Основы биохимии - А. А. Анисимов 1986

Витамины
Общая характеристика

Витамины — низкомолекулярные органические соединения, которые, присутствуя в пище в небольших количествах, являются незаменимыми ее компонентами, обеспечивают нормальное протекание биохимических и физиологических процессов путем участия в регуляции метаболизма. Витамины не включаются в структуру тканей человека и животных и не используются в качестве источника энергии.

Первые исследования, указавшие на необходимость присутствия в пище, кроме главных компонентов — углеводов, белков, жиров, минеральных веществ и воды, еще и каких-то других добавочных веществ, необходимых для жизни, были проведены Н. И. Луниным (1880). Значительно позднее эти вещества предложили называть витаминами (от лат. vita — жизнь), т. е. аминами жизни. Однако, с точки зрения химии, название «витамины» в наше время потеряло смысл, поскольку установлено, что они не все содержат аминогруппу или азот.

В организме человека некоторые витамины не синтезируются вообще, другие — синтезируются кишечной микрофлорой и тканями в недостаточных количествах, поэтому витамины должны поступать с пищей. Некоторые микроорганизмы и низшие растения также нуждаются в определенных витаминах, служащих для них важнейшими факторами роста. Витамины и их производные — активные участники биохимических и физиологических процессов высших растений. Существует предположение, что отсутствие у человека и животных способности синтезировать витамины возникло в процессе эволюции как результат своеобразной «специализации и кооперирования» в биоценозах. Потеря этой способности была заменена пищевыми связями с участием растений и бактерий. Современные животные и человек унаследовали эту особенность обмена веществ своих далеких предков.

Многие витамины представляют собой исходный материал для биосинтеза коферментов и простетических групп ферментов. В этом состоит одна из основных причин необходимости витаминов для нормального протекания обменных процессов. Структура каждого коферментного витамина уникальна и, как правило, характеризуется наличием сопряженных связей, четко выраженных электроноакцепторных или электронодонорных свойств. Эти свойства обычно усиливаются, когда витамин становится коферментом, соединяется с металлом и апоферментом, входя в активный центр фермента. Ряд витаминов обладает регуляторными функциями, в частности участвует в регуляции проницаемости мембран, прохождения через них катионов.

С 1956 г. принята Международная химическая номенклатура, согласно которой витамины делят на: 1) растворимые в воде, 2) растворимые в жирах, 3) витаминоподобные соединения.

Несмотря на точное установление химического строения, витамины сохранили названия в виде букв латинского алфавита, отражающие хронологическую последовательность их открытия.

Для характеристики обеспеченности организма каким-либо витамином принято различать три ее формы: авитаминоз, гиповитаминоз, гипервитаминоз. Первый термин применяют в отношении комплекса симптомов, развивающихся в результате достаточно длительного, полного или почти полного отсутствия одного из витаминов. Совместная недостаточность нескольких витаминов называется полиавитаминозом. Под гиповитаминозом понимают состояние, характеризующее частичную, но уже проявившуюся специфическим образом недостаточность витамина. Довольно распространено деление гиповитаминозов на две группы: пищевой гиповитаминоз как следствие длительного субнормального обеспечения организма витамином, и эндогенный гиповитаминоз, когда симптомы витаминной недостаточности возникают на фоне нормального поступления витамина, но ограниченно используемого вследствие каких-либо внутриорганизменных причин. В ряде случаев обнаружены антагонистические взаимоотношения между отдельными витаминами, когда один из них препятствует действию или всасыванию и ассимиляции другого. Такие состояния одни авторы склонны относить к разновидности гиповитаминозов, другие предлагают ввести термин — дисвитаминоз.

Гипервитаминоз — комплекс патофизиологических и биохимических нарушений, возникающих вследствие длительного избыточного введения в организм любого из витаминов. Термин гипервитаминоз не применим в отношении токсического действия однократно введенной большой дозы витамина.