Жирорастворимые витамины

Витамины – органические соединения, которые в большинстве своем являются прогормонами либо коферментами биохимических реакций. Они не участвуют в энергообразовании, не выполняют структурную функцию, но при этом играют важную роль в организме.

Всего существует 13 витаминов. Водорастворимые – С и группа В (коферменты). Жирорастворимые – А, Д, Е, К (участие в обеспечении нормального функционального состояния мембран). Заменимые – Д (ультрафиолетовые лучи), В3 (из триптофана), К2 и В7 (микробиота).

В этом уроке мы рассмотрим жирорастворимые витамины.

Дефицит витаминов

Основные причины:

• дефицит в рационе (в современных овощах (по сравнению с 1950 г.) железа стало меньше на 43%, кальция на 12%, витамина С на 15%, витамина В2 на 38% (Дэвис и соавт., США)); через 3 дня хранения продуктов в холодильнике теряется 30% витамина С;
• физиологические причины (повышенная потребность в определенных витаминах, например, у детей, беременных и кормящих женщин или пожилых людей);
• патология желудочно-кишечного тракта;
• излишнее употребление кофе;
• употребление алкоголя;
• курение;
• прием лекарственных препаратов (в частности, антациды, оральные контрацептивы, метформин).

Потребность в витаминах

Методические рекомендации МР 2.3.1.2432-08 "Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации":

1. Витамин А (1–3 года — 450 мкг рет. экв./сутки, 3–7 лет — 500 мкг рет. экв./сутки, 7–11 лет — 700 мкг рет. экв./сутки, 11–18 лет — 1000 мкг рет. экв./сутки для юношей и 800 мкг рет. экв./сутки для девушек).
2. Витамин Е (1–3 года — 4,0 мг ток. экв./сутки, 3–7 лет — 7,0 мг ток. экв./сутки, 7–11 лет — 10,0 мг ток. экв./сутки, 11–14 лет — 12,0 мг ток. экв./сутки, 14–18 лет — 15 мг ток. экв./сутки).
3. Витамин D (1–18 лет — 10 мкг/сутки).
4. Витамин К (1–3 года — 30 мкг/сутки, 3–7 лет — 55 мкг/сутки, 7–11 лет — 60 мкг/сутки, 11–14 лет — 80 мкг/сутки для мальчиков и 70 мкг/сутки для девочек, 14–18 лет — 120 мкг/сутки для юношей и 100 мкг/сутки для девушек).

Витамин D

Витамин Д

Общие сведения:

1. VDR экспрессируют моноциты, макрофаги, дендритные клетки.
2. Минеральный обмен (обмен кальция).
3. Синтез серотонина в головном мозге.
4. Подавляет аутоиммунное воспаление.
5. Антагонист вит А.
6. Дефицит витамина Д во время беременности в 1,6 раза повышает риск СЗРП (Chen Y., 2017) и приводит к замедлению моторного развития и тонкой моторики к 2,5 годам, к ухудшению социального развития к 3,5 годам (Darling Al et al., 2017).
7. Регуляция синтеза противобактериальных протеинов (кателицидин и дефензин).
8. Дотации витамина Д (1000 МЕ/сут) в осенне-весенний период приводят к уменьшению на 60% заболеваемости раком (всех видов) в течение 4 лет клинических наблюдений (Westerdahl J., Ingvar C., Masback A., et al., 2000).
9. Дефицит витамина Д у беременных и кормящих женщин (Lee et el., 2007) - 73% беременных и кормящих и 80% их детей.

Это может быть интересно: Всего существует ~ 25000 генов, дефицит витамина D приводит к глобальному гипометилированию генома (Haidong Zhu, Jigar Bhagatwala et al. 2016); 2727 генов VDR (10%) и 7-10% гомеостаз кальция и фосфора (Шварц, 2005; Giovannucci, 2009).

Классификация дефицита витамина Д (Endocrine Practice Guidelines Committee, 2011)

• норма 25-ОН-D (Michael F. Holick, 2009) 30-100 нг/мл.;
• нг/мл × 2,496 = нмоль/л;
• дефицит – менее 21 нг/мл;
• недостаточность – 21-29 нг/мл.

Это может быть интересно: 1,25-ОН-D – период полураспада менее 4 часов (25-ОН-D 15 суток).

Источники витамина Д

• Угорь 1200 МЕ/100 гр.
• Лосось свежий дикий 600-1000 МЕ/100 гр.
• Печень трески 400-1000 МЕ/ст.л.
• Сельдь в масле 800 МЕ/100 гр.
• Лосось консервированный 300-600 МЕ/100 гр.
• Лосось свежий фермерский 100-250 МЕ/100 гр.
• Тунец консервированный 230 МЕ/100гр.
• Желток 20-50 МЕ.
• Сыр 7-28 МЕ/100 гр.
• Грудное молоко 1,5-8 МЕ/100 мл.
• Детские смеси 40-80 МЕ/100 мл.
• Коровье молоко 0,4-1,2 МЕ/100 мл.

