Функ даже попытался определить химическое строение этого вещества. Полностью сделать это ему не удалось, но он установил, что в состав спасительной молекулы входит аминогруппа (-NH2). Это и дало ему основание назвать выделенное им соединение витамином, то есть «амином жизни». С легкой руки Функа витаминами стали называть все вещества, играющие подобную роль в организме, тем более что в 1920—1930-х годах их начали открывать и идентифицировать одно за другим. Довольно быстро выяснилось, что химическая природа их абсолютно разная и далеко не все из них содержат аминогруппы, но «незаконное» название уже прижилось. Вещество же, открытое Функом, сегодня известно нам как витамин В1, или тиамин.

Скромные, но незаменимые

Сегодня к витаминам относят около двух десятков различных веществ. Около — потому что четких и однозначных критериев отнесения того или иного вещества к витаминам нет. Обычно причисление того или иного соединения к витаминам основано на трех признаках:

[?] это вещество необходимо для нормальной работы человеческого организма;

• оно нужно в очень малых количествах;

• сам организм не может его вырабатывать, а должен получать его с пищей. 

Последние два критерия довольно растяжимы и, во всяком случае, неоднозначны. «Малые количества» могут различаться в десятки тысяч раз: оптимальная суточная доза одних витаминов измеряется микрограммами, а других — десятками миллиграммов. Невозможность синтеза витаминов в самом организме тоже нуждается в оговорках: например, витамин D успешно синтезируется в наших тканях (в основном в коже) под действием ультрафиолетового излучения. Уже знакомый нам витамин В1 синтезируется нашими «квартирантами» — бактериями кишечника (благодаря чему некоторые подопечные Эйкмана оставались здоровыми и на диете из шлифованного риса). Однако количество производимого внутри нас тиамина сильно различается у разных людей и в разных условиях и в большинстве случаев не дотягивает до оптимального уровня. Наконец, почти все витамины могут подвергаться в организме ограниченным модификациям. Многие из них, кстати, поступают в него в виде так называемых предшественников или провитаминов — близких по строению веществ, которые уже в тканях доводятся до кондиции специальными ферментами. В свете всего этого последний критерий надо понимать так: витамин — это вещество, которое организм не может производить в необходимых количествах без помощи тех или иных внешних факторов.

Обычно витамины делят на две большие группы: жирорастворимые (A, D, E и K) и водорастворимые (все остальные). Большого химического смысла это деление не имеет (каждая из групп объединяет очень разнородные вещества), но физиологически оно оправдано, так как отражает различия в поведении этих веществ в нашем теле. В частности, жирорастворимые витамины могут запасаться в значительных количествах в жировой ткани, что и позволяет человеку, хорошо загоревшему во время отпуска, весь год потом не думать о дефиците витамина D. А вот «наесться впрок» водорастворимых витаминов невозможно: они нигде не запасаются, и любые их количества быстро выводятся из организма.

Кристаллы никотинамида — одной из форм витамина РР. Дефицит этого вещества в организме вызывает пел лагру — заболевание, проявляющееся в форме трех «Д»: дерматита, диареи и депрессии. Фото: SPL/EAST NEWS

Функции витаминов в нашем теле почти столь же разнообразны, как и их химическая природа. Самая популярная среди них биохимическая роль — коферменты. Так называют небольшие органические молекулы небелковой природы, связывающиеся с ферментами и служащие им активным центром (или его частью). Без кофермента соответствующий фермент просто не может выполнять свои функции, что и объясняет, каким образом ничтожное его количество оказывается жизненно необходимым для всего организма. Именно такова роль в организме витаминов группы В.

В роли коферментов выступают и другие витамины: например РР (никотиновая кислота) — кофермент для целого ряда окислительно-восстановительных реакций, витамин К — кофермент микросомальных ферментов печени, доводящих до ума кровяные белки, обеспечивающие реакцию свертывания.

Однако это не единственная «профессия» витаминов. Например, витамин Е (токоферол) защищает от окисления жиры, входящие в состав клеточных мембран, принимая на себя удар активных форм кислорода. Всем известная  аскорбиновая кислота (витамин С) — тоже антиоксидант, но на него возложена деликатная функция: возвращать в рабочее состояние окислившиеся ионы металлов, также входящие в состав активных центров многих ферментов. Витамин D (кальцитриол) — основа гормона, регулирующего всасывание в кишечнике кальция и фосфат-иона. Наконец, витамин А (ретинол), связываясь с белком опсином, превращает его в зрительный пигмент родопсин — ту самую молекулу, которая в светочувствительных клетках сетчатки захватывает фотон, приводя в действие весь молекулярный механизм зрения. Понятно, почему нехватка витамина А проявляется снижением чувствительности зрения и прежде всего неспособностью видеть при слабом освещении («куриной слепотой»). Впрочем, как и у большинства витаминов, это не единственная функция ретинола: он входит в состав клеточных мембран, каким-то образом участвует в регуляции роста и репродуктивной функции и т. д. Это не уникальная особенность именно витаминов: эволюция вообще любит использовать одни и те же низкомолекулярные «детали» в самых разных ролях и для самых разных целей.

Труднее понять, почему та же самая эволюция поставила нас в зависимость от импорта именно этого набора веществ. В нашем организме постоянно присутствует бессчетное множество относительно простых соединений, служащих коферментами, гормонами, пигментами и т. п. Абсолютное большинство их синтезируется самим организмом. Например, кальциферол по своему строению принадлежит к группе стероидов. Эти вещества широко представлены в нашем теле, многие из них играют роль гормонов, и все они успешно производятся из более простых и массовых веществ (хотя и весьма многоступенчато) или одни из других. Все, кроме кальциферола, которому для этого необходим ультрафиолет.

Можно даже сказать, что неспособность синтезировать тот или иной витамин — это общевидовая генетическая болезнь человечества. Впрочем, неспособность синтезировать витамин С характерна и для всего отряда приматов (в то время как, например, мыши и крысы легко синтезируют аскорбиновую кислоту из обычной глюкозы, и для них она не является витамином). А способности к синтезу витамина А лишены вообще все позвоночные.

Трудно сказать, случайно ли закрепились эти генетические дефекты, или же гены, управлявшие синтезом этих соединений, понадобились эволюции для чего-то другого. Но уж коли так сложилось, витамины должны бесперебойно поступать в организм с пищей. Откуда же нам их брать в нужных количествах?

Из ненадежных источников

Большинство образованных людей видят главный источник витаминов в свежих овощах и фруктах. Впрочем, в большинстве случаев слово «овощи» — не более чем дань привычному словосочетанию: овощи вообще занимают довольно скромное место в пищевом рационе, а в сыром виде их употребляют и вовсе редко, причем, как правило, в сезон — примерно с середины лета до середины осени. Исключение составляют разве  что продвинутые приверженцы здорового образа жизни, питающиеся сырыми овощами (причем порой довольно непривычными — сырой свеклой или проростками фасоли) круглый год. Но они настолько немногочисленны, что на статистике потребления их выбор практически не сказывается.

Подавляющее же большинство тех, чей рацион не слишком ограничен финансовыми возможностями, больше налегают на фрукты. Обычно современный человек вынужден ограничивать себя в пищевых удовольствиях, но свежие фрукты — одно из редких исключений. Употребляя их, едок уверен: он не только не наносит никакого ущерба своему здоровью, но, наоборот, поддерживает в своем теле необходимый уровень витаминов.