Vitaminlar umumiy tavsifi va biologik ahamiyati Ma’ruza rejasi: 1. Vitaminlar va ularning tavsifi 2. Suvda va yog‘da eruvchan vitaminlar 3. Antivitaminlar yoki vitaminlarni aptagopistlari Tayanch iboralar: «Beri-beri», Eykman, Kazimir Funk, assimilyatsiya va dissimilyatsiya, avitaminoz, gipovitaminoz vitamin, vitaminga o‘xshash moddalar, suvda eriydigan vitaminlar, yog‘da eriydigan vitaminlar, kislorod, quyosh nuri, og‘ir metall ionlari, muhit harorati, biologik katalizatorlar. Odam organizmi uchun barcha kerakli vitaminlar iste’mol qilinayotgan taomlar va produktalar tarkibida tushadi. Vitaminlar oziq-ovqat xom ashyolarida va produktalarida har xil miqdorlarda uchraydi: ba’zi birlarida ko‘p, ba’zilarida esa o‘ta kam miqdorlarda bo‘ladi. Oziq-ovqat xom ashyolarini va produktalarini ochiq havoda saqlashda hamda ularga kulinar ishlov berish jarayonlarida vitaminlar miqdorlari, ularning parchalanishi natijasida, yana ham kamayib ketadi, bu esa o‘z navbatida tayyor taomlar vitaminlik qiymatining yanada pasayib ketishiga olib keladi. Ushbu ma’ruzalar matnida vitaminlarning odam organizmi uchun ahamiyati, ularning klassifikatsiyalanishi, vitaminlarni parchalanishga olib keladigan omillar, ularning parchalanish mexanizmlari va parchalanish tezligini pasaytirish yo‘llari ko‘rib chiqilgan. Vitaminlar kashf etilishining o‘ziga yarasha tarixi bor. Adabiyotlardagi malumotlarga qaraganda XIX asrning oxirlarida Yaponiya harbiy flotida va Gollandiyaga qarashli Yava oroli aholisi o‘rtasida hozirgi «beri-beri» nomi bilan atalgan kasallik juda keng tarqalgan. O‘sha vaqtlarda Yava orolidagi qomoqxonalarning birida xizmat qilgan golland vrachi Eykman ilmiy–tadqiqot ishlarini olib borgan. U tajriba uchun mo‘ljallangan tovuqlarni maxbuslardan qolgan taom qoldiqlari bilan ovqatlantirgan, natijada tovuqlarda ham «beri-beri» kasalligiga xos alomatlar paydo bo‘lgan, taomlar esa usti shliflangan guruchdan tayyorlangan bo‘lgan. Shu sababli ham Eykman usti silliqlangan (shliflangan) guruchda «beri- beri» kasalligini keltirib chiqaradigan, odam organizmi uchun zararli moda mavjud degan xulosaga kelgan. Keyinroq polshalik olim Kazimir Funk usti shliflangan guruch tarkibini tekshirib, unda odam organizmi uchun hech qanday zararli moda yo‘qligini, usti shliflanmagan guruchda esa aynan odam organizmi uchun o‘ta zarur bo‘lgan moda borligini isbotladi va u bu moddani 1912 yilda ajratib oldi. Kazimir Funk tomonidan ajratib olingan modda «beri-beri» kasalligini tez davolash kuchiga ega bo‘lgan. Uning kimyoviy tuzilishi tekshirilganda amin guruhi borligi aniqlangan. Ajratib olingan modda hayot uchun o‘ta zarur bo‘lganligi sababli uni hayot uchun zarur amin deb atashgan. Vitamin so‘zi ham shu iboralardan kelib chiqqan, chunki «vita» hayot manosini beradi. Shunday qilib, 1912 yilda ilk bor vitamin V1 ochilgan edi. Ana shundan buyon olimlar va odamlarning vitaminlarga bo‘lgan qiziqishi o‘ta katta, vitaminlarning esa odam organizmi va uning meyorida faoliyat ko‘rsatishi uchun ahamiyati undan ham katta. Odam organizmida vitaminlarning ishtirok qilmaydigan bironta ham jarayoni yo‘q desa bo‘ladi. Ular