История открытия витаминов и развитие витаминологии как науки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РЕФЕРАТ

 

История открытия витаминов и развитие витаминологии как науки

 

 

 

 

 

 

Содержание

 

Введение………………………………………………………………..3

Первые представления. Работа Н.И.Лунина………………………....4

Исследования  Эйкмана. Болезнь бери-бери………………………..5

Функ. Открытие первого витамина………………………………….6

Открытие  витамина D………………………………………………….7

Фриц Кегль, витамин Н………………………………………………...8

Витамин К………………………………………………………………9

Развитие  витаминологии………………………………………..........9

Заключение  …………………………………………………………….11

Список литературы …………………………………………………....12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

“Трудно найти такой раздел физиологии и  биохимии, который бы не соприкасался с учением о витаминах; обмен  веществ, деятельность органов чувств, функции нервной системы, явления  роста и размножения - все эти  и многие другие разнообразные и  коренные по своей важности области  биологической науки теснейшим  образом связаны с витаминами”, - так определил значение витаминов  один из основоположников отечественной  биохимии академик А. Н. Бах.

Сегодня каждому человеку известно, что для  поддержания здоровья, необходимо употреблять  витамины. Они играют важнейшую роль в поддержании иммунитета, т.е. они делают наш организм более устойчивым к болезням. Нашу пищу обогащают витаминными и минеральными добавками синтетического и природного происхождения.

Тема значения витаминов наиболее актуальна и в наши дни. Но мне бы хотелось узнать, историю открытия этого жизненно важного компонента питания

Цель  работы: изучить историю открытия витаминов.

 

Задачи:

 

· Проанализировать литературу по данной теме.

 

· Выяснить, роль витаминологии в современной жизни.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Первые представления. Работа Лунина

 

               Важность некоторых видов еды для предотвращения определённых болезней была известна ещё в древности. Так, древние египтяне знали, что печень помогает от куриной слепоты. Ныне известно, что куриная слепота может вызываться недостатком витамина A.  В 1747 году шотландский врач Джеймс Линд (James Lind), пребывая в длительном плавании, провел своего рода эксперимент на больных матросах. Вводя в их рацион различные кислые продукты он открыл свойство цитрусовых предотвращать цингу. В 1753 году Линд опубликовал «Трактат о цинге», где предложил использовать лимоны и лаймы для профилактики цинги. Однако эти взгляды получили признание не сразу. Тем не менее Джеймс Кук на практике доказал роль растительной пищи в предотвращении цинги, введя в корабельный рацион кислую капусту, солодовое сусло и подобие цитрусового сиропа. В результате он не потерял от цинги ни одного матроса — неслыханное достижение для того времени. В 1795 лимоны и другие цитрусовые стали стандартной добавкой к рациону британских моряков. Это послужило появлением крайне обидной клички для матросов — лимонник. Известны так называемые лимонные бунты: матросы выбрасывали за борт бочки с лимонным соком.

              Причины заболеваний, связанных с неполноценным питанием, первым открыл русский врач Николай Иванович Лунин. Молодой ученый Дерптского университета ( ныне Тартуского) исследовал роль минеральных веществ в питании. Н.И. Лунин кормил мышей искусственными смесями, полученными лабораторным путем из химически чистых веществ. Мыши гибли на 11-й день, так же как и те, которым к искусственной еде добавляли поваренную соль и соду. Тогда Н.И. Лунин решил проверить, как будут чувствовать себя мыши, если в их искусственные «обеды», содержащие химически чистые белки, жиры и углеводы, включать все необходимые минеральные соли. Через некоторое время все мыши тоже погибли. Другая партия мышей, которых кормили коровьим молоком, была здорова.

На  основании этих работ Н.И.Лунин в 1880 г. пришел к следующему заключению:"...если, как вышеупомянутые опыты учат, невозможно обеспечить жизнь белками, жирами, сахаром, солями и водой, то из этого следует, что в молоке, помимо казеина, жира, молочного сахара и солей, содержатся еще другие вещества, незаменимые для питания. Представляет большой интерес исследовать эти вещества и изучить их значение для питания".

               Это было важное научное открытие, опровергавшее установившееся положения в науке о питании. Результаты работ Н.И.Лунина стали оспариваться; их пытались объяснить, например, тем, что искусственно приготовленная пища, которой он в своих опытах кормил животных, была якобы невкусной. Позже опыты Н.И. Лунина независимо были повторены в России, Швейцарии, Англии, Америке. Результаты были неизменно те же, правильность и точность опытов подтвердились.  Все же и после этого безупречный вывод не сразу получил всеобщее признание. Роль Лунина в открытии витаминов была надолго забыта. В 1934 году в Ленинграде состоялась Первая всесоюзная конференция по витаминам, на которую Лунин (ленинградец) не был приглашён.

