Сегодня многие даже не задаются вопросом, а кто открыл витамины, кажется что люди знали о них всегда, однако это не так. Впервые доказал наличие новых веществ обнаружил русский ученый, но полноценная эпоха открытия витаминов а началась лишь 30 лет спустя.

Многим думается, будто витамины были известны давно, но это не достоверно, лишь в конце 19 века было сделано открытие и признание наличия каких-то нутриентов которые присутствуют в пище. До этого периода имело место определение будто вся еда сформирована из белка, жиров, разных минералов, сахара и солей. Открытие витаминов удалось русскому доктору Н.И.Лунину, в согласии с имеющейся догматикой доктор сделал некую смесь, по его мнению из ингредиентов которые входят в молоко, в нее вошли (жиры, соль, казеин, сахар), и приступил прикармливать субстанцией мышек. Погодя некоторое время подопытные начали умирать, иная же команда, евшая есстественный продукт (молоко) чувствовала себя прекрасно. На это испытание Лунина подтолкнул следующий случай, что моряки, получавшие пищу из жира и белков, сахара, заболевал различными болезнями (cinga и пр.).
Кстати признаную известную награду имени Нобеля, за изучение витаминов получил вовсе не отечественный химик, а англичанин Ф.Г.Хопкинс и европеец Х.Эйкман в 1929 году. Было доказано что питание включает что-то неизвестное, крайне нужное для организма, само название "витамины http://www.factor4life.ru/vitaminyi-now-foods " нарек ученый из Польши Казимир Funk, произошло это через 31 год после обнаружения такой группы микроэлементов т.е. в 1911 году, кроме этой чести ученый из Польши смог экстрагировать vitamin В1 в качестве кристаллов, источником для опыта Функу послужила шелуха неочищенного риса.
Именно с данного момента запустилась эра непрерывного открытия всяких витаминов и их подгрупп, на сегодняшний день создана действующая таблица с названиями витаминов (утверждена в 1956 г.), к сведению все имена утверждались по буквенному порядку, т.е. в начале обнаруженный витамин был назван Витамин А (http://www.factor4life.ru/beta-karotin-90-kaps.) , затем vitamin В и так далее.
Существующие витамины делят на две большие категории растворимые в жирах, и растворимые в воде, но современные достижения очень поколебали подобную парадигму, изучены формы витаминов которые растворяются и в водной среде и в жирах. Продвинутая наука о здоровье совершенно точно определила взаимосвязь большинства недугов от недополучения, или перенасыщености некоторых витаминов, все дело часто в той пище которую едят люди, которая может быть лишена каких либо жизненно незаменимых витаминов, либо перенасыщена. Например, малое содержание в еде vitamin С провоцирует цингу, а в начале двадцатог века решили проблему национального масштаба в Japan и Korea, а также некоторых стран Indonesia, где население повально начинали болеть недугом бери-бери, с помощью тривиального пополнения нехватки витамина В1. Ключевую роль и незаменимость витаминов в обыденной жизни невозможно переоценить, подавляющее большинство витаминов не синтезируется внутри тела, именно по этой причине надо создать регулярное обеспечение их с продуктами и витаминно-минеральными комплексами, очень желательно растительными.

Витамины.

Вопросы:

1.История развития учения о витаминах 1

2.Роль витаминов в жизнедеятельности растений, человека и животных 3

3.Классификация и номенклатура витаминов 6

4.Характеристика важнейших витаминов 7

4.1Водорастворимые витамины. 7

4.1.1Витамин В1 7

4.1.2Витамин В2 (рибофлавин). 7

4.1.3Витамин РР 8

4.1.4Витамин В6 9

4.1.5Витамин Вс 9

4.1.6Витамин В3 10

4.1.7Витамин В12 10

4.1.8Витамин С 11

4.1.9Витамин Р 11

4.1.10Инозит. 12

4.1.11Биотин (Н) 12

4.2Жирорастворимые витамины. 13

4.2.1Витамин А 13

4.2.2Витамин Д 14

4.2.3Витамин Е 14

4.2.4Витамин К 15

4.3Витаминоподобные вещества. 16

4.3.1Парааминобензойная (ПАБК). 16

4.3.2S-метилметионин (U). 16

4.3.3Витамин F 17

4.3.4Витамин N 17

4.3.5Витамин В13 18

4.3.6Витамин В15 18

5.Получение лекарственных препаратов витаминов 18

6.Антивитамины 19

Дополнительная литература:

Витамины. Под ред. Смирнова. -М.1964.

Обербайль К. Витамины целители. /Пер. с нем. С. Барича. И. Лившиц. Спутники нашего здоровья./ - Мн.: Парадокс, 1997. - 448 с.

Шаров Н.П. Витамины и их значение. 1989.

Карл Лоу. Все о витаминах. М. 1995.

Петровский К.С. и др. витамины круглый год. 1986.

Матусис И.И. Витамины и антивитамины. 1975.

Владиславский О твоем питании человек. М. 1990.

Витамины - низкомолекулярные органические соединения различной химической природы, которые необходимы живым организмам в небольших количествах, являются незаменимыми компонентами пищи или корма, обеспечивают нормальное протекание биохимических и физиологических процессов путем участия в регуляции метаблизма .

Витамины не включаются в структуру тканей и не являются энергетическими веществами - этим объясняется низкая потребность в них. Несмотря на это они оказывают существенное воздействие на белковый, углеводный, липидный, минеральный обмен, улучшают использование всех питательных веществ, состояние здоровья человека и животных, способствуют повышению их продуктивности.

1. История развития учения о витаминах

1490 г. Во время путешествия Васко де Гамо из Португалии в Индию из команды моряков 160 человек выжило 60, 100 убила цинга.

1519-1522 г. путешествие Магелана. Из 265 человек 248 погибли от цинги.

1535 г. Мак Кортье узнал от американских индейцев, что цингу можно излечить чаем из коры и иголок хвойных деревьев. Американская сосна, из хвои которой готовили отвар, считалось деревом жизни.

1741 г. Витус Беринг погиб от цинги при покарении Севера.

1914 г. Г.Я.Седов погиб по тойже причине.

В XVI веке настои и отвары трав на Руси использовали как противо цинговое средство. В XVII веке знали о лечебных свойствах шиповника. В борьбе с куриной слепотой использовали печень белого медведя и рибий жир.

