История открытия витаминов и их изучение
Прошло уже более ста лет с того момента, как витамины вошли в жизнь почти каждого жителя планеты. Однако немногие знают, что всего 13 комбинаций веществ относятся к таковым. Остальные же считаются лишь их подобием. Чем опасны для организма синтезированные витамины? Какова история открытия витаминов и их значение?
Что такое витамины?
Итак, что же такое витамины? Откуда берет свое начало история открытия витаминов? Почему они необходимы для полноценного жизнеобеспечения?
В отличие от углеводов, аминокислот и полиненасыщенных жирных кислот, витамины не несут энергетической ценности для организма, однако способствуют нормализации обмена веществ. Способом попадания их в организм является прием пищи, добавок и солнечных ванн. Применяются для нейтрализации дисбаланса или нехватки полезных микроэлементов. Главными их функциями являются: помощь колиферментам, соучастие в урегулировании метаболизма, препятствование возникновению неустойчивых радикалов.
История открытия витаминов продемонстрировала, что данные вещества различны по своему химическому составу. Но, к сожалению, они не способны вырабатываться организмом самостоятельно в нужном количестве.
Какова роль витаминов
Всякий витамин по-своему уникален, и ему нельзя найти замену. Все объясняется специфическим набором функций, которые присущи только одному отдельно взятому веществу. Поэтому, если организм ощущает нехватку какого-то витамина, возникают очевидные последствия: витаминная недостаточность, нарушение обмена веществ, заболевание.
Поэтому важно правильно, разнообразно и насыщенно питаться, включая в свой рацион ежедневно хотя бы минимум продуктов, обогащенных полезными микроэлементами.
Например, витамины, относящиеся к группе В, влияют на правильную работу нервной системы, поддерживают работу иммунной системы, помогают организму своевременно заменять и обновлять клетки.
Но не стоит пугаться, если вы заметили, что ваша пища недостаточно насыщена витаминами. Большая часть современных людей испытывает их дефицит. Для восполнения нужного баланса стоит не только правильно питаться, но и применять комплексные витаминные препараты.
Как люди пришли к витаминам
Представьте, до конца 19 века многие люди даже и не знали о таком понятии, как витамины. Они не просто страдали от недостатка полезных веществ, но и тяжело заболевали, и нередко умирали. Как произошло открытие витаминов? Кратко попробуем рассказать о работах врачей, об их наблюдениях и открытиях в этой области.
Самыми распространенными заболеваниями «довитаминных» эпох были:
- «Бери-бери» — недуг, поразивший жителей Юго-Восточной, Южной Азии, где основным источником питания был шлифованный, обработанный рис.
- Цинга – болезнь, забравшая жизни тысячи мореплавателей.
- Рахит, которым ранее болели не только дети, но и взрослые.
Люди умирали целыми семьями, корабли не возвращались из плаванья из-за гибели всех членов экипажа.
Это продолжалось до 1880 года. До того момента, когда Н. И. Лунин пришел к мысли, что многие продукты питания содержат в своем составе вещества, жизненно необходимые для человека. Причем данные вещества незаменимы.
Цинга – болезнь древних моряков
История открытия витаминов содержит многочисленные факты, указывающие на миллионные потери. Причиной смертей стала цинга. В то время эта болезнь была одной из самых страшных и смертельных. Никто даже и подумать не мог, что виной всему — неправильный рацион и нехватка витамина С.
Согласно примерным подсчетам историков, цинга только за время географических открытий унесла свыше миллиона моряков. Характерным примером можно назвать экспедицию в Индию, проходившую под надзором Васко де Гама: из 160 членов команды большая часть заболели и умерли.
Дж. Кук стал первым путешественником, который вернулся в том же командном составе, что и отбыл от пристани. Почему члены его экипажа не подверглись судьбе многих? Дж. Кук внес в их дневной рацион кислую капусту. Он последовал примеру Джеймса Линда.
Начиная с 1795 года продукты растительного происхождения, лимоны, апельсины и другие цитрусовые (источник витамина С), стали обязательным составляющим «продуктовой корзины» моряков.
К истине пришли опытным путем
Мало кто знает, какую тайну хранит в себе история открытия витаминов. Кратко можно сказать так: пытаясь найти путь к спасению, ученые врачи ставили эксперименты над людьми. Радует одно: они были достаточно безобидны, но далеко не гуманны с точки зрения современной морали и нравственности.
Опытами над людьми прославился в 1747 шотландский врач Дж. Линд.
Но к этому он пришел не по собственному желанию. Его вынудили обстоятельства: на корабле, на котором он служил, разразилась эпидемия цинги. Пытаясь найти выход из сложившегося положения, Линд выбрал два десятка больных моряков, разделив их на несколько групп. На основании проведенного деления производилось лечение. Первой группе вместе с привычной едой подавали сидр, второй — морскую воду, третьей — уксус, четвертой — цитрусовые. Последняя группа – единственные, кто выжил из всех 20 человек.
Однако человеческие жертвы были не напрасны. Благодаря опубликованным результатам эксперимента (трактат «Лечение цинги») было доказано значение цитрусовых для нейтрализации цинги.
