Витамины в растениях образуются в результате

В чем преимущества витаминотерапии?

Витаминами называются соединения органической природы, имеющие ряд общих свойств:

они не образуются в организме человека или образуются в небольших количествах, поэтому являются незаменимыми пищевыми веществами;
самостоятельно или в составе ферментов витамины регулируют обмен веществ и разносторонне влияют на жизнедеятельность организма;
они активны в очень малых количествах – суточная потребность в отдельных витаминах выражается в миллиграммах;
при недостатке витаминов в организме возникают гиповитаминозы и авитаминозы.

Витамины образуются путем биосинтеза в растительных клетках и тканях. Обычно в растениях они находятся не в активной, но в высокоорганизованной форме, подходящей для использования организмом, а именно – в виде провитаминов. Человек получает витамины непосредственно из растительной пищи или с продуктами животного происхождения, куда они попадают из растений. Витамины абсолютно необходимы для нормальной жизнедеятельности человека, они оказывают влияние на обмен веществ и обеспечивают защиту от неблагоприятных факторов окружающей среды.

К настоящему времени изучено более 20 витаминов и витаминоподобных веществ, дефицит или отсутствие которых приводят к значительным нарушениям в организме. Однако, собственно, незаменимых витаминов всего 13, остальные являются витаминоподобными соединениями. В основу классификации витаминов положен принцип растворимости их в воде и жире, в связи с чем они делятся на две большие группы – водорастворимые и жирорастворимые. Водорастворимые витамины участвуют в структуре и функционировании ферментов. Жирорастворимые витамины входят в структуру мембранных систем, обеспечивая их оптимальное функциональное состояние.

Жирорастворимые витамины: витамин А (ретинол), провитамин А (каротин), витамин Д (кальцеферол), витамин Е (токоферол), витамин К.

Водорастворимые витамины: В₁ (тиамин), В₂ (рибофлавин), РР (никотиновая кислота), В₃ (пантотеновая кислота), В₆ (пиридоксин), В₁₂ (цианкобаламин), фолиевая кислота, Н (биотин), N (липоевая кислота), Р (биофлавоноиды), С (аскорбиновая кислота).

Витаминоподобные вещества: В₁₃ (оротовая кислота), В₁₅(пангамовая кислота), В₄ (холин), липоевая кислота, ипозит.

Причины витаминной недостаточности

Витаминная недостаточность возникает в случаях, если поступление витаминов с пищей недостаточно или если поступающие с пищей витамины не всасываются из кишечника, не усваиваются и разрушаются в организме. При этом нарушения обмена веществ и клинические проявления имеют различную степень выраженности.

Под авитаминозом понимают резкое и даже полное истощение запасов витаминов в организме; при гиповитаминозах отмечается снижение обеспеченности организма одним или несколькими витаминами. Авитаминозы имеют характерную клиническую картину. Скрытые формы витаминной недостаточности не имеют каких-либо внешних проявлений и симптомов, но оказывают отрицательное влияние на работоспособность, общий тонус организма и его устойчивость к разным неблагоприятным факторам. Удлиняется период выздоровления после перенесенных заболеваний, а также возможны различные осложнения.

Причины витаминной недостаточности организма разнообразны, но можно выделить две главные группы факторов:

алиментарные, ведущие к возникновению первичных гипо– и авитаминозов;
заболевания, ведущие к развитию вторичных гипо– и авитаминозов.

Причинами алиментарной витаминной недостаточности являются:

неправильное по продуктовому набору питания. Отсутствие в рационе овощей, фруктов и ягод ведет неизбежно к дефициту витамина С. При преимущественном употреблении рафинированных продуктов (сахара, изделий из муки высших сортов, очищенного риса и др.) в организм поступает мало витаминов группы В. При длительном питании только растительной пищей (строгое вегетарианство) в организме возникает недостаток витаминов В₁₂ и Д;
сезонные колебания содержания витаминов в пищевых продуктах. В зимне-весенний период в овощах и фруктах снижается количество витамина С, в молочных продуктах и яйцах – витаминов А и Д. Весной также уменьшается ассортимент овощей, фруктов и ягод – главных источников витамина С;
неправильные хранение, промышленная и кулинарная обработка продуктов ведут к значительным потерям витаминов;
несбалансированное питание. Даже при достаточном по средней норме потреблении витаминов, но длительном дефиците полноценных белков может возникать недостаточность в организме многих витаминов;
повышенная потребность организма в витаминах, вызванная особенностями труда, климата, беременностью, кормлением грудью.

