Vitamiinid (0)

Anna Haava nim. Pala Kool
Vitamiinid
Uurimustöö Bioloogias
12.12.2007
Vitamiinid
Vitamiinid on heterogeensed, bioaktiivsed s.t.omavad teatud regulatoorset mõju organismi ainevahetuslikele protsessidele, madalmolekulaarsed ning eksogeensed (vitamiine ei sünteesita harilikult organismis (inimese puhul), vaid saadakse seedekulgla kaudu toiduga või mõnel muul viisil) orgaanilised ained, millel ei ole energeetilist tähtsust ja mille vajadust päevas väljendatakse kas milligrammides või mikrogrammides. Vitamiinid on hädavajalikud kõikide organismide normaalseks elutegevuseks, kuid nende ühendite sünteesivõimelt on organismirühmad küllaltki erinevad. Kõige täiuslikumalt on vitamiinide süntees evolutsioonis välja kujunenud taimede, kellele järgnevad mikroobid , seened ja viimasena loomad, sealhulgas ka inimene- ehk mida kõrgem arengutase, seda nõrgemalt on vitamiinide sünteesivõime evolutsioonis säilinud ( Inimene suudab ainult üksikuid vitamiine sünteesida ja neidki vaid sobivate lähteühendite ja välistingimuste koosmõjul). Enamik vitamiinide ülesandeid inimorganismis on seotud biokatalüsaatorite - ensüümidega. Ensüümide koensüümne osa sisaldab sageli vitamiini- vitamiinide osalus tagab liitensüümide struktuurse ja funktsionaalse terviklikkuse, mistõttu vitamiinid on hädavajalikud inimorganismi normaalseks elutegevuseks. Inimesele on vitamiinid asendamatud mikrotoitained . Selline määratlus on siiski suhteline, sest kõik asendamatud toidukomponendid pole siiski vitamiinid. Näiteks asendamatuid amino- ja rasvhappeid , mida inimorganism ise ei sünteesi, ei peeta vitamiinideks . Erinevalt vitamiinidest kasutatakse neid  rakus nii energiasubstraatidena kui ka ehitusüksustena ning inimorganism vajab  neid suurel hulgal ( grammides ).
Ka eksogeensus on vitamiinide puhul suhteline, sest:
mõningaid vitamiine sünteesib inimese seedekanali mikrofloora kas osaliselt või piisavalt (näiteks pantoteenhape ( vitamiin B3), niatsiin, vitamiin K, jt.);  
teatud  vitamiine suudab inimorganism ka vajadusel ise sünteesida  (näiteks aminohappe trüptofaani rohkuse puhul sünteesitakse temast vitamiini niatsiin, ka ubikinooni suudab inimorganism ise sünteesida, naharakkudes toimub ultraviolettkiirguse mõjul vitamiini D süntees);  
kui toidus on piisavalt  antud  vitamiini eelühendit ehk provitamiini,  suudab organism ennast vastava vitamiiniga varustada (näiteks taimsetest karotenoididest sünteesitakse  vitamiin A);  
eksogeensuses on imetajatel liigilised erinevused: näiteks  koer  ja rott ei pea toiduga saama vitamiini  C, inimene, merisiga ja ahv aga peavad.
Vitamiinide klassifikatsioon
Nüüdisajal  tuntakse  üle 20  vitamiini.Vitamiine on hakatud tähistatama ladina tähestiku suurtähtedega nende avastamisjärjekorras. Üldlevinud on vitamiinide jaotamine nende lahustuvuse alusel - rasvlahustuvateks ja vesilahustuvateks. Rasvlahustuvate vitamiinide puhul tähistab üks täht tervet ühendite gruppi, millel on väga sarnane ehitus ja sama toime. Grupi üksikliiget nimetatakse siis vitameeriks (näiteks vitameer A1, vitameer A2).
