История открытия витаминов и развитие витаминологии как науки

 

Министерство здравоохранения Российской федерации

ГБОУ ВПО «Оренбургская государственная медицинская академия»

Кафедра биологической химии

 

 

 

 

 

Реферат

На тему: «История открытия витаминов

и развитие витаминологии как науки»

 

 

 

 

                                                Выполнила: студентка 205 гр.   Заморева А.С.

                                                Проверила: старший лаборант Епрынцева Е.С.

 

 

 

 

                                           Оренбург 2014 г.

Содержание

1. Введение ………………………………………………………3

2.  Классификация витаминов ………………………………….4

3. История открытия  жирорастворимых витаминов……….5-6

3. История открытия водорастворимых витаминов………7-10

4. История развития витаминологии………………………….11

4.1 Работа Н.И.  Лунина………………………………………..11

4.2 Работа Х. Эйкмана………………………………………….12

4.3 Работа К. Функа……………………………………………..13

5. Заключение…………………………………………………...14

6. Список используемой  литературы ………………………...15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                              

                                                   Введение

   Когда около 100 лет назад возникло учение  о витаминах, невозможно было представить, что из частного раздела науки о питании оно превратиться в науку, имеющую широкое общебиологическое значение.

 С развитием биологической химии, ученные постепенно установили химические формулы витаминов, получили их в чистом виде. Витамины больше не представлялись таинственными веществами неведомого строения.

 Ушли  в прошлое времена, когда от цинги и других авитаминозов жестоко страдали мореплаватели, землепроходцы, освоители новых земель, когда в периоды войн эти болезни уносили подчас больше человеческих жизней, чем вражеские пули и снаряды. Исчезли как массовые болезни рахит, цинга, пеллагра и другие авитаминозы. Однако проблема витаминной недостаточности не решена до конца: еще не ликвидированы скрытые формы дефицита витаминов – гиповитаминозы, при которых в  тканях имеются  витамины в количествах, достаточных для предотвращения явно выраженного авитаминоза, например, цинги, но не полностью удовлетворяющих потребность в них организма. Гиповитаминозы могут длится годами, не проявляясь явно выраженными симптомами болезни, но они наносят ущерб здоровью людей, и прежде всего детей, беременных и кормящих женщин.

  Витамины являются средством, предупреждающим возникновение  авитаминозов, гиповитаминозов и излечивающим от этих заболеваний, но особенно важно то, что без витаминов невозможна нормальная жизнедеятельность организма.

    

            

 

                                      Классификация витаминов                       

  Витамины –  необходимые для нормальной жизнедеятельности  низкомолекулярные органические  соединения с высокой биологической  активностью, которые не синтезируются  в организме или синтезируются  в недостаточном количестве, а  поступают в него с пищей. В  настоящее время известно около 30 витаминов. Классифицировать витамины  по химической структуре невозможно - настолько они разнообразны  и относятся к самым разным  классам химических соединений. Однако их можно разделить  по растворимости: на жирорастворимые и водорастворимые.

  Жирорастворимые витамины: витамин А (ретинол), витамин D (кальциферолы), витамин Е (токоферолы), витамин К (филлохиноны).

  Водорастворимые витамины: витамин  С (аскорбиновая кислота), витамин В1  (тиамин), витамин В2  (рибофлавин), витамин В3  (пантотеновая кислота), витамин В6 (пиридоксин), витамин В12  (цианкобаламин), витамин Р (биофлавоноиды, полифенолы), витамин РР (ниацин, никотиновая кислота), витамин Н (биотин), витамин Вс (фолацин, фолиевая кислота).

  Витаминоподобные соединения – разнообразные химические вещества, частично синтезирующиеся в организме человека и обладающие витаминными свойствами. К ним относятся: витамин N (липоевая кислота), витамин В4  (холин), витамин В6 (инозит), витамин В13  (оротовая кислота), витамин В15  (пангамовая кислота), витамин В17 (нитролозид), убихинон (коэнзим Q), витамин Н1  (парааминобензойная кислота), витамин U (S – метилметионин-сульфоний-хлорид), витамин Вт (карнитин), витамин F (полиненасыщенные жирные кислоты).

   В 2005 году появилась функциональная  классификация, согласно которой  витамины подразделяются на: коферменты (В, К, Н); прогармоны (А, Д); антиоксиданты (С, Е).

                      История открытия жирорастворимых витаминов

  Жирорастворимые витамины – это низкомолекулярные соединения, не растворимые в воде, но хорошо растворимые в органических растворителях. К ним относят витамины: А, Д, Е, К.

