Вітаміни (лат. Vita – життя) – група низькомолекулярних органічних сполук, необхідних для нормального функціонування гетеротрофного організму.
До вітамінів не відносять мікроелементи і незамінні амінокислоти.
Історія відкриття вітамінів
До XIX століття про існування вітамінів нічого не було відомо, хоча люди періодично стикалися з симптомами авітамінозів. Зазвичай причини хворобливого стану списувалися на інфекцію.
Особливо страждали від нестачі вітамін мореплавці. Багато вітамінів містяться в овочах і фруктах, вони є швидкопсувні продукти. Тому в експедиції їх зазвичай не брали. В результаті мандрівники страждали і часто вмирали від авітамінозів.
Відомо, що одним з перших цитрусових для лікування цинги у матросів запропонував застосовувати шотландський лікар Джеймс Лінд в 1747 році.
Джеймс Кук ввів в корабельний раціон кислу капусту, солодове сусло і подобу цитрусового сиропу. В результаті в подорож від цинги не загинув жоден матрос. У 1795 році лимони та інші цитрусові стали стандартною добавкою до раціону британських моряків.
У 1880 році радянський педіатр Микола Іванович Лунін експериментально довів, що “… в молоці, крім казеїну, жиру, молочного цукру і солей, містяться ще інші речовини, незамінні для харчування. Становить великий інтерес досліджувати ці речовини і вивчити їх значення для харчування».
Лунін проводив експерименти на мишах. Були взяті дві групи мишей. Одних годував “штучним молоком”, яке складалося виключно з казеїну (молочного білка), жиру, молочного цукру, мінеральних солей і води. Миші, що харчуються таким молоком, незабаром починали втрачати у вазі і гинули. Миші з іншої групи, яким давали в їжу натуральне молоко, росли здоровими і міцними.
1912 рік – польський хімік Казимир Функ ввів термін «вітамін». Функ визначив хімічний склад речовини, виділеної з рисових висівок, і, виявивши в ньому аміногрупу, назвав її «вітамін»: від латинських слів «vita» (життя) і «amine» (азот). І хоча не всі вітаміни містять азот, термін цей зберігся.
1916 рік – вітамін А: речовина, що стимулює зростання;
1935 рік – на вітамін К (koagulations vitamin) (датський хімік Хенрік Дам, Нобелівська премія в 1943 році ;
1936 рік – тіамін (вітамін В1) ;
1936 рік – отримано перші препарати вітаміну Е шляхом екстракції з масел паростків зерна.
1938 рік – німецький хімік Ріхард Кун визначив формулу і синтезував флавін (вітаміну ), речовина, «необхідне для харчування» (цит. Лунін), що міститься в молоці. B2
Роль вітамінів в організмі людини
Вітаміни не мають істотного пластичного і енергетичного значення для організму людини.
Більшу частину вітамінів організм не здатний синтезувати сам. Ці вітаміни повинні бути невід’ємною частиною харчового раціону людини. Джерелами вітамінів для людини є харчові продукти рослинного і тваринного походження. З їжею вітаміни надходять в готовому вигляді, або у формі провітамінів, з яких в організмі утворюються вітаміни. Деякі вітаміни синтезуються мікрофлорою кишечника.
Вітаміни ділять на:
- жиророзчинні вітаміни : А, D, E, K ;
- водорозчинні вітаміни : C, Р і вітаміни групи B.
Жиророзчинні вітаміни накопичуються в жировій тканині й печінці.
Водорозчинні вітаміни в організмі не накопичуються, при надлишку виводяться з водою. Тому частіше спостерігається гіповітаміноз водорозчинних вітамінів і гіпервітамінозу жиророзчинних вітамінів.
Більшість вітамінів є коферментами (структурними одиницями ферментів) або їх попередниками. Тому, багато авітамінози можна розглядати як патологічні стани, що виникають із-за випадання функцій тих чи інших коферментів. Однак в даний час механізм виникнення багатьох авітамінозів ще неясний.
Цікаво, що фармацевтичні антибіотики (наприклад, з групи сульфаніламідних) нагадують за своїми хімічними ознаками вітаміни, необхідні для бактерій. Такі “замасковані під вітаміни” речовини захоплюються бактеріями, при цьому блокуються активні центри бактеріальної клітини, порушується її обмін, і відбувається загибель бактерій.
Вітамінологія – медико-біологічна наука, що вивчає структуру і механізми дії вітамінів, а також їх застосування в лікувальних і профілактичних цілях.
