Немного истории об открытии витаминов

         До конца прошлого века в науке существовало мнение, что для жизнедеятельности человека достаточно, чтобы в его рацион входили только белки, жиры, углеводы и минеральные соли. Однако жизнь не всегда подтверждала правильность такого заключения.

        В 1880 году русский врач Николай Иванович Лунин сделал выдающееся открытие. Проводя опыты на животных, он установил, что мыши не могут жить, получая корм, состоящий, казалось бы, из всех необходимых веществ: белков, жиров, сахара, солей и воды. Хорошо росли, были подвижны и прибавляли в массе только те животные, которые получали натуральное коровье молоко. Опираясь на эти опыты, Н. И. Лунин пришел к смелому для того времени выводу о том, что в молоке кроме казеина, жира, молочного сахара и солей должны содержаться еще и другие вещества, жизненно необходимые для питания. Правда, у веществ, открытых им, тогда еще не было своего названия, но вывод Н. И. Лунина явился основой для последующего изучения витаминов.

       В дальнейшем результаты его экспериментов неоднократно повторялись и подтверждались целым рядом ученых. Так, в результате своих исследований Фредерик Гоуленд Хопкинс (Гопкинс), Осборн и Мендель также пришли к выводу о существовании каких-то веществ (помимо белков, жиров, углеводов и минеральных солей), необходимых для роста и жизни животных, содержащихся в натуральных продуктах. Ф. Хопкинс отнес их к категории катализаторов, а Осборн и Мендель назвали эти вещества «гипотетические гормоны».

           Открытие отдельных витаминов связано с поисками лекарств для лечения загадочных и нередко смертельных заболеваний, причиной которых, как оказалось впоследствии, являлось недостаточное потребление витаминов. Одно из таких заболеваний — цинга.

      Она развивается постепенно: сначала возникают легкое недомогание, слабость в ногах, быстрая утомляемость, головные боли; человек становится раздражительным. Позднее кожа бледнеет, наблюдаются ноющие боли в суставах, сердцебиение. Затем появляются мелкоточечные кровоизлияния на коже, которые впоследствии сливаются в обширные кровоподтеки. Кровоподтеки (гематомы) возникают и в мышцах, и в суставах, и во внутренних органах. Суставы распухают, и больные с трудом передвигаются. Десны становятся рыхлыми, кровоточащими, зубы расшатываются и выпадают. Изо рта распространяется дурной запах.

        На последней стадии болезни наблюдаются обширные кровоизлияния в полости плевры, в сердечной сумке и стенках кишечника. Затрудняется работа сердца, кишечника, печени и других органов. При крайнем истощении наступает смерть. Кроме того, у больного цингой резко снижены защитные силы организма, и поэтому он легко поражается инфекционными заболеваниями и может умереть еще на первых стадиях болезни.

         Цинга долгие годы уносила жизни, особенно мореплавателей, она была спутницей войн, голода и эпидемий. Так, во время двухгодичной экспедиции (1497—1499), возглавляемой капитаном Васко Да Гама, была решена важнейшая географическая задача — найден морской путь из Европы в Индию в обход Африки. Из этого похода домой вернулись только 55 человек, более сотни моряков погибли от цинги.

        От цинги и истощения умер во время зимовки капитан «Великой Сибирской экспедиции Российской Академии наук» Витус Беринг (1741). Такая же судьба постигла русского гидрографа и полярного исследователя Георгия Седова, который погиб (1914) от цинги во время экспедиции к Северному полюсу.

        История войн также насчитывает множество случаев массового поражения войск цингой. От нее умирали крестоносцы, воины Людовика IX, осаждавшие Каир (1268). Цинга свирепствовала в гражданскую войну в США. В русско-японскую войну ею было поражено 6,7 % состава действующей армии. Смертность от цинги составила 18 %.

        Хотя причина цинги и не была известна, но люди эмпирически использовали для ее лечения фруктовые соки, настои и отвары из хвои и шиповника. Из-за большого распространения ее рассматривали даже как инфекционное заболевание, хотя возбудителя болезни и не смогли выделить.

        И только в 1884 году русский патофизиолог В. В. Па-шутин впервые правильно определил, что цинга не является заразным заболеванием, а возникает из-за отсутствия в пище какого-то вещества, имеющегося в растениях, но не синтезируемого организмом человека. Это вещество (позднее оно получило название аскорбиновой кислоты или витамина С) В. В. Пашутин рассматривал как регулятор обменных процессов.