Петр I требовал сбора трав для моряков.

1753 г. Джеймс Линд (шотл. врач) написал "Трактат о цинге". Изучал причину заболевания. 20 больным давал сидор, разбавленную серную кислоту, морскую воду, уксус, лекарства, а двоим апельсины и лимоны (последние выздоровели).

В XVIII ст. европейцы поняли, что цингой можно бороться диетой. В начале ХХ в. сотни тысяч жителей Египта, Румынии, Италии, юж.США болели пилагрой. До 90% детей рабочих окраин Вены, Лондона, Нью-Иорка, Москвы страдали рахитом.

60-70 г. ХIII ст. Джеймс Кук при длительном путешествии из Англии в Акианию загружал трюмы свежими продуктами и квашеной капустой. Не только не болели простудой, но и цингой. Имели характер массовых эпидемий.

1795 г. Адмиралтейство Англии обязало капитанов давать морякам липовый сок.

1872 г. плавание 272 дня, 276 членов экипажа, 169 заболели Бери-Бери, 25 умерло.

18 сентября 1880 г . 26 летний врач Николай Иванович Лунин на заседании медицинского Совета г.Юрьева защищал диссертацию "О значении неорганических солей для питания животных ". Использовал для кормления мышей диету составленную из козеина, молочного сахара. жира, очищенную от минеральных веществ - погибали через 11-21 день; при добавлении смеси минеральных веществ погибали через 20-30 дней. Вывод: "Из этого следует, что в молоке, помимо козеина, жира, молочного сахара. солей содержатся еще другие вещества незаменимые для питания".

Через 17 лет (1897 г .)были опубликованы работы Кристиана Эйкмана (голландский военный врач работавший в 1890-1899гг. в госпитале на острове Ява). Кормил кур из кухни госпиталя, появлялось похожее на Бери-бери заболевание. Выдвигал теории болезни: 1-я - инфекционная: заразил кур выделениями больных остались здоровыми; 2-й опыт: кормил полированным рисом; 3-й опыт: к рису добавлял отруби.

1911 г . Казимир Функ (польский биохимик) при проверке опытов Эйкмана (предполагал недостаток белков) выделил из рисовых отрубей кристаллический препарат, излечивающий голубей от бери-бери. Назвал его vitamin . В 1914 написал книгу "Витамины ", где впервые дал понятие о авитаминозе .

Гопкинс (анг. биохимик) проводил опыты как и Лунин, предположил, что эти вещества следует отнести к катализаторам.

1922 г. Гопкинс и Эйкман были удостоены Нобелевской премии за исследования в области ферментологии.

1918 г. открыт витамин D.

В 20 х годах открыты витамины E, В ­­12 , С. Позже в 50-х открыты липоевая, пангамовая, витамин U. (Матусис, 1975). Т.о. только в ХХ в. благодаря изучению витаминов была выяснена причина таких болезней как цинга, полиневрит, рахит, пеллагра, куриная слепота, и др.

История открытия витаминов группы B

В 1912 году, Казимиром Функом, ученым из Польши, был открыт витамин B, предотвращающий многие болезни. Со временем ученые установили - витамин B не является отдельным соединением, это комплекс азотистых веществ, в составе молекул которых присутствует азот. Так появились витамины группы B - от витамина B1 до B20. Многие витамины из группы B, были открыты учеными-химиками одновременно – из-за этого, одно и то же вещество получило два названия.

• фолиевая кислота (витамины Вс и В9)
• биотин (витамины В7 и Н)
• кислота оротовая и витамин B13 - идентичные вещества
• аминокислоты L-карнитина совпадают с формулой витамина В11
• кислота́ никоти́новая (витамины PP и B3)
• пангамовая кислота названа витамином В15, но витамином не является

Перечень витаминов группы B

Нехватка этих веществ, которые принимают участие в передаче в мозг нервных импульсов, влияет на психическое здоровье человека и на его состоянии нервной системы. Деятельность иммунной системы, процесс размножения и роста клеток, зависит от наличия всех видов витаминов B, они выполняют первостепенные по важности функции в организме и задействованы во всем механизме обмена веществ. Воздействие всех витаминов группы B одновременно, намного эффективней, чем работа каждого витамина из этой группы по отдельности, поэтому, обычно назначают комплекс препаратов витаминов группы B.

B1 (тиамин)

• Тиамин, это витамин «бодрости духа» – участвует в преобразовании углеводов в жиры и превращает их в носители энергии, стимулирует аппетит, поддерживает нормальную работу пищеварительных функций, сердечно-сосудистую и нервную систему. Дефицит тиамина в организме приводит к расстройству пищеварения и памяти, появляются запоры, усталость, тошнота, раздражительность, ухудшается сон, приводит к болезни «бери-бери».

B2 (рибофлавин)

• B2 (рибофлавин), витамин «двигатель жизни» - участвует активно в синтезе АТФ (кислота-АТФ аденозинтрифосфорная), он входит в окислительно-восстановительный состав ферментов. Задействован рибофлавин в процессе восстановления, формирования и росте тканей, в работе клеток, клеточном дыхании, влияет положительно на состояние печени, нервной системы, слизистых оболочек. Восприятие света, цвета, остроту зрения повышает, защищает от УФ-лучей сетчатку глаз и адаптацию к темноте ускоряет, в хорошем состоянии поддерживает кожу, волосы и ногти. Недостаток рибофлавина, витамина B2, проявляется трещинами вертикальными в уголках рта (стоматит ангулярный), глосситом (покраснение и отёк языка), на веках, крыльях носа, ушах и складке носогубной - себорейный дерматит (воспалительное хроническое заболевание). Причина – малое количество употребляемых продуктов содержащих витамин B2.

В3 (никотиновая кислота, или PP витамин)

• Никотиновая кислота, PP витамин или просто B3 - «витамин спокойствия», поддерживает здоровое состояние ротовой полости, кишечника, слизистую оболочку и кожу, участвует напрямую в биосинтезе гормонов, в реакциях окислительных, из сахара и жира вырабатывает жизненную энергию, в крови понижает уровень холестерина, защищает от атеросклероза, считается лекарственным средством. При дефиците этого витамина проявляется сонливость, расстройства пищеварения, апатия, уменьшаются рефлексы, потеря веса, возможен дерматит (воспаление кожи).

