Зміст
Введення
Біологічна роль вітамінів.
Розвиток гіповітамінозів у с / г тварин
Класифікація вітамінів:
Жиророзчинні вітаміни:
Вітамін А (ретинол) - антіксерофтальміческій.
Вітаміни групи D - (кальциферол) - антирахітичним вітаміни.
Вітамін Е (токоферол) - антістерільний вітамін, антиоксидант.
Вітамін К (філлохинон) - антігеморрагіческій
Вітамін Q (убіхінон)
Вітамін F (ненасичені жирні кислоти)
Список використаної літератури
Введення
Вітаміни - це низькомолекулярні органічні речовини різної хімічної структури, що володіють різноманітним спектром фізіологічної дії.
«Vita» - життя, «amin» - азот, тобто це життєво необхідні азотовмісні речовини. Але зараз вже відомо, що не всі вітаміни містять азот, азот містять тільки вітаміни групи В.
Вперше вітаміни були відкриті російським ученим Н.І. Лужина в 1881 році в дослідах на мишах. Він встановив, що миші, що одержували дієту, що складається з відмитого казеїну, цукру, олії та солей, гинули. Миші, яким давали натуральне молоко, розвивалися нормально. На підставі цього був зроблений висновок, що в молоці є додаткові живильні речовини, відсутність яких призводить до загибелі мишей. Потім, ряд учених підтвердили досліди Лужина. Польським вченим Фуком в 1912 році був виділений і вивчений вітамін В 1, який містив аминогруппу, тому їм і було запропоновано назву «вітаміни». Надалі виявилося, що багато речовин цього класу не мали аміногруп, що не відповідало їх назві, але ті не менше цей термін увійшов в науку. З причини того, що хімічна структура індивідуальних вітамінів спочатку не була відома, їх стали позначати літерами латинського алфавіту: А, В, С, D я і тд. Створена спеціальна наука - вітамінологія.
Біологічна роль вітамінів
1.Вітаміни входять до складу коферментів, тобто є небілковими компонентами складних ферментів (вітаміни групи В),
2.Стімуліруют біосинтез фізіологічно активних білків (вітаміни А, групи D, К та ін),
3.Каталізіруют окислювально - відновні реакції (вітаміни А, С, Q),
4.Учасвуют в утворенні клітинних гормонів (вітаміни групи F)
Вітаміни надходять в організм у мінімальних кількостях (100-200 мг - щодня для людини), тому не є енергетичним матеріалом, не йдуть на побудову тканин організму, але є фізіологічно активними речовинами. Більшість вітамінів не утворюється в організмі і має надходити з кормом.
Розвиток гіповітамінозів у с / г тварин
Гіповітаміноз - це захворювання, пов'язані з нестачею вітамінів організмі. Відсутність тих чи інших вітамінів - авітаміноз. При надмірному надходженні вітамінів з раціоном виникають - гіпервітаміноз, хвороби пов'язані з надлишком вітамінів. У практиці тваринництва зазвичай спостерігаються гіповітамінози.
Причинами гіповітамінозів є:
1.Отсутствие і нестача вітамінів в кормах,
2.Нарушніе засвоюваності вітамінів в організмі, що спостерігається при захворюванні шлунково - кишкового тракту, де відбувається всмоктування, тому вітаміни виводяться з організму. Вітаміни, розчинні в жирах, всмоктуються у кишечнику при достатній кількості жовчі в його порожнини. Тому при хворобах печінки, закупорці жовчних проток, а також при дефіциті жирів у раціоні жиророзчинні вітаміни погано всмоктуються.
3.Порушення біосинтезу вітамінів у травному тракті і тканинах організму. У травному тракті синтезуються вітаміни групи В, Е, К; в тканинах - вітаміни групи С, В 5 (РР), триптофан, вітамін А (з каротину), D 3 (в підшкірній клітковині).
Основна умова для запобігання гіповітамінозів - правильна заготівля кормів, забезпечення сіном (не пересушувати сіно).
Класифікація вітамінів
Залежно від розчинності вітаміни поділяються на дві групи:
1. Розчинні в жирах або жиророзчинні (A, D, E, K, Q, F), 2. Розчинні у воді або водорозчинні (вітаміни групи В, С, Н, фолієва кислота та ін)
Жиророзчинні вітаміни
Вітамін А (ретинол) - антіксерофтальміческій.
Вивчення розпочато в 1909 році, а відкритий він у 1933 році.
