История витамина

Термин "витамин", который сегодня является распространенным словом в повседневном языке, появился в результате революции в мышлении о взаимосвязи питания и здоровья, произошедшей в начале двадцатого века. Эта революция привела к растущему осознанию двух явлений, которые в настоящее время воспринимаются как нечто само собой разумеющееся даже неспециалистами:

1. Диеты являются источниками многих важных питательных веществ.
2. Недостаточное потребление определенных питательных веществ может вызывать определенные заболевания.

Витамины

В современном мире каждая из этих концепций может показаться самоочевидной, но в мире, который все еще находится под влиянием важных открытий в области микробиологии, сделанных в 19 веке, каждое из них представляло собой серьезный отход от современного мышления в области здравоохранения. Физиологи 19-го века рассматривали продукты питания и диеты как источники только четырех типов питательных веществ: белков, жиров, углеводов, золы и воды. В конце концов, они составляли почти 100% массы большинства продуктов. С этой точки зрения понятно, что на рубеже 20-го века экспериментальные данные, которые сейчас можно рассматривать как указывающие на присутствие непризнанных питательных веществ, были интерпретированы, вместо этого, как обоснование наличия естественных противоядий от неопознанных болезнетворных микробов.

Ещё в древние времена люди замечали взаимосвязь между пищей и состоянием здоровья. Так, древняя египетская медицина предполагала, что для избавления от куриной слепоты необходимо есть большое количество куриной печени. Сейчас известно, что в этом продукте содержится витамин А, который отвечает, помимо прочего, за сумеречное зрение. В середине восемнадцатого века врач Джеймс Линд, долгое время проведший в плавании, обнаружил зависимость между употреблением матросами кислых продуктов и вероятностью развития у них цинги. Эти исследования были подтверждены знаменитым капитаном Джеймсом Куком, и уже в конце XVIII века лаймы и лимоны (или сок из них) стали обязательной частью рациона английских моряков.

В 1880 г. русский учёный Н.И. Лунин, изучавший роль минеральных веществ в питании, заметил, что мыши, которых кормили искусственным молоком (в его состав входили казеин, жир, сахар и соли) все равно погибали, в то время как животные, получавшие натуральное молоко, были здоровы и чувствовали себя нормально. Ученый сделал вывод, что в молоке есть и другие незаменимые для питания вещества.

В 1889 г. Х. Эйкман проводил эксперименты на заключённых и высказал предположение, что в шелухе риса содержится вещество, предотвращающее полиневриты. Казимир Функ в 1912 г. выделил тиамин и назвал класс веществ «витаминами» (аминами жизни). А в 1929 году ученые Фредерик Хопкинс и Христиан Эйкман получили Нобелевскую премию за открытие витаминов. К сожалению, заслуги Лунина и Функа не были в то время признаны ни российским, ни зарубежным научными сообществами.

Потихоньку, помаленьку накапливались знания, которые позволили выделить некоторые общие свойства ранее неизвестных "веществ", названных впоследствии витаминами.

Общие свойства витаминов

• они не синтезируются в организме человека и, следовательно, должны поступать с пищей;
• они не являются ни пластическим, ни энергетическим материалом, но обеспечивают нормальный метаболизм, т.е. пластические и энергетические процессы без них невозможны;
• обладают высокой биологической активностью, следовательно, потребность в них очень маленькая (измеряется миллиграммами);
• это соединения различной химической природы, но обязательно низкомолекулярные;
• организм чувствителен как недостатку, так к избытку этих соединений, причём и недостаток, и избыток вызывает заболевания со своей характерной клинической картиной.

Итак, что же такое витамины?

Витамины (от лат. vita – жизнь) – низкомолекулярные органические соединения, не синтезируемые в организме человека и животных, являющиеся незаменимыми факторами питания и обладающие высокой биологической активностью.

Это может быть интересно

По данным исследований (Micronutrient Initiative, USA) применение витаминно-минеральных комплексов позволяет:

• предотвратить 4 из 10 детских смертей;
• снизить материнскую смертность более чем на треть;
• повысить работоспособность на 40%;
• увеличить IQ на 10-15 пунктов;
• увеличить валовой продукт страны на 5%.

