процессов. В случае избытка витамина B2 разрушается хлорофилл, подавляется фотосинтез и дыхание, а при накоплении высоких концентраций витамина PP сильно задерживаются ростовые процессы, может быть массовое полегание растений.
Некоторые витамины даже в невысоких дозах тормозят рост надземных частей растений. Тормозящим действием обладают так называемые жирорастворимые витамины — A, K и E. Соответствующие опыты показывают, что под влиянием добавочных доз провитамина А — каротина у периллы (масличное растение) резко задерживается рост главного стебля, по энергично растут боковые побеги. У хризантемы введение каротина приводило к задержке роста листьев.
Другой жирорастворимый витамин — витамин E резко подавляет как рост растения, так и, особенно, образование цветов. Но витамин E, как и каротин, нужен растению, так как принимает непосредственное участие в процессах оплодотворения. И не случайно очень много этих витаминов содержится в пыльце. Именно каротин и придает пыльце ее обычную желтую окраску. Интересно, что у животных в органах, связанных с размножением, тоже содержится много этих соединений (желтое тело яичников, красная и желтая икра рыб и т. д.).
Оказалось, что каротин участвует в прорастании пыльцы и росте пыльцевых трубочек, при помощи которых происходит оплодотворение. Пыльца, которая подвергается воздействию света и быстро обесцвечивается (каротин разрушается), теряет при этом и свою жизнедеятельность. То же происходит и когда пыльца хранится продолжительное время или из нее маслом извлекают каротин. В пыльце некоторых сортов растений (персика, апельсина, мандарина, картофеля и др.) содержится очень мало каротина, и как раз у этих растений образуется много абортивной, т. е. неспособной к оплодотворению, пыльцы. Если же пыльцу, бедную каротином, поместить на питательную смесь рядом с пыльцой, богатой этим пигментом, то прорастание первой заметно усиливается: она потребляет каротин, выделяющийся из второй пыльцы. Можно просто в питательную среду, на которой проращивается пыльца, ввести каротин: тогда прорастание идет заметно быстрее. Это еще один путь применения витаминов в растениеводстве. Нужна лишь разработка практических методов использования каротина для стимулирования оплодотворения, например, при отдаленных скрещиваниях.
Другие витамины — B, C, PP, B6 — тоже не безразличны для оплодотворения и начальных этапов формирования зародыша будущего семени. Между пыльцой и пестиком, на котором она прорастает, происходит взаимный обмен витаминами; так создается очень совершенная система пыльца — пестик, обеспечивающая нормальное слияние половых клеток и развитие завязи. Дальнейший рост завязей, связанный с притоком к ним питательных веществ и переработкой их в жизненно необходимые соединения, происходит тоже при непосредственном участии витаминов.
80 лет прошло с момента открытия витаминов. За это время витаминология выросла в крупный раздел биологической науки и помогла осветить многие, ускользающие от исследователя стороны обмена веществ. Вместе с тем она оказала огромное влияние на медицину и животноводство, дав им новое средство предупреждения и лечения заболеваний.
Дальнейшее изучение роли витаминов в растении не только позволит глубже понять сложные превращения веществ, которые постоянно происходят в растительном организме, но и подскажет человеку новые приемы управления ростом и развитием растений.