В этих случаях нормального для обычных условий содержания витаминов в пище оказывается мало. В условиях очень холодного климата потребность в витаминах повышается на 30–50%. Резко увеличивается потребность в витаминах при обильном потоотделении, воздействии химических или физических профессиональных вредностей, сильных нервно-психических нагрузках.

Причины вторичной витаминной недостаточности

Причинами вторичной витаминной недостаточности являются различные заболевания. При болезнях органов пищеварения, особенно кишечника, происходит частичное разрушение витаминов, замедление их всасывания, уменьшение образования некоторых витаминов микрофлорой кишечника. Усвоение витаминов нарушается при глистных инвазиях. При болезнях печени ухудшается обмен витаминов, их переход в активные формы. При обструкции желче-выводящих путей уменьшается всасывание из кишечника жирорастворимых витаминов. При заболеваниях органов пищеварительной системы чаще возникает недостаточность многих витаминов, хотя возможен дефицит одного из них, например витамина В₁₂. Для хронической почечной недостаточности характерно ухудшение образования активных фракций витамина Д в почках. Усиленный расход витаминов при острых и хронических инфекциях, хирургических вмешательствах, ожоговой болезни может привести к витаминной недостаточности. Некоторые лекарства убивают микрофлору кишечника, что отражается на образовании ряда витаминов.

Клинические проявления гиповитаминоза

Клинические проявления гиповитаминоза заключаются в следующем.

поражение глаз (куриная слепота, конъюнктивит, блефарит, кератит, слепота);
поражение кожи и ее придатков (шелушение, гиперкератоз на плечах, ягодицах, сухость волос, поперечная исчерченность ногтей);
атрофия сальных и потовых желез;
поражение слизистых оболочек (стоматиты, эрозии, метаплазия эпителия бронхов, мочевых путей, половых органов);
поражение желудочно-кишечного тракта (гипоцидный гастрит, диарейный синдром);
замедление темпов физического и интеллектуального развития.

нарушение процессов минерализации костной ткани (остеомаляция);
судороги;
нарушение психомоторного развития;
вследствие глубокого дефицита витамина Д развивается рахит.

дегенеративные изменения мышечной системы (мышечная слабость, изменение походки, парез глазодвигательных мышц, поражение миокарда);
неврологические нарушения;
повышение проницаемости и ломкости капилляров;
нарушение репродуктивных функций (сперматогенез, онтогенез, развитие плаценты).

геморрагический синдром (в результате снижения активности факторов свертывания крови).

утомляемость, снижение аппетита;
частые и длительные респираторные инфекции. При глубоком дефиците витамина С развиваются цинга, болезнь Меллера-Барлоу (поднадкостничные переломы).

ранние симптомы (утомляемость, апатия, раздражительность, депрессия, сонливость, нарушение концентрации внимания, тошнота, боли в животе);
периферическая нейропатия (нарушение чувствительности, рефлексов, двигательные нарушения);
синдром Корсакова (расстройства памяти на текущие события, нарушение ориентирования на месте и во времени);
нарушение психики, расстройства координации, глазодвигательные расстройства;
нарушения функций желудочно-кишечного тракта, связанные со снижением тонуса кишечника (срыгивания, рвота, запоры).

При глубоком дефиците витамина В₁ развивается болезнь бери-бери – влажная форма с поражением сердечнососудистой системы.

поражение кожи и ее придатков (дерматит, поседение, облысение);
нарушение функций желудочно-кишечного тракта;
угнетение функции надпочечников.

судороги (преимущественно у детей до 2 лет), беспокойство, депрессия;
периферический неврит, жжение в стопах;
дерматит (шелушение в области носогубных складок и лба; у подростков – себорея, обыкновенные угри);
снижение аппетита, тошнота, рвота;
поражение слизистых оболочек (гингивит, стоматит, глоссит), невротическая ангина, кровотечения из слизистых оболочек полости носа, рта;
неврологические симптомы (общая слабость, утомляемость, раздражительность, подавленность, спастические параличи и судороги).

