Розділ «Тема 9. БІОЛОГІЧНО АКТИВНІ РЕЧОВИНИ»

Загальна характеристика біологічно активних речовин

Біологічно активні речовини (БАР) – це неорганічні ύ органічні сполуки, загальною особливістю яких є висока активність у невеликих кількостях. Серед біологічно активних речовин є як низькомолекулярні (наприклад, вітаміни, алкалоїди), так і високомолекулярні сполуки (наприклад, ферменти, білкові гормони). Загальною особливістю є висока активність у невеликих кількостях. Більшість БАР відносять до продуктів вторинного обміну, вважаючи первинними білки, ліпіди й вуглеводи. Вони не виконують ні будівельної, ні енергетичної функції, а забезпечують зміну швидкості обміну речовин, пристосовуючи організм до змін навколишнього середовища та здійснюють його захист від несприятливих впливів. До біологічно активних речовин відносять ферменти, гормони, фітогормони, вітаміни, фітонциди, алкалоїди, феромони, антибіотики та ін.

Основні групи біологічно активних речовин

Вітаміни, їх різноманітність та значення

Вітаміни (лат. vitae – життя та атіп – аміни) – біологічно активні речовини різної хімічної природи, необхідні в невеликих кількостях для нормального обміну речовин і життєдіяльності живих організмів. Нині відомо понад 20 вітамінів. Наука про вітаміни називається вітамінологією. Відкрито вітаміни в 1880 році російським ученим Μ. І. Луніним.

Короткий історичний нарис вивчення вітамінів

Властивості. Тепер відомо, що до вітамінів належать не тільки аміни і що це різні за хімічною природою низькомолекулярні органічні сполуки: сахарні кислоти (вітамін С), вищі жирні кислоти (вітамін F), стерини (вітамін D), циклічні спирти (вітамін А) тощо. Основними їх властивостями є висока біологічна активність, розчинність у жирах або воді, руйнування під час нагрівання, нетривалість існування. Переважна більшість має рослинне походження (вітамін А), окремі вітаміни синтезуються в організмі тварин і людини (вітамін D) та мікроорганізмами (вітамін В). Окремих вітамінів у рослин немає, у них містяться їх попередники – провітаміни, які перетворюються у вітаміни в організмі тварин (А). Добова потреба у вітамінах значною мірою залежить від віку, статі, маси тіла, стану організму; при захворюваннях потреба у вітамінах збільшується. Вітаміни є попередниками різних кофакторів в організмі: наприклад, такий важливий кофактор як тіамінпірофосфат, містить вітамін В1, ФАД (флавінаденіндинуклеотид) – В2, НАДФ (нікотинамідаденіндинуклео- тидфосфат) – В5.

Різноманітність. За фізичними властивостями вітаміни поділяють на 2 групи:

а) жиророзчинні – ретинол (А), кальцифероли (D), токофероли (Е), аргінін, філохінон (К,) та ін;

б) водорозчинні– тіамін (В,), рибофлавін (В2), пантотенова кислота (В3), нікотинова кислота (В ), піридоксин (В6), біотин (В7), інозитол(В8), фолієва кислота (В9), параамінобензойна кислота (В10), холін (В11), ціанокобаламін (В12), аскорбінова кислота (С) та ін.

За фізіологічною дією вітаміни поділяють на кілька груп: а) вітаміни, що підвищують загальну реактивність організму (Bt, В2, А, С); б) антигеморагічні (С, К) (речовини з кровоспинними властивостями); в) антианемічні (В12, С); г) антиінфекційні (С, А).

Значення. Вітаміни є складовою кофакторів великої кількості складних ферментів, тому визначають майже усі процеси обміну речовин. Вони беруть участь у процесах фоторецепції (А), зсідання крові (К), всмоктування кальцію (D), підвищення імунної опірності (С) та ін. Таким чином, основною функцією вітамінів є регуляторна, їх відсутність або нестача в продуктах харчування є причиною виникнення порушень:

Хрістіан Ейпшан (1858-1930)

гіповітаміноз (за нестачі вітаміну), авітаміноз (за повної відсутності вітаміну), поліавітаміноз (за нестачі чи відсутності кількох вітамінів) і гіпервітаміноз (за надлишку вітаміну).

БІОЛОГІЯ+ Аскорбінова кислота C6H8O6, відносно проста органічна кислота, міститься у свіжих фруктах і овочах. Це безколірна кристалічні речовина, немає запаху, мас кислий смак, добре розчиняється у воді і руйнується при тривалому кип'ятінні, тому вимочування або переробка овочів знижує вміст у них вітаміну С. Велика кількість вітаміну С міститься в лимонах, плодах шипшини, червоного перцю, смородини, зеленої цибулі. Безхребетні, риби, птахи, морські свинки та примати не здатні її синтезувати, тому для них вона є необхідним харчовим чинником. Добова потреба людини в аскорбіновій кислоті досить велика – 63-105 мг. Нестача аскорбінової кислоти може привести до цинги. Наукова назва вітаміну С – антискорбутний – походить від латинської назви цинги (scorbutus).

Гормони, їх властивості, різноманітність та значення

Гормони – біологічно активні речовини, які здатні включатися до біохімічних реакцій і регулювати обмін речовин та енергії. Термін "гормон" належить Е. Стерлінгу і У. Бейлісу, які в 1905 році застосували його для підшлункової секреторної речовини – секретину. У хребетних тварин гормони синтезуються переважно ендокринними залозами. Утворюються вони і безхребетними тваринами. Так у вузлах кільчастих червів трапляється хромафінна тканина, аналогічна мозковій частині наднирників хребетних, у комах синтезуються статеві атрактанти (речовини, що приваблюють) та ін.

Властивості. Установлено, що гормони синтезуються не лише ендокринними залозами, а й деякими тканинами та органами – шлунком, серцем, нирками, плацентою та ін. Для них є спільними такі властивості, як:

1) висока біологічна активність – обумовлюють значний ефект у дуже низьких концентраціях: більшість гормонів здатні в кількості 10-6 – 10-3 мг викликати зміни обміну речовин);