Л.П. ШУМОВА,
учитель биологии школы–интерната, г. Кызыл

Экспресс-вестник «Витамины»

Цель урока: объяснить, что такое витамины, разъяснить их роль в обмене веществ, ознакомить с источниками витаминов, содержанием витаминов в продуктах питания и условиями их сохранения.

Оборудование: таблица «Витамины», рисунки «Источники витаминов», диафильм «Чудесные вещества».

Учитель. Вопрос о правильном и полноценном питании человека интересовал многих выдающихся ученых прошлого. В 1880 г. Николай Иванович Лунин в своей диссертации «О значении неорганических солей для питания животных» высказал предположение, что в полноценных продуктах содержатся какие-то факторы, которые совершенно необходимы для нормальной жизнедеятельности организма.
В начале XX в. многие исследователи независимо друг от друга экспериментально подтвердили выводы Н.И. Лунина о том, что пища, составленная искусственно из очищенных белков, жиров, углеводов и минеральных солей, отличается от естественной тем, что не содержит какие-то вещества, еще не известные науке, но необходимые человеку.
К этому времени накопились данные о связи некоторых заболеваний животных и людей с особенностями питания. Датский физиолог Христиан Эйкман, работая на о. Ява в 1886–1897 гг., обнаружил, что у кур, которых кормили шлифованным рисом, развивалось заболевание, сходное с бери-бери у человека, в то время как куры, получавшие нешлифованный рис, оставались совершенно здоровыми. Было очевидно, что это обусловлено отсутствием или малым содержанием в пище каких-то «дополнительных факторов питания». В начале 1900-х гг. английский биохимик Ф.Г. Хопкинс установил, что мыши, получавшие синтетическую пищу, переставали расти, если только не получали дополнительно молоко. Ему удалось выделить соответствующие вещества, которые теперь называются витаминами А и D. За работы в области биохимии питания Эйкман и Хопкинс получили Нобелевскую премию в 1929 г.
В 1912 г. польский ученый К.Функ доказал, что такие заболевания, как бери-бери, рахит и цинга, обусловлены неполноценным питанием. Поскольку бери-бери можно было вылечить препаратами, содержащими амины, Функ предположил, что нехватка именно аминов является причиной и других заболеваний, поэтому все такие соединения он предложил называть витаминами. Позже оказалось, что «дополнительные факторы питания» не всегда являются аминами, а у некоторых из них вообще отсутствует азот, однако название уже прижилось и его сохранили.
Теперь витаминами называют любые органические соединения, необходимые организму человека в малых количествах для нормального обмена веществ, сопротивляемости заболеваниям и неблагоприятным воздействиям внешней среды, роста и развития в детском возрасте. Витамины участвуют в синтезе гормонов, кроветворных процессах, функционировании нервной системы, образовании генетического материала.
Обычно витамины действуют как катализаторы – они связываются с ферментами, придавая им активность или значительно увеличивая ее. Ферменты, в свою очередь, обеспечивают протекание сотен различных реакций в организме. Однако точный механизм действия витаминов во многих случаях до сих пор не ясен.
Известны 13 незаменимых витаминов. Большинство витаминов представлено не одним, а несколькими соединениями – витамерами, обладающими сходной биологической активностью. Витамины обозначают заглавными буквами латинского алфавита: A, B, C, D, E и т.д. Классификация витаминов основана на растворимости их в воде и жирах. Организм человека может самостоятельно синтезировать только витамин D, а все остальные должны поступать в организм с пищей.
Жирорастворимые витамины – A, D, E и К – попадают в организм с жирами пищи. Поскольку они могут накапливаться в жировой ткани, их ежедневное поступление в организм не обязательно. К водорастворимым витаминам относятся 8 витаминов группы В и витамин С. Эти витамины не могут запасаться, поэтому должны поступать в организм постоянно, желательно ежедневно (за исключением некоторых витаминов В).
Избытка водорастворимых витаминов практически не бывает, так как в организме они быстро разрушаются и выводятся вместе с мочой. Избыток жирорастворимых витаминов может привести к ослаблению (блокированию) действия других витаминов, а иногда и к серьезным отравлениям.

