Витамины

(от лат. vita - жизнь), группа органических соединений разнообразной химической природы, необходимых для питания человека, животных и других организмов в ничтожных количествах по сравнению с основными питательными веществами (белками, жирами, углеводами и солями), но имеющих огромное значение для нормального обмена веществ и жизнедеятельности.

Первоисточником Витаминов служат главным образом растения. Человек и животные получают Витамины непосредственно с растительной пищей или косвенно - через продукты животного происхождения. Важная роль в образовании Витаминов принадлежит также микроорганизмам. Например, микрофлора, обитающая в пищеварительном тракте жвачных животных, обеспечивает их Витаминами группы В. Витамины поступают в организм животных и человека с пищей, через стенку желудочно-кишечного тракта, и образуют многочисленные производные (например, эфирные, амидные, нуклеотидные и др.), которые, как правило, соединяются со специфическими белками и образуют многие ферменты, принимающие участие в обмене веществ. Наряду с ассимиляцией в организме непрерывно совершается диссимиляция Витаминов, причём продукты их распада (а иногда и малоизменённые молекулы Витаминов) выделяются наружу. Недостаточность снабжения организма Витаминами ведёт к его ослаблению, резкий недостаток Витаминов - к нарушению обмена веществ и заболеваниям – авитаминозом, которые могут окончиться гибелью организма. Авитаминозы могут возникать не только от недостаточного поступления Витаминов, но и от нарушения процессов их усвоения и использования в организме.

Основоположник учения о Витаминах русский врач Н.И.Лунин установил (1880), что при кормлении белых мышей только искусственным молоком, состоящим из казеина, жира, молочного сахара и солей, животные погибают. Следовательно, в натуральном молоке содержатся и другие вещества, незаменимые для питания. В 1912 польский врач К.Функ, предложивший само название " Витамины", обобщил накопленные к тому времени экспериментальные и клинические данные и пришёл к выводу, что такие заболевания, как цинга, рахит, пелларга, бери-бери, - болезни пищевой недостаточности, или авитаминозы. С этого времени наука о Витаминах (витаминология) начала интенсивно развиваться, что объясняется значением Витаминов не только для борьбы со многими заболеваниями, но и для познания сущности ряда жизненных явлений. Метод обнаружения Витаминов, примененный Луниным (содержание животных на специальной диете - вызывание экспериментальных авитаминозов), был положен в основу исследований. Было выяснено, что не все животные нуждаются в полном комплексе Витаминов, отдельные виды животных могут самостоятельно синтезировать те или иные Витамины. В то же время многие плесневые и дрожжевые грибы и различные бактерии развиваются на искусственных питательных средах только при добавлении к этим средам вытяжек из растительных или животных тканей, содержащих Витамины. Таким образом, Витамины необходимы для всех живых организмов.

Изучение Витаминов не ограничивается обнаружением их в естественных продуктах с помощью биологических тестов и другими методами. Из этих продуктов получают активные препараты Витаминов, изучают их строение и, наконец, получают синтетически. Исследована химическая природа всех известных Витаминов. Оказалось, что многие из них встречаются группами по 3-5 и более родственных соединений, различающихся деталями строения и степенью физиологической активности. Было синтезировано большое число искусственных аналогов Витаминов с целью выяснения роли функциональных групп. Это способствовало пониманию действия Витаминов. Так, некоторые производные Витаминов с замещенными функциональными группами оказывают на организм противоположное действие, по сравнению с Витаминами, вступая с ними в конкурентные отношения за связь со специфическими белками при образовании ферментов или с субстратами воздействия последних (Антивитамины).

Витамины имеют буквенные обозначения, химические названия или названия, характеризующие их по физиологическому действию. В 1956 принята единая классификация Витаминов, которая стала общеупотребительной.

Наличие химически чистых Витаминов дало возможность подойти к выяснению их роли в обмене веществ организма. Витамины либо входят в состав ферментов, либо являются компонентами ферментативных реакций. При отсутствии Витаминов в организме нарушается деятельность ферментных систем, в которых они участвуют, а следовательно, - и обмен веществ. Известно несколько сот ферментов, в состав которых входят Витамины, и огромное количество катализируемых ими реакций. Многие Витамины - преимущественно участники процессов распада пищевых веществ и освобождения заключённой в них энергии (Витамины B1, В2, PP и др.). Участвуют они и в процессах синтеза: B6 и В12 - в синтезе аминокислот и белковом обмене, В3 (пантотеновая кислота) - в синтезе жирных кислот и обмене жиров, Вс (фолиевая кислота) - в синтезе пуриновых и пиримидиновых оснований и многих физиологически важных соединений - ацетилхолина, глутатиона, стероидов и др. Менее изучено действие жирорастворимых Витамины, однако несомненно их участие в построении структур организма, например в образовании костей (Витамин D), развитии покровных тканей (Витамин А), нормальном развитии эмбриона (Витамин Е и др.). Таким образом, Витамины имеют огромное физиологическое значение. Выяснение физиологической роли Витаминов позволило использовать их для витаминизации продуктов питания, в лечебной практике и в животноводстве. Особенно широко стали применяться Витамины после освоения их промышленного синтеза.

Витамины получают главным образом синтетически и лишь в некоторых случаях отдельные стадии в цепи синтеза выполняются биологическими способами. Производство концентратов Витаминов из продуктов растительного или животного происхождения почти полностью потеряло своё значение.