У клітці можуть відбуватися процеси вільнорадикального окислення, коли відбувається пряме приєднання кисню до окислюючої речовини. Воно здійснюється без допомоги ферментів і носить руйнівний характер. Тому організм потребує антиоксидантні – речовини, що перешкоджають свободнорадикальному окисленню речовин. Вітаміни С, Е, Р пов’язують вільні радикали, попереджаючи утворення отруйних сполук.
При надостатку або надлишку в організмі будь-якого вітаміну настає патологічний стан, що характеризується певним набором симптомів (синдромом ).
Гіповітаміноз – патологічний стан, пов’язаний з недоліком в організмі певного вітаміну.
Авітаміноз – важкий патологічний стан, пов’язаний з відсутністю в організмі певного вітаміну.
Гіпервітаміноз – патологічний стан, пов’язаний з надлишком в організмі певного вітаміну.
Наявність деяких вітамінів залежить від їх надходження з харчовими продуктами (незамінні вітаміни). Вони надходять в готовому вигляді, або у вигляді провітамінів, які перетворюються в вітаміни в процесі метаболізму.
Водорозчинні вітаміни:
вітаміни групи В – входять до складу багатьох ферментів; містяться в продуктах; деякі синтезуються кишковими симбионтами;
вітамін С, або аскорбінова кислота – необхідний для нормального формування сполучної тканини; надходить з їжею; при його нестачі розвивається цинга;
вітамін К – фактор згортання крові; утворюється кишковими симбионтами;
Жиророзчинні вітаміни:
вітамін А (ретинол) – необхідний для утворення зорового пігменту – родопсину , при його нестачі розвиваються порушення зору; надходить в організм з їжею тваринного походження або синтезується в організмі з провітаміну вітаміну А – каротину, що міститься в червоно-помаранчевих плодах і коренеплодах;
вітамін Д – бере участь в мінералізації кісткової тканини, його активна форма формується в організмі при ультрафіолетовому опроміненні, тому пов’язане з ним захворювання – рахіт – може розвиватися при нестачі самого вітаміну або при нестачі ультрафіолету в зимовий час в північних районах.
вітамін Е (токоферол) – бере участь в репродуктивній функції і імунному захисті; надходить з їжею;
Зміст вітамінів в продуктах помітно знижується при їх тривалому зберіганні і кулінарній обробці.
Авітаміноз і гіповітаміноз можуть виникати не тільки в разі відсутності вітамінів в їжі, але і при порушенні їх всмоктування при захворюваннях шлунково-кишкового тракту. Стан гіповітамінозу може виникнути і при звичайному надходженні вітамінів з їжею, але збільшений їх споживанні (під час вагітності, інтенсивного росту), а також в разі придушення антибіотиками мікрофлори кишечника.
Таблиця вітамінів для організму людини
| вітамін | Значення вітаміну в організмі людини | Продукти з найбільшим вмістом цього вітаміну | Норма споживання вітаміну (Мг / сут.) | Гіповітаміноз / авітаміноз * |
| А | зростання і розвиток, відновлення епітелію, зір; синтез статевих гормонів; імунітет (синтез інтерферонів, імуноглобуліну, лізоциму); антиоксидант | печінка, вершкове масло, яєчний жовток, жовто-оранжеві овочі та фрукти; може синтезуватися в організмі з провітамінів – каротиноїдів | 700 мкг / сут. (Для жінок), 900 мкг / сут. (для чоловіків) | куряча сліпота |
| В тіамін | обмін жирів і вуглеводів, зростання і розвиток; робота серця, нервової і травної системи; бере участь в енергетичному обміні (постачальник НАД) | пшеничний хліб з борошна грубого помелу, соя, квасоля, горох, шпинат, м’ясо, дріжджі | 1,1 – 1,2 мг / сут. | бери-бери |
| В Рибофлабін | утворення еритроцитів, антитіл, регуляція росту і репродуктивних функцій; функції щитовидної залози, здоров’я шкіри і її похідних | печінку, нирки, дріжджі, яйця, мигдаль, капуста, гриби, молоко | 1,8 – 2,0 мг / сут. | тріщини слизової оболонки губ, язика, дерматит повік, вух, носа |
| В (нікотинова кислота) | енергетичний обмін; синтез білків і жирів | житній хліб, ананас, буряк, гречка, квасоля, м’ясо і субпродукти, гриби та ін. білкова їжа ; може синтезуватися в організмі з триптофану. Синтезується бактеріальними симбионтами в товстому кишечнику | 15 – 19 мг / добу | пелагра; куряча сліпота |
