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introduzione

Le vitamine sono composti organici a basso peso molecolare di varia natura chimica, assolutamente necessari per il normale funzionamento degli organismi. Sono sostanze indispensabili, poiché, ad eccezione dell'acido nicotinico, non sono sintetizzate dal corpo umano e sono presenti principalmente nell'alimentazione. Alcune vitamine possono essere prodotte dalla normale microflora intestinale. A differenza di tutti gli altri nutrienti vitali (aminoacidi essenziali, acidi grassi polinsaturi, ecc.), le vitamine non hanno proprietà plastiche e non vengono utilizzate dall'organismo come fonte di energia. Partecipando a una varietà di trasformazioni chimiche, hanno un effetto regolatorio sul metabolismo e garantiscono quindi il normale corso di quasi tutti i processi biochimici e fisiologici nel corpo.

Le vitamine hanno un'elevata attività biologica e sono richieste dall'organismo in quantità molto piccole, corrispondenti al fabbisogno fisiologico, che varia da pochi microgrammi a diverse decine di milligrammi. Anche il fabbisogno di una determinata vitamina è soggetto a fluttuazioni dovute all'azione di vari fattori di cui si tiene conto negli apporti vitaminici raccomandati, che sono soggetti a periodici affinamenti e revisioni.

La vitamina K (vitamina della coagulazione, vitamina antiemorragica) è un gruppo di diverse sostanze. È necessario per la sintesi nel fegato di forme attive di protrombina e altri fattori di coagulazione del sangue durante il trattamento con antibiotici e farmaci che influenzano la microflora intestinale. Un corpo sano produce vitamina K2 da solo. La vitamina K è prodotta dalla microflora intestinale e proviene dal cibo.

1. Storia della scoperta

Nel 1929 Lo scienziato danese Dam ha descritto il beriberi nei polli alimentati con una dieta sintetica. Il segno principale era l'emorragia: emorragia nel tessuto sottocutaneo, nei muscoli e in altri tessuti. L'aggiunta di lievito come fonte di vitamine del gruppo B e olio di pesce ricco di vitamine A e D non ha eliminato i fenomeni patologici. Si è scoperto che i chicchi di cereali e altri prodotti vegetali hanno un effetto curativo. Le sostanze che curano l'emorragia sono state chiamate vitamine K, o vitamine della coagulazione, poiché è stato riscontrato che le emorragie negli uccelli da esperimento, ad esempio, sono associate a una diminuzione della capacità del sangue di coagulare.

Nel 1939 Nel laboratorio Carrera, la vitamina K è stata isolata per la prima volta dall'erba medica, è stata chiamata fillochinone. Nello stesso anno Binkley e Doisy ottennero dalla farina di pesce in decomposizione una sostanza con effetto antiemorragico, ma con proprietà diverse rispetto al farmaco isolato dall'erba medica. Questo fattore è stato chiamato vitamina K2, in contrasto con la vitamina dell'erba medica chiamata vitamina K1.

La scoperta della vitamina K è stata il risultato di una serie di esperimenti condotti da Henry e Dam. Nel 1931, MacFarlane e colleghi osservano un difetto di coagulazione. Nel 1935 Dam suggerisce che la vitamina antiemorragica sia una nuova vitamina liposolubile, che chiama vitamina K. 1936 Dam riesce a preparare una frazione grezza di protrombina nel plasma e dimostra una diminuzione della sua attività quando ottenuta da plasma di pollo con vitamina K insufficiente.

Nel 1939 Doisy sintetizzò la vitamina K1. 1940 Brickhouse descrive le cause dell'emorragia a seguito di una sindrome di insufficiente assorbimento o fame e stabilisce che la malattia emorragica del neonato è associata alla vitamina K. Nel 1943 la Dam riceve il Premio Nobel per la scoperta della vitamina K, una coagulazione del sangue fattore. Doisy ricevette il Premio Nobel nel 1943 per aver scoperto la struttura chimica della vitamina K.

Nel 1974, Stenflo e Nelsestuen et al hanno mostrato un passaggio dipendente dalla vitamina K nella sintesi della protrombina. Nel 1975, Esmon scoprì la carbossilazione proteica dipendente dalla vitamina K nel fegato.

Lo studio della natura chimica delle vitamine K ha portato alla conclusione che la loro molecola si basa sulla struttura del 2-metil-1,4-naftochinone, che, come le vitamine naturali K, ha un effetto antiemorragico.

2. Struttura chimica

Le vitamine naturali K sono derivati ​​del 2-metil-1,4-naftochinone, in cui in posizione 3 l'idrogeno è sostituito da un residuo fitolo alcolico o da una catena isoprenoide con un diverso numero di atomi di carbonio: 2-metil-1,4- naftochinone, che stimola la coagulazione del sangue.

Vitamina K1, fillochinone, fitochinone (2-metil-3-stoppino-1,4-naftochinone) - liquido giallo viscoso; p.f. -20°C, bp 115-145 °C / 0,0002 mm Hg Arte.; n20D 1.5263; + 8,0° (cloroformio); liberamente solubile in etere di petrolio, cloroformio, scarsamente - in etanolo, insolubile in acqua 243, 249, 261, 270 e 325 nm. Nella catena laterale della molecola, gli atomi 7 e 11 (contando dal ciclo) hanno la configurazione R; sostituenti sul doppio legame occupano una trasposizione. La vitamina K1 è instabile agli acidi, alle soluzioni alcaline e ai raggi UV. Quando interagisce con una soluzione alcolica di alcali, forma prodotti viola scuro, che gradualmente diventano marrone scuro. In natura si trova principalmente nelle parti verdi delle piante. La vitamina K1 sintetica (-0,4°) è una miscela di cis e trans-isomeri in un rapporto di 3:7 (solo l'isomero trans ha attività biologica). Viene sintetizzato per alchilazione del 2-metil-1,4-naftoidrochinone monoacetato (ottenuto dal 2-metil-1,4-naftochinone) con isofitolo o fitolo in presenza di un catalizzatore (kit Lewis o alluminosilicati), seguita da saponificazione di il gruppo acile e l'ossidazione a chinone.

La vitamina K2 è presente in diverse forme che differiscono per la lunghezza della catena isoprenoide. Sono stati isolati derivati ​​con una catena laterale di 20, 30 e 35 atomi di carbonio. Vitamine del gruppo K2

menachinone; formula

I, R = [CH2CH=C(CH3)CH2]nH,

dove n=1-13; clorobiochinone,

R=CH=C(CH3)[CH2CH2CH=C(CH3)]6CH3)

sulle proprietà fisiche, chimiche sono simili alla vitamina K1. Sintetizzato da microrganismi. Nell'uomo e negli animali è presente principalmente uno dei menaquini, il farnachinone (n = 6, mp 53,5 °C), in cui possono convertirsi tutti gli altri vitameri.

Vitamina K2(20)

Vitamina K2(30) (2-metil-3-difarnesil-1,4-naftochinone)

Vitamina K2(35)

Oltre alle vitamine K naturali, è ormai noto che un certo numero di derivati ​​del naftochinone hanno effetti antiemorragici, che si ottengono sinteticamente. Questi includono i seguenti composti:

Vitamina K3 (2-metil-1,4-naftochinone)

Vitamina K4 (2-metil-1,4-naftochinone)

Vitamina K5 (2-metil-1,4-naftoidrochinone)

Vitamina K6 (2-metil-4-ammino-1-naftoidrochinone)

Vitamina K7 (3-metil-4-ammino-1-naftoidrochinone)

Nel 1943 A. V. Palladin e M. M. Shemyakin hanno sintetizzato un derivato disolfuro del 2-metil-1,4-naftochinone, chiamato vikasol, che viene utilizzato nella pratica medica come sostituto della vitamina K: Vikasol.

3. Proprietà fisiche e chimiche

La vitamina K1 è un liquido giallo viscoso che cristallizza a -20° e bolle a 115-145° sotto vuoto. Questa sostanza è altamente solubile in etere di petrolio, cloroformio, etere dietilico, alcol etilico e altri solventi organici, scarsamente solubile in etanolo, insolubile in acqua. Le sue soluzioni assorbono i raggi UV. Pertanto, nell'etere di petrolio, i massimi di adsorbimento si trovano a lunghezze d'onda di 243, 249, 261, 270 e 325 nm. In questa serie, la vitamina K mostra la densità ottica più alta a K = 249 nm. Nella catena laterale della molecola, gli atomi 7 e 11 (contando dal ciclo) hanno la configurazione R; sostituenti sul doppio legame occupano una trasposizione. La vitamina K1 è instabile agli acidi, alle soluzioni alcaline, ai raggi UV. Quando interagisce con una soluzione alcolica di alcali, forma prodotti viola scuro, che gradualmente diventano marrone scuro. In natura si trova principalmente nelle parti verdi delle piante. Sintetico. la vitamina K1 (-0,4°) è una miscela di cis- e trans-isomeri in un rapporto di 3:7 (solo l'isomero trans ha attività biologica). Viene sintetizzato per alchilazione del 2-metil-1,4-naftoidrochinone monoacetato (ottenuto dal 2-metil-1,4-naftochinone) con isofitolo o fitolo in presenza di un catalizzatore (kit Lewis o alluminosilicati) con l'ultima saponificazione di il gruppo acile e l'ossidazione a chinone.

La vitamina K2 (prenilmenachinone) è una polvere cristallina gialla con un punto di fusione di 54°, solubile in solventi organici. Ha spettri di adsorbimento simili a quelli della vitamina K1, ma assorbe i raggi UV meno intensi. Ad esempio, nell'etere di petrolio, il suo assorbimento massimo è a 248 nm ed è = 295.

La vitamina K3 è una sostanza cristallina giallo limone con un odore caratteristico. Punto di fusione 160°. È leggermente solubile in acqua, per l'assenza di una lunga catena di idrocarburi nella sua molecola. La vitamina K3 (menadione, 2-metil-1,4-naftochinone; f-la I, R = H) è un prodotto sintetico. Cristalli giallo limone (pf 106°C); solubile in solventi organici, scarsamente - in acqua. Interagendo con Na2S2O5, forma vikasol (mp 154-157 ° C, solubile in acqua), che ha l'attività biologica della vitamina K.