 

Исследования  Эйкмана. Болезнь бери-бери

 

Эйкман работал в Патологическом институте и имел при лаборатории подопытных кур. Подопытных птиц он кормил остатками из кухонного котла тюремной больницы. Заключенных и в тюрьме, и в больнице кормили в основном кашей из полированного риса, которую охотно поедали и куры Эйкмана. Через некоторое время куры утратили жизнеспособность и уныло сидели в клетке, не имея возможности двигаться, ноги их были парализованы. Эйкмана заинтересовало это странное заболевание, по некоторым симптомам похожее на болезнь бери-бери у человека. Он решил выяснить причину бери-бери у кур, в надежде разгадать тайну человеческой бери-бери. Вначале и он не придал никакого значения рисовой диете кур, а стал усиленно разыскивать возбудителя заболевания в тканях, крови и выделениях больных птиц, но безуспешно. Тогда Эйкман переменил тактику и стал пытаться заразить здоровых птиц материалом, взятым от кур больных.

Когда и таким способом не удалось доказать инфекционную природу заболевания, Эйкман стал искать причину недомогания кур среди других факторов. Его поразило то обстоятельство, что заболели только куры, которые питались рисовой кашей. Не содержит ли рис ядовитые вещества, подумал ученый. Во всяком случае он решил проверить и это предположение. После многочисленных опытов Эйкман установил, что способностью вызывать бери-бери у кур обладает только полированный рис. Куры, питавшиеся красным рисом, не проявляли никаких признаков заболевания, сколь долго бы их ни держали на рисовой диете. Более того, стоило уже заболевшим курам изменить рацион и вместо полированного риса давать красный, неочищенный рис, как они быстро выздоравливали. Целебными свойствами обладала и рисовая шелуха, ячменные отруби, дрожжи.

Получив столь интересные результаты на курах, Эйкман решил проверить их на людях. По его поручению были обследованы все тюрьмы острова, и полученные данные блестяще подтвердили существование связи между диетой заключенных и заболеваемостью бери-бери. Там, где заключенные питались красным рисом, процент больных бери-бери был довольно низким — около 0,1%.

В тюрьмах, где к полуочищенному рису добавлялся полированный рис, процент больных был примерно в два раза выше, а там, где в меню заключенных входил только полированный рис, процент больных бери-бери в среднем составлял 2,6%, а в некоторых тюрьмах достигал 6%. Стоило полированный рис заменить на красный, как заболеваемость бери-бери в тюрьмах снизилась почти до нуля. Находясь в плену многовековых традиций, согласно которым все заболевания вызываются проникновением в организм какого-то болезнетворного начала, будь-то злой дух, яд или патогенные бактерии, Эйкман от совершенно правильных предпосылок пришел к принципиально неверным выводам. Он решил, что в зернах полированного риса содержатся какие-то ядовитые вещества, а в шелухе — вещества, играющие роль противоядия, поэтому красный рис, в котором действие ядовитых веществ зерна нейтрализуется веществами шелухи, не вызывает бери-бери. С формальной стороны теоретические выводы Эйкмана были довольно убедительными, а практическое значение его работ, давшее в руки врачей простое и эффективное средство борьбы с бери-бери, было настолько велико, что неизвестному до сего времени врачу из далекой Батавии была присуждена Нобелевская премия.

 

Функ. Открытие первого витамина.

 

Лунин сделал первый шаг к открытию витаминов. Эйкман, не подозревая этого, сделал второй. Заслуга же открытия первого витамина и разработка теоретических основ учения о витаминах принадлежит польскому ученому Казимиру Функу. Работая в Лондоне, в Листеровском институте, Функ заинтересовался проблемой бери-бери и решил выделить из рисовых отрубей вещество, которое, по мнению Эйкмана, играло роль противоядия. Это ему удалось. В 1911 г. Функ выделил из отрубей риса бесцветное кристаллическое вещество, которое, будучи добавлено в ничтожных количествах к пище больных бери-бери голубей, излечивало их. Как и предполагал Эйкман, в самих рисовых зернах подобное вещество отсутствовало. Однако из рисовых зерен Функ никак не мог выделить ядовитые вещества, на существовании которых строил свою гипотезу Эйкман. Это обстоятельство позволило Функу по-иному истолковать данные опытов Эйкмана и своих собственных. Причем в своих выводах польский ученый мог уже опираться на более солидную научную базу, чем его предшественник.

К началу XX в. в печати одна за другой появляются статьи с описанием опытов по выкармливанию животных искусственно составленными питательными смесями. Авторы высказывали единодушное  мнение, к которому более 20 лет назад  пришел Лунин: кроме белков, жиров, углеводов  и минеральных солей в естественной пище присутствуют в очень малых  количествах какие-то совершенно необходимые  животному организму вещества. Одни исследователи называли их «гипотетическими гормонами», другие приписывали им роль катализаторов биохимических  процессов. Стоило погибающим на искусственной  диете подопытным мышам ввести в  ежедневный рацион всего 3 мл, т. е. чуть побольше половины чайной ложечки молока, как животные вскоре обретали былую подвижность и жизнерадостность.