Первый ученик. Витамин А называется также ретинолом. Источником витамина А служат животные продукты: сливочное масло, рыбий жир, печень, яйца, молоко. Растительные продукты содержат провитамины А, или каротины, из которых в организме (в тонком кишечнике, печени) образуется витамин А. Каротины содержатся в растительных продуктах, имеющих красный цвет: моркови, помидорах, шиповнике, апельсинах, но есть они и в зеленых частях растений. Наибольшей провитаминной активностью обладает b-каротин. Для лучшего усвоения провитаминов А, например, содержащихся в моркови, надо обязательно добавлять к растительной пище масло или сметану.

Учитель. С незапамятных времен известно заболевание «куриная слепота», для которого характерно ухудшение зрения в сумерках. В прошлом веке была установлена связь между «куриной слепотой» и дефицитом жира в питании, а в 1916 г. в жирах обнаружили фактор, предупреждающий развитие «куриной слепоты». Его назвали витамином А. Он входит в состав зрительного пурпура в клетках сетчатки глаза. Витамин А необходим для нормального роста организма, он регулирует клеточное деление. Во время Первой мировой войны (1914–1918) в пищу широко использовали маргарин. Ф.Г. Хопкинс обнаружил, что в нем нет витаминов А и D, и предложил вводить витамины в маргарин искусственно. Это положило начало использованию витаминизированных продуктов.

Второй ученик. При введении в организм больших доз витамина А у людей наблюдаются головная боль, сонливость, головокружение, тошнота и рвота. У детей примерно через 12 ч появляются раздражительность, потеря аппетита, выпадение волос, на коже появляется сыпь, образуются трещины, возникает кровоточивость слизистых оболочек губ. Гипервитаминоз витамина А приводит к С-витаминной недостаточности.

Учитель. На прием к врачу пришла молодая женщина. Ее ребенок, мальчик четырех лет, был тяжело болен. Лицо безбровое, губы кровоточат. Волосы редкие, сухие и ломкие. Кости ребенка истончились, суставы малоподвижны. Живот большой из-за непомерно увеличенной печени.
Причину долго не могли установить, пока врач не выяснил, что с самого рождения любвеобильная мама ежедневно вливала в его организм по 2–3 чайные ложки рыбьего жира. Лишние витамины, наивно полагала она, младенцу не повредят. И ошиблась... В результате у ребенка возник гипервитаминоз А. Не только рыбьим жиром, но и другими продуктами, богатыми витамином А, можно нанести вред организму. Об этом хорошо знают жители Севера, которые не едят печень полярных животных и даже не кормят ею собак.
Большое количество витамина D, или кальциферола, содержится в печени морских рыб, в сливочном масле, молоке, яичном желтке, икре рыб, дрожжах. В качестве источника витамина D используется витаминизированный рыбий жир, и сейчас выделена эндогенная (образующаяся в коже и почках) форма витамина D. Витамин  D синтезируется в организме человека под влиянием ультрафиолетового облучения.
Дефицит витамина D приводит к рахиту. Начальными признаками заболевания являются изменения нервной системы: ребенок становится раздражительным, часто плачет, потеет. У младенцев долго не зарастает родничок, наблюдается размягчение костей черепа, размягчаются ребра, грудина выступает вперед, нарушается всасывание кальция через стенки кишечника.

Первый ученик. Врачи долго и настойчиво искали средства для борьбы с рахитом. Таким средством оказался рыбий жир, который раньше употребляли для смазывания сапог. Но многие врачи не верили в чудодейственную силу рыбьего жира, к тому же тогда он был дефицитом. Шли годы, а болезнь продолжала поражать тысячи детей. В 1919 г. появилось сенсационное сообщение немецкого исследователя Гульдшинского, который добился полного излечения детей, страдающих рахитом, с помощью облучения их ультрафиолетовым светом. Потребовалось еще много усилий ученых разных специальностей, пока удалось получить химически чистое вещество с высокой антирахитической активностью.

Второй ученик. При гипервитаминозе D резко увеличивается содержание кальция и фосфатов в крови (они извлекаются из костей и всасываются из кишечника). Это приводит к отложению солей в тканях сердца, почек, легких, в стенке желудка. Больные жалуются на общую слабость, ухудшение аппетита, тошноту, рвоту. Приостанавливается прибавление веса у детей. Часто возникают головная боль, поносы, повышается температура тела. Кожа приобретает серовато-желтый цвет, становится сухой, начинает шелушиться, нарушается деятельность сердечно-сосудистой системы и почек.