Возникновение термина
История открытия витаминов кратко повествует об истоках самого термина «Витамин».
Считается, что прародителем является К. Функ, выделивший витамин В1 в кристаллическом виде. Ведь именно он дал своему препарату название vitamine.
Далее эстафетную палочку преобразований в области понятия «витамин» взял Д. Драммонд, предположивший, что нецелесообразно называть все микроэлементы словом, содержащим букву «е». Объяснив это тем, что не все они содержат аминовую кислоту.
Именно так витамайны приобрели привычное для нас название «витамины». Оно состоит из двух латинских слов: «vita» и «амины». Первое означает «жизнь», второе включает наименование азотистых соединений аминогруппы.
В постоянный обиход слово «витамин» вошло лишь в 1912 году. Дословно оно означает «вещество, необходимое для жизни».
История открытия витаминов: истоки
Николай Лунин стал одним из первых, кто задумался о роли веществ, получаемых из продуктов питания. Научное сообщество того времени гипотезу русского врача приняло в штыки, она не была воспринята всерьез.
Однако факт необходимости определенного рода минеральных соединений первым выяснил никто иной, как Лунин. Открытие витаминов, их незаменимость другими веществами он выявил опытным путем (в то время витамины еще не носили своего современного названия). Подопытными были мыши. Рацион одних состоял из натурального молока, а других — из искусственного (молочных компонентов: жира, сахара, солей, казеина). Животные, принадлежащие ко второй группе, заболевали и скоропостижно умирали.
На основании этого Н.И. Лунин сделал вывод, что «. в молоке, помимо казеина, жира, молочного сахара и солей, содержатся еще другие вещества, незаменимые для питания.»
Тема, поднятая биохимиком Тартусского университета, заинтересовала К.А. Сосина. Он провел эксперименты и пришел к идентичному с Николаем Ивановичем выводу.
Впоследствии теории Лунина нашли отражение, подтверждение и дальнейшее развитие в трудах зарубежных и отечественных научных деятелей.
Раскрытие причин болезни «бери-бери»
Далее история учения о витаминах продолжится работами японского врача Такаки. В 1884 году он высказался насчет одолевавшей японских жителей болезни «бери-бери». Истоки заболевания были найдены спустя годы. В 1897 году ирландский врач Христиан Эйкман пришел к выводу, что, шлифуя рис, люди лишают себя необходимых полезных веществ, которые входят в состав верхних слоев неочищенных зерен.
Через долгие 40 лет (в 1936 году) был синтезирован тиамин, нехватка которого становилась причиной «бери-бери». К тому, что такое «тиамин», ученые тоже пришли не сразу. История открытия витаминов группы В началась с выделения из рисовых зерен «амина жизни» (иначе витамайн или vitamine). Произошло это в 1911-1912 годах. В период с 1920 по 1934 ученые вывели его химическую формулу и назвали «анейрин».
Открытие витаминов А, Н
Если рассматривать такую тему, как история открытия витаминов, то можно заметить, что изучение проходило медленно, но непрерывно.
Например, авитаминоз А стал детально исследоваться только с 19 столетия. Stepp (Степп) выявил мотиватор роста, который входит в состав жира. Произошло это в 1909 году. И уже в 1913 г. Мак-Коллер и Дэнис выделили «фактор А», спустя годы (1916) его переименовали в «витамин А».
Начало изучению витамина Н было положено еще в 1901 г., когда Уильдьерс выявил вещество, способствующее росту дрожжей. Он предложил дать ему название «биос». В 1927 г. был выделен овидин, названный «фактором Х», или «витамином Н». Этот витамин тормозил действие вещества, содержащегося в некоторых продуктах. В 1935 году биотин был кристаллизован из яичного желтка Кеглем (Kegl).
Витамины С, Е
После экспериментов Линда над моряками целое столетие никто не задумывался, по какой причине человек заболевает цингой. История возникновения витаминов, а точнее история исследования их роли, получила дальнейшее развитие только в конце 19 века. В.В. Пашутин выяснил, что болезнь моряков возникала из-за отсутствия в пище определенного вещества. В 1912 г., благодаря проводимым над морскими свинками пищевым опытам, Хольст и Фрелих узнали, что появлению цинги препятствует вещество, которое через 7 лет стало именоваться витамином С. 1928 год ознаменован выведением его химической формулы, в результате была синтезирована аскорбиновая кислота.
Роль и значение витамина Е начали изучать позднее всех. Хотя именно он играет решающую роль в репродуктивных процессах. Изучение этого факта началось только в 1922 г. Опытным путем было выявлено, что если из рациона подопытных крыс исключали жир, то зародыш погибал во чреве. Данное открытие сделал Эванс. Первые известные препараты, относящиеся к группе витаминов Е, были экстракцинированы из масла ростков зерен. Препарат был назван альфа- и бета-токоферолом, произошло данное событие в 1936 г. Спустя два года Каррер провел его биосинтез.
