化学組成の発見の歴史は何であるかビタミン。ビタミン

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序章

ビタミンはさまざまな化学的性質の低分子量有機化合物であり、生物の正常な機能に絶対に必要です。ニコチン酸を除いて、人体で合成されず、主に食品の一部として摂取されるため、欠かすことのできない物質です。一部のビタミンは、正常な腸内細菌叢によって生成されます。他のすべての重要な栄養素（必須アミノ酸、多価不飽和脂肪酸など）とは異なり、ビタミンには可塑性がなく、体がエネルギー源として使用することはありません。さまざまな化学的変換に参加することで、代謝を調節する効果があり、体内のほとんどすべての生化学的および生理学的プロセスの正常な経過を保証します。

ビタミンは高い生物学的活性を持っており、数マイクログラムから数十ミリグラムまで変化する生理学的必要性に対応して、非常に少量で体に必要とされます。特定のビタミンの必要性は、定期的な精製と改訂の対象となるビタミンの推奨摂取量で考慮されるさまざまな要因の作用による変動の影響も受けます。

ビタミンK（凝固ビタミン、止血ビタミン）はいくつかの物質のグループです。腸内細菌叢に影響を与える抗生物質や薬物による治療中に、肝臓で活性型のプロトロンビンやその他の血液凝固因子を合成する必要があります。健康な体はそれ自体でビタミンK2を生成します。ビタミンKは腸内細菌叢によって生成され、食品に由来します。

1.発見の歴史

1929年にデンマークの科学者ダムは、合成飼料を与えられた鶏の脚気について説明しました。それの主な兆候は出血でした-皮下組織、筋肉および他の組織への出血。ビタミンB群の供給源としての酵母とビタミンAおよびDが豊富な魚油の添加は、病理学的現象を排除しませんでした。穀物やその他の植物製品には癒し効果があることがわかりました。出血を治す物質は、たとえば実験鳥の出血が血液の凝固能力の低下に関連していることがわかっているため、ビタミンKまたは凝固ビタミンと呼ばれています。

1939年カレラ研究所では、ビタミンKがアルファルファから最初に分離され、フィロキノンと名付けられました。同じ年に、BinkleyとDoisyは、魚粉の腐敗から止血効果があるが、アルファルファから分離された薬剤とは異なる特性を持つ物質を入手しました。この因子は、ビタミンK1と呼ばれるアルファルファビタミンとは対照的に、ビタミンK2と名付けられました。

ビタミンKの発見は、ヘンリーとダムによって行われた一連の実験の結果でした。 1931年、MacFarlaneとその同僚は凝固障害を観察しました。 1935年、ダムは抗出血性ビタミンが新しい脂溶性ビタミンであると示唆しました。これをビタミンKと呼びます。1936ダムは血漿中のプロトロンビンの粗画分を調製し、鶏の血漿から得た場合にその活性の低下を示します。不十分なビタミンK。

1939年にドイジーはビタミンK1を合成しました。 1940ブリックハウスは、不十分な吸収または飢餓の症候群の結果としての出血の原因を説明し、新生児の出血性疾患がビタミンKに関連していることを確立します。1943年、ダムは、血液凝固であるビタミンKの発見に対してノーベル賞を受賞しました。要素。ドイジーは、ビタミンKの化学構造を発見したことで、1943年にノーベル賞を受賞しました。

1974年、StenfloとNelsestuenらは、プロトロンビンの合成においてビタミンKに依存するステップを示しました。 1975年、エスモンは肝臓でビタミンK依存性タンパク質のカルボキシル化を発見しました。

ビタミンKの化学的性質の研究により、それらの分子は、天然のビタミンKと同様に、止血効果を持つ2-メチル-1,4-ナフトキノンの構造に基づいているという結論に至りました。

2.化学構造

天然ビタミンKは2-メチル-1,4-ナフトキノンの誘導体であり、3位で水素がフィトールアルコール残基または炭素原子数の異なるイソプレノイド鎖で置き換えられています：2-メチル-1,4-血液凝固を刺激するナフトキノン。

ビタミンK1、フィロキノン、フィトキノン（2-メチル-3-ウィック-1,4-ナフトキノン）-粘稠な黄色の液体; m.p. -20°C、bp 115-145°C/0.0002 mm Hg 美術。; n20D 1.5263; + 8.0°（クロロホルム）; 石油エーテル、クロロホルムに溶けにくく、エタノールに溶けにくく、水に溶けない。243、249、261、270、325nm。分子の側鎖では、原子7と11（サイクルから数えて）がR配置になっています。二重結合上の置換基は転位を占めます。ビタミンK1は、酸、アルカリ溶液、紫外線に対して不安定です。アルカリのアルコール溶液と相互作用すると、それは濃い紫色の生成物を形成し、それは徐々に暗褐色になります。自然界では、主に植物の緑の部分に見られます。合成ビタミンK1（-0.4°）は、シス異性体とトランス異性体を3：7の比率で混合したものです（トランス異性体のみが生物学的活性を持っています）。これは、2-メチル-1,4-ナフトヒドロキノンモノアセテート（2-メチル-1,4-ナフトキノンから得られる）をイソフィトールまたはフィトールで触媒（ルイスキットまたはアルミノシリケート）の存在下でアルキル化した後、鹸化することによって合成されます。アシル基とキノンへの酸化。

ビタミンK2は、イソプレノイド鎖の長さが異なるいくつかの形態で存在します。側鎖が20、30、35個の炭素原子を持つ誘導体が単離されています。 K2グループのビタミン

メナキノン; 方式

I、R = [CH2CH = C（CH3）CH2] nH、

ここで、n = 1-13; クロロビウムキノン、

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

物理的、化学的性質はビタミンK1に似ています。微生物によって合成されます。人間と動物では、メナキンの1つであるファルナキノン（n = 6、mp 53.5°C）が主に存在し、他のすべてのビタミン剤が変換されます。

ビタミンK2（20）

ビタミンK2（30）（2-メチル-3-ジファルネシル-1,4-ナフトキノン）

ビタミンK2（35）

天然のビタミンKに加えて、多くのナフトキノン誘導体が現在、合成的に得られる止血効果があることが知られています。これらには、次の化合物が含まれます。

ビタミンK3（2-メチル-1,4-ナフトキノン）

ビタミンK4（2-メチル-1,4-ナフトキノン）

ビタミンK5（2-メチル-1,4-ナフトヒドロキノン）

ビタミンK6（2-メチル-4-アミノ-1-ナフトヒドロキノン）

ビタミンK7（3-メチル-4-アミノ-1-ナフトヒドロキノン）

1943年に A.V.PalladinとM.M.Shemyakinは、ビタミンKの代替として医療現場で使用されるvikasolと呼ばれる2-メチル-1,4-ナフトキノンのジスルフィド誘導体を合成しました：Vikasol。

3.物理的および化学的性質

ビタミンK1は、-20°で結晶化し、真空下で115-145°で沸騰する粘稠な黄色の液体です。この物質は、石油エーテル、クロロホルム、ジエチルエーテル、エチルアルコールおよびその他の有機溶媒に非常に溶けやすく、エタノールに溶けにくく、水に溶けません。そのソリューションは紫外線を吸収します。したがって、石油エーテルでは、吸着の最大値は243、249、261、270、および325nmの波長で見られます。このシリーズでは、ビタミンKはK =249nmで最高の光学密度を示します。分子の側鎖では、原子7と11（サイクルから数えて）がR配置になっています。二重結合上の置換基は転位を占めます。ビタミンK1は、酸、アルカリ溶液、紫外線に対して不安定です。アルカリのアルコール溶液と相互作用すると、それは濃い紫色の生成物を形成し、それは徐々に暗褐色になります。自然界では、主に植物の緑の部分に見られます。合成。ビタミンK1（-0.4°）は、シス異性体とトランス異性体を3：7の比率で混合したものです（トランス異性体のみが生物学的活性を持っています）。これは、2-メチル-1,4-ナフトヒドロキノンモノアセテート（2-メチル-1,4-ナフトキノンから得られる）を、触媒（ルイスキットまたはアルミノシリケート）の存在下でイソフィトールまたはフィトールでアルキル化し、最後に鹸化することによって合成されます。アシル基とキノンへの酸化。

ビタミンK2（プレニルメナキノン）は、融点が54°の黄色の結晶性粉末で、有機溶媒に可溶です。ビタミンK1と同様の吸着スペクトルを持っていますが、紫外線をあまり強く吸収しません。たとえば、石油エーテルでは、その最大吸収は248 nmで、=295です。

