2.8. ВІТАМІНИ І МІНЕРАЛЬНІ РЕЧОВИНИ ФУНКЦІОНАЛЬНИХ ХАРЧОВИХ ПРОДУКТІВ

 

Вітаміни — це низькомолекулярні органічні сполуки з високою біологічною ді- єю, необхідні для нормальної життєдіяльності організму в дуже малій кількості. Вони не синтезуються в організмі людини або накопичуються в незначній кількос- ті. Ендогенний синтез деяких із них, що здійснюється мікрофлорою тонкої кишки, не може задовольнити потребу організму у вітамінах і тому потрібне постійне над- ходження їх з продуктами харчування.

Вміст вітамінів у продуктах харчування не перевищує 10—100 мг на 100 г про- дукту. Вони приймають участь в обміні речовин, переважно регулюючи окремі біо- хімічні й фізіологічні процеси. Переважно необхідні для забезпечення механізмів ферментативного каталізу, нормального обміну речовин, підтримки гомеостазу, біохімічного забезпечення всіх життєвих функцій організму.

Відомо близько 30 вітамінів і вітаміноподібних речовин. До вітаміноподібних речовин відносять сполуки, які на відміну від вітамінів синтезуються, виконують ще й пластичні або енергетичні функції. Вони біологічно активні й проявляють лі- кувальний ефект за багатьох захворюваннях. За фізико-хімічними властивостями вітаміни поділяють на дві групи: водо- і жиророзчинні.


До водорозчинних вітамінів належать вітаміни С, РР, групи В, а також вітаміно- подібні сполуки — холін, ліпоєва кислота та ін. Вони добре розчиняються у воді і не розчиняються в жирах. В організмі ці вітаміни не депонуються, хоча частина з них синтезується мікрофлорою кишок. Основна біологічна роль їх полягає в тому, що більшість із них входить до складу ферментних систем, виконуючи кофермент- ні функції.

Вітамін  С в організмі людини приймає участь в окислювально-відновних про- цесах як антиоксидант, у процесах тканинного дихання, поліпшує засвоюваність заліза, бере участь у забезпеченні біосинтезу нуклеїнових кислот, білків та інших сполук. Вітамін С підтримує в здоровому стані кровоносні судини, шкіру й кістко- ву тканину, нормалізує діяльність імунної, ендокринної та центральної нервової си- стем, сприяє кровотворенню та знешкодженню й виведенню сторонніх сполук чи отрут.

Добова потреба дорослої людини в аскорбіновій кислоті становить 50—70 мг. Найбільша кількість її міститься в шипшині, чорній смородині, полуницях, грець- ких горіхах, печінці та ін.

До вітамінів групи В відносяться: тіамін, рибофлавін, ніацин, піридоксин, фолі-

єва кислота.

Тіамін (вітамін  В1) бере участь в обміні вуглеводів і забезпеченні енергією нер- вової та м’язевої систем. Високу біологічну активність має похідне тіаміну тіамін- пірофосфат. Добова норма вітаміну В1 становить 2—3 мг для дорослих і 0,5 мг — для дітей і підлітків.

Джерелом вітаміну В1 є різноманітні овочі й фрукти, а також м’ясо та печінка. Особливо багато його у висівках пшениці й рису, пекарських і пивних дріжджах, у бобових та зернових культурах.

Рибофлавін (вітамін  В2) приймає участь в обміні жирів і забезпеченні організму енергією. Вітамін В2 активізує процеси біологічного окислення. Потреба у вітаміні В2 для дорослих становить 2,5—3,5 мг, для дітей — від 1 до 3 мг на добу. Значна кіль- кість цього вітаміну міститься у дріжджах, яєчному жовтку, молочних продуктах.

Вітамін  В6 (піридоксин) — бере участь у процесах кровотворення, забезпеченні діяльності нервової системи, нормального стану шкіри, волосся, нігтів, кісткової тканини. Добова потреба дорослої людини становить 2—4 мг вітаміну В6. Найбі- льше його міститься в пшеничних зародках і висівках, дріжджах, пшениці.

Ніацин (вітамін  В5, РР, нікотинова кислота, нікотинамід) активізує окислюва- льно-відновні реакції вуглеводно-енергетичного обміну, регулює вміст холестери- ну, водно-мінеральний обмін, діяльність нервової й серцево-судинної систем. По- треба  дорослої  людини  у  ньому  становить  15—25  мг  на  добу,  міститься  у продуктах тваринного й рослинного походження — печінці, нирці, молочних про- дуктах, висівках, дріжджах та ін.