Эти работы дали возможность Функу по-иному взглянуть на проблему бери-бери. Он отказался от неподтверждавшегося в эксперименте предположения о существовании ядовитых веществ в рисовом зерне и поставил проблему с головы на ноги. Функ впервые высказал мнение о том, что причина заболевания бери-бери кроется не в ядовитости рисовых зерен, а в отсутствии в них необходимого организму компонента, присутствующего в избытке в рисовой шелухе. Этот недостающий компонент он и выделил в 1911 г. из рисовых отрубей. Анализы показали, что в химическом отношении полученное вещество принадлежит к классу аминов, и Функ дал ему название «витамин», т. е. жизненный амин или жизненно необходимый амин.

С легкой руки Функа это название закрепилось и за другими веществами подобного характера, хотя они в химическом отношении ничего общего с аминами не имели. Например, открытый позднее витамин С по своим свойствам и химической структуре является самой настоящей органической кислотой, причем довольно сильной.

Функ впервые ввел термин авитаминоз. Под ним он подразумевал болезненное состояние организма, когда в нем недостает того или иного витамина и смело отнес к авитаминозам такие заболевания, как бери-бери, цингу, пеллагру и рахит. В 1914 г. он писал, что для физиологии служит совершенно новым фактом то обстоятельство, что при отсутствии в пище некоторых веществ может наступить заболевание, протекающее с определенными симптомами и даже наступает смерть, хотя бы в элементах пищи не наблюдалось недостатка ни в смысле числа калорий, ни в смысле содержания азота и солей.

Так был открыт первый витамин, получивший вначале название «бери-бери витамина», а затем просто витамина В. В дальнейшем выяснилась двойственная природа первого  витамина: то, что принималось за индивидуальное вещество, оказалось  смесью витаминов. Так появились  витамины, B1, B2, B6.

Возникла  традиция присваивать вновь открытым витаминам букву латинского алфавита. Появились витамины А, С, D, P, PP. А величина цифрового индекса у витаминов, обозначаемых литерой В, в настоящее время достигла 15.

 

 

Открытие  витамина D

 

Первое  упоминание о заболевании, вызываемом дефицитом витамина D - рахите встречается еще в трудах Сорана Эфесского (98–138 г. н.э.) и античного медика Галена (131—211 гг. н. э.).

Рахит впервые кратко описан был только в 1645 г. Уистлером (Англия), а детально — английским ортопедом Глисоном в 1650 г.

В 1918 г. Эдвард Меланбай в опыте на собаках доказал, что тресковый жир действует как антирахитическое средство благодаря содержанию в нём особого витамина. Некоторое время полагали, что антирахитическая активность трескового жира зависит от витамина А, уже известного в то время.

Позднее в 1921 году Мак-Коллум, пропуская струю кислорода через тресковый жир и инактивируя витамин А, обнаружил, что антирахитическое действие жира и после этого сохраняется. При дальнейших поисках был найден в неомыляемой части трескового жира другой витамин, обладающий сильным антирахитическим действием, — витамин D. Таким образом, было окончательно установлено, что пищевые вещества обладают свойством предупреждать и излечивать рахит главным образом в зависимости от большего или меньшего содержания в них витамина D.

В 1919 г. Гульдчинский открыл эффективное действие ртутно-кварцевой лампы (искусственное «горное солнце») при лечении больных рахитом детей. С этого периода основным этиологическим фактором рахита начали считать недостаточное облучение детей солнечным светом ультрафиолетового диапазона.

И только в 1924 г. А.Гесс и М.Вейншток получили первый витамин D1- эргостерин из растительных масел после воздействия ультрафиолетовых лучей длиной волны 280–310 нм.

В 1928 году Адольф Виндаус получил Нобелевскую премию по химии за открытие 7-дегидрохолестерола — предшественника витамина D.

Позже в 1937 г. А.Виндаус выделил из поверхностных слоев кожи свиньи 7-дегидрохолестерин, который при УФО превращался в активный витамин D3.

 

 

Фриц Кегль, витамин Н

 

                 К 1901 году было установлено, что для роста дрожжей необходимо какое-то вещество, которое назвали «биос». Затем биохимики разобрались, что оно представляет собой смесь пантотеновой кислоты, спирта инозитола и еще одного компонента, которому присвоили наименование «биотин». К 1930-м годам выяснилось, что биотин ускоряет рост и дыхание бактерий Rhizobium trifolii из клубеньков клевера. Он также предотвращал дерматит и параличи у крыс, которые развивались, когда крыс кормили большими количествами сырого яичного белка, и это вещество получило еще название витамин Н. В 1935 году Ф.Кёгль выделил биотин в чистом виде. Для этого в одном из экспериментов он переработал 250 кг сухого яичного белка и получил 1,1 мг кристаллического биотина (1,4% от количества этого вещества в исходном материале).