ВИТАМИНЫ

ВИТАМИНЫ (от лат. vita - жизнь),
группа органич. соединений разнообразной хим. природы, необходимых для
питания человека, животных и др. организмов в ничтожных количествах по
сравнению с осн. питат. веществами (белками, жирами, углеводами и солями),
но имеющих огромное значение для нормального обмена веществ и жизнедеятельности.

Первоисточником В. служат гл. обр. растения
(см. Витаминоносные растения). Человек и животные получают В. непосредственно
с растит, пищей или косвенно-через продукты животного происхождения. Важная
роль в образовании В. принадлежит также микроорганизмам. Напр, микрофлора,
обитающая в пищеварит. тракте жвачных животных, обеспечивает их витаминами
группы В. Витамины поступают в организм животных и человека с пищей, через
стенку желудочно-кишечного тракта, и образуют многочисл. производные (напр.,
эфирные, амидные, нуклеотидные и др.), к-рые, как правило, соединяются
со специфич. белками и образуют мн. ферменты, принимающие участие в обмене
веществ. Наряду с ассимиляцией в организме непрерывно совершается диссимиляция
В., причём продукты их распада (а иногда и малоизменённые молекулы В.)
выделяются наружу. Недостаточность снабжения организма В. ведёт к его ослаблению
(см. Витаминная недостаточность), резкий недостаток В.- к нарушению
обмена веществ и заболеваниям - авитаминозам, к-рые могут окончиться
гибелью организма. Авитаминозы могут возникать не только от недостаточного
поступления В., но и от нарушения процессов их усвоения и использования
в организме.

Основоположник учения о В. рус. врач Н.
И. Лунин установил (1880), что при кормлении белых мышей только
искусств, молоком, состоящим из казеина, жира, молочного сахара и солей,
животные погибают. Следовательно, в натуральном молоке содержатся и др.
вещества, незаменимые для питания. В 1912 польск. врач К. Функ, предложивший
само назв. "В.", обобщил накопленные к тому времени экспериментальные и
клинич.данные и пришёл к выводу, что такие заболевания, как цинга, рахит,
пеллагра, берибери,- болезни пищевой недостаточности, или авитаминозы.
С этого времени наука о В. (в и т а м и н о л о г и я) начала интенсивно
развиваться, что объясняется значением В. не только для борьбы со мн. заболеваниями,
но и для познания сущности ряда жизненных явлений. Метод обнаружения В.,
применённый Луниным (содержание животных на спец. диете - вызывание экспериментальных
авитаминозов), был положен в основу исследований. Было выяснено, что не
все животные нуждаются в полном комплексе В., отд. виды животных могут
самостоятельно синтезировать те или иные В. В то же время мн. плесневые
и дрожжевые грибы и различные бактерии развиваются на искусств, питат.
средах только при добавлении к этим средам вытяжек из растит, или животных
тканей, содержащих витамины. Т. о., витамины необходимы для всех живых
организмов.

Изучение В. не ограничивается обнаружением
их в естеств. продуктах с помощью биол. тестов и др. методами. Из этих
продуктов получают активные препараты В., изучают их строение и, наконец,
получают синтетически. Исследована хим. природа всех известных В. Оказалось,
что мн. из них встречаются группами по 3-5 и более родственных соединений,
различающихся деталями строения и степенью физиол. активности. Было синтезировано
большое число искусств, аналогов В. с целью выяснения роли функциональных
групп. Это способствовало пониманию действия В. Так, нек-рые производные
В. с замещёнными функциональными группами оказывают на организм противоположное
действие, по сравнению с В., вступая с ними в конкурентные отношения за
связь со специфич. белками при образовании ферментов или с субстратами
воздействия последних (см. Антивитамины).

В. имеют буквенные обозначения, хим. названия
или названия, характеризующие их по физиол. действию. В 1956 принята единая
классификация В., к-рая стала общеупотребительной (см. табл. на стр. 116-117).

Наличие химически чистых В. дало возможность
подойти к выяснению их роли в обмене веществ организма. В. либо входят
в состав ферментов, либо являются компонентами ферментативных реакций.
При отсутствии В. в организме нарушается деятельность ферментных систем,
в к-рых они участвуют, а следовательно,- и обмен веществ. Известно несколько
сот ферментов, в состав к-рых входят В., и огромное количество катализируемых
ими реакций. Многие В.- преим. участники процессов распада пищ. веществ
и освобождения заключённой в них энергии (витамины BPP и др.). Участвуют они и в процессах синтеза: Всинтезе аминокислот и белковом обмене, Вк-та) - в синтезе жирных кислот и обмене жиров, Вк-та) - в синтезе пуриновых и пиримидиновых оснований и мн. физиологически
важных соединений - ацетилхолина, глутатиона, стероидов и др. Менее изучено
действие жирорастворимых В., однако несомненно их участие в построении
структур организма, напр, в образовании костей (витамин D), развитии покровных
тканей (витамин А), нормальном развитии эмбриона (витамин Е и др.). Т.
о., витамины имеют огромное физиол. значение. Выяснение физиол. роли В.
позволило использовать их для витаминизации продуктов питания, в леч. практике
и в животноводстве.