Хімічна природа. Вітамін А є циклічним ненасиченим одноатомних спиртів.
СН 3 СН 3
З СН 3 СН 3
Н 2 С С - СН = СН - С = СН - СН = СН - С = СН - СН 2 ОН
Н 2 С С - СН 3 Ретинол
СН 2
Якщо замість групи ОН буде альдегідна група - СН = О, то буде ретиналь. Бічна ланцюг може перебувати в цис - і транс - положеннях.
Біологічна роль вітаміну А:
1.Вітамін А бере участь в зорових процесах. У вигляді альдегідного похідного (ретиналя) він входить до складу складного білка родопсину - зорового пурпура паличок сітківки ока. Родопсин сприймає зорові імпульси, світло, в основному УФ і сині промені. При поглинанні світло в родопсину цис-ретиналь ізолюється в транс - ретиналь. Цей перехід подається нервових закінченнях, а ті в зорові області великих півкуль головного мозку. При гіповітамінозі А розвивається «куряча сліпота», так як не буде синтезуватися білок родопсин.
2.Вітамін А стимулює обмін сірковмісних речовин, оберігає епітеліальні клітини від ороговеванія, це клітини, що вистилають кон'юнктиву ока, травного тракту, мочепроводящую систему. При сухості рогівки ока виникає захворювання - ксерофтальмія, повне ороговеваніе буде називатися кератофтальмія.
Джерела вітаміну А
Вітамін А міститься тільки в тваринних продуктах. Особливо багаті ним риб'ячий жир, вершкове масло, печінка. У рослинних кормах міститься провітамін А - каротин, які в організмі тварин під дією ферментів каротінази перетворюється на вітамін А. більш активний каротин в різнотрав'я, сіні, менш активний в кукурудзі. Руйнується при тривалій сушці сіна (при пересушуванні).
Джерелом каротину є морква, шипшина, червоні помідори, абрикоси, солодкий перець.
Вітамін А і каротин всмоктуються слизовою оболонкою тонких кишок і через ворітну вену надходять у печінку, а потім з неї в інші органи і тканини. У печінці затримується до 90% загальної кількості вітаміну А.
При гіповітамінозі А спостерігаються: ксерофтальмія (сухість рогівки), кератофтальмія (поверхневі зміни рогівки), ураження сечових шляхів, дихального і травного тракту, що супроводжується розвитком легеневих та шлунково - кишкових захворювань, особливо телят і поросят. Сухість шкіри і слизових оболонок сприяє проникненню в організм хвороботворних мікробів, веде до виникнення дерматитів, бронхітів і катарів дихальних шляхів. Оскільки вітамін А захищає від цих інфекційних захворювань, то тому він відноситься до групи антиінфекційних вітамінів.
При гіповітамінозі також розвивається куряча сліпота, спостерігається набряклість кінцівок. А-гіповітамінозних яйця характеризуються малим відсотком виводимості курчат (60-70%) і загибеллю їх в перші дні життя.
Вітаміни групи D - (кальциферол) - антирахітичним вітаміни.
До них належать вітаміни D 2 і D 3. У рослинах синтезується вітамін D 2 з ергостеролу під дією УФ-променів, які розривають кільце В.
CH 3 CH 3
CH 3 CH - CH = CH - CH - CH - CH 3 УФ - промені
CH 3 D CH 3
Ергостерол
HO
CH 3
CH 3 CH - CH = CH - CH - CH - CH 3
CH 2 CH 3 CH 3
Вітамін D 2 (ергокальциферол)
HO
В організмі синтезується вітамін D 3 з похідного холестеролу - 7 - дегідрохолестерола під дією УФ - променів, в підшкірній клітковині, куди він потрапляє з печінки.
CH 3
CH 3 CH - CH 2 - CH 2 - CH 2 - CH - CH 3 УФ - промені
CH 3 CH 3
7 - дегідрохолістерол
HO
CH 3
CH 3 CH - CH 2 - CH 2 - CH 2 - CH - CH 3
CH 2 CH 3
Вітамін D 3 (холекальциферол)
HO
Холістерол синтезується в печінці, 7 - дегідрохолістеріли з печінки потрапляють в підшкірні шари і під дією УФ - променів з них утворюється вітамін D 3. Ці УФ - промені руйнують кільце В. Це кільце має подвійні зв'язки, електрони можуть відтягуватися на групу СН 3 та розривати зв'язок між 9 і 10.
