Ферменты — это специфические биологические катализаторы, ускорители биохимических реакций, которые широко функционируют в растительном и животном мире.

Макро- и микроэлементы являются составной частью растительных и животных клеток и тканей. Они способствуют активизации биохимических процессов, повышают защитные функции организма в целом.

Химические элементы, находящиеся в растениях, чаще всего связаны с биологически активными веществами органической природы — ферментами, витаминами, гормонами и другими. Поэтому «живые» растительные макро- и микроэлементы так полезны для человека.

Пигменты — это вещества, обеспечивающие яркую окраску растений. Во всех листьях и травах имеется зеленый хлорофилл, а также красный и желтый каротин, ксантофилл и флавоноиды, в цветках — антоцианы и другие пигменты. Пигменты часто относят к активным веществам.

Минеральные вещества в небольшом количестве присутствуют во всех клетках в растворенном состоянии и часто выкристаллизовываются, например, в виде оксалата кальция. Минеральные вещества в растительном сырье определяются процентным содержанием золы общей и золы, не растворимой в 10-процентной соляной кислоте.

По количественному содержанию в растениях их делят на макро- и микроэлементы; макроэлементы: K, Ca, Mg, Na, S, P, Si, Fe; микроэлементы — содержание которых не превышает n×10^-3% (то есть тысячные и меньше доли процента): Cu, Zn, Co, Mg, Mg, Ni, Ag, Al, As и другие.

Накопление микроэлементов в растениях нередко избирательно: в одних и тех же почвенных условиях произрастают разные виды растений, а концентрировать, то есть накапливать в себе, те или иные микроэлементы способны только некоторые из них. В отношении медицинского значения выяснено, что ряд заболеваний связан с недостатком в организме того или иного микроэлемента. Наибольшее значение придается таким микроэлементам, как Cu, Mn, Со, Zn, Ni, Mo, то есть элементам, участвующим в окислительно-восстановительных ферментных процессах, происходящих в человеческом организме. Некоторые элементы имеют лечебное значение. Так, йод издавна применяется при лечении тиреотоксикоза — заболевании щитовидной железы, железо — при анемиях — заболеваниях крови, а кобальт с недавнего времени используется при лечении лейкоцитоза. При этом в отношении Mn и Fe известно, что они имеют противовоспалительные свойства. Препараты из лекарственных растений, применяемые как кровоостанавливающие, наряду с витамином К имеют повышенное содержание Ca и Fe. Это вполне естественно, поскольку, входя в состав витаминов, ферментов и других активных металлоорганических соединений, эти вещества оказывают каталитическое, то есть ускоряющее действие на регенеративную (восстановительную) функцию организма.

Витамины являются важнейшими широко известными специфически действующими лекарственными средствами, необходимыми для питания человека и животных, проявляющее свое действие в малых дозах. По химическому составу это весьма разнообразные соединения, объединяемые только по биологической роли и физиологическому воздействию на организм.

Существование витаминов было предсказано еще в 1880 году, когда русский ученый Николай Лунин опытным путем доказал, что в молоке помимо питательных компонентов находятся еще какие-то, неизвестные науке, жизненно необходимые вещества. Однако идеи о неведомых в то время соединениях и раньше высказывались врачами, наблюдавшими течение различных авитаминозов. Классический пример — цинга, свирепствовавшая в те времена в северных регионах. Казалось бы, люди там в достатке потребляли жиры, белки и углеводы, но тем не менее уже к середине зимы у них развивались многочисленные болезненные явления. Сначала головокружение, вялость, быстрая утомляемость, затем набухание и кровоточивость десен, дурной запах изо рта, расшатывание и выпадение зубов. И уже в завершение, как наиболее характерные признаки цинги, появлялись точечные кровоизлияния на коже, на голенях, бедрах и ягодицах ярко-красного цвета, переходящего со временем в сине-черный. Наряду с этим отмечались кровоизлияния в органы, суставы и полости тела — чаще всего в плевральную полость. Расстройство деятельности желудочно-кишечного тракта, вызванное понижением содержания соляной кислоты в желудочном соке, выражалось крайне плохим пищеварением, запорами, переходящими в поносы кровянистого характера. Неизбежным следствием этого становилось резкое снижение сопротивляемости человека к инфекционным заболеваниям, замедленное заживление ран и переломов.

Однако стоило северянам при том же питании запастись по осени квашеной капустой или сушеной крапивой, в которых почти нет ни питательных веществ, ни калорий, как цинга, которая по-латыни произносится «скорбут», отступала. А все потому, что в капусте, даже совершенно прокисшей, много противоцинготного, то есть противоскорбутного, антискорбутного, или же, еще проще, аскорбинового, витамина — соединения, по химическому составу относящегося к классу органических кислот. Так и появилось хорошо знакомое нам название — аскорбиновая кислота.

В 1912 году польский исследователь Казимеж Функ выделил витамины в чистом виде. Он же и ввел термин «витамин». С тех пор ученые продолжают находить все новые и новые соединения, относимые к этому классу. Сейчас известно несколько десятков таких веществ, 21 из них синтезируется и применяется в лечебных целях.

Что же представляют собой витамины? Витамины (от латинского vita — «жизнь») — сложные биоорганические соединения и, как мы знаем, по определению Н. И. Лунина, совершенно необходимые в малых количествах для нормальной жизнедеятельности живых организмов. От других незаменимых органических веществ витамины отличаются тем, что:

а) не являются источником энергии;

б) не используются организмом в качестве «строительного материала».

Интересно, что бактерии способны сами синтезировать практически все витамины и не зависят от их поступления извне, тогда как венец природы, человек, в этом плане одно из наиболее уязвимых существ. Хотя, надо заметить, ряд витаминов все-таки синтезируется в человеческом организме, но не им самим, а микрофлорой его кишечника, то есть опять-таки бактериями.

Классифицируют витамины обычно по буквенной символике — присваивают витаминам букву латинского алфавита с присоединением (или без) цифры. Одновременно витамину дают название согласно его биологическому действию. Например, витамин B₁ (антиневритный витамин, тиамин) излечивает заболевания нервной системы — полиневрит; витамин С (аскорбиновая кислота) предохраняет от цинги.

По химическому составу витамины весьма разнообразны, а следовательно, разнообразны их биологическая роль и физиологическое воздействие на организм человека.

По физико-химическим свойствам витамины делятся на три группы.

1. Жирорастворимые витамины — витамин А (ретинол), витамин D (кальциферолы), витамин E (токоферолы), витамин К (нафтохиноны).

2. Водорастворимые витамины — витамин B₁ (тиамин), витамин B₂ (рибофлавин), витамин B₃ (пантотеновая кислота), витамин B₆ (пиридоксин), витамин B₁₂ (кобаламин), витамин B_c (фолиевая кислота), витамин PP (никотинамид), витамин H (биотин), витамин С (аскорбиновая кислота), витамин P (биофлавоноиды).

3. Витаминоподобные вещества — парааминобензойная кислота, витамин B₁₅ (пангамовая кислота), инозит, коэнзим Q (убихинон), витамин U, липоевая кислота, холин.

Обычно существует несколько форм одного и того же витамина, например витамины D₂, D₃ и D₄. Установлено, что действие водорастворимых витаминов и некоторых витаминоподобных веществ связано с тем, что они являются коферментами, или, иными словами, предшественниками ферментов.