Witaminy

Organizm człowieka nie jest zdolny do wytwarzania witamin - związków niezbędnych do zaspokojenia wielu jego potrzeb. Niezbędna jest więc obecność tych związków chemicznych w pożywieniu. Niedobory witamin mogą powodować wiele poważnych schorzeń.

Odkrycie witamin jest dziełem wielu osób, miało w nim udział wielu naukowców z różnych krajów. Na początku ubiegłego stulecia 28-letni doktor Kazimierz Funk, biochemik, nadał nazwę "witaminy" substancji ważnych dla organizmu, a badanych przez niego oraz wielu innych w żywności. Nazwa ta miała podkreślać jak istotne dla organizmu jest znaczenie tych związków. Początkowo uważano, że cechą charakterystyczną witamin są grupy aminowe, wyodrębnione w wit. z grupy B. Kazimierz Funk sam nie odkrył żadnej witaminy, ale zastosowana przez niego nazwa została zaaprobowana i przyjęta oficjalnie w roku 1920.

Witaminy to jedno z największych odkryć w XX wieku. Od wielu lat są one stosowane w celu podniesienia walorów odżywczych produktów, przede wszystkim żywnościowych, lecz nie tylko.

Skutki ich działania w organizmie obserwowane są przez naukowców już od dwóch wieków. Christian Eijkman - lekarz pracujący na Jawie, jako pierwszy rozpoznał substancje chemiczne, które potem nazwano witaminami. Przede wszystkim obalił mit, że tylko białka powinny przeważać w diecie człowieka. Wraz z rozwojem nauki odkrywano nowe witaminy i stwierdzono, że są to związki organiczne, które nie podlegają spalaniu w organizmie i nie stanowią źródła energii, co różni je od tłuszczy, węglowodanów i białek.

Organizm człowieka nie jest w stanie sam wyprodukować witamin i dlatego muszą być one dostarczane z żywnością. Do prawidłowego funkcjonowania organizmu potrzebne są niewielkie ilości tych substancji, różnorodność dowodzi, że każda z witamin spełnia inna rolę. Awitaminozy mogą doprowadzić do różnych chorób.

Instytut Żywności i Żywienia (IŻiŻ), w 1994 roku wprowadził normy zapotrzebowania na witaminy w organizmie człowieka, uwzględniając bezpieczny i zalecany poziom spożycia.

Bez względu na wyliczona normę żywieniowa zapotrzebowanie indywidualne jest bardzo różne i zależne od płci i wieku. Inne zapotrzebowanie będzie dla kobiet w ciąży i matek karmiących. Szczególne grupy to także dzieci, młodzież, osoby starsze i rekonwalescenci. Naukowcy trudniący się żywieniem dzielą witaminy na rozpuszczalne w tłuszczach i rozpuszczalne w wodzie. Do pierwszej grupy zaliczamy witaminy A, D, E i K, które nie są wydalane z moczem, a ich duża ilość (hiperwitaminoza) jest groźna dla człowieka. Drugą grupę tworzą: witaminy z grupy B i kwas askorbinowy (wit. C), których nadmiar wydalany jest z moczem, dzięki czemu nie stanowią zagrożenia dla zdrowia. Jedynie kobalamina (wit. B₁₂) jest witaminą mogącą akumulować się w organizmie.

Retinol (witamina A) to substancja ściśle wiążąca się z siatkówką oka (retina), stąd jej nazwa. Odpowiada za prawidłowy podział i rozwój komórek w organizmie człowieka. Utrzymuje prawidłowy stan śluzówek układu oddechowego, pokarmowego i moczowego. Prawidłowy wzrok, a szczególnie konwersja światła na sygnał elektryczny to proces zachodzący przy udziale tej witaminy. Hipowitaminoza powoduje wysuszenie śluzówek i pociąga za sobą narażenie na infekcje, wywołuje niedowidzenie o zmroku. Przeciągający się niedobór tego związku w dostarczanych pokarmach coraz bardziej pogarsza wzrok, co w konsekwencji doprowadza do ślepoty. Niedobór retinolu w społeczeństwach krajów rozwiniętych jest zjawiskiem rzadko spotykanym to jednak jest przyczyną ślepoty, której można uniknąć.

