Развитие учения о витаминах
Учение о витаминах начало развиваться параллельно с общим развитием естественных, биологических и химических наук. Однако заболевания, получившие впоследствии названия авитаминозов, давно были известны.
Так, 2,5 тысячи лет назад китайцы описали заболевание бери-бери (В1 авитаминоз). Упоминание о гемеролопии (А-авитаминоз) встречается в рукописях древних греков. Первые сведения о цинге (С-авитаминоз) относятся к XIII столетию.
Особую известность получила цинга (скорбут — от староголландского scorbec — язвы во рту), которой нередко страдали большие массы людей. Она принимала характер «эпидемий», и сопровождалась высокой смертностью.
Известно было и другое заболевание витаминной недостаточности — бери-бери, распространенное в странах, где основным источником питания населения являлся полированный рис (Китай, Япония). Сравнительно давно описаны заболевания пеллагрой.
Болезни витаминной недостаточности являлись постоянными спутниками войн. История войн показывает, что, начиная с древних времен, ни одна из воюющих армий не была свободна от болезней витаминной недостаточности. Все полярные экспедиции сопровождались развитием заболеваний цингой и значительной смертностью.
В первую мировую войну в русской дореволюционной армии насчитывалось 500977 больных цингой. В 1916 году заболеваемость цингой в русской армии превышала заболеваемость брюшным тифом в 3 раза и заболеваемость дизентерией — в 2 раза; в 1917 году — соответственно в 34 и 17 раз. Несмотря на то, что цинга является постоянным спутником войн, однако во вторую мировую войну (1941-1945) в Советской Армии она не имела распространения и не оказала влияния на общую заболеваемость в войсках.
Широкое распространение цинги в дореволюционной России и сопровождавшая ее высокая смертность заставляли изыскивать средства борьбы с ней. С давних пор были известны целебные свойства лимонного сока, шиповника, хвои, многих трав, лука, капусты и других свежих овощей.
Необходимо отметить, что даже в самых ранних работах русских врачей и ученых изложены довольно правильные практические мероприятия по борьбе с цингой. Однако, обоснование применения всех этих средств профилактики и лечения носили эмпирический характер.
Открытие витаминов и развитие витаминологии как науки
Научно-экспериментальное изучение витаминов можно отнести к концу XIX столетия, когда были опубликованы работы Н. И. Лунина, являющегося основоположником витаминологии как науки. Русский врач Н. И. Лунин в 1880 году опубликовал диссертацию «О значении неорганических солей для питания животных», в которой доказал, что смесь белков, жиров, углеводов и солей не обеспечивает нормального развития животных и вызывает их гибель, в то время как молоко обеспечивает нормальный рост и развитие животных.
В своей диссертации Н. И. Лунин писал:
«. 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».
Этой работой были заложены основы учения о витаминах. Работа Н. И. Лунина и до настоящего времени может служить образцом классического экспериментального исследования.
В 1912 году, через 32 года после защиты Н. И. Луниным диссертации, за рубежом были опубликованы работы Функа и Гопкинса, посвященные этому же вопросу.
Американский исследователь Гопкинс, экспериментируя на животных и применяя различные варианты диет, установил, что недостающие в этих диетах вещества не могут синтезироваться в организме, проявляют свое действие в крайне незначительных количествах и обладают биокаталитическими свойствами.
В 1897 году, через 17 лет после выхода в свет работ Н. И. Лунина, появились работы X. Эйкмана, в которых приводились экспериментальные материалы о заболевании полиневритом (бери-бери) кур, кормившихся очищенным (полированным) рисом, и о предохранении кур от заболевания бери-бери при добавлении к корму рисовых отрубей.
Проведенные наблюдения на людях (Фердерман, 1896; Гулыпов-Поль, 1902) показали, что рисовые отруби являются не только хорошим терапевтическим средством, но и средством, предупреждающим развитие заболеваний.
В развитии витаминологии важную роль сыграли исследования польского ученого-биохимика Функа, работавшего в Листеровском институте в Лондоне. В 1911году ему удалось выделить препарат из отрубей риса, обладавший терапевтическими свойствами и быстро излечивавший голубей, больных полиневритом. Поскольку в выделенном препарате содержалась аминогруппа, Функ назвал его витамином (жизненным амином). Функ показал, что его препарат представляет собой азотистое соединение, присутствие которого в малых количествах в пищевом рационе предохраняет людей и животных от заболевания бери-бери, а также излечивает начальные формы заболевания.
