Витамины: классификация, функции и источники¶

Витамины — группа низкомолекулярных органических соединений разнообразной химической природы, необходимых в малых количествах для нормального обмена веществ и жизнедеятельности живых организмов. Большинство витаминов не синтезируется в организме человека и животных в достаточном количестве и должно поступать с пищей. Исключения составляют витамин D, образующийся в коже под действием ультрафиолетового излучения, и ряд витаминов, синтезируемых кишечной микрофлорой. Отсутствие или недостаток витаминов вызывает гиповитаминозы и авитаминозы, а избыточное поступление некоторых из них — гипервитаминозы.

¶История открытия

Представление о существовании веществ, необходимых в ничтожных количествах, сложилось в конце XIX — начале XX века. Русский врач Николай Лунин в 1880 году показал, что мыши, получавшие искусственную смесь из очищенных белков, жиров, углеводов и минеральных солей, погибали, тогда как животные на натуральном молоке выживали. В 1897 году голландский врач Христиан Эйкман обнаружил, что заболевание бери-бери, распространённое среди населения, питавшегося полированным рисом, излечивается добавлением в пищу рисовых отрубей.

Термин «витамин» предложил в 1912 году польский биохимик Казимир Функ, выделивший из отрубей вещество, предотвращающее бери-бери, и назвавший его «витамином» (от латинского vita — жизнь и amine — амин). Позднее выяснилось, что не все такие вещества содержат аминогруппу, однако название закрепилось. За исследования витаминов удостоены Нобелевских премий Эйкман, Фредерик Хопкинс, Альберт Сент-Дьёрди, Хендрик Дам и Эдуард Дойзи.

¶Классификация

По растворимости витамины делят на две группы.

Жирорастворимые — A, D, E, K. Они накапливаются в жировой ткани и печени, что позволяет организму создавать запасы, но одновременно повышает риск гипервитаминоза при передозировке.

Водорастворимые — группа B (B1, B2, B3, B5, B6, B7, B9, B12), а также C. Они не запасаются в значительных количествах и выводятся с мочой, поэтому требуют регулярного поступления. Исключение составляет B12, депонирующийся в печени.

Существует также классификация по химической природе: витамины — производные аминокислот, жирных кислот, стероидов, изопреноидов. Ряд соединений называют витаминоподобными веществами (холин, инозит, липоевая кислота, карнитин, биофлавоноиды), поскольку их дефицит не вызывает классических авитаминозов.

¶Основные витамины и их функции

¶Авитаминозы и гиповитаминозы

Классические авитаминозы связаны с полным отсутствием витамина в рационе. Цинга, вызываемая дефицитом витамина C, была массовым заболеванием среди моряков и осаждённых городов; её лечебные свойства цитрусовых описал ещё Джеймс Линд в 1747 году. Бери-бери связана с недостатком тиамина при питании очищенным рисом. Рахит, распространённый в северных широтах с недостатком солнечного света, вызывается дефицитом витамина D. Пернициозная анемия обусловлена нарушением всасывания B12 из-за отсутствия внутреннего фактора Касла.

Гиповитаминозы проявляются стёртой симптоматикой: повышенной утомляемостью, снижением иммунитета, ухудшением состояния кожи и волос. Причинами могут быть однообразное питание, нарушение всасывания при заболеваниях желудочно-кишечного тракта, повышенная потребность при беременности, росте, тяжёлых нагрузках.

¶Гипервитаминозы

Передозировка жирорастворимых витаминов опасна. Избыток витамина A вызывает головные боли, поражение печени, тератогенные эффекты; витамина D — гиперкальциемию, кальцификацию тканей, нарушение работы почек. Водорастворимые витамины менее токсичны, но длительный приём больших доз B6 приводит к периферической нейропатии, а витамина C — к камнеобразованию в почках.

¶Применение и нормы потребления

Витамины применяются в профилактике и лечении гиповитаминозов, при несбалансированном питании, в период беременности и лактации, при интенсивных физических нагрузках, в послеоперационном периоде. Суточные нормы потребления устанавливаются национальными органами здравоохранения и различаются в зависимости от пола, возраста и физиологического состояния. Витаминные препараты выпускаются в виде монопрепаратов и поливитаминных комплексов; жирорастворимые формы обычно принимают с пищей, содержащей жиры, для лучшего усвоения.

Пищевые продукты служат предпочтительным источником витаминов, поскольку содержат сопутствующие вещества, улучшающие их усвоение. Кулинарная обработка разрушает часть витаминов: аскорбиновая кислота теряется при нагревании и контакте с кислородом, тиамин разрушается в щелочной среде, витамин A устойчив к нагреванию, но окисляется на свету.

¶Значение в биологии и медицине

Витамины выполняют роль коферментов — низкомолекулярных компонентов ферментов, участвующих в переносе химических групп и электронов. Так, производные витаминов группы B входят в состав коферментов углеводного и аминокислотного обмена, витамин K участвует в карбоксилировании факторов свёртывания крови, витамин A образует зрительный пигмент родопсин. Открытие витаминов заложило основы нутрициологии и позволило ликвидировать ряд массовых заболеваний, связанных с дефицитным питанием.