У хімічному відношенні вітаміни D 2 і D 3 відносяться до класу поліциклічних ненасичених одноатомних спиртів. В основі лежить стероидное кільце - циклопентанпергидрофенантрен.
Опромінювати тварин треба влітку в ранкові години. Взимку використовують кварцові лампи, так як вони пропускають УФ - промені, навіть ртутно-кварцові. Тварина треба опромінювати тим, де мало вовни (морду, вим'я), так як де багато вовни, УФ - промені будуть розсіюватися. Рекомендується іноді опромінювати корму.
Біологічна роль вітаміну D:
1. Стимулює біосинтез кальцій - транспортного білка (Са 2 + - транспортного білка), які в свою чергу стимулює всмоктування кальцію, тобто транспорт кальцію (Са 2 +) через апікальну мембрану (звернену до просвіту кишечника) в клітину (ентероціт - клітини тонкого відділу кишечника 12 - палої кишки). Таким чином вітамін D 3 стимулює всмоктування Са 2 + в тонкому відділі кишечника.
2. Вітамін D стимулює відкладення Са і Р в кістковій тканині. Регулює співвідношення Са / Р в сироватці крові, яке до норми залишає 2 / 1. Ця регуляція здійснюється за участю гормонів паращитовидної залози.
3. Вітамін D стимулює зворотне всмоктування (реадсорбції) фосфору з первинної сечі в кров і цим зберігає Р в організмі.
Таким чином вітамін D стимулює, підвищує засвоюваність солей Са і Р, відкладення їх у кістки і регулює співвідношення Са / Р в крові.
Джерела вітаміну D - риб'ячий жир, вершкове масло, жовток курячого яйця, печінка риб і тварин, тобто корми тваринного походження.
Гіповітаміноз D супроводжується розвитком у молодняку тварин рахіту, а у дорослих тварин - остеодистрофії або остеомаляції (порушення кісткової тканини), повне розсмоктування останніх хвостових хребців у корів, розхитування зубів, потовщення суглобів і тд.
У хворих на рахіт поросят спочатку з'являються судоми та порушення апетиту, що призводить до розладів травлення. Потім розвивається клінічна картина рахіту з різноманітними змінами в кістках та суглобах. У овець при D - гіповітамінозі спостерігається поряд з рахітом уповільнення приросту довжини вовни і погіршення її якості. У птаха сповільнюється формування кісток і відкладення в них солей Са і Р.
В організмі вітамін D 3 активується, перетворюючись на 1,25 - діоксіхолекальціферол. Тільки в цьому стані він активний, тобто саме в такій формі він здійснює антирахітичним дію.
Вітамін Е (токоферол) - антістерільний вітамін, антиоксидант.
Вітамін розмноження. Tokus - потомство, phero - несучий (нести). Щури, які отримували тільки молоко, добре розвивалися в молодому віці, але в зрілому - таке харчування порушувало здатність до відтворення - викликало безпліддя. При додаванні до таких дієт силосу і зародків пшениці вагітність проходила нормально, і народжувався приплід. Таким чином встановлено існування вітаміну Е. у харчових продуктах знайдені α, β, γ - токофероли. Більшої біологічну активність має α-токоферол.
Хімічна природа вітаміну Е. В основі лежить гетероциклическое хромановие кільце (жовтого кольору). У хімічній структурі α - токоферолу розрізняють залишки бензопіран і гексадекана.
СН 3
Про СН 3 СН 3 СН 3 СН 3
Н 3 С - С - (СН 2) 3 - СН - (СН 2) 3 - СН - (СН 2) 3 - СН - СН 3
Залишок гексадекана
АЛЕ -
2,5,7,8 - тетраметил - 2 (4 ', 8', 12 '- тріметілтрідекін) - 6 - оксіхромон
СН 3
залишок бензопіран
Біологічна роль вітаміну Е.
Вітамін Е є одним з найсильніших природних антиоксидантів, що оберігає від окислення жири та інші легко окислюються з'єднання. Він затримує окислення ненасичених жирних кислот, які входять до складу мембран, зокрема фосфоліпідних. Від наявності цих кислот залежить плинність мембран. При нестачі вітаміну Е на мембранах можуть йти перекисні процеси. Вітамін Е захищає від окислення бічний ланцюг вітаміну А. тому при гіповітамінозі Е може розвиватися гіповітаміноз А. Вітамін Е активує молекулярний кисень і цим стимулює окислювально - відновні реакції.