lsdinfo.org
Важнейшие витамины и их роль в растениях
Из всего многообразия химических соединений большая часть (свыше четырех миллионов) содержит углерод. Почти все они относятся к органическим веш,ествам. Органические соединения встречаются в природе, например углеводы, белки, витамины, они играют важную роль в жизнедеятельности животных и растений. Многие органические вещества и их смеси (пластмассы, каучук, нефть, природный газ и другие) имеют большое значение для развития народного хозяйства страны. [c.292]
Биологическая роль кобальта очень существенна. Кобальт входит в число металлов жизни и является составной частью важнейших металлоферментов, катализирующих процессы обмена в организмах животных и растений. Наиболее известен в зтом отношении витамин Bi2, в котором кобальт играет роль активного центра. [c.136]
ВАЖНЕЙШИЕ ВИТАМИНЫ И ИХ РОЛЬ В РАСТЕНИЯХ [c.370]
Для живых организмов кобальт также имеет большое значение, поскольку с его участием связаны процессы образования белков, аминокислот, витаминов, ассимиляция азота растениями, активность ферментов и другие биохимические процессы. Особенно важна роль кобальта как главной составляющей витамина В12, без которого невозможны процессы кроветворения (образование эритроцитов и синтез гемоглобина). [c.499]
Липиды играют важнейшую роль в процессах жизнедеятельности. Будучи одним из основных компонентов биологических мембран, липиды влияют на их проницаемость, участвуют в передаче нервного импульса, создании межклеточных контактов. Жир служит в организме весьма эффективным источником энергии либо при непосредственном использовании, либо потенциально—в форме запасов жировой ткани. В натуральных пищевых жирах содержатся жирорастворимые витамины и незаменимые жирные кислоты. Важная функция липидов—создание термоизоляционных покровов у животных и растений, защита органов и тканей от механических воздействий. [c.188]
Среди элементов подгруппы углерод играет особую роль по двум причинам. Во-первых, углерод является важнейшей составной частью тканей всех растений и животных. В живых организмах его содержание колеблется от 1 до 25% от живого веса и до 45% от сухой массы растений. Во-вторых, атомы углерода обладают уникальной способностью соединяться между собой в длинные цепи, в том числе циклические, образуя громадное число органических соединений. К последним относятся белки, углеводы, жиры, витамины и другие важнейшие для жизни вещества. Органическим веществам посвящена третья часть книги (главы 21—33), в данной же главе рассматри- [c.201]
Спектральные методы оказались незаменимы, когда химики приступили к изучению витаминов, гормонов и других сложнейших структур, играющих важную роль в жизнедеятельности животных и растений. [c.30]
Витамин С (аскорбиновая кислота) широко распространен в растениях. Особенно много аскорбиновой кислоты в свежих листовых овощах, плодах и ягодах (шиповник, черная смородина, рябина, цветная капуста, укроп, красный перец и др.). Получают аскорбиновую кислоту синтетическим путем. Витамин С растворим в жидкостях организма. Он играет важную роль в жизнедеятельности организма регулирует окислительно-восстановительные процессы, участвует в углеводном и фосфорном обмене, стимулирует синтез коллагена, ускоряет регенерацию тканей, заживление ран. Коже принадлежит существенная роль в общем балансе превращений витамина С в организме. В то же время состояние самой кожи в определенной степени зависит от содержания в ней витамина С. Недостаток витамина С в коже приводит к преждевременному ее старению, развитию сухости. [c.158]
В-рибоза входит в состав многих биологически важных соединений, играющих важную роль в процессах обмена веществ,— рибонуклеиновой кислоты, витаминов, некоторых коферментов. В свободном состоянии в растениях ее мало. [c.109]
Многочисленные гетероциклические соединения играют важную роль в биологии, медицине, сельском хозяйстве и т. д. Гетероциклические соединения входят в состав важнейших природных продуктов красящих веществ крови и растений (гемина и хлорофилла), нуклеиновых кислот, многих витаминов, антибиотиков и алкалоидов. Можно без преувеличения считать, что почти вся фармацевтическая химия является химией гетероциклических соединений. Многие яркие высокопрочные синтетические красители (индиго, индантрен) также содержат гетероциклические кольца. Среди веществ, способствующих повышению уровня сельского хозяйства, видное место занимают гетероциклические соединения (ростовые вещества, инсектициды). Различные отрасли химической промышленности заняты производством гетероциклических соединений (например, анилинокрасочная, фармацевтическая). [c.536]