Фолієва кислота є складовою частиною комплексу вітамінів групи В. Біологічне значення фолієвої кислоти зумовлене тим, що її активна форма (тетрагідрофолієва кислота) у вигляді коферменту входить до складу ферментних систем, які каталі- зують перенесення одновуглецевих фрагментів від одних сполук на інші. Особливо важливим є переміщення метильних, оксиметильних та формільних груп, які вико- ристовуються для синтезу різноманітних сполук. Позитивна дія фолієвої кислоти щодо відновлення в організмі запасів ліпотропних сполук. Фолієва кислота при- ймає участь у синтезі азотних сполук, які входять до складу нуклеїнових кислот. Вона необхідна для поділу клітин, росту й розвитку всіх органів і тканин, особливо нормального розвитку зародку й плоду, здійснення процесів кровотворення.


Добова потреба людини у фолієвій кислоті становить 0,2—0,3 мг. Найбільше фолієвої кислоти виявлено у дріжджах, печінці, м’ясі, картоплі, капусті.

До групи жиророзчинних вітамінів відносяться вітаміни А, Е, D і К.

Вітамін  А (ретинол) є одним із основних вітамінів росту. Він підтримує в здоро-

вому стані слизові оболонки органів дихання, шлунково-кишкового тракту, репроду-

ктивних і статевих органів. Ретинол підвищує активність імунної системи організму,

але найбільш специфічна функція його — активізація функцій органів зору. Добова

потреба дорослої людини у вітаміні А становить 0,75—1,5 мг. Він міститься у проду-

ктах тваринного походження: риб’ячому жирі, печінці кита й тріски.

Каротин як провітамін А зустрічається у багатьох рослинних продуктах: моркві,

абрикосах, перці. гарбузах та ін.

Вітамін            Е          (токоферол) —           відіграє            важливу          роль    в          окислювально-

відновлювальних процесах організму, переміщенні електронів дихальним ланцю-

гом. Біологічна роль токоферолів зумовлена тим, що вони характеризуються анти-

оксидантними властивостями й запобігають надмірному окисленню ліпідів в орга-

нізмі й утворенню перекисів ліпідів та накопиченню в тканинах вільних радикалів,

які проявляють високу активність і шкідливо впливають на тканини організму. До-

бова потреба токоферолів у межах 20—30 мг. Вітамін Е міститься виключно у про-

дуктах рослинного походження (зародки, олія, салат, петрушка, зелений горіх).

Вітамін  D (кальциферол) є необхідним для засвоювання організмом кальцію й

фосфору, формування і нормального розвитку скелету і зубів. Він зумовлює проце-

си кальцифікації кісткової тканини, бере участь у синтезі в кишках специфічного

кальційзв’язуючого білка, який сприяє переміщенню кальцію через слизову оболо-

нку кишок. Добова потреба у вітаміні D становить 0,0025—0,01 мг. Вітамін D зу-

стрічається у продуктах тваринного походження (в жирі печінки морських і прісно-

водних риб, ікрі, коров’ячому маслі, жовтку яйця).

В цілому вітаміни посилюють захисні реакції організму у несприятливих зовні-

шніх умовах, сприяють поліпшенню фізіологічних функцій організму. Фізіологічна

дія вітамінів і антиоксидантів наведена на рис. 2.11.

Коензим Q10 (СоQ10) — це вітаміноподібна сполука, яка виявлена в більшості

рослинних і тваринних клітинах. Вона також синтезується в організмі людини із

амінокислоти тирозину із-за чого її не відносять до вітамінів, хоча її роль у метабо-

лічних процесах організму аналогічна вітамінам. Щоденно в організм людини з

їжею надходить близько 3—5 мг, в основному з м’ясом і рибою. До 95 % енергії

організму активується за участю СоQ10, який незамінний для функціонування ор-

ганізму, але для нього поки що не визначені рекомендовані норми споживання, які

встановлені для вітамінів та мінералів.

Більше 35 років СоQ10 застосовують у лікуванні різних серцево-судинних за-

хворювань. Вчені пов’язують його роль у функціонуванні серцево-судинної систе-

ми з його антиоксидативними функціями і здатністю підвищувати синтез енергії в

серце.

Завдяки  останнім  досягненням  науки  й  технології  спеціалісти  швейцарської

компанії DSM Nutritional Products (раніше відомої як  «Рош Вітаміни») вдалося

отримати із кристалічного коферменту Q10 фармацевтичної якості нові високотех-

нологічні форми СоQ10, які спеціально призначені для таблетування і створення

функціональних продуктів харчування. Ці форма характеризуються високою біодо-

ступністю і стабільністю, технологічні для використання в різних галузях харчової

промисловості. Завдяки унікальним властивостям коферменту Q10 кількість ідей і

концепцій щодо створення нових привабливих для споживачів продуктів необме-

 

жена, зокрема енергетичні, продукти для спортсменів, для жінок і підтримання їх привабливості, для профілактики серцево-судинних захворювань, продукти, які уповільнюють старіння, антиоксидантні та ін.