Le vitamine K contenenti una catena isoprenoide in posizione 3 sono composti fotosensibili. Quando viene esposta alla luce ultravioletta, si verifica la fotolisi, la catena isoprenoide viene scissa, che viene sostituita dall'idrossile e la molecola del fitolo viene ossidata in fitone chetonico.

Le vitamine K, essendo, come detto sopra, derivati ​​del naftochinone, hanno la capacità di reazioni redox. Questa capacità delle vitamine K si basa sulla loro determinazione quantitativa con il metodo polarografico. La molecola del naftochinone, legando due idrogeni, passa nella molecola del naftoidrochinone. Questa reazione è reversibile in presenza di ossigeno atmosferico. La reazione di riduzione dei naftochinoni (sostanze colorate) è accompagnata dalla loro decolorazione.

Le vitamine K sono in grado di interagire direttamente con l'ossigeno, legandolo alla posizione 2, 3 della molecola del naftochinone. Il prodotto di ossidazione è un epossido: epossido di vitamina K1. Gli epossidi di vitamina K mantengono l'attività vitaminica delle molecole originali.

La vitamina K3 sotto l'influenza della luce e dell'ossigeno atmosferico può dare un derivato dimerico: la vitamina K3 dimero.

Come notato sopra, il derivato bisolfuro della vitamina K3 ha attività vitaminica. Questa sostanza, importante per la pratica medica, è ottenuta dall'azione del bisolfito di sodio sul 2-metil-1,4-naftochinone.

Buoni stabilizzanti della vitamina K sono fosfato monocalcico, pirofosfati di sodio o potassio, ecc., il cui effetto stabilizzante è di mantenere una reazione acida in una soluzione acquosa (pH = 4,8). Una miscela di 0,5 kg di farina di soia cotta a vapore con 140 g di menadione bisolfato di sodio e 26 g di CaH4 (PO4) 2 stabilizza la vitamina del 97% per tre mesi.

La vitamina K viene distrutta dal trattamento termico.

4. Specificità della struttura. Omovitamine e antivitaminici K

Molti derivati ​​del naftochinone hanno attività della vitamina K. A seconda dei dettagli della loro struttura, il valore dell'attività biologica del composto cambia in modo significativo.

Come si può notare, l'idrogenazione dei gruppi chinoidi in posizione 1,4 non ha un effetto significativo sull'attività biologica delle vitamine K. Allo stesso tempo, l'idrogenazione del nucleo stesso del naftochinone porta ad una quasi totale perdita del attività biologica della molecola. La sostituzione del gruppo ossidrile con il gruppo amminico non è accompagnata dalla perdita dell'attività biologica della vitamina. Per la manifestazione dell'attività biologica è obbligatoria la presenza di un gruppo metilico in posizione 2 del nucleo del naftochinone. L'introduzione di un gruppo metilico in altre posizioni del sistema naftochinonico è accompagnata da una forte diminuzione del ruolo fisiologico del composto.

Di particolare interesse è l'effetto della modifica della lunghezza della catena isoprenoide laterale sull'attività biologica dei derivati ​​del naftochinone. Si scopre che sia l'accorciamento che l'allungamento della catena degli idrocarburi provocano una diminuzione dell'attività vitaminica del farmaco. Insieme a questo, la completa rimozione della catena laterale aumenta di tre volte l'attività della molecola.

L'introduzione di gruppi ossidrilici in varie posizioni del nucleo del naftochinone, ad eccezione delle posizioni 1 e 4, priva quasi completamente il composto dell'attività vitaminica. Un esempio di tale composto è il ftiokolo, o 2-metil-3-idrossi-11,4-naftochinone: il ftiokolo.Questo composto non ha quasi alcuna attività della vitamina K, secondo alcuni scienziati ha anche proprietà antivitaminiche. Alcuni composti chimici che hanno alcune caratteristiche somiglianze nella struttura con le vitamine del gruppo K, hanno proprietà antivitaminiche.Uno dei primi antivitaminici K è stato scoperto dicumarol - una sostanza isolata dal fieno viziato di legumi (meliloto, trifoglio): Dicumarol (3,3 "-metilene-bis -4-idrossicumarina)

Un altro rappresentante degli antivitaminici K è un derivato del ftiocol 2,2 "-metilene-bis (3-idrossi-1,4-naftochinone) che è un derivato di due molecole di ftiocolo, la cui formula è: 2,2"- metilene-bis (3-idrossi-1,4-naftochinone) |

Il terzo rappresentante di questo gruppo di composti è il warfarin:
warfarin

Tutte queste sostanze hanno effetti emorragici sul corpo.

5. Funzioni biochimiche

Come notato sopra, la rilevazione dell'avitaminosi K è stata associata a un quadro clinico che mostrava un rallentamento della coagulazione del sangue. Questo è stato espresso in un'emorragia puntiforme nel tessuto. Il sangue prelevato dal corpo di polli e altri animali carenti di K è rimasto liquido per ore durante la conservazione.

Negli anni successivi si è riscontrato che la vitamina K è correlata alla sintesi della protrombina, uno dei fattori di un complesso sistema enzimatico di coagulazione del sangue. Il ruolo del sistema è di convertire la proteina fibrinogeno plasma-solubile sotto l'azione enzimatica della trombina, prima nella forma monomerica della proteina fibrina, e poi nella proteina fibrina polimerica, già insolubile. La trombina è formata dalla protrombina. Particolarmente complesso è il processo a più stadi di conversione della protrombina in trombina. Il plasma sanguigno contiene costantemente fattori di coagulazione del plasma, che sono sostanze proteiche e ioni calcio. Nelle cellule del sangue, le piastrine contengono una speciale lipoproteina chiamata tromboplastina piastrinica, o fattore piastrinico III. Quando le piastrine vengono distrutte, questa proteina inattiva viene convertita sotto l'azione delle proteine ​​plasmatiche accellerina e convertina in trombochinasi attiva, che, in presenza di altri fattori plasmatici denominati e, in aggiunta, fattore tissutale, inizia il processo enzimatico di formazione della trombina.

Come puoi vedere, la vitamina K non è direttamente coinvolta nel sistema di coagulazione del sangue. È necessario per la sintesi di protrombina e proconvertina nel fegato.

Uno studio speciale sul ruolo biochimico della vitamina K suggerisce che sta influenzando la fase finale della formazione della molecola di protrombina a livello post-traduzionale. Insieme a questo, ci sono prove di un cambiamento nella capacità degli organismi protrombinici K-vitaminosi di interagire con lipidi, carboidrati e calcio. Di conseguenza, l'effetto attivante dei fattori del sistema sanguigno invertito e il processo di conversione della protrombina in trombina viene interrotto. La vitamina K è un coenzima nelle reazioni di carbossilazione dei residui di acido glutammico nel precursore della protrombina e in alcune altre forme inattive di fattori di coagulazione del sangue con formazione di residui di acido carbossiglutammico. Di conseguenza, le corrispondenti regioni delle molecole delle proteine ​​precursori acquisiscono la capacità di legare il Ca+ e di subire l'attivazione con la formazione di fattori attivi della coagulazione del sangue, in particolare la protrombina. La vitamina K è anche coinvolta nella carbossilazione dei residui di acido glutammico in alcune proteine ​​che legano il Ca, in particolare nell'osteoalcina.

Le vitamine del gruppo K vengono assorbite insieme ai lipidi nella parte anteriore dell'intestino tenue sotto l'effetto stimolante degli acidi biliari. Dopo l'assorbimento, si deposita nei microsomi epatici (25-51%), nel miocardio, nella milza e nel sistema reticoloendoteliale. La vitamina K viene escreta nelle feci; in urina è trovato in combinazione con acido glucuronic.

Tabella 2. Sostanze coinvolte nella coagulazione del sangue.

Oltre alla partecipazione delle vitamine K nel processo di biosintesi dei fattori di coagulazione delle proteine ​​negli animali superiori, è stato stabilito che sono coinvolti nelle trasformazioni redox. Ciò è dovuto alla capacità del nucleo del naftochinone di trasformazioni redox reversibili. Su alcuni microrganismi, in particolare Escherichia Coli, e micobatteri, è stato mostrato il ruolo dei menachinoni nella biosintesi delle basi pirimidiniche in condizioni aerobiche. Il menachinone è coinvolto nella conversione dell'acido diidroorotico in orotico. La molecola risultante di vitamina K ridotta (menachinolo) viene deidrogenata in presenza di acido fumarico.

Per gli organismi vegetali è stata dimostrata la partecipazione delle vitamine K al trasporto degli elettroni. L'attività dei composti del gruppo della vitamina K è espressa nei cosiddetti fitomenadioni equivalenti; uno di questi equivalenti corrisponde all'attività di 1 mg o 1 μg di fitomenadione; la vitamina K2 è la più attiva.

6. Rapporto con le vitamine

Con la carenza di vitamina K, è stata osservata una diminuzione dell'attività dell'adenosina trifosfatasi e della creatina chinasi nel sangue e nel muscolo scheletrico. Ciò porta a un uso ridotto di macroerg, che si riflette in un aumento del contenuto di ATP nel fegato e nel cuore di ratti e polli. L'aggiunta di vitamina E a una dieta priva di vitamina K impedisce una diminuzione dell'attività di questi enzimi nei muscoli dei ratti. Questo rivela la formazione di metaboliti che non hanno un effetto antiemorragico, ma, come la vitamina K, assicurano la normale biosintesi delle proteine ​​enzimatiche.

L'inclusione nella dieta dei ratti di vitamina A - acido in una dose non superiore a 50 UI, ha ridotto significativamente il contenuto di protrombina e aumentato l'escrezione di vitamina K con le feci. Pertanto, l'acido della vitamina A ha inibito l'assorbimento della vitamina K. Sia la carenza di vitamina A che l'ipervitaminosi A causano fragilità delle membrane lisosomiali delle cellule del colon, portano al rilascio di numerosi enzimi dalle cellule - glucuronidasi, fosfatasi acida e arilsolfatasi - e aumenta la loro attività. La somministrazione orale di vitamina K ha impedito il rilascio di questi enzimi nell'ipervitaminosi A. Un rilascio simile di arilsolfatasi si verifica dai lisosomi epatici nell'ipervitaminosi A.
L'aggiunta di vitamina K1 al mezzo incubato impedisce ai lisosomi epatici di rilasciare arilsolfatasi. Pertanto, la vitamina K stabilizza le membrane cellulari e i loro organelli.