М. вьшолняют важную физиол. роль и необходимы для нормальной жизнедеятельности. Дефицит или избыток их приводит к т, наз. биогеохим. эндемиям-заболеваниям растений, животных и человека. Территории распространения этих заболеваний наз. биогеохим. провинциями. Так, распространение эндемич. зоба во мн. горных и внутри-континент. районах связано с дефицитом I в пище и воде, кариес зубов-с дефицитом F в воде, флюороз - тяжелое заболевание скелета-с избытком F, болезни домашних животных-с дефицитом Со в кормах, т.наз. щелочная болезнь животных-с избытком Se в почве, подагра-с избытком Мо в воде, болезни культурных растений-с дефицитом В, Мо, Си и др. в почве. Для борьбы с дефицитом М. используют фторирование питьевой воды, иодирование поваренной соли, препараты Со (витамин В12) в медицине, минер, подкормку домашних животных (Со, F, I), для растений - микроудобрепия. [c.85]
Витамины. Кроме углеводов, жиров и белков, которые составляют основную массу органического вещества растений, важная физиолого-биохимиче-ская роль в них принадлежит витаминам. Несмотря на то что витамины в растениях содержатся в сравнительно небольшом количестве, они имеют огромное значение в жизнедеятельности человека и животных, так кап в организме животных витамины синтезироваться не могут и при их отсутствии или недостатке в пище развиваются тяжелые заболевания, нередко приводящие к смерти. В живых организмах витамины служат органическими катализаторами. Они тесно связаны с ферментами и очень часто входят в состав активных групп двухкомпонентных ферментов. Витамины резко различаются по своей химической природе. Общее, что объединяет эти вещества в одну группу,— их безусловная необходимость для нормальной нотзнедеятельности организмов. По сравнению с белками, жхграми, углеводами и минеральными солями витамины необходимы в чрезвычайно малых количествах. [c.38]
В природе ионы кобальта встречаются в степени окисления II и III, однако наиболее важное биологическое соединение кобальта— это витамин В12, или кобаламин, в котором присутствует Со(1П) [256] (рис. 6.10). Кобаламин и близкие к нему вещества выполняют разнообразные биологические функции, особенно это касается бактерий. Он необходим для человеческого организма и, вероятно, для больщинства животных и растений. Важную роль он играет в реакциях с участием остатков углеводов, жиров и белков для выработки in vivo. Пернициозная анемия — тяжелое заболевание, встречающееся у пожилых людей. Эта болезнь у млекопитающих обычно сопровождается повышенным выделением с мочой метилмалоновой кислоты. В настоящее время эту болезнь успешно лечат инъекциями витамина В12. [c.381]
Глутатион и цистеин благодаря присутствию у них сульфгидрильных групп являются сильными восстановителями и активаторами некоторых ферментов. Они активируют, в частности, деятельность протеолитического фермента папаина, расщепляющего изоэлектрические белки. Папаин может проявлять свою активность только в восстановленном состоянии, в которое он переходит под влиянием сульфгидрильных групп глутатиона и цистеина. Глутатион играет, кроме того, определенную роль в дыхании растений, так как сульфгидрильная груцпа его является активной группой фермента трио-зофосфатдегидрогеназы, катализирующего окисление 3-фосфороглицерино-вого альдегида, который образуется на первых стадиях распада углеводов в процессе дыхания. Сера входит также в состав витаминов тиамина (В1) и биотина, имеющих важное значение в обмене веществ у растений. [c.179]
Большая роль в повышении урожаев сельскохозяйственных культур принадлежит микроудобрениям, то есть удобрениям, действзтопщм началом которых являются микроэлементы — бор, марганец, медь, молибден, цинк и некоторые другие. Входя в состав таких важных для жизни растений веществ, как витамины, ферменты, гормоны, микроэлементы играют исключительно большую роль во всех биохимических процессах, протекаюпщх в растительном организме. [c.262]
Си, В, Мп, 2п, Мо) абсолютно необходимы для нормального роста и развития всех растений, то этого нельзя сказать относительно других элементов. Некоторые из них играют важную физиологическую роль в питании только отдельных видов растений. Так, натрий улучшает рост и развитие свеклы (сахарной, кормовой, столовой), цикория, топинамбура и совершенно не влияет на пшеницу, рожь и другие злаки. Кобальт в очень небольших количествах необходим для фиксации атмосферного азота в клубеньках бобовых. Он входит в состав витамина играюш его важную роль в обмене веш еств. Поэтому недостаток этого элемента в почве и в растениях, используемых на корм, приводит к заболеванию животных. [c.22]
