5. ВІТАМІНИ

Вітаміни – група низькомолекулярних органічних сполук відносно нескладної будови і різної хімічної природи. Це група природних органічних сполук, об'єднаних властивостями абсолютної необхідності їх для гетеротрофного організму, в якості складової частини продуктів споживання. Вітаміни містяться в цих продуктах в дуже малих кількостях, і тому відносяться до мікронутрієнтів.

Вітаміни (від латинської νita –«життя») – сполуки, які необхідні організму для нормальної життєдіяльності. Вони є складовою частиною харчів, необхідних організму у невеликій кількості і приймають участь в багатьох біохімічних реакціях, виконуючи каталітичну функцію в складі активних центрів багатьох різних ферментів або виступають інформаційними регулюючими посередниками, виконуючи сигнальні функції екзогенних прогормонів і гормонів. Концентрація вітамінів в тканинах і добова потреба в них невелика, але при недостачі надходження вітамінів в організм наступають характерні і небезпечні патологічні зміни.

Більшість вітамінів не синтезуються в організмі людини і тварини. Тому вони регулярно і в достатній кількості повинні надходити в організм з продуктами харчування або у вигляді вітаміно-мінеральних комплексів і харчових добавок. Виняток складає вітамін групи К, необхідна кількість якого в нормі синтезується в товстому кишечнику людини за рахунок діяльності бактерій, і вітамін В₃, який синтезується бактеріями кишечника з амінокислоти триптофану. Першоджерелами вітамінів головним чином являються рослини. Людина отримує необхідну кількість вітамінів або безпосередньо з рослинною бо з тваринною їжею. З порушенням надходження вітамінів в організм пов’язані три принципові патологічні стани: нехватка вітаміну – гіповітаміноз, відсутність вітаміну – авітаміноз, надлишок вітаміну – гіпервітаміноз. Ознаки хвороби зникають при введенні в їжу тварин відсутніх в ній сполук. Відкриття вітамінів привело до зміни поглядів на харчування.

Відкриття вітамінів як незамінних нутрієнтів належить петербурзькому вченому-лікарю М.І. Луніну (1881), який експериментально довів, що для нормальної життєдіяльності організму необхідні деякі органічні речовини, що діють в занадто малих дозах.

За пропозицією К. Функа, який першим виділив з рисових висівок у кристалічному вигляді речовину, що лікує поліневрит, ці складові харчової сировини почали називати вітамінами. Назва обумовлена тим, що при хімічному дослідженні виділеної речовини в ній була знайдена аміногрупа. Оскільки ця речовина виявилася життєво важливим компонентом харчової системи, назва «амін життя» або «вітамін» стали застосовувати й до інших подібних речовин, хоча, як виявилось згодом, не всі вони містять у своєму складі азот.

Класифікація вітамінів.

Перша класифікація вітамінів полягала в емпіричному позначенні їх латинськими літерами за відповідними групами. Наприклад, вітамін А (група А), вітамін D (група D). З часом для вітамінів однієї групи, що зустрічаються у природі разом, але мають різну хімічну будову та біологічну дію, почали додавати цифрові індекси,наприклад, вітамін В₁, В₁₂ тощо. Крім того, в назвах інколи вказують хімічну природу вітамінів або їх біологічну дію з префіксом анти-, наприклад, вітамін В₃ – пантотенова кислота або антидерматичний, вітамін С – аскорбінова кислота або антицинговий (антискорбутний). Таким чином для багатьох вітамінів існує потрійна класифікація: за групою, хімічною структурою та біологічною дією.

Крім того, використовується ще й фізична класифікація вітамінів, яка розділяє їх на дві великі групи за ознакою розчинності у воді і жирах: водорозчинні та жиророзчинні вітаміни. Таке розділення вітамінів характеризує не лише фізико-хімічні властивості різних вітамінів, але й їх біологічні властивості.

До жиророзчинних вітамінів відносяться вітаміни А, D, Е, К. Багато з цих вітамінів отримано в кристалічному вигляді і їх хімічна структура визначена. Вони містяться у харчових продуктах, багатих ліпідами. Ці вітаміни депонуються переважно в ліпідах біологічних мембран, а також в клітинах тканин, багатих на ліпіди (жирова тканина, печінка). До групи водорозчинних вітамінів належать аскорбінова кислота (вітамін С ), біотин (вітамін Н) і група вітамінів з однаковим символом «В»: тіамін (вітамін В₁), рибофлавін (вітамін В₂), ніацин (вітамін В₅), піридоксин (вітамін В₆), пантотенова кислота (вітамін В₃), фолацин (вітамін В₉), колабамін (вітамін В₁₂), нікотинова кислота, холін, інозит, п-амінобензенова кислота, фолієва кислота. Водорозчинні вітаміни не здатні накопичуватися в будь-якій кількості про запас, тому їх потрапляння до організму з їжею має бути систематичним. Усе це визначає велику потребу у водорозчинних вітамінах, особливо, під час посиленої втрати організмом води.

Згадані вище водорозчинні та жиророзчинні вітаміни мають велике значення для науки про харчування.

На цей час В.Б .Спірічевим (2005 р.) запропоновано нову класифікацію вітамінів, яка базується на характері їх специфічних функцій.

До першої найчисельнішої групи входять вітаміни, з яких в організмі утворюються коферменти та простетичні групи різних ферментів. До цих вітамінів, які інколи називають ензимовітамінами, відносяться водорозчинні вітаміни групи В, а також вітамін К, що здійснює коферментні функції в реакції карбоксилювання залишків глютамінової кислоти у ряді кальційзв'язуючих білків. До цієї ж групи може бути з певною долею умовності віднесений і вітамін А, що у формі ретина ля є простетичною групою зорового білка родопсину, який бере участь в процесі фото рецепції. Інша форма вітаміну А – ретилфосфат може виконувати функцію коферменту – переносника залишків вуглеводів (цукрів) у синтезі глюкопротеїдів клітинних мембран.

Другу групу утворюють вітаміни – прогормони, активні форми яких мають гормональну активність. До них належать вітамін D, активний метаболіт якого 1,2,5-діоксивітамін D, функціонує як гормон у процесах обміну кальцію. До цієї ж групи можна віднести і вітамін А, гормональною формою якого є ретиноєва кислота, що відіграє важливу роль в процесах зростання та диференціювання епітеліальних тканин.

До третьої групи можна віднести вітаміни-антиоксиданти: аскорбінову кислоту (вітамін С) і вітамін Е (токоферол), що входять до системи антиоксидантної захисної системи організму, яка протистоїть негативній дії активних, вільно радикальних форм кисню. В цю групу можна включити також каротин, лікопін, лютеїн та іншу каротиноїди, які незалежно від наявності або відсутності у них здатності перетворюватися на вітамін А мають власну, не пов’язану з цим перетворенням, антиоксидантну активність важливу для організму. Антиоксидантну активність мають і багато біофлавоноїдів. Деякі вітаміни представлені не одним, а декількома близькими за хімічною будовою речовинами. Подібні сполуки, що відіграють одну і ту ж саму біологічну роль, але розрізняються вітамінною активністю, називаються вітамерами. Наприклад, вітамін D – кальцієферол має дві основні форми: D₂ – ергокальцієферол і D₃ – холекальцієферол. У природі також існують сполуки, які мають неідентичну, але схожу з вітамінами структуру, але спричиняють дію, яка базується на конкуренції із самими вітамінами. Такі сполуки називаються антивітамінами.