В 1912 году польский исследователь Казимеж Функ выделил витамины в чистом виде. Он же и ввел термин «витамин». С тех пор ученые продолжают находить все новые и новые соединения, относимые к этому классу. Сейчас известно несколько десятков таких веществ, 21 из них синтезируется и применяется в лечебных целях.
Что же представляют собой витамины? Витамины (от латинского vita — «жизнь») — сложные биоорганические соединения и, как мы знаем, по определению Н. И. Лунина, совершенно необходимые в малых количествах для нормальной жизнедеятельности живых организмов. От других незаменимых органических веществ витамины отличаются тем, что:
а) не являются источником энергии;
б) не используются организмом в качестве «строительного материала».
Интересно, что бактерии способны сами синтезировать практически все витамины и не зависят от их поступления извне, тогда как венец природы, человек, в этом плане одно из наиболее уязвимых существ. Хотя, надо заметить, ряд витаминов все-таки синтезируется в человеческом организме, но не им самим, а микрофлорой его кишечника, то есть опять-таки бактериями.
Классифицируют витамины обычно по буквенной символике — присваивают витаминам букву латинского алфавита с присоединением (или без) цифры. Одновременно витамину дают название согласно его биологическому действию. Например, витамин B1 (антиневритный витамин, тиамин) излечивает заболевания нервной системы — полиневрит; витамин С (аскорбиновая кислота) предохраняет от цинги.
По химическому составу витамины весьма разнообразны, а следовательно, разнообразны их биологическая роль и физиологическое воздействие на организм человека.
По физико-химическим свойствам витамины делятся на три группы.
1. Жирорастворимые витамины — витамин А (ретинол), витамин D (кальциферолы), витамин E (токоферолы), витамин К (нафтохиноны).
2. Водорастворимые витамины — витамин B1 (тиамин), витамин B2 (рибофлавин), витамин B3 (пантотеновая кислота), витамин B6 (пиридоксин), витамин B12 (кобаламин), витамин Bc (фолиевая кислота), витамин PP (никотинамид), витамин H (биотин), витамин С (аскорбиновая кислота), витамин P (биофлавоноиды).
3. Витаминоподобные вещества — парааминобензойная кислота, витамин B15 (пангамовая кислота), инозит, коэнзим Q (убихинон), витамин U, липоевая кислота, холин.
Обычно существует несколько форм одного и того же витамина, например витамины D2, D3 и D4. Установлено, что действие водорастворимых витаминов и некоторых витаминоподобных веществ связано с тем, что они являются коферментами, или, иными словами, предшественниками ферментов.
Фермент (от латинского fermentum — «закваска») — это вещество белковой природы, по своим физико-химическим свойствам являющееся катализатором — ускорителем большинства биохимических реакций. Многие окислительно-восстановительные реакции по энергетическим причинам без участия ферментов-катализаторов либо протекают очень медленно, либо не протекают совсем. Ферменты увеличивают скорость реакций в организме человека в тысячи и даже миллионы раз.
Ферменты значительно понижают энергетический барьер реакций, уменьшая таким образом уровень необходимой для активации энергии.
Как и прочие катализаторы, ферменты, воздействуя на скорость протекания химических реакций, сами не расходуются. Это можно представить в виде формул:
А + Ф → (АФ),
(АФ) + Б → АБ + Ф,
где А и Б — исходные вещества, Ф — фермент, (АФ) — временный фермент — субстратный комплекс, АБ — продукт реакции (синтезированное вещество).
Таким образом, ферменты — это органические соединения высокой биологической активности, основное свойство которых — ускорение химических реакций, протекающих в органах, тканях и клетках организма, а витамины — строительный материал для ферментов. Значит, витамины необходимы для обеспечения нормального протекания обмена веществ. Они увеличивают функциональные возможности основных систем организма, стимулируют наши защитные функции, повышая устойчивость к болезням и неблагоприятным факторам внешней среды (ионизирующей радиации, воздействию вредных химических веществ и т. п.).
Сейчас уже хорошо известно, что в большинстве растительных пищевых продуктов содержатся не витамины, а провитамины, то есть вещества, которые при благоприятных условиях превращаются в соответствующие витамины. Это, например, каротин, содержащийся в моркови, тыкве, петрушке и других продуктах и «перевоплощающийся» в витамин А.
