Витамины: классификация и функции¶

Витамины — группа низкомолекулярных органических соединений разнообразной химической природы, необходимых для нормального функционирования организма в малых количествах и не синтезируемых (полностью или частично) самим организмом. Они не являются источником энергии и не выполняют роль строительного материала, но участвуют в регуляции обмена веществ, выступая коферментами или предшественниками коферментов. Термин происходит от латинского vita — «жизнь» и химического обозначения аминов, поскольку первые открытые вещества этого класса относились к аминам.

¶История открытия

Представление о существовании особых веществ, недостаток которых вызывает болезни, сформировалось на рубеже XIX–XX веков. Предпосылкой послужило наблюдение, что животные, питавшиеся очищенной пищей (белки, жиры, углеводы, соли), заболевали, тогда как добавление натуральных продуктов их излечивало.

• 1880 год — российский врач Николай Лунин показал, что мыши гибнут на искусственной диете из очищенных компонентов.
• 1897 год — голландский врач Христиан Эйкман обнаружил, что заболевание бери-бери связано с питанием полированным рисом.
• 1912 год — польский биохимик Казимир Функ выделил из рисовых отрубей вещество, излечивающее бери-бери, и предложил термин «витамин».
• В 1920–1940-х годах были установлены структуры и синтезированы большинство известных витаминов; за соответствующие работы присуждены несколько Нобелевских премий.

¶Классификация

По растворимости витамины делят на две большие группы, что определяет их поведение в организме, способность накапливаться и пути выведения.

Отдельно выделяют витаминоподобные вещества — соединения, обладающие частичными свойствами витаминов, но синтезируемые организмом в достаточном объёме или не являющиеся строго незаменимыми: холин, инозит, липоевая кислота, карнитин, биофлавоноиды.

¶Основные витамины и их функции

¶Жирорастворимые

• Витамин A (ретинол) — необходим для зрения (синтез зрительного пигмента родопсина), роста, состояния кожи и слизистых, поддержки иммунитета. Содержится в печени, рыбьем жире, моркови, тыкве.
• Витамин D (кальциферол) — регулирует обмен кальция и фосфора, обеспечивает минерализацию костей. Образуется в коже под действием ультрафиолета; содержится в жирной рыбе, яичном желтке.
• Витамин E (токоферол) — антиоксидант, защищает мембраны клеток от окисления. Источники — растительные масла, орехи, семена.
• Витамин K (филлохинон) — участвует в свёртывании крови и метаболизме костной ткани. Содержится в зелёных листовых овощах.

¶Водорастворимые

• Витамин C (аскорбиновая кислота) — участвует в синтезе коллагена, антиоксидант, повышает усвоение железа. При недостатке развивается цинга. Источники — шиповник, чёрная смородина, цитрусовые, перец.
• Витамин B1 (тиамин) — кофермент в реакциях углеводного обмена; недостаток вызывает бери-бери.
• Витамин B2 (рибофлавин) — участвует в окислительно-восстановительных реакциях.
• Витамин B3 (PP, ниацин) — компонент ферментов энергетического обмена; при дефиците возникает пеллагра.
• Витамин B6 (пиридоксин) — участвует в обмене аминокислот и синтезе нейромедиаторов.
• Витамин B9 (фолиевая кислота) — необходим для синтеза нуклеиновых кислот и деления клеток, особенно важен при беременности.
• Витамин B12 (кобаламин) — участвует в кроветворении и работе нервной системы; содержится преимущественно в продуктах животного происхождения.
• Витамин H (биотин) — кофермент в реакциях карбоксилирования.

¶Авитаминоз, гиповитаминоз и гипервитаминоз

Нарушения витаминного статуса классифицируют по степени и знаку отклонения.

• Авитаминоз — полное отсутствие витамина, приводящее к тяжёлым заболеваниям: цинга (C), бери-бери (B1), рахит (D), пеллагра (PP).
• Гиповитаминоз — недостаточное поступление; проявляется утомляемостью, снижением иммунитета, изменениями кожи и слизистых.
• Гипервитаминоз — избыточное накопление, характерное прежде всего для жирорастворимых витаминов; может вызывать токсические эффекты (например, поражение печени при избытке A, гиперкальциемия при избытке D).

Причинами дефицита служат однообразное питание, нарушение всасывания в желудочно-кишечном тракте, повышенная потребность (беременность, рост, нагрузки), а также приём некоторых лекарств.

¶Потребность и источники

Суточная потребность измеряется в миллиграммах или микрограммах и зависит от возраста, пола, физиологического состояния и нагрузок. Основной источник — разнообразное питание: овощи, фрукты, злаки, мясо, рыба, молочные продукты, растительные масла. При невозможности обеспечить потребность за счёт рациона применяют витаминные препараты и обогащённые продукты. Дозировки устанавливаются нормами физиологических потребностей, принятыми в разных странах.

¶Синтез и применение

Большинство витаминов получают промышленным химическим синтезом, часть — микробиологическим (например, B2, B12) или выделяют из природного сырья. Витамины применяют в медицине для профилактики и лечения гиповитаминозов, в пищевой промышленности для обогащения продуктов, в животноводстве и косметологии. Поливитаминные комплексы сочетают несколько компонентов с учётом их совместимости и стабильности.

¶Значение

Витамины обеспечивают протекание ключевых биохимических реакций, поддерживают иммунитет, рост, репродукцию и работу нервной системы. Их изучение заложило основы науки о питании — нутрициологии — и позволило ликвидировать ряд массовых заболеваний, связанных с дефицитом. Сбалансированный рацион остаётся основным способом поддержания нормального витаминного статуса.