B5 (пантотенат, пантотеновая кислота)

• B5 или пантотеновая кислота - «повсеместный витамин» содержится во многих продуктах, необходим для участия в обмене углеводов, жиров, аминокислот, гистамина (биологически активное вещество), гемоглобина (красные кровяные тельца, железосодержащий белок), синтезе гормонов коры надпочечников (внутренней секреции железы), образовании витамина D, ацетилхолина (нейромедиатор осуществляет нервно-мышечную передачу), регулирует функцию двигательную и нервной системы. Недостаток пантотената в организме приводит к усталости и депрессии, головокружению, бессоннице, язве двенадцатиперстной кишки, тошноте, судорогам, покраснению кожи стоп, головным и мышечным болям.

B6 (пиридоксаль, пиридоксин и пиридоксамин)

• B6 (пиридоксамин) - «витамин-антидепрессант», участие принимает в синтезе нейромедиаторов (активные биологически химические вещества) и в обмене белков, жиров, аминокислот. Витамин B6 необходим для нашей центральной нервной системы – для ее нормальной работы, поможет избавиться от онемения рук, судорог мышц икроножных и мышечных спазмов. Гиповитаминоз B6 приведет к слабости, раздражительности, неустойчивости психики, и к различным нервным расстройствам. Возможно и к преждевременному выпадению волос, болям в животе, кожным заболеваниям (и их проявлению), онемению и покалыванию конечностей. Встречается гиповитаминоз B6 очень редко.

B7 (витамин Н, биотин)

• Витамин Н или биотин, называют «витамином красоты». Он важен для здоровья ногтей, волос и кожи. Включается в состав ферментов (энзи́мы, вещества белковой природы), регулирующих жировой и белковый обмен, обладает большой активностью и усваивается в верхней части тонкого кишечника, участвует в синтезе глюкокиназы (фермент регулирующий обмен сахаров), необходим для поддержания нервной системы. При гиповитаминозе – гладкий бледный язык, гипотония (тонус сосудов понижается, давление становится низким), анемия, снижение и потеря аппетита, появляется сонливость, тошнота, поражения и сухость кожи, депрессия, уровень холестерина и сахара в крови - высокий.

B9 (витамин Вс и фолиевая кислота)

B12 (цианокобаламин)

• Цианокобаламин или «красный витамин» - важен для здоровья кровеносной и нервной систем и печени. Участвует в белковом, жировом, углеводном и обмене, содержание холестерина в крови снижает и функционирует мужскую половую систему. Нехватка этого витамина вызывает склероз (провалы в памяти), депрессию, нарушается кроветворение (образование, созревание и развитие клеток крови).

Каждый витамин из группы B важен для организма, в рацион нашего питания должен быть включен набор продуктов, которые богаты витаминами группы B, вот основные:

1. Яйца с желтками.
2. Мясные продукты (особенно почки, печень).
3. Рыбу (лучше морскую, печень трески).
4. Хлеб грубого помола (с отрубями желательно).
5. Молочные продукты и молоко.
6. Капусту, овощи листовые зелёные, морковь.
7. Орехи.
8. Бананы, фрукты цитрусовые.

Витамины группы B относятся к группе водорастворимых витаминов (растворяются в воде), их особенность - не накапливаться в тканях (поступают в кровь сразу из пищи) и выводятся они достаточно быстро из организма. Это позволяет избежать гипервитаминоза, но и запас восполнять приходится чаще.

На заметку!

Что мешает усвоению витаминов группы B:

• Антибиотики – разрушают

• Аспирин – уменьшает содержание

• Средства снотворные - затрудняют усвоение B12

• Кофеин (более трех чашек кофе в день) – убивает

• Алкоголь - вымывает из организма

Вконтакте

Ко второй половине 19 века было выяснено, что пищевая ценность продуктов питания определяется содержанием в них в основном следующих веществ: белков, жиров, углеводов, минеральных солей и воды. Считалось общепризнанным, что если в пищу человека входят в определенных колличествах все эти питательные вещества, то она полностью отвечает биологическим потребностям организма. Это мнение прочно укоренилось в науке и поддерживалось такими авторитетными физиологами того времени, как Петтенкофер, Фойт и Рубнер.

Однако практика далеко не всегда подтверждала правильность укоренившихся представлений о биологической полноценности пищи. Практический опыт врачей и клинические наблюдения издавна с несомненностью указывали на существование ряда специфических заболеваний, непосредственно связанных с дефектами питания, хотя последнее полностью отвечало указанным выше требованиям. Об этом свидетельствовал также многовековой практический опыт участников длительных путешествий. Настоящим бичом для мореплавателей долгое время была цинга;от нее погибало моряков больше, чем, например, в сражениях или от кораблекрушений.

Так, из 160 участников известной экспедиции Васко де Гама прокладывавшей морской путь в Индию, 100 человек погибли от цинги. История морских и сухопутных путешествий давала также ряд поучительных примеров, указывавших на то, что возникновение цинги может быть предотвращено, а цинготные больные могут быть вылечены, если в их пищу вводить известное количество лимонного сока или отвара хвои. Таким образом, практический опыт ясно указывал на то, что цинга и некоторые другие болезни связанны с дефектами питания, что даже самая обильная пища сама по себе еще далеко не всегда гарантирует от подобных заболеваний и что для предупреждения и лечения таких заболеваний необходимо вводить в организм какие-то дополнительные вещества, которые содержаться не во всякой пище.

Экспериментальное обоснование и научно-теоретическое обобщение этого многовекового практического опыта впервые стали возможны благодаря открывшем новую главу в науке исследованием русского ученого Николая Ивановича Лунина, изучавшего в лаборатории Г. А. Бунге роль минеральных веществ в питании. Н. И. Лунин проводил свои опыты на мышах, содержавшихся на искусственно приготовленной пище. Эта пища состояла из смеси очищенного казеина (белок молока), жира молока, молочного сахара, солей, входящих в состав молока и воды.

Казалось, налицо были все необходимые составные части молока; между тем мыши, находившееся на такой диете, не росли, теряли в весе, переставали поедать даваемый им корми, наконец, погибали. В то же время контрольная партия мышей, получившая натуральное молоко, развивалась совершенно нормально.