Открытие витаминов группы В
В 1913 году было положено начало изучения рибофлавина и никотиновой кислоты. Именно этот год ознаменован открытием Осборна и Менделя, доказавшим, что в молоке содержится вещество, которое способствует росту животных. В 1938 г. была выявлена формула данного вещества, на основании чего был произведен его синтез. Так был открыт и синтезирован лактофлавин, сейчас рибофлавин, известный также как витамин В2.
Никотиновая кислота была выделена Функом из рисовых зерен. Однако на этом его изучение и остановилось. Лишь в 1926 году был открыт антипеллагрический фактор, впоследствии получивший название никотиновой кислоты (витамин В3).
Витамин В9 был выделен в виде фракции из листьев шпината в 30-х годах Митчелом и Снелом. Вторая мировая война затормозила открытие витаминов. Кратко дальнейшее изучение витамина В9 (фолиевая кислота) можно охарактеризовать как стремительно развивающееся. Сразу же после войны (в 1945 г.) был произведен его синтез. Произошло это через выделение из дрожжей и печени птероилглютаминовой кислоты.
В 1933 г. был расшифрован химический состав пантотеновой кислоты (витамин В5). А в 1935 году были опровергнуты выводы Гольдберга о причинах пеллагры у крыс. Оказывается, что болезнь возникала из-за отсутствия пиродоксина, или витамина В6.
Самым последним выделенным витамином из группы В является кобаламин, или В12. Экстрагирование антианемического фактора из печени произошло лишь в 1948 году.
Метод проб и ошибок: открытие витамина Д
История открытия витамина Д ознаменована разрушением ранее существовавших научных открытий. Элмер Макколум пытался внести ясность в собственные труды о витамине А. Пытаясь опровергнуть выводы, сделанные ветеринаром Эдвардом Мелланби, провел эксперимент над собаками. Больным рахитом животным он давал рыбий жир, из которого был удален витамин А. Его отсутствие не сказалось на выздоровлении питомцев — они по-прежнему излечивались.
Витамин D можно получать не только из продуктов питания, но и благодаря солнечным лучам. Это доказал А.Ф. Гесс в 1923 году.
В этом же году положено начало искусственному обогащению жирных продуктов кальциферолом. Облучение ультрафиолетом практикуется в США по сей день.
Значение Казимира Функа в изучении витаминов
Вслед за раскрытием факторов, препятствующих возникновению болезни «бери-бери», последовали исследования витаминов. Не последнюю роль в этом сыграл Казимир Функ. История изучения витаминов гласит, что он создал препарат, состоящий из смеси водорастворимых веществ, различных по химической природе, но сходных по наличию в них азота.
Благодаря Функу свет увидел такой научный термин, как авитаминоз. Он не только вывел его, но и выявил способы его преодоления и предупреждения. Он пришел к выводу, что витамины являются частью некоторых ферментов, что способствует более легкому их усвоению. Функ в числе первых выработал систему правильного, сбалансированного питания, указав суточную норму необходимых витаминов.
Казимир Функ создал некоторые химические аналоги витаминов, содержащихся в натуральных продуктах. Однако сейчас увлечение людей данными аналогами пугает. За последние полстолетия увеличилось количество онкологических, аллергических, сердечно-сосудистых и прочих заболеваний. Некоторые ученые причину стремительного распространения данных болезней видят в применении синтезированных витаминов.
Источник
История открытия витаминов и их роль в жизни и питании человека
История открытия витаминов
Ко второй половине 19 века было выяснено,что пищевая ценность продуктов питания определяется содержанием в них в основном следующих веществ:белков,жиров,углеводов,минеральных солей и воды.
Считалось общепризнанным,что если в пищу человека входят в определенных колличествах все эти питательные вещества,то она полностью отвечает биологическим потребностям организма.Это мнение прочно укоренилось в науке и поддерживалось такими авторитетными физиологами того времени,как Петтенкофер,Фойт и Рубнер.
Однако практика далеко не всегда подтверждала правильность укоренившихся представлений о биологической полноценности пищи.
Практический опыт врачей и клинические наблюдения издавна с несомненностью указывали на существование ряда специфических заболеваний, непосредственно связанных с дефектами питания,хотя последнее полностью отвечало указанным выше требованиям.Об этом свидетельствовал также многовековой практический опыт участников длительных путешествий.Настоя щим бичом для мореплавателей долгое время была цинга;от нее погибало моря ков больше,чем,например,в сражениях или от кораблекрушений.Так,из 160 уча стников известной экспедиции Васко де Гама прокладывавшей морской путь в Индию,100 человек погибли от цинги.
История морских и сухопутных путешествий давала также ряд поучительных примеров,указывавших на то,что возникновение цинги можетбыть предотвращено,а цинготные больные могут быть вылечены,если в их пищу вводить известное колличество лимонного сока или отвара хвои.
Таким образом,практический опыт ясно указывал на то,что цинга и некоторые другие болезни связанны с дефектами питания,что даже самая обильная пищя сама по себе еще далеко не всегда гарантирует от подобных заболеваний и что для предупреждения и лечения таких заболеваний необходимо вводить в организм какие-то дополнительные вещества,которые содержаться не во всякой пище.