ビタミンK3はレモンイエローの結晶性物質で、特有の臭いがあります。融点160°。分子内に長い炭化水素鎖がないため、水にわずかに溶けます。ビタミンK3（メナジオン、2-メチル-1,4-ナフトキノン; f-la I、R = H）は合成製品です。レモンイエローの結晶（mp106°C）; 有機溶剤に溶けにくい、水に溶けにくい。 Na2S2O5と相互作用すると、ビタミンKの生物学的活性を持つビカソル（mp 154-157°C、水溶性）を形成します。

3位にイソプレノイド鎖を含むビタミンKは感光性化合物です。紫外線にさらされると、光分解が起こり、イソプレノイド鎖が切断されてヒドロキシルに置き換わり、フィトール分子が酸化されてケトンフィトンになります。

上記のように、ナフトキノンの誘導体であるビタミンKは、反応を酸化還元する能力を持っています。ビタミンKのこの能力は、ポーラログラフ法による定量的測定に基づいています。ナフトキノン分子は、2つの水素を結合することにより、ナフトヒドロキノン分子に入ります。この反応は、大気中の酸素の存在下で可逆的です。ナフトキノン（着色物質）の還元反応は、変色を伴います。

ビタミンKは酸素と直接相互作用し、ナフトキノン分子の2、3位に結合します。酸化生成物はエポキシドです：ビタミンK1エポキシド。ビタミンKエポキシドは元の分子のビタミン活性を保持します。

光と大気中の酸素の影響下にあるビタミンK3は、二量体誘導体を与えることができます：ビタミンK3二量体。

上記のように、ビタミンK3の二硫化物誘導体はビタミン活性を持っています。この物質は、医療行為にとって重要であり、2-メチル-1,4-ナフトキノンに亜硫酸水素ナトリウムを作用させることによって得られます。

ビタミンKの優れた安定剤は、リン酸一カルシウム、ピロリン酸ナトリウムまたはカリウムなどであり、その安定化効果は、水溶液（pH = 4.8）で酸性反応を維持することです。 0.5kgの蒸し大豆粉と140gのメナジオン重硫酸ナトリウムおよび26gのCaH4（PO4）2の混合物は、3か月間ビタミンを97％安定化します。

ビタミンKは熱処理によって破壊されます。

4.構造の特異性。ホモビタミンと抗ビタミンK

多くのナフトキノン誘導体はK-ビタミン活性を持っています。それらの構造の詳細に応じて、化合物の生物活性の値は大幅に変化します。

見てわかるように、位置1,4のキノイド基の水素化はビタミンKの生物活性に有意な影響を与えません。同時に、ナフトキノンコア自体の水素化はほぼ完全な損失につながります。分子の生物学的活性。ヒドロキシル基のアミノ基による置換は、ビタミンの生物学的活性の喪失を伴わない。生物活性の発現には、ナフトキノン核の2位にメチル基が存在することが必須です。ナフトキノン系の他の位置にメチル基を導入すると、化合物の生理学的役割が急激に低下します。

特に興味深いのは、ナフトキノン誘導体の生物活性に対する側イソプレノイド鎖の長さの変化の影響です。炭化水素鎖の短縮と延長の両方が、薬物のビタミン活性の低下を引き起こすことが判明しました。これに伴い、側鎖を完全に除去すると、分子の活性が3倍になります。

ナフトキノン核のさまざまな位置へのヒドロキシル基の導入は、位置1と4を除いて、化合物のビタミン活性をほぼ完全に奪います。そのような化合物の例は、フチオコール、または2-メチル-3-ヒドロキシ-11,4-ナフトキノン：プチオコールです。この化合物は、K-ビタミン活性をほとんど持たず、一部の科学者によると、抗ビタミン特性さえ持っています。グループKのビタミンと構造が類似している特定の機能を持ち、抗ビタミン特性を持っています。最初の抗ビタミンKの1つが発見されました。 -4-ヒドロキシクマリン）

抗ビタミンKの別の代表的なものは、フチオコールの2つの分子の誘導体であるフチオコール2,2 "-メチレン-ビス（3-ヒドロキシ-1,4-ナフトキノン）の誘導体であり、その式は次のとおりです。メチレンビス（3-ヒドロキシ-1,4-ナフトキノン）|

このグループの化合物の3番目の代表はワルファリンです：
ワルファリン

これらの物質はすべて、体に出血性の影響を及ぼします。

5.生化学的機能

上記のように、K-アビタミノーシスの検出は、血液凝固の減速を示す臨床像と関連していた。これは、組織の点出血で表されました。 K欠乏の鶏や他の動物の体から採取した血液は、保管中何時間も液体のままでした。

その後、ビタミンKは、血液凝固の複雑な酵素系の要因の1つであるプロトロンビンの合成に関連していることがわかりました。このシステムの役割は、トロンビンの酵素作用下で血漿可溶性フィブリノーゲンタンパク質を最初に単量体型のフィブリンタンパク質に変換し、次に高分子のすでに不溶性のフィブリンタンパク質に変換することです。トロンビンはプロトロンビンから形成されます。特に複雑なのは、プロトロンビンをトロンビンに変換する多段階プロセスです。血漿には、タンパク質物質である血漿凝固因子とカルシウムイオンが常に含まれています。血球には、血小板トロンボプラスチンまたは血小板因子IIIと呼ばれる特別なリポタンパク質が含まれています。血小板が破壊されると、この不活性タンパク質は血漿タンパク質アセレリンとコンバチンの作用下で活性トロンボキナーゼに変換され、他の名前の血漿因子、さらに組織因子の存在下で、トロンビン形成の酵素プロセスを開始します。

ご覧のとおり、ビタミンKは血液凝固系に直接関与していません。肝臓でのプロトロンビンとプロコンバチンの合成に必要です。

ビタミンKの生化学的役割に関する特別な研究は、それが翻訳後レベルでのプロトロンビン分子の形成の最終段階に影響を及ぼしていることを示唆しています。これに加えて、脂質、炭水化物、カルシウムと相互作用するプロトロンビンK-アビタミノス生物の能力に変化の証拠があります。その結果、血液システムを反転させる要因の活性化効果と、プロトロンビンをトロンビンに変換するプロセスが中断されます。ビタミンKは、プロトロンビンの前駆体およびその他の不活性型の血液凝固因子におけるグルタミン酸残基のカルボキシル化と、カルボキシグルタミン酸残基の形成との反応における補酵素です。結果として、前駆体タンパク質分子の対応する領域は、Ca +に結合する能力を獲得し、活性な血液凝固因子、特にプロトロンビンの形成を伴う活性化を受ける。ビタミンKは、一部のCa結合タンパク質、特にオステオアルシンのグルタミン酸残基のカルボキシル化にも関与しています。

グループKのビタミンは、胆汁酸の刺激効果の下で小腸の前部で脂質と一緒に吸収されます。吸収後、肝臓ミクロソーム（25-51％）、心筋、脾臓、細網内皮系に沈着します。ビタミンKは糞便中に排泄されます。尿中にはグルクロン酸との組み合わせで見られます。

表2.血液凝固に関与する物質。

高等動物におけるタンパク質凝固因子の生合成の過程におけるビタミンKの関与に加えて、それらが酸化還元変換に関与していることが確立されています。これは、ナフトキノンコアが可逆的なレドックス変換を行う能力によるものです。いくつかの微生物、特に大腸菌、およびマイコバクテリアでは、好気性条件下でのピリミジン塩基の生合成におけるメナキノンの役割が示されました。メナキノンは、ジヒドロオロチン酸からオロト酸への変換に関与しています。得られた還元型ビタミンK（メナキノール）の分子は、フマル酸の存在下で脱水素化されます。

植物生物の場合、電子伝達へのビタミンKの関与が示されています。ビタミンKグループの化合物の活性は、いわゆるフィトメナジオン同等物で表されます。そのような同等物の1つは、1mgまたは1μgのフィトメナジオンの活性に対応します。ビタミンK2が最も活性があります。

6.ビタミンとの関係

ビタミンK欠乏症では、血液と骨格筋のアデノシントリホスファターゼとクレアチンキナーゼの活性の低下が観察されました。これはマクロエルグの使用の減少につながり、それはラットとニワトリの肝臓と心臓のATP含有量の増加に反映されます。ビタミンKを含まない食事にビタミンEを加えると、ラットの筋肉におけるこれらの酵素の活性の低下を防ぎます。これは、止血効果を持たない代謝物の形成を明らかにしますが、ビタミンKのように、酵素タンパク質の正常な生合成を確実にします。

ラットの食事に50IUを超えない用量でビタミンA-酸を含めると、プロトロンビンの含有量が大幅に減少し、糞便によるビタミンKの排泄が増加しました。したがって、ビタミンA酸はビタミンKの吸収を阻害しました。ビタミンA欠乏症と高ビタミンAの両方が結腸細胞のリソソーム膜の脆弱性を引き起こし、細胞から多くの酵素（グルクロニダーゼ、酸性ホスファターゼ、アリールスルファターゼ）を放出します。彼らの活動を増やします。ビタミンKの経口投与は、高ビタミンA血症におけるこれらの酵素の放出を防ぎました。同様のアリールスルファターゼの放出は、高ビタミンA血症の肝臓リソソームから起こります。
培養培地にビタミンK1を添加すると、肝臓のリソソームがアリールスルファターゼを放出するのを防ぎます。したがって、ビタミンKは細胞膜とその細胞小器官を安定させます。