Вітамін Е нормалізує процеси клітинного дихання, беручи участь в перенесенні електронів. Вітамін Е необхідний для нормального функціонування м'язів, клітин печінки, нервової системи і ряду ендокринних залоз. Вітамін Е має антивітаміни - це ненасичені жирні кислоти, чотирихлористий вуглець, піридин, сульфаніламідні препарати.
Синергістом вітаміну Е (речовина, що діє в одному напрямку) є селен-мікроелемент.
Гіповітаміноз Е супроводжується головним чином порушенням функції розмноження. При цьому відбуваються розсмоктування плоду, переривання вагітності, порушення сперматогенезу, тобто клітини сперматозоїдів матимуть дистрофічні зміни, якось пов'язане з порушенням ліпідного обміну, особливо в мембранах, де буде відбуватися окислення ненасичених жирних кислот, що входять до їх складу, внаслідок чого мембрана буде втрачати плинність, пластичність, пружність, буде деформуватися. Ці сперматозоїди будуть втрачати рухливість і цією спермою не можна осеменять.
У жіночих особин яйцеклітина буде нормальна, здатна до запліднення, але порушення буде починатися на стадії розвитку плода, внаслідок чого деформації мембрани. У результаті клітина почне розсмоктуватися, що буде супроводжуватися мимовільним абортом, тобто викиднем.
Крім того, при гіповітамінозі Е спостерігається м'язова дистрофія, ожиріння печінки, анемія, дегенерація спинного мозку і параліч кінцівок і інші патологічні явища.
При гіповітамінозі Е порушується обмін м'язових білків і небілкових азотовмісних речовин; підвищується виділення з сечею креатиніну і деяких амінокислот; змінюються фізико-хімічні властивості м'язового білка міозину, знижується м'язова збудливість.
Е - гіповітамінозних міодистрофія супроводжується розвитком у молодняку тварин біо-мишеной хвороби, тобто м'язи набувають білого кольору. Забарвлення м'язів залежить від наявності білка міоглобіну, а при авітамінозі Е цей білок не утворюється. На синтез міоглобіну впливає більшою мірою селен, який потрібно комбінувати з вітаміном Е і не допускати дефіциту цього мікроелемента в раціоні.
Джерела вітаміну Е
Вітамін Е міститься у всіх рослинних кормах і дріжджах, особливо багато його в рослинних оліях (соняшниковій, кукурудзяній, бавовняному, соєвому, конопляній тощо), салаті, капусті, ягодах шипшини.
Вітамін Е синтезується мікрофлорою травного тракту (у рубці, товсто відділі кишечнику). Всмоктується в тонкому відділі кишечника і депонується потім у печінці, жировій та м'язовій тканинах, міокарді, наднирниках, селезінці, плаценті і тд.
Вітамін К (філлохинон) - антігеморрагіческій
(Від грец. «Гайм» - кров і «Рагг» - прорив-кровотеча, крововилив, вихід крові з судин).
У 1929 році Дам вперше спостерігав у курчат, що утримуються на синтетичної дієті, крововиливи в травному тракті, м'язах і в підшкірній клітковині. У цей раціон входили: крохмаль - 66%, казеїн - 18%, соляна суміш - 4,5%, дріжджовий екстракт - 10%, клітковина - 2,5%. Джерелом вітаміну А і D служив риб'ячий жир. Заміна крохмалю сумішшю зерна злаків захищала курчат від розвитку у них геморагій. Таким чином, було встановлено антигеморологічні речовина, що міститься в зернах злаків. Дам назвав його вітаміном К, тобто викликають коагуляцію, так як вітамін К впливає на згортання крові.
Хімічна природа вітаміну К. вітамін К представлений декількома вітамерамі. Всі вони є похідними 2 - метил - 1,4 - нафтохінону. Вітамін К 1 є 2 - метил -1,4 - нафтохінон, що містить в положенні 3 бічний ланцюг, представлену гнотовим радикалом, які мають 20 атомів вуглецю і одну подвійну зв'язок.
Про
- СН 3
СН 3 СН 3 СН 3 СН 3
- СН2 - СН = С - (СН 2) 3 - СН - (СН 2) 3 - СН - (СН 2) 3 - СН - СН 3
гніт
О 2-метил - 3 - гніт - 1,4 - нафтохінон
Нафтохінон
Вітамін К 2 відрізняється від вітаміну К 1 будовою бічного ланцюга, в положенні 3. На відміну від природних вітамінів К 1 і К 2, синтезуються в зелених рослинах і деякими мікроорганізмами, у синтетично отриманого вітаміну К 3 відсутній бічний ланцюг в положенні 3.