Эксперементальное обоснование и научно-теоретическое обобщение этого многовекового практического опыта впервые стали возможны благодаря открывшем новую главу в науке исследованием русского ученого Николая Ивановича Лунина,изучавшего в лаборатории Г.А.Бунге роль минеральных веществ в питании.
Н.И.Лунин проводил свои опыты на мышах,содержавшихся на искусственно приготовленной пище.Эта пища состояла из смеси очищенного казеина(белок молока),жира молока,молочного сахара,солей,входящих в состав молока и воды.Казалось,налицо были все необходимые составные части молока;между тем мыши,находившееся на такой диете,не росли,теряли в весе,переставали поедать даваемый им корми,наконец,погибали.В то же время контрольная партия мышей,получившая натуральное молоко,развивалась совершенно нормально.НА основании этих работ Н.И.Лунин в 1880 г. пришел к следущему заключению:»…если,как вышеупомянутые опыты учат,невозможно обеспечить жизнь белками,жирами,сахаром,солями и водой,то из этого следует,что в молоке,помимо казеина,жира,молочного сахара и солей,содержатся еще другие вещества,незаменимые для питания.Представляет большой интерес исследовать эти вещества и изучить их значение для питания».
Это было важное научное открытие,опровергавшее установившееся положения в науке о питании.Результаты работ Н.И.Лунина стали оспариваться;их пытались объяснить,например,тем,что исскуственно приготовленная пища,которой он в своих опытах кормил животных,была якобы невкусной.
В 1890 г.К.А.Сосин повторил опыты Н.И.Лунина с иным вариантом исскусственной диеты и полностью подтвердил выводы Н.И.Лунина.Все же и после этого безупречный вывод не сразу получил всеобщее признание.
Блестящим подтверждением правильности вывода Н.И.Лунина установлением причины болезни бери-бери,которая была особенно широко распростронена в Японии и Индонезии среди населения,питавшегося главным образом полированным рисом.
Врач Эйкман,работавший в тюремном госпитале на острове Ява,в 1896 году подметил,что куры,содержавшиеся во дворе госпиталя и питавшиеся обычным полированным рисом,страдали заболеванием,напоминающим бери-бери.после перевода кур на питание неочищенным рисом болезнь проходила.
Наблюдения Эйкмана,проведенные на большом числе заключенных в тюрьмах Явы,также показали,что среди людей,питавшихся очищенным рисом,бери-бери заболевал в среднем один человек из 40,тогда как в группе людей,питавшихся неочищенным рисом,ею заболевал лишь один человек из 10000.
Таким образом,стало ясно,что в оболочке риса (рисовых отрубях) содержиться какоето-то неизвестное вещество предохраняющее от заболевания бери-бери.В 1911 году польский ученый Казимир Функ выделил это вещество в кристалическом виде(оказавшееся,как потом выяснилось,смесью витаминов);оно было довольно устойчивым по отношению к кислотам и выдерживало,например,кипячение с 20%-ным раствором серной кислоты.В щелочных растворах активное начало,напротив,очень быстро разрушалось.По своим химическим свойствам это вещество принадлежало к органическим соединениям и содержало аминогруппу.Функ пришел к заключению,что бери-бери является только одной из болезней,вызываемых отсутствием каких-то особых веществ в пище.
Несмотря на то,что эти особые вещества присутствуют в пище,как подчеркнул ещё Н.И.Лунин,в малых количествах,они являются жизненно необходимыми.Так как первое вещество этой группы жизненно необходимых соединений содержало аминогруппу и обладало некоторыми свойствами аминов,Функ(1912)предложил назвать весь этот класс веществ витаминами(лат.vta-жизнь,vitamin-амин жизни).Впоследствии,однако,оказалось,что многие вещества этого класса не содержат аминогруппы.Тем не мение термин «витамины»настолько прочно вошел в обиход,что менять его не имело уже смысла.
После выделения из пищевых продуктов вещества,предохраняющего от заболевания бери-бери,был открыт ряд других витаминов.Большое значение в развитии учения о витаминах имели работы Гопкинса,Степпа,Мак Коллума,Мелэнби и многих других учёных.
В настоящее время известно около 20 различных витаминов.Установлена и их химическая структура;это дало возможность организовать промышленное производство витаминов не только путём переработки продуктов, в которых они содержаться в готовом виде,но и искусственно,путём их химического синтеза.
Общее понятие об авитаминозах; гипо- и гипервитаминозы.
Болезни,которые возникают вследствии отсутствия в пище тех или иных витаминов,стали называть авитаминозами.Если болезнь возникает вследствие отсутствия нескольких витаминов,её называют поливитаминозом.Однако типичные по своей клинической картине авитаминозы в настоящеевремя встречаються довольно редко.Чаще приходиться иметь дело с относительным недостатком какого-либо витамина;такое заболевание называется гиповитаминозом.Если правильно и своевременно поставлен диагноз,то авитаминозы и особенно гиповитаминозы легко излечить введением в организм соответствущих витаминов.