7. Biosintesi

Sono state stabilite le fasi principali della biosintesi della vitamina K nei microrganismi. L'acido shikimico è uno dei precursori del nucleo aromatico dei derivati ​​chinonici: l'acido shikimico.

È interessante notare che indipendentemente da quali oggetti (vegetali o microbici) la vitamina K entra nel corpo umano e animale, nel fegato si staccano tutti dalla catena isoprenoide in posizione 3 e si trasformano in menadione (vitamina K3). Quindi avviene la reazione di addizione di un isoprenoide, caratteristico della vitamina K2(20), contenente 20 atomi di carbonio.

8. Avitaminosi

Carenza vitaminica - un gruppo di condizioni patologiche causate da una carenza nel corpo di una o più vitamine, distinguono il beriberi, l'ipovitaminosi e l'apporto subnormale di vitamine. La carenza di vitamine è intesa come l'assenza quasi completa di qualsiasi vitamina nel corpo, manifestata dalla comparsa di un complesso sintomatologico specifico. L'ipovitaminosi è considerata un contenuto di vitamine nell'organismo ridotto rispetto al fabbisogno, che si manifesta clinicamente solo con sintomi individuali e non pronunciati tra quelli specifici di una certa carenza vitaminica, nonché segni poco specifici di uno stato patologico Comune a vari tipi ipovitaminosi (ad esempio, diminuzione dell'appetito e delle prestazioni, affaticamento). La sufficienza vitaminica subnormale è uno stadio preclinico di carenza vitaminica, che viene rilevato da disturbi nelle reazioni metaboliche e fisiologiche che si verificano con la partecipazione di una particolare vitamina e non ha un'espressione clinica o si manifesta solo con microsintomi non specifici individuali.

Come notato sopra, l'assunzione insufficiente di vitamina K nel corpo provoca emorragie sottocutanee e intramuscolari - emorragie risultanti da una diminuzione del tasso di coagulazione del sangue.

La vitamina K non è direttamente coinvolta nella formazione della fibrina. È necessario per la sintesi delle proteine ​​​​di protrombina, proconvertina, fattore Prower-Stewart e fattore di Natale (globulina B antiemofila) nel fegato.

In assenza o carenza di vitamina K nel corpo, si sviluppano fenomeni emorragici. Poiché la vitamina K è liposolubile, il suo assorbimento nel corpo è compromesso quando l'assorbimento è compromesso. Grasso parete intestinale. Questa potrebbe essere la causa della diatesi emorragica. La diatesi emorragica è una malattia espressa in un aumento del sanguinamento; osservato spontaneo e traumatico, difficile da fermare il sanguinamento (sottocutaneo, intramuscolare, intravascolare e altri). La diatesi emorragica con una coagulazione del sangue fortemente ridotta dipende da una diminuzione nel sangue dell'enzima necessario per la coagulazione del sangue - la protrombina, la cui formazione dipende dal contenuto di vitamina K.

Con l'avitaminosi K, il contenuto di protrombina nel sangue e la concentrazione dei fattori di coagulazione plasmatici si riducono. Sono note numerose malattie accompagnate da un aumento della coagulazione del sangue e dalla formazione di coaguli di sangue nei vasi (ad esempio infarto, tromboflebite). In questi casi vengono utilizzate varie preparazioni di antivitamina K. Va inoltre notato che per l'assimilazione della vitamina K è necessario un normale afflusso di bile nel tratto intestinale (quest'ultimo è importante anche per altre vitamine liposolubili). sangue e muscoli, alanina aminotransferasi nella parete dello stomaco, intestino e cuore. L'uccello ha convulsioni, emorragie in vari organi e tessuti (muscoli dello sterno, ali, cosce, cervelletto, gozzo, ecc.). La carenza aumenta la mortalità embrionale quando le uova vengono incubate. In linea di principio, la carenza alimentare di vitamina K può manifestarsi solo nel pollame, poiché, a differenza dei ruminanti e dei suini (ad eccezione dei suinetti), nell'intestino viene sintetizzata una quantità insufficiente di vitamina K, soprattutto se tenuti in gabbia, quando la coprofagia è praticamente escluso. Si osserva anche quando al mangime vengono aggiunti antivitaminici (dicumarolo, sulfamidici e coccidiostatici).

9. Interrogazionediserbo in natura

Determinare la dose giornaliera di vitamina K è difficile a causa della sua sintesi da parte dei microrganismi che abitano il tratto intestinale.

Non sono state osservate manifestazioni di tossicità anche dopo l'assunzione a lungo termine di grandi quantità di vitamina K1 e K2. Tuttavia, la somministrazione di menadione (K3) può causare anemia emolitica, ittero e kernittero (ittero grigio nei neonati). La vitamina K è ampiamente distribuita nel regno vegetale. Le foglie verdi dell'erba medica ne sono particolarmente ricche, spinaci, Castagna, ortica, achillea. Molta vitamina in rosa canina, bianco, cavolfiore e cavolo rosso, carote, pomodori, fragole, leguminose, frutti di sorbo e anche nel lievito. Tra i prodotti animali va segnalato il fegato, in cui si deposita (Tabella 3).

Tabella 3. Contenuto di vitamina K in alcuni prodotti, mg% peso secco

Letteratura

1. Berezov TT, Korovkin B.F. chimica biologica. - M. 1990

2. Kolotilova AI Vitamine. - L. 1976

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4. Metzler D. Biochimica. - M. 1980

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Fino alla fine del 19° secolo, le persone non avevano idea che il cibo contenesse non solo sostanze nutritive, ma anche qualcos'altro.

Già nel 19° secolo gli scienziati conoscevano proteine, grassi e carboidrati. Molti erano sicuri che questo fosse il valore principale del cibo. Se queste sostanze sono presenti e in un certo rapporto, non è necessario nient'altro. Tuttavia, la vita invariabilmente confutava la teoria scientifica che sembrava così logica. Sono stati fatti molti tentativi per arrivare alla verità. Ma il premio Nobel è stato assegnato per il maggior contributo alla scoperta delle vitamine. È vero, la scelta di questi "eroi" non sembra giustificata a tutti fino ad oggi ...

Dai marinai ai topi

Una delle principali confutazioni della teoria "senza vitamine" furono i marinai inglesi e spagnoli. Facendo viaggi per mare di più giorni, ricevevano regolarmente proteine ​​e grassi ... ma persero i denti. Sono stati sopraffatti dallo scorbuto. Dei 160 partecipanti alla famosa spedizione di Vasco da Gama in India, 100 persone sono morte a causa di questa malattia. È diventato subito chiaro che una porzione quotidiana di un decotto di aghi di pino o ferro di limone previene lo scorbuto. Sorse la domanda: cosa c'è di così miracoloso in queste piante?

I marinai giapponesi avevano un altro flagello: la malattia di beriberi, cioè l'infiammazione dei nervi, dalla quale una persona smise di camminare e morì. Beriberi perseguitò anche la popolazione dell'Indocina, compresi i militari europei e soprattutto i prigionieri nelle carceri. Il comandante della flotta giapponese risolse questo problema: oltre al solito riso e pesce lucidati, ordinò di dare carne e latte ai marinai. E ancora la domanda è: perché ha funzionato?

Il primo tentativo di scoprire cosa c'è negli alimenti, oltre a proteine, grassi e carboidrati, è stato fatto dallo scienziato russo Nikolai Lunin. Nutriva topi da laboratorio con latte, ma non reale, ma assemblato come un costruttore: separatamente proteine ​​del latte, grassi, zucchero del latte e minerali (sapevano già dei minerali). Quindi, tutti i componenti sono lì e i topi stavano morendo! In contrasto con il gruppo di controllo, a cui è stato somministrato latte normale. Nel 1880 Lunin concludeva: se è impossibile fornire alla vita proteine, grassi, zucchero, sali e acqua, ne consegue che il latte, oltre alla caseina, al grasso, allo zucchero del latte e ai sali, contiene altre sostanze indispensabili per l'alimentazione . Tuttavia, a quel tempo questa idea non fu riconosciuta e l'esperienza stessa fu quasi dimenticata.

Contare i polli sul riso

Nel 1889-1896, in Indonesia, il medico Christian Eikman, su istruzione dei militari, cercò di superare il beriberi. Ha sperimentato sui polli. Non è uscito niente finché... il lavoratore del pollaio non è cambiato. I polli iniziarono improvvisamente a riprendersi da soli. Per caso, i medici hanno scoperto che l'ex lavoratore ha nutrito i polli con riso sbucciato (lucidato), lo stesso che è stato rilasciato per nutrire i militari sulle navi e i prigionieri nelle carceri. E il nuovo impiegato ha trasferito gli uccelli al riso integrale. Ora sappiamo che la crusca di riso contiene vitamina B1 (tiamina), la cui mancanza porta all'infiammazione dei nervi. E poi Aikman ei suoi colleghi erano perplessi. Alla fine, hanno deciso che c'era qualche tipo di infezione o tossine nel riso sbucciato. Non è stato trovato nulla del genere, ma gli ammiragli hanno ordinato di comprare riso integrale e tutto si è calmato.

Nel 1911-1913 iniziò un vero boom tra gli scienziati alla ricerca di "qualcos'altro" nel cibo. E ci riuscì il giovane biochimico polacco Casimir Funk. Ha isolato una sostanza cristallina biologicamente attiva dalla crusca di riso, quindi dal lievito. Successivamente, è diventato chiaro che non era nemmeno la vitamina B1, ma una miscela di vitamine del gruppo B. Poiché in esse era presente azoto, Funk ha inventato il nome - "vitamina": dal latino vita - "vita" e amin - "azoto". Successivamente si è scoperto che non tutte le vitamine contengono azoto, ma il termine non è più stato abbandonato.

Percorso per il piedistallo

Diversi studi sono stati condotti contemporaneamente in diversi paesi. Forse il più notevole fu il lavoro del biochimico inglese Frederick Gowland Hopkins, che, infatti, ripeté l'esperimento di Nikolai Lunin, ma con più attenzione e con sostanze più purificate. I suoi esperimenti sui topi hanno confermato che ci sono alcune sostanze speciali nel latte, senza le quali la crescita e lo sviluppo sono impossibili. Tuttavia, non si dovrebbe considerare Hopkins un plagio. Ad esempio, ha scoperto l'aminoacido triptofano (da esso si forma nel corpo "l'ormone della gioia", che è responsabile dell'umore e dell'appetito). Nel 1912 affermò che ci sono fattori aggiuntivi negli alimenti che sono estremamente importanti per la salute.