Микроэлементы цинк, марганец, бор, алюминий и др. также играют важную роль в жизни растений. Установ.лено, что они спосо бствуют синтезу витаминов и пигментов в растениях и влияют на обмен углеводов и белков. Для нормальной жизнедеятельности растения нужно правильное соотношение одно- и двухвалентных катионов. Так, например, в растворе хлористого натрия растение живет 15 минут, в растворе хлори- [c.295]
Важная роль витаминов а растениях ие ограничивается их участием в превран енин имеюн ихся в организме соединений, оии существенно влияют на усвоение растением необходимых (зеществ из окружающей среды. Устаиовлеио, что при введении и растение витаминов Вь С, РР и других повышается интенсивность фотосинтеза и увеличивается содержание сахаров. [c.373]
Витамин С участвует в реакциях гидроксилирования в биосинтезе коллагена, серотонина и норадреналина в организме животных. И все же очень важна его роль там, где он главным образом и синтезируется, а именно в хлорофиллсодержащих растениях. В некоторых из них аскорбиновая кислота содержится в довольно больших количествах, а скорость ее синтеза в прорастающих семенах очень высока. Несмотря на это, о роли витамина С в процессе метаболизма известно очень мало, за исключением того, что он необходим для синтеза ксантофилла, некоторых ненасыщенных жирных кислот (окисление жирных кислот), а также, возможно, участвует в транслокации, упомянутой выше. Ключ к решению вопроса о роли аскорбиновой кислоты в процессе метаболизма у животных может быть найден, исходя из результатов анализа ее тканевого распределения. Проанализированные животные ткани содержат следующие количества витамина С (в убывающем порядке) надпочечники (55 мг%), гипофиз и лейкоциты (белые кровяные клетки), мозг, хрусталики глаз и поджелудочная железа, почки, селезенка и печень, сердечная мышца, молоко (женское 3 мг%, коровье 1 мг%), плазма (1 мг%). В большинстве этих тканей функция витамина С заключается в поддержании структурной целостности посредством участия в биосинтезе коллагена. Во- [c.109]
Сквален принадлежит к группе каротиноидов. Важным представителем этой группы является р-каротин—пигмент, который присутствует в зеленых листьях, в моркови, в соке плодов и растений и который обладает характерной красной окраской (в разбавленных растворах-— желтой). р-Каротин С40Н56 окисляется в печени, претерпевая разрыв в середине цепи с образованием витамина А(С2оНзоО). Это соединение было выделено из жира печени рыб. Оно играет важную роль в процессах восприятия света сетчаткой глаз. Витамин А представляет собой первичйый спи рт аллильного ряда, образующийся и.з четырех изопреновых единиц, связанных по типу хвост—голова [c.641]
Ароматические соединения играют большую роль в жизни человека это и -инсектициды, такие, как ДДТ, применяемые для борьбы с вредителями растений и тем самым повышающие урожаи, и лекарственные препараты, такие, как палудрин. Они являются также важными составляющими нашего питания, например витамин Е, и улучшают быт человека благодаря использованию таких материалов, как, например, полистирол (рис. 5.2). В этой главе мы рассмотрим главным образом химию углеводородов ароматического ряда. Химия функциональных групп, связанных с ароматическими кольцами, будет рассмот- рена в последующих главах. [c.99]
В чайном листе содержатся различные флавоновые глюкозиды рутин (1%), кверцитрин (около 1%), дающий при гидролизе кверцетин (флаво-нол с Р-витаминными свойствами) глюкозиды из группы антоцианов, играющие важную роль в качестве пигментов листьев, цветов и плодов. Считают, что от количества флавонов и антоцианов зависит степень окраски и вкусовые достоинства чая. Чайное растение вырабатывает также алколои-ды — кофеин, теофиллин, теобромин пигменты — каротин, ксантофилл и хлорофилл эфирные масла, стерины и другие соединения. Из алкалоидов чая наиболее важным является кофеин, содержание которого колеблется в пределах 1,8—2,8% и хлорофилл (0,8%) на сухое вещество. [c.383]
К. участвуют в фотосинтезе, транспорте кислорода через клеточные мембраны, защищают зеленые растения от действия света у животных стимулируют деятельность половых желез, у человека повылают иммунный статус, защищают от фотодерматозов, как предшественники витамина А играют важную роль в механизме зрения прнр. антиоксиданты. [c.333]
