Витамины

Витамины это слово, произошедшее от латинских vita, что означает жизнь и amin – соединение азота. Группировка органических низкомолекулярных веществ элементарного строения и разной химической природы. Это сборная по химической природе группа органических веществ, объединенная по признакам их необходимости для организма в качестве пищевой добавки.

Узнай еще немного больше!

Автотрофные организмы получают нужные витамины путем синтеза или из окружающей среды. В составе питательной среды для выращивания организмов фитопланктона обязательно есть витамины. Коферментами и их предшественниками является множество витаминов.

Группа витаминов, которая содержится в пище или в среде в очень малом количестве, называются микронутриентами. Незаменимые аминокислоты, микроэлементы не относятся к витаминам. Витаминология стыкует биохимию, гигиену питания, фармакологию и другие медико-биологические науки. Витаминология изучает строение и механизм действия витаминов, а также дает рекомендации по применению в лечебных и профилактических целях.

История

В древности была известна важность некоторых видов еды, предотвращающих определенные болезни. Египтяне уже в древности знали, что куриную слепоту может исправить приём печени. Хорошо известно, что куриная слепота вызывается недостатком витамина A. Ху Сыхуэй систематизировал знания о терапевтической роли питания в своем трехтомном труде, где утверждал о необходимости разнообразия рациона для поддержания здоровья. В Пекине в 1330 году он опубликовал этот труд под названием «Важные принципы пищи и напитков».

А Джеймс Линд, врач из Шотландии, в 1747 году пребывая в длительном плавании, провел эксперимент на болезнях матросов, в рацион которых вводил различные кислые продукты. Там и открыл свойства цитрусовых способных предотвращать цингу. Публикация «Трактат о цинге» вышла в 1753 году. Линд предложил использовать для профилактики лимоны и лаймы. Признание эти взгляды получили не сразу. На практике Джеймс Кук доказал роль приема растительной пищи для предотвращения цинги.

В рацион команды ввел солодовое сусло, кислую капусту и сироп из цитрусовых. В плавании он не потерял ни одного матроса от цинги. Это невероятное достижение того времени. С 1795 года цитрусовые в том числе и лимоны добавили к стандартному рациону английских моряков, что привело к появлению очень обидной клички для моряков — лимонник. История знает лимонные бунты, где матросами выбрасывались в воду бочонки с лимонным соком, богатыми витамином С.

Русский врач Николай Иванович Лунин, работавший в Юрьевском (ныне Тартуском) университете, в своих исследованиях заложил истоки учений о витаминах. Лунин кормил подопытных белых мышей по отдельности всеми известными элементами состава коровьего молока: сахаром, белком, жирами и минеральными веществами, входящими в состав молока. Результат: мыши погибли. В 1880 году, защищая свою докторскую диссертацию, автор утверждал, чтобы сохранить жизнь животным, помимо указанных выше и воды, необходимо добавлять и другие вещества.

Уделяя им большое значение, Николай Иванович писал: «Обнаружить эти вещества и изучить их значение в питании было бы исследованием, представляющим большой интерес». Научное сообщество приняло выводы Лунина в штыки, так как повторить его результат другим ученым оказалось не под силу. Одной из причин послужило использование в опытах тростникового сахара. Другие испытатели пользовались молочным— плохо очищенным и содержащим витамин B.

Вопросом цинги в 1895 году занимался В.В. Пашутин. Сделал вывод, что цинга проявляется при голодании, а развивается от недостатка в продуктах какого-то органического вещества, которое создаётся растениями, но которое не синтезируется организмом человека. Пашутин отметил, что вещество не источник энергии, однако необходимо для организма, а при его отсутствии наблюдаются нарушения ферментативных процессов, а это приводит к развитию цинги. Таким образом В.В. Пашутин предсказал одно из основных свойств витамина C.

Открытие витаминов

Данные о существовании витаминов накапливались многие годы. Так, врач Христиан Эйкман из Голландии, изучавший в Батавии, а ныне Джакарта на острове Ява, в 1889 году обнаружил, что куры, которых кормят варёным белым рисом часто болеют бери-бери, а излечиваются при приёме рисовых отрубей, содержащих тиамин. В 1905 году Уильям Флетчер открыл роль неочищенного риса для избежания бери-бери у людей. Фредерик Хопкинс в 1906 году предположил, что помимо жиров, белков, углеводов и т.д., в пище содержатся ещё какие-то вещества, которые необходимы человеческому организму. Фредерик назвал их «accessory food factors».

Последний шаг сделал польский учёный Казимир Функ в 1911 году, работая в Лондоне. Функ получил кристаллический препарат, который в небольшом количестве излечивал бери-бери. Препарат этот азотсодержащее соединение назвал «Витамайн» (Vitamine), от латинского vita— «жизнь» и английского amine — «амин» (в дальнейшем оказалось, что аминная группа содержится не во всех витаминах). Функ высказал предположение, что недостаток витаминов вызывают и другие болезни такие как цинга, рахит, пеллагра (дефицита витамина PP) и предложил называть подобные заболевания авитаминозами.

Дефицит рибофлавина отрицательно сказывается на функциях иммунной системы, щитовидной железы, росте ногтей и волос. Джек Сесиль Драммонд в 1920 году предложил из слова «Vitamine» убрать «е», так как в недавно открытом витамине C не содержался аминовый компонент. Вот так «витамайны» называться стали «витаминами».