Черезмерное введение в организм некоторых витаминов может вызвать заболевание,называемое гипервитаминозом.
В настоящее время многие изменения в обмене веществ при авитаминозе рассматривают как следствие нарушения ферментных систем.Известно, что многие витамины входят в состав ферментов в качестве компонентов их простетических или коферментных групп.
Многие авитаминозы можно рассматривать как патологические состояния,возникающие на почве выпадения функций тех или других коферментов.Однако в настоящее время механизм возникновения многих авитаминозов ещё неясен,поэтому пока ещё не представляется возможность трактовать все авитаминозы как состояния,возникающие на почве нарушения функций тех или иных коферментных систем.
С открытием витаминов и выяснением их природы открылись новые перспективы не только в предупреждении и лечении авитаминозов,но и в области лечения инфекционных заболеваний.Выяснилось,что некоторые фармацевтические препараты (например,из группы сульфаниламидных) частично напоминают по своей структуре и по некоторым химическим признакам витамины,необходимые для бактерий,но в то же время не обладают свойствами этих витаминов.Такие «замаскерованные под витамины» вещества захватываются бактериями,при этом блокируются активные центры бактериальной клетки,нарушается её обмен и происходит гибель бактерий.
Классификация витаминов
В настоящее время витамины можно охарактеризовать как низкомолекулярные органические соединения,которые,являясь необходимой составной частью пищи,присутствуют в ней в чрезвычайно малых количествах по сравнению с основными её компонентами.
Витамины-необходимый элемент пищи для человека и ряда живых организмов потому,что они не ситезируются или некоторые из них синтезируются в недостаточном количестве данным организмом.Витамины-это вещества,обеспечивающее нормальное течение биохимических и физиологических процессов в организме.Они могут быть отнесены к группе биологически активных соединений,оказывающих своё действие на обмен веществ в ничтожных концетрациях.
Витамины делят на две большие группы:1.витамины,растворимые в жирах,и 2.витамины,растворимые в воде.Каждая из этих групп содержит большое колличество различных витаминов,которые обычно обозначают буквами латинского алфавита.Следует обратить внимание,что порядок этих букв не соответствует их обычному расположению в алфавите и не вполне отвечает исторической последовательности открытия витаминов.
В приводимой классификации витаминов в скобках указаны наиболее характерные биологические свойства данного витамина-его способность предотвращать развития того или иного заболевания.Обычно названию заболевания предшествует приставка «анти»,указывающая на то,что данный витамин предупреждает или устраняет это заболевание.
ВИТАМИНЫ РАСТВОРИМЫЕ В ЖИРАХ
Самым известным витамином является, конечно, знаменитая аскорбинка — витамин С. Витамин C очень важен для организма каждого человека. Ведь этот витамин играет невероятно большую роль для нормального функционирования всех органов и систем.
Самая важная функция витамина C – это образование белка под названием коллаген, который входит в состав очень многих клеток. Также витамин С принимает участие в образовании гормона серотонина и гормонов щитовидной железы, расщеплении холестерина, удалении из гепатоцитов печени ядовитых веществ, детоксикации сильнейшего оксида аниона, восстановлении витамина E, поддержании хорошего иммунитета, всасывании железа, правильном всасывании глюкозы, предотвращении сахарного диабета.
Название «аскорбиновая кислота» происходит от латинского scorbutus — цинга и отрицания «а». Именно недостаток витамина С вызывает пресловутый весенний авитаминоз.
По определению, витаминами являются вещества, необходимые человеческому организму, но им не синтезируемые. Они должны получаться извне, то есть из пищи, поскольку в воде или воздухе их нет, а больше мы ничего из внешней среды не используем.
Забавно, что из всех сотен тысяч видов живых существ не умеют «изготавливать» внутри себя аскорбиновую кислоту только человек, человекообразные обезьяны и… морские свинки!
Краткая история открытия витаминов
О причинах цинги высказывались самые различные предположения.
Виновником этого заболевания считали вначале дурной воздух, затем испорченную воду, солонину и даже каких-то неведомых науке возбудителей из мира микробов. В морском путешествии Васко да Гамы считалось, что цинга – это самая настоящая инфекционная болезнь, эпидемия, точно такая же, как тиф или чума. За всё то время, что цинга была известна людям, она унесла больше миллиона человек.
А избежать этой напасти на самом деле было так просто. Ведь цинга – это всего лишь отсутствие витамина C. Во времена морских путешествий люди на кораблях питались продуктами, которые хорошо хранятся, но такие продукты совершенно не содержали этого важного витамина.
В середине XVIII века шотландский судовой врач Джеймс Линд, потрясенный масштабами воздействия цинги на экипаж корабля, в поисках спасительного средства обнаружил у цитрусовых прежде неизвестное свойство, препятствующее возникновению цинги.
В 1753 году Линд опубликовал результаты своего открытия, но Адмиралтейство игнорировало их почти полвека. За это время, подсчитали эксперты, от цинги погибли еще около 100 тысяч британских моряков.
