Лекция 24 Тема ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ ВИТАМИНОВ 1

Лекция № 24 Тема: «ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ ВИТАМИНОВ» 1. Понятие о витаминах. 2. Методы изучения витаминов. 3. Классификация витаминов. 4. Функциональная характеристика витаминов. 5. Потребность животных в витаминах, источники витаминов.

Процессы обмена веществ в животном организме катализируются ферментами, значительная часть которых имеет в своем составе, в качестве простетической группы, витамины. В процессе эволюции животные получали витамины в готовом виде, с пищей, и не приобрели способности их синтезировать. В этой связи обеспеченность животных витаминами зависит от их (или провитаминов) содержания в кормах. Однако жвачные животные могут быть обеспечены некоторыми витаминами за счет их синтеза сапрофитной микрофлорой в рубце.

Жизненно важные биологически активные вещества – витамины, обнаружил русский ученый Николай Иванович Лунин в 1880 г. Он скармливал белым мышам рацион из очищенного казеина, лактозы, жира и золы молоки. Мыши, получавшие эту диету, вскоре погибали. А контрольные, получавшие цельное молоко, нормельно росли. На основании этого Н. И. Лунин пришел к выводу о существовании в природе жизненно необходимых органических веществ. Н. И. Лунин (1853 -1937)

Спустя 32 года английский ученый на основании проведенного им эксперимента пришел к такому же выводу. Побуждающим фактором к активному изучению витаминов послужила болезнь бери-бери, распространенная у восточных народов, питающихся полированным рисом. Больные бери-бери, вследствие дегенеративных изменений в нервной системе, страдали: расстройством движений, общей слабостью, параличом конечностей и дыхательных мышц. В 1911 г польский ученый К. Функ выделил из отрубей риса препарат, излечивающий это заболевание. В выделенном веществе он обнаружил аминную группу и назвал вещество витамином. В последующем было открыто около 30 витаминов, которые по мере открытия обозначали буквами в алфавитном порядке (А. В, С и так далее), среди них наибольшее значение для животных и человека имеют – 13.

Методы изучения витаминов 1. Визуальный метод – наблюдение за больными с подозрением на авитаминоз. 2. Биологический - скармливание животным отдельных кормов или специальных рационов, не содержащих каких-либо витаминов. 3. Физико-химические методы – определение витаминов, основанное на их свойстве давать цветные реакции с определенными химическими веществами. 4. Спектрофотометрический – определение витаминов, основанное на их свойствах поглощать лучи света определенной длины волны. 5. Расшифровка, синтез витаминов. 6. Скармливание отдельных (выделенных или синтезированных) витаминов с последующим наблюдением реабилитации больных животных.

Витамины подразделяют на 2 группы: водо- и жирорастворимые. 1. Водорастворимые витамины. В 1 - Тиамин, аневрин. В 2 - Рибофлавин, лактофлавин. В 3 - Пантотеновая кислота, фактор фильтрата печени. В 4 - Холин, бименеврин. В 5 - Никотиновая кислота, витамин РР, никотинамид. В 6 - Пиридоксин, адермин. Вс - Фолевая кислота, витамин М, антианемический. В 12 - Цианкобаламин, фактор животного белка (АРF). Вх - Парааминобензойная кислота, фактор проив поседения. Н - Биотин, антисеборрейный фактор (т. е. гиперфункции кожных сальных желез при одновременном затруднении выделения жиропота (вульгарные угри). В 13 - Оротовая кислота. В 15 - Пангамовая кислота. С - Аскорбиновая кислота, антискорбутный. 2. Жирорастворимые. А Д Е К - Аксерофтол, адермин. Кальциферол. Токоферол. Антигеморрагический.

Характеристика отдельных витаминов. Витамин В 1 - аневрин, тиамин. Вит. В 1 представляет активную (простетическую) группу ферментов: карбоксилазы и дегидразы (пирофосфаты витамина В 1), расщепляющих пировиноградную кислоту до уксусного альдегида и уксусной кислоты, соответственно. При расщеплении глюкозы в тканях образуется промежуточный продукт – молочная кислота, которая окисляется до пировиноградной кислоты. При В 1 -гиповитаминозе в организме нарушается синтез ферментов: карбоксилазы и дегидразы. При этом накапливается пировиноградная кислота, которая отравляюще действует на нервные центры. В результате развивается болезнь бери-бери. Ее симптомы: полиневрит, нарушения координации движений, сердечной деятельности, параличи, отказ от пищи, кохексия, смерть наступает от паралича дыхательной мускулатуру.

