Метаболизм витамина A.
Витамин А может образовываться в слизистой кишечника и печени из провитаминов — альфа-, бета- и гамма-каротинов под воздействием каротиноксигеназы. Наибольшей активностью обладает р-ка-ротин (из него образуются две молекулы ретинола, из других — по одной).
Всасывание витамина и его провитаминов происходит в составе мицелл, затем в энтероцитах они включаются в состав хиломикронов. В крови витамин А связывается с ретинолсвязывающим белком (один из белков фракции альфа1-глобулинов). Ретинолсвязывающий белок обеспечивает растворимость ретинола, его защиту от окисления, транспорт и доставку в различные ткани. В сетчатке глаза ретинол превращается в ретиналь, в печени — в ретиналь и затем в ретиноевую кислоту, которая выводится с желчью в виде глюкуронидов.
Функции витамина А.
Витамин А был идентифицирован как ключевой фактор роста в 1913 году. В продуктах он содержится в чистой форме (ретинол) и как провитамин А (каротиноиды), который преобразуется в организме в витамин А по мере необходимости. Витамин А содержится в пище животного происхождения в форме ретинола или ретинальдегида, а провитамин А, известной формой которого является бета-каротин, - в оранжевых, желтых и темно-зеленых овощах и плодах. Витамин А и бета-каротин относятся к группе жирорастворимых витаминов и усваиваются только при наличии жиров в пищевом рационе. Ограничительные диеты и отсутствие желчного пузыря значительно ухудшают усвоение жирорастворимых витаминов. Ключевые функции:
ИММУНИТЕТ: Витамин А участвует в работе жизненно важных защитных механизмов организма. Он стимулирует и усиливает различные функции иммунной системы, включая реакцию антител и действие лейкоцитов. Повышение иммунитета ведет к бы строму заживлению инфицированных тканей и усилению сопротивляемости организма инфекциям. Адекватное количество витамина А в пище или добавках важно для предотвращения болезней, особенно инфекционных, и смертности среди детей. Результаты исследований показали, что прием витамина А снижает детскую смертность в развивающихся странах на 30%. В развитых странах дополнительный прием витамина А важен для недоношенных детей и при опасных для жизни инфекционных заболеваниях, таких как грипп, воспаление легких, корь, ветрянка, гепатит и другие.
КЛЕТКИ ЭПИТЕЛИЯ: Витамин А принимает участие в росте и замене клеток эпителия. Эпителий покрывает внутреннюю и внешнюю поверхности тела и находится в тканях кожи, легких, формирующихся зубов, десен, внутреннего уха, роговицы глаза, половых органов, желез и протоков, в горле, в носу и других органах. Роль витамина А в росте и поддержании деятельности клеток является жизненно важной для многих функций организма. Так, например, нормальное состояние клеток слизистой пищеварительного тракта обеспечивает защиту от язвы, а способность к воспроизведению потомства зависит от состояния клеток влагалища и матки.
ЗРЕНИЕ: Витамин А критичен для нормального функционирования глаз. Он участвует в восстановлении клеток глаза и в производстве зрительного пурпура (visual purple) - светочувствительного белка, необходимого для ночного видения.
НЕРВНАЯ СИСТЕМА: Витамин А участвует в создании различного рода мембран и миелина (myelin), покрывающего отростки нервных окончаний.
ЖЕЛЕЗЫ И ГОРМОНЫ: Витамин А важен для поддержания деятельности надпочечников и синтеза некоторых гормонов, например, гормона, вырабатываемого щитовидной железой.
РОСТ И ФОРМИРОВАНИЕ КОСТЕЙ: Витамин А необходим для роста и формирования костей и зубов, синтеза коллагена и хрящевых тканей, а также для быстрого заживления ран.
АНТИВИРУСНЫЕ СВОЙСТВА: Лабораторные эксперименты подтвердили антивирусные свойства витамина А.
БЕРЕМЕННОСТЬ: Витамин А необходим при беременности для нормального развития эмбриона, здоровья матери, качества молока и развития новорожденного.
В первые три месяца беременности рекомендуется принимать не более 25,000 I.U. в день витамина А в форме ретинола. Высокие дозы витамина А у беременных женщин могут привести к повреждению плода или непроизвольному аборту беременности (выкидыш).
