Витамины: классификация, функции и источники¶

Витамины — группа низкомолекулярных органических соединений разнообразной химической природы, необходимых организму в малых количествах для нормального обмена веществ, роста и поддержания жизнедеятельности. Они не выполняют роль источника энергии и не служат строительным материалом, но участвуют в регуляции биохимических процессов, чаще всего в качестве коферментов — помощников ферментов. Характерная особенность витаминов — невозможность их синтеза в достаточных количествах самим организмом (у человека и многих животных), из-за чего они должны поступать с пищей или в виде добавок.

¶Общее понятие

Термин «витамин» происходит от латинского vita — «жизнь» и химического обозначения аминов, поскольку первые открытые вещества этого класса содержали аминогруппу. Позднее выяснилось, что большинство витаминов к аминам не относится, однако название закрепилось.

Витамины отличаются от других пищевых веществ тремя признаками:

• они не синтезируются в организме человека в нужном объёме (исключения — витамин D и частично витамины группы B, синтезируемые микрофлорой кишечника);
• требуются в очень малых количествах — от микрограммов до миллиграммов в сутки;
• не являются пластическим материалом и источником калорий.

Недостаток витаминов приводит к гиповитаминозу, полное отсутствие — к авитаминозу, а избыточное поступление — к гипервитаминозу.

¶История открытия

Представление о существовании особых веществ, необходимых для здоровья, сложилось на рубеже XIX–XX веков. Предпосылкой стали наблюдения над болезнями, не связанными с инфекцией: цингой у моряков, бери-бери в странах, где питались преимущественно полированным рисом, рахитом у детей.

• В 1880 году российский врач Николай Лунин показал, что мыши, питавшиеся искусственной смесью из очищенных белков, жиров, углеводов и солей, погибают, тогда как на натуральном молоке выживают.
• В 1897 году голландский врач Христиан Эйкман установил связь бери-бери с употреблением очищенного риса.
• В 1912 году польский биохимик Казимир Функ выделил из рисовых отрубей вещество, излечивающее бери-бери, и предложил термин «витамин».
• В 1929 году Эйкман и Фредерик Хопкинс получили Нобелевскую премию по физиологии и медицине за открытие витаминов.

К середине XX века были установлены структуры основных витаминов и разработаны методы их промышленного синтеза.

¶Классификация

По растворимости витамины делят на две большие группы.

¶Жирорастворимые

Растворяются в жирах и жироподобных веществах, способны накапливаться в тканях организма (прежде всего в печени и жировой ткани), что делает возможным их токсическое действие при передозировке.

¶Водорастворимые

Не накапливаются в организме (за исключением витамина B12), их излишки выводятся с мочой, поэтому токсичность для них менее характерна, но требуется регулярное поступление.

Отдельно выделяют витаминоподобные соединения (например, холин, инозит, липоевая кислота, карнитин), которые близки к витаминам по действию, но синтезируются организмом в достаточных количествах.

¶Функции в организме

Большинство витаминов работает как коферменты — низкомолекулярные компоненты, без которых фермент не может выполнять каталитическую функцию. Основные направления действия:

• участие в энергетическом обмене (витамины группы B);
• синтез и поддержание структуры соединительной ткани (витамин C);
• регуляция свёртывания крови (витамин K);
• обеспечение зрительного процесса (витамин A, в составе зрительного пигмента родопсина);
• антиоксидантная защита мембран клеток (витамины E, C);
• регуляция минерального обмена и костеобразования (витамин D).

¶Источники и потребность

Основные источники витаминов — растительная и животная пища. Витамин C содержится в свежих овощах, фруктах, ягодах; витамины группы B — в зерновых, бобовых, мясе, печени; витамин A — в печени, сливочном масле, моркови (в виде провитамина бета-каротина); витамин D образуется в коже под действием ультрафиолета и поступает с рыбой и яйцами.

Суточная потребность индивидуальна и зависит от возраста, пола, физической нагрузки, состояния здоровья и климата. Ориентировочные нормы устанавливаются национальными органами здравоохранения; в России действуют методические рекомендации по нормам физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах.

¶Недостаточность и избыток

Причины гиповитаминоза:

• однообразное или несбалансированное питание;
• повышенная потребность (беременность, рост, интенсивные нагрузки, болезни);
• нарушение всасывания в желудочно-кишечном тракте;
• длительное хранение и кулинарная обработка продуктов, разрушающая часть витаминов.

Классические авитаминозы — цинга (недостаток витамина C), рахит (витамин D), бери-бери (B1), пеллагра (PP), злокачественная анемия (B12).

Гипервитаминоз возможен преимущественно для жирорастворимых витаминов при приёме высоких доз препаратов. Наиболее опасны передозировки витаминов A и D, вызывающие поражение печени, костей и почек.

¶Применение

Витаминные препараты применяют для профилактики и лечения гиповитаминозов, при несбалансированном питании, в периоды повышенной потребности. Поливитаминные комплексы содержат комбинации витаминов и минералов. Отдельное направление — обогащение продуктов массового потребления (муки, молока, соли, напитков) витаминами для профилактики дефицитов в популяции.

Следует учитывать, что бесконтрольный приём высоких доз витаминов не улучшает здоровье и может быть вреден; при ряде состояний требуется назначение врача.