Больной бери-бери (по Бельцу и Миура)

Проявление полиневрита у собаки (по Беленькому)

Потребность в витамине В 1. Лошади - 3, 5 мг/100 кг живой массы. Кр. р. скот - 2 -3 « Человек: дети до 7 лет - 1, 0 мг/сут. Свиньи - 2, 5 « « 7 -14 лет - 1, 5 « Куры - 60 -80 мкг/ « взрослые - 2 -3 « . Источники витамина В 1: Дрожжи - 2 -5 мг%, Отруби - 1, 5 , Сердце, почки, мышцы - 0, 7 , Горох - 0, 8 , Пшеница, гречка – 0, 4 мг%. У жвачных синтезируется микрофлорой рубца.

Витамин В 2 – рибофлавин. В организме легко фосфорилируется до простетической группы окислительно-восстановительных ферментов: гидролаз, дегидролаз, редуктазы, цитохрома-С и др. В общей сложности входит в состав более 60 -ти ферментов. Витамин В 2 обусловливает рост и развитие плода и молодняка, у взрослых животных – нормальное состояние глаз и слизистых оболочек. При В 2 -гиповитаминозе : замедляется рост молодняки, у взрослых животных – воспаление роговицы глаз, катаракта (помутнение хрусталика), воспаление слизистых оболочек рта, нарушается гемопоэз, пролиферация энтероцитов.

Влияние витамина В 2 на рост птиц: справа петушок в возрасте 114 сут. с последствиями В 2 -гиповитаминоза, слева – получавший нормальный рацион по вит. В 2.

Потребность в витамине В 2 Человек - 2 мг/сут Лошади - 2_3 мг/100 кг ж. м. , Свиньи - 2, 5 -8, 5 « , Цыплята - 0, 3 -0, 4 мг/100 кг корма. У жвачных синтезируется в рубце, молодняк получает с молоком. Источники витамина В 2 Печеночный экстракт - 22 -62 мг%, печень - 3 -3, 5 , дрожжи - 3 -4, 5 , желток яйца - 0, 5 -1, 0 , отруби, капуста - 0, 5 мг%, Aspergilus flavus - 250 мг%.

Витимин В 3 – пангамовая кислота Витамин В 3 – это соединение диметилдиоксимасляной и бета – аминопропионовой кислот. Необходим для синтеза жирных кислот, стероидных гормонов, ацетилхолина, коэнзима А (Со. А) и других важных для организма соедингений. При А-гиповитаминозе появляются: слабость, быстрое утомление, позже – невриты, воспаления слизистых оболочек, дерматиты. Пантотеновая кислота широко распространена в природе. Обычно ее достаточно содержится в кормах животного происхождения. растительного и

Витамин В 4 - холин, бименеврин Широко используется в процессах обмена веществ. Его обычно достаточно в организме. При избытке способствует отложению минеральных веществ в мягких тканях, почках и желчном пузыре.

Витамин В 5 - вит. РР, Никотиновая кислота В организме переходит в амид никотиновой кислоты, который соединяясь с рибозой образует простетическую группу ряда дегидрогеназ. Участвует в клеточном дыхании, межуточном обмене веществ, нормализует функции печени и моторику пищеварительного тракта. При РР-гиповитаминозе развивается пеллагра с симптомами поражения центральной и периферической нервной системы, ахилии, язвы слизистой оболочки ротовой полости, расстройства пищеварения. К недостатку вит. РР особенно чувствительны птицы и свиньи. Излишек вит. РР вреден, ибо он выводится из организма в метилированном виде, что обедняет организм холином.

Потребность в витамине РР Животные - 10 -12 мг/100 кг живой массы. Человек - 25 мг/сут. Источники витамина РР. Дрожжи - 40 -60 мг% Печеночный экстр. - 450 « Грибы - 34 -73 мг% Отруби - 25 -40 « - 14 « 2, 9 « Печень - 15 -20 « Морковь Мясо - 5 – 6, 5 « Хлеб черный - В настоящее время широко применяется синтетическая никотиновая кислота. Витамин РР хорошо сохраняется при кулинарной обработке.