Примерно в 1800 году морское начальство, вспомнив-таки о выводах Линда, обязало иметь на борту каждого корабля запас лаймов. С тех пор британцев на всех морях стали называть limeys (от англ. lime – лайм).
Большой вклад в открытие витамина С внесли норвежские учёные Хольст и Фрёлих. В 1907 году эти ученые получили задание от норвежского правительства выяснить причину вспышек болезни бери-бери, неоднократно наблюдавшихся в норвежском флоте.
Учёные решили начать с исследования пищевой полноценности составных частей морского рациона. В качестве подопытных животных они взяли морских свинок, а не кур, которых ранее использовали для исследований другие учёные.
Хольст и Фрёлих считали, что данные, полученные на млекопитающих, можно будет с большей достоверностью перенести на людей. Ученые и не подозревали, к каким важным результатам приведет такое новшество: когда морских свинок стали кормить овсяной крупой, то вместо симптомов бери-бери у них появились все признаки цинги.
В 1912 году Хольст и Фрёлих опубликовали полученные результаты, свидетельствовавшие о том, что цинга у морских свинок вызывается отсутствием в пище какого-то дополнительного фактора, который, по-видимому, в большом количестве содержится в свежих фруктах и овощах и которого нет или почти нет в зернах злаков, солонине и ряде других продуктов.
Работы Хольста и Фрёлиха оказали большое влияние на формирование теории о витаминах.
Противоцинготный фактор, или, как его стали называть с 1920 года, витамин С, сразу же привлек к себе внимание ученых. Долгое время витамин С не удавалось выделить в чистом виде, а не имея лишенного примесей вещества, нельзя установить его элементарный состав и химическую структуру.
И наконец в 1923 году американскому биохимику Чарльзу Глен Кингу удалось выделить аскорбиновую кислоту из капусты и доказать, что это и есть тот самый витамин С, а позже Чарльз Глен Кинг установил и структуру аскорбинки.
Витамины. История открытия, важность для организма
Витаминами называется группа органических соединений разнообразной химической природы, крайне необходимых для нормальной жизнедеятельности животных организмов и человека в ничтожно малых количествах по сравнению с основными питательными веществами — белками, жирами и углеводами.
Впервые на важную роль этих соединений указал русский учёный Н.И. Лунин. В 1881 г. в опытах на мышах он установил, что искусственно составленная для них диета из белков, жиров, углеводов и минеральных солей в тех же пропорциях, что и в естественном продукте — молоке, приводила мышей к гибели, в то время как контрольная группа мышей, питающихся молоком, развивалась нормально.
Отсюда Н.И.Лунин сделал вывод, что в естественных продуктах питания содержатся какие-то дополнительные вещества, необходимые для нормальной жизни животных.
Эти вещества, вначале получившие название добавочных факторов питания, позднее — витаминов.
История открытия витаминов
Развитие учения о витаминах связано с именем отечественного врача Н.
И. Лунина. Он пришел к заключению, что, кроме белков, жиров, молочного сахара, солей и воды, животные нуждаются в каких – то еще неизвестных веществах, незаменимых для питания. В своей работе «О значении минеральных солей в питании животных» Лунин писал: « …представляет большой интерес исследовать эти вещества и изучить их значение для питания».
В 1912 году был открыт первый витамин К. Функом. Он предложил называть эти неизвестные вещества витаминами.
В 1896 г. голландский врач Эйкман, работавший на острове Ява, заметил у кур, питавшихся остатками пищи заключённых, появление таких же признаков болезни, которые наблюдались у людей при болезни бери-бери, широко распространённой среди жителей восточных стран, где очищенный рис является основным продуктом питания.
В 1909 г. английский учёный Степп в опытах на животных показал, что кормление мышей чёрным хлебом, обработанным спиртом и эфиром, также приводило животных к гибели. Добавление спиртовых и эфирных экстрактов, полученных из чёрного хлеба, к пище другой группы мышей предохраняло их от смерти.
Автор сделал вывод о том, что в спирто-эфирный экстракт вместе с жирами переходят какие-то вещества, весьма необходимые для жизни.
Этот жировой фактор Степп назвал фактором А, который впоследствии получил название витамина А.
В 1912 г. польский учёный Казимир Функ в опытах на голубях установил, что кормление их полированым рисом вызывало заболевание, сходное с проявлением пилонефрита у человека.
Кормление голубей неочищенным рисом не вызывало этого заболевания. Следовательно, при очистке рисовых зерен удаляется вещество, предоохраняющее голубей от заболевания пилонефритом.
Позднее Функу удалось получить из отрубей риса вещество, добавление к которому азотистой кислоты давало положительную реакцию,что указывало на наличие аминогруппы.
Поэтому Функ назвал это вещество витамином жизненным амином (vita-жизнь). С тех пор все добавочные факторы питания и стали называть витаминами, хотя не все витамины содержат в своём составе аминогруппу.
В настоящее время известно более 20 витаминов.
По способности их растворяться в воде или жировых растворителях их делят на две группы — водорастворимые и жирорастворимые.
