Vitaminy (1. LF UK, NT)

Definice (atributy) vitaminů

organické nízkomolekulární sloučeniny,
funkce biokatalyzátorů (látková přeměna, regulace metabolismu),

Vznik:

autotrofní organismy: biosyntéza,
heterotrofní organismy: částečná biosyntéza, potrava, střevní mikroflóra.

Názvosloví a klasifikace

souvislost s onemocněním
- antixeroftalmický faktor A₁ retinol
- antiskorbutický faktor C askorbová kyselina
- antirachitický faktor D kalciferoly
- antiberiberi faktor B₁ thiamin
- koagulační faktor K₁ fyllochinon
velká písmena abecedy, číselné indexy
jednoduché triviální názvy, systematické názvy

Ve vodě rozpustné (hydrofilní)

1. Thiamin (aneurin, B₁)
2. Riboflavin (laktoflavin, B₂, G)
3. Niacin (nikotinová kyselina, B₃; nikotinamid, PP)
4. Kyselina pantothenová (B₅)
5. Vitamin B6 (~al, ~ol, ~amin, adermin, B₆)
6. biotin (H)
7. Kyselina listová (B_c, B₉)
8. Kobalamin (korinoidy, B₁₂)
9. kyselina askorbová (vitamin C)

1.−8. = skupina vitaminů B (B-komplex)

V tuku rozpustné (lipofilní)

10. retinoidy (A)
11. kalciferoly (D)
12. tokoferoly (E)
13. fyllochinon (K)

Exogennost a esenciálnost

thiamin velmi málo střevní mikroflora
niacin biosyntéza z Trp (1 mg ∼ 60 mg)
biotin hodně střevní mikroflora
korinoidy hodně střevní mikroflora
vitamin K hodně střevní mikroflora
vitamin D vitamin nebo hormon

ve vodě rozpustné: exkrece nadbytku močí, hlavní ztráty výluhem,
- kofaktory (koenzymy a prostetické skupiny)
v tuku rozpustné: ukládání v játrech, hlavní ztráty oxidací, možnost hypervitaminosy
- jiné funkce

Terminologie

hypovitaminosa příjem v nedostatečném množství
avitaminosa přechodný úplný nedostatekv(porucha biochemických funkcí)
hypervitaminosa nadměrný příjem (porucha funkcí) A, D
retence zachování původního množství (v %)
restituce přídavek ~ původnímu množství
fortifikace přídavek na vyšší množství než původní
provitamin prekursor (biologicky inaktivní látka)
antivitamin látka rušící biochemické využití vitaminu (antagonista vitaminu)

Množství (obsah v potravinách)

biologické jednotky
mezinárodní jednotky
- vitamin A
  - 1 IU = 0,3 μg retinolu = 0,6 μg β-karotenu
  - 1 RE = 1 μg retinolu = 3,33 IU
- vitamin D − 1 IU = 0,025 μg vitaminu D3 (nebo D2)
- vitamin E − 1 IU = 1 mg all-rac α-tokoferyl-acetátu
hmotnostní jednotky

Potřeba vitaminů

Závisí na:

druhu organismu
věku
fyziologickém stavu

Doporučené denní dávky v ČR (zákon č. 110/1997 Sb.).

Použití

aditivní (přídatné) látky k restituci a fortifikaci
- všechny" vitaminy
barviva
- riboflavin, provitaminy A
antioxidanty
- vitamin C, provitaminy A, vitamin E

Thiamin

thiamin

Vyskytuje se jako volný, vázaný (fosforečné estery, mono-, di-, trifosfát, difosfát kofaktorem enzymů) nebo v jiných formách (jako thiol, disulfid). Zdroje (mg / 100 g):

obiloviny, luštěniny 0,1−1 hl. volný thiamin,
maso vepřové 1 hl. difosfát,
maso hovězí 0,04−0,1,
ovoce 0,04−0,1,
zelenina 0,03−0,15,
brambory 0,05−0,18.