Функ считал, что, помимо выделенного им витамина, существуют и другие витамины. Заболевания на почве недостатка витаминов Функ назвал авитаминозом. К числу их он отнес бери-бери, цингу, пеллагру, рахит.
В дальнейшем на протяжении всех последующих лет наука о витаминах резко продвинулась вперед, и в настоящее время изучено значительное число витаминов.
Развитие витаминологии в СССР
Большой вклад в развитие учения о витаминах внесли исследования советских ученых. За сравнительно короткий срок широкое развитие получила современная витаминология. Изучение проблемы витаминов в СССР возглавил Б. А. Лавров, ближайший сотрудник М. Н. Шатерникова. Под руководством Б. А. Лаврова длительное время плодотворно функционировала Государственная контрольная витаминная станция, которая по существу являлась головным, ведущим институтом по изучению витаминов. Наряду с контрольными функциями (что было важно в условиях становления и широкого развития витаминной промышленности) витаминная станция осуществляла большой объем научных исследований, посвященных методическим вопросам и общему изучению физиологии и биохимии витаминов.
Огромный объем научных исследований, проводившихся под руководством Б. А. Лаврова, послужил основанием для преобразования станции в Институт витаминологии Министерства здравоохранения СССР. Формировалась советская витаминология как наука при активном участии многих ученых нашей страны: В. Н. Букина, Н. Н. Березовской, В. М. Васюточкина, В. А. Девятнина, В. В. Ефремова, А. М. Кирхенштейна, Б. А. Кудряшова, К. М. Леутского, С. Н. Мацко, И. И. Матусиса, М. Ф. Мережинского, А. В. Палладина, В. Н. Смотрова, А. В. Труфанова, Р. В. Чаговца, Л. А. Черкеса, А. А. Шмидта, Е. Ф. Шамрай, В. И. Яновской, Н. С. Ярусовой.
Большой вклад в развитие советской витаминологии внесли украинские ученые во главе с А. В. Палладиным. Особую ценность представляют их исследования по изучению патогенеза состояний витаминной недостаточности и нарушений обмена при экспериментальных авитаминозах.
Параллельно с развитием советской витаминологии происходило становление и развитие советской витаминной промышленности. В ее развитии большая роль принадлежит первому директору Союзвитаминпрома Г. Н. Лебедеву, который за короткий срок организовал производство витаминов в СССР и таким образом обеспечил создание советской витаминной промышленности. Усилиями Г. Н. Лебедева был создан Витаминный институт Министерства пищевой промышленности СССР, который осуществил ряд важных исследований, позволивших внедрить в производство витаминов новые технологические схемы. В настоящее время Витаминный институт работает в системе Министерства медицинской промышленности СССР.
Источник
Витаминология
Витаминология как научное направление формировалось преимущественно на основе рационального питания, на заболеваниях человека и животных, вызванных недостатком или отсутствием в пище или кормах особых соединений, названных Функом К. витаминами. Это органические вещества разнообразной химической структуры, открытые в 1880 г. Луниным Н.И.
Содержание
Витаминные препараты
Витаминные препараты — лекарственные формы (порошки, таблетки, драже, растворы и пр.) различных витаминов, которые широко используются в ветеринарии для стимуляции и регуляции физиологических процессов, профилактики и лечения, жировых при гипо- и авитаминозах, повышения общей устойчивости организма к экзогенным и эндогенным неблагоприятным факторам, при многих инфекционных и незаразных желудочно-кишечных, респираторных и других заболеваниях.
Свойства витаминов
После раскрытия химической природы витаминов был осуществлен их синтез, а затем создано значительное количество фармакологических препаратов. Для них характерны следующие свойства:
- Они не являются источником энергии или пластическим материалом;
- Необходимы для нормального протекания различных биохимических процессов в организме;
- Являются экзогенными и эндогенными факторами;
- При дефиците или избытке витаминов в организме отмечаются нарушения многих функций и снижение продуктивности животных. При этом различают следующие формы патологии: авитаминоз, гиповитаминоз, гипервитаминоз. Недостаток нескольких витаминов называется полигиповитаминозом.
