Глава 3. Витамины

История открытия витаминов связана с изучением роли различных пищевых веществ в жизнедеятельности организма. Российский ученый Н.И. Лунин впервые (1880) обратил внимание на то, что помимо белков, жиров, углеводов, минеральных солей и воды, животным необходимы некие особые факторы питания, без которых они заболевают и гибнут. Позже (1912) польский исследователь К. Функ выделил из рисовых отрубей вещество, предохраняющее от заболевания бери-бери, и назвал его витамин (от лат. vita–жизнь и амин, поскольку это вещество содержало NH₂-группу). С тех пор термин «витамины» стал популярным, хотя в структуру многих из них аминогруппа не входит.

Витамины обладают исключительно высокой биологической активностью и требуются организму в очень небольших количествах – от нескольких микрограммов до нескольких десятков миллиграммов в день. В отличие от других незаменимых пищевых веществ витамины не являются пластическим материалом или источником энергии и участвуют в обмене веществ в основном как участники биокатализа: почти все водорастворимые витамины, а также жирорастворимый витамин К, являются коферментами или кофакторами биохимических реакций. Витамины А, Д, Е способны регулировать работу генетического аппарата клетки. Кроме того, каждому витамину присуща также специфическая функция в организме. Все это делает их незаменимыми в жизнедеятельности клетки.

Витамины – это необходимые для жизнедеятельности низкомолекулярные органические соединения, синтез которых у организма данного вида отсутствует или ограничен (за исключением витамина Д, который может синтезироваться в коже человека). Следует заметить, что для разных видов одно и то же соединение может либо являться, либо не являться витамином. Например, аскорбиновая кислота – витамин для организма человека, но не собаки или крысы, поскольку у этих животных аскорбат синтезируется из гулоновой кислоты.

Классификация витаминов

По физико-химическим свойствам витамины делятся на две группы: водорастворимые (витамины группы В, витамины С, Н, Р) и жирорастворимые (витамины А, Е, Д, К). Для обозначения каждого из них существует буквенный символ, химическое название и название с учетом излечиваемого этим витамином заболевания с приставкой “анти”. Кроме того, для некоторых витаминов сохранено наименование, данное им открывшими их авторами.

Нарушение баланса витаминов в организме

Водорастворимые витамины в тканях не накапливаются (за исключением витамина В₁₂) и поэтому должны поступать в организм ежедневно. В организме большинство из них активируется путем фосфорилирования. Активные формы в качестве коферментов участвуют в реакциях метаболизма.

Жирорастворимые витамины способны накапливаться в тканях. Их недостаточность встречается реже. При передозировке витамины А и Д проявляют токсичность. Коферментная функция (за исключением витамина К) для них не характерна. Выполняя функцию индукторов синтеза белков, жирорастворимые витамины уподобляются стероидным гормонам (ярко выраженную гормональную активность проявляют активные формы витамина Д). Все жирорастворимые витамины являются структурными компонентами клеточных мембран и проявляют антиоксидантное действие.

1.Гиповитаминозы. “Витамины проявляют себя не своим присутствием, а своим отсутствием” (В.А.Энгельгардт).

Гиповитаминозом называется состояние недостаточности витамина. Он может протекать скрыто либо иметь ярко выраженный характер, проявляясь соответствующим заболеванием. Термин ”авитаминоз” вряд ли правомочен, так как при полном отсутствии витамина в клетках прекращаются зависимые от него биохимические реакции, что приводит к их гибели (смерти организма). К массовой гибели людей приводили заболевания бери-бери, пеллагра и цинга. В 1741 г.от цинги погиб первооткрыватель пролива между Азией и Америкой российский мореплаватель В.Беринг. Жизнь отважного исследователя Севера Г.Я. Седова также была прервана цингой. Но случаев цинги не было при кругосветном путешествии русского адмирала И. Крузенштерна, который понимал важность обеспечения команды свежими фруктами и овощами.

Наиболее частыми проявлениями гиповитаминоза являются: повышенная утомляемость, раздражительность, снижение внимания и памяти, плохой аппетит, нарушение сна, трещины и язвочки на губах и в углу рта, “облысение” части языка, шелушение и гнойничковые заболевания кожи, легкое появление синяков на коже, кровоточивость десен, снижение остроты сумеречного зрения.

Гиповитаминозы могут длиться годами, не давая явно выраженных проявлений болезни, но нанося серьезный ущерб здоровью.

Гиповитаминозный фон, характерный для большого числа практически здоровых людей, существенно усугубляется при любых заболеваниях, особенно при болезнях пищеварительной системы, когда нарушается всасывание витаминов в кишечнике и их использование в организме. Свой вклад вносит и лекарственная терапия – некоторые лекарства являются антагонистами витаминов. Многие антибиотики подавляют рост и размножение не только патогенных микроорганизмов, но и симбионтов, играющих важную роль в обеспечении организма биотином, пантотеновой кислотой, витамином К.

Недостаточная витаминная обеспеченность затрудняет лечение болезней и снижает его эффективность, что в конечном итоге способствует хронизации заболеваний. Осложняется исход хирургических операций и течение послеоперационного периода.

Нехватка витаминов отрицательно сказывается на росте и развитии детей, повышает детскую смертность; ухудшает выносливость, физическую и умственную работоспособность; усиливает отрицательное воздействие на организм ионизирующей радиации и других экологически неблагоприятных факторов внешней среды; потенцирует токсический эффект алкоголя и курения. Витаминный дефицит снижает активность иммунной системы, ускоряет старение организма, увеличивает частоту возникновения злокачественных опухолей, сокращает продолжительность жизни.

2. Гипервитаминозы.Отнюдь не всякий избыток и далеко не каждого витамина способен вызвать гипервитаминоз. Болезни, возникающие вследствие избыточного приема водорастворимых витаминов, не описаны. Поскольку они в организме не накапливаются, их передозировка невозможна (В.Б. Спиричев, В.Г.Кукес). Физиологически необходимая часть витаминов, поступивших в организм, сразу используется, а излишки экскретируются с мочой.

Известны лишь два витамина – А и Д, длительный прием которых в количествах, превышающих физиологическую потребность организма в десятки тысяч раз, может вызвать гипервитаминоз.

Следует заметить, однако, что любое пищевое вещество, даже вода, в чрезмерных количествах может нанести ущерб. И хотя не получило подтверждение мнение известного ученого Л. Полинга о том, что прием мегадоз витамина С (10 г/сут.) приводит к образованию оксалатных камней в почках, необходимость поступления в организм чрезмерно высоких доз аскорбата (и других витаминов) не имеет строгого научного обоснования. Некоторые витамины в количествах, превосходящих суточную норму в сотни и тысячи раз, могут вызвать неспецифические побочные эффекты в виде тошноты, диареи, покраснения кожи и других симптомов, которые проходят при отмене препаратов. Витамины не вызывают образование антител и, следовательно, аллергических реакций. Однако при парэнтеральном введении в дозах, превышающих истинную потребность организма в десятки и сотни раз, молекулы витаминов адсорбируются белками крови и формируют таким образом необычные для организма структуры, на которые антитела могут вырабатываться.

В соответствии с рекомендациями Национальной академии наук США абсолютно безопасные уровни потребления витаминов А и Д превышают среднюю суточную потребность в 10 раз, витаминов С и В₆ – в 100 раз, а витаминов Е, В₁, В₂ и фолиевой кислоты – более чем в 100 раз. Рекомендации Института питания РАМН имеют более осторожный характер.