Anno dopo anno, gruppi di scienziati e singoli luminari hanno aggiunto nuove vitamine all'elenco. Nel 1929 era già chiaro che si trattava di una scoperta estremamente importante. È difficile nominare un processo nel corpo in cui le vitamine non sono coinvolte: dalla nascita di una nuova vita alla prevenzione dell'invecchiamento. Sono necessari sia per la prevenzione che per il trattamento. Poi, nel 1929, si decise di assegnare il Premio Nobel per la Fisiologia o la Medicina alle vitamine.

Dopo un lungo e acceso dibattito, Christian Aikman e Frederick Gowland Hopkins sono diventati vincitori. Perché proprio loro? Più precisamente, perché solo loro? Questa domanda ha causato molte discussioni, controversie e litigi negli ambienti scientifici. Forse, infatti, si potrebbero notare altri scienziati, il cui contributo alla scoperta delle vitamine è stato almeno tanto quanto questi due. Ma... la storia non conosce il congiuntivo.

Le vitamine hanno aperto una nuova era in tutti i rami della medicina e vengono ancora identificati sempre più nuovi modi di utilizzarle. In alcuni casi curano malattie gravi, in altri potenziano l'effetto dei farmaci e consentono loro di cavarsela con dosi molto più ridotte. Se non ci fossero vitamine nel nostro cibo, ci ammaleremmo più spesso e più gravemente.

Il potere delle vitamine

vitamine	Problemi di salute
Vitamina A	Cecità, invecchiamento cutaneo, acne, rosacea, cancro
Vitamina D	rachitismo, fratture, diabete
Vitamina E	Infertilità e invecchiamento, rigenerazione cellulare
Vitamina K	Anemia (anemia)
Vitamina B1	Infiammazione dei nervi e delle membrane del cervello, paralisi
Vitamina B2	Mancanza di ossigeno nei tessuti, che provoca debolezza fisica, apatia, invecchiamento del corpo, degenerazione dei tessuti
Vitamina PP	Pellagra (manifestata contemporaneamente come diarrea, dermatite e demenza), paralisi e debolezza
Vitamina B6	Invecchiamento prematuro, anemia, debolezza muscolare, problemi al cuore e ai vasi sanguigni, apatia
Vitamina B3 (acido pantotenico)	Artrite, colite, allergie, aterosclerosi ed epatosi (avvelenamento da fegato grasso)
Vitamina H (vitamina B7, biotina)	Rughe e caduta dei capelli. (rafforza lo scheletro)
Vitamina B10 (PABA, acido paraminbenzoico)	problemi intestinali
Vitamina B9 (acido folico)	Anemia, carenza di ossigeno dei tessuti. Particolarmente importante per le donne che assumono contraccettivi orali e per le donne in gravidanza
Vitamina B12	Anemia, disturbi del sistema nervoso e della digestione, neuriti, malattie psichiatriche, invecchiamento cutaneo precoce
Vitamina B15 (acido pangamico)	Alta pressione sanguigna
Vitamina C	Perdita di denti e gengive sanguinanti, fratture, disturbi ormonali, virali e raffreddori, invecchiamento precoce
Vitamina P (rutina)	Anemia e sanguinamento

Combattere i radicali

Nel processo di metabolismo nel corpo si formano composti intermedi: i radicali liberi. Il loro numero di solito aumenta con qualsiasi influenza negativa: infezione, inquinamento ambiente, sovraccarico muscolare e neuropsichico, radiazioni, radiazioni ultraviolette, surriscaldamento, ipotermia, ecc. I radicali liberi sono particelle molto instabili, estremamente attive, pronte a ossidare tutto ciò che incontrano sul loro cammino. La loro azione influisce sul nostro aspetto, provocando rughe, pelle secca, perdita di tono muscolare e della pelle. A causa di loro, il sistema immunitario viene soppresso, i tessuti vengono colpiti e le cellule vengono distrutte. Si ritiene che i radicali liberi siano una delle principali cause di quasi tutte le malattie. Proteggere il corpo da loro significa prolungare la giovinezza e la parte attiva della vita. Gli antiossidanti, che sono vitamine, sono in grado di combinarsi con i radicali liberi e neutralizzarne gli effetti dannosi. Con il loro aiuto, la cellula può funzionare senza danni. Gli antiossidanti più potenti sono i carotenoidi, come.

STORIA DELLA SCOPERTA DELLE VITAMINE.

Nella seconda metà del 19° secolo era chiaro che il valore nutritivo il cibo è determinato dal contenuto in essi principalmente delle seguenti sostanze: proteine, grassi, carboidrati, sali minerali e acqua.

Era generalmente accettato che se tutti questi nutrienti sono inclusi nel cibo umano in determinate quantità, allora soddisfa pienamente i bisogni biologici dell'organismo.Questa opinione è saldamente radicata nella scienza ed è stata supportata da autorevoli fisiologi dell'epoca come Pettenkofer, Foyt e Rubner.

Tuttavia, la pratica non ha sempre confermato la correttezza delle idee radicate sull'utilità biologica del cibo.

L'esperienza pratica dei medici e le osservazioni cliniche indicano da tempo innegabilmente l'esistenza di alcune malattie specifiche direttamente correlate alla malnutrizione, sebbene quest'ultima soddisfi pienamente i requisiti sopra indicati, come dimostra anche la secolare esperienza pratica dei partecipanti ai lunghi viaggi . Ne ​​morirono più marinai che, ad esempio, in battaglie o naufragi.Quindi, su 160 partecipanti alla famosa spedizione di Vasco de Gama, che pose la rotta marittima verso l'India, 100 persone morirono di scorbuto.

La storia dei viaggi per mare e per terra ha fornito anche una serie di esempi istruttivi, indicando che l'insorgenza dello scorbuto può essere prevenuta e i pazienti con scorbuto possono essere curati, se nel loro cibo viene introdotta una certa quantità di succo di limone o un decotto di aghi di pino .

Così, l'esperienza pratica ha mostrato chiaramente che lo scorbuto e alcune altre malattie sono associati alla malnutrizione, che anche il cibo più abbondante di per sé non sempre garantisce contro tali malattie e che per prevenire e curare tali malattie è necessario introdurre in il corpo cosa - alcune sostanze aggiuntive che non sono contenute in nessun alimento.

La fondatezza sperimentale e la generalizzazione scientifica e teorica di questa secolare esperienza pratica sono diventate possibili per la prima volta grazie alla ricerca dello scienziato russo Nikolai Ivanovich Lunin, che ha studiato il ruolo dei minerali nell'alimentazione nel laboratorio di G.A. Bunge, che ha aperto un nuovo capitolo della scienza.

N.I. Lunin ha condotto i suoi esperimenti su topi tenuti su cibo preparato artificialmente.Questo alimento consisteva in una miscela di caseina purificata (proteine ​​del latte), grasso del latte, zucchero del latte, sali che compongono il latte e acqua.Sembrava che ci fossero tutti i componenti necessari di latte; nel frattempo, i topi che seguivano una tale dieta non sono cresciuti, hanno perso peso, hanno smesso di mangiare il mangime dato loro e alla fine sono morti. Allo stesso tempo, il lotto di controllo di topi che ha ricevuto latte naturale, sviluppato abbastanza normalmente. Sulla base di questi lavori, N.I. Lunin nel 1880 giunse alla seguente conclusione: "... se, come insegnano gli esperimenti di cui sopra, è impossibile fornire alla vita proteine, grassi, zucchero, sali e acqua , da ciò ne consegue quindi che oltre alla caseina, ai grassi, allo zucchero del latte e ai sali, il latte contiene altre sostanze indispensabili per l'alimentazione, è di grande interesse indagare queste sostanze e studiarne il significato per l'alimentazione.

Questa fu un'importante scoperta scientifica che confutava le disposizioni stabilite nella scienza della nutrizione.I risultati del lavoro di N.I. Lunin iniziarono a essere contestati; si cercava di spiegarli, ad esempio, dal fatto che il cibo preparato artificialmente, che lui nutriva animali nei suoi esperimenti, era presumibilmente insapore.

Nel 1890, KA Sosin ripeté gli esperimenti di N.I. Lunin con una versione diversa di una dieta artificiale e confermò pienamente le conclusioni di N.I. Lunin. Tuttavia, anche dopo, la conclusione impeccabile non ricevette immediatamente un riconoscimento universale.

Una brillante conferma della correttezza della conclusione di N.I. Lunin stabilendo la causa del morbo di beriberi, diffuso soprattutto in Giappone e Indonesia tra la popolazione che mangiava principalmente riso brillato.

Il dottor Aikman, che lavorava in un ospedale carcerario sull'isola di Java, notò nel 1896 che i polli tenuti nel cortile dell'ospedale e nutriti con normale riso brillato soffrivano di una malattia simile al beriberi. Dopo che i polli erano passati a mangiare riso integrale, la malattia scomparso.

Le osservazioni di Aikman, effettuate su un gran numero di detenuti nelle carceri di Java, hanno anche mostrato che tra le persone che mangiavano riso pelato, il beriberi si ammalava in media una persona su 40, mentre nel gruppo di persone che mangiavano riso integrale , solo una persona su 40 si è ammalata. 10000.

Così, divenne chiaro che il guscio di riso (crusca di riso) conteneva una sostanza sconosciuta che protegge dalla malattia di beriberi.Nel 1911, lo scienziato polacco Casimir Funk isolò questa sostanza in forma cristallina (che, come si è scoperto in seguito, era una miscela di vitamine); era abbastanza resistente agli acidi e resisteva, ad esempio, all'ebollizione con una soluzione di acido solforico al 20%. soluzioni alcaline il principio attivo, invece, è stato distrutto molto rapidamente.Secondo le sue proprietà chimiche, questa sostanza apparteneva a composti organici e conteneva un gruppo amminico.Funk è giunto alla conclusione che il beriberi è solo una delle malattie causate dall'assenza di sostanze speciali negli alimenti.