Лечебные дозы витамина D при выявлении дефицита (МЕ в сутки) 

1 МЕ = 0,025 мкг МЕ в сутки

• новорожденные 1000;
• 1-12 месяцев 1000-3000 (в зависимости от веса);
• 1-18 лет 3000-5000;
• старше 18 лет 7000-10000.

Витамин Е

Витамин Е (токоферол)

Общие сведения:

1. Потенцируется селеном и С.
2. Антиоксидант – защита липидов мембран от перекисного окисления.
3. Увеличивает сопряженность окислительного фосфорилирования.
4. Контролирует синтез убихинона.
5. Усиливает синтез IL-2 и активность NK-клеток.
6. Потенцирует Th1 и подавляет Th2 ответ.
7. Способствует включению селена в состав активного центра глутатионпероксидазы (глутатион).
8. Снижает активность 3-гидрокси-3-метилглютарил-коферментА-редуктазы (снижает синтез холестерина).
9. Синтез слизистых оболочек и плаценты, ферментов печени, гонадотропных гормонов.

Принимать нужно во время ужина. Дети 50-100 МЕ/сут. Взрослые 100-400 МЕ/сут

Избыток и недостаток витамина

Дефицит

• мышечная дистрофия;
• бесплодие;
• у детей мальабсорбция, атаксия;
• дефицит IgE.

Переизбыток

• головная боль;
• повышенная утомляемость;
• диспепсия;
• тромбоцитопения, гипертриглицеридемия, гипербилирубинемия.

Это может быть интересно: Разница между токоферолом и токотриенолом состоит в ненасыщенных боковых цепях с тремя двойными связями. В 40-60 раз эффективнее α-токоферола в предотвращении перокисления липидов, эффективны в терапии нейродегенеративных заболеваний и определённых видов рака. Исследования. Повышение уровня сурфактанта в легких внутриутробно и Обзор взаимосвязи между токотриенолом и болезнью Альцгеймера.

Содержание в продуктах

• в маслах — пальмовом, арахисовом, подсолнечном, оливковом, рапсовом, миндальном;
• в овощах и фруктах — брокколи, манго, авокадо, болгарском перце
• в белковых — рыбе, говядине, курице, сыре, устрице, свинине, яйце.

Это жирорастворимое вещество, которое содержится в основном в продуктах, обогащенных жирами.

Витамин А

Витамин А (бета-каротин)

Общие сведения:

1. Синтез родопсина (превращение в активную форму активизируется цинком – важно при ВСМО).
2. Препятствует отложению железа в печени.
3. Дифференциация Th1 и Th2 клеток и поддерживает Th2 противовоспалительный ответ.
4. Стимуляция синтеза секреторного иммуноглобулина А, интерферона, лизоцима, активация ферментов лизосом.
5. Антагонист Д3.
6. Принимает участие в синтезе прогестерона, антагонист тироксина. (Тутельян В.А. и др. Микронутриенты в питании здорового и больного человека, 2002).
7. Восстанавливает активную форму витамина Е, а сам восстанавливается витамином С.
8. Не сочетать с ацетилсалициловой кислотой.
9. Дефицит – фактор риска развития злокачественных поражений легких, желудка, мочевого пузыря и шейки матки; недифференцированного перерождения эпителиальных клеток (Underwood BA. Vitamin A in human nutrition: public heals considerations. The retinoids: biology, chemistry, and medicine).

1 мкг ретинола = 3,33 МЕ

Принимать во время ужина. Дети 2500-5000 МЕ/сут. Взрослые 5000-10000 МЕ/сут.

Избыток и недостаток витамина

Дефицит

• нарушение адаптации глаз к темноте;
• кератомаляция;
• сухость кожных покровов;
• осложнённое течение кори;
• задержка роста у детей и подростков.

Передозировка

• головная боль, папулёзная сыпь;
• ликворная гипертензия, сонливость, раздражительность, боли в животе, тошнота и рвота;
• выпадение волос, жесткие волосы; алопеция бровей, сухая, грубая, иктеричная кожа;
• кортикальный гиперостоз;
• артралгии, переломы;
• у детей зуд, анорексия, гепатомегалия и спленомегалия.

Содержание в продуктах

Концентрация ретиноидов выше всего в:

• рыбьем жире;
• субпродуктах (говяжьей печени, сердце, мозге);
• молочной продукции (молоке, сливках, сметане, масле, сыре);
• яичном желтке.

Лучшими источниками каротиноидов признаны зеленые и желтые овощи и фрукты:

• морковь;
• желтая тыква;
• красный и зеленый перец;
• капуста;
• шпинат;
• петрушка;
• ботва сельдерея;
• кресс-салат;
• щавель;
• крапива;
• абрикосы;
• персики;
• арбуз;
• виноград;
• рябина.