Витамин Вс(фолиевая кислота):

анемия;
нарушение функций желудочно-кишечного тракта (диарея);
нарушение роста;
дефекты развития нервной трубки плода;
задержка умственного развития.

гиперхромная анемия;
облысение;
поражение слизистых оболочек полости рта (глоссит, гингивит).

ранние симптомы, 2–3 месяца существующего дефицита витамина (общая слабость, повышенная чувствительность к горячему, чувство оцепенения, головокружение);
поражение желудочно-кишечного тракта (слюнотечение, стоматит, диарея, чередующаяся запорами, резкое снижение содержания соляной кислоты и пепсина в желудочном соке);
поражение кожи (шершавая кожа с шелушением и коричневой пигментацией).

При глубоком дефиците витамина РР развивается пеллагра (дерматит, диарея, деменция).

Источники витаминов растительного и животного происхождения – продукты растительного и продукты животного происхождения.

Витамин В₁.Отруби, семена злаков, дрожжи, печень, почки, мозги, рис, горох, арахис, говядина, апельсин, земляника, голубика, баранина, яичный желток, черная смородина, облепиха крушевидная.

Витамин В₂.Капуста брокколи, шпинат, печень, говядина, зеленые овощи, стручки бобовых, молоко и молочные продукты (сыр, творог), зародыши и оболочки пшеницы, ржи, овса, облепиха, ламинария, земляника, черная смородина, черноплодная рябина, апельсин, листья одуванчика лекарственного.

Витамин В₆.Хлеб из муки грубого помола, мясо, печень, почки, зерна злаков, бобовые, домашняя птица, молоко, гречневая и овсяная крупы, творог, сыр, рыба, бананы, капуста, картофель, дрожжи.

Витамин Вс. Листовые темно-зеленые свежие овощи, печень, почки, яйца, салат, шпинат, сыр, мясо, помидоры, морковь, свекла, капуста брокколи, черная смородина и земляника.

Витамин В₁₂.Говядина (печень и почки), домашняя птица, молоко, творог, сыр, некоторые виды рыб.

Витамин В₅.Плоды орешника лесного, горох, печень, яйца, икра рыб, арахис, зеленые листовые овощи, дрожжи, зерновые культуры, цветная капуста.

Витамин С.Свежие овощи, фрукты, шиповник, сладкий красный перец, горох, клубника, капуста, хвоя, листья черной смородины, клубника, мандарины, апельсины, грейпфруты, помидоры, петрушка, укроп.

Витамин РР.Хлеб из муки грубого помола, мясо, печень, крупы, бобовые, цыплята, рыба, арахис, миндаль, лесные орехи, молоко, сыр, сушеные черешни, дрожжи, голубика, рябина черноплодная, земляника, смородина черная.

Витамин А.Морковь, петрушка, щавель, рыбий жир, треска, шпинат, зеленый лук, облепиха, палтус, морской окунь, красноплодная рябина, шиповник, печень, абрикосы, растения, богатые каротиноидами, молоко, молочные продукты, листья грецкого ореха, плоды рябины, черной смородины, абрикоса и апельсина.

Витамин Д.Печень тунца, трески, палтуса, китов, сельдь, лосось, сардины, коровье молоко, желтки яиц, сливочное масло.

Витамин Е.Проростки злаковых культур, печень, мясо, рыба, зеленые части овощей, молоко, сливочное и растительные масла (кукурузное, оливковое, виноградное, льняное, подсолнечное).

Витамин К. Зеленые листовые овощи, печень и яичный желток, капуста, тыква, морковь, свекла, картофель, бобовые.

Как меняется содержание витаминов в пище

Следует помнить, что содержание витаминов в продуктах может существенно меняться:

при кипячении молока количество содержащихся в нем витаминов значительно снижается;
после трех дней хранения продуктов в холодильнике теряется 30% витамина С (при комнатной температуре этот показатель составляет 50%);
при термической обработке пищи теряется от 25% до 90–100% витаминов;
на свету витамины разрушаются (витамин В₂ очень активно), витамин А подвержен воздействию ультрафиолетовых лучей;
овощи без кожуры содержат значительно меньше витаминов;
усвоение бета-каротина на 30% выше при употреблении мелко натертой моркови;
короткое тушение при температуре 80–90°C с жирами усиливает усвоение витамина;
высушивание, замораживание, механическая обработка, хранение в металлической посуде, пастеризация снижают содержание витаминов в исходных продуктах;
содержание витаминов в овощах и фруктах очень варьируется в разные сезоны.