Krytí potřeby (%):

cereální výrobky (chléb) 43 (20)
maso a masné výrobky 18−27
mléko a mléčné výrobky 8−14
brambory 10
luštěniny 5
zelenina 12
ovoce 4
vejce 2

Reakce

Ztráty

vaření vepřového masa ~ 40−60 %,
pečení chleba ~ 25−30 %,
vaření brambor (výluh) ~ 25 %,
konzervace nekyselých potravin SO₂ 100 %,

Použití: k fortifikaci (restituci) pšeničné mouky, cereální snídaně, rýže.

Podrobnější informace naleznete na stránce Thiamin.

Riboflavin

oxidovaná forma (isoalloxazin, ribitol). Vyskytuje se jako volný, ox. forma flavochinon, red. forma flavohydrochinon (leukoflavin), vázaný (proteiny), kofaktor flavoproteinů (FMN, FAD) a v dalších formách.

Zdroje (mg/100g):

maso 0,2
játra 3
mléko 0,2
sýry 0,5
pivo 0,05 (rozdíl od thiaminu)

Krytí potřeby (%)

mléko, sýry 36% hl. riboflavin, vazba na α- a β-kasein
maso 19% hl. FMN, FAD
cereálie 15%
vejce 8% hl. riboflavin
zelenina 8%

Reakce:

Ztráty:

mléko, víno: sluneční přípach,
vznik ¹O₂ (singletového kyslíku),
destrukce vitaminu C, retinolu, Met.

Použití k fortifikaci a jako barvivo.

Podrobnější informace naleznete na stránce riboflavin.

Niacin

Niacin se vyskytuje málo volný (kyselina-rostliny, amid-živočichové), vázaný (proteiny): NAD (DPN) a NADP (TPN), ev. v jiných formách − trigonellin (káva, luštěniny, obiloviny), čirok, kukuřice.

Zdroje (mg / 100 g)

maso 5−15
luštěniny, ovoce, zelenina 0,7−2
vejce 0,1
káva − pražená 50, nepražená 2

Krytí potřeby (%)

maso 33 %
mléko 13 %
cereálie 21 %
brambory 9 %

Reakce − omezená hydrolýza amidu, kyselina stabilní.

Ztráty převážně výluhem.

Použití − fortifikace bílé mouky.

Podrobnější informace naleznete na stránce niacin.

Pantothenová kyselina

kyselina pantothenová

Vyskytuje se jako volná ((R)-isomer) a jako vázaná (CoA, ACP).

Zdroje (mg / 100 g)

maso, ryby
sýry (mléko málo)
celozrnné cereální výrobky
luštěniny
ovoce, zelenina (málo)

Krytí potřeby je dostatečné. Reakce

Podrobnější informace naleznete na stránce Kyselina pantothenová.

Pyridoxin

pyridoxal
pyridoxol
pyridoxamin

Pyridoxal, pyridoxol a pyridoxamin:

volné látky,
jejich 5´-fosfáty,
5-O-β-D-glukosid (5−70 % v cereáliích, ovoci, zelenině).

Zdroje

živočišné potraviny: pyridoxal, pyridoxol,
- maso, žloutek,
rostlinné potraviny: pyridoxal, pyridoxamin,
- obilné klíčky.

Krytí potřeby (%)

maso 40
zelenina 22
mléko 12
cereálie 10
ovoce 8
luštěniny 5
zelenina 2

Reakce − Maillardova reakce, transaminace.

Ztráty

sušené mléko 30−70% (reakce s Lys a Cys)

Použití k fortifikaci (dětská výživa).

Podrobnější informace naleznete na stránce Vitamin B6.

Biotin

velmi rozšířen,
deficience = syrová vejce (avidin).

Podrobnější informace naleznete na stránce Biotin.

Folacin

pteroylglutamová (listová, folová)
tetrahydrofolová
zdroje − hlavně listová zelenina.