Про
- СН 3 Вітамін К 3 також має високу антігеморрагіческій
Активністю.
Про
Вітамін К 3
На основі вітаміну К 3 синтезований ряд сполук, що володіють високою антігеморрагіческій активністю (вікасол, сінкавіт та ін.) Існує ряд речовин, які мають антивітамінами властивостями по відношенню до вітаміну К - це дикумарол, саліцилова кислота та ін На відміну від вітаміну До його антивітаміни затримують згортання крові, тому вони застосовуються в клініці, при підвищеної згортання крові. При введенні дікумарола у тварин відзначається значне зниження у крові концентрації тромбіну.
Біологічна роль вітаміну К.
Вітамін До стимулює синтез білка - протромбіну в печінці. Потім протромбін надходить у кров, де під дією тромбокінази (ферменту) перетворюється в тромбін, під дією якого відбувається згортання крові внаслідок перетворення фібриногену в фібрин. Отже, вітамін К бере участь у згортанні крові непрямим шляхом.
Вітамін К бере участь в (тканинному диханні) окисно - відновних реакціях, таких як: переносник електронів (за своєю структурою він дуже близький до вітаміну Q). Вітамін К забезпечує оновлення білків, включаючи ряд ферментів, а також синтез деяких біологічно активних речовин небілкової природи (сератоніна, гістаміну, ацетилхоліну).
Вітамін К, подібно до інших жиророзчинних вітамінів входить до складу ліпідної фракції клітинних і субклітинних мембран і тим самим має істотне значення для їх нормального функціонування.
Гіповітаміноз До супроводжується зниженням згортання крові, крововиливами, які особливо характерні дл птахів, у яких слабо розвинена мікрофлора травного тракту і вітамін К там не синтезується.
При гіповітамінозі До можуть виникати і нервові синдроми, коли відбувається крововилив в головний або спинний мозок, зокрема, у птахів, і спостерігаються судоми.
Джерела вітаміну К.
Вітамін К міститься у всіх рослинних кормах, дріжджах, з продуктів тваринного походження ним багата печінка. Синтезується вітамін К мікрофлорою травного тракту.
Вітамін Q (убіхінон)
Є похідним хінону, у якого в ядрі міститься одна метильная і дві метоксільние групи, а в бічному ланцюзі ізопрена угруповання, що складається з 6-10 молекул.
Про
міток-
сильні СН 3 - О - - СН 3
групи СН 3
СН 3 - О - - (СН 2 - СН = С - СН 2) n Н
ізопрен
Про
Біологічна роль вітаміну Q. Входить як кофермент до складу електронпереносящіх білків (хромопротеінов) внутрішніх мембран мітохондрій. Здійснює перенос електронів в цитохромної ланцюга, тобто бере участь в окислювально - відновних процесах в організмі.
Міститься вітамін Q в тканинах тварин, рослин і мікроорганізмів.
Вітамін F (ненасичені жирні кислоти)
Це лінолева, ліноленова, арахідонова та інші кислоти, які не синтезуються в тканинах тварин, тобто є незамінними (синтезуються тільки в рослинах).
Це незамінні ненасичені жирні кислоти беруть участь в утворенні простагландинів - клітинних гормонів, які є регуляторами клітинної проникності, відіграють велику роль у регулюванні міжклітинного обміну.
Гіповітаміноз F супроводжується порушенням обмінних процесів. При гіповітамінозі F спостерігається сухість та лущення шкіри, випадіння волосся і розвиток дерматитів. Затримується ріст молодняку, порушується відтворна функція у тварин, знижується молочна продуктивність.
Джерелами вітаміну F для тварин є рослинні корми, макуха та ін
Всі жиророзчинні вітаміни за своєю хімічною природою є ліпідами.
Список використаної літератури
Кучеренко М.Є. Біохімічний довідник / Н.Є. Кучеренко, Р.П. Виноградова, А.Р. Литвиненко и др. - К.: Вища шк., 1978.
9. Сорвачев К.Ф. Біологічна хімія / К.Ф. Сорвачев. - М.: Просвещение, 1971.
10. Кольман Я. Наочна біохімія: Пер. з йому. / Я. Кольман, К.-Г. Рем. - М.: Мир, 2000.