Итак, витамины – это незаменимые факторы питания органического происхождения, регулирующие биохимические и физиологические процессы в организме за счет активации ферментативных реакций.

В чем преимущества витаминотерапии?

Из всего сказанного ясно: витаминотерапия имеет важное значение. Включение в диеты богатых витаминами пищевых продуктов и блюд, а также прием витаминных препаратов помогает устранять их дефицит в организме, т.е. предупреждает гиповитаминозы. Целесообразен профилактический прием витаминных сбалансированных комплексов: отечественные препараты для витаминотерапии – «Ундевит», «Декамевит», «Комплевит» и др.: зарубежные – «Юникап», «Центрум», «Дуовит», «Витрум», «Мультитабс» и др. Многие зарубежные препараты и некоторые отечественные (например, «Комплевит») для витаминотерапии содержат не только витамины, но и минеральные вещества. Обычно достаточно принимать по одному драже поливитаминов в день, поскольку избыточное их применение может нарушить обмен веществ и оказать неблагоприятное воздействие, вплоть до возникновения гипервитаминозов (в основном витамина Д). Для быстрой ликвидации гиповитаминных состояний удобна витаминотерапия препаратами витаминов, дозы которых в 2–3 раза выше физиологических норм питания. Препараты, содержащие витамины в дозах, составляющих 30–50% от физиологических потребностей, приемлемы для витаминотерапии в обычных пищевых рационах в течение длительного времени. Курс лечения гипо– и авитаминозов определяется врачом индивидуально для каждого больного. Однако при назначении витаминов-кумулянтов (А, Е, Д, К, В₁₂) курс лечения всегда ограничен (не более 30 дней). Более длительное применение этих препаратов возможно только при постоянном врачебном контроле.

источник

Где образуются витамины

Установлено, что растениям свойственны те же витамины, что и животным. Почти все витамины, необходимые для жизни нашего организма, мы получаем из растений (или микроорганизмов) готовыми — животные и человек не могут их синтезировать.

Здесь следует несколько отвлечься и сказать о том, какие именно вещества мы относим к группе витаминов. Дело в том, что первоначальное представление о витаминах как особой группе химических веществ оказалось неверным. Когда были выделены и изучены различные витамины (а их сейчас известно около 40), оказалось, что это — органические вещества разной химической природы. Общим их свойством является только физиологическая активность, т. е. способность оказывать свое действие при введении с пищей в очень малых количествах. «Очень малое количество» — критерий, естественно, далеко не точный, поэтому о некоторых веществах ученые спорят: относить их к витаминам или нет.

В тот период, когда химическое строение многих витаминов еще не было расшифровано, их стали обозначать буквами латинского алфавита: А, В, С, D и т. д. Потом выяснилось, что многие из них — давно известные химикам вещества: например, витамином PP оказалась синтезированная еще 70 лет назад никотиновая кислота. Но буквенные обозначения за витаминами сохранились.

Позже стало выясняться, что то, что называли, например, витамином В, не одно вещество, а смесь различных соединений, разного состава и по-разному действующих на организм. Их стали обозначать как B₁, B₂, B₆ и т. д. Затем и эти «рамки» оказались витаминам тесны. Вновь открываемые витамины получали названия уже по своему химическому составу. Так, в семью витаминов вошли пантотеновая и фолиевая кислоты, «факторы роста» — инозит и биотин, параминобензойная кислота и другие вещества. Они не получили уже буквенных обозначений. Весьма возможно, что вся эта разношерстная группа найдет в будущем более ясное «химическое лицо». Сейчас же в понятие «витамины» мы объединяем различные органические вещества, которые нужны для жизни в очень малых количествах и отсутствие которых в пище вызывает различные заболевания.