fermentlar tarkibida tirik organizmda kechadigan assimlyatsiya va dissimlyatsiya jarayonlarida bevosita qatnashadi, oqsillar, uglevodlar va mineral moddalarning almashinuvini boshqarish jarayonida ishtirok qiladi. O‘sib kelayotgan yosh organizm uchun vitaminlarning ahamiyati juda ham muhim. Shu sababli ham vitaminlarning odam organizmida uzoq vaqtlar davomida yetishmasligi yoki umuman bo‘lmasligi hayotiy jarayonlarning keskin buzilishiga hamda avitaminoz va gipovitaminoz kasalliklarining kelib chiqishiga olib keladi. Avitaminoz uzoq vaqt davomida ba’zi bir yoki malum guruh vitaminlarining odam organizmida bo‘lmaganligi sababli moddalar almashinuvining keskin buzilishidir. Gipovitaminoz esa ba’zi bir yoki malum guruh vitaminlarining uzoq vaqt davomida yetishmasligi sababli organizmning ularga nisbatan ochiqishidir. Organizmning gipovitaminoz holati yilning malum mavsumlarida, masalan, qish va bahor paytlarida kuzatiladi. Bunday mavsumlarda iste’mol qilinadigan ho‘l meva va sabzavotlarning assortimenti chegaralangan, iste’mol qilinadiganlarida ham aksariyat vitaminlarning miqdorlari deyarli 2/3 qismga kamaygan holatda bo‘ladi. Organizmning vitaminlar bilan ta’minlanishi taomlar sifatida iste’mol qiladigan mahsulotlar assortimentiga bog‘liq bo‘ladi, chunki vitaminlar taom tarkibiy qismlaridan sintez qilinmaydi. Ular faqat iste’mol qilinadigan taomlar tarkibida organizmga kerakli miqdorda tushishi shart. Yana shuni takidlab o‘tish o‘rinliki, taomlar tayyorlash uchun ishlatiladigan mahsulotlarda vitaminlar yetarli bo‘lishiga qaramasdan, organizmga tushadigan taom tarkibida ular miqdorlari talab meyorlarigacha yetishmasligi ham mumkin. Uning sababi shundaki, vitaminlar taomlar tayyorlash davrida turli omillar ta’sirida, ayniqsa, baland haroratda o‘ta tez parchalanib ketadi va tayyor taomlarda ularning miqdorlari kamayib qoladi. Shuning uchun tayyor oziq–ovqat mahsulotlarini ishlab chiqarishda ma’lum qoida va talablarga qatiy rioya qilish lozim. Vitaminlarning sinflanishi. Bugungi kungacha 40 ortiqroq vitaminlar va vitaminlarga o‘xshash moddalar kashf qilingan. Bundan oldin takidlanganidek, ular o‘ta katta biologik qiymatga ega bo‘lib, faqat taomlar tarkibida organizmga tushishlari shart. Vitaminlar o‘zlarining bir necha xususiyatlariga qarab sinflanadi. Ilmiy va o‘quv adabiyotlarida ularni suvda va yog‘da erish xossalari bo‘yicha guruhlarga bo‘lish qabul qilingan (1-jadval). 1-jadval Vitaminlarning eruvchanligi bo‘yicha sinflanishi Suvda eriydigan asosiy vitaminlar Yog‘da eriydigan asosiy vitaminlar Vitaminlarga o‘xshash moddalar Vitamin S (askorbin kislota) Vitamin A Xolin Vitamin R (bioflavanoidlar) Vitamin D (kalsiferollar) Mioinozit (inozit, mezinozit) Vitamin V1 (tiamin) Vitamin Ye (tokoferollar) Vitamin V9 Vitamin V2 (riboflavin) Vitamin Ye (tokoferollar) Lipoy kislota Vitamin V6 (piridoksin) Vitamin RR (nikotik kislota) Vitamin K Vitamin V15 (pangam kislota) Vitamin V12 (sianokobilamin) Vitamin V15 (pangam kislota) Foliy kislota Orat kislota Vitamin V3 (pantoten kislota) Vitamin N (biotin) Vitaminlarga o‘xshash moddalarni vitaminlardan ajratib turadigan belgisi - ularning odam organizmi uchun almashinmaydigan darajasining noaniqligidir. Lekin ularning vitaminlilik belgilari aniq o‘rganilmokda. Jadvalda keltirilgan malumotlardan ko‘rinib turibdiki, suvda eriydigan vitaminlarning turlari yog‘da eriydigan yoki vitaminlarga o‘xshash moddalarga qaraganda ko‘prok. Suvda eriydigan vitaminlar o‘z manbalaridan erib, atrof- muhitga chikadi. O‘z manbasidan ajralib chiqqan vitaminlar oziq-ovqat mahsulotlarini ishlab chiqariщda manbalaridagiga qaraganda tezroq va ko‘proq parchalanadi. Suvda eriydigan vitaminlarning bunday xususiyatlarini oziq-ovqat mahsulotlarini ishlab chiqarishda hisobga olish lozim. Bundan tashqari Markaziy Osiyo respublikalarida yoz vaqtlarida harakat hatto 400S gacha ko‘tariladi va suv singari ichimliklar juda ham ko‘p iste’mol qilinadi. Iste’mol qilingan suyuqlikning aksariyati organizmdan ter sifatida chiqib ketadi. Shu sababli ham organizmda suvda eriydigan vitaminlarning, ayniqsa S-vitaminining, yetishmaslik hollari kuzatilishi mumkin. Bundan tashqari ultrabinafsha nurlari ta’sirida mahsulotlar tarkibidagi yoki odam organizmidagi ba’zi vitaminlar butunlay parchalanib ketishi ham mumkin. Vitaminlar miqdori tayyor mahsulotlarning biologik ko‘rsatkichlaridan biri hisoblanadi. Tayyor mahsulotning vitaminlik ko‘rsatkichiga birlamchi va issiqlik ta’sirida ishlov berish jarayonlari, vitaminlarning xom ashyodagi miqdori va boshqa omillar ta’sir ko‘rsatadi. Ularning xom ashyodagi miqdori o‘z navbatida mahsulot turi, navi, iqlim sharoitlari va boshqa omillarga bog‘liq bo‘ladi. Vitaminlar o‘zgaruvchan moddalar bo‘lib, turli omillar ta’sirida o‘zlarining kimyoviy tuzilishini o‘zgartirishlari va uning natijasida biologik qiymatlarini yo‘qotishlari mumkin. Vitaminlarning ko‘p turlari suvda yaxshi erib, mahsulot atrofidagi suyuq muhitga chiqqanidan keyin parchalovchi omillar «qurboni» bo‘ladi. Ba’zi vitaminlar havo tarkibidagi kislorod ta’sirida oksidlanadi va o‘zlarining biologik qiymatini yo‘qotadi. Ba’zilari esa og‘ir metall ionlari ta’sirida parchalanib ketadi. Ba’zi vitaminlar ishqoriy muhitda o‘zlarining barqarorligini yo‘qotadi. Shuning uchun ham bu omillarni taom tayyorlashda hisobga olish zarur. Taomlar tayyorlash davrida vitaminlarga salbiy ta’sir ko‘rsatadigan asosiy omillar shartli ravishda quyidagi 1-rasmda tasvirlangan. 1-Rasm. Vitaminlarga ta’sir qiluvchi omillar Rasmdan ko‘rinib turibdiki, vitaminlarni parchalaydigan omillarga kislorod, quyosh nuri, og‘ir metall ionlari, biologik xarakterga ega bo‘lgan moddalar va muhit harorati kiradi. Vitaminlarning faolligini yo‘qotadigan asosiy omillardan biri kislorod hisoblanadi. U hamma oksidlanish jarayonlarida ishtirok etadi, chunki oksidlanish jarayoni faqat kislorod ishtirokida sodir bo‘ladi. Kislorod S, A, Ye vitaminlariga hamda karotin va foliy kislotasiga salbiy ta’sir ko‘rsatadi. Vitaminlarning oksidlanish darajasi quyosh nuri ta’sirida, yuqori haroratli va og‘ir metall ionlari mavjud bo‘lgan muhitda juda ham yuqori bo‘ladi. Oksidlanish jarayoni S vitamin misolida juda ham yaxshi o‘rganilgan. Uy haroratida kislorodning S vitaminini parchalash faolligi pH 