Витамины

ВИТАМИНЫ (от латинского vita — жизнь) — низкомолекулярные органические соединения различной химической природы, выполняющие важнейшие биохимические и физиологические функции в живых организмах. Основоположником учения о витаминах считается русский врач Н. И. Лунин. Термин «витамины» предложил в 1912 году польский учёный К. Функ.

Витамины требуются организму в очень небольших количествах (от нескольких микрограмм до нескольких миллиграмм в сутки), так как обладают высокой биологической активностью. Человек и животные либо не синтезируют витамины, либо синтезируют их в недостаточном количестве (например, никотиновую кислоту) и поэтому должны получать их с пищей.

Основные источники витаминов:

• Растения — в них могут содержаться так называемые провитамины (например, каротины), которые превращаются в активные витамины уже в организме животных.
• Микроорганизмы — играют важную роль в образовании некоторых витаминов. Например, микрофлора рубца жвачных животных обеспечивает их витаминами группы В.

Классификация витаминов

Витамины традиционно делят на две большие группы по их растворимости.

Водорастворимые витамины:

• Аскорбиновая кислота (витамин С)
• Витамины группы В:
  • Тиамин (витамин B₁)
  • Рибофлавин (витамин В₂)
  • Пиридоксин (витамин B₆)
  • Кобаламин (витамин В₁₂)
  • Ниацин (витамин РР)
  • Фолацин (фолиевая кислота)
  • Пантотеновая кислота
  • Биотин (витамин H)

Жирорастворимые витамины:

• Витамин A (ретинол)
• Витамин D (кальциферолы)
• Витамин E (токоферолы)
• Витамин K (филлохинон, менахиноны)

Кроме того, существует группа витаминоподобных соединений, которые обладают некоторыми свойствами витаминов, но не соответствуют всем критериям незаменимости. К ним относятся:

• Некоторые флавоноиды (например, рутин)
• Холин
• Инозит
• Липоевая кислота
• Оротовая кислота
• Пангамовая кислота

Биологическая роль витаминов

В отличие от других незаменимых факторов питания (аминокислот, жирных кислот), витамины не служат строительным материалом для тканей или источником энергии. Однако они участвуют практически во всех биохимических и физиологических процессах, составляющих обмен веществ.

• Витамины группы В в организме часто выступают в роли предшественников коферментов и простетических групп ферментов. Эти небелковые компоненты приобретают каталитическую активность, только соединяясь со специфическими белками — апоферментами.
  • Ферменты с участием витаминов группы В катализируют реакции энергетического обмена (тиамин, рибофлавин), биосинтеза и превращения аминокислот (витамины В₆ и В₁₂), жирных кислот (пантотеновая кислота), пуриновых и пиримидиновых оснований (фолацин).
• Жирорастворимые витамины выполняют специфические функции:
  • Витамин А — ключевой компонент зрительного пигмента родопсина, необходим для зрения.
  • Витамин К — участвует в синтезе факторов свёртывания крови.
  • Витамин D — регулирует обмен кальция и фосфора, необходим для минерализации костей.

Антивитамины

Это аналоги или производные витаминов, которые, проникая в клетки, вступают в конкурентные отношения с истинными витаминами. Заняв место витамина в структуре фермента, антивитамин не может выполнять его функции, что приводит к развитию симптомов витаминной недостаточности. К антивитаминам также относят вещества, которые связывают или разрушают витамины (например, фермент тиаминаза, разрушающий тиамин, или белок авидин, связывающий биотин).

Некоторые антивитамины (например, сульфаниламидные препараты — антагонисты парааминобензойной кислоты) обладают антимикробной активностью и применяются в медицине как химиотерапевтические средства.

Получение и применение

Витамины получают методами химического и микробиологического синтеза, а также выделяют из природных источников. Их широко используют:

• Для профилактики и лечения гипо- и авитаминозов.
• Для витаминизации пищевых продуктов и кормов.

Современный контекст

Современная биохимия и медицина продолжают уточнять роль витаминов. Например, открыты новые функции витамина D, который сейчас рассматривается не только как регулятор кальциевого обмена, но и как важный гормоноподобный фактор, влияющий на иммунитет, рост клеток и воспалительные процессы. Исследования микробиома человека показали, что кишечная микрофлора также вносит существенный вклад в синтез некоторых витаминов (особенно группы В и витамина К), что меняет представления об их исключительно пищевом происхождении. Кроме того, продолжается изучение оптимальных доз и форм витаминов для разных групп населения, а также их потенциальной роли в профилактике хронических заболеваний.

См. также: Витамин А; Витамин В6; Витамин В12; Витамин K