Почти все витамины образуются в растениях. Лишь витамины А и D синтезируются в теле человека, но для их образования нужны так называемые провитамины, т. е. предшественники витаминов — тоже органические вещества. Провитамином А является желтый пигмент растений (например, моркови) — каротин, который в тканях животного при определенных условиях превращается в витамин А. Провитамин D — эргостерин — содержится в желтках яиц, дрожжах и т. д.

Растения, в отличие от животных, способны синтезировать витамины из простых соединений. Например, в образовании каротина непосредственное участие принимает уксусная кислота. Материалом для образования витамина C в растениях являются сахара, содержащие в молекуле шесть углеродных атомов (гексозы). Инозит также синтезируется из сахаров, но совершенно иным путем, чем аскорбиновая кислота. В биосинтезе витаминов принимают непосредственное участие широко распространенные в организме аминокислоты: триптофан нужен для образования витамина РР, бета-аланин — для пантотеновой кислоты. Но этот синтез идет только в растении.

Мы не будем в деталях рассматривать, как происходит синтез витаминов в растении. Это потребовало бы от читателей солидных знаний в области биохимии. Подчеркнем только, что процессы биосинтеза витаминов весьма сложны и исходными продуктами для них служат другие важные для жизни растения вещества. Отсюда следует, что условия жизни растения, влияя на его обмен веществ в целом, не могут не влиять и на образование и накопление витаминов. Значит, изменением условий можно воздействовать на накопление витаминов.

Как и все процессы обмена веществ, образование витаминов по-разному идет в разные периоды жизнедеятельности растений; молодые и старые растения содержат разное количество витаминов. Не одинаковыми синтетическими возможностями обладают и разные части одного и того же растения. Ниже мы постараемся изложить то, что известно сейчас об условиях синтеза в растениях витаминов.

Жизнь растения начинается с прорастания его семени. Но зародыш будущего растения начинает свое существование гораздо раньше — тогда, когда формируется само семя. В развивающееся семя из материнского растения энергично поступают как органические, так и неорганические вещества. Соответственно этому здесь активно работают ферменты, способствуя разнообразным превращениям.

Уже на самых первых этапах образования семени в нем появляются витамины. Частично они здесь же и образуются, в большей же степени передвигаются сюда из других частей растения.

Так, например, в семенах пшеницы, которые, как известно, богаты витамином B₁ этот витамин синтезируется только на ранних этапах формирования зародыша. Позже он начинает поступать сюда из вегетирующих частей растений. Удается обнаружить, как по мере увеличения зерен пшеницы содержание витамина B₁ в колосковых чешуях, стебле и листьях падает и соответственно возрастает в семенах.

К моменту созревания семян содержание большинства витаминов в них уменьшается. Это относится к витаминам B₂, C, PP. Нередко в зрелых семенах витамин C совсем исчезает. Это, как мы увидим дальше, связано с его особой ролью в растениях. Зато содержание витамина E нередко увеличивается.

В целом, в семенах больше всего витаминов РР, пантотеновой кислоты, витамина E и витамина B₂ меньше всего биотина. Зерна злаков содержат много витамина B₁. Кукуруза выгодно отличается от других зерновых культур высоким содержанием провитамина A, витаминов B₂, B₆ и Е. По содержанию же витамина PP она уступает другим культурам.

Много исследований посвящено распределению витаминов в разных частях семени. Это важно знать для правильной технологической переработки семян, идущих в пищу. Ведь еще в прошлом веке стало известно, что болезнь «бери-бери» возникает при питании полированным (очищенным) рисом. Неочищенные зерна риса содержат достаточно витамина B₁ и при употреблении их в пищу «болезнь не возникнет. Значит, витамин содержится в наружных частях зерновок. Такого рода данные помогают уяснить и роль витаминов в процессах прорастания семян.

Особенно много витаминов концентрируется в зародыше — в этой наиболее жизнедеятельной части семени. Так, если в зерне пшеницы содержится 38,7 мг/кг витамина E, то в зародышах его 355,0 мг/кг; в зерне кукурузы в целом 22,0 мг/кг этого витамина, а в зародышах 302,0 мг/кг. Витамин P вообще накапливается лишь в зародышах.