Podrobnější informace naleznete na stránce Kyselina listová.

Korinoidy

[ ✎ upravit vložený článek ]

Korinoidy je název skupiny vitamínů B12, které se tak nazývají podle své základní struktury (korin - schopný vázat kobalt). Biochemická funkce korinoidů je účast na přeměně aminokyselin a ribonukleotidů, např. při přenosu methylových skupin nebo vodíku.

Korin s centrálním atomem Co.

Struktura korinoidů je tvořena:

substituovaným korinovým cyklem s centrálním atomem kovu,
4 pyrrolová jádra bez CH₂ můstku mezi A-D,
centrální atom Co 6 koordinačních vazeb,
α = 5,6-dimethylbenzimidazol.

Vzorec vitaminu B₁₂

Kobalaminy

β = OH hydroxykobalamin,
H₂O akvakobalamin,
CH₃ methylkobalamin,
CN kyanokobalamin,
deoxyadenosylkobalamin koenzym B₁₂,
není přítomen v potravinách rostlinného původu.
Podrobnější informace naleznete na stránce Kobalamin.

Vitamin C (askorbová a dehydroaskorbová kyselina)

Vitamin C

redoxní systém
4 stereoisomery (volný, vázaný, askorbigen v brukvovitých zeleninách, askorbyl-palmitát (antioxidant))

Askorbigen

Zdroje (mg / 100 g)

ovoce
- šípky 250−1000
- černý rybíz 110−300
- jahody 40−70
- citrusové ovoce 24−70
- jablka 1,5−5
zelenina
- petržel kadeřavá 150−270
- paprika 62−300
- zelí 17−70
- brambory 8−40

Krytí potřeby (%)

brambory 24
listová zelenina 13
ovoce 34
mléko 9 (5−20 mg/l)

Reakce

ztráty výluhem,
přítomnost O₂: enzymová oxidace a autooxidace,
nepřítomnost O₂: degradace katalyzovaná kyselinami,
- ztráty celkem: 20−80 %.

Enzymová oxidace

askorbátoxidasa, askorbasa, peroxidasy

výsledná reakce: 2 H₂A + O₂ → 2 A + 2 H₂O

Prevence: blanšírování (předváření), redukce SO₂

Autooxidace

katalyzovaná kovy: Fe³⁺, Cu²⁺

Výsledná reakce: 2 H₂A + O₂ → 2 A + 2 H₂O

Mechanismus:

H₂A + O₂ → A + H₂O₂

H₂A + H₂O₂ → A + 2 H₂O

Důsledky: oxidace jiných složek H₂O₂ (myoglobin, lipidy, anthokyany)

Prevence:

kontakt s O₂ (vzduchem),
- inertní atmosféra, deaerace, glukosaoxidasa+katalasa, HSO₃⁻, kvašení,
snížení obsahu Fe³⁺, Cu²⁺,
- chelatační činidla,
nepříznivé podmínky (nižší a_w, pH).

Degradace katalyzovaná kyselinami − aldoketosy, diketosy, furan-2-karbaldehyd.

Použití jako vitamin, antioxidant, chelatační činidlo.

Technologie:

konzervárenská (prevence změn aróma, barvy, odstranění O₂, inhibice hnědnutí),
kvasná (prevence zákalů),
masa (zkvalitnění a urychlení výroby, NO^2-),
tuků (antioxidant),
cereální (vznik disulfidů bílkovin v těstě).

Podrobnější informace naleznete na stránce Vitamin C.

Vitamin A

retinol − ,
provitaminy A (retinoidy, isoprenoidy) − .

Další aktivní látky (β-iononový cyklus)

3-dehydroretinol (vitamin A₂), α-karoten, γ-karoten, kryptoxanthin, β-apo-8´-karotenal aj.

