Открыты они были в 1880 г. русским врачом Н.И. Луниным, заметившим, что крысы, получая все необходимые для жизни вещества в нужных количествах в искусственном молоке, не растут, болеют и погибают. Большинство витаминов, входя в состав ферментов, делают их активными, другие витамины являются необходимыми компонентами ферментативных реакций. У растений при наличии достаточного количества всех элементов в почве, витамины синтезируются в необходимых количествах благодаря фотосинтезу, поэтому первоисточником витаминов являются обычно растения. Животные получают витамины или сходные с ними по структуре вещества с пищей (например, предшественником витамина А в животных организмах является каротиноид каротин). Некоторые витамины синтезируются микроорганизмами кишечника (В6, В12, К). У животных и человека возможны различные недомогания из-за недостатка витаминов (гиповитаминоз) или болезни при полном отсутствии даже одного витамина (авитаминоз). При этом замедляется рост и развитие молодых организмов, снижается иммунитет, продуктивность. Гиповитаминозы могут возникать при недостаточном или несбалансированном питании, например, весной или в случае повышенной в них потребности (беременность, активный рост и т.п.) и легко излечиваются. Авитаминозы (цинга, пеллагра, рахит и др.) нуждаются в более сложном лечении, т.к. очень часто связаны с целым рядом нарушений обмена веществ или неспособностью усваивать витамины. Довольно часто у людей встречается дефицит витамина В1 (тиамин), а поскольку он является коферментом декарбоксилаз, участвующих в реакциях клеточного дыхания, то это приводит к поражению нервной системы, сердечной недостаточности, параличам; у детей наблюдается замедление роста и развития. Заболевание нервной системы, наблюдающееся при этом авитаминозе, называется «бери-бери» и впервые было описано в странах Азии, где с изобретением машин для очистки риса стали употреблять его в шлифованном виде. У алкоголиков, получающих основную массу калорий со спиртными напитками, которые содержат алкоголь, разрушающий систему обмена, но не содержат тиамина и других витаминов, возникают те же симптомы: неврозы, психозы, потери памяти и т.п. В настоящее время известно не менее 50 витаминов. Химическая природа витаминов различна, поэтому выделяют обычно водорастворимые (витамины группы В, РР, С и др.) и жирорастворимые (А, Д, Е, К и др.) витамины. В зависимости от этого различаются рекомендации по дозам и приему витаминов для их лучшего усвоения. Так, витамин С (аскорбиновая кислота), действие и значение которого до сих пор еще не выяснены до конца, играет чрезвычайно важную роль в организме, в частности, повышая его иммунитет не только против простудных, но и против раковых заболеваний. Этот витамин хорошо усваивается со специфическими биологически активными веществами чая («чай с лимоном») и, являясь водорастворимым, обычно не накапливается в организме. Жирорастворимые витамины, растворяясь и удерживаясь в жировых тканях, способны вызывать при бесконтрольном употреблении их препаратов опасные гипервитаминозы. Антивитамины – вещества, которые препятствуют действию витаминов, связывая их или вступая с ними в конкурентные отношения из-за сходной химической структуры. В результате этого нарушаются процессы метаболизма и развивается витаминная недостаточность. К антивитаминам относятся некоторые белки (например, авидин сырого куриного яйца, связывающий витамин Н) и некоторые антибиотики (вещества с антимикробной активностью, например, стрептоцид, стрептомицин). Являясь антагонистами витаминов, они подавляют размножение патогенных микроорганизмов, но при этом убивают полезную микрофлору кишечника, которая является источником ряда витаминов. Поэтому антибиотики нельзя употреблять без назначения врача, а при необходимости принимать их вместе с витаминными препаратами. Метаболизм отдельных групп веществ В более узком смысле слова «метаболизм» означает превращение внутри организма как отдельного вещества, так и целой группы веществ с момента их поступления внутрь до образования конечных продуктов. Обмен углеводов. У растений углеводы являются первичной продукцией фотосинтеза. Простые углеводы (триозы, пентозы, гексозы) служат исходным материалом для синтеза сложных: сахарозы, крахмала, инсулина, целлюлозы. На основе углеводов у растений синтезируются липиды, а также специфические для растений вещества: таннины, антоцианы и т.д. При необходимости запасной крахмал или липиды расщепляются вновь до глюкозы, энергия которой используется, например, на прорастание семян. Животные получают углеводы с пищей, главным образом в виде крахмала, и при расщеплении гликогена. Расщепление крахмала начинается в ротовой полости и идет в щелочной среде под действием фермента амилазы до образования дисахарида мальтозы, продолжается в желудке, где среда кислая, внутри пищевого комка и заканчивается в кишечнике под действием фермента мальтазы распадом до глюкозы. Для расщепления молочного дисахарида лактозы необходим фермент лактаза, который у некоторых людей отсутствует. Суточное потребление углеводов для человека должно составлять около 500 г. При нормальном смешанном питании 70 % глюкозы полностью расщепляется с выделением энергии, 25 % превращается в жиры (при избытке углеводов в пище происходит ожирение) и оставшаяся часть в клетках печени и мышц идет на синтез гликогена. Распад гликогена является основным источником энергии мышечного сокращения. Обмен жиров.