Nonostante il fatto che queste sostanze speciali siano presenti negli alimenti, come ha sottolineato N.I. Lunin, in piccole quantità, sono vitali.Poiché la prima sostanza di questo gruppo di composti vitali conteneva un gruppo amminico e aveva alcune proprietà delle ammine, Funk (1912) proposto di chiamare questa intera classe di sostanze vitamine (lat. vta-vita, vitamina-ammina della vita). Successivamente, tuttavia, si è scoperto che molte sostanze di questa classe non contengono un gruppo amminico. Tuttavia, il termine "vitamine" è diventato così saldamente stabilito che non aveva senso cambiarlo.

Dopo l'isolamento di una sostanza che protegge dai beriberi dal cibo, sono state scoperte numerose altre vitamine.I lavori di Hopkins, Stepp, Mac Collum, Melenby e molti altri scienziati sono stati di grande importanza nello sviluppo della teoria delle vitamine.

Attualmente si conoscono circa 20 diverse vitamine, la cui struttura chimica è stata anche definita, ciò ha permesso di organizzare la produzione industriale delle vitamine non solo attraverso la lavorazione dei prodotti in cui sono contenute allo stato finito, ma anche artificialmente, per mezzo di loro sintesi chimica.

Concetto generale sull'avitaminosi; ipo e ipervitaminosi.

Le malattie che si manifestano per mancanza di alcune vitamine negli alimenti sono diventate note come avitaminosi.Se la malattia si manifesta per mancanza di più vitamine, si parla di polivitaminosi.Tuttavia, l'avitaminosi, tipica nel suo quadro clinico, è ormai piuttosto rara. -o una vitamina, una tale malattia è chiamata ipovitaminosi Se la diagnosi è fatta correttamente e in modo tempestivo, allora il beriberi e soprattutto l'ipovitaminosi possono essere facilmente curati introducendo vitamine appropriate nell'organismo.

L'eccessiva introduzione di alcune vitamine nel corpo può causare una malattia chiamata ipervitaminosi.

Attualmente, molti cambiamenti nel metabolismo del beriberi sono considerati una conseguenza di una violazione dei sistemi enzimatici.È noto che molte vitamine fanno parte degli enzimi come componenti dei loro gruppi protesici o coenzimatici.

Molte carenze vitaminiche possono essere considerate condizioni patologiche derivanti dalla perdita delle funzioni di alcuni coenzimi, tuttavia, allo stato attuale, il meccanismo per l'insorgenza di molte carenze vitaminiche non è ancora chiaro, quindi non è ancora possibile interpretare tutte le carenze vitaminiche come condizioni derivanti dalla violazione delle funzioni di alcuni sistemi di coenzimi.

Con la scoperta delle vitamine e la delucidazione della loro natura, si sono aperte nuove prospettive non solo nella prevenzione e nel trattamento del beriberi, ma anche nel campo del trattamento delle malattie infettive.Si è scoperto che alcuni preparati farmaceutici (ad esempio, dal gruppo sulfanilamide) assomigliano in parte alle vitamine nella loro struttura e in alcune caratteristiche chimiche necessarie ai batteri, ma allo stesso tempo non possiedono le proprietà di queste vitamine.Tali sostanze "travestite da vitamine" vengono catturate dai batteri, mentre i centri attivi di la cellula batterica viene bloccata, il suo metabolismo viene disturbato ei batteri muoiono.

Classificazione delle vitamine.

Allo stato attuale, le vitamine possono essere caratterizzate come composti organici a basso peso molecolare, che, essendo un componente necessario degli alimenti, sono presenti in esso in quantità estremamente ridotte rispetto ai suoi componenti principali.

Le vitamine sono un elemento essenziale del cibo per l'uomo e per un certo numero di organismi viventi perché non sono sintetizzate o alcune di esse sono sintetizzate in non abbastanza questo organismo Le vitamine sono sostanze che assicurano il normale svolgimento dei processi biochimici e fisiologici nell'organismo e possono essere classificate come un gruppo di composti biologicamente attivi che hanno un effetto sul metabolismo in concentrazioni trascurabili.

Le vitamine sono divise in due grandi gruppi: 1. vitamine liposolubili e 2. vitamine idrosolubili.Ognuno di questi gruppi contiene un gran numero di vitamine diverse, che di solito sono indicate da lettere dell'alfabeto latino.Va notato che l'ordine di queste lettere non corrisponde alla loro disposizione abituale nell'alfabeto e non corrisponde esattamente alla sequenza storica della scoperta delle vitamine.

Nella data classificazione delle vitamine, tra parentesi, sono indicate le proprietà biologiche più caratteristiche di questa vitamina: la sua capacità di prevenire lo sviluppo di una particolare malattia Di solito, il nome della malattia è preceduto dal prefisso "anti", indicando che questa vitamina previene o elimina questa malattia.

1. VITAMINE SOLUBILI IN GRASSO.

Il fatto che l'alimentazione dovesse essere equilibrata e varia era noto non solo ai medici praticanti del XIX secolo, ma era ben compreso anche prima, quando non si sapeva nulla della composizione chimica degli alimenti. I nutrizionisti, intanto, attendevano la fine dell'800, quando furono scoperte le sostanze contenute negli alimenti in scarse quantità, così necessarie alla vita.

Entro la seconda metà del 19 ° secolo, si è scoperto che il valore nutritivo dei prodotti alimentari è determinato dal contenuto delle seguenti sostanze in essi contenute: proteine, grassi, carboidrati, sali minerali e acqua.

Era generalmente accettato che se tutti questi nutrienti sono inclusi nel cibo umano in determinate quantità, allora soddisfa pienamente i bisogni biologici del corpo. Questa opinione era saldamente radicata nella scienza ed era supportata da fisiologi autorevoli dell'epoca come Pettenkofer, Voit e Rubner.

Tuttavia, la pratica non ha sempre confermato la correttezza delle idee radicate sull'utilità biologica del cibo.

L'esperienza pratica dei medici e le osservazioni cliniche hanno da tempo innegabilmente indicato l'esistenza di alcune malattie specifiche direttamente correlate alla malnutrizione, sebbene quest'ultima soddisfi pienamente i requisiti di cui sopra. Ciò è stato dimostrato anche dalla secolare esperienza pratica dei partecipanti ai lunghi viaggi.

Nel mondo antico era ben noto lo scorbuto, una malattia in cui i capillari diventano sempre più fragili, le gengive sanguinano, i denti cadono, le ferite guariscono con difficoltà, se non del tutto il paziente si indebolisce e alla fine muore. Particolarmente spesso questa malattia si verificava negli abitanti delle città sotto assedio, durante i periodi di guerra e disastri naturali, e tra i marinai che facevano lunghi viaggi attraverso l'oceano (la squadra di Magellan soffriva più di scorbuto che di malnutrizione generale). Questo è successo con una mancanza o assenza nella dieta. verdure fresche e frutti. Le navi per un lungo viaggio erano generalmente cariche di provviste che non si sarebbero deteriorate durante il viaggio. Di solito erano cracker e maiale salato. Sfortunatamente, i medici per molti secoli non sono stati in grado di collegare lo scorbuto alla dieta.

Di conseguenza, lo scorbuto è stato a lungo un flagello per i marinai; ne morirono più marinai che, ad esempio, in battaglie o naufragi. Quindi, su 160 partecipanti alla famosa spedizione di Vasco da Gamma, che pose la rotta marittima verso l'India, 100 persone morirono di scorbuto.

Così, l'esperienza pratica ha mostrato chiaramente che lo scorbuto e alcune altre malattie sono associati alla malnutrizione, che anche il cibo più abbondante di per sé non sempre garantisce contro tali malattie e che per prevenire e curare tali malattie è necessario introdurre in il corpo cosa - alcune sostanze aggiuntive che non si trovano in nessun cibo.

L'avitaminosi A è nota fin dall'antichità. È noto che anche nel Antico Egitto con la cecità notturna - una manifestazione clinica dell'avitaminosi "A" - mangiavano fegato crudo contenente vitamina A. Ad esempio, l'antico medico greco Ippocrate prescriveva fegato crudo per la cecità notturna. In Cina, il fegato era raccomandato anche per il trattamento delle malattie degli occhi.

La storia dei viaggi marittimi e terrestri ha fornito una serie di esempi istruttivi che indicavano che l'insorgenza dello scorbuto poteva essere prevenuta e i pazienti da scorbuto potevano essere curati. Nel 1536, l'esploratore francese Jacques Cartier fu costretto a rimanere per l'inverno in Canada, dove 100 persone della sua squadra si ammalarono di scorbuto. Gli indiani locali, dopo averlo appreso, offrirono loro un rimedio: acqua infusa con aghi di pino. La gente di Cartier, essendo in completa disperazione, ha seguito questo, a loro avviso, consiglio frivolo e. recuperato.

Due secoli dopo, nel 1747, il medico scozzese James Lind, di fronte a diversi casi simili, cercò di curare tali pazienti con frutta e verdura fresca. Testando il suo metodo di trattamento su marinai affetti da scorbuto, ha scoperto che arance e limoni causano il miglioramento più rapido delle condizioni dei pazienti.

Due navi presero parte al successivo viaggio attraverso l'Oceano Pacifico sotto la guida del famoso viaggiatore inglese J. Cook, che durò dal 1772 al 1775. Sulla prima nave, comandata da J. Cook, furono fatte grandi scorte di verdure fresche, frutta e succhi di limone e carota. Come risultato di un lungo viaggio, nessuno dei membri dell'equipaggio si ammalò di scorbuto. Su un'altra nave, dove frutta e verdura non erano immagazzinate, un quarto dell'equipaggio era malato di scorbuto.

Sfortunatamente, fu solo nel 1795 che gli alti ufficiali della Marina britannica sfruttarono i risultati degli esperimenti di Lind, incluso il succo di lime nelle razioni quotidiane dei marinai (e anche allora solo per impedire la sconfitta della loro flottiglia di scorbuto in una battaglia navale ). Grazie al succo di lime, la Marina britannica ha dimenticato cosa fosse lo scorbuto per sempre. (Da allora, i marinai inglesi sono stati chiamati limes, e l'area di Londra adiacente al Tamigi, dove in precedenza venivano immagazzinate scatole di lime, è ancora chiamata Limehouse.)

Un secolo dopo, nel 1891, Takaki, un ammiraglio della Marina giapponese, introdusse anche la varietà nella dieta dei marinai giapponesi, che in precedenza consisteva principalmente di riso. Una dieta costante a base di riso faceva soffrire gli equipaggi delle navi giapponesi di una malattia nota come beriberi.

