Международный школьный научный вестник
Научный журнал для старшеклассников и учителей ISSN 2542-0372

О журнале Выпуски Правила Олимпиады Учительская Поиск Личный портфель

ВЛИЯНИЕ ВИТАМИНОВ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА

Самуткина А.В. 1
1 с. Бима, МБОУ Бимской СОШ, 7 класс
Самуткина Е.Г. (с. Бима, МБОУ Бимская СОШ)
1. Биология. Человек / Н.И. Сонин, М.Р. Сапин. – М.: Дрофа – 2004.
2. Габриэлян О.С., Маскаев Ф.Н., Пономарев С.Ю., Теренин В.И.; под ред. В.И. Теренина. Химия. 10 класс: Учеб. для общеобразоват. Учреждений / 5-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2004.
3. Габриэлян О.С., Ватлина Л.П. Химический эксперимент в школе. – Изд.: Дрофа 2005.
4. Савина Л.А., художник Кардашук А.В. Я познаю мир: Детская энциклопедия. – М.: АСТ, Химия; 1996.
5. Спиричев В.Б. Что могут и чего не могут витамины. – М.: Миклош, 2003.
6. Тутельян В.А. Витамины: 99 вопросов и ответов. – М., 2000.

Каждый человек хочет быть здоровым. Здоровье – это богатство, которое нельзя купить за деньги или получить в подарок. Люди сами укрепляют или разрушают то, что дано им природой. В этом играет большую роль питание. В состав пищи, которую мы едим, содержаться различные вещества. К незаменимым, жизненно важным компонентам питания наряду с белками, жирами и углеводами относятся витамины.

Все, вероятно, знают, что витамины – это необходимая часть пищи. Часто говорят: «Это пища полезная, в ней много витаминов». Но немногим точно известно, что такое витамины, как они были открыты, в каких продуктах содержаться, какое значение имеют для нашего здоровья.

Цель исследования:

1. Ознакомиться с историей открытия витаминов;

2. Сформировать общее представление о витаминах;

3. Познакомиться с их классификацией, представителями и значением;

4. Определить содержание витаминов в некоторых продуктах питания.

Объект исследования: витамины.

Предмет исследования: история и необходимость употребления витаминов в современном обществе.

Задачи исследования:

1. Узнать историю открытия витаминов.

2. Познакомиться с важнейшими представителями витаминов.

3. Показать значимость витаминов для здоровья человека.

Методы исследования:

1. Сравнение, анализ, теоретическое обобщение.

2. Диагностика (социологический опрос).

3. Сопоставление выявленных закономерностей и результатов исследования.

Актуальность исследования: Сегодня о витаминах известно достаточно много, но учащиеся школ не получают нужной информации о роли витаминов в процессах жизнедеятельности человека. Данная работа позволяет повысить уровень знаний о витаминах, их свойствах и значении для человека.

Данная работа носит как теоретический, так и исследовательский характер. Представлен материал о витаминах и их биологическом воздействии на организм человека. Экспериментальным путём определено содержание витаминов С, А, D, Е в продуктах питания. Даны рекомендации о правильном использовании продуктов.

История открытия витаминов

Важность некоторых видов еды для предотвращения определенных болезней была известна ещё в древности. Так, древние египтяне знали, что печень помогает от куриной слепоты. Ныне известно, что куриная слепота может вызваться недостатком витамина А.

В 1747 году шотландский врач Джеймс Линд, пребывая в длительном плавании, провел своего рода эксперимент на больных матросах. Вводя в рацион различные кислые продукты он открыл свойство цитрусовых предотвращать цингу.

В 1880 году русский биолог Николай Лунин сделал вывод о существовании какого-то неизвестного вещества, необходимого для жизни в небольших количествах. Через некотрое время этот препарат был назван «Витамайн», от латинского vita – «жизнь» и английского amine – «амин», азотсодержащее соединение.

В 1920 году Джек Сесиль Драммонд предложил убрать «e» из слова «vitamine», потому что недавно открытый витамин C не содержал аминового компонента. Так витамайны стали витаминами.