На основании этих работ Н. И. Лунин в 1880 г. пришел к следующему заключению: « . . . если, как вышеупомянутые опыты учат, невозможно обеспечить жизнь белками, жирами, сахаром, солями и водой, то из этого следует, что в молоке, помимо казеина, жира, молочного сахара и солей, содержатся еще другие вещества, незаменимые для питания. Представляет большой интерес исследовать эти вещества и изучить их значение для питания". Это было важное научное открытие, опровергавшее установившееся положения в науке о питании. Результаты работ Н. И. Лунина стали оспариваться; их пытались объяснить, например, тем, что искусственно приготовленная пища, которой он в своих опытах кормил животных, была якобы невкусной. В 1890г. К. А. Сосин повторил опыты Н. И. Лунина с иным вариантом искусственной диеты и полностью подтвердил выводы Н. И. Лунина. Все же и после этого безупречный вывод не сразу получил всеобщее признание. Блестящим подтверждением правильности вывода Н. И. Лунина установлением причины болезни бери-бери, которая была особенно широко распространена в Японии и Индонезии среди населения, питавшегося главным образом полированным рисом. Врач Эйкман, работавший в тюремном госпитале на острове Ява, в 1896 году подметил, что куры, содержавшиеся во дворе госпиталя и питавшиеся обычным полированным рисом, страдали заболеванием, напоминающим бери-бери.

После перевода кур на питание неочищенным рисом болезнь проходила. Наблюдения Эйкмана, проведенные на большом числе заключенных в тюрьмах Явы, также показали, что среди людей, питавшихся очищенным рисом, бери-бери заболевал в среднем один человек из 40, тогда как в группе людей, питавшихся неочищенным рисом, ею заболевал лишь один человек из 10000.

Таким образом, стало ясно, что в оболочке риса (рисовых отрубях) содержаться какое то-то неизвестное вещество предохраняющее от заболевания бери-бери. В 1911 году польский ученый Казимир Функ выделил это вещество в кристаллическом виде (оказавшееся, как потом выяснилось, смесью витаминов); оно было, довольно устойчивым по отношению к кислотам и выдерживало, например, кипячение с 20%-ным раствором серной кислоты. В щелочных растворах активное начало, напротив, очень быстро разрушалось. По своим химическим свойствам это вещество принадлежало, к органическим соединениям и содержало аминогруппу.

Функ пришел к заключению, что бери-бери является только одной из болезней, вызываемых отсутствием каких-то особых веществ в пище. Несмотря на то, что эти особые вещества присутствуют в пище, как подчеркнул ещё Н. И. Лунин, в малых количествах, они являются жизненно необходимыми. Так как первое вещество этой группы жизненно необходимых соединений содержало, аминогруппу и обладало некоторыми свойствами аминов, Функ (1912) предложил назвать весь этот класс веществ витаминами (лат. vita - жизнь, vitamin - амин жизни). В последствии, однако, оказалось, что многие вещества этого класса не содержат аминогруппы. Тем не менее термин "витамины" настолько прочно вошел в обиход, что менять его не имело уже смысла. После выделения из пищевых продуктов вещества, предохраняющего от заболевания бери-бери, был открыт ряд других витаминов.

Большое значение в развитии учения о витаминах имели работы Гопкинса, Степпа, Мак Коллума, Мелэнби и многих других учёных. В настоящее время известно около 20 различных витаминов. Установлена и их химическая структура; это дало возможность организовать промышленное производство витаминов не только путём переработки продуктов, в которых они содержаться в готовом виде, но и искусственно, путём их химического синтеза.

КЛАССИФИКАЦИЯ ВИТАМИНОВ

В основу классификации витаминов положен принцип растворимости их в воде и жире, в связи с чем они делятся на две большие группы- водорастворимые и жирорастворимые.

Вначале витамины условно обозначали буквами латинского алфавита: A, В, С, D, Е, Р и т.д. Позже были приняты единые международные названия, отражающие химическую структуру этих веществ. Все витамины делятся на водорастворимые, жирорастворимые и витаминоподобные соединения. Применение витаминов с лечебной целью - витаминотерапия - первоначально было целиком связано с воздействием на различные формы их недостаточности. С середины XX века показаний к витаминам значительно расширился. Кроме того, витамины стали широко использовать для витаминизации пищи, а также кормов в животноводстве.

Ряд витаминов представлен не одним, а несколькими родственными соединениями. Знание химического строения витаминов позволило получать их путем химического синтеза; наряду с микробиологическим синтезом это основной способ производства витаминов в промышленных масштабах.

Существуют также вещества, близкие по строению к витаминам, так называемые провитамины, которые, поступая в организм человека, превращаются в витамины. К ним относятся каротины (провитамины А), некоторые стерины (эргостерин, 7-дегидгрохолестирин и др), превращающиеся в витамин D.

Существуют химические вещества, близкие по своему строению к витаминам, но они оказывают на организм прямо противоположное действие, в связи с чем получили название антивитаминов. К этой группе относят также вещества, связывающие или разрушающие витамины. Антивитаминами являются и некоторые лекарственные средства (антибиотики, сульфаниламиды и др.), что служит еще одним доказательством опасности самолечения, бесконтрольного употребления лекарств.

Каждая из этих групп содержит большое количество различных витаминов, которые обычно обозначают буквами латинского алфавита. Следует обратить внимание, что порядок этих букв не соответствует их обычному расположению в алфавите и не вполне отвечает исторической последовательности открытия витаминов.

То, что питание должно быть сбалансированным и разнообразным, знали не только практикующие врачи 19 века, это прекрасно понимали и раньше, когда еще ничего не было известно о химическом составе пищи. Диетологи тем временем ждали конца XIX века, когда были открыты содержащиеся в пище в мизерных количествах вещества, столь необходимые для жизни.

Ко второй половине 19 века было выяснено, что пищевая ценность продуктов питания определяется содержанием в них в основном следующих веществ: белков, жиров, углеводов, минеральных солей и воды.

Считалось общепризнанным, что если в пищу человека входят в определенных количествах все эти питательные вещества, то она полностью отвечает биологическим потребностям организма. Это мнение прочно укоренилось в науке и поддерживалось такими авторитетными физиологами того времени, как Петтенкофер, Фойт и Рубнер.

Однако практика далеко не всегда подтверждала правильность укоренившихся представлений о биологической полноценности пищи.