Учитель. К жирорастворимым витаминам относится и витамин Е, или токоферол. Физиологическая роль этого витамина, представляющего собой смесь биологически активных веществ – токоферолов, до сих пор окончательно не выяснена, однако считается, что она связана с процессами размножения и некоторыми важными биохимическими процессами. Кроме того, витамин Е участвует в обмене белков, расширяет кровеносные сосуды и сохраняет их эластичность, предупреждает ожирение печени. Содержится витамин Е в основном в растительных маслах (облепиховом, кукурузном, соевом, подсолнечном, оливковом), пшеничном солоде, а также в зеленых листьях. Хотя витамин Е может накапливаться в организме, гипервитаминоз Е гораздо менее опасен, чем другие гипервитаминозы.

Первый ученик. Витамин К необходим для свертывания крови. Недостаток витамина К приводит к кровотечениям, кровоизлияниям в кожу даже при незначительных ушибах, к носовым кровотечениям, кровоточивости десен и даже к анемии. Для остановки кровотечений применяют отвары из трав: крапивы двудомной, пастушьей сумки, тысячелистника. У детей гиповитаминоз К может привести к летальному исходу. Содержится витамин К в зеленых листьях салата, белокочанной капусте, моркови, помидорах, ягодах рябины. Много его и в печени животных, а также он синтезируется бактериями тонкого кишечника.

Учитель. К витаминам группы В относятся 8 различных соединений.

• Витамин В1, или тиамин, содержится в хлебе грубого помола, бобовых, картофеле, луке, моркови и капусте, а также в свинине, мясных субпродуктах (печени, сердце, легких) и в пивных дрожжах. Участвует в обмене углеводов, синтезе некоторых соединений, необходимых для нормального функционирования нервной системы.

• Витамин В2, или рибофлавин, содержится в молоке, яичном желтке, дрожжах, мясе, грибах. Так же, как тиамин, является коферментом, т.е. связывается с ферментами, придавая им необходимую биохимическую активность. Регулирует окислительно-восстановительные реакции в тканях, участвует в обмене жиров, белков, углеводов.

• Витамин В6, или пиридоксин, участвует в составе ферментов, в обмене аминокислот, жиров, в процессах кроветворения. Богаты витамином В6 печень, дрожжи, говядина, яйца, творог, капуста, рис, гречневая крупа, бананы.

• Витамин В12, или цианкобаламин, используется при образовании нуклеиновых кислот, необходим для нормального кроветворения, созревания эритроцитов, участвует в свертывании крови. Этот витамин содержится только в продуктах животного происхождения: печени, мясе, яйцах, рыбе, дрожжах, молоке, особенно кислом.

Второй ученик. При авитаминозе В1 возникает заболевание бери-бери. Признаки болезни известны более тысячи лет. Наибольшее распространение болезнь имела в тех странах, где население питалось полированным рисом, крупой саго. Симптомы заболевания: потеря аппетита, общее похудание, быстрая утомляемость, слабость в мышцах ног. С дальнейшим развитием болезни наступала потеря чувствительности ног, паралич конечностей. «Бери-бери» переводится как «оковы»: человек как бы закован в цепи и не может двигаться.

Первый ученик. В конце XVI в. были установлены симптомы тяжелого заболевания, которое носило эпидемический характер. У заболевших возникали чувство жжения во рту, слюнотечение и поносы. Язык становился малиново-красным. На незакрытых одеждой частях тела – руках, шее, лице – появлялись красные пятна. Кожа становилась грубой и шершавой (отсюда и название заболевания – «пелае агра» в переводе с итальянского означает «шершавая кожа»). При пеллагре поражалась и нервная система больных – отмечались общая апатия, бессонница, плохая память, психозы. Тысячи людей погибали от этого заболевания. Только в 1915 г. в Египте насчитывалось 400 тыс. больных, 4 тыс. человек скончались от пеллагры в Северной Америке в 1933 г.
В 1931 г. немецкий ученый Кун доказал, что витамин В2 состоит из двух факторов – флавинов, участвующих в энергетическом, аминокислотном и липидном обменах, но не излечивающих пеллагру. Дальнейший поиск средства от пеллагры привел к открытию витамина В6 – пиридоксина. К удивлению ученых оказалось, что пеллагра у крыс поддается лечению этим витамином, а у людей и собак – нет. Позднее был выделен еще один, ранее не известный витамин – В5 (ниацин, или РР). Так изучение химических и биологических свойств витамина В привело к открытию еще трех самостоятельных витаминов.