Vitamiinide klassifikatsioon, põhiterminoloogia ja põhiallikad
Tähis
Keemiline põhinimetus
Olulisemad allikad
Rasvlahustuvad vitamiinid
A
retinoidid
kala- ja loomamaks , või, karotenoidid
D
kaltsiferoolid
kalarasv, munakollane , või, pärm
E
tokoferoolid
porgand , kapsas , taimsed õlid, linnaseleib
K
naftokinoonid
kalasaadused, spinat, kapsas, herned
Q
ubikinoonid
taimsed produktid
F
linoolhape + linoleenhape
taimsed õlid
Veeslahustuvad vitamiinid
B1
tiamiin
pärm,kaerahelbed, sealiha , täisteravilja tooted
B2
riboflaviin
piim, maks, kala, pärm, kaunviljad , spinat
 
pantoteenhape
pärm, maks, piim, munad, kapsas, kartul , tomat
B4
koliin
liha, kroovimata jahust leib, munarebu , maks, piim
PP
niatsiin, nikotiinhape
maks,pärm, kalasaadused, kanaliha , nisukroov
B6
püridoksiin
maks, munakollane, porgand
B8
inosiit (müoinosiit)
neerud , süda, kartul , mais
B10, B11
foolhape , folatsiin
maks, oad, rohelised taimeosad, neerud, liha
B12
kobalamiinid
verivorst, maks, tailiha, juust, pärm, seened
B13
oroothape
loomsed produktid
B15
pangaamhape
loomsetes produktides ja seemnetes
BT
karnitiin
lihasaadused, pärm
C
askorbiinhape
mustsõstra ja kibuvitsa marjad , jõhvikas kapsas, paprika, pähklid, tsitrused
H
biotiin
maks, neerud, piim, oad, tomat, munarebu
N
lipoehape
pärm, piim, liha
U
S-metüülmetioniin
kapsas, spargel , petersell, tomat
pAB
p-aminobensoehape
maks, piim, munad, pärm
P
bioflavonoidid
värsked puu- ja juurviljad
Vitamiinide defitsiit
Inimorganismil on võime talletada vitamiinide teatud varu, millest jätkub enamike vitamiinide puhul 4...40 ööpäevaks ning seetõttu on vajalik nende pidev saamine seedekulgla kaudu. Rasvlahustuvate vitamiinide puhul on talletumisvõime suurem (mitu kuud kuni mitu aastat) kui vesilahustuvate vitamiinide puhul (mõni nädal). Vitamiinide mistahes defitsiit tekitab nende koensüümse rolli tõttu probleeme metaboolsete protsesside normaalsel kulgemisel . Vitamiinid pole koensüümses rollis teiste biomolekulide poolt asendatavad. Siit ka oluline soovitus füsioloogiliselt vajaliku vitamiinide hulga saamiseks – vältida tuleb igasuguseid toitumisäärmusi.
Vitamiinide kudedes leiduvate varude ajalised piirid inimorganismis
Vitamiin
Ajaline kestvus
Vitamiin A
1...3 aastat
Vitamiin D
1...5 kuud
Vitamiin E
1…4 kuud
Vitamiin K
 
Vitamiin B1
1...2 nädalat
Vitamiin B2
2...5 nädalat
Pantoteenhape
2...4 nädalat
Vitamiin PP
2...5 nädalat
Vitamiin B6
1...4 nädalat
Foolhape
1...3 kuud
Vitamiin B12
1...3 aastat
Vitamiin B15
1...6 nädalat
Vitamiin C
2...6 nädalat
Biotiin
2...7 nädalat
Tabelis toodud ajalised piirid sõltuvad teatud määral ka konkreetse organismi east , metabolismi aktiivsusest, füsioloogilisest seisundist, toitumisest ja haigustest . Kõik vitamiinide defitsiidi põhjused mõjutavad vitamiinide varude ajalisi piire organismis.
Kuigi vitamiinide defitsiidist põhjustatud haigusi ( skorbuut , rahhiit , beribeeri) tunti juba väga ammu , arvati kuni 1900-ndate aastate alguseni , et on täiesti piisav, kui toit sisaldab vaid valke, süsivesikuid, lipiide, mineraalaineid ja vett.