Особенно широко стали применяться В. после
освоения их пром. синтеза. См. также Витаминные препараты.

Лит.: Кудряшов Б. А., Биологические
основы учения о витаминах, М., 1948 (имеется библ.); Валдман А. Р., Значение
витаминов в питании сельскохозяйственных животных и птицы, Рига, 1957;
Березовский В. М., Химия витаминов, М., 1959; ТруфановА. В., Биохимия и
физиология витаминов и антивитаминов, М., 1959; Шилов П. И. и Яковлев Т.
Н., Огновы клинической витаминологии, Л., 1964 (имеется библ.); Букин В.
Н., Пантамат кальция (витамин Вund Biochemie, Hrsg. von J. Fragner, Bd 1 - 2, Jena, 1964 - 65 (имеется
библ.); Wagner A. F., Fоlkers K., Vitamins and coenzymes, N. Y., [1964];
The vitamins: chemistry, physiology, pathology, methods, 2 ed., ed. W.
H. Sebrell, R. S. Harris, v. 1, N. Y. -L., 1967.

В. Н. Букин.

Получение витаминов. В. получают
гл. обр. синтетически и лишь в нек-рых случаях отд. стадии в цепи синтеза
выполняются биол. способами. Произ-во концентратов В. из продуктов растит,
или животного происхождения почти полностью потеряло своё значение.

Получение В. относится к тонкому органич.
многостадийному синтезу. Химич. методами синтезируют следующие В.: А, ВВDсинтеза. Ферментацией пользуются также на одной из стадий синтеза витамина
С. Этот В. в виде индивидуального кристаллич. вещества высокой степени
чистоты образуется при восстановлении D-глюкозы в D-сорбит. Последний ферментативно
окисляют в L-сорбозу, к-рую после ряда операций превращают в витамин С
(I). Витамин А (ретинол) синтезируют, исходя из псевдоионона (II), к-рый
циклизуют в В-ионон и затем через ряд сложных операций превращают в ретинол
(III). Псевдоионон служит также исходным сырьём для многостадийного синтеза
изофитола, используемого при получении чистого витамина Е (а-токоферилацетата,
IV).

Витамин Кполучают окислением 2-метилнафталина. Витамином Кв мед. практике в виде растворимой в воде натриевой соли бисульфитного
производного (V).

Произ-во витамина ВVI) основано на конденсации 2-метил-4-амино-5-хлор (бром)метилпиримидина
с 4-метил-5-З-оксиэтилтиазолом. Кофермент витамина B(VII), или дифосфорный эфир тиамина, применяемый для лечения заболеваний
сердца, получают фосфорилированием тиамина с последующей очисткой на ионообменных
смолах и кристаллизацией.

Витамин Вобразуется при культивировании Eremothecium ashbyii и др. микроорганизмов
без выделения в виде сухой биомассы (с использованием только для кормления
с.-х. животных), а синтетич. рибофлавин (применяемый в медицине) получают
в виде кристаллич. продукта деструктивным окислением D-глюкозы (из кукурузного
крахмала) в D-арабоновую к ту и рядом др. операций превращают в конечный
продукт - жёлто-оранжевые кристаллы высокой степени чистоты. Важное производное
рибофлавина - его кофермент рибофлавин-5'-фосфат натрия (IX, R = Na), применяемый
для инъекций, получают фосфорилированием рибофлавина, а другой кофермепт
- ФАД (IX, R - остаток аденозин-5'-фосфата) получают конденсацией рибофлавин-5'-фосфата
и аденозин-5'-фосфата.

Витамин Ва)
синтезируют,
конденсируя метоксиацетилацетон с циануксусным эфиром в присутствии аммиака
в 2-метил-4-метоксиметил-5-циан-6-оксипиридин, к-рый подвергают нитрованию,
затем рядом операций превращают в пиридоксин. Известен также и другой способ
получения пиридоксина- через 4-метил-5-пропоксиоксазол диеновым синтезом
с формален бутен-2-диола-1,4. Др. формами В(X, б) и пирпдоксамин (X, в).
Классификация и краткая характеристика
витаминов

Витамин Вс (фолиевую к-ту, XI) синтезируют
одностадийной конденсацией 2,4,5-триамино-бюксшшримидина, 1,1,3-трихлорацетона
и п-аминобензоил-L-глутаминовой к-ты.