Второй ученик. В 1855 г. английский врач Аддисон впервые описал клиническую картину неизвестного ранее заболевания, поражающего желудочно-кишечный тракт, нервную систему и органы кроветворения. Это заболевание впоследствии получило название злокачественной анемии.
Злокачественная анемия развивается медленно, поэтому больные попадают под наблюдение врача уже с явными признаками далеко зашедшего заболевания. Болезнь развивается неожиданными скачками, при этом повреждается красный костный мозг, уменьшается количество эритроцитов, гемоглобина. Через 2–3 года заболевание заканчивалось смертельным исходом.
Когда для лечения стали применять сырую печень, у больных улучшались самочувствие и состав крови. Позже стали готовить экстракты из печени для приема внутрь и инъекций. Действующее вещество экстрактов назвали витамином В12. В кристаллическом виде он впервые был получен в 1948 г. Риксоном в Америке. Химический анализ витамина показал, что он имеет сложное строение и содержит в своем составе атом кобальта и группу циана. Поэтому витамин В12 получил название цианкобаламина.

Учитель. В группу витаминов В входят еще несколько соединений. Фолиевая кислота, или фолацин, участвует в белковом обмене. Она необходима также для нормального развития нервной трубки у эмбриона – при недостатке фолиевой кислоты могут возникать тяжелейшие дефекты развития нервной системы ребенка. Фолацин содержится в мясных субпродуктах, зеленых овощах, орехах, бобовых, пивных дрожжах. Он быстро разрушается при хранении продуктов при комнатной температуре, а также при тепловой обработке. В отличие от других водорастворимых витаминов фолацин может накапливаться в печени, поэтому его не надо принимать каждый день.

• Пантотеновая кислота входит в состав кофермента А, очень важного соединения, которое принимает участие в белковом, углеводном и жировом обменах. Ее достаточно много в различных продуктах, и, кроме того, она производится бактериями кишечной флоры.

• Биотин, или витамин Н, также присутствует в достаточных количествах в разнообразных продуктах и синтезируется бактериями кишечной флоры. Он участвует в синтезе жирных кислот и в получении энергии из углеводов. Гиповитаминоз Н у людей не встречается.

• К водорастворимым относится и витамин С – аскорбиновая кислота. Он активирует пищеварительные ферменты, регулирует углеводный обмен, способствует образованию в печени гликогена, усиливает активность фагоцитов – клеток крови, уничтожающих возбудителей болезней.
  Основным источником витаминов С является растительная пища: смородина, шиповник, лимон, капуста, крыжовник и т.д.
  Этот витамин нестойкий, он разрушается при хранении, а также при высокой температуре. Поэтому рекомендуется класть овощи в кипящую воду и варить в плотно закрытой посуде.

Первый ученик. «Повелители мира» – древнеримские легионы – неудержимо двигались на север. Они перешли Рейн и надолго там задержались. Через некоторое время среди воинов возникло тяжелое заболевание, симптомы которого, судя по описанию историка Плиния, напоминали клинические признаки цинги. Позже, в средние века, при длительной осаде крепостей как в рядах осажденных, так и в рядах наступающих войск часто возникали эпидемии необычного для мирного времени заболевания. У пораженных страшной болезнью быстро появлялось чувство усталости, днем возникала сонливость, наблюдалась общая психическая подавленность, лицо становилось бледным, синели губы и слизистая оболочка рта. Кожа принимала грязновато-серый оттенок, десны кровоточили, легко выпадали зубы. Это заболевание получило название «лагерной болезни».

Второй ученик. Среди мореплавателей цинга была настоящим бичом. За время существования парусного флота от цинги погибло больше моряков, чем во всех морских сражениях того времени.
В 1535 г. известный путешественник Жак Картье снарядил экспедицию, чтобы достичь морским путем о. Ньюфаундленд. Во время долгого плавания через Атлантический океан среди команды вспыхнуло тяжелое заболевание. Когда экспедиция высадилась на побережье Канады, из 103 человек команды 100 были тяжело больны. На берегу в ожидании близкой смерти моряки просили бога о помощи. Помощь пришла от местных жителей, которые помогли приготовить магический отвар из веток канадской сосны. Моряки стали пить горький отвар и через несколько дней почувствовали облегчение, а затем у большинства исчезли все признаки болезни. Но еще долгое время после чудесного исцеления членов экспедиции Жака Картье тысячи моряков продолжали погибать от цинги.
Годами собирались сведения о целебных и химических свойствах витамина С, и только в 1933 г. была точно установлена химическая формула аскорбиновой кислоты и витамин С был получен искусственным путем.