Практический опыт врачей и клинические наблюдения издавна с несомненностью указывали на существование ряда специфических заболеваний, непосредственно связанных с дефектами питания, хотя последнее полностью отвечало указанным выше требованиям. Об этом свидетельствовал также многовековой практический опыт участников длительных путешествий.

В Древнем мире хорошо была известна цинга, заболевание, при котором капилляры становятся все более и более ломкими, десны кровоточат, зубы выпадают, раны заживают с трудом, если вообще заживают, у больного нарастает слабость, и в конце концов он умирает. Особенно часто эта болезнь возникала у жителей городов, находящихся в осаде, во времена войн и стихийных бедствий, и у мореплавателей, совершавших долгие путешествия по океану (Команда Магеллана больше страдала от цинги, чем от общего недоедания). Подобное случалось при недостатке или отсутствии в питании свежих овощей и фруктов. Корабли, отправляющиеся в долгое плавание, обычно загружали таким провиантом, который не испортился бы в пути. Обычно это были сухари и соленая свинина. К сожалению, врачи на протяжении многих веков не могли связать цингу с рационом.

В результате цинга долгое время была бичом для мореплавателей; от нее погибало моряков больше, чем, например, в сражениях или от кораблекрушений. Так, из 160 участников известной экспедиции Васко да Гамма прокладывавшей морской путь в Индию,100 человек погибли от цинги.

Таким образом, практический опыт ясно указывал на то, что цинга и некоторые другие болезни связаны с дефектами питания, что даже самая обильная пища сама по себе еще далеко не всегда гарантирует от подобных заболеваний и что для предупреждения и лечения таких заболеваний необходимо вводить в организм какие-то дополнительные вещества, которые содержатся не во всякой пище.

Авитаминоз А был известен с глубокой древности. Известно, что еще в Древнем Египте при куриной слепоте - клиническом проявлении авитаминоза "А" - употребляли в пищу сырую печень, содержащую витамин А. Например, древнегреческий врач Гиппократ назначал сырую печень при куриной слепоте. В Китае для лечения болезни глаз также рекомендовали применять печень.

История морских и сухопутных путешествий давала ряд поучительных примеров, указывавших на то, что возникновение цинги может быть предотвращено, а цинготные больные могут быть вылечены. В 1536 году французский землепроходец Жак Картье был вынужден остаться на зиму в Канаде, где 100 человек из его отряда заболели цингой. Местные индейцы, узнав об этом, предложили им средство: воду, настоянную на сосновой хвое. Люди Картье, будучи в полном отчаянии, последовали этому, на их взгляд, несерьезному совету и. выздоровели.

Два века спустя, в 1747 году, шотландский врач Джеймс Линд, столкнувшись с несколькими аналогичными случаями, попробовал лечить таких больных свежими фруктами и овощами. Апробируя свой метод лечения на матросах, страдающих цингой, он обнаружил, что быстрее всего улучшение состояния больных вызывают апельсины и лимоны.

В очередном плавании по Тихому океану под руководством знаменитого английского путешественника Дж. Кука, продолжавшимся с 1772 по 1775 гг., принимали участие два корабля. На первом судне, которым командовал Дж. Кук, были сделаны большие запасы свежих овощей, фруктов, а также лимонного и морковного соков. В результате длительного плавания ни один из членов экипажа цингой не заболел. На другом судне, где не были сделаны запасы овощей и фруктов, четверть команды болела цингой.

К сожалению, высшие офицерские чины британского военно-морского флота только в 1795 году воспользовались результатами экспериментов Линда, включив в ежедневный матросский паек сок лайма (да и то исключительно для того, чтобы предотвратить поражение своей страдающей цингой флотилии в морском сражении). Благодаря соку лайма британский военно-морской флот навсегда забыл, что такое цинга. (С тех пор английских матросов стали величать лайми, а прилегающий к Темзе район Лондона, где прежде хранили коробки с лаймами, до сих пор носит название Лаймхауз.)

Веком позже, в 1891 году, Такаки, адмирал японского военно-морского флота, также ввел разнообразие в рацион японских матросов, состоявший до этого преимущественно из риса. Постоянная рисовая диета вызывала у экипажей японских судов заболевание, известное под названием бери-бери.

В 1894 г. в норвежском флоте в целях улучшения питания личного состава, вместо ржаных сухарей приказано было выдавать белый хлеб, а маргарин заменили сливочным маслом. Личный состав флота, лишенный ржаных сухарей и маргарина, в длительных плаваниях болел бери-бери, а экипаж "старого морского волка", делившегося с командой ржаными сухарями, от авитаминоза В 1 на страдал.

Несмотря на то, что хотя и в достаточной степени случайно, но все же способы лечения цинги и бери-бери были найдены, медики XIX века отказывались верить тому, что заболевания можно лечить с помощью диеты, их недоверие особенно возросло после того, как Пастер выдвинул теорию, согласно которой причиной болезней являлись микробы.

Экспериментальное обоснование и научно-теоретическое обобщение многовекового практического опыта впервые стали возможны благодаря открывшем новую главу в науке исследованием русского ученого Николая Ивановича Лунина, изучавшего в лаборатории Г. А. Бунге роль минеральных веществ в питании. В 1880 г. он защитил диссертацию "О значении неорганических солей для питания животных".

Н. И. Лунин проводил свои опыты на мышах, содержавшихся на искусственно приготовленной пище. Эта пища состояла из смеси очищенного казеина (белок молока), жира молока, молочного сахара, солей, входящих в состав молока и воды. Казалось, налицо были все необходимые составные части молока; между тем мыши, находившееся на такой диете, не росли, теряли в весе, переставали поедать даваемый им корм, и наконец, погибали. В то же время контрольная партия мышей, получившая натуральное молоко, развивалась совершенно нормально. На основании этих работ Н. И. Лунин в 1880 г. пришел к следующему заключению: "...если, как вышеупомянутые опыты учат, невозможно обеспечить жизнь белками, жирами, сахаром, солями и водой, то из этого следует, что в молоке, помимо казеина, жира, молочного сахара и солей, содержатся еще другие вещества, незаменимые для питания. Представляет большой интерес исследовать эти вещества и изучить их значение для питания".

Это было важное научное открытие, опровергавшее установившееся положения в науке о питании. Результаты работ Н. И. Лунина стали оспариваться; их пытались объяснить, например, тем, что искусственно приготовленная пища, которой он в своих опытах кормил животных, была якобы невкусной.