Vitamiinide defitsiidi tekkepõhjused  on:
Toitumuslik-olmelised: toiduainete defitsiit (nälgimine) ja tasakaalustamata ühekülgne toit, toiduainete vale töötlustehnoloogia, imendumishäired ( alkoholism );
Organismi  teatud haiguslikud   seisundid  ja konkreetsete ravimite tarvitamine: näiteks sapphapete vähesust põhjustavad haigused mõjutavad  rasvlahustuvate vitamiinide imendumist; maksahaiguste puhul häirub  rasvlahustuvate vitamiinide talletumine ning  vitamiin  A biosüntees vastavast provitamiinist; soole mikrofloora kahjustused antibiootikumidega pidurdavad mikroorganismide poolt teostatavat vitamiinide sünteesi; ravimite toime võib mõjutada vitamiinide  metabolismi, sest mitmed  tuberkuloosivastased ravimid tingivad  B-grupi vitamiinide  kõrgenenud vajaduse;
Füsioloogilised: osade vitamiinide kõrgenenud vajadus avaldub väikelastel, rasedatel, imetavatel naistel ja vanuritel;
Vitamiinide kadu toiduainete töötlemisel. Paljud vitamiinid eraldatakse toiduainete töötlemisel või kaotavad nad aktiivsuse kas termilise töötlemise, päikesevalguse ja/või oksüdatsiooni tõttu. Ebaterve eluviis, näiteks suitsetamine ja liialdamine alkoholiga võivad vähendada mõne vitamiini imendumist ja suurendada vajadust. Vitamiinide  osalise, ajutise defitsiidi korral  tekivad  hüpovitaminoosid, mis on tänapäeval laiemalt levinud. Need ei ole sisuliselt võttes vitamiini defitsiidile spetsiifilised seisundid ja seetõttu on neid raskem avastada . Hüpovitaminoosid ilmnevad sõltumata sellest, millist vitamiini organism piisavalt ei saa, seetõttu avalduvad üldised kurnatuse nähud: väsimus , kehakaalu ja töövõime langus, vastuvõtlikkus  nakkushaigustele,  tihti ka peavalud ,  lihaste  ja liigeste valulikkus, südamepekslemine jne. Avitaminooside puhul esineb konkreetne haiguspilti. Avitaminoos kuulub niinimetatud “defitsiidi haiguste” ehk selliste haiguste hulka, mille põhjuseks on hädavajalike toitainete puudus toidus.Avitaminoos kujuneb reeglina ühe konkreetse vitamiini kestval , täielikul puudumisel. Näiteks vitamiin C puudusel skorbuut, vitamiin B1  puhul beribeeri jne. Tekkepõhjustest tulenevalt jagatakse hüpo- ja avitaminoose kolme rühma:

Toitumuslikud ehk primaarsed: tekivad kas vitamiinivaese toidu või näiteks alkoholismi korral (B-grupi vitamiinide avitaminoosid  avalduvad   harva  ja enamasti ongi nende põhjused alimentaarsed);

metaboolsed ehk sekundaarsed: tulenevad vitamiinide metabolismi häiretest;

polüetioloogilised (polühüpo- ja avitaminoosid): esinevad suhteliselt harva ja nende põhjuseks on mitme vitamiini samaaegne defitsiit.
Nii nagu vitamiinide puudus võib ka vitamiinide suures koguses ületarbimine tekitada tõsiseid tervisehäireid. Eriti ohtlik on rasvlahustuvate vitamiinide liigtarbimine ( näiteks vitamiin A). Seepärast on toitumissoovitustes antud ka vitamiinide maksimaalsed ohutud päevased kogused . Kui tarbimine ületab neid näitajaid pikema aja jooksul, võivad ilmneda kahjulikud kõrvalnähud.
Tähtsamad vitamiinid
 A-vitamiin ehk retinool : keemiliselt on retinool alkohol (C20H29OH). Retinooli ja tema derivaatide füsioloogiline toime on mitmekülgne, näiteks kuulub üks derivaatidest - retinaal - silma vōrkkestas leiduva valgustundliku pigmendi rodopsiini koostisse, mis kutsub närvikius esile aktsioonipotentsiaali. Ehkki A-vitamiini eriline osa avaldub silma fotoreaktsioonis, kulutab organism selleks kōigest 0,1 % kehas oleva retinooli (ja tema derivaatide) kogusest, 90…95 % retinoolist on aga salvestunud maksa. Selline maksa suur vitamiini A sisaldavus ongi põhjuseks, et kalamaksast valmistatud, nii laialdaselt tuntud õlid on väga rikkad vitamiin A poolest. Samuti leidub A-vitamiini suhteliselt palju ka võis ja munarebus , spinatis ning salatis.