Так что ВИТАМИНЫ - ЭТО ОЧЕНЬ И ОЧЕНЬ ВАЖНО!!!

Витамины

Классификация и названия витаминов

Классификация

Витамины имеют очень разнообразные строение и функции, поэтому их классификация – достаточно сложная задача. Единственная принятая классификация делит витамины по растворимости на:

1. Жирорастворимые (А, Д, Е, К).
2. Водорастворимые (группа В, С, Р).

Основные особенности жирорастворимых витаминов:

• они растворяются в жирах;
• легко всасываются, однако для этого необходимы жиры в качестве растворителя, а также жёлчные кислоты;
• в организме человека они могут накапливаться в депо, таких как печень и жировая ткань;
• возможно развитие как гипер-, так и гиповитаминоза, однако более характерен гипервитаминоз;
• каждый из жирорастворимых витаминов функционирует по своему индивидуальному механизму;
• молекулярные аспекты действия некоторых из них до конца не изучены.

Основные особенности водорастворимых витаминов:

• не накапливаются в организме человека и избыток выводится с мочой;
• для них типичными являются гипо(а)витаминозы;
• они также составляют часть активного центра ферментов;
• некоторые из них требуют специальных механизмов всасывания.

Выделяют также группу витаминоподобных веществ, к которой относятся холин, инозит, оротовая, липоевая и парааминобензойная кислоты, полиненасыщенные жирные кислоты, карнитин, биофлавоноиды (кверцетин, чайные катехины) и ряд других соединений, обладающих теми или иными свойствами витаминов.

Витаминоподобные вещества похожи по действию на витамины, но отличающиеся рядом особенностей:

• они могут синтезироваться в организме, но в недостаточных количествах;
• их биологическая активность значительно ниже, поэтому потребность значительно больше (измеряется граммами);
• они могут являться энергетическим или пластическим материалом (например, холин участвует в построении мембран, а полиненасыщенные жирные кислоты могут как входить в состав биомембран, так и использоваться в качестве источников энергии);
• при недостатке витаминоподобных веществ имеют место нарушения метаболизма, но без характерной клинической картины.

Витаминоподобные соединения также классифицируют по растворимости:

Жирорастворимые (коэнзим Q, витамин F – полиненасыщенные жирные кислоты).
Водорастворимые (холин, карнитин, пангамовая, липоевая и оротовая кислоты, инозит и др.).

Как образуется название витаминов

У всех витаминов три типа названий:

1. Буквенное (по мере открытия – А, В и т.д.).
2. Химическое (В1 – тиамин, серный амин, В2 – рибофлавин и т.д.).
3. Клиническое. Оно складывается из названия заболевания, которое предотвращается данным витамином + приставка анти- (антирахитический, антиневритный и т.д.).

Что это такое: провитамины, витамеры и антивитамины?

Провитамины

Вы, наверное, обращали внимание, что иногда на упаковках продуктов пишут какие там содержатся витамины. Однако, чаще всего речь идет не о витаминах как таковых, а об их своеобразных прообразов. 

Провитамины (др.-греч. προ- — перед, раньше) — биохимические предшественники витаминов, которые в организме превращаются в их активные формы (собственно, витамины). 

Иными словами, провитамин становится витамином только после определенных химических реакций в организме человека. Почти каждый витамин имеет свой так называемый "прообраз".

Например для синтезирования витамина К, который необходим организму для поддержания свертывающей и противосвертывающей системы крови, минерализации костей, используется провитамин – филлохинон, но превращение состоится лишь при условии нормального состояния микробиома кишечника.

Витамеры

Большинство известных витаминов представлено не одним, а несколькими соединениями, обладающими сходной биологической активностью. Для наименования групп подобных родственных соединений применяют буквенные обозначения. Витамеры принято обозначать терминами, отражающими их химическими природу.

Витамеры (витамины + греч. meros часть) различные химические формы одного витамина, проявляющие одинаковый специфический биологический эффект, но отличающиеся степенью влияния на организм.