Badania naukowe dowiodły, że wit. A ściśle współdziała z hormonem wzrostu. Dzienne zapotrzebowanie dorosłego, zdrowego człowieka wynosi 700 µg. Taką ilość w postaci β-karotenu znajdujemy w 50g surowej marchwi. Źródłem wit. A są produkty pochodzenia zwierzęcego. Największe jej ilości znajdują się w tłuszczach rybich (tran), wątrobie, pełnotłustym mleku, maśle, śmietanach, serach, żółtkach jaj. W organizmie człowieka powstaje z prowitaminy A czyli karotenoidów, które występują w produktach roślinnych. Szczególnie bogate w karotenoidy są warzywa i owoce o żółtej, pomarańczowej i zielonej barwie, takie jak: marchew, dynia, zielony groszek, fasola szparagowa, koper, morele i brzoskwinie.

Z punktu widzenia żywienia człowieka bardzo ważny jest β-karoten, ponieważ z niego organizm ludzki najłatwiej tworzy retinol. Wykorzystanie

β-karotenu z produktów roślinnych równa się 1/6 wykorzystania retinolu. Pozostałe karotenoidy są w połowie tak aktywne jak β-karoten, dlatego ich efektywność jako źródło witaminy wynosi 1/12. β-karoten zaliczany jest do naturalnych przeciwutleniaczy i zapobiega zmianom nowotworowym, choroba serca zaćmie oraz przedwczesnemu starzeniu się. Retinol może być wytwarzany syntetycznie, wtedy jest to jasnożółta substancja rozpuszczalna w olejach i tłuszczach, które zachowują stały stan w pokojowych temperaturach. Dlatego wykorzystuje się go do produkcji margaryn.

Należy pamiętać, że witamina A i karotenoidy wchłaniają się w przewodzie pokarmowym w obecności tłuszczu, który pobudza wykorzystanie tej witaminy. Nadmiar retinolu gromadzony jest w wątrobie, nie jest wydalany z ustroju i wykazuję trujące właściwości. Brytyjczycy udowodnili, że spożycie przez kobiety ciężarne ponad 3300 µg na dobę witaminy A miało wpływ na uszkodzenie płodu i wystąpienie w nim wad rozwojowych. Nie stwierdzono natomiast toksycznego działania nadmiaru karotenoidów, które w nadmiarze doprowadzają do karotenie. Objawia się to na żółto zabarwioną skórą na dłoniach i pod stopami. Skutki są odwracalne, zmniejszenie w diecie beta - karotenu przywraca prawidłowy wygląd skóry.

Witamina C (kw. askorbinowy) najbardziej znana jest jako lekarstwo w czasie przeziębienia. Działanie witaminy C jest wielorakie. Bierze ona udział w reakcjach oksydoredukcyjnych, odgrywa ważną rolę w przemianie aminokwasów, jest niezbędna w wytwarzaniu kolagenu - podstawowej tkanki łącznej, substancji macierzystych chrząstek, kości, zębiny, substancji uszczelniającej śródbłonek naczyń włosowatych. Zwiększa odporność organizmu, ułatwia przyswajanie żelaza w przewodzie pokarmowym. Kwas askorbinowy uczestniczy w leczeniu oparzeń i trudno gojących ran. Jej brak powoduje problemy z zasypianiem - przez zaburzenie wydzielania serotoniny i noradrenaliny.

Hipowitaminoza (niedobór) objawia się szybkim męczeniem, brakiem łaknienia, bólami stawowo mięśniowymi, zaczerwienieniem i krwawieniem dziąseł. Całkowity jej brak powoduje szkorbut, charakteryzujący się zmianami zapalno-martwicowymi dziąseł, wypadaniem zębów. Awitaminoza prowadzi do niedokrwistości i osłabienia odporności organizmu. Objawy awitaminozy występują najczęściej w okresie zimy i wczesnej wiosny. Szkorbut - choroba marynarzy został opanowany przez wprowadzenie do diety owoców limety, które zawierają duże ilości witaminy C.