5 da juda ham yuqori bo‘ladi. Muhit qizdirilganda ham vitamin S rN 4–5 da maksimum parchalanadi. Umumiy ovqatlanish korxonalarida mahsulotlarga ishlov berish usullari ularni havo kislorodi ta’siridan xolos qilaolmaydi, chunki aksariyat texnologik jarayonlar, masalan, o‘simlik mahsulotlarini ochiq havoda saqlash, ochiq havoda sabzavotlarni qo‘l bilan tozalash, qopqoqsiz ochiq idishlarda issiqlik ta’sirida ishlov berish va boshqa jarayonlar ochiq havoda o‘tkazilishi ko‘zda tutilgan. Bunga kartoshka pyuresidan kotlet tayyorlash yaqqol misol bo‘ladi. Hozirgi zamon texnologiyasi bo‘yicha kartoshka qo‘lda yoki maxsus mashinada ochiq havoda tozalanadi, pishirish ham ochiq idishlarda, pyure hosil qilish ham ochiq havoda olib boriladi. Mahsulotning havo kislorodi bilan bir necha marta o‘zaro ta’sirga tushishi natijasida tayyor kotletda faqatgina – 7 % vitamin C saqlanib qoladi. Adabiyotlardagi malumotlarga qaraganda, vitaminlar, havodagi kislorod bilan o‘zaro ta’sirda bo‘lmasa ham ularda oksidlanish jarayoni boradi. Uning sababi shundaki, o‘simlik mahsulotlarining hujayralari o‘rtasidagi bo‘shliqda va hujayra sharbatida (erigan holda) kislorod bo‘ladi. (2-jadval). 2- Jadval Sabzavot va mevalar tarkibidagi kislorod miqdori Mahsulot Miqdori, ml/100 g. Sabzi 1,4 – 1,8 Baqlajon 8,0 – 10,0 Ko‘kligida terib olingan no‘xat 0,6 – 1,5 Olma 4,0 – 5,4 O‘rik 1,0 – 1,2 Qizil smorodina 1,8 – 2,0 Jadvalda keltirilgan malumotlardan ko‘rinib turibdiki, sabzavot va mevalar tarkibidagi kislorod oksidlanish reaksiyasining boshlanishi uchun yetarli. Lekin muhit haroratining ko‘tarilishi bilan hujayra sharbati tarkibidagi kislorodning eruvchanligi kamayadi, ya’ni u uchib chiqib ketadi. Shuning uchun ham yuqori haroratda past haroratga nisbatan vitaminlarning parchalanish darajasi pastroq bo‘ladi. Quyosh nuri ta’sirida B1, B2, B6, B12, RR, A, K vitaminlari hamda karotin va foliy kislotasi tez parchalanadi. Quyosh nurida vitaminlarning parchalanish sababini uning tarkibidagi ultrabinafsha nurlarining borligi bilan izohlash mumkin. Bu qator eksperimentlar orqali tasdiqlangan. Mahsulotlarni saqlashda, ularga issiqlik ta’sirida ishlov berishda idish ultrabinafsha nurlaridan ximoya qiluvchi «devor» vazifasini o‘taydi. Lekin tiniq oynadan yasalgan shisha ultrabinafsha nurlarini bemalol o‘tkazaveradi. Shuning uchun ham sut va shunga o‘xshagan mahsulotlarni quyosh nuri tushadigan joyda, ayniqsa, tiniq shisha idishda saqlash mumkin emas. Og‘ir metall ionlari ham vitaminlarni juda tez parchalaydi. Ular ta’sirida asosan C, A, E vitaminlari va karotin parchalanadi. Vitaminlarni faqat o‘zgaruvchan valentli og‘ir metall ionlari parchalaydi. Ularga mis, temir, kobalt va boshqa og‘ir metall ionlari kiradi. Metall ionlarining vitaminlarni parchalash kuchi ularning konsentratsiyasiga bog‘liq bo‘lmaydi. Hatto vodoprovod yoki distillangan suv tarkibidagi mis ionlari miqdori ham C vitaminini butunlay parchalab yuborishi mumkin. Mis va temir ionlari C vitaminini juda ham tez parchalaydi. Qolgan og‘ir metall ionlarining parchalash darajasi ancha past. Metall ionlari vitaminlarni tanlab parchalash xususiyatiga ega: temir ionlari S vitaminini juda ham tez parchalasada, karotinga hech qanday ta’sir ko‘rsatmaydi. Metall ionlarining katalitik faolligi muhit ko‘rsatkichi pH va haroratga bog‘liq. Mis ionlarining C vitaminini parchalash faolligi uy haroratida pH-ko‘rsatkichi 6,75–7,20 bo‘lganda juda ham kuchli, temir ionlariniki esa pH 2,0–3,6 o‘rtasida bo‘ladi. Misning katalitik faolligi muhit ko‘rsatkichi - pH pasayganda, temir ionlariniki esa – oshganda kuchayadi. Muhit haroratining ko‘tarilishi metall ionlarining faolligiga har xil ta’sir ko‘rsatadi. Masalan, muhit haroratining ko‘tarilishi bilan mis ionlari ta’sirida S vitaminining parchalanish tezligi o‘n martalab ortib ketadi. Ularning maksimum katalitik faolligi 50–700 C da kuzatiladi. Muhit harorati 700C dan ko‘tarilgandan keyin barcha metall ionlarining ham vitaminlarning parchalanish faolligi pasayadi. Shu sababli suv qaynash darajasiga yetguncha mahsulot tarkibidagi vitaminlarning asosiy qismi parchalanib ketadi. Agar tayyorlanayotgan taomda vitaminlarni stabillashtiruvchi moddalar bo‘lsa, og‘ir metall ionlarining vitaminlarni parchalash darajasi juda ham past bo‘ladi. RR vitamindan tashqari, hamma vitaminlar muhit haroratiga nisbatan ta’sirchan, haroratning ko‘tarilishi bilan vitaminlarning parchalanish darajasi ham ko‘tariladi. Haroratning vitaminlarga ta’sir qilish tezligi muhitda kislorod va og‘ir metall ionlari bo‘lsa, juda ham ortib ketadi. Yuqori darajadagi harorat ta’siri qancha uzoq vaqt davom etsa, vitaminlar shuncha ko‘p parchalanadi. C1, B1, B2, B6, K vitaminlari pantoten va foliy kislotalari baland haroratda juda ham tez parchalanadi. Shu bilan bir qatorda ularning parchalanish darajasi kislorodning bor–yo‘qligi, ishlov beradigan idishning materiali yoki mahsulot tarkibida og‘ir metall ionlarining bor yoki yo‘qligiga bog‘liq bo‘ladi. Haroratning 1000C dan yuqori ko‘tarilishi bilan vitaminlarning parchalanish darajasi, ayniqsa qaynatish davrining cho‘zilishi bilan ortadi. Vitaminlarning parchalanish darajasi mahsulotlarning turi, konsistensiyasiga va ishlov berish usuliga bog‘liq bo‘ladi. Masalan, sutni sterilizatsiya qilish harorati 1070C bo‘lganda B1 – vitaminining 30 %, 1110C da esa 40 % parchalanadi; kartoshka kubiklari (qirralari 10, 15 mm) bug‘da pishirganda C vitamini 1100C da 103,80C ga qaraganda deyarli ikki barovar ko‘p parchalanadi. Ushbu misollardan ko‘rinib turibdiki, mahsulotlarga 103–1070C orasida bug‘ bilan ishlov berish mumkin. Bug‘ harorati 1070C dan oshgandan keyin boshqa vitaminlarning ham parchalanishi tezlashadi. Bu fikr B1, B2, RR, D vitaminlar va pantoten kislotasi misolida ham tasdiqlangan. Biologik katalizatorlardan C vitamini va karotinni parchalaydigan fermentlar o‘rganilgan. S vitaminini askorbinaza fermenti parchalaydi. Bu fermentning faolligi uning markazidagi mis ioniga bog‘liq. Mis C vitaminining lakton guruhidagi vodoroddan elektronlarni olib, tashuvchi metall ioni hisoblanadi. Askorbinaza muhitning harorati 600C gacha ko‘tarilguncha o‘zining faolligini saqlaydi. Bundan tashqari uning faolligi pH 4-6 bo‘lganda juda ham yuqori bo‘ladi. Oziq–ovqat mahsulotlarida S