Looduses esineb vitamiin A-d valmiskujul või provitamiinina. Provitamiini leidub näiteks kollastes kuni purpursetes pigmentides, nn. karotinoidides. Tähtsaim karotinoid on b-karotiin. Nimetuse sai see aine porgandi ( Daucus carota) järgi, millest ta esmakordselt isoleeriti. Loomorganism on võimeline provitamiini ümber muutma vitamiin A-ks, ise ta seda valmistada ei suuda. Vitamiin A tõstab organismi vastupanuvõimet nakkustele, mis on tingitud vitamiini võimest kaitsta epiteelkude kahjustuste eest. Vitamiin A puuduse puhul toimuvad esmaselt muutused epiteelkoes, mis hakkab sarvestuma. Nahk muutub kuivaks , kuna ka nahas asuvate näärmele epiteel on puudutatud, mistõttu näärmete nõristusvõime väheneb. Muutused tekkivad kõikidel limanahkadel, ka silmas- need avalduvad silma katva nn. silma sidekesta ja sarvkesta kuivamises. Niisuguse silma sarvkest võib pehmuda ja laguneda, mille tagajärjeks on nägemisvõime kaotus. Inimese päevane vitamiin A tarvidus on 3-5 milligrammi. Kui vitamiin A hulk langeb alla l milligrammi päevas,hakkavad ilmuma vitamiin A puuduse nähud. B vitamiinide rühm. Põhjalikud uurimised on näidanud, et pärmis, rohelistes taimedes ja mujal leiduv vitamiin B polegi ühtlane aine, vaid mitmesuguste vees lahustuvate ainete segu, seega räägitakse vitamiin B rühmast. Kōiki neid vitamiine sünteesivad vatsabakterid.   Vitamiin B1, antineuriitiline vitamiin, aneuriin, tiamiin. B1 vitamiini sisaldavad palju sealiha, pärm, nisuterad ja riisikliid, loomaliha, läätsed, redised ja piim. Eriti palju sisaldavad B1 vitamiini riisi- ja nisuterade kestad. Kaug-Idas ( Hiina, Jaapan), kus rahvaste põhitoiduks on riis , mis kaotab palju B1 vitamiini terade kestast vabastamisel,on levinud haiguseks beribeeri ehk vitamiin B1-puudushaigus. Tähtsamad beribeeri tunnused oleks jägmised: erkude põletik, halvatused, lihaste kõhetus, südamenõrkus ja seedehäired. Nagu juba tähendatud, koosneb B-vitamiinide rühm hulgast vitamiinidest. Lisaks vitamiin B1 kuulub siia kasvamist edendavaid vitamiine (vitamiin B2, vitamiinid B3, B4, B5), kehvveresuse-vastaseid vitamiine jne. Vitamiinid B2-B7 on tihedas omavahel seoses üksteist vastastikku täiendades. Looduses leidub neid nii taime- kui ka loomariigis. Eriti rohkesti leidub neid pärmis, maksas , maksa ekstraktides, piimas, munades, neerudes jne. Tihe side vitamiinide B2-B7 vahel on põhjuseks, et nende puudushaigused pole põhjustatud ainult tänu ühele vitamiinile. Mõningaid B2-B7 vitamiinide rühma puudusnähtusi: mao-sooltehaigustused (kõhulahtisus), keele ja suu haigustusi, muutusi nahas (dermatiit, pigmentatsioonid), muutusi närvikavas, mõningaid kehvveresuse (aneemia) vorme jne. Avitaminoosidest pellagra ("karenahk"), mis esineb peamiselt Lõuna-Euroopas (Itaalia, Hispaania , Balkan, Lõuna-Vene jne.). Vitamiin B1 minimaalne hulk 0,25-0,5 mg, optimaalne hulk l-2 mg.Vitamiin B2 minimaalne hulk l mg, optimaalne hulk 2-3 mg. Teiste B vitamiinide rühma kuuluvate vitamiinide tarvidus päevas on veel kindlaks tegemata. Vitamiin C-d leidub eriti rikkalikult taimedes- värskes, suvises puu- ja aedviljas ( kartul, kapsas, sidrunid, mustsõstrad, maasikad ). Talvel neis toiduainetes tänu toiduainete alalhoidmisel, konserveerimisel ja keetmisel C- vitamiini hulk langeb. C vitamiini