Также каротины в высоких дозах найдены в бобовых (сое, горохе, фасоли), овсянке и фисташках.

ИНТЕРЕСНО! Не все поступившие в организм каротиноиды превратятся в витамин А. Только определенная часть. Это плохо тем, что полностью покрыть потребности организма в веществе только с помощью растительной пищи невозможно, но хорошо тем, что каротины нетоксичны и не приведут к гипервитаминозу.

Витамин К

Общие сведения:

1. Витамин К1 (филлохинон), К2 (менахинон – не поступает извне, синтезируется микробиотой) и К3 (менадион).
2. Всасываются под воздействием желчных кислот и солей происходит всасывание обеих форм витамина К, запасаются в печени.
3. SNP E2 гена ApoE более медленный метаболизм К2 (осторожно с препаратами кумарина и корицей).
4. К1 – карбоксилирование факторов свертывания крови II, IV, IX и X, а также естественных антикоагулянтов протеина C и протеина S, связывание IV фактора свертывания крови (кальция).
5. К2 - созревание остеокальцина (белка костной ткани) – синтезируется остеобластами и связывает ионы кальция.

Избыток и недостаток витамина

Дефицит

• повышенная кровоточивость, кровотечения (К1);
• остеопороз (К2);
• повышенная утомляемость.

Переизбыток

• тромбоз

К2

• синтезируется микробиотой кишечника (из К1) – усиливается при употреблении в пищу ферментированных продуктов;
• терапия витамином К2 (МК-7) сократила уровень сывороточного dp-ucMGP на 50% по сравнению с плацебо (Прием менахинона-7 улучшает жесткость артерий у здоровых женщин в постменопаузе. Двойное слепое рандомизированное клиническое исследование);
• отвечает за транспорт кальция в костную ткань;
• препятствует кальцинозу сосудов и отложению кальция в почках;
• повышает чувствительность клеток к инсулину;
• К2 косвенно оценивают по уровню остеокальцина в крови;
• CYP4F2 (rs2108622) TT имеют достоверно более высокий уровень витамина.

Принимать нужно следующим образом. Дети – 25-50 мкг. Взрослые 50-100 мкг.

Это может быть интересно: Формы МК-4 и МК-7 отличаются друг от друга числом изопреноидных звеньев в боковой цепи и временем распада (MK-7 дольше остается активным, циркулирует в крови около 72 часов)

Содержание в продуктах

Поддержание нормального уровня элемента обеспечивает регулярное поступление его из пищи. Витамин K содержится в капусте, петрушке, листьях салата и других овощах зеленого цвета.

Основные источники нутриента и содержание в них витамина (мкг/100 г) в порядке убывания:

• петрушка — 1640;
• соевые бобы (натто) — 1000;
• листья зеленого чая — 964;
• кресс-салат — 543;
• шпинат — 483;
• мангольд (листья свеклы) — 400;
• капуста кале — 389;
• зеленые стрелки чеснока — 216;
• масло из семян сои — 184;
• брюссельская капуста — 177;
• зеленый лук — 168;
• листовой салат (латук) — 127;
• листья рукколы — 108;
• листья винограда — 108;
• романо (римский салат) — 103;
• брокколи — 100;
• белокочанная капуста — 76;
• масло из семян рапса — 71;
• морская капуста (ламинария) — 66;
• укроп — 63;
• оливковое масло — 60;
• спаржа (аспарагус) — 41;
• сельдерей — 29.

Для того чтобы жирорастворимый витамин K лучше усваивался, продукты следует есть в виде салата с добавлением дополнительных источников жира — растительного масла, сметаны. Филлохинон не разрушается при термической обработке овощей, однако содержание пищи на свету способно снизить эффективность микроэлемента. Продукты с витамином K рекомендуется хранить в светозащитных контейнерах.

Витамины и SNP

1. E – ZPR1, CYP4F2, SCARB1, GSTP1.
2. А – ВСМО (не усваивается из растительных источников), FFAR4, ВСКО (нарушено превращение бета-каротина в ретинол; цинк).
3. К1 – VKORC1, CYP4F2 (нарушение превращения К1 в К2).
4. Д – VDR (+ снижение дофамина), CYP27B1 и CYP2R1 (синтез активной формы, В2), GC (переносчик витамина Д).
5. К1 – АРОЕ Е2.
6. К2 – CYP4F2 (более высокий уровень в крови).

Однонуклеотидный полиморфизм (ОНП; англ. Single Nucleotide Polymorphism, SNP)

Витамины и метаболиты в моче

• Е: гидроксифенилмолочная;
• Д: фосфорная;
• Биотин: бета-гидроксиизовалериановая, метиллимонная, молочная, 3-гидроксипропионовая, цисаконитовая, этилмалоновая, адипиновая.

Таким образом, витамины принимают участие во всех жизненно важных процессах. Недостаток того или иного нутриента мгновенно сказывается на работе всего организма.