Zdroje (mg/kg)

živočišné materiály (retinol / provitaminy A)
- maso 0,1 / 0,4
- játra 30−400 / 300
- máslo 5−10 / 4−8
- rybí jaterní tuky, margarin
rostlinné materiály (provitaminy A)
- mrkev 20−95
- špenát 50−480
- meruňky 6−20

Krytí potřeby (%)

játra 23 estery, hlavně C16:0
máslo 17
mléko, smetana 15
mrkev 14
margariny 9 retinyl-acetát

Reakce − isomerace (hlavně 13-cis a 9-cis), oxidace.

Důsledky reakcí

bělení mouky,
změny barvy citrusových džusů,
aróma potravin.

Podrobnější informace naleznete na stránce Retinol.

Vitamin D (kalciferoly, 9,10-sekosteroidy)

cholekalciferol (vitamin D3) .

Zdroje (μg / kg)

ryby mořské 50−450
žloutek 30−50
máslo 10−20
játra 2−11
mléko 1
smetana 4
maso 3
- rybí jaterní tuky, margarin

Krytí potřeby (%)

margarin 34
tučné ryby 17
vejce 16
mléko, smetana 12
máslo, sýry 9
vyšší houby, plísně (sýry)

Reakce

autooxidace (alkoholy, ketony)
pyrolýza (pyro- a isopyrovitaminy D)
isomerace (isovitaminy D a isotachysteroly)
fotodegradace (vitaminy D z provitaminů D, tachysteroly, lumisteroly aj.) použití

Fortifikace − margariny, mléko, cereální snídaně.

Podrobnější informace naleznete na stránce vitamin D.

Vitamin E (tokoferoly a tokotrienoly)

6-hydroxychromany, fytol (C20), tokol

derivát	R₁	R₂	R₃
α-	CH₃	CH₃	CH₃
β-	CH₃	H	CH₃
γ-	H	CH₃	CH₃
δ-	H	H	CH₃

Zdroje (mg / 100 g)

rostlinné oleje 50−200,
části rostlin < 0,5,
živočišné potraviny málo.

aktivita vitaminu: α-T > β-T > γ-T > δ-T α-TT

(1,00-0,27-0,13-0,01-0,30), v závislosti na obsahu nenasycených mastných kyselin v potravě

antioxidační účinky: δ-T > γ-T > β-T > α-T (vitamin E a Se)

Reakce − oxidace, chinon, dimery aj. produkty.

Podrobnější informace naleznete na stránce vitamin E.

Vitamin K

Struktura podobná struktuře koenzymů Q, 1,4-naftochinon

terpenoidní řetězec (fytol C₂₀), základní látka menadion

vitamin K₁ (fyllochinon)

R = fytyl C₂₀
4 isoprenové jednotky (3 redukované)*
vitamin K₂ (farnochinon) mikroflora zažívacího traktu
7 isoprenových jednotek (běžně 4−10, dokonce 0−13)
(30 atomů C = difarnesyl), 3-multiprenyl-

Zdroje (mg / 100 g)

listová zelenina (zelí, špenát) 3−4
hrášek, rajčata (maso včetně jater) 0,1−0,4
mléko 0,002−0,02
játra vepřová (formy) K1, MK-4, MK 7−10

Reakce

fotodegradace
oxidace (epoxidy, 2,3-epoxidy)

Podrobnější informace naleznete na stránce Vitamin K.

Další biologicky aktivní látky

Hlavně vitaminy skupiny B (B-komplexu)

B₈, B₄... adenylová kyselina (adenin)
B₁₃... orotová kyselina
B₁₅... pangamová kyselina
B_t... karnitin
B_x, H₁... 4-aminobenzoová kyselina, lipoová kyselina
F... esenciální mastné kyseliny
P... rutin (bioflavonoidy)
U... S-methylmethionin, cholin, myo-inositol, taurin, koenzymy Q

Odkazy

Vnitřní odkazy

Zdroj

DAVÍDEK, Jiří. 7. VITAMINY [online]. [cit. 2012-03-12]. <https://el.lf1.cuni.cz/p64776446/>.