В 1929 году Хопкинс и Эйкман за открытие витаминов получили Нобелевскую премию. В 1910-е, 1920-е и 1930 годы были открыты и другие витамины. В 1940 годы была расшифрована химическая структура витаминов.

В 1970 Лайнус Полинг, дважды лауреат Нобелевской премии, потряс медицинский мир своей первой книгой «Витамин С, обычная простуда и грипп», в которой дал документальные свидетельства об эффективности витамина С.

Понятие и основные признаки витаминов

С точки зрения химии, витамины – это группа низкомолекулярных веществ различной химической природы, обладающих выраженной биологической активностью и необходимых для роста, развития и размножения организма.

Витамины образуются путем биосинтеза в растительных клетках и тканях. Обычно в растениях они находятся не в активной, но высокоорганизованной форме, которая, по данным исследований, наиболее подходит человеческому организму, а именно – в виде провитаминов. Их роль сводится к полному, экономичному и правильному использованию основных питательных веществ, при котором органические вещества пищи высвобождают необходимую энергию.

Основные признаки витаминов:

– содержатся в пище в незначительных количествах (микро-компоненты);

– либо не синтезируются в организме вообще, либо синтезируются в незначительных количествах микрофлорой кишечника;

– не выполняют пластических функций;

– не являются источниками энергии;

– являются кофакторами многих ферментативных систем;

– оказывают биологическое действие в малых концентрациях и влияют на все обменные процессы в организме, требуются организму в очень небольших количествах: от нескольких мкг до нескольких мг в день.

Известны разные степени необеспеченности организма витаминами:

– авитаминозы – полное истощение запасов витаминов;

– гиповитаминозы – резкое снижение обеспеченности тем или иным витамином;

– гипервитаминозы – избыток витаминов в организме.

Вредны все крайности: как недостаток, так и избыток витаминов, так как при избыточном потреблении витаминов развивается отравление (интоксикация). Явление гипервитаминоза касается лишь витаминов А и D, избыточное количество большинства других витаминов быстро выводится из организма с мочой. Но есть еще так называемая субнормальная обеспеченность, которая связана с дефицитом витаминов и проявляется она в нарушении обменных процессов в органах и тканях, но без явных клинических признаков (например, без видимых изменений в состоянии кожи, волос и других внешних проявлений). Если такая ситуация регулярно повторяется по разным причинам, то это может привести гипо- или авитаминозу.

Обеспечение организма витаминами

При нормальном питании суточная потребность организма в витаминах удовлетворяется полностью. Недостаточное, неполноценное питание или нарушение процессов усвоения и использования витаминов могут быть причиной различных форм витаминной недостаточности.

Причины истощения запасов витаминов в организме:

1. Качество продуктов и их приготовление:

– несоблюдение условий хранения по времени и температуре;

– нерациональная кулинарная обработка (например, длительная варка мелко нарезанных овощей);

– присутствие антивитаминных факторов в продуктах питания (капуста, тыква, петрушка, зеленый лук, яблоки содержат ряд ферментов, разрушающих витамин С, особенно при мелкой резке)

– разрушение витаминов под влиянием ультрафиолетовых лучей, кислорода воздуха (например, витамина А).

2. Важная роль в обеспечении организма рядом витаминов принадлежит микрофлоре пищеварительного тракта:

– при многих распространенных хронических заболеваниях нарушается всасывание или усвоение витаминов;

– сильные кишечные расстройства, неправильный прием антибиотиков приводят к созданию определенного дефицита витаминов, которые могут синтезироваться полезной микрофлорой кишечника (витамины В12, В6, Н (биотин)).

Суточная потребность в витаминах и их основные функции представлены в табл. 1.

Таблица 1

Суточная потребность в витаминах и их основные функции

Витамин

Суточная потребность

Функции

Основные источники

Аскорбиновая кислота (С)

50-100 мг

Участвует в окислительно-вос-становительных процессах, повы-шает сопротивляемость организма к экстремальным воздействиям

Овощи, фрукты, ягоды. В капусте – 50 мг. В шиповнике – 30-2000 мг.