Источники витаминов
Природный источник, обеспечивающий организм животного витаминами, — растительный мир и некоторые продукты животного происхождения.
Группы витаминов
Различают четыре группы этих веществ: * 1. витамины кормов, где они находятся в небольших количествах, как в свободном, так и связанном состоянии, освобождаются медленно, резорбируясь равномерно и длительно, обеспечивая организм при правильном его кормлении; * 2. чистые витамины, выделенные из растений; * 3. витамины — продукт жизнедеятельности некоторых микроорганизмов (витамин. К и витамины группы В в значительных количествах синтезируются микрофлорой желудочно-кишечного тракта: у животных — в рубце, у свиней и птицы — в толстом отделе кишечника); * 4. синтетические витамины, сходные с природными по химической структуре.
Витамеры
Витамерами называют провитамины — биохимические предшественники витаминов.
Применение витаминов
Витамины участвуют во всех биохимических процессах: обмене углеводов, белков и жиров; обеспечивают биохимические процессы окисления и восстановления, карбоксилирования, синтез аминокислот и реакции конденсации. Многие их этих реакций происходят под влиянием катализирующих белков, в которых роль коферментов играют ионы неорганических веществ.
На действие витаминных препаратов влияют их сочетания с гормонами, электролитами и другими фармакологически активными веществами. Так, тиамин приобретает активность только после его фосфорилирования, происходящего под влиянием АТФ в присутствии ионов магния. Недостаток же инсулина в организме влияет отрицательно, а избыток холинэстеразы — положительно.
Установлено, что при всех заболеваниях животных в той или иной степени нарушается метаболизм витаминов. Поэтому витаминные препараты широко используются для лечения и профилактики не только при нарушениях обмена веществ, но и при различных патологиях. Потребность в витаминах резко возрастает не только при патологиях, но и при беременности, лактации и различных физиологических нагрузках. Во всех случаях весьма удобно применять витаминные препараты, витаминные концентраты химического и микробного синтеза, которые легко дозировать, и они быстро оказывают фармакологический эффект.
В пастбищный период в результате сбалансированного рациона в организме животных создаются резервы витаминов А и частично В. В стойловый же период и при клеточном содержании птицы уровень витаминов в организме снижается, в результате снижается продуктивность.
Для обеспечения физиологического уровня в организме витамины должны присутствовать в малых концентрациях. Лечебная эффективность витаминов возможна в больших дозах, чем профилактическая. При этом должна быть и большая продолжительность интервалов между приёмами препарата. Значительно повышается эффективность витаминных препаратов при правильном сочетании их с другими витаминами, электролитами, антибиотиками и антиоксидантами.
Источник
ВИТАМИНОЛОГИЯ
ВИТАМИНОЛОГИЯ (витамин[ы] + греч, logos учение) — раздел медикобиологических наук о структуре и механизмах действия незаменимых факторов питания, объединенных общим термином «витамины», методах их применения в профилактических и лечебных целях.
В. тесно связана с биохимией, физиологией, гигиеной питания и с различными областями клинической медицины, в которых витаминные препараты используются как средство профилактики и лечения болезней. Особенно четко обозначилось переплетение интересов В. и биохимии, как ее теоретической основы. Выяснение структуры и механизма действия витаминов, их участия в коэнзимных группировках стало возможным только в условиях применения современных биохим. методов исследования. Развитие теоретических исследований в области В. тесно сопряжено с развитием представлений в области мед. энзимологии (см.). О связи витаминов с ферментами высказал предположение еще в 1921 г. Н. Д. Зелинский.
Открытие витаминов связано с именем русского врача Н. И. Лунина, который в 1880 г. на основе тщательного анализа экспериментальных данных предсказал наличие в пище незаменимых алиментарных факторов, отличающихся по своей хим. природе от ранее известных белков, жиров, углеводов и минеральных веществ. О значении таких факторов в развитии цинги (см.) указал русский ученый В. В. Пашу тин. В дальнейшем были объяснены многие клинические симптомы, связанные с недостаточностью этих незаменимых факторов питания, установлена их хим. структура и осуществлен синтез.