7.生合成

微生物におけるビタミンK生合成の主な段階が確立されています。シキミ酸は、キノン誘導体の芳香核の前駆体の1つであるシキミ酸です。

興味深いことに、どの物体（植物または微生物）からビタミンKが人体および動物の体に入っても、肝臓ではそれらはすべて位置3でイソプレノイド鎖を切断し、メナジオン（ビタミンK3）に変わります。次に、20個の炭素原子を含むビタミンK2（20）の特徴であるイソプレノイドの付加反応が起こります。

8.ビタミン欠乏症

ビタミン欠乏症-1つまたは複数のビタミンの体内の欠乏によって引き起こされる病的状態のグループであり、脚気、ビタミン欠乏症、およびビタミンの異常な供給を区別します。ビタミン欠乏症は、特定の症状の複合体の出現によって現れる、体内にビタミンがほぼ完全に存在しないこととして理解されています。低ビタミン症は、必要性と比較して体内のビタミン含有量が減少していると考えられています。これは、特定のビタミン欠乏症に特有の症状、および病状の低特異的兆候の中で、個々の症状だけで明白な症状ではないことによって臨床的に現れます。一般的にいろいろな種類ビタミン欠乏症（例えば、食欲とパフォーマンスの低下、倦怠感）。正常以下のビタミン欠乏症は、ビタミン欠乏症の前臨床段階であり、特定のビタミンの関与によって発生する代謝および生理学的反応の障害によって検出され、臨床的発現がないか、個々の非特異的微小症状によってのみ現れます。

上記のように、体内でのビタミンKの不十分な摂取は、皮下および筋肉内の出血を引き起こします-血液凝固の速度の低下に起因する出血。

ビタミンKはフィブリンの形成に直接関与していません。肝臓でのプロトロンビン、プロコンバチン、プロワースチュワート因子およびクリスマス因子（抗血友病グロブリンB）タンパク質の合成に必要です。

体内のビタミンKの欠如または欠乏では、出血性の現象が発生します。ビタミンKは脂溶性であるため、吸収が損なわれると体内への吸収が損なわれます。太い腸壁。これが出血素因の原因である可能性があります。出血性素因は、出血の増加で表される病気です。自発的かつ外傷性で、出血を止めるのが難しい（皮下、筋肉内、血管内など）。血液凝固が急激に減少した出血素因は、血液凝固に必要な酵素であるプロトロンビンの血液の減少に依存します。プロトロンビンの形成は、ビタミンKの含有量に依存します。

K-アビタミノーシスでは、血中のプロトロンビンの含有量と血漿凝固因子の濃度が低下します。血液凝固の増加および血管内の血栓の形成を伴う多くの疾患が知られている（例えば、心臓発作、血栓性静脈炎）。これらの場合、抗ビタミンKのさまざまな製剤が使用されますが、ビタミンKの同化には、腸管への胆汁の正常な流入が必要であることに注意する必要があります（後者は他の脂溶性ビタミンにも重要です）。血液と筋肉、胃壁、腸、心臓のアラニンアミノトランスフェラーゼ。鳥は、さまざまな臓器や組織（胸骨、翼、太もも、小脳、甲状腺腫など）にけいれん、出血があります。卵子を孵化させると、欠乏により胚の死亡率が増加します。原則として、ビタミンKの消化不良は家禽にのみ現れる可能性があります。反芻動物や豚（子豚を除く）とは異なり、腸内で合成されるビタミンKの量が不十分であるためです。実質的に除外されます。抗ビタミン剤（ジクマロール、スルホンアミド、コクシジウム抑制剤）を飼料に添加した場合にも観察されます。

9.質問自然界の除草

腸管に生息する微生物によるビタミンKの合成のため、ビタミンKの1日量を決定することは困難です。

大量のビタミンK1とK2を長期間摂取した後でも、毒性の兆候は観察されませんでした。ただし、メナジオン（K3）の投与は、溶血性貧血、黄疸、および核黄疸（新生児の灰色の黄疸）を引き起こす可能性があります。ビタミンKは植物界に広く分布しています。アルファルファの緑の葉は特に豊富です、ほうれん草、くるみ、イラクサ, ノコギリソウ。ローズヒップ、白、カリフラワー、赤キャベツにたくさんのビタミンが含まれています。人参、トマト、イチゴ、マメ科植物、ナナカマドの果実、そして酵母にも。動物性食品のうち、それが沈着している肝臓に注意する必要があります（表3）。

表3.一部の製品のビタミンKの含有量、mg％乾燥重量

文学

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19世紀の終わりまで、人々は食べ物が栄養素だけでなく何か他のものを含んでいることを知りませんでした。

19世紀には、科学者はすでにタンパク質、脂肪、炭水化物を知っていました。多くの人は、これが食品の主な価値であると確信していました。これらの物質がそこにあり、特定の比率である場合、他に何も必要ありません。しかし、人生は常に論理的であると思われる科学理論に反論しました。真実に到達するために多くの試みがなされてきました。しかし、ノーベル賞は、ビタミンの発見に最も貢献したことで授与されました。確かに、これらの「ヒーロー」の選択は、今日まで誰にとっても正当化されていないようです...

船乗りからネズミまで

「ビタミンフリー」理論の主な反論の1つは、イギリス人とスペイン人の船員でした。数日間の航海を行って、彼らは定期的にタンパク質と脂肪を受け取りました...しかし彼らの歯を失いました。彼らは壊血病に打ち負かされました。ヴァスコダガマのインドへの有名な遠征に参加した160人のうち、100人がこの病気で亡くなりました。松葉やレモン鉄の煎じ薬の毎日の部分が壊血病を防ぐことがすぐに明らかになりました。疑問が生じました：これらの植物の何がそんなに奇跡的ですか？

日本の船員は別の惨劇を経験しました-脚気病、つまり神経の炎症で、人は歩くのをやめて死にました。ベリベリはまた、ヨーロッパ軍、特に刑務所内の囚人を含むインドシナの住民を迫害した。日本艦隊の司令官はこの問題を解決しました。通常の白米と魚に加えて、彼は船員に肉と牛乳を与えるように命じました。そして再び問題は、なぜそれが機能したのかということです。

タンパク質、脂肪、炭水化物に加えて、食品に含まれるものを見つける最初の試みは、ロシアの科学者ニコライ・ルニンによって行われました。彼は実験用マウスにミルクを与えましたが、本物ではありませんでしたが、コンストラクターとして組み立てられました：ミルクタンパク質、脂肪、乳糖、ミネラル（彼らはすでにミネラルについて知っていました）。だから、すべてのコンポーネントがそこにあり、マウスは死にかけていました！通常のミルクを与えられた対照群とは対照的。 1880年、ルニンは次のように結論付けました。タンパク質、脂肪、砂糖、塩、水を生命に与えることが不可能な場合、牛乳には、カゼイン、脂肪、乳糖、塩に加えて、栄養に不可欠な他の物質が含まれていることになります。。しかし、当時はこの考えは認められず、体験そのものもほとんど忘れられていました。

ご飯に鶏を数える

1889-1896年、インドネシアでは、医師のクリスチャン・エイクマンが軍の指示に従って脚気を克服しようとしました。彼は鶏を実験した。何も出てこなかった…鶏小屋の労働者が変わった。鶏は突然自然に回復し始めました。偶然にも、医者は元労働者が鶏に皮をむいた（磨かれた）米を与えたことを発見しました-それは船の軍隊と刑務所の囚人を養うために解放されたものと同じです。そして新入社員は鳥を玄米に移しました。米ぬかにはビタミンB1（チアミン）が含まれていることがわかりました。ビタミンB1が不足すると、神経が炎症を起こします。そして、エイクマンと彼の同僚は途方に暮れた。結局、皮をむいた米には何らかの感染症や毒素があると判断しました。そのようなものは見つかりませんでしたが、提督たちは玄米の購入を命じ、すべてが落ち着きました。

1911年から1913年に、食品の「何か他のもの」を探している科学者の間で本当のブームが始まりました。そして、若いポーランドの生化学者カシミール・ファンクは成功しました。彼は結晶性の生物学的に活性な物質を米ぬかから、次に酵母から分離しました。その後、ビタミンB1ではなく、ビタミンBの混合物であることが明らかになりました。窒素が含まれているため、ファンクはラテン語のビタミン「生命」とアミンから「ビタミン」という名前を思いつきました。 "窒素"。その後、すべてのビタミンに窒素が含まれているわけではないことが判明しましたが、この用語はもはや放棄されていません。

台座への道

さまざまな国で一度にいくつかの研究が実施されました。おそらく最も注目に値するのは、英国の生化学者フレデリック・ゴーランド・ホプキンスの研究でした。彼は実際、ニコライ・ルニンの実験を繰り返しましたが、より徹底的かつより精製された物質を使用しました。ラットでの彼の実験は、ミルクにいくつかの特別な物質があり、それなしでは成長と発達が不可能であることを確認しました。ただし、ホプキンスを盗作者と見なすべきではありません。たとえば、彼はアミノ酸のトリプトファンを発見しました（そこから「喜びのホルモン」が体内で形成され、気分と食欲の原因となります）。 1912年に、彼は健康にとって非常に重要な食品には追加の要因があると述べました。

毎年、科学者のグループと個々の著名人が新しいビタミンをリストに追加しました。 1929年までに、これが非常に重要な発見であることはすでに明らかでした。ビタミンが関与していない体内のプロセスに名前を付けることは困難です：新しい生命の誕生から老化の防止まで。それらは予防と治療の両方に必要です。その後、1929年に、ビタミンの生理学または医学でノーベル賞を授与することが決定されました。

長く熱狂的な議論の末、クリスチャン・エイクマンとフレデリック・ゴーランド・ホプキンスは受賞者になりました。なぜ正確にそれら？もっと正確に言えば、なぜ彼らだけなのか？この質問は、科学界で多くの議論、論争、争いを引き起こしました。おそらく、実際には、ビタミンの発見への貢献が少なくともこれら2人と同じくらいであった他の科学者が注目される可能性があります。しかし...歴史は接続法を知りません。

ビタミンは医学のすべての分野で新しい時代を切り開きました、そしてそれらを使用するますます多くの新しい方法がまだ特定されています。ある場合には、彼らは深刻な病気を治療します、他の場合には、彼らは薬の効果を高めて、彼らがはるかに少ない用量で通り抜けることを可能にします。私たちの食べ物にビタミンが含まれていなければ、私たちはより頻繁にそしてより深刻に病気になるでしょう。

ビタミンの力

ビタミン	健康上の問題
ビタミンA	失明、皮膚の老化、にきび、酒皶、癌
ビタミンD	くる病、骨折、糖尿病
ビタミンE	不妊症と老化、細胞再生
ビタミンK	貧血（貧血）
ビタミンB1	脳の神経と膜の炎症、麻痺
ビタミンB2	組織内の酸素の不足は、身体の衰弱、無関心、体の老化、組織の変性を引き起こします
ビタミンPP	ペラグラ（下痢、皮膚炎、認知症として同時に現れる）、麻痺および脱力感
ビタミンB6	早期老化、貧血、筋力低下、心臓や血管の問題、無関心
ビタミンB3（パントテン酸）	関節炎、大腸炎、アレルギー、アテローム性動脈硬化症、脂肪肝（脂肪肝中毒）
ビタミンH（ビタミンB7、ビオチン）	しわや脱毛。（スケルトンを強化します）
ビタミンB10（PABA、パラミン安息香酸）	腸の問題
ビタミンB9（葉酸）	貧血、組織の酸素欠乏。服用している女性にとって特に重要経口避妊薬妊娠中の女性のために
ビタミンB12	貧血、神経系と消化の障害、神経炎、精神疾患、皮膚の早期老化
ビタミンB15（パンガミン酸）	高血圧
ビタミンC	歯の喪失と歯茎の出血、骨折、ホルモン障害、ウイルス性および風邪、早期老化
ビタミンP（ルチン）	貧血と出血

ラジカルとの戦い

体内での代謝の過程で、中間化合物が形成されます-フリーラジカル。それらの数は通常、感染、汚染などの悪影響とともに増加します環境、筋肉および神経精神の過負荷、放射線、紫外線、過熱、低体温など。フリーラジカルは非常に不安定で、非常に活性の高い粒子であり、経路上のすべてのものを酸化する準備ができています。それらの作用は私たちの外見に影響を及ぼし、しわ、乾燥肌、筋肉の喪失、肌の色調をもたらします。それらのために、免疫システムが抑制され、組織が影響を受け、細胞が破壊されます。フリーラジカルは、ほとんどすべての病気の主な原因の1つであると考えられています。それらから体を保護することは、若さと人生の活発な部分を延長することを意味します。ビタミンである抗酸化物質は、フリーラジカルと結合し、それらの有害な影響を中和することができます。彼らの助けを借りて、細胞は損傷することなく機能することができます。最強の抗酸化物質は、などのカロテノイドです。

ビタミンの発見の歴史。

19世紀の後半までにそれは明らかでした栄養価食品は、主に次の物質の含有量によって決定されます：タンパク質、脂肪、炭水化物、ミネラル塩、水。

これらの栄養素がすべて人間の食物に一定量含まれていれば、それは体の生物学的ニーズを完全に満たすと一般に認められていました。この意見は科学にしっかりと根ざしており、当時の権威ある生理学者であるPettenkofer、Foytによって支持されていました。とラブナー。

しかし、実践は、食品の生物学的有用性についての根付いた考えの正しさを常に確認しているわけではありません。

医師の実際の経験と臨床観察は、栄養失調に直接関連する多くの特定の疾患の存在を長い間否定できませんでしたが、後者は上記の要件を完全に満たしていました。これは、長い旅の参加者の何世紀にもわたる実際の経験によっても証明されました。。たとえば、戦闘や難破船よりも多くの船員がこの船で亡くなりました。したがって、インドへの航路を敷設した有名なバスコデガマ遠征の160人の参加者のうち、100人がスカービーで亡くなりました。

海と陸の旅の歴史はまた、壊血病の発生を防ぐことができ、壊血病の患者が一定量のレモンジュースまたは松葉の煎じ薬を食べ物に導入することで治癒できることを示す多くの有益な例を示しました。

このように、実際の経験から、壊血病や他のいくつかの病気は栄養失調に関連していること、最も豊富な食品自体でさえそのような病気を常に保証するわけではないこと、そしてそのような病気を予防および治療するために導入する必要があることが明確に示されました体は何ですか-どの食品にも含まれていないいくつかの追加の物質。

この何世紀にもわたる実践的経験の実験的実証と科学的および理論的一般化は、G.A。Bungeの研究室で栄養におけるミネラルの役割を研究したロシアの科学者NikolaiIvanovichLuninの研究のおかげで初めて可能になりました。科学の新しい章。

N.I.ルニンは、人工的に調理された食品で飼育されたマウスで実験を行いました。この食品は、精製されたカゼイン（乳タンパク質）、乳脂肪、乳糖、牛乳と水を構成する塩の混合物で構成されていました。必要な成分はすべて揃っているようです。その間、そのような食事をしているマウスは成長せず、体重が減り、与えられた餌を食べるのをやめ、そして最終的に死にました。天然ミルクこれらの研究に基づいて、1880年のN.I. Luninは次の結論に達しました：「...上記の実験が教えるように、タンパク質、脂肪、砂糖、塩、水で生命を提供することが不可能な場合このことから、カゼイン、脂肪、乳糖、塩に加えて、ミルクには栄養に欠かせない他の物質が含まれていることがわかります。これらの物質を調査し、栄養に対するそれらの重要性を研究することは非常に興味深いことです。

これは、栄養学の確立された規定に反駁した重要な科学的発見でした。N.I。ルーニンの研究の結果は論争され始めました。たとえば、彼が人工的に調理した食品という事実によって説明されようとしました。彼の実験で餌を与えられた動物は、無味だったと言われています。

1890年、K.A。Sosinは、異なるバージョンの人工食でN.I. Luninの実験を繰り返し、N.I。Luninの結論を完全に確認しましたが、その後も、非の打ちどころのない結論はすぐには普遍的に認められませんでした。

白米を主食とする人々の間で特に日本とインドネシアで蔓延した脚気病の原因を明らかにすることにより、N.I。ルニンの結論の正しさの見事な確認。

ジャワ島の刑務所病院で働いていたエイクマン博士は、1896年に病棟に飼育され、普通の白米を食べていた鶏が脚気に似た病気にかかっていることに気づきました。。

ジャワの刑務所で多数の囚人を対象に行われたエイクマンの観察によると、皮をむいた米を食べた人の中で、脚気は平均して40人に1人が病気になりましたが、玄米を食べた人のグループでは1人だけでした。 40歳の人が病気になりました。10000。