Тиамин, аневрин (В1)

1,4-2,4 мг

Необходим для нормальной деятельности центральной и периферической нервной системы

Пшеничный и ржаной хлеб, крупы – овсяная, горох, свинина, дрожжи, кишечная микрофлора.

Рибофлавин (В2)

1,5-3,0 мг

Участвует в окислительно-восстановительных реакциях

Молоко, творог, сыр, яйцо, хлеб, печень, овощи, фрукты, дрожжи.

Пиридоксин (В6)

2,0-2,2 мг

Участвует в синтезе и метаболиз-ме аминокислот, жирных кислот и ненасыщенных липидов

Рыба, фасоль, пшено, картофель

Никотиновая кислота (РР)

15,0-25,0 мг

Участвует в окислительно-восста-новительных реакциях в клетках. Недостаточность вызывает пеллагру

Печень, почки, говядина, свинина, баранина, рыба, хлеб, крупы, дрожжи, кишечная микрофлора

Фолиевая кислота, фолицин (Вс)

0,2-0,5 мг

Кроветворный фактор, участвует в синтезе аминокислот, нуклеиновых кислот

Петрушка, салат, шпинат, творог, хлеб, печень

Цианкобаламин (В12)

2-5 мг

Участвует в биосинтезе нуклеино-вых кислот, фактор кроветворения

Печень, почки, рыба, говядина, молоко, сыр

Биотин (Н)

0,1-0,3 мг

Участвует в реакциях обмена аминокислот, липидов, углеводов, нуклеиновых кислот

Овсяная крупа, горох, яйцо, молоко, мясо, печень

Пантотеновая кислота (В3)

5-10 мг

Участвует в реакциях обмена белков, липидов, углеводов

Печень, почки, гречка, рис, овес, яйца, дрожжи, горох, молоко, кишечная микрофлора

Ретинол (А)

0,5-2.5 мг

Участвует в деятельности мембран клеток. Необходим для роста и развития человека, для функционирования слизистых оболочек. Участвует в процессе фоторецепции – восприятии света

Рыбий жир, печень трески, молоко, яйца, сливочное масло

Кальциферол (D)

2,5-10 мкг

Регуляция содержания кальция и фосфора в крови, минерализация костей, зубов

Рыбий жир, печень, молоко, яйца

В настоящее время известны около 13 витаминов, которые вместе с белками, жирами и углеводами должны присутствовать в рационе людей и животных для обеспечения нормальной жизнедеятельности витаминов. Кроме того, существует группа витаминоподобных веществ, которые обладают всеми свойствами витаминов, но не являются строго обязательными компонентами пищи.

Таким образом, наряду с жирами, белками, углеводами и минеральными солями, необходимый комплекс для поддержания жизнедеятельности человека включает пятый, равноценный по своей значимости компонент – витамины. Витамины принимают самое непосредственное и активное участие во всех обменных процессах жизнедеятельности организма, а также входят в состав многих ферментов, выполняя роль катализаторов.

Классификация витаминов

Классифицировать витамины по химической структуре невозможно – настолько они разнообразны и относятся к самым разным классам химических соединений. Однако их можно разделить по растворимости: на жирорастворимые и водорастворимые.

К жирорастворимым витаминам относят 4 витамина: витамин А (ретинол), витамин D (кальциферол), витамин Е (токоферол), витамин К.

К водорастворимым витаминам относят 9 витаминов: витамин B1 (тиамин), витамин В2 (рибофлавин), витамин В5 (пантотеновая кислота), витамин РР (ниацин, никотиновая кислота), витамин В6, (пиридоксин), витамин В9 (витамин Вс, фолиевая кислота), витамин В12 (кобаламин) и витамин С (аскорбиновая кислота), витамин Н (биотин).

Результаты исследования

Социологический опрос

С целью изучения значимости витаминов для человека мною был проведён социологический опрос посредством анкетирования среди учащихся 5-8 классов (53 учащихся). Результаты моего исследования можно представить в виде следующей табл. 2.

Таблица 2

Социологический опрос посредством анкетирования среди учащихся 5-8 классов (53 учащихся)

Вопросы

Ответы

5 кл.

