Вітаміни та їх роль в організмі тварин

1) Вітаміни - це група низькомолекулярних органічних речовин різної хімічної природи, необхідних у для існування живого організму в дуже малих кількостях порівняно з основними продуктами харчування.

Природним джерелом вітамінів є переважно рослини. Людина і тварина одержують вітаміни з рослинною їжею або через продукти тваринного походження: молоко, м'ясо, яйця.

Розрізняють водорозчинні (В₁, В₂, В₆, В₁₂, В_с, Н, С, холін та інші) та жиророзчинні (А, D, Е, К, F, убіхінон).

Термостабільні, стійкі до зміни рН середовища, можуть відкладатися тканинах живого організму, виконують пластичні функції, формують розвиток ембріонів (вітамін Е), приймають участь в утворенні та регенерації кісткової тканини (вітамін О), звертання крові —вітамін К.

2) Відсутність вітамінів у кормах або порушення процесів їх засвоєння призводить до авітамінозів, недостатнє надходження в організм - до гіповітамінозів, надлишок у кормах - до гіпервітамінозів. Це негативно позначається на багатьох реакціях обміну речовин, призводить до уповільнення процесів росту і розвиток тварин, зниження рівня продуктивності і зменшення опірності організму до захворювань.

Вітаміни є регуляторами обміну речовин. З багатьох вітамінів у

організмі утворюються ферменти - біокаталізатори, з допомогою яких

здійснюються реакції обміну речовин.

3) Жиророзчинні: вітамін А

Хімічна будова:

Циклічний ненасичений одноатомний спирт, кристалічна речовина блідо-жовтого кольору, ігольчатої форми, термостабільна, руйнуються при дії світла.

Обмін вітаміну А організмі:

Надходить з кормами у травний канал, ефіри вітаміну А гідролізуються до активної форми вітаміну А - ретинолу та вищих жирних кислот. Гідроліз каротинів здійснюється каротиназою, ефірів - естеразом підшлункового та кишкового соків, емульгування жовчю. Вітамін А і частина каротинів всмоктується слизовою оболонкою тонкої кишки, потім через кровоносну та лімфатичну системи надходять у печінку, з неї - в інші органи і тканини, де використовується для структурних і метаболічних потреб.

Значення вітаміну А.

Незамінний компонент плазматичної мембрани і виконує функції рецептора речовин сигналів, які стосуються диференціювання і морфогенезу. При А-вітамінній недостатності уповільнюється біосинтез глікогену і прискорюється гліколіз, порушується обмін різних груп глікозамінгліканів, уповільнюється біосинтез білків, зменшується вміст ліпідів. Також впливає тканинне дихання і енергетичний обмін. Винятково важлива роль вітаміну А для зору.

Вітамін D

До групи входять вітамін D₁ і (ергокальциферол) та вітамін D₂ (полікальціферол).

Хімічна будова. Вони є похідними вуглеводу циклопентану, D₁ D₂ мають попередників: ергостерин, що міститься у рослинних кормах і дріжджах та 7-дегідрохолестерин, який утворюється в тканинах тварин з холестерину. Обидва попередника перетворюються на вітаміни в підшкірній жировій клітковині під впливом ультрафіолетового опромінення.

Вітамін D - безбарвна кристалічна речовина з невисокою температурою плавлення, не розчиняється у воді, але розчиняється в жирах і органічних розчинниках, при нагріванні до 125 °С розкладається.

Природні джерела: тварини одержують чистий вітамін D та у вигляді його попередників. Найбільше ергостерину міститься в пекарських дріжджах (до 2% сухої маси), дещо менше - в кормових.

Обмін в організмі: вітамін D всмоктується в тонкій кишці. Процес всмоктування стимулюється наявністю в раціоні жирів і в хімусі - жовчі. Через лімфатичну систему у вигляді хіломікронів і біокомплексів вітамін Dпотрапляє в загальне кровоносне русло, потім у печінку. Частина вітаміну зв'язується з a₂-глобулінами і переноситься в тканини. Основним депо вітаміну D є шкіра, де його міститься у 2-3 рази більше, ніж у печінці і крові.