このようにして、米の殻（米ぬか）には、脚気病を防ぐ未知の物質が含まれていることが明らかになりました.1911年、ポーランドの科学者カシミールフンクは、この物質を結晶の形で分離しました（後で判明したように、これはビタミン）;それは酸に非常に耐性があり、例えば、20％硫酸溶液で沸騰することに耐えました。アルカリ性溶液それどころか、有効成分は非常に早く破壊されました。その化学的性質によると、この物質は有機化合物に属し、アミノ基を含んでいました。ファンクは、ベリベリは何も存在しないことによって引き起こされる病気の1つにすぎないと結論付けました。食品中の特殊物質。

N.I.ルニンが強調したように、これらの特殊な物質が食品に存在するという事実にもかかわらず、それらは少量で不可欠です。この重要な化合物のグループの最初の物質はアミノ基を含み、アミンのいくつかの特性を持っていたので、ファンク（1912）このクラスの物質全体をビタミン（lat。vta-life、vitamin-amine of life）と呼ぶことを提案しましたが、その後、このクラスの多くの物質にはアミノ基が含まれていないことが判明しました。ただし、「ビタミン」という用語はしっかりと確立されているので、変更しても意味がありません。

脚気を食物から保護する物質が分離された後、他の多くのビタミンが発見されました。ホプキンス、ステップ、マックコロン、メレンビー、および他の多くの科学者の研究は、ビタミン理論の開発において非常に重要でした。

現在、約20種類のビタミンが知られています。化学構造も確立されており、完成品を加工するだけでなく、人工的にビタミンの工業生産を行うことができます。それらの化学合成。

一般的な概念ビタミン欠乏症について; 低ビタミンおよび高ビタミン。

食品に含まれる特定のビタミンが不足しているために発生する病気は、ビタミン欠乏症として知られるようになりました。いくつかのビタミンが不足しているために病気が発生した場合、それはポリビタミン症と呼ばれます。しかし、その臨床像で典型的なビタミン欠乏症は、現在では非常にまれです。 -またはビタミン;このような病気はビタミン欠乏症と呼ばれます。診断が正しくタイムリーに行われれば、適切なビタミンを体内に導入することで、ベリベリ、特にビタミン欠乏症を簡単に治すことができます。

特定のビタミンを体内に過剰に導入すると、ビタミン過剰症と呼ばれる病気を引き起こす可能性があります。

現在、脚気の代謝の多くの変化は、酵素システムの違反の結果であると考えられています。多くのビタミンは、それらの補綴または補酵素グループの成分として酵素の一部であることが知られています。

多くのビタミン欠乏症は、特定の補酵素の機能の喪失に起因する病的状態と見なすことができますが、現時点では、多くのビタミン欠乏症の発生メカニズムはまだ不明であり、すべてのビタミン欠乏症を解釈することはまだ可能ではありません特定の補酵素システムの機能の違反から生じる状態として。

ビタミンの発見とその性質の解明により、ビタミン欠乏症の予防と治療だけでなく、感染症の治療の分野でも新たな展望が開かれ、いくつかの医薬品（例えば、スルファニルアミドグループから）部分的にその構造といくつかの化学的特性がビタミンに似ています。バクテリアに必要ですが、同時にこれらのビタミンの特性を持っていません。「ビタミンに偽装された」このような物質は、活性のある間、バクテリアによって捕獲されます。細菌細胞の中心がブロックされ、その代謝が妨げられ、細菌が死にます。

ビタミンの分類。

現在、ビタミンは低分子量の有機化合物として特徴づけられており、食品の必須成分であり、主成分に比べて非常に少量しか含まれていません。

ビタミンは、合成されていないか、一部が合成されているため、人間や多くの生物にとって不可欠な食品です。十分でないビタミンは、体内の生化学的および生理学的プロセスの正常な経過を保証する物質であり、ごくわずかな濃度で代謝に影響を与える生物学的に活性な化合物のグループとして分類できます。

ビタミンは、1。脂溶性ビタミンと2.水溶性ビタミンの2つの大きなグループに分けられます。これらの各グループには、通常ラテンアルファベットの文字で示される多数の異なるビタミンが含まれています。注意が必要です。これらの文字の順序はアルファベットの通常の配置に対応しておらず、ビタミンの発見の歴史的な順序に完全には対応していません。

与えられたビタミンの分類では、括弧内に、このビタミンの最も特徴的な生物学的特性、つまり特定の病気の発症を防ぐ能力が示されています。通常、病気の名前の前には接頭辞「anti」が付いており、このビタミンは、この病気を予防または排除します。

1.ビタミン、脂肪に可溶。

栄養のバランスを取り、変化させる必要があるという事実は、19世紀の開業医だけでなく、食品の化学組成について何も知られていない以前からよく理解されていました。一方、栄養士は19世紀の終わりを待っていました。そのとき、生命に必要な少量の食品に含まれる物質が発見されました。

19世紀の後半までに、食品の栄養価は、タンパク質、脂肪、炭水化物、ミネラル塩、水などの物質の含有量によって決定されることがわかりました。

これらすべての栄養素が特定の量で人間の食物に含まれている場合、それは体の生物学的ニーズを完全に満たすことが一般的に受け入れられていました。この意見は科学にしっかりと根ざしており、ペテンコファー、ボイト、ラブナーなどの当時の権威ある生理学者によって支持されていました。

しかし、実践は、食品の生物学的有用性についての根付いた考えの正しさを常に確認しているわけではありません。

医師の実際の経験と臨床観察は、栄養失調に直接関連する多くの特定の疾患の存在を長い間否定できないことを示してきましたが、後者は上記の要件を完全に満たしていました。これは、長い旅の参加者の何世紀にもわたる実践的な経験によっても証明されました。

古代の世界では、壊血病はよく知られていました。毛細血管がますますもろくなり、歯茎が出血し、歯が抜け、傷が治りにくくなる病気ですが、患者は弱くなり、最終的には死にます。特にこの病気は、包囲された都市の住民、戦争や自然災害の時期、そして海を渡って長い旅をした船員の間で発生しました（マジェランのチームは一般的な栄養失調よりも壊血病に苦しんでいました）。これは食事療法の欠如または欠如で起こりました。新鮮な野菜と果物。長い航海中の船は通常、途中で台無しにならない食料を積んでいました。通常はクラッカーと塩漬けの豚肉でした。残念ながら、何世紀にもわたって医師は壊血病と食事を結びつけることができませんでした。

その結果、壊血病は長い間船員にとっての惨劇でした。たとえば、戦闘や難破船よりも多くの船員がこの船で亡くなりました。そのため、インドへの航路を敷設した有名なバスコダガンマ遠征の160人の参加者のうち、100人が壊血病で亡くなりました。

このように、実際の経験から、壊血病や他のいくつかの病気は栄養失調に関連していること、最も豊富な食品自体でさえそのような病気を常に保証するわけではないこと、そしてそのような病気を予防および治療するために導入する必要があることが明確に示されました体は何ですか-どの食品にも見られないいくつかの追加の物質。

ビタミンAは古くから知られています。でも古代エジプト夜盲症（ビタミンA「A」の臨床症状）で、彼らはビタミンAを含む生の肝臓を食べました。たとえば、古代ギリシャの医師ヒポクラテスは夜盲症のために生の肝臓を処方しました。中国では、目の病気の治療にも肝臓が推奨されていました。

海と陸の旅の歴史は、壊血病の発生を防ぐことができ、壊血病の患者を治すことができることを示す多くの有益な例を提供しました。 1536年、フランスの探検家ジャックカルティエは、カナダで冬の間滞在することを余儀なくされました。そこでは、彼のチームの100人が壊血病で病気になりました。これを知った地元のインド人は、彼らに治療法を提供しました：松葉を注入した水。カルティエの人々は、完全に絶望しており、彼らの意見では、軽薄なアドバイスとこれに従いました。回復した。

2世紀後の1747年、スコットランドの医師であるジェームズリンドは、いくつかの同様の症例に直面し、そのような患者を新鮮な果物や野菜で治療しようとしました。壊血病に苦しんでいる船員に彼の治療法をテストしたところ、彼はオレンジとレモンが患者の状態を最も早く改善することを発見しました。

2隻の船が、1772年から1775年まで続いた有名な英国人旅行者J.クックの指導の下、太平洋を横断する次の航海に参加しました。 J.クックが指揮する最初の船では、新鮮な野菜、果物、レモンジュース、にんじんジュースが大量に作られました。長い航海の結果、壊血病で病気になった乗組員はいませんでした。野菜や果物が貯蔵されていない別の船では、乗組員の4分の1が壊血病にかかっていました。

残念ながら、イギリス海軍の上級将校がリンドの実験の結果を利用したのは1795年になってからでした。これには、船員の毎日の配給に含まれるライムジュースが含まれます（それでも、海戦で壊血病の艦隊が敗北するのを防ぐためだけでした）。）。ライムジュースのおかげで、イギリス海軍は壊血病が永遠に何であったかを忘れていました。（それ以来、英国の船乗りはライムと呼ばれ、テムズ川に隣接するロンドンのエリアは、以前はライムの箱が保管されていましたが、今でもライムハウスと呼ばれています）

