Витамин A

Витамин A — это группа жирорастворимых соединений, объединённых общим названием ретиноиды, которые играют ключевую роль в процессах роста, зрения, иммунной защиты и репродукции. В узком смысле под витамином A понимают ретинол (витамин A₁), а его провитаминами являются каротиноиды, в частности бета-каротин, который в организме человека превращается в ретинол. Витамин A не синтезируется в организме животных и человека в достаточном количестве, поэтому он должен поступать с пищей. Дефицит витамина A является одной из основных причин предотвратимой слепоты в мире, особенно в развивающихся странах.

История открытия

Первые наблюдения о связи питания со зрением относятся к древности. В Древнем Египте для лечения «куриной слепоты» (гемералопии) рекомендовали употреблять сырую печень, богатую ретинолом. Научное открытие витамина A произошло в начале XX века. В 1913 году американские биохимики Элмер Макколлум и Маргарет Дэвис обнаружили, что жиры животного происхождения (сливочное масло, яичный желток) содержат вещество, необходимое для роста крыс. Это вещество было названо «жирорастворимым фактором A» (в отличие от «водорастворимого фактора B»). В 1920 году Джек Сесил Драммонд предложил переименовать его в витамин A. В 1931 году швейцарский химик Пауль Каррер установил химическую структуру ретинола, за что в 1937 году получил Нобелевскую премию. В 1947 году был осуществлён первый промышленный синтез витамина A.

Химическая природа и формы

Витамин A существует в нескольких формах, которые различаются по химической структуре и биологической активности.

Ретиноиды (активные формы)

• Ретинол (витамин A₁, C₂₀H₃₀O) — основная транспортная и запасающая форма в организме. Представляет собой ненасыщенный одноатомный спирт.
• Ретиналь (ретинальдегид) — альдегидная форма, критически важная для фоторецепции (входит в состав зрительного пигмента родопсина).
• Ретиноевая кислота — активная форма, регулирующая экспрессию генов, рост и дифференцировку клеток. Не участвует в зрительном процессе.
• Ретинилпальмитат — эфирная форма, в которой витамин A хранится в печени.

Каротиноиды (провитамины)

• Бета-каротин — наиболее распространённый провитамин A, содержащийся в растениях. В стенке тонкого кишечника и печени под действием фермента бета-каротин-15,15′-диоксигеназы расщепляется на две молекулы ретиналя.
• Альфа-каротин и гамма-каротин — менее активные провитамины, дающие одну молекулу ретиналя.
• Криптоксантин — ещё один провитамин, содержащийся в желтых фруктах.

Животные источники содержат готовые ретиноиды (ретинол, ретинилпальмитат), растительные — провитамины (каротиноиды). Биологическая активность бета-каротина в 6 раз ниже, чем у ретинола.

Физиологические функции

Витамин A выполняет в организме множество жизненно важных функций, которые можно разделить на несколько ключевых областей.

Зрение

Витамин A является незаменимым компонентом зрительного цикла. Ретиналь входит в состав родопсина — светочувствительного пигмента, находящегося в палочках сетчатки глаза. При поглощении кванта света родопсин распадается, что запускает каскад биохимических реакций, передающих нервный импульс в мозг. Для восстановления родопсина требуется постоянное поступление ретиналя. Недостаток витамина A приводит к нарушению темновой адаптации (куриная слепота) и, при длительном дефиците, к ксерофтальмии — сухости роговицы, её помутнению и, в конечном итоге, к слепоте.

Иммунная система

Ретиноевая кислота регулирует работу многих звеньев иммунитета. Она необходима для созревания и функционирования Т-лимфоцитов и В-лимфоцитов, а также для поддержания целостности слизистых оболочек — первого барьера на пути инфекций. Дефицит витамина A значительно повышает восприимчивость к инфекционным заболеваниям, особенно к кори, диарее и респираторным инфекциям.

Рост и развитие

Витамин A участвует в регуляции экспрессии генов, контролирующих деление и дифференцировку клеток. Он необходим для нормального роста костей, развития эмбриона (особенно органов зрения, сердца и конечностей), а также для поддержания здоровья кожи и слизистых оболочек.

Репродуктивная функция

У мужчин ретинол участвует в сперматогенезе, у женщин — в поддержании нормального менструального цикла и развитии плаценты. Дефицит витамина A может приводить к бесплодию и нарушениям в развитии плода.

Антиоксидантная защита (каротиноиды)

Каротиноиды, особенно бета-каротин и ликопин, обладают антиоксидантными свойствами. Они нейтрализуют свободные радикалы, защищая клетки от окислительного стресса, который связан со старением и развитием сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний.

Источники

Витамин A поступает в организм из двух основных типов источников.