При прорастании семян вновь начинается биосинтез и энергичное перераспределение витаминов: они устремляются к растущим частям. В опытах с пшеницей, прорастающей в темноте, можно было наблюдать, что общее содержание витамина B₁ в семени осталось одним и тем же, а количество этого витамина в зародыше за 18 дней увеличилось в 6,7 раза; в эндосперме же за это время оно уменьшилось в 3 раза.

Если в покоящихся семенах витамин C (аскорбиновая кислота) отсутствует, то как только начинается прорастание, он накапливается здесь в больших количествах. В прорастающих семенах интенсивно накапливаются и другие витамины: B₂, B₆, PP. Период прорастания семян связан с быстрой перестройкой белков, углеводов, жиров и других запасных соединений, превращением их в вещества вновь созданного тела растения. Очевидно, витамины необходимы для этой перестройки.

Если по какой-либо причине в семени не хватает того или иного витамина, течение реакции, в которой он принимает участие, нарушается, извращаются и другие превращения веществ, и это в конце концов приводит к задержке, а иногда и к полному прекращению роста.

Синтез витаминов, конечно, продолжается и во взрослом растении. При этом не всегда просто установить, в каких именно частях растения этот синтез происходит.

Известно, например, что витамин C образуется главным образом в листьях. Отсюда аскорбиновая кислота попадает в корни, где она необходима для дыхания. Но экспериментально удается показать, что корни и клубни тоже могут синтезировать аскорбиновую кислоту. Иногда в клубнях при их хранении содержание витамина C не только не падает, но даже увеличивается. Если же новые клубни картофеля выращивать из старых, не дав возможности развиться надземным частям, то содержание витамина C возрастает как в молодых, так и в старых клубнях.

Еще более интересны опыты с культурой изолированных корней. Такие корни, лишенные надземных органов, длительное время выращивают в стерильных условиях, в полной темноте на синтетической питательной среде, не содержащей витаминов. Нам удалось показать, что эти корни синтезируют значительные количества аскорбиновой кислоты.

Другие витамины тоже синтезируются в клубнях и корнях, но много их поступает и из надземных частей. В целом корне- и клубнеплоды содержат больше всего витамина C, меньше — пантотеновой кислоты и витаминов E и PP и меньше всего биотина и каротина (последний накапливается лишь в корнях моркови). При прорастании клубней и корнеплодов, так же как и при прорастании семян, происходит биосинтез многих витаминов.

В листьях и других зеленых частях растений образуются почти все витамины, и набор их здесь наиболее богат. Здесь почти всегда в довольно больших количествах есть витамины C, PP, E, каротин, в меньших количествах другие. Витамин P в значительных количествах найден в листьях чая, спаржи, гречихи, табака и многих других растений. (Препараты витамина P получают из чая, зеленой массы гречихи, плодов конского каштана и др.).

Как известно, животные не образуют витамин E. Этой способностью обладают только зеленые растения. В растительных клетках витамин E находится преимущественно в зеленых хлорофилловых зернах — хлоропластах, где концентрация его достигает 0,08% от веса сухого вещества. Из овощей наиболее богаты витамином E салат, листовая капуста и зеленый лук. Много этого витамина найдено в листьях аморфы, крапивы, клена, каштана. Однако больше всего витамина E в зародышах семян пшеницы и кукурузы. Много этого витамина и в растительных маслах, особенно в хлопковом и соевом.

Содержание витаминов в зеленых частях растений по мере их роста увеличивается, а в период цветения и плодообразования резко падает. Это связано с усиленным расходованием витаминов и со старением листьев. Но если в это время меньше витаминов становится в листьях, то они быстро накапливаются в бутонах, цветках и завязях, а позже в плодах.

В плодах в наибольших количествах встречается провитамин A — каротин. Ведь это тот пигмент, который придает плодам желтую, оранжевую, красную окраску. Например, содержание провитамина А в красном перце более чем в 30 раз превышает количество его в зеленом перце. Тем не менее и в зеленых плодах, так же как и в других зеленых частях растения, он есть. При созревании количество его сильно повышается. Это хорошо обнаруживается, например, в созревающих плодах помидоров, шиповника, апельсина, тыквы и т. д.