Витамин РР (никотиновую к-ту, XII) получают
окислением (3-пиколина (выделяемого из каменноугольного дёгтя), ресурсы
к-рого ограниченны, а также окислением хинолина или 2-метил-5-этилпиридина.
Для мед. целей пользуются, кроме никотиновой к-ты, никотинамидом (XIII),
для мед. целей применяется в виде кальциевой соли.

Витамин Вз, оптически активная D-пантотеновая
к-та HOCH

Для нужд животноводства нет необходимости
в разделении на промежуточных ступенях синтеза рацемата пантолактона на
оптич. антиподы. Синтез рацемич. пантотената кальция состоит в альдольной
конденсации изобутираля и формальдегида с последующим превращением в пантолактон,
затем в его конденсации с Раланином, приводящей к образованию конечного
продукта.

Витамин Bвещество весьма сложного строения, получают с помощью микробиол. синтеза
с Propionbacterium Shermanii на углеводо-белковых средах - отходах свеклосахарного
произ-ва (мелассе). Культивирование проводят в присутствии 5,6-диметилбензимидазола.
Витамин выделяют в кристаллич. виде. Имеет значение также технология брожения
термофильными метанобразующими бактериями при 55-57°С барды ацетоновых
и спиртовых заводов, работающих на мелассе.

Витамин Dимеющий также весьма сложное строение, выделяют из пекарских дрожжей в
виде эргостерина, к-рый затем подвергают фотоизомеризации. Для мед. целей
эргокальциферол очищают от побочных веществ, образующихся при фотоизомеризации.
Витамин Dз (холекальциферол) получают из холестерина - продукта мясной
пром-сти. Его бензоилируют, затем подвергают бромированию и др. операциям
(см. также Витаминные препараты и Витаминная промышленность).

В. М. Березовский.

Витамины в животноводстве. Значение
В. в кормлении с.-х. животных велико. При их недостатке или отсутствии
задерживается рост и развитие молодняка, снижается сопротивляемость организма
различным заболеваниям, уменьшается продуктивность. С недостаточным витаминным
питанием у с.-х. животных нередко связаны яловость, аборты, низкая плодовитость.
Потребность в В. зависит от вида животных, возраста, физиол. состояния,
продуктивности, условий кормления и содержания, а также от запаса витаминов
в организме. Особенно велика эта потребность у молодняка, беременных и
лактирующих самок, высокопродуктивных и племенных животных.

Каротина требуется (мг на 100 кг
живой
массы в сутки): коровам стельным 60-80, лактирующим 50-60, быкам-производителям
70-100, овцам суягным и подсосным 20-40, баранам 40-60, свиноматкам супоросным
и подсосным 20-30, хрякам 50-60, рабочим лошадям 20-25, племенным 40-50;
витамина Dкг живой массы
в сутки): крупному рогатому скоту 1000-1500, овцам 1000, свиньям 1000.
Витамины группы В жвачным животным не нормируют, т. к. они почти полностью
покрывают свою потребность в витаминах этой группы благодаря способности
бактерий рубца синтезировать их. В рационе свиней нормируют (мг на
100 кг живой массы) витамина ВРР - 50-75. Потребность в В. для птицы рассчитывается на т концентратов:
витамина А - 4,5 г, D1 млн. ИЕ, Bмг, РР - 15 мг, В- 4 мг, пантотено-вой к-ты - 10 г, холин-хлорида - 1000 г.

Осн. источник В. для животных - корма.
Поэтому для правильной организации кормления необходимо знать наряду с
потребностью в В. содержание их в кормах. Нормирование витаминного питания
животных осуществляют подбором кормов, обогащением рационов витаминными
кормами или концентратами витаминов, выпускаемыми пром-стью. В состав
комбикормов, выпускаемых промышленностью, включают все необходимые В.

Лит.: К о у т с М. Е. [и др.]. Витамины
в питании животных, в кн.: Новое в кормлении сельскохозяйственных животных.
Сб. переводов, т. 2, М., 1958; Букин В. Н.. Проблема витаминов в животноводстве
и пути её решения, в кн.: Вопросы химизации животноводства. М.. 1963: его
же, Витамины в животноводстве, М., 1966.

А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я