     В 1922—1925 годы был выделен препарат, обладающий противоцинготным свойством. Химическая же природа этого препарата была окончательно расшифрована венгерским ученым Сцент-Георги в 1928 году. Синтез его был осуществлен в 1933 году. В этом же году витамин С получил название аскорбиновой кислоты, то есть предупреждающей скорбут (то же, что цинга).

        Открытие и дальнейшее изучение витамина В1 связано с поисками средств для лечения бери-бери. Это заболевание было известно давно. Распространено главным образом в странах Востока — Китае, Японии, Индии.

         Так, с 1878 по 1883 год из каждой тысячи матросов японского флота ежегодно болели бери-бери 323 человека. В японской армии в Манчжурии во время русско-японской войны было 80 тысяч случаев авитаминоза В1. В русской армии это заболевание не встречалось.

        Развивается заболевание бери-бери постепенно. Появляется повышенная утомляемость, слабость в ногах, наблюдается потеря аппетита. Больной раздражителен, мнителен, угнетен. Его мучает бессонница, он становится рассеянным. В дальнейшем появляются боли головные и в области сердца. Возникают парастезии (покалывание, жжение, чувство ползания мурашек в пальцах рук и ног), затем — паралич разгибателей кистей и пальцев рук и стоп, нижние конечности отечны.

        Практически важные наблюдения за развитием авитаминоза В1 провел нидерландский врач Христиан Эйкман в 1890 году, работая в тюремной больнице на острове Ява. Он обратил внимание, что бери-бери встречается главным образом в местностях, где население питается очищенным от оболочек (полированным) рисом. Эйкман наблюдал за курами, питавшимися шелушенным рисом. Давая птицам очищенный рис, он через 3 -4 недели получал у них заболевание, по многим признакам напоминавшее бери-бери. При этом куры, которые получали сырой нешелушенный рис, были здоровы, здоровыми были и птицы, которым к рису добавляли рисовые отруби или водяную вытяжку из отрубей.

         Рисовые отруби излечивали не только кур, но и людей, больных бери-бери. И Эйкман делает правильный вывод о том, что причиной заболевания бери-бери является отсутствие в пище какого-то вещества, которое в достаточном количестве находится в оболочке рисового зерна.

        Опыты Эйкмана повторил польский ученый Казимеж-Функ на голубях. В 1911 году он выделил из рисовых отрубей вещество, которое в ничтожных количествах излечивало голубей от бери-бери. Это вещество содержало азот в амидной форме. Считая, что это вещество является амином (амин — это химическое соединение, содержащее азот) и что именно азот определяет его свойства, Функ назвал его витамином или жизненным амином («вита» в переводе с латинского языка означает жизнь), особо отмечая его жизненную необходимость.

        Последующие исследования показали, что выделенное вещество не было чистым витамином, а только богато витамином В1 (тиамином). Химическая структура и синтез тиамина были осуществлены в 1936 году Вильямсом и его сотрудниками.

        Кроме того, Функ предположил, что еще целый ряд заболеваний неясной этиологии может быть вызван недостатком в пище веществ, подобных антиневрическому витамину. Такие заболевания он предложил называть авитаминозами, а группу излечивающих веществ — витаминами. К категории авитаминозов, кроме бери-бери, он отнес цингу, пеллагру, рахит и др.

        Функ писал: «Таким образом, к известному перечню элементов пищи — белкам, жирам, углеводам, пуринам, липоидам и минеральным, солям нужно прибавить новую группу, а именно — витамины». Так, исследования и выводы Функа явились продолжением работы Н. И. Лунина.

       Сейчас известно, что в состав многих витаминов азот не входит, однако название витамин сохранилось и по настоящее время. В дальнейшем исследования по витаминам стали широко развиваться

Такие заболевания, как ночная слепота, понижение остроты зрения в сумерках, конъюнктивиты у детей, были известны давно.

          Однако только в 1913 году Мак-Коллум и Дэвис открыли «растворимый в жирах фактор А» (в 1916 году он был переименован в витамин А), которым были богаты сливочное масло и желтки куриных яиц, и который излечивал от заболевания глаз, восстанавливал рост и развитие животных, получавших рацион из белка (казеина), углеводов и солевой смеси. Свиное сало и оливковое масло такими свойствами не обладали. В дальнейшем было доказано, что витамин А необходим для нормального состояния не только эпителия глаз, но и других органов.