| В (Холін) | синтез ацетилхоліну, синтез інсуліну, обмін жирів; робота нервової системи, пам’ять | яєчний жовток, мозок, печінка, нирки, серце; капуста, шпинат, соя, гриби | 450 – 550 мг / добу. | хвороби печінки і нервової системи |
| В (Пантотенова кислота) | входить до складу коферменту А, який бере участь в пластичному обміні; регулює роботу надниркових залоз, бере участь в синтезі антитіл | дріжджі, ікра риб, горіхи, яєчний жовток, зелені частини рослин, молоко, морква, капуста, субпродукти | 5 – 10 мг / сут. | болю в суглобах, випадання волосся, судоми кінцівок, паралічі, ослаблення зору і пам’яті |
| В (Піридоксин) | стимулятор обміну речовин, білковий обмін; бере участь у виробництві гемоглобіну; постачання клітин глюкозою | зернові, бобові, риба, печінка, пшениця, м’ясні і молочні продукти, яйця. Синтезується кишковою мікрофлорою. | 1,1 – 1,5 мг / сут. | підвищена стомлюваність; депресивний стан; випадання волосся; тріщини в куточках рота; порушення кровообігу; оніміння кінцівок; артрит; м’язова слабкість |
| (Біотин) | регулює обмін речовин (в т. ч. рівень цукру в крові); є джерелом сірки, яка бере участь в синтезі колагену | в печінці, нирках, дріжджах, бобових (соя, арахіс), цвітній капусті, горіхах; здорова мікрофлора кишечника синтезує біотин в достатній для організму кількості | 50 мкг / добу | ураження шкіри, волосся та анемія, депресія, слабкість, високий рівень холестерину і цукру в крові |
| В12 | пластичний і енергетичний обмін (окислення білків і жирів) | печінку, нирки, молоко, будь-які продукти тваринного походження , в т. ч. риба і молюски. Виробляється в товстому кишечнику тварин, але всмоктується тільки в тонкому, накопичується в печінці та нирках. | 2,4 мкг / сут. | анемія, загибель нервових клітин |
| С (аскорбінова кислота) | антиоксидант, синтез нейромедіаторів (серотоніну), гормонів щитовидної залози, колагену, стимулює синтез інтерферону і енергетичний обмін | шипшина, ківі, капуста, сира картопля, червоний перець, смородина, журавлина, цитрусові | до 90 мг / сут. | цинга |
| D | регуляція обміну фосфору і кальцію | утворюється в шкірі людини під дією ультрафіолетового світла, D 2 надходить з їжею (печінка, риба, яйця, вершкове масло, сир, дріжджі) | 15 мкг / сут. | рахіт, остеопороз |
| Е | розмноження ссавців, імуномодулятор і антиоксидант | рослинні масла | 20 – 30 мг / сут. | м’язова дистрофія, безпліддя, руйнування печінки і мозку |
| До | згортання крові, обмін речовин в кісткової і сполучної тканини, робота нирок | зелені листові овочі, капуста, висівки, авокадо, ківі, м’ясо-молочні продукти. Синтезується бактеріальними симбионтами в товстому кишечнику. | 90 мкг / сут. | внутрішні кровотечі, деформація кісток |
| Р (рутин) | підвищує в’язкість крові, в поєднанні з вітаміном С збільшують міцність судинних стінок | шипшина, цитрусові, незрілі волоські горіхи, смородина, горобина, зелений чай, гречка | 60 мг / сут. | крововиливи, швидка стомлюваність, м’язові болі, випадання волосся, синюшного відтінку шкіри, вугровий висип |
| Н (Біотин) | бере участь в енергетичному обміні (постачальник НАД) | житній хліб, ананас, буряк, гречка, квасоля, м’ясо і субпродукти, гриби; може синтезуватися в організмі з триптофану. Синтезується бактеріальними симбионтами в товстому кишечнику. | 15 – 20 мг | пелагра; куряча сліпота |
Короткі коментарі до назв захворювань.
Бери-бери – слабкість, втрата ваги, атрофія м’язів, порушення інтелекту, розлади з боку травної та серцево-судинної системи, розвиток парезів і паралічів.
Куряча сліпота – розлад сутінкового зору.
цинга – порушення синтезу колагену – втрата міцності сполучної тканини – кровотечі (в т. Ч. Кровоточивість ясен, носові).
Пелагра – захворювання, викликане нестачею вітаміну РР, супроводжуване дерматитом, діареєю, деменцією (недоумством).
Рахіт – захворювання дітей грудного та раннього віку, викликане нестачею вітаміну D, і, як наслідок, порушенням кальцієвого обміну, дефіцитом кальцію і протікає з порушенням утворення кісток і недостатністю їх мінералізації.
Остеопороз – захворювання, пов’язане з порушенням утворення кісткової тканини і збільшенням крихкості кісток; може бути пов’язано з нестачею вітаміну D.