Например, витамин E представлен группой витамеров — α-, β-и γ-токоферолами, а витамин В6 имеет: пиридоксол, пиридоксаль и пиридоксамин.

Антивитамины

Антивитамины – это вещества, имеющие структурное сходство с витаминами, но не обладающие биологической активностью, или вещества, вызывающие химическую модификацию витаминов.

Первая группа - это так называемые истинные, матерые антивитамины. Их действие основано на конкурентном антагонизме: заняв место витаминов в структуре фермента, антивитамины не выполняют их специфических функций, в связи с чем развиваются нарушения биохимических процессов.

Вторая группа - это антивитамины биологического происхождения. Они разрушают или связывают молекулы витаминов.

Например, фермент тиаминаза, содержащийся в сырой рыбе, вызывает распад молекул тиамина, а яичный белок авидин связывает биотин в биологически неактивный комплекс. 

Важно: в последующих уроках мы будем разбирать каждый витамин подробно и обязательно будем рассматривать наличие у него провитаминов, витамеров и антивитаминов. 

Источники витаминов

Источники витаминов

Источники витаминов:

1. Животная и растительная пища (основной).
2. Синтез микрофлорой толстого кишечника.
3. Провитамины – соединения, содержащие в своей структуре витамины, но не обладающие биологической активностью. Провитамин может синтезироваться или поступает с пищей (например, никотиновая кислота, β-каротин и др.).
4. Витамины – лекарственные формы.

Витаминоподобные вещества

Витаминоподобные вещества – это большая группа биологически активных веществ, имеющих некоторые свойства витаминов, но не соответствующих всем параметрам, характерным для витаминов. Иногда такие вещества называют псевдовитаминами (квазивитамины).

Витаминоподобные вещества (псевдовитамины)

Витаминоподобные вещества близки к обычным витаминам и необходимы организму в сравнительно малых количествах. Несмотря на это, они обладают достаточно сильным воздействием на организм человека – усиливают действие основных витаминов и микроэлементов. Их основное отличие от классических витаминов состоит в том, что недостаток витаминоподобных веществ не приводит к патологическим изменениям организма, как это происходит при нехватке микро- и макроэлементов. Витаминоподобные вещества безвредны и обладают низкой токсичностью.

Виды витаминоподобных веществ

Все витаминоподобные вещества успешно применяются в терапевтических целях. Данный класс веществ можно разделить на жирорастворимые и водорастворимые.

К жирорастворимым витаминоподобным веществам относят:

1. Витамин F (эссенциальные жирные кислоты).
2. Витамин Q (коэнзим Q, убихинон).

К водорастворимым витаминоподобным веществам относят:

1. Витамин В4 (холин).
2. Витамин В8 (инозит, инозитол).
3. Витамин В13 (оротовая кислота).
4. Витамин В15 (пангамовая кислота).
5. Карнитин.
6. Парааминобензойная кислота (ПАБК, фактор роста бактерий и фактор пигментации).
7. Витамин U (S-Метилметионин).
8. Витамин N (липоевая кислота).

Дисбаланс витаминов в организме человека 

Нарушения обмена витаминов бывают двух типов:

• гипо- и авитаминозы;
• гипервитаминозы.

Гипо(а)витаминозы – заболевания, возникающие вследствие недостаточности или отсутствия витаминов в организме.

Гипо(а)витаминозы могут быть алиментарными (экзогенными, связанными с недостатком витаминов в пище) и вторичными (эндогенными), которые развиваются из-за:

• повышенной потребности в витаминах (при беременности, лактации, стрессах, заболеваниях и др.);
• нарушения процессов всасывания, транспорта и резервирования витаминов;
• нарушения усвоения витаминов на клеточном уровне (образования активных форм, взаимодействия с апоферментами и т.д.);
• поступления антивитаминов.

Гипервитаминозы – заболевания, возникающие вследствие избыточного поступления витаминов в организм (острые или хронические отравления витаминами). Гипервитаминозы характерны для жирорастворимых витаминов, поскольку они в отличие от водорастворимых могут накапливаться в некоторых органах и тканях.