6 кл.

7 кл.

8 кл.

%

1. Вы знаете что такое витамины?

а) да

б) знаю, но недостаточно в) нет

5

7

2

4

3

1

9

7

1

10

4

-

53

40

8

2. Вы часто их принимаете

а) да

б) нет

в) иногда

6

3

5

2

2

4

5

3

9

8

1

5

40

15

43

3. Если вы принимаете витамины, то

а) по совету врача

б) по совету родителей

в) по совету знакомых

г) не лечился

3

7

1

3

1

3

2

2

4

6

4

3

2

2

9

1

19

34

30

15

4. Много ли они значат

а) да (значат много)

б) практически ничего не значат

в) нет ( ничего не значат)

12

2

-

7

1

-

16

1

-

14

-

-

93

7

-

5. В какое время года вы часто употребляете витамины

а) зимой

б) весной

в) летом

г) осенью

10

1

2

1

6

1

-

1

10

5

1

1

8

2

2

2

64

17

9

9

6. Знаете ли вы для чего нужны витамины

а) чтобы быть здоровым

б) для иммунитета

в) для развития и роста организма

г) не знаю

9

-

4

1

8

-

-

-

9

2

5

1

7

5

2

-

45

13

21

4

7. Какие витамины вы употребляете

Популярные витамины среди учащихся 5-8 классов:

1. Аскорбионовая кислота

2. Пиковит

3. Алфавит

4. Ревит

5. Джунгли

6. Мультитабс

Вывод: Результаты данного опроса показали, что больше половины учащихся все-таки знают, что такое витамины и принимают их. Также большое количество учащихся недостаточно знают о витаминах, хотя понимают, что роль витаминов огромна (93 %). 30 и 34 % учащихся принимают витамины по совету родителей и знакомых. Витамины чаще принимают зимой и весной (64 и 17 %), значит, учащиеся знают, что в это время естественных источников витаминов мало (фруктов, ягод, овощей).

Исследования витаминов

Изучив свойства и влияние витаминов на организм человека, мы решили исследовать продукты питания на наличие этих веществ. Мы выбрали самые известные витамины – А, С, Е и D.

Для обнаружения витаминов в пищевых продуктах используют качественные реакции, основанные на образовании характерной цветной реакции витамина с каким-либо реактивом. Данные работы мы провели при помощи учителя химии.

Определение содержания витамина С

Налили в пробирку 2 мл свежевыжитого апельсинового сока и добавили воды на 10 мл. Затем влили немного крахмального клейстера (1 г крахмала на стакан кипятка). Далее добавили каплю 5 % раствора йода, появился устойчивое синее окрашивание. Техника определения основана на том, что молекулы аскорбиновой кислоты легко окисляются йодом (рис. 1).

sam1a.tif sam1b.tif

Рис. 1. Качественная реакция определения витамина С в апельсиновом соке

Качественная реакция – синее окрашивание при взаимодействии вначале аскорбиновой кислоты с йодом, а затем йода с крахмалом. Синее окрашивание свидетельствует о присутствии витамина С.

По этой же методике мы проверяли наличие витамина С в купленных в магазине соках «Фруктовый остров» со вкусами яблока, апельсина, абрикоса и в яблочном соке домашнего приготовления. Во всех соках содержится витамин С (рис. 2).

sam2a.tif sam2b.tif

Яблочный сок Апельсиновый сок

sam2c.tif sam2d.tif

Абрикосовый сок Яблочный сок домашнего приготовления

Рис. 2. Качественная реакция определения витамина С

Апельсиновый сок мы нагрели до кипения, но не кипятили и по предыдущей методике проверили на наличие витамина С. Окраска стала менее интенсивной. Следовательно, при нагревании происходит частичное разрушение витамина С. При длительном кипении он полностью разрушается и признаков наличия витамина С не наблюдается (рис. 3).

sam3a.tif sam3b.tif

Перед нагреванием В начале нагревания

sam3c.tif sam3d.tif

Перед кипячением После кипячения

Рис. 3. Качественная реакция определения витамина С

Витамин С – аскорбиновая кислота, также содержится во всех фруктах и овощах. Является водорастворимым витамином.