Бета-каротин
Бета-каротин - один из каротиноидов (carotenoids), которые по мере необходимости преобразуются в витамин А в стенках кишечника и в печени. Человеческий организм может преобразовать в витамин А приблизительно 30 из 600 существующих каротиноидов. Бета-каротин - наиболее известный из них, поскольку он отличается высокой активностью провитамина Аи в изобилии содержится во многих продуктах. К каротиноидам также относятся лютеин (lutein), зеаксантин (zeaxanthin), бета-криптоксантин (beta-cryptoxanthin), ликопен (lycopene) и альфа-каротин (alpha carotene). В отличие от витамина А, бета-каротин не токсичен. Уникальные свойства бета-каротина не исчерпываются его способностью преобразовываться в витамин А. Он сам по себе имеет множество полезных целебных свойств. Бета-каротин - мощный антиоксидант. Одна молекула бета-каротина может уничтожить или предотвратить формирование порядка 1000 свободных радикалов. Антиокислительное действие бета-каротина используется как профилактическое средство от сердечных заболеваний и рака. Ключевые функции:
РАК: Ученые считают, что высокий уровень бета-каротина защищает от некоторых видов рака. Многочисленные исследования населения показали, что жертвы раковых за болеваний недополучали бета-каротин с едой и имели более низкий уровень бет а- каротина в крови, чем здоровые индивидуумы. Эта зависимость особенно очевидна при раке легких и, в меньшей степени, раке желудка. В некоторых случаях дефицит бета-каротина повышает риск рака груди, простаты, толстой кишки, яичников и шейки матки. Установлено, что женщины с низким уровнем бета-каротина в тканях шейки матки более подвержены раку шейки матки, даже при его нормальном уровне в крови. Увеличение дозы бета-каротина помогает преодолеть этот специфический тканевый дефицит. Бета-каротин защищает от повреждений клеточные мембраны и ДНК, тем самым предотвращая аномальное формирование клеток, и замедляет или останавливает рост опухолей, усиливая связь между клетками. Алкоголь и курение существенно понижают уровень бета-каротина в организме.
ИММУНИТЕТ: Исследования показали, что бета-каротин стимулирует и усиливает различные процессы, происходящие в иммунной системе. Он увеличивает количество иммунных клеток, например В- и Т-лимфоцитов и фагоцитов. Т-клетки играют очень важную роль в определении состояния иммунной системы. Они производятся в вилочковой железе, которая особенно чувствительна к воздействию окислителей и свободных радикалов. Бета-каротин защищает макрофаги - клетки, которые поглощают и выводят чужеродную флору. Он также обеспечивает связь между иммунными клетками и усиливает стимулирующее воздействие интерферона на иммунную систему.
ЗРЕНИЕ: Вредное воздействие свободных радикалов ведет к появлению катаракты. Являясь антиоксидантом, бета-каротин может проявить свои защитные свойства и устранить ущерб, вызванный деятельностью свободных радикалов. Он действует как фильтр, защищая волокна хрусталика от попадания яркого света, а также используется как профилактическое средство от слепоты и дистрофии клетчатки (macular degeneration) - болезней глаз, которым особенно подвержены пожилые люди.
СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТАЯ СИСТЕМА: Большие дозы бета-каротина снижают риск сердечно-сосудистых заболеваний. Установлено, что бета-каротин как антиоксидант предупреждает атеросклероз.
ЗАЖИВЛЕНИЕ РАН: Благодаря своим антиокислительным и противовоспалительным свойствам, бета-каротин ускоряет заживление ран.
Лютеин и зеаксентин — главные каротиноиды, защищающие наши глаза: они способствуют предупреждению катаракты, а также снижают риск дегенерации желтого пятна (важнейшего органа зрения), которая в каждом третьем случае является причиной слепоты. При авитаминозе витамина А развивается кератомаляция.
Ещё один каротиноид — ликопин (содержится в основном в помидорах) защищает от атеросклероза, предотвращая окисление и накопление на стенках артерий холестерина низкой плотности. Кроме того, это самый «сильный» каротиноид в отношении защиты от рака, особенно рака молочной железы, эндометрия и простаты.
Суточная потребность.