Organizm człowieka nie wytwarza wit. C, dlatego potrzebuje dostarczania jej w pożywieniu. Źródłem tej witaminy są produkty roślinne. Najwięcej jest w owocach dzikiej róży, owocach jagodowych i cytrusowych, oraz w zielonej pietruszce, warzywach zapustnych, papryce, pomidorach, chrzanie. Witamina C jest składnikiem nietrwałym, jest wrażliwa na działanie tlenu, promieni ultrafioletowych, wysokiej temperatury i środowiska zasadowego. Natomiast jest mało wrażliwa na zamrażanie. Dzienne zapotrzebowanie dla dorosłego osobnika wynosi 70 mg na dobę, co jest równoznaczne ze zjedzeniem 15 dag truskawek, średniej wielkości ziemniak to 25 % dziennego zapotrzebowania na tą witaminę.

Zapotrzebowanie na kwas askorbinowy zwiększa się u palaczy. Palące osoby powinny zjadać tyle owoców i warzyw, żeby dwukrotnie zwiększyć jego ilość. Witamina C odgrywa ważną rolę w profilaktyce choroby niedokrwiennej serca i chorób nowotworowych. Zażywanie dużych dawek (rzędu 1000 mg) witaminy C nie potwierdza pogłosek na temat leczniczego działania przeziębień. Należy traktować ją jako witaminę wspomagającą leczenie przeziębienia. Nadmierne spożywanie wit. C może sprzyjać tworzeniu się kamicy nerkowej, a także wywoływać zaburzenia układu pokarmowego i nerwowego (trudności w zasypianiu).

Witaminy z grupy B mają podobne do siebie działanie w organizmie i dlatego uważano, że osiem substancji, które wchodzą w jej skład to jedna witamina. Wszystkie te substancje z wyjątkiem wit B₁₂ i kwasu foliowego są rozpuszczalne w wodzie. Biorą udział w przemianie węglowodanowej na rodzaj energii. Nadmiar ich jest wydalany z moczem.

Tiamina (wit. B₁) w organizmie ulega fosforyzacji. Powstałe związki biorą udział w przemianie węglowodanowej. Dzienna ilość wit. B₁ dla dorosłych wynosi 1 mg (np. 12 kromek białego pieczywa, 6,5 kromki razowego, 4 porcje ryżu brunatnego). Zapotrzebowanie uzależnione jest od ilości węglowodanów w diecie. Przy większym spożyciu węglowodanów podaż witaminy należy zwiększyć. Najwięcej witaminy B₁ występuje w drożdżach piwowarskich oraz produktach zbożowych z grubego przemiału jak: otręby, pieczywo razowe, płatki owsiane, kasza gryczana. Wzbogaca się różne rodzaje jasnego pieczywa oraz niektóre płatki śniadaniowe związkami tiaminy. Dobrym źródłem tiaminy są suche nasiona słonecznika, roślin strączkowych - groch fasola, soja, brunatny ryż oraz mięso, mleko, jaja i orzechy. Niedobór witaminy B₁ to zaburzenia w układzie nerwowym i mięśniowym np. choroba beri-beri, której objawy to: brak łaknienia, obrzęki kończyn, drętwienie mięśni, splątanie, ogólne osłabienie i zmniejszona odporność na choroby.

Tiamina jest wrażliwa na działanie wysokiej temperatury. Podczas gotowania ziemniaków w łupinach zaobserwowano mniejszą utratę wit. B₁. Niszczą ją także substancje zawarte w kawie i herbacie. Na obniżenie zawartości tiaminy wpływają również związki zwane tiaminazami - zawarte w borówkach amerykańskich, czerwonej kapuście oraz w pewnych gatunkach ryb.

Witamina B₂ zwana także ryboflawiną, spełnia ważną rolę w przemianach metabolicznych, polegających na zmianie energii chemicznej w energię bardziej przydatną dla organizmu. Poza tym wspomaga prawidłowe działanie wit. B₆ i PP. Ważne jest, aby w pożywieniu dostarczane były odpowiednie ilości ryboflawiny, gdyż organizm wykazuje małe zdolności do jej akumulacji.