Определение содержания витамина А

Содержание витамина А мы определяли в морковном соке и в подсолнечном масле.

В пробирку приливали по 1 мл сока и затем добавляли 2-3 капли 1 %- ного раствора хлорида железа (III). При наличии витамина А появляется яркое окрашивание (рис. 4).

sam4a.tif sam4b.tif

Морковный сок После реакции с хлоридом железа

Рис. 4. Определение содержания витамина А

В пробирку налили 1 мл подсолнечного масла и добавили 2-3 капли 1 %-ного раствора хлорид железа (FeCl3). Через некоторое время появилось ярко-зеленое окрашивание, следовательно, в подсолнечном масле присутствует витамин А.

Также витамин А – ретинол, содержится в рыбьем жире, в овощах красного цвета – морковь, помидоры, красный перец (присутствует в виде -каротина – провитамина А), в молочных продуктах – молоко, сливочное масло. Он является жирорастворимым витамином.

Определение содержания витамина D

В пробирку с 0,5 мл куриного желтка прилили 1 мл бромной воды. Появилось зеленовато-голубое окрашивание, значит, в курином желтке действительно содержится витамин D (рис. 5).

sam5.tif

Рис. 5. Определение содержания витамина D в курином желтке

Витамин D – кальциферол содержится в рыбьем жире, в молочных продуктах – молоко, сливочное масло, также в говяжьей печени и куриных яйцах. Является жирорастворимым витамином.

Определение содержания витамина Е

Прилили в сухую пробирку 1 мл масла и добавили 5 капель концентрированной азотной кислоты, встряхнули. Затем полученную смесь осторожно нагрели. Образуется красная эмульсия. Это свидетельствует о содержании витамина Е (рис. 6).

sam6.tif

Рис. 6. Определение содержания витамина Е в масле

Витамин Е – токоферол содержится также в зародышах семян злаков (ячмень, овес, рожь и пшеница), а также в зеленых овощах.

Выводы и рекомендации

Выводы:

1. С помощью проведённых химических реакций мы выяснили, что во многих продуктах питания содержатся различные витамины. Наиболее необходимыми для развития человека являются витамины А, B, C, Е и D.

2. Из проведённого опроса учащихся мы узнали, что они знают о витаминах лишь общие сведения.

3. Недостаточное, неполноценное питание или нарушение процессов усвоения и использования витаминов могут быть причиной различных форм витаминной недостаточности. Для поддержания иммунной системы необходимо сбалансированное комплексное употребление витаминов и минералов.

4. Витамины различных марок, продающиеся в таблетках, можно заменить комплексом полноценного питания: фрукты, овощи, рыба, молочные продукты.

Рекомендации:

1. Разнообразить пищевой рацион, т.к. от этого зависит снабжение организма витаминами.

2. Обратить внимание на вещества, препятствующие усвоению витаминов:

Алкоголь – разрушает витамины А, группы В.

Никотин – разрушает витамины А, С, Е.

Кофеин – убивает витамины В, РР.

Аспирин – уменьшает содержание витаминов группы В, С, А.

Антибиотики – разрушают витамины группы В.

Снотворные средства – затрудняют усвоение витаминов А, Д, Е, В12.

Заключение

Витамины являются важной и неотъемлемой частью жизни человека, особенно актуально их применение в качестве добавок к лекарственным препаратам во время лечения различных заболеваний. Не стоит забывать о необходимости применения витаминов в целях профилактики, но обязательно учитывая суточную норму, то есть дозировку.

Представленный в работе материал может быть использован не только учителем, но и учащимися как на уроке, так и при подготовке внеклассных мероприятий, пропагандирующих здоровый образ жизни.


Библиографическая ссылка

Самуткина А.В. ВЛИЯНИЕ ВИТАМИНОВ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА // Международный школьный научный вестник. – 2016. – № 1. – С. 37-43;
URL: http://school-herald.ru/ru/article/view?id=6 (дата обращения: 26.09.2018).