puudusest oli tingitud ka tuntud meremeeste haigus skorbuut, mis ilmnes pikkadel ja halva toitumusega merereisidel, kus värske puu- ja juurvili olid raskesti kättesaadavad. Väljakujunenud skorbuudi tähtsamaks tunnuseks on verevalumid: igemed tursuvad, ilmuvad igemeverejooksud, hiljem võib sellele kaasuda ka põletik. Ka hambad võivad välja langeda. Peale igemeverejooksude on verevalumeid nahas ja nahaaluses koes, lihaseis, luuümbrises, liigestes ja ka siseelundeis. Vitamiin C alatoitlus avaldub väga ebamäärasel kujul: üldine väsimus ja roidumus, norutunne, tursunud igemed ühes sagedaste igemeverejooksudega, ka peavalud. Vitamiin C alatoitlus esineb peamiselt talvel ja varakevadel, kui pole võimalik saada vitamiini C rikkaid värskeid puu- ja aedvilju . "Kevadine väsimus" arvatakse olevat põhjustatud C vitamiini alatoitlusest. Võrreldes teiste vitamiinidega vajab organism C vitamiini suhteliselt palju- keskmine vitamiin C tarvidus päevas on umbes 30- 50 milligrammi. D-vitamiin ehk kaltsiferool . D-vitamiin soodustab nii kaltsiumi imendumist peensoolest kui ka selle kättesaamist luuainest. Peensoole epiteelirakkudes ja luukoes moodustub D-vitamiini aktiivne vorm, mis stimuleerib kaltsiumi siduva transportvalgu sünteesi. Looduses esineb vitamiin D valmis vitamiinina või provitamiinina. Vastava provitamiini, millel puuduvad organismile tähtsad vitamiini D omadused, muudavad päikese ja kõrgustikupäikese valguses leiduvad ultraviolettkiired D vitamiiniks. Nii võime mitmesuguste toiduainete kiiritamisel ultraviolettkiirtega (päike, kõrgustikupäike) nende D vitamiini sisaldavust tõsta. Ka inimene ja loomorganismid on võimelised vastavast provitamiinist ultraviolettkiirte abil valmistama D vitamiini-see protsess toimub nahas näiteks päevitamisel. Kehas toimub vitamiin D salvestamine mitmesugustesse organitesse (maks, aju, neerud, neerupealised, nahk jt.)-seega on loomsed organismid vitamiin D rikkad. Väga rikkad D vitamiini poolest on mitmesuguste kalade maksad (näiteks tursa maks). Taimsed toiduained on üldiselt D vitamiini vaesed.Vitamiin D puudusehaiguse ehk rahhiidi puhul tekivad kehas mitmesugused ainevahetuse häired: luustiku lubjasoolade sisaldavus väheneb, mille tõttu luud kaotavad oma tarvilise kõvaduse ja muutuvad pehmeks ja järeleandlikuks. Luustikul lasuv keharaskus, samuti ka lihastetegevus kutsuvad esile pehmetes, lubjasooladevaestes luudes mitmesuguseid ebanormaalseid vormimuutusi. Luude kasvamine pidurdub, luu ja kõhre üleminekukoht pakseneb. Mainitud muutusi leiame kogu luustikus. Koljuluu tundub katsumisel pehmemana, hammaste asetus on ebakorrapärane, rindkere kuju muutub. Eriti silmatorkavad on rahhiidi puhul muutused jäsemeluudes. Kasvava lapse jäsemeluude otsad paksenevad, kasv pidurdub. Lubjasooladevaesed jäsemeluud võtavad keharaskuse ja lihaste tõmbe mõjul ebanormaalse kuju. Nn. "X" ja "O" jalad on sageli tekkinud rahiidi tõttu. D vitamiini puuduse ehk rahhiidi ärahoidmiseks ja raviks oleks seega vajalik haige sage päikse käes viibimine ja D vitamiini rikaste toiduainete söömine. Vitamiin D imikul ja väikelapsel minimaalne hulk 0,002 mg, optimaalne hulk 0,01 mg. Täiskasvanu päevane tarvidus on veel täpsemalt kindlaks tegemata, kuid see pole arvatavasti eelpoolmainitust palju suurem.