В 1890 г. К.А. Сосин повторил опыты Н. И. Лунина с иным вариантом искусственной диеты и полностью подтвердил выводы Н. И. Лунина. Все же и после этого безупречный вывод не сразу получил всеобщее признание.

Довольно близко к идее о существовании витаминов был В.В. Пашутин, считавший цингу одной из форм голодания в результате дефицита в пище содержащегося в растениях неизвестного вещества.

Блестящим подтверждением правильности вывода Н. И. Лунина стало установление в 1896 причины болезни бери-бери, которая была особенно широко распространена в Японии и Индонезии среди населения, питавшегося главным образом полированным рисом.

Голландского врача Христиана Эйкмана послали исследовать бери-бери в бывшие в то время голландской колонией острова Вест-Индии (ныне территория Индонезии), поскольку они являлись эпидемическим районом этого заболевания (даже в наши дни, когда известны причины, вызывающие болезнь, и способы ее лечения, бери-бери ежегодно уносит около 100 000 жизней). Тактаки остановил распространение болезни, изменив диету, но жителям этого азиатского региона не приходило в голову, что причина этой болезни связана с особенностями питания.

Вначале Эйкман посчитал, что бери-бери -- заболевание, вызываемое микробами, и, чтобы попытаться найти возбудителей этой болезни, использовал в качестве подопытных животных цыплят. По счастливой случайности человек, который следил за птицей, оказался нечист на руку. Почти всех цыплят разбил паралич, от которого большинство из них погибли, но те, которые остались живы, через четыре месяца пришли в себя и стали совершенно здоровыми. Эйкман, озабоченный тем, что его попытка обнаружить возбудителей болезни оказалась неудачной, поинтересовался, чем кормили цыплят, и обнаружил, что его слуга, отвечавший за их содержание, экономил на птице (что оказалось очень кстати): цыплят кормили остатками пищи из местного военного госпиталя -- то есть преимущественно очищенным рисом. Когда же через несколько месяцев Эйкман нанял другого помощника, тот положил конец мелкому жульничеству и стал кормить цыплят тем, чем и положено, -- неочищенным рисовым зерном, благодаря чему цыплята и выздоровели.

Эйкман начал экспериментировать. Он попробовал намеренно содержать цыплят на шлифованном рисе, и вскоре все они заболели. При переводе больных цыплят на неочищенный рис они выздоравливали. Это был первый случай в истории, когда заболевание умышленно вызывали неполноценным рационом. Эйкман решил, что полиневрит, которым страдали цыплята, по симптомам очень похож на болезнь бери-бери, поражающую людей. Может быть, и у человека бери-бери возникает оттого, что он потребляет в пищу шлифованный рис?

Рис, предназначенный для питания человека, шлифуют для того, чтобы он лучше хранился. Дело в том, что в рисовой шелухе содержатся масла, которые быстро прогоркают. Эйкман и Геррит Грине, который с ним вместе работал, попробовали выяснить, что же такое содержится в рисовой шелухе, что предотвращает заболевание. Им удалось экстрагировать это вещество из шелухи водой, после чего они обнаружили, что оно проникает через мембрану, сквозь которую не проходят белки. Значит, молекулы вещества, поисками которого они занимались, должны быть небольшими. На этом исследовательские возможности Эйкмана были исчерпаны, и ему так и не удалось идентифицировать вещество, предохраняющее от бери-бери.

Тем временем другие исследователи натолкнулись на иные загадочные факторы, которые казались им необходимыми для нормального функционирования организма. В 1905 году голландский диетолог К.А. Пекельхаринг обнаружил, что все его лабораторные мыши заболели уже через месяц содержания их на рационе, полноценном относительно жиров, углеводов и белков. Мыши быстро почувствовали себя лучше после того, как он ввел в их рацион несколько капель молока. Биохимик из Англии Фредерик Хопкинс, который показал, насколько важно наличие в рационе аминокислот, также провел серию экспериментов, в результате которых был сделан вывод: в молочном белке казеине содержится нечто, что при добавлении в рацион обеспечивает нормальный рост и развитие организма. Это нечто хорошо растворялось в воде. Добавление в рацион небольших количеств экстракта дрожжей оказалось еще более эффективным, чем использование в качестве добавки казеина.

За пионерскую работу в обнаружении полезных питательных веществ, необходимых для жизни, Эйкман и Хопкинс в 1929 году были удостоены Нобелевской премии по медицине и физиологии.

Перед учеными возникла новая задача: найти в продуктах питания эти жизненно необходимые факторы. У. Сузуки, Т. Шимамура и С. Одаке экстрагировали из рисовой шелухи вещество, которое весьма эффективно предотвращало и излечивало бери-бери. Пяти - десяти миллиграммов этого вещества было достаточно, чтобы полностью вылечить кур. В том же году английский биохимик, поляк по происхождению, Казимир Фанк (позже он перебрался в Соединенные Штаты) выделил подобное вещество из дрожжей.

Поскольку, как было установлено, это вещество по химической природе было амином (оно содержало аминогруппу NH 2), Фанк назвал его витамином, что в переводе с латыни означает «жизненный амин». Фанк высказал предположение, что бери-бери, цинга, пеллагра, рахит-- все эти заболевания возникают из-за нехватки жизненных аминов в организме. Предположение ученого оказалось верным только в том смысле, что все указанные заболевания действительно возникают при дефиците определенных веществ, содержащихся в пище в небольших количествах. Но, как оказалось позже, вовсе не все витамины по химической природе являются аминами. Тем не менее термин "витамины" настолько прочно вошел в обиход, что менять его не имело уже смысла.

В 1913 году два американских биохимика-- Элмер Верной Макколам и Маргарита Дэйвис -- обнаружили другой фактор, который в незначительных количествах содержался в сливочном масле и в яичных желтках. Это вещество плохо растворялось в воде, но хорошо в жирах. Макколам дал ему название жирорастворимый фактор А, в отличие от вещества, предупреждающего возникновение бери-бери, которое он еще раньше определил как водорастворимый фактор В (фактором обычно называют неизвестное с точки зрения химической природы вещество, выполняющее определенную функцию).