Животные источники (ретинол)

• Печень (говяжья, куриная, трески) — рекордсмен по содержанию.
• Рыбий жир (особенно печени трески).
• Сливочное масло, яичный желток.
• Молоко и молочные продукты (цельное молоко, сыр).

Растительные источники (каротиноиды)

• Овощи и фрукты оранжевого и красного цвета: морковь, тыква, сладкий перец, абрикосы, манго, хурма.
• Листовые зелёные овощи: шпинат, брокколи, петрушка, салат.
• Некоторые ягоды: облепиха, шиповник.

Усвоение каротиноидов из растительной пищи значительно улучшается при её термической обработке и употреблении с жирами (например, морковь, пассерованная в масле).

Нормы потребления

Потребность в витамине A выражается в микрограммах эквивалента ретинола (мкг РЭ). 1 мкг РЭ соответствует 1 мкг ретинола или 12 мкг бета-каротина.

Рекомендуемые нормы суточного потребления (по данным ВОЗ и Роспотребнадзора):

• Взрослые мужчины: 900 мкг РЭ.
• Взрослые женщины: 700–800 мкг РЭ.
• Беременные: 770–800 мкг РЭ.
• Кормящие: 1300 мкг РЭ.
• Дети (от 1 до 13 лет): 300–600 мкг РЭ в зависимости от возраста.

Верхний допустимый уровень потребления (токсический порог) для взрослых составляет 3000 мкг РЭ в сутки. Превышение этой дозы, особенно за счёт ретинола (животных источников и добавок), может привести к гипервитаминозу A.

Дефицит (гиповитаминоз A)

Дефицит витамина A является одной из наиболее распространённых форм недостаточности микронутриентов в мире, особенно в странах Африки и Юго-Восточной Азии. Основные причины: недостаточное потребление продуктов, богатых витамином A, нарушения всасывания жиров, заболевания печени.

Симптомы

• Нарушение зрения: куриная слепота (гемералопия), ксерофтальмия (сухость конъюнктивы), пятна Бито (скопление кератина на конъюнктиве), кератомаляция (размягчение роговицы).
• Кожные проявления: фолликулярный гиперкератоз (сухость, шелушение кожи, «гусиная кожа»).
• Снижение иммунитета: частые инфекции, затяжное течение болезней.
• Задержка роста у детей.
• Поражение слизистых оболочек: сухость во рту, склонность к стоматитам.

Группы риска

• Дети раннего возраста (особенно в развивающихся странах).
• Беременные и кормящие женщины.
• Люди с заболеваниями поджелудочной железы, печени, кишечника (муковисцидоз, целиакия).
• Курильщики (бета-каротин может оказывать прооксидантное действие в лёгких).

Гипервитаминоз A (токсичность)

Избыточное накопление витамина A в организме (гипервитаминоз) возникает при длительном приёме высоких доз ретинола (обычно из добавок или чрезмерном употреблении печени). Каротиноиды из пищи обычно не вызывают токсичности, но могут привести к каротинодермии — безвредному пожелтению кожи.

Острый гипервитаминоз

Развивается при однократном приёме очень большой дозы (сотни тысяч МЕ). Симптомы: головная боль, тошнота, рвота, сонливость, нарушение координации, повышение внутричерепного давления.

Хронический гипервитаминоз

Развивается при длительном (месяцы и годы) приёме доз, превышающих 3000 мкг РЭ/сут. Симптомы:

• Костные: боли в костях и суставах, гиперостозы.
• Кожные: сухость, трещины, выпадение волос, ломкость ногтей.
• Неврологические: головные боли, раздражительность, утомляемость.
• Печёночные: гепатотоксичность, увеличение печени.
• Тератогенность: высокие дозы ретинола крайне опасны для плода (вызывают врождённые пороки развития), поэтому беременным категорически противопоказаны высокие дозы добавок.

Применение в медицине

Витамин A используется в качестве лекарственного средства при:

• Лечении ксерофтальмии и других проявлений авитаминоза A.
• Терапии некоторых кожных заболеваний (угревая сыпь, псориаз) — применяются синтетические аналоги (изотретиноин, ретиноиды), которые обладают более выраженным действием, но и большей токсичностью.
• Профилактике онкологических заболеваний (в виде бета-каротина) — эффективность не доказана, а у курильщиков даже выявлен повышенный риск рака лёгких при приёме высоких доз бета-каротина.

Источники

1. Витамины и минералы: от А до Я. Под ред. В.А. Тутельяна. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2020.
2. Биохимия. Под ред. Е.С. Северина. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2019.
3. Рекомендации по потреблению витаминов и минеральных веществ. Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации (МР 2.3.1.2432-08).
4. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ). Питание и витамин A. — Информационный бюллетень, 2023.
5. Громова О.А., Торшин И.Ю. Витамин A: от молекулы до клинического применения. — М.: МЦНМО, 2017.