Основу Ш. составляют анионные, неионогенные и амфотерные ПАВ (напр., сульфоэтоксилаты, N-ацил-а-аминокис-лоты, триэтаноламмониевые соли алкилсульфатов). Важную роль выполняют т. наз. пережиривающие (способствуют удалению кожного жира и продуктов его окисления, напр, ланолин) и биологически активные в-ва (витамины, прир. эфирные масла, экстракты и настои растений, в т. ч. экстракты календулы, ромашки, элеутерококка, женьшеня и др.), душистые в-ва. На основе ПАВ мягкого действия и соответствующих добавок выпускают Ш. для детей, не раздражающие слизистую оболочку глаз. Состав Ш. оптимален, если при высокой моющей способности они не обезжиривают кожу, не являются аллергенами и нетоксичны. Запахи Ш. несуг многофункциональную нафузку маскируют запахи сырья, оказывают эстетич. и психологич. воздействие. [c.394]
Из нескольких групп пигментов, которые будут описаны,, чрезвычайно важными веществами, синтезируемыми всеми живыми организмами, являются пурины и птеридины, однако-они функционируют в качестве пигментов лишь у небольшого числа животных. Близкий к ним рибофлавин синтезируется только растениями и микроорганизмами. Он играет чрезвычайно важную роль у животных в качестве витамина, но редко служит пигментом. Оммохромы являются продуктами исключительно животного происхождения (членистоногих). Фенази-новая группа пигментов синтезируется только бактериями, которые образуют также другие азотсодержащие пигменты. Беталаины, не содержащие систем конденсированных колец, образуются исключительно в растениях. [c.223]
Каротиноиды нредставляют собой желтые, оранжевые или красные пигменты, универсально распространенные как в растительном, так и в животном мире. Животный организм не обладает способностью синтезировать каротиноиды все каротиноиды, найденные в животных, происходят из растений и вводятся в организм с пищей. Физиологическая функция каротиноидов в растениях еще не вполне выяснена в животном организме каротиноиды играют существенную роль вследствие их родства с витамином А и с веществами сетчатки, важными для зрения. [c.872]
В организме животных и человека каротины служат исходными веществами, из которых образуются витамины группы А (см. стр. 77). Некоторые экапериментальные данные свидетельствуют, что каротины играют важную роль в процессе фотосинтеза и дыхания растений. Наличие большого количества двойных связей в молекуле каротина обусловливает участие его в окислительно-восстановительных процессах. Каротины легко образуют перекиси. Перекисные соединения каротина участвуют в окислении других, более трудно окисляемых веществ. В растениях широко распространены кислородные производные каротиноидов, называемые эпоксидами например диэпоксид р-каротина. [c.300]
Исключительно велика роль липидов в разнообразных процессах пищевой технологии. Порча зерна и продуктов его переработки при хранении (прогоркание) в первую очередь связана с изменением его липидного комплекса. Липиды, выделенные из ряда растений и животных, являются основным сырьем для получения важнейших пргщевых и технических продуктов растительного масла, животных жиров, в том числе сливочного масла, маргарина, глицерина, жирных кислот, мыла,, моющих средств, витаминов А, Е, Д. [c.199]
Витамин В1 играет очень важную роль в обмене веществ у растений и животных. В виде фосфорного эфира он входит в фермент пируватдекарбоксилазу, катализирующую декарбо-ксилирование пировиноградной кислоты, а также в состав других декарбоксилаз, участвующих, например, в декарбоксилиро-вании аминокислот. Кроме того, соединяясь с липоевой кислотой и двумя остатками фосфорной кислоты, витамин В1 превращается в линотиаминдифосфат (стр. 166), который входит в активную группу пируватдегкдрогеназы, катализирующей окислительное декарбоксилирование пировиноградной и а-кетоглу-таровой кислот. Очевидно, при недостатке или отсутствии витамина В1 реакции декарбоксилирования пировиноградной и некоторых других кислот в организмах подавляются, и происходит накопление этих кислот в тканях. Так как пировиноградная кислота занимает центральное положение в обмене углеводов (стр. 160), недостаток тиамина приводит прежде всего к нарушениям углеводного обмена. Такие нарушения вызывают поражения в первую очередь нервных тканей, и поэтому при недостатке витамина В] наблюдаются воспаление нервных стволов, потеря чувствительности кожи, параличи и другие характерные признаки полиневрита. [c.88]