E vitamiin, antisteriilsuse ehk sigimatusevastane vitamiin. E-vitamiini alla kuulub rida sarnase keemilise koostisega aineid, mida nimetatakse tokoferoolideks. Juba 1923. a. leiti, et rottidel ilmnevad vitamiin E puudumisel toidus haiguslikud muutused suguorganeis, lihaskoes , erkkonnas (halvatused) ja mujal. Isaste loomade sugunäärmed väärastuvad, lõpptagajärjeks on sigimatus. Emaste tiinus ei arene normaalselt, kuna ilmuvad nurisünnitused ehk abordid .Vitamiin E on vajalikuks osutunud peale rottide ka paljudele teistele loomadele (näit.: hiired, kanad ). Inimese puhul on täheldatud, et vitamiin E mõjub tervendavalt mitmesugustele suguorganite haigustele, mis polegi tingitud vitamiin E alatoitlusest.Viimasel ajal toonitatakse E-vitamiini puhul ka tema antioksüdatiivseid omadusi: näiteks küllastumata rasvhapped moodustavad kergesti peroksiidühendid, mille aga E-vitamiini derivaat on võimeline kiiresti kahjutustama, enne kui see saab ohtlikuks teistele ainevahetuses osalevatele ühenditele. Lisaks on E-vitamiinil ka membraanikaitse funktsioon: näiteks erütrotsüütide puhul avaldub see hemolüüsi ärahoidmises. E-vitamiini puudusel ei pea rakumembraan hemoglobiini kinni, tekib hemolüüs. Tokoferool kaitseb ka mitokondrite sisemembraane.
E vitamiini täpne päevane tarve täiskasvanul on 10 mg.
H vitamiin ehk "nahavitamiin". Vitamiin H on vajalik naha normaalseks talitluseks, samuti organismi ainevahetuses rasvade ja teatud valkainete kasutamisel . Vitamiin H puudus tekitab teatud haiguslikke muutusi nahas ja mõnesuguseid ainevahetusehäireid. Kuna H vitamiin salvestub maksas ja neerudes, on viimased eriti rikkad H vitamiini poolest. Vähem rikkalikult leidub teda pärmis, piimas, kartulijahus, ajus, banaanides, riisikliides ja mujal. Lihastes, põrnas, nahas, nisujahus ja riisis teda ei leidu. K-vitamiin ehk ka vere koagulatsiooni faktor, millest on oma nime saanud. K-vitamiini tähtsus seisneb eelkōige selles, et ta on ensüümisüsteemi koostisosaks, mis fermenteerib protrombiini ja osaleb hüübimisfaktorite VII, IX ja X tekkel, samuti osaleb K-vitamiin samuti luustumisprotsessides, transportides kaltsiumi luustumiskeskustesse.K-vitamiini sünteesivad vatsa- ja jämesoolemikroobid, seega näiteks mäletsejalistel ja hobustel K-vitamiini vaegust ei esine. Peale käsitletud vitamiinide tuntakse tänapäeval veel hulk teisi vitamiine, millel igaühel on täita oma erinev ülesanne organismis. Kõigi nende, suuremalt osalt veel vähetuntud vitamiinide ligem kirjeldus pole siin kui liig üksikasjalik võimalik.
Kasutatud kirjandus:
www. neti .ee