Витамин В 6 - адермин, пиридоксин При участии пиридоксина образуются ферменты белкового обмена, в частности декарбоксилирования и переаминирования аминокислот. При В 6 -авитаминозе нарушается белковый обмен, развивается гипохромная анемия, дерматиты, выпадение волос, появляется нервозность, бессонница. Потребность в витамине В 6. Синтезируется микрофлорой кишечника. Потребность у человека составляет – 2 мг/сут. У животных: Свиньи - 3 -4 мг/100 кг живой массы. Цыплята - 30 мкг/сут Источники витамина В 6. Отруби риса - 15 -19 мг%. Печень - 1, 5 -2 « Дрожжи. Мясо - 4 -5 мг%. - 0, 5 -0, 6 «

Витамин Вс - Фолиевая кислота, антианемический Витамин Вс – сложное соединение, состоящее из птеридина + прарааминобензойной кислоты + глутаминовой кислоты. Вит. Вс играет важную роль в синтезе нуклеиновых кислот и аминокислот, находится в хромосомах, служит важным фактором пролифирации клеток, участвует в регуляции процессов кроветворения. К Вс-авитаминозу особенно чувствительны цыплята, у которых при этом задерживается рост, нарушается гемопоэз, развиваются геморрагии. Препараты фолиевой кислоты успешно применяются при лечении перцинозной анемии, связанной с нарушением синтеза нуклеиновых кислот. Витамином Вс богаты листья растений, печень, присутствие в рационах достаточно дрожжи. Их обеспечивает животных фолиевой кислотой. Потребности в фолиевой кислоте наиболее изучены у человека – 40, 0 мг/сут.

Витамин В 12 – цианкоболамин, антианемический. В состав вит. В 12 входит: Со, группа CN, рибоза, бензимидоазол. Вит. В 12 входит в состав ферментов, участвующих в синтезе нуклеиновых кислот, процесса переаминирования и гемопоэза. При В 12 -гиповитаминозе: нарушается развивается злокачественная анемия, синтез нуклеотидов, при недостатке Со в рационе жвачных животных – развивается лизуха, сухотка. Потребность в витамине В 12: У животных – 2 -3 мкг/100 кг живой массы; У человека - 2 мкг/сут. Источники витамина В 12: Продукты животного происхождения – мясо, рыба, молоко, яйцо; в растениях вит. В 12 мало. Витамин В 12 в достаточны количествах синтезируется в рубце жвачных животных, а также в кишечнике моногастричных животных при достаточном содержании Со в рационе.

Витамин В 15 – Пангамовая кислота – сложный эфир D-глюконовой кислоты и диметиламиноацетата. Необходима для процессов переаминирования, липидного обмена, профилактики атеросклероза. Потребность изучена недостаточно. Источноки: рисовые отруби, дрожжи, печень.

Витамин С – аскорбиновая кислота, антискорбутный Витамин С участвует в клеточном дыхании, белковом и углеводном обмене, стимулирует антитоксическую функцию печени, образовании коллагена стенок сосудов, обусловливает оплодотворяемость животных и выживаемость зародышей. С-гиповитаминоз у животных вызывает: потерю аппетита, отставание в росте, снижение воспроизводительной функции, поражение суставов, геморрагии – в первую очередь в деснах, затем расшатывание и выпадение зубов (при цынге).

Воспаление десен при цынге (по Бергу)

Потребность в витамине С: ü у лошадей (важно в зимнее время) – 0, 5 -2 г аскорбиновой кислоты; ü у поросят - 20 -40 мг/гол/ сут. вит. С; у свиноматок – 0, 51 г/гол/сут, особенно полезно в сочетании с вит. А для повышения оплодотворяемости и выжывания зародышей; ü жвачные животные при обеспеченности витаминами А, В 2 и РР могут синтезировать витамин С и нуждаются в его поступлении извне лишь в первые дни жизни. Потребность человека в витамине С составляет в среднем 50 -60 мг/сут, у беременных и кормящих матерей – до 200 мг/сут.

Источники витамина С Овощи - 10 -30 мг%, Фрукты - 30 -40, Горох Смородина – 300 , Облепиха – 300 -450, Шиповник – 25000, Молоко Мясо - 0, 7 -2, 6 , - 100 -226, - 2 -10 мг%. В настоящее время широко используется синтетическая аскорбиновая кислота. Вит. С легко окисляется на воздухе и при нагревании. Для его сохранения пищу не следует долго варить и хранить на воздухе.

