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
Витамины определение (понятие, терминология)
Термин витамины от латинского слова — Vita — жизнь + aminus — то есть азотсодержащие вещества, необходимые для жизни.
Витамины — это низкомолекулярные органические вещества различной химической структуры, которые являются биологическими катализаторами химических реакций, проходящих в живой клетке, необходимые для нормального обмена веществ и жизнедеятельности организма.
Термин витамины предложил в 1911-1912 гг. польский ученый К. Функ.
Многие витамины — предшественники коферментов, в составе которых участвуют в различных ферментативных реакциях. На сегодня известно около 30 витаминов и витаминоподобным соединений. По физико-химическим свойствам витаминоподобные вещества разделяют на жиро и водорастворимые.
Человек и животные получают большинство витаминов с пищей. Иногда с продуктами питания в организм поступают не готовые витаминные субстанции, а вещества, близкие к ним по строению (провитамины — вещества, не являющиеся витаминами, но которые могут быть предшественниками их образования в организме); в организме они превращаются в настоящие витаминые вещества. Некоторые витамины образуются в микрофлоре кишечника.
Недостаток или отсутствие витаминоподобных веществ в пище вызывает глубокие нарушения в организме, что приводит к тяжелым заболеваниям (цинга, рахит, пеллагра, куриная слепота, полиневрит и др.). Некоторые продукты очень богаты один или несколько витаминов, но лишены других, поэтому при однообразном питании, при питании продуктами, лишенными витаминных субстанций, а также при нарушении процессов усвоения витаминов организмом может возникнуть витаминная недостаточность (см. Гиповитаминоз). Избыточное употребление витаминоподобных веществ может также привести к заболеваниям (см. Гипервитаминоз). Они могут возникнуть или вследствие однократного поступления в организм витаминного вещества в высокой дозе (обычно в форме витаминного препарата), или в результате длительного применения витаминных продуктов в дозах, превышающих физиологические потребности организма.
В большинстве стран существуют научно обоснованные и утвержденные органом здравоохранения нормы потребления витаминов, зависящие от возраста и пола человека, характера и интенсивности его труда, а также от физиологического состояния. Потребность в витаминных субстанциях повышается в период роста организма, во время беременности, во время и после болезни, при значительной физической и умственной нагрузке, например. при занятиях спортом, выполнении работ, требующих значительного нервно-эмоционального напряжения, а также при длительном пребывании на холоде. Усвоения витаминов ухудшается у лиц пожилого возраста.
По мере открытия определения отдельных витаминов их обозначали буквами латинского алфавита (например, А, В, С и др.). С выделением новых витаминов в индивидуальном состоянии стали замечать сходство их строения и отличие биологического действия, поэтому к букв начали добавлять цифровые индексы (В1, В2, К1 и др.). После того, как для витаминыых субстанций определили химическую структуру, их названия стали приобретать химический смысл и сегодня для обозначения и определения витаминов используют химические обозначения и реже — буквенные.
Была введена также классификация по физическим свойствам, согласно которой все витамины делят на 2 группы:
Жирорастворимые витамины (А, D, Е, F, К) влияют на обменные процессы путем усиления синтеза многих важных биополимеров (белков, нуклеиновых кислот), участвуют в процессах свертывания крови, фоторецепции.
Некоторые витаминные субстанции, например, В, D, проявляют гормоноподобное действие, способствуют усвоению кальция, стимулируют процессы роста, развития организма, иммунные реакции, повышают устойчивость организма против инфекционных заболеваний. Витамины (А, D) способны накапливаться в некоторых органах — печени, подкожной жировой ткани. Эти витаминоподобные вещества в растительных и животных тканях содержатся в виде неактивных предшественников, которые превращаются в активные формы под действием ферментов и солнечных лучей.
Водорастворимые витамины (В1, В2, В3, В5, В6, С, В12, Р, Н) входят в состав ферментов преимущественно в виде кофакторов и обеспечивают нормальное функционирование некоторых органов и систем организма, регулируют обмен веществ, функциональное состояние ЦНС, питание тканей , проницаемость и устойчивость кровеносных сосудов. По физиологическому действию витаминоподобные вещества делят на несколько групп:
- первая — повышающие общую реактивность организма (В1, В3, РР, А, С), антигеморрагические (С, К)
- антианемические (В12, В6, С)
- антиинфекционные (С, А)
Вит. А жизненно необходим лишь для высших животных, витамин D — для позвоночных; вит. группы В могут частично синтезироваться микрофлорой кишечника, В12 — микроскопическими грибами. Согласно определению химической классификации все витамины делят на следующие группы:
- вит. алифатического ряда (аскорбиновая кислота, пантотеновая, пангамова, метилметионинсульфонию хлорид)
- вит. алициклического ряда (ретинол, кальциферолы)
- витамины ароматического ряда (производные нафтохинона)
- витаминоподобные вещества гетероциклического ряда (токоферолы, биофлавоноиды, никотиновая кислота и ее амид, пиридоксин, тиамин, фолиевая кислота, рибофлавин, кобаламин)
Витамины получают их путем химического (А, С, В6, В1) и микробиологического (рибофлавин, В12) синтеза или выделяют из природных источников.
Информация о некоторых жиро- и водорастворимых витаминах приведена в списке литературы.
Литература
- Беликов В.Г. Фармацевтическая химия. — М., 1986;
- Боечко Ф.Ф., Боечко Л.А. Основные биохимические понятия, определения и термины. — М., 1993;
- Воронина Л.М., Десенко В.Ф., Мадиевский Н.М. и др. Биологическая химия. — Х., 2000;
- Губский Ю.И. Биологическая химия. — М.-Тернополь, 2000;
- Ковалев В.М., Павел А.И., Исакова Т.И. Фармакогнозия с основами биохимии растений. — Х., 2000;
- Машковский М.Д. Лекарственные средства. В 2 т. — Х., 1997. — Т. 2;
- Советский энциклопедический словарь / Науч.-ред. совет А.М. Прохоров (пред.). — М., 1981;
- Химическая энциклопедия: В 5 т. / Редкол. И.Л. Кнунянц (гл. Ред.) И др. — М., 1988. — Т. 1.
^Наверх
Полезно знать
© VetConsult+, 2015. Все права защищены. Использование любых материалов, размещённых на сайте, разрешается при условии ссылки на ресурс. При копировании либо частичном использовании материалов со страниц сайта обязательно размещать прямую открытую для поисковых систем гиперссылку, расположенную в подзаголовке или в первом абзаце статьи.
Источник