Значення в обміні – речовин: вітамін D бере участь у регуляції співвідношення кальцієвого та фосфорного обміну у крові, стимулює їх всмоктування, підвищує проникність оболонки кишечнику, сприяє переносу іонів Са²⁺ від стінки кишок у плазму крові і від плазми крові в кісткову тканину, активує діяльність лужної фосфатази в місцях скостеніння і підтримує в плазмі крові на певному рівні добуток концентрації

[Са²⁺][HРО₄^2- ]. Вітамін D збільшує затримку іонів Са²⁺ кістковою тканиною, засвоєння сірки хондроцитами під час утворення хрящової тканини. При зменшенні вмісту іонів Са²⁺ в крові вітамін D прискорює їх перехід з кісток у кров.

Застосування: препарат вітаміну D використовують з профілактичною і лікувальною метою. Вітамін D рекомендується при рахіті, остеопорозі, остеомаляції, тетанії, переломах кісток, дерматитах у поєднанні з ультрафіолетовим опроміненням тварин.

Вітамін Е

Вітамін Е охоплює групу природних і синтетичних речовин, що мають різний ступінь Е-вітамінної активності і називаються токоферолами. Відкритий у 1922р. Як біологічний фактор, що запобігає безпліддю тварин, тому його називають ще вітаміном розмноження.

Вітамін Е синтезується у рослинах , дріжджах, водоростях, деяка кількість накопичується у м'ясі, салі, молоці.

Обмін в організмі: до 80% вжитого з кормом вітаміну Е всмоктуються в тонкій кишці. Депонується в печінці, жировій тканині, менше - у м'язовій, міокарді, надниркових залозах, селезінці, плаценті. В гепатоцитах і клітинах слизової оболонки кишок пацюків, наприклад, 50-60% а-токоферолу сконцентровано в мітохондріях.

Хімічна будова: в основі молекули є хроманове ядро і залишок спирту фітолу. Вітамін представлений трьома вітамерами a-, b-, g-токоферолами.

Значення в обміні: сприяє біосинтезу білків, впливаючи на утворення молекули і-РНК. З наявністю в клітинах вітаміна Е пов'язана активність ферментів, які містять сульфгідрильні групи. Він бере участь у клітинному диханні як переносник електронів.

Застосування: при лікуванні м'язової дистрофії , порушенні функції статевого апарату, білом'язової хвороби молодняка. Запобігає епідемічним абортам корів, усуває парези і паралічі птахів. Стабілізують масляні розчини вітамінів А і D запобігають згіркненню масел.

Вітамін К

Складається з 2 природних форм - вітаміну К, (філохінону) і вітаміну К₂ (фарнохінону).

Хімічна будова: вітамін К - похідні нафтохінону з ізопреноїдними бічними ланцюгами різної довжини. Вітамін К₁ включає ядро нафтохінон і залишок фітолу, вітамін ІС, відрізняється будовою бічного ланцюга.

Вітамін К₁ - жовта оліїста рідина, нерозчинна у воді, нестійка при нагріванні в лужному середовищі та при ультрафіолетовому опроміненні.

Вітамін К₂ - жовті кристали, температура плавлення 54°С, не розчиняються у воді, але розчиняються в органічних розчинниках.

Обмін в організмі: вітамін К всмоктується разом з ліпідами в краніальних ділянках тонкої кишки. Ці процеси активуються жовчю. 25-50% введеного в організм вітаміну депонуються в мікросомах печінки. Частина вітаміну депонуються в тканинах міокарда, селезінки, в ретикулоендотеліальній системі. Метаболіти вітаміну К виділяються переважно з сечею, частково - з калом.

Значенняя для обміну речовин: вітамін К бере участь у біосинтезі компонентів, необхідних для зсідання крові. Він бере участь у перенесенні електронів від відновленого НАДФ*Н₂ на молекулярний кисень через систему цитохромів. Бере участь в окислювальному фосфорилюванні. Стимулює біосинтез білків крові - альбумінів і глобулінів, ферментів амілази, пепсину, трипсину. Запобігає токсичній дії вітаміна А при гіпервітамінозі.

Застосування: препарати вітаміна К (метинон, вікасол) призначають тваринам при гепатитах, кровотечах, хронічних виразках, отруєннях дикумарином.

