1. Біологічно активні речовини

Біологічно активні речовини (БАР) (грец. bios — життя, що означає зв’язок із життєвими процесами і відповідає слову «біол.» + лат. аctivus — активний, тобто речовина, яка має біологічну активність). Зміст словосполучення може суттєво змінюватися залежно від сфери застосування. В науковому значенні (нейрофізіологічному, психічному, хімічному процесах) — підвищення активності життєвих процесів організму. Іншими словами, біологічна дія — це біохімічні, фізіо­логічні, генетичні та інші зміни, що відбуваються у живих клітинах та організмі в результаті дії БАР. Отже, БАР — це сполука, яка внаслідок своїх фізико-хімічних властивостей має певну специфічну активність і виконує або впливає, змінює каталітичну (ферменти, вітаміни, коферменти), енергетичну (вуглеводи, ліпіди), пластичну (вуглеводи, ліпіди, білки), регуляторну (гормони, пептиди) або іншу функцію в організмі. Взагалі повністю індиферентних речовин у природі нема. Всі речовини виконують якісь функції в організмі людини, тварин, рослин або використовуються для досягнення певних ефектів. Напр. вода, пов’язана з метаболічними функціями живої клітини, є активним учасником транспортування поживних речовин та продуктів обміну в організмі, субстрактом низки ферментативних реакцій [4].

З метою класифікації усі БАР поділяють на ендогенні та екзогенні. До ендогенних речовин відносять хімічні елементи (кисень, водень, калій, фосфор та ін.), низькомолекулярні (глюкоза, АТФ, етанол, адреналін та ін.) і ВМС (ДНК, РНК, білки). Вони входять до складу організму, беруть участь у обмінних процесах речовин і мають виражену біологічну (фізіологічну) активність. Екзогенними вважають БАР, що надходять до організму різними шляхами. З урахуванням взаємодії з організмом БАР поділяють на біоінертні, які не засвоюються організмом (целюлоза, геміцелюлоза, лігнін, кремнійорганічні полімери, полікарбонат та ін.); біосумісні, які повільно розчиняються або ферментуються в організмі (полісахариди, полівінілпіролідон, поліакриламіди, полівініловий спирт, поліетиленоксиди, водорозчинні ефіри целюлози та ін.); біонесумісні, які викликають ураження тканини організму (поліантрацени, деякі поліаміди та багато ін.); біоактивні спрямованої дії (вінілін, полімери у пєднанні з лікарськими речовинами). Біоінертні та біосумісні речовини широко використовуються у виробництві ліків як допоміжні речовини, а також для отримання тари, пакувальних і конструкційних матеріалів тощо. Залежно від ступеня токсичності БАР поділяють на звичайні речовини, сильнодіючі та отруйні. Прояв токсичності залежить від концентрації (дози) БАР, шляхів надходження до організму, чутливості останнього, поведінки БАР в організмі та інших чинників (напр. отруйні речовини використовуються як ліки в певних дозах). Можливі інші підходи до класифікації БАР, напр. залежно від природи (рослинного або тваринного походження), мол. м., розміру часток, стійкості до температури, можливості накопичуватися в організмі, виявляти наркотичні та інші властивості [5].

1. Вітаміни

Вітаміни – біоорганічні сполуки, що є життєво необхідними компонентами обміну речовин. Участь вітамінів в обміні речовин обумовлена в значній мірі тим, що багато з них є коферментами або їх складовою частиною.

Більшість вітамінів в організмі не синтезується. Джерелом їх зазвичай є харчові продукти. В тканинах організму синтезуються лише вітамін D₃ (в шкірі при дії ультрафіолетового проміння) і нікотинамід (із триптофану). Крім цього, ряд вітамінів (вітамін К та ін.) утворюється мікроорганізмами в товстому кишечнику.

На відміну від вуглеводів, ліпідів та білків, вітаміни належать до мікрокомпонентів харчування, їх добові потреби для людей складають міліграмові або мікрограмові кількості. В деяких випадках може розвинутись недостатність вітамінів (гіповітаміноз, авітаміноз). Найчастіше причиною недостатності є низький вміст вітамінів в їжі. Крім цього, при патологічних змінах в травному тракті може бути порушене всмоктування вітамінів. В ряді випадків гіповітаміноз виникає в результаті завищеної потреби організму в вітамінах (напр., при вагітності, тиреотоксикозі, лихоманці). Нестачу вітамінів можна компенсувати шляхом дотримання дієти з відповідним вмістом овочів, фруктів, продуктів тваринного походження. Це самий надійний спосіб лікування гіповітамінозу. Однак дозування вітамінів при цьому важко визначити. Але цей спосіб є малоефективний у випадку, коли порушене всмоктування вітамінів.

Відкриття вітамінів пов`язано з розробками багатьох дослідників – лікарів, біохіміків, фізіологів, які встановили наявність певних сполук, що необхідні для нормальної життєдіяльності – “додаткових факторів харчування”. Специфічні хвороби, пов’язані з порушеннями в харчуванні цинга (скорбут), бері-бері, пелагра, рахіт (“англійська хвороба”), гемералопія (“куряча сліпота”) були відомі людству протягом століть. Першим вітаміном, щодо якого було доведено значення як необхідного фактора харчування, був тіамін (вітамін В₁), отриманий у 1911р. польським біохіміком К.Функом з рисових висівок. Сполука виділена К.Функом, попереджала розвиток бері-бері (поліневриту, спричиненого тривалим споживанням полірованого рису) і містила в своїй структурі аміногрупу, що стало основою запропонованого для всіх додаткових факторів харчування терміна “вітаміни” (vitaminum – амін життя; лат.).

Враховуючи, що відкриття перших препаратів вітамінів значно передувало розшифровці їх хімічної структури, історично склалися емпіричні назви (номенклатура) вітамінів, що містять велику літеру латинського алфавіту з цифровим індексом; у сучасних назвах вітамінів вказують також їх хімічну природу та, в деяких випадках, - основний біологічний ефект з префіксом “анти-” [6].

Залежно від фізико-хімічних властивостей (розчинності у воді або в ліпідах) вітаміни поділяють на дві великі групи: водорозчинні та жиророзчинні.