Фенольные соединения фигурируют в качестве переносчиков и в нормальной дыхательной цепи. Они встроены в нее на участке между флавоиротеином и цитохромами. Эго — специфические вещества, названные липидными кофакторами фенольной природы или коэнзимами Q. К ним принадлежат метилирс ванные производные г-бензохинона и нафтохинона с боковой цепью, состоящей из 30—50 изопреновых фрагментов например, пластохиноны, уби- хиноны, витамин К [67—69]. Из-за своей липидной природы они раньше выпадали из поля зрения исследователей, занимающихся полифенолами. Теперь этот пробел начинает восполняться. Показано также, что пластохиноны играют важную роль в фотосинтезе [70]. Коэнзимы Р найдены у животных, высших растений, дрожжей и микроорганизмов. [c.124]
Катехины (флаван-3 олы) представляют интерес для исследователя по ряду соображений. С одной стороны, продукты их окислительной конденсации являются превосходными дубителями, широко используемыми в кожевенной промышленности. С другой — сами катехины обладают наиболее четко выраженной капилляроукрепляющей (Р-витаминной) активностью и эффективно применяются в медицине. Наконец, самое главное — катехины наряду с другими фенольными соединениями играют важную роль в обмене веществ растения, выполняя разнообразные функции (например, воздействуют на процессы роста и репродукции, участвуют во вторичных окислительно-восстановительных реакциях, в фото-фосфорилировании т. п.). Большое значение имеют также катехины и продукты их превращения в пищевой промышленности — в производстве чая, кофе, какао, виноделии, консервировании плодов и ягод. Следует отметить, что фенольные соединения все шире используются для таксономических целей. [c.236]
Растения и некоторые микробы, а также, по-видимому, и некоторые животные (крысы) способны синтезировать аитипеллагрический витамин и поэтому могут развиваться нормально и без поступления его извне. В настоя-ш,ее время выяснено, что витамин РР может синтезироваться в организме из триптофана недостаток триптофана в питании или нарушение его нормального обмена играет поэтому важную роль в возникновении пеллагры. Человек, по-видимому, ие обладает достаточной способностью к синтезу антипеллагрического витамина, и доставка никотиновой кислоты или ее амида с пиш,ей необходима, особенно при диете, не содержаш,ей соответствую-ш,его количества триптофана и пиридоксина. Суточная потребность в этом витамине для людей исчисляется в 15—25 мг для взрослых и 15 мг для детей. [c.161]
Азот — один из основных элементов, необходимых для растений. Он входит во все простые и сложные белки, которые являются главной составной частью протоплазмы растительных клеток. Азот также находится в составе нуклеиновых кислот (рибонуклеийовая — РНК и дезоксирибонуклеиновая — ДНК), играющих исключительно важную роль в обмене веществ в организме. Азот содержится в хлорофилле, фосфатидах, алкалоидах, в некоторых витаминах, ферментах и многих других органических веществах растительных клеток. [c.182]
Первоисточником В. являются гл. обр. растения. Человек получает В. или непосредственно с растительной нищей, или косвенно — через животные продукты, в к-рых В. ыли накоплены из растительных материалов во время жизни животных. Важная роль в образовании В. принадлежит также микроорганизмам, в частности лгикрофлоре пищеварительного тракта, за счет жизнедеятельности к-рой, напр, взрослые жвачные животные , обеспечиваются в достаточной мере витаминами группы В. [c.298]
Многочисленные гетероциклические соединения играют важную роль в биологии, медицине, сельском хозяйстве и т. д. Гетероциклические соединения входят в состав важнейших природных продуктов красящих веществ крови и растений (гемина и хлорофилла), нуклеиновых кислот, многих витаминов, антибиотиков и алкалоидов. Можно без преувеличения считать, что почти вся фармацевтическая химия является химией гетероциклических соединений. Многие яркие высокопрочные синтетические красители (индиго, индантрен) также содержат гетероциклические кольца. Среди веществ, способствующих повышению уровня сельского хозяйства, видное место занимают гетероциклические соединения (ростовые вещества, инсектициды). Различные отрасли химической промышленности заняты производством гетероциклических соединений (например, анилинокрасочная, фармацевтическая). Блестящие успехи синтетической органической химии связаны с синтезом сложных природных биологически важных соединений (гемин, Г. Фишер, 1929 г. хлорофилл, Р. Вудвард, 1960 г. витамин В а — кобаламин, Р. Вудворд, Л. Эшенмозер, 1973 г.). [c.531]
chem21.info