Вітамін F

Є комплексом ненасичених жирних кислот, які не можуть синтезуватися в організмі тварин. Це ліноленова, лінолева та арахідонова кислоти.

Xімічна будова: для ненасичених жирних кислот, що входять до склад вітаміну F, характерні подвійні зв'язки.

Вітамін F - це безбарвні оліїстої консистенції рідини, які не розчиняються у воді і розчиняються в органічних розчинниках, киплять при високих температурах (лінолева - при 182 °С, ліноленова - при 184 °С)

Обмін в організмі: вітамін F надходить в організм складі жирів корму. Перетравлювання і всмоктування їх аналогічне перетравлюванню і всмоктуванню жирів. Відкладається в печінці, потім з кров'ю надходить у різні тканини й клітини. Є сировиною для біосинтезу більшості ліпідів. Ліпіди надниркових залоз містять близько 20% залишків арахідонової кислоти. Обмін ненасичених жирних кислот відбувається як звичайно.

Природні джерела: лінолева кислота входить до складу тригліцеридів рослинної олії і тваринних жирів. Ліноленова - у тригліцеридах льняної олії, у перилової олії. Арахідонова - складова частина олій бобових рослин.

Значення: бере участь в обміні ліпідів, посилює ліпотропний вплив холіну, сприяє виділенню надлишку холестерину з організму, утворюючи з ним розчинні стериди. Стінки кровоносних і лімфатичних судин після видалення нерозчинних ефірів холестерин набувають еластичності і стійкості. Впливає на стан шкіри і шерсті, репродукцію та молочну продуктивність. Стимулює дію вітамінів групи В.

Застосування: в клінічній практиці застосовується лінетол - суміш тригліцеридів 3 жирних кислот, що складають вітамін Р. Використовують при лікуванні опіків.

Водорозчинні вітаміни

Не розчиняються в жирах і багатьох органічних розчинниках, але добре розчиняються воді, термолабільні, нестійкі проти зміни рН, не можуть депонуватися у тканинах. До них відноситься: В₁, В₂, В₆, В₃, В₅, Вс, В₁₂, В.Н, В.С, Р, В₁₃, Ві₁₅, Вт,U.

Вітамін В₁ (тіамін)

Хімічна будова: вітамін В₁ є похідною 2 сполук - тіазолу і пірамідину. Вітамін В₁ - білий кристалічний порошок, гіркий на смак, з характерним запахом, у кислому середовищі стійкій проти до 140 °С, у лужному - перетворюється на тіохром.

Обмін в організмі: організм одержує вітамін В₁, з кормом і за рахунок синтезу мікробами травного каналу. Тіамін корму надходить вільному, стерифікованому і частково у зв'язаних станах. Дві останні форми розщеплюються в кишках під впливом гідролаз з утворенням вільного тіаміну. З кров'ю після всмоктування він потрапляє у всі органи і тканини. Частина тіаміну в печінці фосфорилюється. Найбільша концентрація у міокарді, печінці, нирках.

Значення: входять до складу кофермента, застосовують для лікування різних захворювань, особливо неврологічні (паралічі),порушення нервової системи.

Вітамін В₆ (піридоксин)

Об'єднує 3 сполуки: піридоксин, піридоксаль і піридоксамін.

Хімічна будова і властивості.

Піридоксин - білі кристали, добре розчиняються воді та етанолі, температура плавлення 160 °С, стійкій проти дії кислот, лугів і нагрівання, руйнується під впливом ультрафіолетового опромінення, розчин флуорисцює.

Обмін в організмі: частина вітаміну, сполученого з білками, всмоктується слизовою оболонкою травного каналу після ферментативного гідролізу білків. З кров'ю вітамін потрапляє в печінку, потім у інші органи. З організму вітамін переважно з сечею.

Значення для обміну речовин: як кофермент входить у молекули багатьох рацемаз, бере участь в обміні триптофану і тирозину тощо. Піридоксаль-5-фосфат бере участь у створенні третинної структури фосфори лази.

Застосування: при лікуванні гепатитів, дерматитів, екзем, нефритів та інших хвороб.