      В 1919 году Стенбок установил, что А-витаминной активностью обладает и ряд растительных продуктов, которые содержат красновато-желтые пигменты — каротиноиды, а в 1930 году Станфорд Мур дал этому объяснение, показав, что каротин — это предшественник витамина А, превращающийся в организме человека и животных в витамин А. Строение витамина А было установлено Паулем Каррером и Хансом фон Эйлером-Хельпиным в 1913 году, а в 1937 году он был синтезирован Рихардом Куном.

        В этот же период Мак-Колум вводит обозначение витаминов первыми буквами латинского алфавита. Жирорастворимый фактор, как уже говорилось, был назван витамином А, вещество, излечивающее от бери-бери,— витамином В1, от цинги — витамином С. Затем перешли к рациональному названию витаминов, отражающему их химическую природу: витамин А — ретинол, витамин В — тиамин и т. д.

        В последующем наука обогатилась новыми данными о витаминах. В 1922 году появились сведения о существовании нового витамина (названного витамином Е) — фактора против бесплодия. Затем (1929) был открыт еще один жирорастворимый витамин К, обладающий антигеморрагическим действием.

        В 1931 году Адольф Виндаус получил в чистом виде антирахитический витамин D, который также растворим в жире.

         Было установлено, что в состав дыхательного фермента входит витамин В 2(рибофлавин), который в 1933 году был выделен Р. Куном с сотрудниками в чистом виде.

        Как самостоятельный фактор питания в 1934 году был обнаружен витамин В6. Его открытие обусловлено излучением веществ, предупреждающих развитие дерматита у крыс.

         В 1936 году был получен еще один капилляроукрепляющий фактор, помимо витамина С, — витамин Р, а затем в 1937 году — витамин РР, излечивающий человека от пеллагры.

       При изучении болезней крови были открыты фолиевая кислота и витамин В12.

        В нашей стране интенсивное изучение витаминов началось только при Советской власти. Первыми исследователями витаминов стали В. Н. Букин, Б. А.Кудряшов, В. А. Девятнин, А. В. Труфанов, В. В. Ефремов и др. Достижения в изучении отдельных витаминов привели к широкому применению их в клинике.

       Итак, до 1920 года науке были известны лишь три витамина — А, В, С. Сейчас — более двадцати. Все ли витамины открыты? На этот вопрос известный американский биохимик Д. Мецлер отвечает так: «Большинство ученых полагают, что все. Можно вырастить крыс на практически полностью синтетической диете. Однако вероятность того, что для полного здоровья человеку необходимы какие-то пока еще не открытые вещества, содержащиеся в нашей пище, наверное, существует».

          Несмотря на изучение химической структуры витаминов, они сохранили названия в виде букв латинского алфавита вследствие хронологической последовательности, связанной с их открытием. В зависимости от способности растворяться (в жирах или в воде) витамины делятся на две большие группы — жирорастворимые и водорастворимые. К жирорастворимым витаминам относятся витамин А (ретинол), витамин D (кальциферолы), вита­мин Е (токоферолы), витамин К (филохиноны); к во­дорастворимым: витамин В (тиамин),  (рибофлавин), витамин Вз (пантотеновая кислота), группа витамина B (пиридоксин, пиридоксаль, пиридоксамин), группа витамина В (цианкобаламин, оксикобаламин, метилкобаламин), витамин Н (биотин), витамин С (аскорбиновая кислота), группа витамина РР (никотиновая кислота, никотинамид), группа фолацина (фолиевая кислота, тетрагидрофолиевая кислота и ее производные).

         Наряду с витаминами, значение которых для здоровья человека установлено, имеются еще биологически активные вещества пищи, дефицит которых не приводит к явно выраженным нарушениям или которые по своим функциям ближе не к витаминам, а к другим незаменимым веществам — квитаминоподобным соединениям. К ним относятся биофлавоноиды, холин, инозит, карнитин, липоевая, оротовая,пангамовая и парааминобензой-ная кислоты.

       Холин и инозит, входя в состав соответствующих фосфолипидов и выполняя пластические функции, близки к незаменимым жирным кислотам.

       Оротовая кислота синтезируется в организме человека и животных и является витамином только для некоторых микроорганизмов, не способных к ее синтезу.

      Парааминобензойная кислота является витамином только для микроорганизмов, синтезирующих из нее фолиевую кислоту. Человек же и животные должны получать фолиевую кислоту в готовом виде.

      Роль и значение витаминов для роста и развития организма огромны. Мы остановимся на характеристике только тех, с недостаточностью которых чаще всего стал­киваемся в практической жизни (С, В1, В2 РР, А и D) И которые широко применяются в лечебной практике (Е, В6, К, В12фолиевая и пантотеновая кислоты).  

Дата: Среда, 31 Марта 2010