Количество витамина C при созревании плодов, наоборот, обычно падает. Так, в плодах облепихи 20 июля содержалось 26,5 мг/кг (на сырой вес) витамина C и 0,3 мг/кг каротина; через месяц было соответственно 19,7 и 0,7 мг/кг и 28 сентября 16,2 и 1,6 мг/кг. В плодах в заметных количествах накапливаются также витамин P и другие.

Благодаря селекции и отбору удается значительно повысить содержание витаминов в плодах. Убедительным примером этого служат работы И. В. Мичурина. Им создан сорт актинидии Ананасная Мичурина с содержанием витамина C — 124 мг/кг и Клара Цеткин — 168 мг/кг. В плодах исходных сортов дикорастущих актинидий содержалось всего от 4,8 до 83,7 мг/кг витамина.

В настоящее время получены «новые сорта шиповника с концентрацией витамина C в плодах 30 тыс. мг/кг, сорта черной смородины, моркови, тыквы и другие, богатые тем или иным витамином. Например, новый сорт тыквы Витаминная содержит 160—380 мг/кг каротина, тогда как обычные сорта — не более 6 мг/кг. В настоящее время ведется работа по выведению таких сортов, которые сочетали бы в себе высокое содержание не одного, а нескольких витаминов.

Радиоавтограф растения помидора: распределение витамина B1 с радиоактивной меткой введенного в черенок среднего листа.

Содержание витаминов в тех или иных органах растений зависит не только от интенсивности биосинтеза и использования витаминов, но и от передвижения их из других частей растения. Это можно показать таким простым опытом. Корни томатов у самой корневой шейки окольцовывают, т. е. кольцом срезают наружный коровой слой, по которому передвигаются пластические вещества. Очень быстро обнаруживается, что содержание витамина B₁ в стебле непосредственно над местом кольцевания возрастает, а в корневой системе падает. Если произвести кольцевание вблизи растущей верхушки, то можно убедиться, что передвижение этого витамина происходит не только вниз к корням, но и вверх. В значительных количествах витамины B₁, B₆, биотин и другие содержатся и в пасоке, которая поднимается из корней в надземные части. Эти витамины образуются и в самих корнях и поступают в них из почвы. При подкормке кукурузы витаминами содержание витамина B₁ в пасоке увеличилось более чем в 17 раз и витамина B₆ более чем в 13 раз по сравнению с контролем. Весной, когда древесные растения выходят из периода покоя и еще отсутствуют листья, а корневая система обладает слабой синтетической деятельностью, в пасоке, поднимающейся к надземным частям, содержатся витамины, мобилизованные главным образом из прежних запасов. Передвижение этих витаминов из запасных органов, конечно, очень важно для энергичного новообразования листьев и цветения.

При помощи изотопного метода нам удалось показать, что витамин B₁ будучи введен в черешок среднего листа, быстра передвигается как в верхние и нижние листья, так и в плоды и корни. Подобно витамину B₁ передвигаются и другие витамины.

Передвижение витаминов в растении имеет огромное биологическое значение, так как не все части растения в состоянии сами обеспечить себя этими жизненно необходимыми соединениями. Так, например, у проростков гороха корни в достаточном количестве синтезируют биотин и мало — тиамин (витамин B₁); эпикотиль, т. е. начинающий расти стебель, образует мало-витаминов. Значит, корни проростка нуждаются в дополнительном обеспечении тиамином, а эпикотилю необходимы и тиамин и биотин. Известно также, что корни многих растений, будучи не в состоянии образовать витамины B₁, PP, B₆ и др., не смогли бы расти, если бы эти витамины не доставлялись в корневую систему из листьев.

источник

Физиологическая роль витаминов в жизни растений.

Накопленные за последние десятилетия факты показывают, что витамины так же нужны растениям как и животным. Это не просто побочные продукты их обмена веществ, а физиологически активные вещества, участвующие в жизненно важных процессах. Далее выяснили, что растения тоже могут иметь витаминную недостаточность, хотя она и не очень значительное, но если добавлять витамины в грунт или проводить витаминные подкормки, то это позволяет заметно повышать продуктивность растений.

Доказательством того, что растениям нужны витамины может быть и такой факт, что при обработке семян антивитаминами некоторых витаминов, происходит задержка прорастания или же уменьшение всхожести семян. Также может происходить подавление роста органов проростков и, вообще, гибель проростков.