Вітамін В₁₂ (ціанкобаламін)

Хімічна будова: молекула вітамін В₁₂ складається з 2 частин -хромофорної і нуклеотидної. Хромофорна частина складається з 4 частково відновлених пірольних ядер, які сполучені між собою звичайним зв'язками (ядро D) і координаційними (ядра А, В, С) - з кобальтом. Нуклеотидна частина вітаміну В₁₂ складається з 5,6-диметилбензімідазолу, залишку рибози та фосфорної кислоти. Вона сполучена ковалентне з хромофорною частиною і координаційне - з атомом кобальту.

Вітамін В₁₂ - кристалічна речовина рубіново-червоного кольору, добре розчиняється воді, етанолі, не розчиняється в бензолі, ефірі.

Обмін: вітамін всмоктується в нижній частині порожньої і верхньої частини клубової кишок. Перед цим він сполучається з внутрішнім фактором, утворюючи комплекс. Внаслідок активного перенесення цей комплекс надходить в ендоплазму епітеліальних клітин кишок. У подальшому він розщеплюється на вітамін В₁₂ і з і внутрішній фактор. У кровоносній системі вітамін В₁₂ зв'язується транскобаламіном І і транскобаламіном II. У такому вигляді він транспортується спочатку в печінку, а потім в інші органи і тканини.

Значення: вітамін В₁₂ впливає на біосинтез нуклеїнових кислот, білків, перетворення вуглеводів, сприяє накопиченню жиру, активує каротиназу і забезпечує утворення в організмі вітаміну А з каротинів, стимулює нормальний електропоез.

Застосування: використовують для підвищення продуктивності тварин і при лікуванні багатьох хвороб: анемії, гепатиту, хвороб нервової системи.

Вітамін С (аскорбінова кислота)

Хімічна будова і вдастивості: вітамін С - похідна L-гулонової кислоти. Здатний до окислювально-відновних перетворень. Вітамін С біла кристалічна речовина, кисла на смак, добре розчиняється у воді, гірше - в етанолі, температура плавлення 190-192 °С. Має сильні відновні властивості.

Обмін в організмі: всмоктується переважно в тонкій кишці. З кров'ю він надходить у печінку, а потім у інші органи. Найбільше його міститься в тканинах надниркових залоз. Біосинтез в організмі зменшується при хворобах надниркових залоз. Основна маса зв'язана в комплексі Гольджі і мітохондріях переважно з білками.

Значення для обміну речовин: є донором і акцептором протонів і електронів. Процес відбувається за участю ферментів або іонів металів, хінонів, гомохрогенів. Бере участь у відновленні дисульфід них зв'язків у молекулах білка і насамперед ферментів. Є складовою частиною активного центру ферменту, який прискорює гідроліз окремих глікозидів.

Застосування: для підвищення опірності організму проти захворювань, при лікуванні цинги, геморагічних діатезів, анемій, для усунення інтоксикацій різного походження.

Вітамін Р (біофлавіноіди)

Групи речовини, що зміцнюють стінки капілярів. Хімічна будова: вітамін Р об'єднує груп речовин - еридиктіон, гесперидин, кверцетин і рутин.

Еридиктіон - безбарвна кристалічна речовина, добре розчиняється воді, tплавління=267°С

Гесперидин - жовта кристалічна речовина, гігроскопічна, слабо розчиняється у воді, tплавління =224-226 °С.

Кверцетин - лимонно-жовта кристалічна речовина, слабо розчиняється у горячій воді та етанолі, tплавління 316-317 °С.

Рутин - світло-жовта кристалічна речовина, важко розчиняється воді, tплавління=180-190 С.

Обмін: надходить у організм з кормами. Всмоктування у тонкій кишці. Після надходження кровоносне русло вітамін використовується органами, тканинами. У тканинах біофлавіноіди після виконання своєї ролі розщеплюються на складові частини.

Значення: бере участь у багатьох окислювально-відновних процесах. Запобігає окисленню адреналіну, адреналін стимулює діяльність гіпофіза з біосинтезу АКТГ, є інгібітором гіалуронідази.

Застосування: Як засіб профілактики і лікування кровотеч. При лікуванні поліартритів та ревматизму, променевої хвороби та хірургічних захворювань.