ЭНЦИКЛОПЕДИЯ

Витамины

С давних времен люди страдали от многочисленных тяжелых болезней, причины которых были неизвестны. Одна из таких болезней — цинга, ею обычно болеют люди на Крайнем Севере. Бери-бери — бич южных стран, где население питается почти одним рисом. Пеллагра поражает людей, питающихся преимущественно одной кукурузой. Встречается и так называемая куриная слепота, заболевший ею человек перестает видеть в сумерках, а иногда совсем слепнет. Дети, родившиеся нормальными, нередко заболевают рахитом: у них размягчаются кости, искривляются ноги, задерживается появление зубов.

Все эти болезни очень долго оставались совершенно непонятными. Одни врачи считали их заразными и объясняли действием микробов; другие видели причину заболевания в недостатке в пище белков, углеводов и жиров. Однако факты опровергали и то и другое мнение. Цингой, например, страдали люди, регулярно употреблявшие в пищу много мяса и жиров. Те же, кто в основном питался овощами, вовсе не болели этой болезнью. Общую причину всех таких заболеваний открыл в 1880 г. русский ученый Н. И. Лунин. Он доказал, что в естественных пищевых продуктах кроме белков, жиров, углеводов и минеральных веществ содержатся еще и другие вещества, необходимые для нормальной жизнедеятельности животных и человека. Впоследствии такие вещества назвали витаминами (от латинского слова «вита» — жизнь и химического обозначения одного из соединений азота — «амин»). Позднее, правда, было обнаружено, что азот входит не во все витамины, но ученые оставили за ними это название.

Н. И. Лунин.

Витамины — органические соединения разнообразной химической природы. Хотя по сравнению с основными питательными веществами витамины нужны организму в ничтожных количествах, они имеют огромное значение для нормальной жизнедеятельности человека и животного. Когда в пище они отсутствуют или их недостаточно, тогда и возникают тяжелые заболевания, называемые авитаминозами.

Ученые уже давно научились получать некоторые витамины в чистом виде. Например, еще в 1831 г. из моркови было получено вещество каротин (по-латински «карота» — морковь). Однако никто тогда и даже долгие годы спустя не подозревал, что это вещество — чудесное средство для лечения тяжелых заболеваний. Только в начале XX в. было установлено, что в животном организме каротин превращается в витамин А. Отсутствие каротина в организме вызывает заболевание роговицы глаза, а также куриную слепоту. При помощи каротина часто удается восстановить потерянное зрение.

Плоды шиповника богаты витамином С.

В наше время известно около 30 витаминов. Большинство из них хорошо изучено. Оказалось, что многие витамины входят в состав биологических катализаторов — ферментов, регулирующих в организме важнейшие процессы обмена веществ (см. ст. «Биохимия — наука о составе и превращениях веществ в организмах»). При недостатке в организме витаминов задерживается образование ферментов. Зная роль каждого витамина в обмене веществ и последствия, возникающие из-за их отсутствия, врач может рекомендовать нужное лекарство или диету и ликвидировать заболевание.

Ученые определили нормы потребности в витаминах у человека и животных. Эти нормы зависят от физиологического состояния организма, а также от условий внешней среды. Интересно, что для работников некоторых профессий — паровозных машинистов, летчиков, шоферов, труд которых требует особой остроты зрения, необходимы повышенные дозы витамина А, а жители Севера нуждаются в больших дозах витамина В₁. Если в пище нет витамина В₁, человек сначала теряет аппетит, затем у него нарушается деятельность сердца.

У животных потребность в витаминах повышена зимой и весной, особенно у беременных и кормящих детенышей самок. Если они в это время получают с пищей недостаточно витаминов А и D, детеныши рождаются слепыми, слабыми, болезненными, а иногда и мертвыми.

Не всегда наша пища содержит нужное количество витаминов. Борясь за здоровье человека, ученые предприняли поиски богатой витаминами растительной и животной пищи. Были также разработаны способы получения витаминов в чистом и концентрированном виде. В наши дни существуют специальные заводы, на которых из растительного и животного сырья извлекают все основные витамины. Из плодов шиповника получают витамин С, из печени кита и некоторых рыб добывают витамин А. В 1 ц китовой печени около 100 г этого витамина, а такого количества достаточно на день для 50 тыс. человек. Из специальных сортов моркови на заводах извлекают каротин. Для получения витамина D, излечивающего рахит, используют дрожжи и мицелий грибов. Кроме того, теперь разработаны очень эффективные и выгодные в экономическом отношении способы получения витаминов химическим путем. Концентраты и кристаллические витамины помогают врачам не только лечить, но и предупреждать авитаминозы.

Так же как и животным, для регулирования обмена веществ витамины необходимы бактериям и грибам. Правда, многие микроорганизмы в достаточном количестве сами создают в своем теле витамины и не нуждаются в их получении из окружающей среды. Есть также бактерии, дрожжи и грибы, поглощающие витамины из той среды, в которой они обитают. Так, почвенные бактерии добывают их из почвы, а микробы, находящиеся в теле животных и растений, — из тканей тела своих «хозяев». Известны и такие случаи, когда микроорганизмы разных видов взаимно обеспечивают друг друга витаминами. Например, гриб ашбия госипи производит в своем теле витамин В₁, но не способен создать витамин Н. Гриб полиспорус адусхис, наоборот, создает только витамин Н и не производит витамин В₁. Если посеять такие грибы на питательной среде врозь и не добавлять к ней витаминов, грибы погибают. Посеянные вместе, грибы снабжают друг друга недостающими витаминами и прекрасно развиваются.

В плодах малины много разных витаминов.

На семенах некоторых орхидей поселяется гриб, который получает из них необходимые ему питательные вещества и, в свою очередь, дает прорастающим семенам витамин. Получают витамины от почвенных бактерий и многие высшие растения. Выделяемые этими бактериями витамины поглощаются корневой системой растения, которое также выделяет в почву витамины, необходимые для развития микроорганизмов.

Если в растении не образуется необходимое ему количество витаминов, то нарушается обмен веществ и задерживается рост растения. Например, если обработать семена кукурузы белым стрептоцидом, разрушающим в них один из необходимых витаминов, развитие проростков резко подавляется, и они погибают. Белый стрептоцид губит также микроорганизмы, живущие в теле человека, уничтожая нужные им витамины.

Витамины образуются главным образом в надземных частях растений. Отсюда витамины поступают к корням. В лаборатории нетрудно проследить, как у обработанных витаминами черенков некоторых трудно укореняющихся растений — чая, яблони, лимона, казанлынекой розы, кокаинового дерева, карельской березы — усиливается образование и дальнейшее увеличение корней. Эти растения начинают энергично расти.

В некоторые периоды жизнедеятельности растения не могут обеспечивать себя витаминами и потому нуждаются в дополнительном витаминном питании. Например, тунговое дерево, получавшее через каждые два дня по 0,5 мг витамина В₁, выросло за 70 дней вдвое больше, чем контрольные деревья, не получавшие витамина. Опрыскивание мака снотворного раствором витамина B₁ ускоряет его рост и увеличивает вес коробочек. Некоторые витамины непосредственно участвуют в процессах оплодотворения животных и растений. Если в пыльце недостаточно каротина, она плохо прорастает, и оплодотворение задерживается. Все эти примеры показывают, что микроорганизмы и зеленые растения, дающие витамины человеку и животным, сами также нуждаются в витаминах.