Поскольку ничего больше о химической природе этих факторов не было известно, то обозначение веществ буквами оказалось вполне приемлемым. С той поры и вошло в традицию означать подобные факторы буквами латинского алфавита. В 1920 году английский биохимик Джек Сесил Драммонд изменил их названия на витамин А и витамин В. Он также предположил, что фактор, препятствующий возникновению цинги, отличается от этих витаминов, и назвал его витамином С.

Вскоре витамин А был идентифицирован как фактор, препятствующий развитию повышенной сухости тканей, окружающих глаз, -- роговой оболочки и конъюнктивы. Это заболевание называют ксерофтальмией, что в переводе с греческого означает «сухие глаза». В 1920 году Макколам и его ассистенты обнаружили, что вещество, содержащееся в жире печени трески, которое эффективно помогало при лечении ксерофтальмии, препятствует и развитию заболевания костей -- рахита. Они решили, что этот антирахитический фактор является четвертым витамином, который они назвали витамином В. Витамины D и А растворимы в жирах, а витамины С и В растворимы в воде.

Примерно к 1930 году стало ясно, что витамин В -- это не одно вещество, а целая группа соединений, различающихся по своим свойствам. Тот его компонент, который был эффективен при лечении бери-бери, назвали витамином В 2 , второй его компонент -- витамином В 3 и т. д. Как оказалось впоследствии, открытие некоторых новых факторов, принадлежащих к группе витаминов В, оказалось артефактом. Это касается витаминов В 3 , В 4 или В 5 , о которых со времени заявления об их существовании никто больше не слышал. Тем не менее, число этих факторов возросло до 14. В целом эта группа витаминов (все они растворимы в воде) получила название комплекс витамина В.

Исследователи открывали все новые и новые факторы, претендующие на роль витаминов (далеко не все они в действительности оказались таковыми), для их обозначения потребовались новые буквы. Появились витамины Е и К, оба жирорастворимые, они и на самом деле выполняют роль витаминов в организме; а вот витамин Р, как оказалось, не был витамином, а витамин Н был одним из уже известных витаминов, принадлежащих к группе витаминов В.

В наши дни, когда химическая структура витаминов установлена, даже для обозначения истинных витаминов все реже прибегают к буквенному обозначению, предпочитая пользоваться химическим названием. Особенно это касается водорастворимых витаминов (для жирорастворимых по-прежнему довольно часто используется буквенное обозначение).

Однако установить химический состав и структуру витаминов было делом непростым, так как в продуктах питания они присутствуют в очень малых количествах. Например, тонна рисовой шелухи содержит всего лишь пять граммов витамина В 1 . Только в 1926 году наконец-то удалось экстрагировать достаточное для проведения химического анализа количество витамина В. Два биохимика из Голландии -- Баренд Конрад Петрус Янсен и Вильям Фредерик Донат, используя небольшое количество экстракта, установили состав витамина В. Однако, как выяснилось, их результаты оказались ошибочными. Попытку установить состав витамина В предпринял в 1932 году Одейк. Он взял для анализа большее количество экстракта, и это позволило ему получить почти верные результаты. Одейк первым установил, что в молекулу витамина входит атом серы.

И наконец, в 1934 году Роберт Р. Уильяме после 20 лет упорного труда, переработав тонны рисовой шелухи, выделил витамин В 1 в количестве, достаточном для того, чтобы установить наконец-то его структурную формулу. Формула витамина В 1 такова:

CH 3 CH 2 CH 2 OH

Поскольку наиболее неожиданной характеристикой молекулы стало наличие в ней атома серы (по-гречески «теион»), витамин В 1 получил название тиамин.

Исследователи, занимавшиеся витамином С, столкнулись с проблемами другого рода. Получить витамин С в достаточном количестве не представляло большого труда: его много содержится в плодах цитрусовых растений. Гораздо труднее было найти экспериментальных животных, которые бы не вырабатывали свой собственный витамин С. Большинство млекопитающих, за исключением человека и других приматов, обладают способностью синтезировать этот витамин. Требовались недорогие подопытные животные, на которых можно было бы создать модель цинги, чтобы затем, скармливая им различные фракции, получаемые из сока цитрусовых, узнать, в которой из них содержится витамин С.

В 1918 году американские биохимики Б. Коэн и Лафаэтт Бенедикт Мендель наконец нашли таких экспериментальных животных, обнаружив, что морские свинки не могут синтезировать собственный витамин С. И действительно, у морских свинок цинга развивалась даже быстрее, чем у человека. Но тут возникла очередная трудность: витамин С оказался очень нестабильным (он самый нестабильный из витаминов), и все попытки выделить его заканчивались провалом, так как витамин при выделении терял свои свойства. Немало исследователей безуспешно трудились над решением этой проблемы.

Получилось так, что выделил в конце концов витамин С человек, который специально этим вопросом не интересовался. Это был американский биохимик, венгр по происхождению, Алберт Сент-Дьерди. В то время, а это был 1928 год, он работал в лаборатории Хопкинса и, занимаясь проблемой использования кислорода тканями, выделил из кочанной капусты вещество, которое помогало переносить атомы водорода от одного соединения к другому. Вскоре после этого Чарльз Глен Кинг и его сотрудники из университета в Питсбурге, которые направленно занимались выделением витамина С, получили из капусты некое вещество, которое обладало сильным защитным действием против цинги. Более того, они обнаружили, что это вещество идентично кристаллам, полученным ими ранее из лимонного сока. В 1933 году Кинг установил структуру этого вещества. Оказалось, что оно состоит из шести атомов углерода, принадлежит к классу Сахаров, относящихся к L-серии:

O C CH CH CH 2 OH

Этому веществу дали название аскорбиновая кислота (слово «аскорбиновая» происходит от греческого слова, означающего «нет цинги»).

Что касается витамина А, то первый намек на его структуру исследователи получили, заметив, что все продукты, богатые витамином А, имеют желтую или оранжевую окраску (сливочное масло, яичный желток, морковь, рыбий жир и т. д.). Оказалось, характерный цвет этим продуктам придает углеводород, известный под названием каротин, и в 1929 году британский биохимик Томас Мор показал, что в печени крыс, находившихся на рационе, содержавшем каротин, накапливается витамин А. Витамин А не имел желтой окраски, из чего был сделан вывод, что сам по себе каротин не является витамином А, каротин -- его предшественник, который преобразуется в печени в витамин А. (То есть является провитамином.)