Nel 1894, nella Marina norvegese, al fine di migliorare l'alimentazione del personale, al posto dei cracker di segale, fu ordinato di emettere pane bianco, e la margarina è stata sostituita con il burro. Il personale della flotta, privato dei cracker di segale e della margarina, si ammalò di beriberi durante i lunghi viaggi e l'equipaggio del "vecchio lupo di mare", che condivideva i cracker di segale con l'equipaggio, non soffriva di beriberi B 1.

Sebbene lo scorbuto e il beriberi siano stati trovati per curare lo scorbuto e il beriberi per caso, i medici del diciannovesimo secolo si rifiutavano di credere che le malattie potessero essere curate con la dieta, la loro sfiducia aumentò soprattutto dopo che Pasteur avanzò la teoria secondo cui i microbi sono la causa delle malattie.

La fondatezza sperimentale e la generalizzazione scientifica e teorica dell'esperienza pratica secolare sono diventate possibili per la prima volta grazie alla ricerca dello scienziato russo Nikolai Ivanovich Lunin, che ha studiato il ruolo dei minerali nella nutrizione nel laboratorio di G.A. Bunge, che ha aperto una nuova capitolo della scienza. Nel 1880 ha difeso la sua tesi "Sull'importanza dei sali inorganici per l'alimentazione animale".

N. I. Lunin ha condotto i suoi esperimenti sui topi tenuti su cibo preparato artificialmente. Questo alimento consisteva in una miscela di caseina purificata (proteine ​​del latte), grasso del latte, zucchero del latte, sali del latte e acqua. Sembrava che tutti i componenti necessari del latte fossero presenti; nel frattempo, i topi che seguivano una tale dieta non sono cresciuti, hanno perso peso, hanno smesso di mangiare il cibo loro dato e alla fine sono morti. Allo stesso tempo, il lotto di controllo dei topi che hanno ricevuto latte naturale si è sviluppato completamente normalmente. Sulla base di questi lavori, N. I. Lunin nel 1880 giunse alla seguente conclusione: "... se, come insegnano gli esperimenti di cui sopra, è impossibile fornire alla vita proteine, grassi, zucchero, sali e acqua, ne consegue che nel latte Oltre alla caseina, al grasso, allo zucchero del latte e ai sali, ci sono altre sostanze indispensabili per l'alimentazione. È di grande interesse studiare queste sostanze e studiarne il significato per la nutrizione. "

Questa è stata un'importante scoperta scientifica che ha confutato la posizione consolidata nella scienza della nutrizione. I risultati del lavoro di N. I. Lunin iniziarono a essere contestati; si cercava di spiegarli, ad esempio, con il fatto che il cibo preparato artificialmente con cui nutriva gli animali nei suoi esperimenti era presumibilmente insapore.

Nel 1890 K.A. Sosin ha ripetuto gli esperimenti di N. I. Lunin con una versione diversa della dieta artificiale e ha confermato pienamente le conclusioni di N. I. Lunin. Eppure, anche dopo, la conclusione impeccabile non ha ricevuto immediatamente un riconoscimento universale.

Abbastanza vicino all'idea dell'esistenza delle vitamine era V.V. Pashutin, che considerava lo scorbuto una delle forme di fame a causa di una carenza di cibo di una sostanza sconosciuta contenuta nelle piante.

Una brillante conferma della correttezza della conclusione di N. I. Lunin fu l'instaurazione nel 1896 della causa del morbo di beriberi, diffuso soprattutto in Giappone e Indonesia tra la popolazione che mangiava principalmente riso brillato.

Il medico olandese Christian Eijkman fu inviato a indagare sui beriberi nell'allora colonia olandese delle Indie occidentali (ora territorio indonesiano), poiché erano una zona epidemica per questa malattia (ancora oggi, quando le cause della malattia e le modalità della sua cura sono noto, beriberi sostiene circa 100.000 vite ogni anno). Taktaki ha fermato la diffusione della malattia modificando la dieta, ma agli abitanti di questa regione asiatica non è venuto in mente che la causa di questa malattia fosse dovuta alle abitudini alimentari.

All'inizio, Aikman credeva che il beriberi fosse una malattia causata dai microbi e, per cercare di trovare gli agenti causali di questa malattia, usò i polli come animali da esperimento. Per un caso fortunato, l'uomo che ha seguito l'uccello si è rivelato disonesto. Quasi tutti i polli erano paralizzati, per cui la maggior parte di loro morì, ma quelli che rimasero in vita si ripresero dopo quattro mesi e divennero completamente sani. Aikman, preoccupato che il suo tentativo di rilevare gli agenti patogeni non avesse avuto successo, si informò su cosa fossero nutriti i polli e scoprì che il suo servitore, incaricato di tenerli, salvò sull'uccello (che si rivelò molto utile): il i polli venivano nutriti con il cibo avanzato dall'ospedale militare locale, cioè per lo più riso mondato. Quando, qualche mese dopo, Aikman assunse un altro assistente, mise fine alla meschina truffa e iniziò a nutrire i polli con quello che doveva essere, il riso integrale, grazie al quale i polli si sono ripresi.

Aikman iniziò a sperimentare. Cercò deliberatamente di tenere i polli su riso lucidato, e presto si ammalarono tutti. Quando i polli malati sono stati trasferiti nel riso integrale, si sono ripresi. Questa è stata la prima volta nella storia che una malattia è stata deliberatamente causata da una dieta inadeguata. Aikman ha deciso che la polineurite di cui soffrivano i polli era molto simile nei sintomi alla malattia del beriberi che colpisce gli esseri umani. Forse, in una persona, il beriberi deriva dal fatto che consuma riso lucidato come cibo?

Riso , destinati all'alimentazione umana, sono lucidati in modo da essere meglio conservati. Il fatto è che le bucce di riso contengono oli che diventano rapidamente rancidi. Eikman e Gerrit Grinet, che hanno lavorato con lui, hanno cercato di scoprire cosa c'è nella lolla di riso che previene la malattia. Sono riusciti a estrarre questa sostanza dalla buccia con acqua, dopo di che hanno scoperto che penetra attraverso una membrana che le proteine ​​​​non possono attraversare. Ciò significa che le molecole della sostanza che stavano cercando devono essere piccole. A questo punto, le capacità di ricerca di Aikman erano esaurite e non è mai stato in grado di identificare una sostanza che protegga dal beriberi.

Nel frattempo, altri ricercatori si sono imbattuti in altri misteriosi fattori che sembravano loro necessari per il normale funzionamento del corpo. Nel 1905, il nutrizionista olandese K.A. Pekelharing ha scoperto che tutti i suoi topi di laboratorio si ammalavano dopo un mese di mantenimento di una dieta completa in termini di grassi, carboidrati e proteine. I topi si sono sentiti subito meglio dopo aver introdotto alcune gocce di latte nella loro dieta. Un biochimico inglese, Frederick Hopkins, che ha mostrato quanto sia importante la presenza di aminoacidi nella dieta, ha condotto anche una serie di esperimenti, a seguito dei quali si è concluso che la caseina proteica del latte contiene qualcosa che, una volta aggiunto alla dieta , assicura la normale crescita e sviluppo del corpo. Questo è qualcosa che si scioglie bene in acqua. L'aggiunta di piccole quantità di estratto di lievito alla dieta era ancora più efficace dell'integrazione con la caseina.

Per il loro lavoro pionieristico nella scoperta di nutrienti benefici essenziali per la vita, Aikman e Hopkins ricevettero il Premio Nobel per la Medicina e la Fisiologia nel 1929.

Un nuovo compito è sorto davanti agli scienziati: trovare queste sostanze vitali negli alimenti. fattori necessari. U. Suzuki, T. Shimamura e S. Odaké hanno estratto dalla lolla di riso una sostanza molto efficace nel prevenire e curare il beriberi. Da cinque a dieci milligrammi di questa sostanza erano sufficienti per curare completamente i polli. Nello stesso anno un biochimico inglese, polacco di origine, Casimir Funk (poi trasferitosi negli Stati Uniti) isolò una sostanza simile dal lievito.

Poiché, come è stato stabilito, questa sostanza era un'ammina di natura chimica (conteneva il gruppo amminico NH 2), Funk la chiamò vitamina, che in latino significa "ammina vitale". Funk ha suggerito che beriberi, scorbuto, pellagra, rachitismo: tutte queste malattie sorgono a causa della mancanza di ammine vitali nel corpo. L'ipotesi dello scienziato si è rivelata corretta solo nel senso che tutte queste malattie si manifestano davvero con una carenza di alcune sostanze contenute negli alimenti in piccole quantità. Ma, come si è scoperto in seguito, non tutte le vitamine sono chimicamente ammine. Tuttavia, il termine "vitamine" è diventato così saldamente radicato nella vita di tutti i giorni che non aveva più senso cambiarlo.

Nel 1913, due biochimici americani, Elmer Vernon McCollum e Marguerite Davis, scoprirono un altro fattore, che si trovava in piccole quantità nel burro e nei tuorli d'uovo. Questa sostanza era poco solubile in acqua, ma bene nei grassi. McCollum gli diede il nome di fattore liposolubile A, in contrasto con la sostanza che previene la comparsa del beriberi, che aveva precedentemente identificato come fattore idrosolubile B (un fattore è solitamente chiamato sostanza chimicamente sconosciuta che svolge una funzione specifica) .

Poiché non si sapeva più nulla della natura chimica di questi fattori, la designazione delle sostanze tramite lettere si è rivelata abbastanza accettabile. Da allora, è diventata una tradizione designare tali fattori con le lettere dell'alfabeto latino. Nel 1920, il biochimico inglese Jack Cecil Drummond cambiò i loro nomi in vitamina A e vitamina B. Suggerì anche che il fattore anti-scorbuto fosse diverso da queste vitamine e lo chiamò vitamina C.

Ben presto, la vitamina A è stata identificata come un fattore che impedisce lo sviluppo di una maggiore secchezza dei tessuti che circondano l'occhio: la cornea e la congiuntiva. Questa malattia è chiamata xeroftalmia, che in greco significa "occhi asciutti". Nel 1920, McCollum ei suoi assistenti scoprirono che una sostanza contenuta nell'olio di fegato di merluzzo, che aiutava efficacemente nel trattamento della xeroftalmia, previene anche lo sviluppo di una malattia delle ossa: il rachitismo. Hanno deciso che questo fattore anti-rachitico era la quarta vitamina, che hanno chiamato vitamina B. Le vitamine D e A sono liposolubili, mentre le vitamine C e B sono solubili in acqua.