Как видно из предложенных выше данных большинство витаминов растворяется в воде, что имеет важное биологическое значение.
На связь витаминов с определённым заболеваниями, возникающие вследствии одностороннего питания, указывал русский патофизиолог В.В.Пашутин ещё в 1900 г.
Отсутствие в пище витаминов приводит к состояниям, известным под названием авитоминоза.
Ещё в 1922 г. Н.Д.Зелинский высказал мысль о том, что витамины являются составной частью ферментов, играющих важную роль в биохимических процессах в клетках животных и растений, а поэтому при недостатке или отсутствии витаминов в пище не образуются ферменты, и обмен веществ нарушается.
Потребность в различных витаминах в разные моменты жизни организмов неодинакова, поэтому необходимо это учитывать при составлении пищевых рационов.
Недостаток витаминов
Витаминную недостаточность принято называть авитаминозом, а летом и осенью мы стараемся есть как можно больше фруктов и овощей в надежде запастись витаминами на период холодов.
Но как на самом деле проявляет себя недостаток витаминов, и для кого он опасен больше всего, рассказывает профессор Вера Коденцова, заведующая лабораторией витаминов и минеральных веществ НИИ питания РАМН.
Нарушение нормального процесса обмена часто связаны с недостаточным поступлением витаминов в организм, полным отсутствием их в потребляемой пище или нарушением их всасывания.
Транспорта. В результате развиваются авитаминозы – болезни, возникающие на почве полного отсутствия в пище или полного нарушения усвоения какого-либо витамина, и гиповитаминозы, обусловленные недостаточным поступлением витаминов с пищей.
Многие расстройства обмена при авитаминозах обусловлены нарушениями деятельности или активности ферментных систем. Поскольку многие витамины входят в состав простетических групп ферментов.
«Авитаминоз – это полное истощение витаминных запасов организма,- рассказывает Коденцова, — и его в нашей стране не бывает. Скорее речь идет о гиповитаминозе – снижении витаминной обеспеченности организма». Клинические проявления дефицита витаминов – ухудшение состояния кожи, волос, системы пищеварения, снижение настроения и работоспособности.
Кроме того, наряду с дефицитом какого-то одного витамина на практике чаще встречаются полигиповитаминозы — состояния, при которых организм испытывает недостаток одновременно нескольких витаминов.
Профилактика витаминной недостаточности заключается в производстве пищевых продуктов, богатых витаминами, в достаточном потреблении овощей и фруктов, правильном хранении пищевых продуктов и рациональной технологической обработке.
При недостатке витаминов – дополнительное обогащение питания витаминными препаратами, витаминизированными пищевыми продуктами массового потребления.
Кроме того, недостаток витаминов особенно неблагоприятен в детском и юношеском возрасте, когда идет формирование организма, закладываются основы его здоровья.
Дефицит витаминов в этот период замедляет рост, ухудшает показатели физического и умственного развития: физическую силу, выносливость, успеваемость в школе.
Недостаток витаминов опасен не только для молодого растущего организма, но и для взрослого, закончившего рост человека.
Недостаточное потребление витаминов снижает активность иммунной системы и повышает частоту респираторных заболеваний. Витаминный дефицит усугубляет течение любых болезней, препятствует их успешному лечению, снижает эффективность закаливания и других профилактических мероприятий. Особенно он опасен при болезнях, требующих хирургического вмешательства.
И. Лунин – первооткрыватель витаминов – проводит опыты на мышах В 1881 году русский врач Николай Иванович Лунин производил опыты над двумя группами мышей. Одних он кормил натуральным молоком, а других – искусственной смесью, куда входили белки, жиры, углеводы, соли, вода, в тех же пропорциях, как и в молоке. Животные второй группы вскоре погибли. Лунин решил, что в пище есть ещё какое-то незаменимое вещество, необходимое для поддержания жизни.
10 фактов из истории открытия витаминов
В1889 году голландец Х. Эйкман, работавший тюремным врачом на острове Ява, подтвердил, что Лунин прав. Он обратил внимание на то, что куры, питавшиеся на тюремном дворе отбросами пищи заключённых, главным образом полированным рисом, страдают параличами. Признаки их заболевания очень напоминали распространённую болезнь БЕРИ-БЕРИ.
Многовековой опыт участников длительных путешествий показывал, что находясь длительное время без свежих фруктов и овощей, они заболевали мучительной болезнью. У них разбухали и кровоточили дёсна, лицо отекало, чувствовалась общая слабость, ощущались невыносимые боли в мышцах, суставах, под кожей лопались сосуды, тело покрывалось кровоподтёками.
Развивалась цинга, или скорбут. Больше моряков погибало от цинги, чем от кораблекрушений или в сражениях.
В 1911 году польский химик Казимир Функ выделил из рисовых отрубей вещество, излечивающее параличи голубей, питавшихся только полированным рисом.
Химический анализ этого вещества показал, что в его состав входит азот. Открытое вещество Функ назвал витамином(от лат. «vita» — жизнь, «amin» — содержащий азот)Правда, потом оказалось, что не все витамины содержат азот, но старое название, как часто бывает в жизни, осталось. Казимир Функ
Спор о приоритете… Кого же считать первооткрывателем витаминов? Наверное, так ставить вопрос нельзя.