Рекомендуемой суточной дозой витамина А является:
- 900 мкг (3000 ME) для взрослых (для беременных больше на 100 мкг, для кормящих — на 400 мкг);
- 400-1000 мкг для детей, в зависимости от возраста и пола;
- При заболеваниях, связанных с недостаточностью ретинола, дозировка может быть увеличена до верхнего допустимого уровня потребления – 3000 мкг.
(Вышеприведенные дозировки относятся исключительно к ретиноидной форме витамина А. Каротиноидная форма не столь токсична) .
Витамин А стимулирует производство слизи, которая предохраняет тончайшую оболочку от высыхания. Без витамина А клетки, производящие слизь, отмирают, а вместо них образуются ороговевшие слои в легких, желудке, кишечнике, мочевом пузыре, половых органах, а также на коже. Следствием этого могут стать боли в желудке, нарушение пищеварения, воспалительные процессы в мочеполовой сфере и даже рак. Существует множество новых научных исследований, особенно в США, которые доказывают, что предрасположенность к раку тем большая, чем меньше каротинов и витамина А человек принимает с пищей.
В 1967 году американский биохимик Джордж Уолд получил Нобелевскую премию, выяснив значения витамина А для зрения. Витамин А расходуется при каждом световом возбуждении для синтеза зрительного пурпура родопсина. Это представляет особый интерес для людей, которые подолгу работают у телевизионных и компьютерных экранов и глаза которых чуть ли не каждую секунду должны реагировать на контрастные световые раздражители. Следствием этого является очень высокое потребление витамина А. Поскольку глаз в течение многих миллионов лет приобрел значение жизненно важного органа чувств (он предупреждает об опасности и помогает находить пищу), в нем развилась исключительно богатая сеть кровеносных сосудов, которая служит главным образом для того, чтобы доставлять витамин А. При каждом световом раздражении происходит химический распад бесчисленного множества молекул родопсина, и тут же в процессе биосинтеза из белка и витамина А создаются новые молекулы родопсина. Если витамина не хватает, неизбежно наступает расстройство зрения. Кроме того, нехватка витамина А ведет к высыханию и затвердению клеток роговицы, и тогда мы лишаемся вдобавок и защитной пленки слезной жидкости. Следствием является отшелушивание клеток, закупорка слезных каналов. Высыхает конъюнктива - слизистое продолжение кожи век - и возникает опасность болезненного воспаления, называемого конъюнктивитом.
Поскольку слизистая оболочка и клетки роговицы, как мы уже говорили, без витамина А высыхают и затвердевают, то нехватка этого питательного вещества может привести к ксерофтальмии - хронической сухости глаз. При отсутствии пленки слезной жидкости происходит отслоение клеток роговицы и закупорка слезных каналов. Точно так же высыхает и конъюнктива - слизистое продолжение кожи век - в результате чего и может развиться конъюнктивит.
Чтобы не допустить этого, природа распорядилась, чтобы витамин А поступал в глаз не только через кровеносные сосуды, но и через слезную жидкость. Непременным условием этого процесса является достаточное содержание в организме каротинов или готового витамина в пище.
Если витамина А недостаточно, то возникает дефицит сперматозоидов у мужчин и, как доказал Томас Мур из Кембриджского университета, снижение полового влечения и бесплодие у женщин.
Если дети плохо растут, причиной этого может быть нехватка витамина А.
Рост костей в конечностях происходит главным образом в области суставов. Именно клетки хрящевой ткани, наиболее активно участвующие в процессе обмена веществ, требуют большого количества витамина А. Молодые клетки костей растут, сохраняют некоторое время активность, а затем отмирают, чтобы уступить место новым хрящевым клеткам. Чтобы этот постоянных цикл в детских конечностях (да и во всех костях) не прекращался, некоторые хрящевые клетки имеют ферменты, которые могут способствовать их отмиранию.
Эти ферменты находятся под постоянным контролем витамина А. Если витамина не хватает, то хотя и возникает достаточное количество хрящевой массы, но отсутствует контроль за другим, тоже очень важным процессом ее отмирания, и рост ребенка нарушается. Не случайно молозиво - материнское молоко в первые дни после родов - содержит огромное количество каротинов. Это можно определить по его желтоватому цвету.