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
История открытия витаминов
Во второй половине XIX века специалисты, изучающие пищевую ценность продуктов, были уверены, что она зависит исключительно от содержания в них жиров, белков, углеводов, воды и минеральных солей. Однако время не стоит на месте, и за века человечество не раз сталкивалось с ситуациями, когда морские путешественники погибали от цинги даже при достаточном количестве продовольствия. С чем же это связано?
Никто не мог получить ответ на этот вопрос вплоть до 1880 года, когда русский ученый Николай Лунин, изучавший роль минеральных веществ в питании, заметил, что мыши, которые поглощали искусственное молоко, в состав которой входили казеин, жир, сахар и соли, все равно погибали, в то время как животные, получавшие натуральное молоко, были здоровы и веселы. Ученый сделал вывод, что в молоке есть и другие незаменимые для питания вещества.
Спустя еще 16 лет была найдена причина болезни «бери-бери», распространенной среди жителей Индонезии и Японии, которые питались в основном очищенным рисом. И помощь врачу Эйкману, трудившемуся в тюремном госпитале на острове Ява, оказали. бродившие по двору куры. Им давали очищенное зерно, и птицы страдали заболеванием, похожим на «бери-бери». Как только им начинали давать неочищенный рис, это состояние проходило. Намного позже было выявлено, что болезнь «бери-бери» обусловлена недостатком тиамина (витамина В1).
Впервые витамин в кристаллическом виде выделил польский ученый Казимир Функ. Это произошло в 1911 году. Через год они придумал ему название, оттолкнувшись от латинского vita – «жизнь».
Источник
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 количествах 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. Настоящим бичом для мореплавателей долгое время была цинга;от нее погибало моря ков больше, чем, например, в сражениях или от кораблекрушений. Так, из 160 участников 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 может быть предотвращено, а цинготные больные могут быть вылечены, если в их пищу вводить известное количество 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 пища 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.
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 следующему 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 искусственно 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 искусственной 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 распространена 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) содержится какое-то неизвестное вещество, предохраняющее от заболевания бери-бери. В 1911 году польский ученый Казимир Функ выделил это вещество в кристаллическом 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 менее 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; гипои гипервитаминозы.
Болезни, которые возникают вследствие 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 настоящее время встречаются 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 соответствующих витаминов.
Чрезмерное 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 «замаскированные под витамины» вещества захватываются бактериями, при этом блокируются активные центры бактериальной клетки, нарушается её обмен и происходит гибель бактерий.
Источник