Многие учёные внесли свой вклад в это открытие.И всё же наиболее весомым можно считать вклад Н. И. Лунина, Х. Эйкмана, Ф. Г. Хопкинса.В 1921 году Хопкинс был удостоен медали Чендлера.В 1929 году Хопкинс и Эйкман были удостоены Нобелевской премии по физиологии имедицине за открытие витаминов.
Витаминов оказалось много… В 20-е годы с разработкой способов получения и совершенствованием методов очистки витаминов постепенно становилось ясно, что витаминов не два и не три, а гораздо больше. Выяснили, что «Витамин А» на самом деле является смесью двух соединений. За первым оставили букву А, а второе назвали «Витамин D» Затем был открыт «Витамин Е».
Тогда же стало ясно, Что «Витамин В» состоит из двух витаминов, которые назвали «В1» и «В2». Позже обнаружили витамины, которые назвали «В3», «В4», «В5», «В6», «В12». В 30 – годы буквенная классификация витаминов утратила своё значение и химики дали всем витаминам химические названия.
В настоящее время известно около 20 различных витаминов. Установлена их химическая структура. Это дало возможность организовать промышленное производство витаминов не только путём переработки продуктов, в которых они содеожатся, но и искусственно, путём их химического синтеза.
Витамин А — необходим для роста костей, для здоровья наружной оболочки глаза и кожи. Содержится в овощах, молочных продуктах и яйцах. Витамин В1 — активизирует работу нервов и мышц. Основными источниками являются хлеб, мясо, бобы и орехи.
Витамин В2 — сохраняет кожу здоровой. Основными источниками являются молочные продукты, овощи. Витамин В6 — участвует в синтезе гемоглобина и веществ, используемых организмом в борьбе с болезнями.
Основными источниками являются мясо, рыба, печень, молочные продукты, фрукты и овощи.
Витамин В12 — необходим для нормальной работы нервной системы. Основными источниками являются мясо, рыба, молочные продукты и яйца. Витамин С — способствует росту клеток и восстановлению повреждённых структур. Основными источниками являются свежие овощи и фрукты, особенно цитрусовые.
Витамин D — способствует усвоению кальция, обеспечивает работу мышц и нервов.
Содержатся в молочных продуктах, крупах, рыбе, рыбьем жире. Витамин E — Стимулирует кроветворение, защищает клетки от действия вредных веществ. Содержится в растительном масле, листовых овощах, крупах, яйцах и рыбе. Витамин K — необходим костной ткани, способствует образованию сгустка крови при заживлении ран. Содержится в листовых овощах, яйцах, сыре и печени.
Бери-Бери – заболевание связанное с недостатком витамина В1 . Характеризуется распространённым поражением периферических нервов конечностей. Ксерофтальмия – поражение глаз.
Главная причина болезни — недостаток витамина А. Пеллагра – заболевание, связанное с недостатком ниацина.
Проявляется в поражении кожи, пищеварительного тракта, нервной системы. Рахит – заболевание детей, связанное с недостатком витамина D. Характеризуется размягчением костей. Цинга – заболевание, связанное с недостатком витамина С. Характеризуется кровоточивостью дёсен, выпадением зубов.
Витамины всегда присутствовали в пище, но узнал о них врач Н. И. Лунин. Это произошло случайно во время проведения опытов с питанием мышей. В результате появилось логичное объяснение появлению некоторых загадочных болезней. Они возникали из-за плохого питания, лишенного витаминов.
Намного позже врач из Польши выделил и кристализировал витамин, который в очень маленьких дозах применили для лечения полиневрита у голубей. Это вещество сохраняло устойчивость при окислении и влиянии высокой температуры, но разрушалось в щелочной среде.
Так как оно содержало аминогруппу, то его и назвали – витамины, что значит несущие жизнь.
Для питания человека витамины играют незаменимую роль.
Их отсутствие плохо влияет на жизнедеятельность всего организма. Особая роль им отводиться при формировании, росте и развитии человека. Ведь именно витамины помогают регулировать обменные процессы, кроветворение, образовывать ферменты, гормоны, повышать сопротивляемость организма к вредным факторам.
Практически все витаминные группы человек получает вместе с едой.
Исключение составляют только витамин D и некоторые из группы В. При этом, большая часть их теряется при неверном хранении, транспортировке, обработке. В идеале лучше всего употреблять витамины из продуктов.
При полном отказе от витаминов человек начинает болеть серьезными заболеваниями.
Дети в такой ситуации плохо развиваются и отстают не только в физическом, но и умственном развитие.
Наиболее важным является витамин С. Кроме своей личной пользы, он также помогает усвоить и многие другие важные вещества для организма человека. При этом он очень эффективно справляется с болезнетворными бактериями, которые препятствуют нормальной жизнедеятельности.
В настоящее время свойства витаминов и влияние их на живые организмы изучается и дальше.
Источник