Эксперименты показывают, что с помощью витаминов можно управлять некоторыми процессами: у растений — усиливать или задерживать их рост, ускорять образование плодов и т.д.

Как известно во всех живых организмах являются биологические катализаторы-ферменты, очень малые количества которых в сотни тысяч раз ускоряют огромные количества биохимических реакций.

Теперь твердо установлено, что все ферменты — белковые вещества. Они состоят из белкового «носителя» и особой активной группы — кофермента, который вступает в химическое взаимодействие с субстратом.

Этой активной группой многих ферментов являются витамины. В зависимости от того с какими белками соединяется кофермент — витамин, образуется тот или иной фермент. Так, например, витамины В2 способен сочетаться более чем с 20-ю белками (соединяется), образуя соответствующее число ферментов с различными физиологическими функциями. Витамин В1 вместе с двумя молекулами фосфорной кислоты образует активную группу карбоксилазы — фермента, очень широко распространенного в растениях и организмах животных, необходимого для превращения углеводов.

Витамины участвуют в различных процессах превращения веществ и жизнеспособности растительного организма.

В процессе фотосинтеза, на всех этапах его, мы встречаемся с витаминами. В первую очередь это провитамин А — каротин: они всегда являются спутниками хлорофилла, потому всегда находятся в хлорофилловых зернах. Сейчас известно, что каротин наряду с хлорофиллом участвует в поглощении энергии света. Кроме того, он хранит хлорофилл от разложения. Витамин С также защищает зеленый пигмент от окисления. Кроме того, этот витамин С принимаетучастие вместе с витамином К в сложных синтетических реакциях, протекающих при фотосинтезе. Также в процессе фотосинтеза участвуют витамины: В6, РР, биотин и другие. В дальнейшем преобразовании продуктов фотосинтеза участвует витамин В1. В эти процессы входит также процесс под названием «темновая фиксация» углекислого газа. Этот процесс по результатам аналогичный фотосинтеза и проходит без света за счет энергии химических соединений. Без витамина В1 он нарушается.

Значительную роль играют витамины в преобразовании фосфора. Соединения фосфора во всех живых системах служат аккумуляторами энергии. Накопленная в реакционные фосфорных соединениях энергия после этого используется в других реакциях. Вот в эти фосфорные соединения входят много витаминов. Их присутствие важно для связывания большого количества фосфорной кислоты, поступившей в растение. Такую роль выполняет, например, инозит.

Витамин В1 участвует в преобразованиях серы. Как известно в корнях растений проходят преобразования сульфатов, поступающих из почвенного раствора, в витамин В1 и в аминокислоты.

Огромная роль витаминов в дыхании. Дыхание растений, как и у животных, является важнейшим источником энергии для всех процессов: синтеза, роста, движения и т.д. Вместе с тем при дыхании образуются важные для организма соединения. Дыхание проходит в организме с помощью сложной системы ферментов.

Также витамины играют важную роль в устойчивости растений.

Большую роль в процессах дыхания играют и витамины С, В1, РР, фолиевая кислота, биотин, пантотеновая кислота и другие. Каждый витамин, показанный выше, входит в состав соответствующего фермента и выполняет присущую ему функцию в сложном процессе, каковым является дыхание.

Витамин С участвует в фотосинтезе. Также аскорбиновая кислота сильно связана с процессами дыхания растений. Аскорбиновая кислота обладает свойствами обратимо-окислительно-восстановительной системы, которая способна быть акцептором и донором водорода.

При введении аскорбиновой кислоты в ткани растений, усиливаются интенсивность дыхания этих растений. Аскорбиновая кислота в растениях и ее участие в дыхании придает большую устойчивость организмам, так как она окисляется благодаря различным «конечным» оксидаза, то есть функционирует в различных условиях температуры и на разных этапах развития растений.

Аскорбиновая кислота участвует в минеральном питании растений.

Аскорбиновая кислота также участвует в таком важном биологическом процессе как водообмен. Под действием аскорбиновой кислоты усиливается транспирация у растений, а также скорость движения воды по растению, так, как аскорбиновая кислота способствует ускорению целого ряда метаболических процессов.

Последнее изменение этой страницы: 2016-12-30; Нарушение авторского права страницы

источник