Витамины группа низкомолекулярных органических соединений относительно простого строения

Витамин

Витамины — группа низкомолекулярных органических соединений относительно простого строения и разнообразной химической природы. Это сборная, в химическом отношении, группа органических веществ, объединённая по признаку абсолютной необходимости их для гетеротрофного организма в качестве составной части пищи.

Содержание

Общие сведения

Витамины участвуют во множестве биохимических реакций, выполняя каталитическую функцию в составе активных центров большого количества разнообразных ферментов либо выступая информационными регуляторными посредниками, выполняя сигнальные функции экзогенных прогормонов и гормонов. Они не являются для организма поставщиком энергии и не имеют существенного пластического значения. Однако витаминам отводится важнейшая роль в обмене веществ. Концентрация витаминов в тканях и суточная потребность в них невелики, но при недостаточном поступлении витаминов в организм наступают характерные и опасные патологические изменения.

Большинство витаминов не синтезируются в организме человека. Поэтому они должны регулярно и в достаточном количестве поступать в организм с пищей или в виде витаминно-минеральных комплексов и пищевых добавок.

С нарушением поступления витаминов в организм связаны три принципиальных патологических состояния: недостаток витамина — гиповитаминоз, отсутствие витамина — авитаминоз, и избыток витамина — гипервитаминоз.

Известно около полутора десятков витаминов. Исходя из растворимости витамины делят на жирорастворимые — A, D, E, F, K и водорастворимые — все остальные. Жирорастворимые витамины накапливаются в организме, причём их депо являются жировая ткань и печень. Водорастворимые витамины в существенных количествах не депонируются, а при избытке выводятся. Это с одной стороны объясняет то, что довольно часто встречаются гиповитаминозы водорастворимых витаминов, а с другой — иногда наблюдаются гипервитаминозы жирорастворимых витаминов.

История

Важность некоторых видов еды для предотвращения определённых болезней была известна ещё в древности. Так, древние египтяне знали, что печень помогает от куриной слепоты. Ныне известно, что куриная слепота может вызываться недостатком витамина A. В 1331 году в Пекине монгол Ху Сыхуэй опубликовал трёхтомный труд «Важные принципы пищи и напитков», систематизировавший знания о терапевтической роли питания и утверждавший необходимость для здоровья комбинировать разнообразные продукты.

В 1747 году шотландский врач Джеймс Линд (James Lind) открыл свойство цитрусовых предотвращать цингу. В 1753 году он опубликовал трактат «Лечение цинги». Однако эти взгляды получили признание не сразу. Тем не менее Джеймс Кук на практике доказал роль растительной пищи в предотвращении цинги, введя в корабельный рацион кислую капусту. В результате он не потерял от цинги ни одного матроса — неслыханное достижение для того времени. В 1795 лимоны и другие цитрусовые стали стандартной добавкой к рациону британских моряков.

В 1880 году русский биолог Николай Лунин из Тартуского университета скармливал подопытным мышам по отдельности все известные элементы, из которых состоит коровье молоко: сахар, белки, жиры, углеводы, соли. Мыши погибли. В то же время мыши, которых кормили молоком, нормально развивались. В своей диссертационной (дипломной) работе Лунин сделал вывод о существовании какого-то неизвестного вещества, необходимого для жизни в небольших количествах. Вывод Лунина был принят в штыки научным сообществом. Другие учёные не смогли воспроизвести его результаты. Одна из причин была в том, что Лунин использовал тростниковый сахар, в то время как другие исследователи использовали молочный сахар, плохо очищенный и содержащий некоторое количество витамина B. [1] В последующие годы накапливались данные, свидетельствующие о существовании витаминов. Так, в 1889 году голландский врач Христиан Эйкман обнаружил, что куры при питании варёным белым рисом заболевают бери-бери, а при добавлении в пищу рисовых отрубей — излечиваются. Роль неочищенного риса в предотвращении бери-бери у людей открыта в 1905 году Уильямом Флетчером. В 1906 году Фредерик Хопкинс предположил, что помимо белков, жиров, углеводов и т. д. пища содержит ещё какие-то вещества, необходимые для человеческого организма, которые он назвал «accessory factors». Последний шаг был сделан в 1911 году польским учёным Казимиром Функом (Casimir Funk), работавшим в Лондоне. Он выделил кристаллический препарат, небольшое количество которого излечивало бери-бери. Препарат был назван «Витамайн» (Vitamine), от латинского vita — жизнь и английского amine — амин, азотсодержащее соединение. Функ высказал предположение, что и другие болезни — цинга, пеллагра, рахит — тоже могут вызываться недостатком каких-то веществ.

В 1920 году Джек Сесиль Драммонд предложил убрать «e» из слова «vitamine», потому что недавно открытый витамин C не содержал аминовой компоненты. Так витамайны стали витаминами.

В 1929 году Хопкинс и Эйкман за открытие витаминов получили Нобелевскую премию, а Лунин и Функ — не получили. Лунин стал педиатром, и его роль в открытии витаминов была надолго забыта. В 1934 году в Ленинграде состоялась Первая всесоюзная конференция по витаминам, на которую Лунин (ленинградец) не был приглашён.

В 1910-е, 1920-е и 1930 годы были открыты и другие витамины. В 1940 годы была расшифрована химическая структура витаминов.

Витамины для человека — нормы

Антивитамины

Антивитамины (греч. ἀντί — против, лат. vita — жизнь) — группа органических соединений, подавляющих биологическую активность витаминов. Это соединения, близкие к витаминам по химическому строению, но обладающие противоположным биологическим действием. При попадании в организм антивитамины включаются вместо витаминов в реакции обмена веществ и тормозят или нарушают их нормальное течение. Это ведёт к витаминной недостаточности даже в тех случаях, когда соответствующий витамин поступает с пищей в достаточном количестве или образуется в самом организме. Антивитамины известны почти для всех витаминов. Например, антивитамином витамина B1 (тиамина) является пиритиамин, вызывающий явления полиневрита.

Источник

Витамины группа низкомолекулярных органических соединений относительно простого строения

Витамиины — это группа низкомолекулярных органических соединений достаточно простого строения и разнообразной химической природы.

По химической природе витамины представляет собой сборную группу органических веществ, которые объединяются по признаку абсолютной необходимости их в качестве составной части пищи.

Витамины содержатся в пищевых продуктах в очень малых количествах и относятся к микронутриентам.

Не относят к витаминам микроэлементы, незаменимые аминокислоты и незаменимые жиры.

Из-за отсутствия точного определения к витаминам в разное время причислялись различные вещества.

В настоящее время известно 13 витаминов

Уже более века ученые всего мира стараются решить вопрос сохранения макро- и микроэлементов в переработанных продуктах питания.

Фактически, усилия по решению этой самой проблемы в начале 1900-х годов, привели к разработке современных популярных биологически активных добавок к пище – поливитаминов и минеральных добавок.

Но до того, естественно, необходимо было обнаружить вещества, которые теперь мы называем витаминами.

В начале 20 века в продуктах питания были выявлены лишь макроэлементы – белки, жиры и углеводы.

Основной причиной различных заболеваний считались плохое санитарное состояние и отсутствие достаточных гигиенических навыков.

Именно поэтому в отношении отдельных пищевых продуктов применялись методы обработки, включающие в себя обработку стерилизующими растворами для избавления от бактерий и плесени, а также полировку зерна и лущение (обдирка) – удаление наружных оболочек зерна. Таким образом добивались продления сроков годности отдельных видов пищевой продукции, однако при этом не учитывались отрицательные последствия, о которых просто не знали в то время.

Так, полировка и лущение зерна уничтожали витамин В и приводили к повышению заболеваемости такими тяжелыми болезнями, как пеллагра (заболевание, связанное с дефицитом ниацина) и бери-бери (болезнь, связанная с дефицитом витамина B1/тиамина).

В результате стерилизации разрушался витамин С, содержащийся в молоке, что привело к повышению заболеваемости цингой среди детей в богатых семьях.

Следует отметить, что такие проблемы возникали в группах достаточно обеспеченных людей, имеющих доступ к «лучшей, более качественной и безопасной», как они думали, пище.

Открытие витаминов

Конечно, такие изменения в структуре заболеваемости не могли не привлечь внимание ученых.

В результате многочисленных исследований в пище стали обнаруживаться не только уже известные три основных элемента – жиры, белки и углеводы — но и другие вещества. Такие вещества, имеющие существенное значение для здоровья человека, стали называть «вспомогательными веществами».

Так, в 1905 году англичанин Уильям Флетчер, исследуя причины возникновения болезни бери-бери, сделал открытие, что употребление неочищенного риса препятствует развитию данного заболевания.

У. Флетчер предположил, что в процессе полировки риса были удалены особые питательные вещества, содержащиеся в лузге риса, которые могут предотвратить бери-бери.

В 1906 году английский биохимик сэр Фредерик Гоуленд Хопкинс также обнаружил, что определенные факторы питания (белки, углеводы, жиры и минералы) имеют важное значение для роста и развития человека. Его работа была удостоена вместе с Кристианом Эйкманом Нобелевской премии в 1929 году.

В 1912 году в научной статье Казимир Фанк впервые употребил придуманный им термин «витамин», соединив два слова: «вита» — жизнь и «амин» — соединение, найденное в тиаминах, которые он сумел извлечь из рисовой шелухи.

Вместе Фредерик Гоуленд Хопкинс и Казимир Фанк сформулировали гипотезу о витальной недостаточности, в соответствии с которой недостаток витаминов может вызвать различные заболевания.

Первые витамины

Открытие витаминов породило новое направление в фармацевтической индустрии – производство витаминных продуктов, которые обычно содержали витамин B из дрожжевых культур (в тот момент отдельные витамины группы В еще не были идентифицированы), концентраты железа и другие ингредиенты.

Чрезвычайно популярны были таблетки Vitamon, содержащие витамины A, B и C, железо, кальций, и Nux vomica, гомеопатическое средство от изжоги. На этикетке данного средства была представлена следующая информация: «Этот препарат содержит витамины вместе с другими ингредиентами, которые помогут улучшить аппетит, пищеварение, очистят кожу от прыщей и фурункулов, предотвратят нервное и физическое истощение, очистят организм, повысят энергию и помогут в наборе веса при недоедании».

Медицинское сообщество крайне скептически относилось к таким заявлениям, считая, что такая информация о свойствах поливитаминов вводит потребителя в заблуждение.

Несмотря на критику, в 1922 году в медицинском журнале появилась статья, рекламирующая поливитамин Metagen, произведенный ведущей фармацевтической компанией «Parke, Davis & Co.» (теперь входит в состав фармацевтической компании Pfizer, США).

Продукт Metagen содержал витамины А, В и С и, согласно обзору журнала «Американский семейный врач», положительно влиял на здоровье всей семьи, включая младенцев и людей с серьезными заболеваниями.

Примерно в то же время Американская медицинская ассоциация одобрила витаминный препарат Oscodal, созданный К. Фанком. Человек, открывший витамины, изобрел процесс получения витаминов А и Д из рыбьего жира.

В 30-е годы были обнаружены новые витамины, а также началась разработка новые поливитаминных продуктов.

Изначально витаминные ингредиенты извлекались из пищевых продуктов, однако уже в конце 30-х годов были разработаны методы синтеза их в лаборатории, что привело к сокращению затрат и созданию условий для более широкого использования витаминов.

В 1941 году в США была организована Национальная конференция по вопросам питания для обороны, результатом которой стал первый список рекомендованных правительством микроэлементов (RDA), включающий в себя 6 витаминов и 2 минеральных вещества.
Разнообразие поливитаминов в наше время

С течением времени в состав поливитаминов включались все новые и новые микроэлементы, были разработаны строгие правила, регламентирующие качество и безопасность таких продуктов.

Сегодня у нас есть огромное количество разнообразных поливитаминов: из натуральных ингредиентов и синтетические, из растительного и животного сырья, не содержащие ГМО, сои и глютена и прочие.

Поливитамины теперь разделяются не только по возрастным группам, начиная от младенческого возраста, но также существуют поливитамины для разных этапов жизни (беременность, менопауза и др.), при различных патологических состояниях и заболеваниях.

Формы выпуска поливитаминов также разнообразны: таблетки, капсулы, порошки, жидкости, сиропы и пр.

У нас больше нет проблем?

Несмотря на более чем столетние исследования и инновации население планеты продолжает страдать от несбалансированного рациона и дефицита макро- и микронутриентов.

И хотя в настоящее время дефицит может быть недостаточно серьезным, чтобы проявляться в виде таких тяжелых заболеваний как бери-бери или пеллагра, он все равно влияет на наше здоровье.

К сожалению, большинство людей просто не получают в достаточном количестве питательные вещества, в которых они нуждаются, даже если они считают, что придерживаются здорового питания.

В 2016 году было проведено исследование, в котором участвовало более 10000 человек, продемонстрировавшее, что люди, принимающие поливитамины, имеют значительно меньший дефицит витаминов и минералов, чем люди, придерживающиеся обычного питания, без применения БАД к пище.

Люди, принимающие поливитамины и минеральные добавки не менее 25 дней в месяц

Источник