1世紀後の1891年、日本海軍の提督である高木も、以前は主に米で構成されていた日本人船員の食事に多様性を導入しました。絶え間ない米の食事により、日本の船の乗組員は脚気と呼ばれる病気に苦しんでいました。

1894年、ノルウェー海軍では、ライクラッカーの代わりに人員の栄養を改善するために、発行するように命じられました。白パン、そしてマーガリンはバターに置き換えられました。ライクラッカーとマーガリンを奪われた艦隊の職員は、長い航海で脚気で病気になり、ライクラッカーを乗組員と共有した「古い海のオオカミ」の乗組員は脚気B1に苦しみませんでした。

壊血病と脚気は偶然に壊血病と脚気を治すことがわかったが、19世紀の医師は病気が食事療法によって治癒できると信じることを拒否したが、特にパスツールが微生物が病気の原因であるという理論を提唱した後、彼らの不信感は高まった。

何世紀にもわたる実践的経験の実験的実証と科学的および理論的一般化は、G。A.Bungeの研究室で栄養におけるミネラルの役割を研究したロシアの科学者NikolaiIvanovich Luninの研究のおかげで、初めて可能になりました。科学の章。 1880年に彼は彼の論文「動物の栄養のための無機塩の重要性について」を擁護しました。

N. I.ルニンは、人工的に調理された餌を与えられたマウスで実験を行いました。この食品は、精製されたカゼイン（乳タンパク質）、乳脂肪、乳糖、乳塩、および水の混合物で構成されていました。ミルクに必要なすべての成分が含まれているように見えました。その間、そのような食餌をとっていたマウスは成長せず、体重が減り、与えられた餌を食べるのをやめ、ついに死にました。同時に、天然乳を与えられたマウスの対照バッチは完全に正常に発達しました。これらの研究に基づいて、1880年のN. I. Luninは、次の結論に達しました。カゼイン、脂肪、乳糖、塩以外にも、栄養に欠かせない物質があります。これらの物質を研究し、栄養にとっての重要性を研究することは非常に興味深いことです。」

これは、栄養学における確立された立場に反論する重要な科学的発見でした。 N.I.ルニンの仕事の結果は論争され始めました。それらは、例えば、彼が実験で動物に与えた人工的に準備された食物がおそらく無味であったという事実によって説明されようとしました。

1890年にK.A. Sosinは、異なるバージョンの人工飼料を使用してN. I. Luninの実験を繰り返し、N。I.Luninの結論を完全に確認しました。しかしその後も、非の打ちどころのない結論はすぐには普遍的な認識を受けませんでした。

ビタミンの存在の考えに非常に近いのはV.V. 壊血病は、植物に含まれる未知の物質の食物不足の結果としての飢餓の一形態であると考えたパシュティン。

N. I. Luninの結論の正しさの見事な確認は、主に白米を食べた人々の間で特に日本とインドネシアで広まった脚気病の原因の1896年の確立でした。

オランダの医師クリスティアーン・エイクマンは、西インド諸島（現在はインドネシアの領土）の当時のオランダの植民地で脚気を調査するために派遣されました。知られているように、脚気は毎年約10万人の命を奪っています）。タクタキは食生活を変えることで病気の蔓延を食い止めましたが、このアジア地域の住民には、この病気の原因が食生活によるものであるとは考えられませんでした。

エイクマンは当初、脚気は微生物によって引き起こされる病気であると信じていましたが、この病気の原因物質を見つけるために、実験動物として鶏を使用しました。幸運なことに、鳥を追いかけた男は不誠実であることがわかりました。ほとんどすべての鶏が麻痺し、ほとんどの鶏が死亡しましたが、生き残った鶏は4か月後に回復し、完全に健康になりました。エイクマンは、病原体を検出する試みが失敗したことを懸念し、鶏に何が与えられているかを尋ね、鶏の飼育を担当していた彼の使用人が鳥を救ったことを発見しました（これは非常に有用であることが判明しました）：鶏は地元の軍病院から残った食べ物、つまりほとんどが殻付きの米を食べていました。数ヶ月後、エイクマンが別の助手を雇ったとき、彼はささいな詐欺に終止符を打ち、鶏に玄米を与え始めました。そのおかげで鶏は回復しました。

エイクマンは実験を始めました。彼は故意に白米の上に鶏を飼おうとしましたが、すぐに全員が病気になりました。病気の鶏が玄米に移されたとき、彼らは回復しました。病気が不適切な食事によって故意に引き起こされたのは、これが歴史上初めてでした。エイクマンは、ニワトリが苦しんでいる多発性神経炎は、症状が人間に影響を与える脚気病と非常に似ていると判断しました。おそらく、人の中で、脚気は彼が食べ物のために白米を消費するという事実から生じますか？

米、人間の栄養を目的としており、より適切に保管できるように研磨されています。事実、籾殻にはすぐに酸敗する油が含まれています。彼と一緒に働いたEikmanとGerritGrinetは、この病気を防ぐ籾殻に何が入っているかを調べようとしました。彼らはなんとか水で殻からこの物質を抽出しました、その後、彼らはそれがタンパク質が通過できない膜を透過することを発見しました。これは、彼らが探していた物質の分子が小さくなければならないことを意味します。この時、エイクマンの研究能力は尽きてしまい、脚気を防ぐ物質を特定することはできませんでした。

その間、他の研究者は、体の正常な機能に必要であると思われる他の不思議な要因に出くわしました。 1905年、オランダの栄養士K.A. Pekelharingは、彼の実験用マウスのすべてが、脂肪、炭水化物、およびタンパク質の点で完全な食事を続けた1か月後に病気になったことに気づきました。彼が数滴のミルクを食事に取り入れた後、マウスはすぐに気分が良くなりました。食事中のアミノ酸の存在がいかに重要であるかを示したイギリスの生化学者、フレデリック・ホプキンスも一連の実験を行い、その結果、乳タンパク質カゼインには食事に加えると何かが含まれていると結論付けられました、体の正常な成長と発達を保証します。これは水によく溶けるものです。少量の酵母エキスを食事に加えることは、カゼインを補給するよりもさらに効果的でした。

生命に不可欠な有益な栄養素を発見する先駆的な研究により、エイクマンとホプキンスは1929年にノーベル医学生理学賞を受賞しました。

科学者の前に新しい課題が発生しました。それは、食品中のこれらの重要な物質を見つけることです。必要な要素。鈴木、島村、小田家は、籾殻から脚気の予防と治療に非常に効果的な物質を抽出しました。この物質の5から10ミリグラムは鶏を完全に治すのに十分でした。同じ年に、英国の生化学者であるポールの出身であるカシミール・ファンク（後に彼は米国に移住した）は、酵母から同様の物質を分離しました。

設立当初、この物質は化学的性質によるアミン（アミノ基NH 2を含む）であったため、ファンクはそれをビタミンと呼び、ラテン語で「生命アミン」を意味します。ファンクは、脚気、壊血病、ペラグラ、くる病を示唆しました-これらの病気はすべて、体内の重要なアミンの不足が原因で発生します。科学者の仮定は、これらすべての病気が実際に食品に少量含まれている特定の物質の欠乏で発生するという意味でのみ正しいことが判明しました。しかし、後で判明したように、すべてのビタミンが化学的にアミンであるわけではありません。それにもかかわらず、「ビタミン」という用語は日常生活の中で非常にしっかりと確立されているため、それを変更することはもはや意味がありません。

1913年、2人のアメリカの生化学者、Elmer VernonMcCollumとMargueriteDavisが、バターと卵黄に微量に含まれる別の要因を発見しました。この物質は水に溶けにくいが、脂肪にはよく溶けていた。マッカラムは、以前に水溶性因子B（特定の機能を実行する化学的に未知の物質と呼ばれる因子）として以前に特定した脚気の発生を防ぐ物質とは対照的に、脂溶性因子Aという名前を付けました。。

これらの要因の化学的性質についてはこれ以上何も知られていないので、文字による物質の指定は非常に受け入れられることがわかりました。それ以来、ラテンアルファベットの文字でそのような要素を指定することが伝統になりました。 1920年、英国の生化学者ジャック・セシル・ドラモンドは名前をビタミンAとビタミンBに変更しました。彼はまた、壊血病対策因子がこれらのビタミンとは異なることを示唆し、ビタミンCと名付けました。

すぐに、ビタミンAは、目の周りの組織（角膜と結膜）の乾燥の増加を防ぐ要因として特定されました。この病気は、ギリシャ語で「ドライアイ」を意味するゼロフタルミアと呼ばれます。 1920年、マッカラムと彼の助手は、タラ肝油に含まれる物質が眼球乾燥症の治療に効果的に役立ち、骨疾患の発症を予防することを発見しました-くる病。彼らは、この抗ラキティック因子が4番目のビタミンであると判断し、ビタミンBと名付けました。ビタミンDとAは脂溶性であり、ビタミンCとBは水溶性です。