  Витамин А  (ретинол, антиксероофтальмический) - циклический, ненасыщенный, одноатомный спирт. В 1917 году витамин А был обнаружен независимо Элмером Макколом в Университете Висконсин-Мэдисон и Лафайеттом Менделем и Томасом Бурром Осборном из Йельского университета. Есть две формы витамина А: ретинол -это витамин А в чистом виде и в виде каротиноидов  - пигменты которых содержатся в растениях. 

  Источники. Витамин А содержится только в животных продуктах: печени крупного рогатого скота и свиней, яичном желтке, молочных продуктах; особенно богат этим витамином рыбий жир. В растительных продуктах (морковь, томаты, перец, салат и др.) Суточная потребность витамина А взрослого человека составляет от 1 до 2,5 мг витамина или от 2 до 5 мг р-каротинов.  содержатся каротиноиды, являющиеся провитаминами А.  При авитаминозе и гиповитаминозе развиваются куриная слепота, ксерофтальмия, потеря зрения. При гипервитаминозе появляется головная боль, тошнота, рвота, шелушение кожи, выпадение волос,  увеличение печени.

  Витамин Д (кальциферол, антирахитический) - группа химически родственных соединений, относящихся к производным стеринов. Наиболее биологически активные витамины - D2 и D3. Впервые упоминание о рахите – заболевании, вызванном дефицитом витамина  Д, найдено в трудах Сорана Эфесского (138 г. н. э.). Детально рахит как болезнь был описан Глисоном, английским ортопедом в 1650 г. В 1921 г. Мак-Коллум, проводя опыты, обнаружил в неомыляемой части жира трески (который к тому времени был известен как препарат против рахита) новый компонент, обладающий сильным противорахитическим действием – витамин Д. Таким образом, было выявлено, что пищевые продукты обладают способностью предотвращать рахит в зависимости от наличия в их составе именно этого витамина. С 1919 г., после открытия Гудчинским действия ртутно-кварцевой лампы (названной «горное солнце») на лечение рахита у детей, основным фактором развития этой болезни стали считать недостаток ультрафиолетового облучения. В 1928 г. Адольфу Виндаусу была вручена Нобелевская премия по химии за открытие предшественника витамина Д – дегидрохолестерола. Позже, в 1937 г., тот же Виндаус сумел выделить и активный витамин Д3.

  Витамин Е. Впервые выявили роль витамина Е в репродуктивном процессе в 1920 г. У белой крысы, обычно очень плодовитой, было отмечено прекращение размножения при длительной молочной диете (снятое молоко) с развитием авитаминоза Е. В 1922 г. Эванс и Бишоп установили, что при нормальных овуляции и зачатии, у беременных самок крыс происходила гибель плода при исключении из рациона жирорастворимого пищевого фактора, имеющегося в зеленых листьях и зародышах зерна. Авитаминоз Е у самцов крыс вызывал изменения семянного эпителия. В 1936 году получены первые препараты витамина Е путем экстракции из масел ростков зерна. Синтез витамина Е осуществлен в 1938 г. Каррером.

Витамин К.  Витамин К существует в нескольких формах в растениях как филлохинон (К1), в клетках кишечной флоры как менахинон (К2).

  Впервые было высказано предположение о наличии фактора, влияющего на свертываемость крови, в 1929 г. Датский биохимик Хенрик Дам выделил жирорастворимый витамин, который в 1935 г. назвали витамином К из-за его роли в свертываемости крови. За эту работу ему в 1943 г. была присуждена Нобелевская премия.

 

                  История открытия водорастворимых витаминов

   Водорастворимые витамины  - это низкомолекулярные соединения, хорошо растворимые в воде, не  растворимы в органических растворителях.

  Витамин В1  (тиамин, антиневритный) - Христиан Эйкман предположил существование паралитического яда в эндосперме риса и полезных для организма веществ, излечивающих болезнь бери-бери в рисовых отрубях. За исследования, которые привели к открытию витаминов, Эйкман получил в 1929 году Нобелевскую премию в области медицины. В чистом виде впервые выделен Б. Янсеном в 1926 году.

  Витамин В2  (рибофлавин) Рибофлавин представляет собой кристаллы жёлтого цвета (от лат. flavos - жёлтый), растворимые в воде.  В основе структуры витамина В2 лежит структура изоаллоксазина, соединённого со спиртом рибитолом.  Учёный Блис открыл это вещество в 1879 году, а рибофлавином он стал в 1932 году.