vitaminining oksidlangan shakli uning oksidlanmagan shakliga askorbinreduktaza fermenti yordamida qaytariladi. Lekin askorbinreduktaza boshqa vitaminlarning oksidlangan shakllarini qaytaraolmaydi. Shu bilan birga askorbinreduktaza juda nordon (pH=Z da) muhitda o‘zining qaytarish xossasini yo‘qotadi. U o‘zining qaytarish xossasini pH 6–8 da faol namoyon qiladi. Askorbinreduktaza hamma o‘simlik mahsulotlarining tarkibida bo‘ladi. Lekin, ba’zi mahsulotlar tarkibida askorbinreduktaza faol bo‘lmagan shaklda bo‘lishi mumkin. Askorbinreduktazadan tashqari C vitaminini peroksidaza, fenoloksidaza, sitoxromoksidaza va fenalaza fermentlari ham parchalaydi. Shu sababli S vitaminining parchalanish tezligi ushbu fermentlarning bor – yo‘qligiga ham bog‘liq bo‘ladi. Adabiyotlardagi malumotlarga qaraganda, S vitaminining parchalanishiga nitrit, gumin moddalari va fosfatlar ham ta’sir ko‘rsatishlari mumkin. Ular ishlov berilayotgan muhitga o‘simlik mahsulotlari bilan birga va suv tarkibida tushishlari mumkin. Lekin ularning S vitaminini parchalash mexanizmi hozirgacha yaxshi o‘rganilmagan. Karotin lipoksidaza fermenti yordamida oksidlanadi. Bu ferment hamma o‘simlik mahsulotlari tarkibida bo‘ladi va o‘zining faolligini pH 7–9 da namoyon qiladi. Lekin bu fermentning faol markazida metall ioni bo‘lmaydi. Lipoksidaza S vitaminini ham parchalashi mumkin. Bu haqda adabiyotlarda qisqacha malumotlar uchraydi. Sabzavotlarda aksariyat vitaminlarning miqdori ularni tozalashda kamayib ketishi mumkin, chunki ular asosan po‘stloq tagida to‘plangan bo‘ladi. Suvda eriydigan vitaminlarning miqdori yarim tayyor mahsulotlarni suvda saqlaganda yana ham kamayadi. Saqlash uchun olingan suv miqdori qancha ko‘p bo‘lsa, vitaminlarning mahsulotdagi miqdori shuncha kamayadi. Ba’zi mahsulotlar texnologiya bo‘yicha ko‘p miqdordagi suyuqlikda qaynatiladi. Bu vaqtda vitaminlar ham ko‘p miqdorda parchalanadi. Mahsulotlarga ishlov berishning eng oqilona usullaridan biri ularni bug‘ bilan pishirishdir. Shuni takidlash kerakki, normal atmosfera bosimida qaynatganga qaraganda yuqori bosimda (harorati 1070C dan oshmagan holda) C vitamini kam parchalanadi. Misol uchun normal atmosfera bosimida S vitamini 40 % parchalansa, yuqori bosimda esa faqat uning 20 – 26 % parchalanadi. Mahsulotlarga yuqori chastotali toklar (YuChT) yordamida ishlov berilganda ham vitaminlar kam miqdorda parchalanadi. YuChT apparatlarida ishlov berilganda go‘sht bo‘lakchalarining katta–kichikligiga qarab, V– guruxi vitaminlarining parchalanish darajasi quyidagicha bo‘lishi mumkin: B1 - 8–29%, V2 – 7,4-24,3 %, RR – 8,3-15,9 %. Go‘sht bo‘lakchalari qancha kichik bo‘lsa, vitaminlar shuncha ko‘p parchalanadi. Lekin mahsulotlar suvda pishirganga nisbatan, YuChT apparatlarida pishirilsa, vitaminlar shuncha kam parchalanadi. Bu esa pishish vaqtining keskin qisqarishi hisobiga bo‘ladi. Mahsulotlarni qovurish jarayoni yuqori haroratda olib boriladi. Shunga qaramasdan vitaminlarning parchalanish darajasi juda ham yuqori bo‘lmaydi. Qovurish davri qaynatish davriga nisbatan qisqa bo‘lganligi sababli vitaminlarning parchalanish darajasi 10–15 % ga kam bo‘ladi.