Витамины: классификация и роль в организме¶

Витамины — группа низкомолекулярных органических соединений разнообразной химической природы, которые не синтезируются (или синтезируются в недостаточном количестве) организмом человека и животных, но необходимы для нормального обмена веществ, роста, развития и поддержания жизнедеятельности. Они не являются источником энергии и не выполняют роль строительного материала, однако участвуют в регуляции биохимических процессов, чаще всего в качестве коферментов — помощников ферментов.

¶Общие сведения

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

Основные признаки витаминов:

• требуются организму в очень малых количествах (миллиграммы или микрограммы в сутки);
• не образуются в достаточном количестве в самом организме (исключения — витамины D и K, частично синтезируемые в коже и кишечнике);
• не служат пластическим материалом или источником калорий;
• при их отсутствии или недостатке развиваются специфические нарушения обмена веществ.

¶История открытия

Представление о том, что пища содержит не только белки, жиры, углеводы и минеральные соли, но и особые «дополнительные» вещества, сформировалось на рубеже XIX–XX веков. Предпосылкой послужило изучение болезней, связанных с однообразным питанием: цинги, бери-бери, рахита, пеллагры.

В 1880 году русский врач Николай Лунин в опытах на животных показал, что искусственная смесь из очищенных питательных веществ не поддерживает жизнь. В 1897 году голландский врач Христиан Эйкман установил связь между питанием полированным рисом и заболеванием бери-бери. В 1912 году польский биохимик Казимир Функ выделил из рисовых отрубей вещество, излечивающее это заболевание, и предложил сам термин «витамин».

За открытие и изучение витаминов присуждено несколько Нобелевских премий: по физиологии или медицине (Эйкман, Фредерик Хопкинс, Альберт Сент-Дьёрди, Хенрик Дам, Эдуард Дойзи) и по химии (Пауль Каррер, Вальтер Хоуорс, Ричард Кун).

¶Классификация

По растворимости витамины делят на две большие группы.

¶Жирорастворимые

Жирорастворимые витамины способны накапливаться в тканях (прежде всего в печени и жировой ткани), поэтому их передозировка опаснее, чем недостаток водорастворимых.

¶Водорастворимые

Водорастворимые витамины не запасаются в организме в значительных количествах и выводятся с мочой, поэтому их поступление должно быть регулярным.

Отдельно выделяют витаминоподобные вещества (например, липоевая кислота, карнитин, инозит, холин), которые обладают отдельными свойствами витаминов, но не отвечают всем критериям этого класса.

¶Роль в обмене веществ

Большинство витаминов входит в состав коферментов — сложных молекул, необходимых для работы ферментов. Так, витамины группы B участвуют в реакциях переноса электронов и химических групп, обеспечивая энергетический обмен, синтез нуклеиновых кислот и белков. Витамин C служит кофактором в реакциях гидроксилирования, в том числе при синтезе коллагена. Витамин A в форме ретиналя входит в состав зрительного пигмента родопсина. Витамин K необходим для синтеза факторов свёртывания крови.

¶Гиповитаминоз, авитаминоз и гипервитаминоз

• Авитаминоз — полное отсутствие витамина, приводящее к тяжёлым заболеваниям (цинга при дефиците витамина C, рахит при дефиците витамина D, бери-бери при дефиците B1, пеллагра при дефиците PP).
• Гиповитаминоз — частичная недостаточность, проявляющаяся утомляемостью, снижением иммунитета, нарушениями кожи и слизистых.
• Гипервитаминоз — избыточное поступление витамина, чаще всего жирорастворимого; может вызывать токсические эффекты (например, поражение печени при избытке витамина A).

¶Источники и потребность

Основные источники витаминов — растительная и животная пища. Витамин C содержится в свежих овощах, фруктах, ягодах; витамины группы B — в злаках, мясе, печени, молочных продуктах; витамин A — в печени, рыбьем жире, моркови (в виде провитамина бета-каротина); витамин D образуется в коже под действием ультрафиолетового излучения.

Суточная потребность индивидуальна и зависит от возраста, пола, физической нагрузки, состояния здоровья и климата. Она выражается в миллиграммах или микрограммах, а для витамина A и некоторых других — также в международных единицах (МЕ).

¶Применение

Витамины применяют в медицине для профилактики и лечения гиповитаминозов, при несбалансированном питании, в период беременности, при повышенных нагрузках и ряде заболеваний. Выпускаются монопрепараты и поливитаминные комплексы. Обогащение продуктов питания витаминами (фортификация) практикуется во многих странах как мера профилактики дефицитных состояний.

Следует учитывать, что бесконтрольный приём высоких доз витаминов небезопасен и не заменяет полноценного питания.

¶Интересные факты

• Витамин B12 — единственный витамин, содержащий в молекуле атом металла (кобальт).
• Витамин C был впервые выделен в 1928 году Альбертом Сент-Дьёрди, а его структура установлена в 1933 году.
• Некоторые животные, например большинство млекопитающих, синтезируют витамин C самостоятельно; человек и морские свинки утратили эту способность в ходе эволюции.