Dzienne zapotrzebowanie dorosłego człowieka wynosi 1,3 mg. Zapotrzebowanie to zwiększa się u dzieci, nastolatków oraz kobiet ciężarnych i karmiących. Mleko jest najlepszym źródłem tej witaminy. Trzy szklanki mleka zaspakajają dzienna dawkę. Ryboflawina znajduje się również w przetworach mlecznych, jajach, gruboziarnistych produktach zbożowych (płatki śniadaniowe), drożdżach piwowarskich, wątrobie i czerwonym mięsie. W mniejszych ilościach występuje w warzywach zielonych i owocach, jest oporna na gotowanie. Aby zaspokoić dzienne zapotrzebowanie dorosły człowiek powinien zjeść np. jedną porcję płatków zbożowych, co stanowi 50% zapotrzebowania, dwa jaja- stanowiące 40% i jeden plaster rostbefu. Niewielkie ilości ryboflawiny zawiera również piwo.

Witamina P (rutozyd , rutyna) jest obok C i K jedną z trzech witamin, które odpowiedzialne są w dużym stopniu za prawidłową hemostazę. Z witaminą C działa synergistycznie by uszczelniać naczynia krwionośne.

Niedobór tej witaminy wywołuje kruchość naczyń krwionośnych, tworzenie się obrzęków oraz skłonność do powstawania krwawych wybroczyn. Występuje ona w wielu owocach i warzywach

Witamina PP obejmuje swą nazwą dwa związki - kwas nikotynowy i amid kw. nikotynowego, działające przeciw pelagrycznie. Bierze udział w procesach utleniania komórkowego i powstawania neuroprzekaźników. Odpowiada za prawidłowy stan skóry, nabłonka układu pokarmowego i nerwowego. Źródłem niacyny są drożdże, wątroba, mięso, ryby, rośliny strączkowe, otręby pszenne. W mniejszych ilościach znajduje się w pieczywie, owocach i mleku.

W organizmie człowieka wit. PP wytwarzają bakterie jelitowe z aminokwasu zwanego tryptofanem, obecnego w białkach zwierzęcych, jajach, mleku i serze. Wynikiem niedoboru niacyny może być depresja, ogólne zmęczenie, wysypka pojawiająca się w czasie ekspozycji na ostre słońce a także pelagra. Do objawów tej choroby należy zapalenie skóry, zaburzenia psychiczne, biegunka, bóle głowy, drżenie rąk i silne zmiany w obrębie języka. Dotyczy głównie tych krajów, w których kukurydza stanowi podstawowy produkt żywnościowy. Dorosły człowiek potrzebuje w ciągu doby od 13 mg niacyny dla kobiet do 17 mg dla mężczyzn. Przykładem zestawu żywieniowego zapewniającego dobowe zapotrzebowanie jest: 30 dag żółtego sera lub łososia, 15 dag pieczonego kurczaka i trzy plastry wołowiny (chudej).

Witamina PP ma szczególne znaczenie w usuwaniu nadmiaru cholesterolu z tętnic. W tym celu wykorzystuje się głównie kwas nikotynowy, podawany w dawce około 2g/dobę. Nadmiar niacyny może spowodować zaczerwienienie skóry lub nawet uszkodzenie wątroby.

Kwas pantotenowy stanowi część koenzymu A biorącego udział w wielu procesach metabolicznych. Nazwa pochodzi z greki i oznacza "powszechny". Jego głównym źródłem są gruboziarniste produkty zbożowe, otręby pszenne, nasiona roślin strączkowych, orzechy, suszone owoce, żółtko jaja, chude mięso, wątroba i nerki. Niedobór kwasu w diecie może prowadzić do zaburzeń układu mięśniowego i nerwowego, zmian skórnych (w tym łysienia), obniżenia ciśnienia, drażliwości i ogólnego zmęczenia. Zapotrzebowanie na kw. pantotenowy nie jest dokładnie ustalone. Ustalono jedynie, że dawka około 5mg/dzień pokrywa potrzeby organizmu dorosłego człowieka.