В 1937 году американские химики Гарри Николе Холмс и Рут Элизабет Корбет выделили из рыбьего жира витамин А в кристаллическом виде. Оказалось, что состоит он из 20 атомов углерода и, по сути, является половиной молекулы каротина с гидроксильной группой в месте разрыва.

CH 3 C CH CH C CH CH C CH CH 2 OH

Химики, занимавшиеся витамином D, обнаружили, что его наличие в организме зависит от солнечного света. Еще в 1921 году исследователи, работавшие в группе Макколама (который первым доказал существование витаминов), показали, что у крыс, находящихся на рационе, дефицитном по витамину D, но содержащихся на солнечном свету, рахит не развивается. Биохимики предположили, что витамин D в организме образуется из провитамина благодаря энергии солнца. И поскольку витамин В растворялся в жирах, они стали искать его предшественник среди жирорастворимых компонентов пищи.

Расщепляя жиры на фракции и воздействуя на эти фракции солнечным светом, исследователи установили, что вещество, которое при действии света переходит в витамин D, является стероидом. Но какой это стероид? Они проверили холестерин и другие известные природные стероиды, но не обнаружили у них свойств витамина D. Позже, в 1926 году, американские биохимики Отто Розенхайм и Т.А. Вебстер обнаружили что под действием света в витамин D превращается очень близкое к нему по химической структуре вещество эргостерол, которое было выделено ранее из ржи, пораженной спорыньей. Одновременно - и независимо от них это же открытие сделал немецкий химик Адольф Виндаус. За эту работу, а также и за другие достижения в области изучения стероидов Виндаус в 1928 году был удостоен звания лауреата Нобелевской премии в области химии.

Однако вопрос о предшественнике витамина В в организме оставался открытым: дело в том, что эргостерол в организме животных не образуется. Со временем вещество, являющееся провитамином В, было установлено. Им оказался 7-дегидрохолесте-рин, который отличался от обычного холестерина отсутствием двух атомов водорода. Образующийся витамин D имеет следующее строение:

CH 2 CH CH 2 CH 2 CH 2 CH CH 2

CH 2 CH 2 CH 2 CH 2

Одна их форм витамина В называется кальциферол, что в переводе с латинского означает «несущий кальций». Это название кальциферол получил за свою способность усиливать отложение кальция в костях.

Дефицит витаминов в организме может проявляться не только в виде острого заболевания. В 1922 году Герберт Маклин Эванс и К.Дж. Скотт, сотрудники Калифорнийского университета, установили, что причиной бесплодия у животных также является дефицит соответствующего витамина. Только в 1936 году группе Эванса удалось установить, что это витамин Е, и выделить его. Новому витамину дали название токоферол, что в переводе с греческого означает «производить детей».

К сожалению, до сих пор неизвестно, насколько велика потребность человека в этом витамине, поскольку, безусловно, никто не решится вызвать у человека экспериментальное бесплодие, посадив его на диету, дефицитную по витамину Е. А факт, что дефицит витамина Е в рационе вызывает бесплодие у животных, вовсе не означает, что в природных условиях стерильность у них развивается именно по этой причине.

В 30-х годах XX столетия датский биохимик Карл Петер Хенрик Дам, экспериментируя на цыплятах, обнаружил существование витамина, который участвует в свертывании крови. Он назвал его коагуляционным витамином, впоследствии его стали называть сокращенно витамином К. Позже Эдвард Дойси с коллегами из университета в Сент-Луисе выделили этот витамин и определили его структуру. За открытие и установление структуры витамина К Даму и Дойси в 1943 году была присуждена Нобелевская премия по медицине и физиологии.

Витамин К принадлежит к числу витаминов, поступление которых в организм мало зависит от состава пищи. В норме наличие основного количества этого витамина обеспечивают бактерии, населяющие кишечник. Они производят его настолько много, что в кале этого витамина гораздо больше, чем в пище. В большей степени авитаминозу К подвержены новорожденные младенцы, что может проявиться у них в плохом свертывании крови и как следствие в кровотечениях. В некоторых родильных домах новорожденным первые три дня жизни, пока кишечные бактерии не заселили кишечник, вводят витамин К в виде инъекций или же врачи назначают его матери за несколько дней до родов. В последующие дни, когда бактерии заселятся в кишечник новорожденного, они ему еще доставят массу неприятностей, но, по крайней мере, тогда младенец будет защищен от кровотечений. В действительности остается загадкой вопрос: может ли организм существовать в условиях полной изоляции от бактерий, или, другими словами, не зашел ли наш симбиоз с микроорганизмами так далеко, что без них мы попросту не можем жить? Некоторые исследователи пробовали выращивать животных в условиях абсолютной стерильности. Мыши, например, в таких условиях даже размножались. Было получено 12 поколений мышей, которым не были известны микробы. Такие опыты в 1928 году проводились в Нотрдамском университете.

На стыке 30-х и 40-х годов биохимики открыли еще несколько витаминов, принадлежащих к группе В, которым были даны названия биотин, пантотеновая кислота, пиридоксин, фолиевая кислота и цианокобаламин. Все эти витамины синтезируются кишечными бактериями; более того, они присутствуют в достаточных количествах во всех продуктах питания, так что для этих витаминов случаи авитаминоза неизвестны. Для того чтобы выяснить, какие симптомы возникают в случае дефицита этих витаминов, ученым приходилось даже содержать животных на специальной диете, искусственно лишенной этих витаминов, или вводить в диету антивитамины, которые бы нейтрализовали те витамины, которые образуются кишечными бактериями. (Антивитамины -- это вещества, схожие по структуре с витаминами. В силу своей схожести они конкурентно ингибируют фермент, который использует данный витамин в качестве кофермента.)

Вскоре вслед за установлением структуры каждого витамина производился его синтез, но были случаи, когда синтез витамина даже предшествовал установлению его структуры. Например, группа ученых, возглавляемая Уильямсом, синтезировала тиамин в 1937 году, за три года до того, как была установлена его структура, а швейцарский биохимик, выходец из Польши, Тадеуш Рейх-штейн и возглавляемая им группа химиков синтезировали аскорбиновую кислоту в 1933 году, несколько раньше того, как Кинг окончательно установил ее точную структуру. Еще один пример -- витамин А, который был синтезирован в 1936 году независимо двумя группами химиков также незадолго до того, как была окончательно установлена его химическая структура.