1930年頃、ビタミンBは1つの物質ではなく、特性が異なる化合物のグループ全体であることが明らかになりました。脚気の治療に効果的な成分はビタミンB2と呼ばれ、2番目の成分はビタミンB 3などでした。後で判明したように、ビタミンBのグループに属するいくつかの新しい要因の発見はアーティファクト。これは、ビタミンB 3、B 4、またはB 5に適用されますが、それらの存在が発表されて以来、誰も聞いたことがありません。しかし、これらの要因の数は14に増えました。一般に、このグループのビタミン（すべて水溶性）はビタミンB複合体と呼ばれます。

研究者は、ビタミンであると主張する新しい要因をますます発見しました（それらのすべてが実際にそのようなものであることが判明したわけではありません）、それらを指定するために新しい文字が必要でした。ビタミンEとKはどちらも脂溶性で、実際には体内でビタミンの役割を果たしています。しかし、ビタミンPは、結局のところ、ビタミンではなく、ビタミンHは、ビタミンBのグループに属する既知のビタミンの1つでした。

今日、ビタミンの化学構造が確立されたとき、真のビタミンの指定でさえ、文字はますます使用されなくなり、化学名を使用することを好みます。これは特に水溶性ビタミンに当てはまります（脂溶性ビタミンの場合、文字の指定は今でもかなり頻繁に使用されています）。

しかし、ビタミンは食品に少量含まれているため、化学組成や構造を確立することは容易ではありませんでした。たとえば、1トンの籾殻には5グラムのビタミンB1しか含まれていません。 1926年になってようやく、化学分析に十分な量のビタミンBを抽出することが可能になりました。オランダの2人の生化学者、Barend KonradPetrusJansenとWilliamFrederikDonatは、少量の抽出物を使用して、ビタミンBの組成を確立しました。それが判明し、彼らの結果は間違っていることが判明しました。ビタミンBの組成を確立する試みは、1932年にオデイクによって行われました。彼は分析のために大量の抽出物を取りました、そしてこれは彼がほとんど正しい結果を得るのを可能にしました。オデイクは、硫黄原子がビタミン分子に含まれていることを最初に確立しました。

そして最後に、1934年、20年間の努力の末、ロバートR.ウィリアムズは、大量の籾殻を処理した後、最終的にその構造式を確立するのに十分な量のビタミンB1を分離しました。ビタミンB1の処方は次のとおりです。

CH 3 CH 2 CH 2 OH

分子の最も予想外の特徴はその中に硫黄原子が存在することだったので（ギリシャ語の「theion」で）、ビタミンB1はチアミンと名付けられました。

ビタミンCの研究者は別の種類の問題に直面しました。十分なビタミンCを摂取することは難しくありませんでした：それは多くの柑橘系の果物に含まれています。独自のビタミンCを生成しない実験動物を見つけることははるかに困難でした。人間や他の霊長類を除いて、ほとんどの哺乳類はこのビタミンを合成する能力を持っています。壊血病のモデルを作成するための安価な実験動物が必要でした。次に、柑橘類のジュースから得られたさまざまな画分を与えて、どれにビタミンCが含まれているかを調べました。

1918年、アメリカの生化学者B.コーエンとラファイエットベネディクトメンデルはついにそのような実験動物を発見し、モルモットが自分のビタミンCを合成できないことを発見しました。しかし、ここで別の問題が発生しました。ビタミンCは非常に不安定であることが判明し（ビタミンの中で最も不安定です）、ビタミンが分離中にその特性を失ったため、それを分離するすべての試みは失敗に終わりました。多くの研究者がこの問題の解決に失敗しました。

結局、ビタミンCはこの問題に特に興味のない人によって分離されたことが判明しました。それはアメリカの生化学者であり、ハンガリー出身のアルバート・セントジェルジでした。当時、1928年、彼はホプキンス研究所で働いていて、組織による酸素の使用の問題を研究しながら、ある化合物から別の化合物に水素原子を移動させるのに役立つ物質をキャベツから分離しました。その後まもなく、チャールズ・グレン・キングとピッツバーグ大学の彼の共同研究者は、ビタミンCの分離に焦点を合わせ、壊血病に対して強力な保護効果を持つ物質をキャベツから入手しました。さらに、彼らはこの物質が以前にレモンジュースから得た結晶と同一であることを発見しました。 1933年、キングはこの物質の構造を確立しました。それは6つの炭素原子で構成されており、Lシリーズに属する糖のクラスに属していることが判明しました。

O C CH CH CH 2 OH

この物質にはアスコルビン酸という名前が付けられました（「アスコルビン酸」という言葉は、「壊血病なし」を意味するギリシャ語に由来します）。

ビタミンAに関しては、研究者は、ビタミンAが豊富なすべての食品（バター、卵黄、ニンジン、魚油など）が黄色またはオレンジ色であることに気づき、その構造について最初のヒントを得ました。カロチンとして知られる炭化水素がこれらの製品に特徴的な色を与えることが判明し、1929年に英国の生化学者トマスモアは、カロチンを含む食事をしているラットの肝臓にビタミンAが蓄積することを示しました。ビタミンAには黄色がありませんでした。カロチン自体はビタミンAではないと結論付けられた色から、カロチンはその前駆体であり、肝臓でビタミンAに変換されます（つまり、それはプロビタミンです）。

1937年、アメリカの化学者ハリーニコールホームズとルースエリザベスコーベットは魚油から結晶性ビタミンAを分離しました。それは20個の炭素原子で構成されており、実際には、破壊部位にヒドロキシル基を持つカロチン分子の半分であることが判明しました。

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

ビタミンDの化学者は、体内でのビタミンDの利用可能性は日光に依存することを発見しました。早くも1921年に、マッカラム（ビタミンの存在を最初に証明した）のグループで働いている研究者は、ビタミンDが不足している食事をしているラットで、日光、くる病は発症しません。生化学者は、体内のビタミンDは太陽のエネルギーのためにプロビタミンから形成されることを示唆しました。そして、ビタミンBは脂肪に溶けるので、彼らは食品の脂溶性成分の中からその前駆体を探し始めました。

脂肪を分画に分解し、これらの分画を日光にさらすことにより、研究者たちは、光にさらされたときにビタミンDに変換される物質がステロイドであることを発見しました。しかし、ステロイドとは何ですか？彼らはコレステロールやその他の既知の天然ステロイドをテストしましたが、ビタミンDの特性は見つかりませんでした。その後、1926年に、アメリカの生化学者Otto Rosenheim and T.A. ウェブスターは、光の作用により、麦角の影響を受けたライ麦から以前に分離されていた、化学構造が非常に近い物質であるエルゴステロールがビタミンDに変換されることを発見しました。同時に、そしてそれらとは無関係に、同じ発見がドイツの化学者アドルフ・ヴィンダウスによってなされました。この研究、およびステロイド研究の分野における他の業績により、ウィンダウスは1928年にノーベル化学賞を受賞しました。

しかし、体内のビタミンBの前駆体の問題は未解決のままでした。実際、動物の体内ではエルゴステロールは形成されていません。時間が経つにつれて、プロビタミンBである物質が確立されました。それは7-デヒドロコレステロールであることが判明しました。これは、2つの水素原子がないことで通常のコレステロールとは異なります。得られたビタミンDは次の構造を持っています：

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

CH 2 CH 2 CH 2 CH 2

ビタミンBの形態の1つはカルシフェロールと呼ばれ、ラテン語で「カルシウムを運ぶ」ことを意味します。この名前のカルシフェロールは、骨へのカルシウムの沈着を促進する能力のために付けられました。

体内のビタミン欠乏症は、急性疾患の形だけでなく現れる可能性があります。 1922年にハーバートマクリーンエバンスとC.J. カリフォルニア大学の従業員であるスコットは、動物の不妊の原因も対応するビタミンの不足であることを発見しました。エバンスのグループがそれがビタミンEであると判断し、それを分離することができたのは1936年まででした。新しいビタミンには、ギリシャ語で「子供を産む」という意味のトコフェロールという名前が付けられました。

残念ながら、このビタミンに対する人の必要性がどれほど大きいかはまだ不明です。もちろん、ビタミンEが不足している食事をすることによって、人に実験的な不妊症を引き起こすことは誰もあえてしないからです。そして、ビタミンE欠乏症という事実食事療法で動物に不妊症を引き起こすことはまったくそれを意味しません自然条件無菌性は、この理由で正確に発達します。