  Витамин  РР (никотиновая кислота, никотинамид, антипелларгический) Открытие и изучение витамина РР, или никотиновой кислоты, тесно связано с изучением пеллагры — заболевания, при котором развивается дерматит. Это заболевание было описано еще в начале XVIII в. Оно встречалось среди людей, которые в качестве основного продукта питания употребляли кукурузу. Долгое время считали, что пеллагру вызывает либо ядовитое вещество, либо неизвестный микроб. В 1915 г. американский врач Гольдбергер, проведя многочисленные исследования, пришел к выводу, что развитие данного заболевания связано с отсутствием в пище вещества неизвестной природы. Это вещество Гольдбергер назвал «фактором, предотвращающим развитие пеллагры».Поэтому витамин и получил название РР (pellagra preventing). В процессе поиска эффективного противопеллагрического средства был получен кристаллический препарат, излечивающий пеллагру. Этим веществом оказалась никотиновая кислота. 

   Витамин В3 ( пантотеновая кислота) - в качестве витамина была открыта в 1933 г. Р. Уильямсом. Она оказалась чрезвычайно широко распространенной во всех живых объектах (микроорганизмы, растения, ткани животных), в связи с чем было предложено название «пантотеновая кислота» (от греч. pantoten – повсюду). В 1938 г. этот же автор выделил ее из дрожжей и печени в высокоочищенном состоянии в форме кристаллической кальциевой соли, а в 1940 г. была расшифрована ее структура, подтвержденная химическим синтезом. 
  Витамин В6  ( пиридоксин, пиридоксаль) - история открытия пиридоксина связана с поисками средств для лечения пеллагры – тяжелейшей болезни, распространённой до середины прошлого века. Гольдбергер в 1926 году сделал вывод, что проявления пеллагры не поддаются воздействию   , но проходят под действием дрожжей, которыми скармливали животных. Неизвестный компонент в дрожжах был назван «крысиным фактором», а позже, в 1936 году, его уже смогли выделить, синтезировать и назвать витамином В6. И только в 1944 году американцу Е. Снеллу удалось выделить ещё 2 разновидности этого витамина: пиридоксамин и пиридоксаль.

  Витамин  Н (биотин) - входит в состав ферментов, осуществляющих карбоксилирование (присоединение молекулы углекислого газа) органических кислот. биотин был открыт в 1901 г. В те годы изучение витаминов еще только начиналось и знания ученых о витаминах были ограниченны. Новому, незнакомому веществу было дано название «биос», что означает «жизнь». Несколько лет спустя биотин открыли еще раз, приняв его за новое вещество. Это вещество называли «защитным фактором X», «коферментом R», «витамином Н», и только через какое-то время исследователи поняли, что имеют дело с одним и тем же веществом. После этого его окончательно переименовали в биотин и стали обозначать витамином Н.

 

  Витамин В9  (фолиевая кислота) - фолиевая кислота и родственные соединения, ее производное, тетрагидрофолиевая кислота, входит в состав ферментов, участвующих в важнейших синтетических процессах, в том числе в процессе кроветворения. Название «фолиевая кислота» произошло от латинского слова «folium», что означает лист. Первооткрывателем стал английский исследователь Н. Митчелл, выделил ее чистый вид из листьев.

   Витамин  В12 ( кобаламин) - был выделен из печени в кристаллическом виде в 1948 г. В 1955 г. Дороти Ходжкен с помощью рештено-структурного анализа расшифровала структуру этого витамина. За эту работу в 1964 г. ей была присуждена Нобелевская премия. Витамин В12 - единственный витамин, содержащий в своём составе металл кобальт.

  Витамин С (аскорбиновая кислота) - история открытия витамина С связана с цингой. В те далекие времена эта болезнь особенно поражала мореплавателей. Сильные, отважные моряки были бессильны перед цингой, которая к тому же часто вела к смертельному исходу. Болезнь проявлялась общей слабостью, кровоточивостью десен, вследствие чего выпадали зубы, появлялась сыпь, кровоизлияния на коже. Но все же был найден путь излечения. Так, моряки, следуя примеру индейцев, стали пить водный экстракт сосновой хвои, который является кладезем витамина С. В XVIII веке хирург британского флота Дж. Линд показал, что болезнь моряков можно излечить, добавив в их рацион питания свежие овощи и фрукты. Интересен еще другой факт: Альберт фон Сент- Дьердь, первооткрыватель витамина С, на самом деле открыл целый комплекс витаминов и показал, что с рутином и биофлавоноидами действие витамина С становится особенно мощным.

Витамин Р (рибофлавоноиды) - Первые флавоноиды были открыты американским биохимиком венгерского происхождения, лауреатом Нобелевской премии Альбертом Сент-Дьёрди в 1936 году. Это вещество привлекло учёного тем, что при наличии достаточного количества его в организме уменьшалась ломкость сосудов и проходили геморрагические явления. Чуть позже, когда была расшифрована его структура, выяснилось, что у этого вещества огромное количество родственников, различающихся между собой небольшими участками молекул.