Pirydoksyna (wit. B₆) należy do pochodnych pirydyny. W organizmie człowieka występuje w postaci trzech związków - pirydoksyny, pirydoksalu i pirydoksaminy. Witamina ta bierze udział w przemianie białek, węglowodanów, tłuszczów oraz spełnia ważną rolę w prawidłowym funkcjonowaniu układu immunologicznego i nerwowego.

Witamina B₆ syntetyzowana jest przez jelitową florę bakteryjną i występuje w wielu produktach roślinnych ( kiełki i otręby pszenne, nasiona roślin strączkowych, orzechy, ziemniaki, ryż brunatny, soja) oraz pochodzenia zwierzęcego (wieprzowina, drób, ryby, mleko, jaja). Zapotrzebowanie na pirydoksynę zależy od podaży białka w diecie. Dieta wysokobiałkowa wymaga większej ilości tej witaminy- jej ilość należy również zwiększyć przy stosowaniu środków antykoncepcyjnych. Suplementy witaminy B₆ łagodzą objawy napięcia przedmiesiączkowego, głównie zmniejszają wzdęcia i poprawiają nastrój. Według żywieniowców dzienna dawka dla mężczyzny wynosi 1,4 mg, kobiety wymagają mniejszej podaży tej witaminy. Niektórzy sądzą, iż to zapotrzebowanie jest większe niż wynikałoby z ustalonych norm żywieniowych. Dzienna dawkę witaminy pokrywa duża porcja fileta z łososia lub zjedzenie dwóch porcji płatków zbożowych. Dawki powyżej jednego grama mogą wywoływać zaburzenia neurologiczne, bezsenność, osłabienie.

Witamina H, zwana także biotyną jest czynnikiem wzrostowym występującym w znacznych ilościach w tkankach płodu. Bierze udział w biosyntezie kwasów tłuszczowych oraz metabolizmie białek i węglowodanów. Do najlepszych źródeł tego koenzymu należą drożdże piwne, wątroba wołowa, nerki, czekolada, orzeszki ziemne, sery, jaja, jogurty oraz pełnoziarniste pieczywo. Niedobór wit. H może doprowadzić do zmian skórnych (łuszczenie, łupież, łojotok), bólu mięśni, depresji, braku łaknienia, niedokrwistości. Objawy te obserwowane są bardzo rzadko i najczęściej dotyczą chorych odżywianych dożylnie.

Kwas foliowy wraz z jego pochodnymi nosi wspólną nazwę - folanów. Jest odpowiedzialny za funkcjonowanie układu krwiotwórczego, bierze udział w rozwoju komórek i procesach syntetyzowania białek i kwasów nukleinowych - RNA i DNA (nośnika informacji genetycznej). Zapotrzebowanie na kwas foliowy wynosi 200 µg/dobę i zwiększa się u kobiet w ciąży oraz chcących mieć dziecko. Niedobór folanów jest bardzo niebezpieczny dla rozwijającego się płodu, dlatego ta grupa kobiet, na trzy miesiące przed planowanym zajściem w ciążę, powinna zażywać kwas foliowy lub jego suplementy. Może to zapobiec wadom rozwojowym układu nerwowego dziecka, np. rozszczepowi kręgosłupa. Najbogatszym źródłem kwasu foliowego są warzywa liściaste (sałata, szpinak, nać pietruszki), rośliny strączkowe, orzechy, drożdże, wątroba, cytrusy i kefir. Przykładowo: jedna szklanka soku z pomarańczy dostarcza 40µg witaminy, 10g chleba pełnoziarnistego - 15µg a 100µg kwasu foliowego dostarczy zjedzenie porcji brukselki.

Przyswajalność kw. foliowego wynosi średnio 50%. Niedobór tego składnika ujawnia się w przypadku chorób jelita cienkiego lub żołądka oraz przy niewielkim spożyciu świeżych warzyw i owoców.