Доктор Глен Кинг установил в 1923 году химическое строение витамина С. В 1928 году биохимик Альберт Сент-Дьёрди, впервые выделивший витамин С, называет гексуроновой кислотой. А в 1933 году исследователи из Швейцарии синтезировали идентичную витамину С аскорбиновую кислоту.

В 1929 году получили Нобелевскую премию Эйкман и Хопкинс за открытие витаминов, а Лунина и Функа не наградили. Лунин работал педиатром, а роль его в открытии витамина надолго была забыта. На Первую всесоюзную конференцию по витаминам, прошедшую в Ленинграде в 1934 году, Н.И. Лунина не пригласили. В период с 1910 по 1930 годы открыты другие витамины. Химическое строение витаминов расшифровали в 1940 годах.

В 1970 году Л. Полинг, два раза лауреат премии Нобеля, удивил медицинские круги собственным изданием «Витамин С, обычная простуда и грипп». В нем он дал понятие и о пользе аскорбиновой кислоты при лечении и профилактике многих болезней. С тех пор «аскорбинка» является самым популярным витамином для нашей жизни. Описано и исследовано более 300 биологических функций витамина. В отличие от животных у человека не вырабатывается сам витамин С, а потому его запас требуется пополнять ежедневно (у человека в ограниченных количествах накапливается в печени витамин С ). В последнее время о пользе применения витамина C при лечении многих заболеваний, в частности простудных, появились сомнения.

Изучением витаминов успешно занимались как зарубежные, так и отечественные исследователи. Известны такие имена А.В. Палладин, Б.А. Лавров, М.Н. Шатерников, Л.А. Черкес, О.П. Молчанова, В.В. Ефремов, С.М. Рысс, В.Н. Смотров, Н.С. Ярусова, В.Х.Василенко, А.Л.Мясникова и другие.

Общие сведения

Витамины исполняют каталитическую функцию в составе активных центров ферментов, а также участвуют в гуморальной регуляции как экзогенные прогормоны и гормоны. Несмотря на исключительную важность витамина в обменном процессе веществ, они не являются источниками энергии для организма ( так как не обладают калорийностью), структурными компонентами тканей.

Концентрация витаминов в тканях и количественная потребность в них по сравнению с основными пищевыми веществами невелика, но при недостатке поступления витаминов в организм наступают характерные и серьёзные патологические изменения.

В организме человека большинство витаминов не синтезируются, а потому должны регулярно поступать в организм с пищей или как витаминно-минеральные комплексы пищевых добавок. Есть исключения. Это витамин D, образующийся в коже человека при воздействии ультрафиолетового света; витамин A, который способен синтезироваться из предшественников, которые попадают в организм с продуктами; и ниацин, предшественник его аминокислота триптофан. В бактериальной микрофлоре толстой кишки у человека синтезируются в достаточном количестве витамины В3 и К.

Нарушение поступления требуемого количества витаминов в организме приводит к 3 принципиальным патологическим состояниям: авитаминоз-отсутствие витамина, недостаток витаминов вызывает гиповитаминоз, а избыток витамина приводит к гипервитаминозу.

Потери витаминов при готовке

Воздействия внешней среды (температура, кислород, солнечный свет, кислота, щелочь в среде) разрушают витамины и последние теряют биологическую активность. Витамины обладают разной степенью чувствительности. Одни высоко устойчивы, другие подвержены быстрому разрушению. Это связано с тем, что витамины высокоактивные соединения, которые легко вступают в химические реакции. С момента появления на свет молекулы витамина естественным путём или при помощи химического синтеза и до попадания в организм человеку или животному, ее судьба зависит от условий хранения и переработки.

Главные факторы, вызывающие нестабильность витаминов:

  1. Кислород воздуха
  2. Перекись
  3. Влажность
  4. pH среды
  5. Ионы металлов (меди и железа)
  6. Солнечный свет
  7. Повышенная температура
  8. Микроорганизмы
  9. Ферменты
  10. Адсорбенты

Названия и классификация витаминов

Витаминами на 2012 год признано 13 веществ или групп веществ. Некоторые вещества, например, инозитол и карнитин, рассматриваются. По растворимости, витамины делятся на водорастворимые — С, жирорастворимые — A, D, E, K и группу витаминов B. Организм накапливает жирорастворимые витамины. Место их накопления печень и жировая ткань. Водорастворимыми витаминами организм в больших количествах не запасается. Избыток выводится с водой. Так объясняется природа возникновения гиповитаминоза водорастворимого витамина и гипервитаминоз жирорастворимых витаминов.

Принято условное обозначение витамина буквами из латинского алфавита: A, B, C, D, E, H, K и т.д. В дальнейшем выяснилось, что не все из них являются самостоятельными веществами. А есть составляющие отдельных витаминов. На сегодня группа В хорошо изучена. По мере изучения названия витаминов претерпевали изменения. Существующие названия приняты Комиссией по номенклатуре биохимической секции Международного союза по чистой и прикладной химии в 1956 году. Для отдельных витаминов установлено определенное сходство как физических свойств так и физиологического действия на организм.

Классификация витаминов до настоящего времени строилась опираясь на растворимость их в воде и жирах. В первую группу входили водорастворимые витамины C, P и группа B. Вторая представляет жирорастворимые витамины, это липовитамины A, D, E, K. В 1942—1943 годах академик Палладин сумел синтезировать водорастворимый аналог витамина К, вам известный викасол. В дальнейшем получили водорастворимые препараты из этой группы и других витаминов. Так что, деление витаминов по растворимости несколько теряет свое значение.

Суточная норма витаминов зависит от многих факторов. Это возраст, род занятий, время года, пол и др. факторы.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *