ВИТАМИ́НЫ

ВИТАМИ́НЫ (от лат. vita – жизнь), низ­ко­мо­ле­ку­ляр­ные ор­га­ни­че­ские со­еди­не­ния разл. хи­мич. при­ро­ды, не­об­хо­ди­мые для нор­маль­ной жиз­не­дея­тель­но­сти ор­га­низ­мов; об­ла­да­ют вы­со­кой био­ло­гич. ак­тив­но­стью и тре­бу­ют­ся ор­га­низ­му в очень не­боль­ших ко­ли­че­ст­вах (че­ло­ве­ку, напр., от не­сколь­ких мкг до не­сколь­ких де­сятков мг в су­тки). Уче­ние о В. на­зы­ва­ет­ся ви­та­ми­но­ло­ги­ей.

Историческая справка

В 1880 рус. врач Н. И. Лу­нин экс­пе­ри­мен­таль­но до­ка­зал, что кро­ме бел­ков, уг­ле­во­дов, жи­ров, со­лей и во­ды для нор­маль­но­го раз­ви­тия и рос­та жи­вот­ных не­об­хо­ди­мы осо­бые ве­ще­ст­ва не­из­вест­ной при­ро­ды, ко­то­рые со­дер­жат­ся в при­род­ных про­дук­тах пи­та­ния (напр., в мо­ло­ке). Не­сколь­ко позд­нее Х. Эйк­ман ус­та­но­вил, что бо­лезнь бе­ри-бе­ри раз­ви­ва­ет­ся при ис­поль­зо­ва­нии в пи­щу толь­ко по­ли­ро­ван­но­го ри­са, а из­ле­чи­ва­ет­ся при приё­ме вод­ных экс­трак­тов ри­со­вой ше­лу­хи или от­ру­бей. Им был сде­лан вы­вод, что в ше­лу­хе от ри­са со­дер­жит­ся ка­кой-то фак­тор (в даль­ней­шем он был на­зван ви­та­ми­ном В₁), не­об­хо­ди­мый ор­га­низ­му. В начале 20 в. Ф. Г. Хоп­кинс при­шёл к вы­во­ду, что раз­ви­тие та­ких из­вест­ных за­бо­ле­ва­ний, как цин­га и ра­хит, свя­за­но с не­дос­тат­ком фак­то­ров пи­та­ния (на­зва­ны позже ви­та­ми­на­ми C и D). В 1912 К. Функ вы­де­лил из ри­со­вых от­ру­бей ве­ще­ст­во, из­ле­чи­ваю­щее от бе­ри-бе­ри. По­сколь­ку это ве­ще­ст­во со­дер­жа­ло ами­но­груп­пу и об­ла­да­ло не­ко­то­ры­ми свой­ст­ва­ми ами­нов, он пред­ло­жил все жиз­нен­но не­об­хо­ди­мые ве­ще­ст­ва, тре­буе­мые ор­га­низ­му в ма­лых ко­ли­че­ст­вах, на­зы­вать В. Впо­след­ст­вии, од­на­ко, вы­яс­ни­лось, что не все ве­ще­ст­ва это­го клас­са со­дер­жат ами­но­груп­пы. Тем не ме­нее тер­мин «В.» на­столь­ко проч­но во­шёл в жизнь, что ме­нять его не име­ло смыс­ла.

Клас­си­фи­ка­ция ви­та­ми­нов, их обо­зна­че­ния. В. при­ня­то де­лить на рас­тво­ри­мые в во­де и рас­тво­ри­мые в жи­рах. К во­до­рас­тво­ри­мым В. от­но­сят­ся ви­та­мин C и ви­та­ми­ны груп­пы B: тиа­мин (В₁), ри­боф­ла­вин (В₂), пан­то­те­но­вая ки­сло­та (В₅), а так­же ви­та­ми­ны B₆, B₁₂, ниа­цин (РР), фо­ла­цин и био­тин (ви­та­мин Н). Ими бо­га­ты гл. обр. про­дук­ты рас­тит. про­ис­хо­ж­де­ния. Жи­ро­ра­с­тво­ри­мы­ми яв­ля­ют­ся ви­та­ми­ны A, D, E и K. Их мно­го в про­дук­тах жи­вот­но­го про­ис­хо­ж­де­ния (осо­бен­но в пе­че­ни), они при­сут­ст­ву­ют в рас­тит. мас­ле и от­час­ти в зе­лё­ных ли­сть­ях и ово­щах. Опи­сана так­же груп­па ви­та­ми­но­по­доб­ных со­еди­не­ний – не­ко­то­рые фла­во­нои­ды (ру­тин и др.), хо­лин, ино­зит, ли­пое­вая, оро­то­вая, пан­га­мо­вая ки­сло­ты, ко­то­рые об­ла­да­ют сход­ной с В. био­ло­гич. ак­тивно­стью, но их функ­ции в ор­га­низ­ме не столь спе­ци­фич­ны. Боль­шин­ст­во В. пред­став­ле­но не од­ним, а не­сколь­ки­ми со­еди­не­ния­ми (ви­та­ме­ра­ми), об­ла­даю­щи­ми сход­ной био­ло­гич. ак­тив­но­стью. Для обо­зна­че­ния по­доб­ных групп род­ст­вен­ных со­еди­не­ний ис­поль­зу­ют сло­во «В.» с бу­к­вен­ны­ми обо­зна­че­ния­ми, т. е. ка­ж­дая та­кая груп­па обо­зна­ча­ет­ся од­ной бук­вой. Для ин­ди­ви­ду­аль­ных со­еди­не­ний, об­ла­даю­щих ви­та­мин­ной ак­тив­но­стью, ис­поль­зу­ют на­зва­ния, от­ра­жаю­щие их хи­мич. при­ро­ду, напр. ре­ти­наль (аль­де­гид­ная фор­ма ви­та­ми­на A), эр­го­каль­ци­фе­рол и хо­ле­каль­ци­фе­рол (фор­мы ви­та­ми­на D).

Синтез витаминов живыми организмами

Боль­шин­ст­во В. в ак­тив­ной и не­ак­тив­ной (в ви­де про­ви­та­ми­нов – пред­ше­ст­вен­ни­ков В.) фор­ме син­те­зи­ру­ет­ся рас­те­ния­ми и мик­ро­ор­га­низ­ма­ми, ко­то­рые так­же ну­ж­да­ют­ся в ви­та­ми­нах. В ор­га­низ­ме че­ло­ве­ка и жи­вот­ных мо­жет син­те­зи­ро­вать­ся не­зна­чит. чис­ло В. (напр., ни­ко­ти­но­вая ки­сло­та из трип­то­фа­на, ви­та­мин А из ка­ро­ти­нои­дов рас­те­ний, ви­та­мин D из при­сут­ст­вую­щих в пи­ще про­ви­та­ми­нов D под дей­ст­ви­ем УФ-об­лу­че­ния). Не­ко­то­рые В. (напр., ви­та­мин В₁₂) мо­гут син­те­зи­ро­вать­ся толь­ко мик­ро­фло­рой ки­шеч­ни­ка. Для пол­но­го удов­ле­тво­ре­ния по­треб­но­стей в В. че­ловек и жи­вот­ные долж­ны по­лу­чать их в го­то­вом ви­де с про­дук­та­ми пи­та­ния и кор­ма­ми. Од­на­ко на­бор В. в ра­цио­не разл. групп жи­вот­ных мо­жет быть раз­ным. Напр., ви­та­мин С не­об­хо­дим в ка­че­ст­ве ком­по­нен­та пи­щи ры­бам, вы­со­ко­ор­га­ни­зо­ван­ным пти­цам, не­ко­то­рым мле­ко­пи­таю­щим (напр., че­ло­ве­ку, обезь­я­нам, мор­ским свин­кам, ря­ду ле­ту­чих мы­шей) и не обя­за­те­лен для ра­цио­на жи­вот­ных, в ор­га­низ­ме ко­то­рых при­сут­ст­ву­ют фер­мен­ты, обес­пе­чи­ваю­щие син­тез ви­та­ми­на С из глю­ко­зы (напр., зем­но­вод­ные, пре­смы­каю­щие­ся).

Роль витаминов в обмене веществ, их источники и нормы потребления; антивитамины

В от­ли­чие от др. не­за­ме­ни­мых фак­то­ров пи­та­ния (ами­но­кис­ло­ты, жир­ные ки­сло­ты, уг­ле­во­ды и др.), В. не яв­ля­ют­ся ма­те­риа­лом для био­син­те­за к.-л. ве­ществ или ис­точ­ни­ком энер­гии. Од­на­ко они уча­ст­ву­ют прак­ти­че­ски во всех био­хи­мич. и фи­зио­ло­гич. про­цес­сах, со­став­ляю­щих в со­во­куп­но­сти об­мен ве­ществ. Боль­шин­ст­во ви­та­ми­нов груп­пы В в ор­га­низ­ме яв­ля­ют­ся пред­ше­ст­вен­ни­ка­ми ко­фер­мен­тов – ком­по­нен­тов, вхо­дя­щих в ак­тив­ный центр фер­мен­тов. Ко­фер­мен­ты са­ми по се­бе не об­ла­да­ют ка­та­ли­тич. ак­тив­но­стью и при­об­ре­та­ют её лишь при взаи­мо­дей­ст­вии с бел­ко­вой ча­стью фер­мен­та (апо­фер­мен­том). В ка­че­ст­ве ко­фер­мен­тов В. уча­ст­ву­ют в энер­ге­тич. об­ме­не (тиа­мин, ри­боф­ла­вин), био­син­те­зе и пре­вра­ще­ни­ях ами­но­кис­лот (ви­та­ми­ны B₆ и B₁₂), жир­ных ки­слот (пан­то­те­но­вая ки­сло­та), пу­ри­но­вых и пи­ри­ми­ди­но­вых ос­нова­ний (фо­ла­цин), в об­ра­зо­ва­нии аце­тил­хо­ли­на, сте­рои­дов и др. со­еди­не­ний. Функ­ции жи­ро­ра­с­тво­ри­мых В. свя­за­ны с про­цес­са­ми фо­то­ре­цеп­ции (ви­та­мин A), свёр­ты­ва­ния кро­ви (ви­та­мин K), вса­сы­ва­ния Ca (ви­та­мин D) и др. Ряд В. (ви­та­ми­ны E, C) со­став­ля­ет груп­пу В. – ан­ти­ок­си­дан­тов; они тор­мо­зят окис­лит. про­цес­сы в ор­га­низ­ме и пре­пят­ст­ву­ют об­ра­зо­ва­нию сво­бод­ных ра­ди­ка­лов, по­вре­ж­даю­щих разл. струк­ту­ры кле­ток и ор­га­нов.

Не­ко­то­рые ана­ло­ги и про­из­вод­ные В., на­зы­вае­мые ан­ти­ви­та­ми­на­ми, про­ни­кая в клет­ки, мо­гут всту­пать в кон­ку­рент­ные от­но­ше­ния с В., раз­ру­шать клет­ки, вы­ра­ба­ты­ваю­щие их, и т. д. Напр., суль­фа­ни­ла­мид­ные пре­па­ра­ты, об­ла­даю­щие ан­ти­мик­роб­ной ак­тив­но­стью, раз­ру­ша­ют мик­ро­фло­ру ки­шеч­ни­ка, ли­шая тем са­мым ор­га­низм жи­вот­ных и че­ло­ве­ка ис­точ­ни­ка ви­та­ми­нов.

Нарушение обмена витаминов

На­руше­ния нор­маль­но­го об­ме­на ве­ществ ча­ще свя­за­ны с не­дос­та­точ­ным по­сту­п­ле­ни­ем В. в ор­га­низм (ги­по­ви­та­ми­ноз) и зна­чи­тель­но ре­же с их пол­ным от­сут­ст­ви­ем (ави­та­ми­ноз) в по­треб­ляе­мой пи­ще. Ино­гда на­блю­да­ет­ся чрез­мер­ное по­сту­п­ле­ние В. (гл. обр. А, D, K) – ги­пер­ви­та­ми­ноз. Опи­са­ны на­след­ственные фор­мы ви­та­мин­ной не­дос­та­точ­но­сти или пол­но­го их от­сут­ст­вия в ор­га­низ­ме, ко­то­рые про­те­ка­ют на фоне его обес­пе­чен­но­сти все­ми из­вест­ны­ми В. Они вы­зы­ва­ют­ся вро­ж­дён­ны­ми де­фек­та­ми, свя­зан­ны­ми с на­ру­ше­ния­ми вса­сы­ва­ния В. в ки­шеч­ни­ке, пре­вра­ще­ний про­ви­та­ми­нов в ак­тив­ные фор­мы В., а так­же с на­ру­ше­ния­ми син­те­за ко­фер­мен­тов или со­от­вет­ст­вую­щих им фер­мен­тов. О при­зна­ках ви­та­мин­ной не­до­с­та­точ­но­сти в ор­га­низ­ме см. в таб­ли­це.

 Источники и функции основных витаминов, необходимых человеку; рекомендуемая суточная норма

                                                                            их потребления

* Международные единицы; 1 ME соответствует антирахитической активности 0,025 мкг эрго- или холекальциферола.

Получение витаминов и их использование

Важ­ная роль В. в пи­та­нии че­лове­ка и жи­вот­ных сти­му­ли­ро­ва­ла раз­ви­тие ви­та­мин­ной пром-сти. В. по­лу­ча­ют хи­мич. и мик­ро­био­ло­гич. син­те­зом, а так­же из при­род­ных ис­точ­ни­ков. Их до­бав­ля­ют в про­дук­ты пи­та­ния и кор­ма для про­фи­лак­ти­ки и ле­че­ния ви­та­мин­ной не­дос­та­точ­но­сти че­ло­ве­ка и жи­вот­ных (см. Ви­та­ми­но­те­ра­пия). В. обо­га­ща­ют пи­та­тель­ные сре­ды при куль­ти­ви­ро­ва­нии изо­ли­ро­ван­ных тка­ней рас­те­ний, мик­ро­ор­га­низ­мов.