Intorno al 1930 divenne chiaro che la vitamina B non è una sostanza, ma un intero gruppo di composti che differiscono nelle loro proprietà. Quel componente che era efficace nel trattamento del beriberi era chiamato vitamina B 2, il suo secondo componente era la vitamina B 3, ecc. Come si è scoperto in seguito, la scoperta di alcuni nuovi fattori appartenenti al gruppo delle vitamine B si è rivelata un artefatto. Questo vale per le vitamine B 3 , B 4 o B 5 , di cui nessuno ha sentito parlare dall'annuncio della loro esistenza. Tuttavia, il numero di questi fattori è salito a 14. In generale, questo gruppo di vitamine (tutte solubili in acqua) è chiamato complesso vitaminico B.

I ricercatori hanno scoperto sempre più fattori che affermano di essere vitamine (anziché tutti si sono effettivamente rivelati tali), sono state necessarie nuove lettere per designarle. Sono apparse le vitamine E e K, entrambe liposolubili, svolgono effettivamente il ruolo di vitamine nell'organismo; ma la vitamina P, come si è scoperto, non era una vitamina e la vitamina H era una delle vitamine già note appartenenti al gruppo delle vitamine B.

Al giorno d'oggi, quando la struttura chimica delle vitamine è stata stabilita, anche per la designazione di vere vitamine, le lettere sono sempre meno utilizzate, preferendo usare il nome chimico. Ciò è particolarmente vero per le vitamine idrosolubili (per le vitamine liposolubili, la designazione della lettera è ancora abbastanza spesso utilizzata).

Tuttavia, non è stato facile stabilire la composizione chimica e la struttura delle vitamine, poiché sono presenti negli alimenti in quantità molto ridotte. Ad esempio, una tonnellata di lolla di riso contiene solo cinque grammi di vitamina B 1 . Solo nel 1926 fu finalmente possibile estrarre una quantità sufficiente di vitamina B per l'analisi chimica.Due biochimici olandesi, Barend Konrad Petrus Jansen e William Frederik Donat, utilizzando una piccola quantità di estratto, stabilirono la composizione della vitamina B. si è scoperto che i loro risultati si sono rivelati sbagliati. Un tentativo di stabilire la composizione della vitamina B fu fatto nel 1932 da Odijk. Ha preso una quantità maggiore di estratto per l'analisi e questo gli ha permesso di ottenere risultati quasi corretti. Odijk è stato il primo a stabilire che un atomo di zolfo è incluso nella molecola della vitamina.

E infine, nel 1934, dopo 20 anni di duro lavoro, Robert R. Williams, dopo aver lavorato tonnellate di lolla di riso, isolò la vitamina B 1 in quantità sufficiente a stabilirne finalmente la formula strutturale. La formula della vitamina B1 è la seguente:

CH 3 CH 2 CH 2 OH

Poiché la caratteristica più inaspettata della molecola era la presenza in essa di un atomo di zolfo (in greco "theion"), la vitamina B1 fu chiamata tiamina.

I ricercatori sulla vitamina C hanno affrontato un diverso tipo di problema. Non è stato difficile assumere abbastanza vitamina C: la si trova in molti agrumi. Era molto più difficile trovare animali da esperimento che non producessero la propria vitamina C. La maggior parte dei mammiferi, ad eccezione dell'uomo e di altri primati, ha la capacità di sintetizzare questa vitamina. Sono serviti animali da esperimento economici su cui creare un modello di scorbuto, e poi, nutrendoli con varie frazioni ottenute dal succo di agrumi, per scoprire quale contiene vitamina C.

Nel 1918, i biochimici americani B. Cohen e Lafaette Benedict Mendel trovarono finalmente tali animali da esperimento, scoprendo che i porcellini d'India non possono sintetizzare la propria vitamina C. In effetti, lo scorbuto si è sviluppato nei porcellini d'India anche più velocemente che negli esseri umani. Ma qui è sorta un'altra difficoltà: la vitamina C si è rivelata molto instabile (è la più instabile delle vitamine) e tutti i tentativi di isolarla si sono conclusi con un fallimento, poiché la vitamina ha perso le sue proprietà durante l'isolamento. Molti ricercatori hanno lavorato senza successo per risolvere questo problema.

Si è scoperto che alla fine la vitamina C è stata isolata da una persona che non era specificamente interessata a questo problema. Era un biochimico americano, ungherese di origine, Albert Szent-Györgyi. A quel tempo, ed era il 1928, lavorava nel laboratorio Hopkins e, mentre studiava il problema dell'uso dell'ossigeno da parte dei tessuti, isolò dal cavolo una sostanza che aiutava a trasferire gli atomi di idrogeno da un composto all'altro. Poco dopo, Charles Glen King ei suoi collaboratori dell'Università di Pittsburgh, che si sono concentrati sull'isolamento della vitamina C, hanno ottenuto dal cavolo una sostanza che aveva un forte effetto protettivo contro lo scorbuto. Inoltre, hanno scoperto che questa sostanza era identica ai cristalli che avevano precedentemente ottenuto dal succo di limone. Nel 1933 King stabilì la struttura di questa sostanza. Si è scoperto che è composto da sei atomi di carbonio, appartiene alla classe degli zuccheri appartenenti alla serie L:

O C CH CH CH 2 OH

A questa sostanza è stato dato il nome di acido ascorbico (la parola "ascorbico" deriva dalla parola greca che significa "niente scorbuto").

Per quanto riguarda la vitamina A, i ricercatori hanno avuto un primo accenno alla sua struttura notando che tutti gli alimenti ricchi di vitamina A sono di colore giallo o arancione (burro, tuorlo d'uovo, carote, olio di pesce, ecc.). Si è scoperto che un idrocarburo noto come carotene conferisce il colore caratteristico a questi prodotti e nel 1929 il biochimico britannico Thomas More dimostrò che la vitamina A si accumula nel fegato dei ratti che stavano seguendo una dieta contenente carotene.La vitamina A non aveva un colore giallo colore, da cui si è concluso che il carotene stesso non è vitamina A, il carotene è il suo precursore, che viene convertito nel fegato in vitamina A. (Cioè, è una provitamina.)

Nel 1937, i chimici americani Harry Nicole Holmes e Ruth Elizabeth Corbet isolarono la vitamina A cristallina dall'olio di pesce. Si è scoperto che consiste di 20 atomi di carbonio e, in effetti, è metà della molecola del carotene con un gruppo ossidrile nel sito di rottura.

CH 3 C CH CH C CH CH C CH CH 2 OH

I chimici della vitamina D hanno scoperto che la sua disponibilità nel corpo dipende dalla luce solare. Già nel 1921, i ricercatori che lavoravano nel gruppo di McCollum (che fu il primo a dimostrare l'esistenza delle vitamine) mostrarono che nei ratti con una dieta carente di vitamina D, ma continuavano luce del sole, il rachitismo non si sviluppa. I biochimici hanno suggerito che la vitamina D nel corpo è formata dalla provitamina a causa dell'energia del sole. E poiché la vitamina B era solubile nei grassi, iniziarono a cercare il suo precursore tra i componenti liposolubili degli alimenti.

Scomponendo i grassi in frazioni ed esponendo queste frazioni alla luce solare, i ricercatori hanno scoperto che la sostanza che si converte in vitamina D quando esposta alla luce è uno steroide. Ma cos'è uno steroide? Hanno testato il colesterolo e altri noti steroidi naturali, ma non hanno trovato proprietà della vitamina D. Più tardi, nel 1926, i biochimici americani Otto Rosenheim e T.A. Webster ha scoperto che sotto l'azione della luce, l'ergosterolo, una sostanza ad esso molto simile nella struttura chimica, che era stata precedentemente isolata dalla segale colpita dall'ergot, viene convertito in vitamina D. Allo stesso tempo - e indipendentemente da loro - la stessa scoperta fu fatta dal chimico tedesco Adolf Windaus. Per questo lavoro, così come per altri risultati nel campo della ricerca sugli steroidi, Windaus ricevette il Premio Nobel per la Chimica nel 1928.

Tuttavia, la questione del precursore della vitamina B nel corpo è rimasta aperta: il fatto è che l'ergosterolo non si forma nel corpo degli animali. Nel corso del tempo, è stata istituita una sostanza che è una provitamina B. Risultò essere 7-deidrocolesterolo, che differiva dal normale colesterolo per l'assenza di due atomi di idrogeno. La vitamina D risultante ha la seguente struttura:

CH 2 CH CH 2 CH 2 CH 2 CH CH 2

CH 2 CH 2 CH 2 CH 2

Una delle forme di vitamina B è chiamata calciferolo, che in latino significa "portare calcio". Questo nome calciferolo ha ricevuto per la sua capacità di migliorare la deposizione di calcio nelle ossa.

La carenza di vitamine nel corpo può manifestarsi non solo sotto forma di una malattia acuta. Nel 1922 Herbert McLean Evans e C.J. Scott, dipendente dell'Università della California, ha scoperto che la causa dell'infertilità negli animali è anche una carenza della vitamina corrispondente. Fu solo nel 1936 che il gruppo di Evans fu in grado di determinare che si trattava di vitamina E e isolarla. Alla nuova vitamina fu dato il nome di tocoferolo, che in greco significa "produrre figli".

Sfortunatamente, non si sa ancora quanto sia grande il bisogno di questa vitamina da parte di una persona, poiché, ovviamente, nessuno oserà causare infertilità sperimentale in una persona mettendola a dieta carente di vitamina E. E il fatto che la carenza di vitamina E nella dieta provoca infertilità negli animali non significa affatto questo condizioni naturali sterilità si sviluppano proprio per questo.

Negli anni '30 del XX secolo, il biochimico danese Carl Peter Henrik Dam, sperimentando sui polli, scoprì l'esistenza di una vitamina coinvolta nella coagulazione del sangue. La chiamò vitamina della coagulazione, in seguito divenne nota come vitamina K. Successivamente, Edward Doycey e colleghi dell'Università di St. Louis isolarono questa vitamina e ne determinarono la struttura. Per la scoperta e l'istituzione della struttura della vitamina K, Dam e Doisy ricevettero il Premio Nobel per la Medicina e la Fisiologia nel 1943.