Мінеральні речовини є структурною та функціональною основою існування жи- вих систем, забезпечують нормальний перебіг метаболічних й енергетичних проце- сів, підтримання показників гомеостазу організму, стимулюють нормальне функці- онування серцево-судинної, нервової, м’язової, кровотворної систем.

Більшість хімічних елементів у тканинах і рідинах організму утворює комплек- сні сполуки з біополімерами (білками, нуклеїновими кислотами), які виконують роль біолігандів (наявність у їх складі молекул різних функціональних груп, здат- них до утворення координаційних зв’язків з іонами металів).

Залізо в числі мікроелементів відіграє важливу роль в організмі людини, яка зводиться до участі його в кровотворенні й тканинному диханні. В організмі люди- ни міститься 2—5 г заліза, з яких близько 70 % входить до гемоглобіну, 4—5 % — до міоглобіну, яке називають геміновим залізом. Крім того, в організмі міститься негемінове залізо у вигляді залізобілкового комплексу — ферритину. Фізіологічна потреба в залізі у дітей першого року життя становить 6—10 мг на добу, в підлітко- вому періоді — 12 мг, у чоловіків — 10 мг, у жінок — 18 мг (у період вагітності —

30—36 мг).

Кальцій становить близько 2 % маси тіла. Майже 97 % його міститься в кістках

у вигляді нерозчинних солей фосфорної кислоти. Решта знаходиться в іонному ви-

гляді, а також у комплексі з білками альбумінової фракції у всіх тканинах і рідинах

організму. Невелика кількість міститься в крові у вигляді хлориду кальцію. Солі

кальцію відіграють важливу роль у регуляції процесів скорочення м’язів, згортанні

крові, у формуванні опірних покривних тканин.


Кальцій відноситься до елементів, які погано всмоктуються в організмі людини і це відбувається у тонкій кишці за участю специфічних механізмів, які залежать від наявності вітаміну D. Добова потреба у кальції — 0,1—0,2 г.

Магній міститься в плазмі крові, в органах і тканинах. Основна його частка вхо- дить до складу кісткової тканини, де знаходиться у вигляді фосфатів. Магній при- ймає участь у реакції фосфорилювання глюкози під час перетворення вуглеводів й отримання енергії, в обміні жирів і ліпоїдів — сприяє зниженню рівня холестерину в крові за умов гіперхолестеринемії. Магній підтримує структури органел (рибо- сом, мітохондрій), є необхідним для функціонування багатьох ферментних систем. Рекомендована фізіологічна норма магнію становить 400 мг на добу.

Фосфор в організмі міститься у складі органічних і неорганічних сполук. Каль- цієві солі фосфору входять до складу кісткової тканини, виконуючи структурну функцію. У кістковій тканині зосереджено понад 75 % фосфору. Значна його кіль- кість входить до складу біополімерів клітин — білків, нуклеїнових кислот, ліпідів. Частина фосфору міститься у макроенергетичних сполуках, які беруть участь в енергетичному обміні організму (АТФ, АДФ, АМФ, креатинфосфат).

Цинк є необхідним елементом у формуванні поведінки реакцій людини. Йому належить важлива роль у процесах утворення кісток, заживленню ран, регуляції синтезу колагену, пролонгуванні дії інсуліну. Цинк входить до складу багатьох фе- рментів (більш ніж 200), які приймають участь в обмінних реакціях. В організмі мі- ститься 1,5—2 г цинку. Добова потреба в ньому складає 13—14 мг.

Йод — життєво необхідний мікроелемент. Вміст його в організмі становить 25 мг. Найбільша кількість йоду (15 мг) концентрується у щитовидній залозі, решта — в печінці, нирках, крові, мозку, відповідно 10—6—16—5 %. Основна біологічна дія йоду — участь у синтезі гормонів щитовидної залози (тироксину і трийодтироніну). Йод впливає на водно-сольовий обмін, окислювально-відновлювальні процеси, фа- гоцитарну активність лейкоцитів, позитивно впливає на фізичний та психічний роз- виток. Добова потреба в йоді здорової людини складає: 50 мкг — для дітей у перші

12 місяців життя, 90 мкг — для дітей від 2 до 6 років, 120 мкг — для дітей від 7 до

12 років, 150 мкг — для дорослих (від 12 років і старше), 200 мкг — для вагітних і

матерів годувальниць.