Учитель. В 1937 г. за открытие аскорбиновой кислоты А.Сент-Дьердьи (Венгрия, США) был удостоен Нобелевской премии.
Победителей Олимпийских игр в Древней Греции увенчивали венками из зеленой петрушки. Уже тогда люди употребляли ее сок для быстрого восстановления сил – не случайно его ценили чуть ли не на вес золота. Сок петрушки содержит много витаминов А и С, поэтому его часто употребляют вместе с морковным соком (1:3), когда нужно быстро восстановить зрение, пониженное при напряженной работе глаз. Сок петрушки улучшает дыхание, сердечную деятельность, его можно использовать для поднятия тонуса, а также при больших нагрузках.
Помимо незаменимых витаминов есть соединения, обладающие лечебным эффектом при ряде заболеваний, но не выполняющие в организме какие-либо жизненно важные функции. Эти витаминоподобные соединения также принято называть витаминами. К ним относятся, например, витамины U (метилметионин) и P (биофлавоноиды).

Первый ученик. Ученые продолжают поиски веществ, обладающих витаминными свойствами. Не так давно было обнаружено, что сок свежей капусты обладает противоязвенным эффектом. Действующее вещество сока назвали витамином U. Он участвует в белковом обмене и способствует заживлению язв. Содержится витамин U не только в капусте, но и в свекле, тыкве, помидорах, кукурузе, картофеле, моркови и листьях петрушки.
Витамин Р обладает способностью уменьшать проницаемость и ломкость капилляров, вместе с витамином С участвует в окислительно-восстановительных процессах. Им богаты цитрусовые, рябина.

Учитель. Хорошо известно, что в весеннее время появляются слабость, утомляемость, нарушаются сон и аппетит. Это состояние называют весенней усталостью. Люди давно заметили, что оно исчезает, когда в пищу начинают употреблять ранние растения. В чем же причины развития усталости именно весной? В переходный сезон от минимального уровня общей активности (биологическая зима) к максимальной (биологическое лето) организм не успевает перестроить свою ритмику, начинается рассогласование биоритмов.

Второй ученик. Среди многообразия пищевых растений – весенних стимуляторов – особое место занимают проростки злаковых культур. В народном травнике XVII в. подробно описывается использование целебного продукта, называемого пшеничным илом. Это было особым образом обработанное проросшее пшеничное зерно, из которого делали каши, кисели, добавляли его и в уху. Использовали «пшеничный ил» в основном зимой и весной.
Зерновые продукты являются поставщиками растительного белка и витаминов группы В, в зародыше зерновых находится основная часть растительного жира и витамин Е. В проростках пшеницы содержание витаминов С и В возрастает в 5 раз, возрастает и содержание витамина Е. Блюда из проросших злаков поднимают тонус организма, придают бодрость. Ячменный солод (ростки около 1 мм) используют для приготовления напитков «Бодрость», «Здоровье».

Первый ученик. Знаете ли вы, что:

– аллергические реакции могут быть связаны с гиповитаминозом группы В;
– табачный дым разрушает витамин С;
– гипотония мышц может быть вызвана недостатком витамина D;
– ячмени на глазах могут появляться при недостатке витамина А;
– дефицит витамина Е приводит к появлению морщин;
– экзема может быть связана с дефицитом витаминов группы В;
– в мозге больше всего витамина С содержится в гипоталамусе;
– витамины группы В и витамин Е участвуют в поддержании иммунной системы и поэтому могут замедлять процесс старения.

Подведение итогов урока

1. Какого витамина много в рыбьем жире? (D.)
2. При отсутствии какого витамина возникает цинга? (С.)
3. Недостаток какого витамина вызывает куриную слепоту? (А)
4. Недостаток какого витамина вызывает сухость кожи? (Е.)
5. Какой витамин необходим для свертывания крови? (К.)
6. Недостаток какого витамина вызывает заболевание бери-бери? (В.)
7. Какой авитаминоз чаще других возникал у мореплавателей? (С.)
8. При недостатке какого витамина развивается рахит? (D.)
9. Томаты, морковь, апельсины и петрушка содержат витамин ... (А.)
10. Какой витамин разрушает табачный дым? (С.)