Cyjanokobalamina (wit. B₁₂), to jedyna witamina zawierająca atom kobaltu. Jest niezbędna do tworzenia leukocytów i erytrocytów. Bierze udział w syntezie DNA, aminokwasów i białek szpiku. Odpowiada za czynność układu nerwowego i pokarmowego. Minimalne zapotrzebowanie dobowe wynosi 1.5µg. Niedobór witaminy w organizmie może być spowodowany złym wchłanianiem, które przebiega w obecności czynnika wewnętrznego wydzielanego przez błonę śluzową żołądka. Niedobór witaminy B₁₂ prowadzi do niedokrwistości złośliwej, która może być przyczyną śmierci. W takich przypadkach, chorym podaje się cyjanokobalaminę w iniekcjach domięśniowych. Głównym źródłem tej witaminy są wątroba i nerki, w mniejszych ilościach występuje w mięsie, mleku i jego przetworach oraz żółtkach jaj. Aby zaspokoić dzienne zapotrzebowanie, do jadłospisu należy włączyć porcje białej ryby lub jedno jajo. Szklanka mleka, porcja zbożowych płatków (wzbogaconych) to tylko 50% wymaganej dawki. Grupą narażoną na awitaminozę są weganie i ich dzieci, gdyż ich dieta wyklucza z pożywienia mięso, jaja, mleko i jego przetwory. W przypadku nie dostarczenia witaminy w diecie, organizm wykorzystuje zapasy zgromadzone w wątrobie.

Witamina D, zwana kalcyferolem lub ergosterolem jest niezbędna do prawidłowego funkcjonowania układu kostnego. Wzmaga resorpcję wapnia i fosforanów, ma charakter hormonalny. Powstaje w skórze przy udziale promieni słonecznych, stąd potoczna nazwa- wit. Słońca. Kalcyferol należy do grupy witamin dobrze rozpuszczalnych w tłuszczach, jednak trudno magazynuje się w organizmie. Jego niedobór jest szczególnie niebezpieczny dla małych dzieci, ludzi chorych bądź w podeszłym wieku. U dzieci wywołuje chorobę zwana krzywicą, a u osób starszych osteoporozę. Produktami bogatymi w wit. D są jaja i tłuste ryby morskie. Często margaryny i płatki śniadaniowe są szczególnie wzbogacane kalcyferolem. Ze względu na łatwe przedawkowanie suplementów tej witaminy, należy szczególnie przestrzegać jej dopuszczalnych dawek.

Witamina E, zwana także tokoferolem, obejmuje 8 aktywnych związków pełniących rolę biologicznych przeciwutleniaczy. Ich zadanie polega na ochronie organizmu przed wolnymi rodnikami oraz ochronie błon komórkowych przez szkodliwym działaniem nadtlenków lipidowych. W ten sposób zapobiega miażdżycy, chorobom nowotworowym oraz procesom starzenia się. Za najlepsze źródło witaminy E uznaje się oleje roślinne - głównie słonecznikowy, margaryny, kiełki i zarodki pszenicy, orzechy, sezam oraz dynię. Dzienna dawka tokoferolu wynosi około 3mg. Zapotrzebowanie to można pokryć przez zjedzenie niewielkiej ilości orzeszków ziemnych lub migdałów, a także dodając do posiłku łyżkę oleju. Przy niedoborze wit. E pojawia się niedokrwistość hemolityczna oraz różnego rodzaju zaburzenia układu nerwowego. Występuje jednak stosunkowo rzadko i dotyczy głównie okresu płodowego. Najczęstszym objawem niedostarczenia odpowiedniej ilości witaminy są zaburzenia w czasie ciąży, obumieranie płodu i poronienia. Nadmiar tokoferolu może powodować obniżenie stężenia witaminy K w organizmie.

Witamina K to grupa witamin, które występują w artykułach pochodzenia roślinnego, wytwarzają je bakterie jelitowe, są one także syntetyzowane w laboratoriach. Odgrywają one ważną rolę w czasie tworzenia glikoproteidów, bardzo istotnych w krzepnięciu krwi. Witamina K bierze też udział w wytwarzaniu białek.

Niedobory wit. K są rzadkie, głównie dotyczą osób z chorobami wątroby i zaburzeniami wchłaniania. Pojawiają się także przy niedrożności dróg żółciowych lub przy nadmiernym spożyciu witaminy E. Największe ilości witaminy K znajdują się w szpinaku, sałacie, kalafiorach, kapuście, brokułach i zielonej herbacie.