XX世紀の30年代に、デンマークの生化学者であるカールピーターヘンリックダムは、鶏肉を実験して、血液凝固に関与するビタミンの存在を発見しました。彼はそれを凝固ビタミンと呼び、後にそれは略してビタミンKとして知られるようになりました。その後、セントルイス大学のエドワード・ドイシーと同僚はこのビタミンを分離し、その構造を決定しました。ビタミンKの構造の発見と確立により、ダムとドイジーは1943年にノーベル医学生理学賞を受賞しました。

ビタミンKはビタミンの数に属し、体内での摂取量は食品の組成にほとんど依存しません。通常、このビタミンの主な量の存在は、腸に生息する細菌によって提供されます。彼らはそれを非常に多く生成するので、食物よりも糞便にこのビタミンがはるかに多く含まれています。新生児は、ビタミンK欠乏症になりやすく、血液凝固が不十分で、その結果、出血する可能性があります。一部の産科病院では、生後3日間、腸内細菌が腸に定着するまで、または医師が出生の数日前に母親にビタミンKを処方するまで、新生児にビタミンKを注射します。翌日、細菌が新生児の腸に定着すると、それでも多くの問題を引き起こしますが、少なくともその場合、赤ちゃんは出血から保護されます。実際、問題は残っています。バクテリアから完全に隔離された状態で生物が存在できるのか、言い換えれば、微生物との共生が、微生物なしでは生きていけないほどまで進んだのでしょうか。一部の研究者は、絶対的な不妊の状態で動物を飼育しようとしました。たとえば、マウスはそのような条件下でも繁殖します。微生物については知られていない12世代のマウスが得られた。このような実験は、1928年にノートルダム大学で実施されました。

30代と40代の変わり目に、生化学者はBグループに属するいくつかのビタミンを発見しました。これらのビタミンには、ビオチン、パントテン酸、ピリドキシン、葉酸、シアノコバラミンという名前が付けられています。これらのビタミンはすべて腸内細菌によって合成されます。さらに、それらはすべての食品に十分な量で存在するため、脚気の症例はこれらのビタミンについて知られていません。これらのビタミンが不足した場合にどのような症状が発生するかを調べるために、科学者はこれらのビタミンを人為的に欠いた特別な食事を動物に与えるか、腸によって形成されるこれらのビタミンを中和する抗ビタミンを食事に導入する必要がありましたバクテリア。（抗ビタミン剤は、構造がビタミンと類似している物質です。それらは類似しているため、そのビタミンを補酵素として使用する酵素を競合的に阻害します。）

各ビタミンの構造が確立されてすぐに合成が行われましたが、構造が確立する前にビタミンの合成が行われることもありました。たとえば、ウィリアムズが率いる科学者のグループは、その構造が確立される3年前の1937年にチアミンを合成し、ポーランド出身のスイスの生化学者、タデウシュライヒシュタインと、彼が率いる化学者のグループは、1933年にアスコルビン酸を合成しました。キングが最終的にその正確な構造を確立する少し前に。もう1つの例は、1936年に2つの化学者グループによって独立して合成されたビタミンAです。これも、化学構造が最終的に確立される直前です。

薬局で提示されている数多くの薬の中で、間違いなく最も有名なのはビタミンです。幼児でさえ、ビタミンの利点について知っています-ビタミンは人が成長し、発達し、健康を維持するために必要であるということです。しかし、100年前でも絵は全然違いました。

19世紀の後半までに。科学者たちは、食品の栄養価は、タンパク質、脂肪、炭水化物、ミネラル塩、水分の含有量によって決まることを知っていました。食事にこれらの栄養素が一定量含まれている場合、それは体のニーズを完全に満たすと信じられていました。しかし同時に、栄養失調に関連する多くの病気がありましたが、栄養失調はすべてにおいて上記の要件を満たしていました。古代ギリシャ人の写本にも、ヘメラロピア（ビタミンA）への言及があります。最も印象的で有名な例は壊血病（アビタミノシスC）で、これは容赦なく船員の階級を刈り取りました。ヨーロッパからインドへの最初の旅行をしたヴァスコダガマの遠征隊の160人のメンバーのうち、100人が壊血病で亡くなったことはよく知られています。航海の歴史はまた、船員の食物にレモンジュースを導入することによって壊血病の発生を防ぐことができることを示しました。人間の生活におけるビタミンの重要性が示されたのはこれが初めてでした。したがって、壊血病は栄養不足に関連していることが判明し、豊富な食品だけでもそのような病気がないことを常に保証するわけではなく、予防と治療のためにすべての製品に含まれていない追加の物質を使用する必要があります。

栄養におけるミネラルの役割

この何世紀にもわたる経験の科学的一般化は、栄養における鉱物の役割を研究したロシアの科学者ニコライ・イワノビッチ・ルニンの論文のおかげで初めて可能になりました。ルニンは、精製されたカゼイン、乳脂肪、乳糖、牛乳を構成する塩、および水の混合物からなる人工的に調理された食品で飼育されたマウスで実験を行いました。必要な成分はすべて揃っているようでしたが、その間、そのような食餌を与えられたマウスは成長せず、体重が減り、食べるのをやめて死にました。同時に、天然乳を与えられたマウスの対照群は完全に正常に発達しました。これらの研究に基づいて、1880年のN.I. Luninは、次の結論に達しました。、カゼインに加えて、脂肪、乳糖、塩には、栄養に欠かせない他の物質が含まれています。これらの物質を調査し、栄養に対するそれらの重要性を研究することは非常に興味深いことです。」これは壮大な発見であり、確立された立場に反論しました。しかし、N.I。ルニンの研究の結果は、敵意を持って科学界に受け入れられました。

人間の生活におけるビタミンの役割

1890年、K.A。Sosinは、異なるバージョンの人工食でルニンの実験を繰り返し、後者の結論を完全に確認しました。ルニンの結論の正しさのもう一つの確認は、主に白米を食べた人々の間で日本とインドネシアで広まった脚気病の原因の確立でした。ジャワ島の刑務所病院で働いていたオランダ人医師のクリスチャン・エイクマンは、1896年に普通の白米を食べた鶏が脚気に似た病気にかかっていることに気づき、玄米の食事に切り替えた後、病気は消えました。多数の囚人を対象に実施されたエイクマンの追跡調査によると、脚気は平均して40人に1人、玄米を食べた人では1万人に1人が病気になりました。米の殻には、病気を防ぐ未知の物質が含まれていることが明らかになりました。 1911年、ポーランドの科学者カシミールフンクは、この物質を結晶形で分離しました。その化学的性質によると、それは有機化合物に属し、アミノ基を含んでいた。ファンクは、脚気は食品に特定の物質が含まれていないことによって引き起こされる病気の1つにすぎないと結論付けました。これらの物質は非常に少量で食品に含まれているという事実にもかかわらず、それらは不可欠であり、人間の生活におけるビタミンの役割は非常に重要であることが判明しました。重要な化合物のグループの最初の物質はアミノ基を含み、アミンのいくつかの特性を持っていたので、ファンクはこのクラスの物質全体を「ビタミン」（lat。vita-生命、ビタミン-生命のアミン）と呼ぶことを提案しました。しかし、その後、それらの多くはアミノ基を含まないことが判明しました。しかし、「ビタミン」という言葉は日常生活の中でしっかりと定着しているので、変わっていません。

ビタミンの発見の歴史

グレンキング博士は1923年にビタミンCの化学構造を確立し、1933年には、スイスの研究者がアスコルビン酸を人工的に合成しました。

1929年、ホプキンスとエイクマンはビタミンの発見でノーベル賞を受賞しましたが、ルニンとファンクは当然のことながら忘れられていました。 1934年、ビタミンに関する最初の全連合会議がレニングラードで開催されましたが、ルニンは招待されていませんでした。

食品から病気予防物質である脚気が分離された後、他の多くのビタミンが発見され（現在、約20が知られています）、それらの化学構造が確立され、工業生産を組織化することが可能になりました。それらの溶解性に基づいて、ビタミンは脂溶性（A、D、E、F、K）と水溶性（グループB、Cなど）に分けられ始めました。食品中の特定のビタミンの不足によって発生する病気は「アビタミノシス」と呼ばれ、それらの相対的な不足によって発生する病気は「低ビタミン症」と呼ばれます。ビタミンの発見とその性質の解明により、脚気の予防と治療だけでなく、他の多くの病気（心臓や造血系の病気、感染症など）の治療にも新たな展望が現れました。。ビタミンは私たちの生活に欠かせないものになり、日常生活にしっかりと浸透してきました。マルチビタミン複合体を定期的に摂取しなければ、多くの人はもはや存在を想像していません。そして、国内の研究者がこれらの複合体の出現に大きな役割を果たしたことを忘れてはなりません。これは、大きな生物にとって少量の「生命のアミン」がいかに重要であるかを説得力を持って証明しています。