Первым витамином, хим. строение к-рого было открыто, был тиамин. В кристаллическом виде тиамин получен из дрожжей в 1932 г. А. Виндаусом; синтез тиамина осуществлен в 1936 г. Уилльямсом и Клайном (R. Williams, J. Cline). Большая роль в расшифровке хим. структуры аскорбиновой к-ты принадлежит Зильве, Тилльмансу (S. S. Zilva, J. Tillmans) и А. Сент-Дьёрдьи, рибофлавина — Р. Куну и др. Советский витаминолог В. В. Ефремов в 1926 г. впервые высказал предположение, что причиной макроцитарной анемии у беременных является авитаминоз, связанный с отсутствием в пище еще не известного фактора питания, который был синтезирован в 1946 г. Анджьером (R. С. Angier) с сотр. и идентифицирован как фолиевая к-та.
В России после открытия Лунина работы о витаминах появились лишь в 1916—1917 гг. В 1917 г. ряд сообщений по проблеме витаминов был заслушан на коллоквиумах, организованных Н. К. Кольцовым в Биологическом ин-те Московского общества научных ин-тов. В том же году Л. А. Черкесом были начаты первые исследования по экспериментальным авитаминозам на кафедре общей патологии мед. факультета Новороссийского ун-та; в конце 1918 г. он сделал обзорный доклад по этой теме. В 1919 г. была опубликована статья А. В. Палладина «Роль витаминов в питании».
После Великой Октябрьской социалистической революции центром В. в Москве стала группа исследователей, возглавляемая Б. А. Лавровым в Ин-те физиологии питания Государственного ин-та народного здравоохранения, в Одессе группа под руководством JI. А. Черкеса и в Харькове группа под руководством А. В. Палладина. В 1929 г. была опубликована первая отечественная монография о витаминах «Витамины и авитаминозы» Черкеса. Значительную роль в становлении и развитии учения о витаминах сыграли школы, возглавляемые В. Н. Букиным, Р. В. Ча-говием, В. В. Ефремовым и др. В СССР проблемы В. разрабатываются в Ин-те питания АМН СССР, в ин-тах биохимии АН СССР и УССР и в ряде других научных центров. Большое влияние на развитие В. в нашей стране оказала созданная в 1936 г. по инициативе Б. А. Лаврова и М. Н. Шатерникова Государственная контрольная витаминная станция, переименованная в 1954 г. в Научно-исследовательский ин-т витаминологии М3 СССР.
Внимание ученых на современном этапе сосредоточено на биохим, механизмах действия витаминов, их участии в обменных процессах. В изучении влияния витаминов на обмен веществ, помимо ранних исследований, фундаментальное значение имеют работы А. Е. Браунштейна и его сотр., детально изучивших каталитическую роль пиридоксальных ферментов в различных превращениях аминокислот. Исследования биохим, механизма действия жирорастворимых витаминов, их воздействия на мембраны ведутся в Ин-те биохимии АН УССР, Ин-те питания АМН СССР, в ряде зарубежных ин-тов (Массачусетский технологический ин-т, США, и др.); вопросы биохимии водорастворимых витаминов разрабатываются в Ин-те биохимии им. А. Н. Баха и др.; вопросы эволюционной В.— в Ин-те биохимии АН СССР (Р. В. Чаговец). Актуальным направлением В. является также изучение метаболитов витаминов (см.), антивитаминов и роли витаминов в генезе некоторых наследственных болезней (см.). По вопросам В. в ряде стран издаются специализированные журналы: «Internationale Zeitschrift fur Vitaminforschung», «Acta vitaminologica», «Journal of Vitaminology» и др.
В нашей стране основные публикации в области В. представлены в журнале «Вопросы питания», в периодических сборниках «Витамины» Ин-та биохимии АН СССР, в ряде биохим, и некоторых клинических журналах.
По вопросам В. опубликован ряд руководств (В. Н. Букина, В. В. Ефремова, Б. А. Кудряшова, А. В. Труфанова, С. М. Рысса, Ю. Ф. Домбровской), сборник «Витамины» (под ред. М. И. Смирнова), а также монографии по отдельным витаминам (Л. А. Черкес, К. М. Леутский, А. О. Натансон, Ю. М. Островский и др.).
Преподавание В. осуществляется в мединститутах в основном в курсах биохимии, гигиены питания, а также в курсах физиологии, диетологии, терапии.
Библиография: См. библиогр, к статье Витамины, а также к статьям, посвященным отдельным витаминам.
Источник