Витамин А – ретинол, аксерофтол, фактор роста. Представляет собой ненасыщенный гидроароматический спирт. В растениях содержатся провитамины – каротины: альфа, бета и гама, которые попав в организм с пищей, в печени под действием фермента каротиназы расщепляются до витамина А (из молекулы бета-каротина образуется 2 молекулы вит. А, из альфа- и гама- по одной) Роль в организме: участвует в обменных процессах, обусловливающих рост организма, необходим для нормальной светочувствительности глаз кожного покрова. и морфо-функционального состояния

При А-гиповитаминозе: * угнетается рост организма, * теряется острота зрения, пропадает способность видеть в сумерках (куриная слепота), * развивается ксерофтальмия (при исчезновении из слез лизоцима), * появляются дерматиты, * повышается восприимчивость к легочным заболеваниям, * нарушается сперматогенез у самцов и развитие плода у самок, * недостаточен синтез вит. А-зависимых белков-носителей, обеспечивающих всасывание Са.

Влияние витамина А на рост крыс

Потребность в витамине А, мг/100 кг живой массы: лошади - 15 -20 , коровы - 20 -40 , быки-производители - 40 -50 , свиньи - 20 -35 , овцы - 20 -30. Потребность человека в вит. А составляет 2 -4 мг/сут ( или каротина 8 -16 мг). Источники а). Каротина: зеленые корма, салаты, овощи, корнеплоды. б). Витамина А: продукты животного происхождения, особенно: печень – 25 мг%, рыбий жир: трески – 27 мг%, лосося 400, печеночный жир морского окуня - 37000 мг%. Каротин и вит. А легко распадаются на свету, но

Витамин Д – кальциферол Под витамином Д подразумевается группа витаминов – производные стеринов. Наиболее распространены витамины Д 2 и Д 3. Предшественник витамина Д 2 – эргостерол, содержится в растениях, а предшественник витамина Д 3 - 7 -дегидрохолестерин, образуется в животном организме в процессе обмена холестерина. При ультрафиолетовом облучении предшественники активно превращаются в витамины.

Витамины Д регулирует фосфорно-кальциевый обмен в животном организме. При дефиците вит Д у детей, а также у молодняка животных, развивается рахит, у взрослых животных – остеомаляция, при избытке – атеросклероз. Тяжелая форма рахита с искривлением конечностей

Потребность в витаминах Д. Для сельскохозяйственных животных - 12 -37 мкг/100 кг ж. массы. Потребность у человека: у детей – 12 -25 мкг/сут, у взрослых – 2 -5. Источники витаминов Д. * Растительные масла при УФ-облучении - 25 -50 мкг%. * Желток куриного яйца: при подкормке кур дрожжами – 240 мкг%, без подкормки - 12 « * Внутренний жир сельди * Печеночный жир - 500 мкг%. - 25 -100 мг%. * Сухие пивные дрожжи после УФ-облучения - 2, 5 - 12, 5 мг% .

Витамин Е – токоферол, фактор размножения Известны изомеры токоферола: альфа, бета и гама. Наиболее активен Альфа-токоферол. Находясь в жировой фракции живой ткани, выполняет функцию антиоксиданта, участвует в окислительно-восстановительных процессах. При Е-гиповитаминозе: * у самцов дегенерируют семенники, * у самок токсикоз эмбриона продуктами перекисного окисления жиров, * дистрофия мышц двигательного аппарата с потерей двигательной функции (у ягнят, телят, поросят). * у цыплят развивается энцефаломаляция. * при дефиците вит. Е – повышается потребность в витаминах А и С.

Потребность в витамине Е: * составляет для животных в среднем 1, 5 мг/кг сухого вещества корма, * телятам для профилактики беломышечной болезни – 5 мг/гол/сут , цыплятам – 14 -22 тыс. ИЕ/1 тонну стартового комбикорма (за 1 ИЕ принята активность 1 мг альфа-токоферола). Доза витамина Е для человека составляет 10 -12 мг/сут. Источники витамина Е: растительные корма - от 1, 5 до 21, 5 мг% (в сыром веществе), зародыши зерен злаковых растений - 250 -320 мг%, растительные масла, яйца. Витамина Е, как правило, достаточно в кормах для животных и в пище – для человека. В провинциях бедных селеном (ниже 0, 05 мг/кг корма) с целью профилактики или лечения беломышечной болезни телят и ягнят дозу витамина Е следует увеличить в 1, 52 раза, а лучше компенсировать дефицит селена.

Витамин К – антигемофилический Относится к группе нафтохинонов. В печени, очевидно, используется в синтезе протромбина, его недостаток в организме тормозит процесс свертывания крови, вызывает заболевание гемофилию. К К-авитаминозу наиболее чувствительны цыплята. Потребность в витамине К: у молодняка животных составляет - 10 -20 мг/ сут/гол. Мнение о потребности человека в витамине К существенно различаются: по одним данным она составляет 0, 2 -0, 3 мг/сут , по другим - от 1 до 15 мг/сут.