La vitamina K appartiene al numero di vitamine, la cui assunzione nel corpo dipende poco dalla composizione del cibo. Normalmente, la presenza della principale quantità di questa vitamina è fornita da batteri che abitano l'intestino. Ne producono così tanto che c'è molta più vitamina nelle feci che nel cibo. In misura maggiore, i neonati sono soggetti a carenza di vitamina K, che può manifestarsi in una scarsa coagulazione del sangue e, di conseguenza, in sanguinamento. In alcuni ospedali per la maternità, ai neonati viene somministrata vitamina K per iniezione per i primi tre giorni di vita, fino a quando i batteri intestinali non hanno colonizzato l'intestino, oppure i medici la prescrivono alla madre pochi giorni prima della nascita. Nei giorni successivi, quando i batteri si depositano nell'intestino del neonato, gli causeranno comunque molti problemi, ma almeno il bambino sarà protetto dall'emorragia. In effetti, la domanda rimane: può esistere un organismo in condizioni di completo isolamento dai batteri, o, in altre parole, la nostra simbiosi con i microrganismi è andata così lontano che semplicemente non possiamo vivere senza di loro? Alcuni ricercatori hanno cercato di allevare animali in condizioni di assoluta sterilità. I topi, ad esempio, sono persino allevati in tali condizioni. Sono state ottenute 12 generazioni di topi, che non erano noti per i microbi. Tali esperimenti furono condotti nel 1928 presso l'Università di Notre Dame.

A cavallo tra gli anni '30 e '40, i biochimici scoprirono molte altre vitamine appartenenti al gruppo B, a cui furono dati i nomi di biotina, acido pantotenico, piridossina, acido folico e cianocobalamina. Tutte queste vitamine sono sintetizzate dai batteri intestinali; inoltre, sono presenti in quantità sufficiente in tutti gli alimenti, tanto che non sono noti casi di beriberi per queste vitamine. Per scoprire quali sintomi si verificano in caso di carenza di queste vitamine, gli scienziati hanno persino dovuto mantenere gli animali con una dieta speciale artificialmente priva di queste vitamine, o introdurre nella dieta antivitaminici che neutralizzassero quelle vitamine che sono formate dall'intestino batteri. (Gli antivitaminici sono sostanze simili nella struttura alle vitamine. A causa della loro somiglianza, inibiscono in modo competitivo l'enzima che usa quella vitamina come coenzima.)

Subito dopo l'istituzione della struttura di ciascuna vitamina, è stata effettuata la sua sintesi, ma ci sono stati casi in cui la sintesi di una vitamina ha addirittura preceduto l'istituzione della sua struttura. Ad esempio, un gruppo di scienziati guidato da Williams sintetizzò la tiamina nel 1937, tre anni prima che la sua struttura fosse stabilita, e il biochimico svizzero, originario della Polonia, Tadeusz Reichstein e un gruppo di chimici da lui guidati, sintetizzarono l'acido ascorbico nel 1933, un poco prima che King stabilisse finalmente la sua struttura esatta. Un altro esempio è la vitamina A, che fu sintetizzata indipendentemente nel 1936 da due gruppi di chimici, anche poco prima che la sua struttura chimica fosse definitivamente stabilita.

Tra i numerosi farmaci presentati in farmacia, i più famosi, senza dubbio, sono le vitamine. Anche i bambini piccoli conoscono i benefici delle vitamine: le vitamine sono necessarie affinché una persona cresca, si sviluppi e mantenga una buona salute. Tuttavia, anche 100 anni fa il quadro era completamente diverso.

Entro la seconda metà del XIX secolo. gli scienziati sapevano che il valore nutritivo degli alimenti è determinato dal loro contenuto di proteine, grassi, carboidrati, sali minerali e acqua. Si credeva che se la dieta includeva questi nutrienti in determinate quantità, soddisfaceva pienamente i bisogni del corpo. Ma allo stesso tempo c'erano una serie di malattie associate alla malnutrizione, sebbene quest'ultima soddisfacesse in tutto i requisiti di cui sopra. Anche nei manoscritti degli antichi greci si trovano riferimenti all'emeralopia (avitaminosi A). L'esempio più eclatante e famoso era lo scorbuto (avitaminosi C), che falciava senza pietà le fila dei marinai. È noto che dei 160 membri della spedizione di Vasco da Gama, che fece il primo viaggio dall'Europa all'India, 100 persone morirono di scorbuto. La storia dei viaggi per mare indicava anche che l'insorgenza dello scorbuto poteva essere prevenuta introducendo il succo di limone nel cibo dei marinai. Questa è stata la prima volta che è stata indicata l'importanza delle vitamine nella vita umana. Così, si è scoperto che lo scorbuto è associato a carenze nutrizionali, che anche il cibo abbondante di per sé non sempre garantisce l'assenza di tali malattie e che per la prevenzione e il trattamento è necessario utilizzare sostanze aggiuntive che non sono contenute in tutti i prodotti .

Il ruolo dei minerali nella nutrizione

La generalizzazione scientifica di questa esperienza secolare è diventata possibile per la prima volta grazie alla dissertazione dello scienziato russo Nikolai Ivanovich Lunin, che ha studiato il ruolo dei minerali nell'alimentazione. Lunin ha condotto esperimenti su topi tenuti su cibo preparato artificialmente, che consisteva in una miscela di caseina purificata, grasso del latte, zucchero del latte, sali che compongono il latte e acqua. Sembrava che fossero presenti tutti i componenti necessari, nel frattempo i topi che seguivano una tale dieta non crescevano, perdevano peso, smettevano di mangiare e morivano. Allo stesso tempo, il gruppo di controllo di topi che hanno ricevuto latte naturale si è sviluppato completamente normalmente. Sulla base di questi lavori, N.I. Lunin nel 1880 giunse alla seguente conclusione: “... se, come insegnano gli esperimenti di cui sopra, è impossibile fornire alla vita proteine, grassi, zucchero, sali e acqua, allora ne consegue che nel latte , oltre alla caseina, i grassi, lo zucchero del latte e i sali contengono altre sostanze indispensabili per l'alimentazione. È di grande interesse indagare su queste sostanze e studiarne il significato per la nutrizione". Questa fu una scoperta grandiosa, che confutava le posizioni consolidate. Tuttavia, i risultati del lavoro di N.I. Lunin furono accolti con ostilità dalla comunità scientifica.

Il ruolo delle vitamine nella vita umana

Nel 1890, KA Sosin ripeté gli esperimenti di Lunin con una versione diversa della dieta artificiale e confermò pienamente le conclusioni di quest'ultima. Un'altra conferma della correttezza della conclusione di Lunin fu l'accertamento della causa del morbo di beriberi, diffuso in Giappone e Indonesia tra la popolazione che mangiava principalmente riso brillato. Il medico olandese Christian Eikman, che lavorava in un ospedale carcerario sull'isola di Giava, notò nel 1896 che i polli nutriti con normale riso brillato soffrivano di una malattia simile al beriberi e, dopo essere passati a una dieta a base di riso integrale, la malattia scomparve. Le successive osservazioni di Aikman, condotte su un folto gruppo di prigionieri, hanno mostrato che tra coloro che mangiavano riso sbucciato, il beriberi si ammalava in media 1 persona su 40, e tra coloro che mangiavano riso integrale, 1 su 10mila. è diventato chiaro che il guscio del riso contiene una sostanza sconosciuta che protegge dalle malattie. Nel 1911, lo scienziato polacco Casimir Funk isolò questa sostanza in forma cristallina. Secondo le sue proprietà chimiche, apparteneva a composti organici e conteneva un gruppo amminico. Funk è giunto alla conclusione che il beriberi è solo una delle malattie causate dall'assenza di determinate sostanze specifiche negli alimenti. Nonostante queste sostanze siano presenti negli alimenti in quantità molto ridotte, sono vitali e il ruolo delle vitamine nella vita umana si è rivelato molto significativo. Poiché la prima sostanza del gruppo di composti vitali conteneva un gruppo amminico e possedeva alcune proprietà delle ammine, Funk propose di chiamare l'intera classe di sostanze "vitamine" (lat. vita - vita, vitamina - ammina della vita). Successivamente, tuttavia, si è scoperto che molti di essi non contengono un gruppo amminico. Tuttavia, il termine "vitamine" è diventato così saldamente radicato nella vita di tutti i giorni che non lo hanno cambiato.

La storia della scoperta delle vitamine

Nel 1923, il dottor Glen King stabilì la struttura chimica della vitamina C e già nel 1933 i ricercatori svizzeri sintetizzarono artificialmente l'acido ascorbico.

Nel 1929 Hopkins ed Eikman ricevettero il Premio Nobel per la scoperta delle vitamine, mentre Lunin e Funk furono immeritatamente dimenticati. Nel 1934 si tenne a Leningrado la prima conferenza dell'Unione sulle vitamine, alla quale Lunin non fu nemmeno invitato.

Dopo l'isolamento della sostanza che previene le malattie, il beriberi, dai prodotti alimentari, sono state scoperte numerose altre vitamine (attualmente se ne conoscono circa 20), è stata stabilita la loro struttura chimica, che ha permesso di organizzare la produzione industriale. In base alla loro solubilità, le vitamine iniziarono a essere suddivise in liposolubili (A, D, E, F, K) e solubili in acqua (gruppo B, C, ecc.). Le malattie che insorgono a causa della mancanza di alcune vitamine negli alimenti sono chiamate "avitaminosi" e quelle che insorgono a causa della loro relativa mancanza, "ipovitaminosi". Con la scoperta delle vitamine e la delucidazione della loro natura, sono apparse nuove prospettive non solo nella prevenzione e nel trattamento del beriberi, ma anche nel trattamento di molte altre malattie (malattie del cuore e del sistema ematopoietico, malattie infettive, ecc.) . Le vitamine sono diventate indispensabili nella nostra vita e sono entrate saldamente nella vita di tutti i giorni, molti non immaginano più l'esistenza senza l'assunzione regolare di complessi multivitaminici. E non dobbiamo dimenticare che i ricercatori domestici hanno svolto un ruolo importante nell'aspetto di questi complessi, dimostrando in modo convincente quanto siano importanti piccole quantità di "amine della vita" per un grande organismo.