Ко второй половине 19 века было выяснено, что пищевая ценность продуктов питания определяется содержанием в них в основном следующих веществ: белков, жиров, углеводов, минеральных солей и воды. Считалось общепризнанным, что если в пищу человека входят в определенных колличествах все эти питательные вещества, то она полностью отвечает биологическим потребностям организма. Это мнение прочно укоренилось в науке и поддерживалось такими авторитетными физиологами того времени, как Петтенкофер, Фойт и Рубнер.
Однако практика далеко не всегда подтверждала правильность укоренившихся представлений о биологической полноценности пищи. Практический опыт врачей и клинические наблюдения издавна с несомненностью указывали на существование ряда специфических заболеваний, непосредственно связанных с дефектами питания, хотя последнее полностью отвечало указанным выше требованиям. Об этом свидетельствовал также многовековой практический опыт участников длительных путешествий. Настоящим бичом для мореплавателей долгое время была цинга;от нее погибало моряков больше, чем, например, в сражениях или от кораблекрушений.
Так, из 160 участников известной экспедиции Васко де Гама прокладывавшей морской путь в Индию, 100 человек погибли от цинги. История морских и сухопутных путешествий давала также ряд поучительных примеров, указывавших на то, что возникновение цинги может быть предотвращено, а цинготные больные могут быть вылечены, если в их пищу вводить известное количество лимонного сока или отвара хвои. Таким образом, практический опыт ясно указывал на то, что цинга и некоторые другие болезни связанны с дефектами питания, что даже самая обильная пища сама по себе еще далеко не всегда гарантирует от подобных заболеваний и что для предупреждения и лечения таких заболеваний необходимо вводить в организм какие-то дополнительные вещества, которые содержаться не во всякой пище.
Экспериментальное обоснование и научно-теоретическое обобщение этого многовекового практического опыта впервые стали возможны благодаря открывшем новую главу в науке исследованием русского ученого Николая Ивановича Лунина, изучавшего в лаборатории Г. А. Бунге роль минеральных веществ в питании. Н. И. Лунин проводил свои опыты на мышах, содержавшихся на искусственно приготовленной пище. Эта пища состояла из смеси очищенного казеина (белок молока), жира молока, молочного сахара, солей, входящих в состав молока и воды.
Казалось, налицо были все необходимые составные части молока; между тем мыши, находившееся на такой диете, не росли, теряли в весе, переставали поедать даваемый им корми, наконец, погибали. В то же время контрольная партия мышей, получившая натуральное молоко, развивалась совершенно нормально.
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. В 1890г. К. А. Сосин повторил опыты Н. И. Лунина с иным вариантом искусственной диеты и полностью подтвердил выводы Н. И. Лунина. Все же и после этого безупречный вывод не сразу получил всеобщее признание. Блестящим подтверждением правильности вывода Н. И. Лунина установлением причины болезни бери-бери, которая была особенно широко распространена в Японии и Индонезии среди населения, питавшегося главным образом полированным рисом. Врач Эйкман, работавший в тюремном госпитале на острове Ява, в 1896 году подметил, что куры, содержавшиеся во дворе госпиталя и питавшиеся обычным полированным рисом, страдали заболеванием, напоминающим бери-бери.
После перевода кур на питание неочищенным рисом болезнь проходила. Наблюдения Эйкмана, проведенные на большом числе заключенных в тюрьмах Явы, также показали, что среди людей, питавшихся очищенным рисом, бери-бери заболевал в среднем один человек из 40, тогда как в группе людей, питавшихся неочищенным рисом, ею заболевал лишь один человек из 10000.
Таким образом, стало ясно, что в оболочке риса (рисовых отрубях) содержаться какое то-то неизвестное вещество предохраняющее от заболевания бери-бери. В 1911 году польский ученый Казимир Функ выделил это вещество в кристаллическом виде (оказавшееся, как потом выяснилось, смесью витаминов); оно было, довольно устойчивым по отношению к кислотам и выдерживало, например, кипячение с 20%-ным раствором серной кислоты. В щелочных растворах активное начало, напротив, очень быстро разрушалось. По своим химическим свойствам это вещество принадлежало, к органическим соединениям и содержало аминогруппу.
Функ пришел к заключению, что бери-бери является только одной из болезней, вызываемых отсутствием каких-то особых веществ в пище. Несмотря на то, что эти особые вещества присутствуют в пище, как подчеркнул ещё Н. И. Лунин, в малых количествах, они являются жизненно необходимыми. Так как первое вещество этой группы жизненно необходимых соединений содержало, аминогруппу и обладало некоторыми свойствами аминов, Функ (1912) предложил назвать весь этот класс веществ витаминами (лат. vita — жизнь, vitamin — амин жизни). В последствии, однако, оказалось, что многие вещества этого класса не содержат аминогруппы. Тем не менее термин «витамины» настолько прочно вошел в обиход, что менять его не имело уже смысла. После выделения из пищевых продуктов вещества, предохраняющего от заболевания бери-бери, был открыт ряд других витаминов.
Большое значение в развитии учения о витаминах имели работы Гопкинса, Степпа, Мак Коллума, Мелэнби и многих других учёных. В настоящее время известно около 20 различных витаминов. Установлена и их химическая структура; это дало возможность организовать промышленное производство витаминов не только путём переработки продуктов, в которых они содержаться в готовом виде, но и искусственно, путём их химического синтеза.
В основу классификации витаминов положен принцип растворимости их в воде и жире, в связи с чем они делятся на две большие группы- водорастворимые и жирорастворимые.
Вначале витамины условно обозначали буквами латинского алфавита: A, В, С, D, Е, Р и т.д. Позже были приняты единые международные названия, отражающие химическую структуру этих веществ. Все витамины делятся на водорастворимые, жирорастворимые и витаминоподобные соединения. Применение витаминов с лечебной целью — витаминотерапия — первоначально было целиком связано с воздействием на различные формы их недостаточности. С середины XX века показаний к витаминам значительно расширился. Кроме того, витамины стали широко использовать для витаминизации пищи, а также кормов в животноводстве.
Ряд витаминов представлен не одним, а несколькими родственными соединениями. Знание химического строения витаминов позволило получать их путем химического синтеза; наряду с микробиологическим синтезом это основной способ производства витаминов в промышленных масштабах.
Существуют также вещества, близкие по строению к витаминам, так называемые провитамины, которые, поступая в организм человека, превращаются в витамины. К ним относятся каротины (провитамины А), некоторые стерины (эргостерин, 7-дегидгрохолестирин и др), превращающиеся в витамин D.
Существуют химические вещества, близкие по своему строению к витаминам, но они оказывают на организм прямо противоположное действие, в связи с чем получили название антивитаминов. К этой группе относят также вещества, связывающие или разрушающие витамины. Антивитаминами являются и некоторые лекарственные средства (антибиотики, сульфаниламиды и др.), что служит еще одним доказательством опасности самолечения, бесконтрольного употребления лекарств.
Каждая из этих групп содержит большое количество различных витаминов, которые обычно обозначают буквами латинского алфавита. Следует обратить внимание, что порядок этих букв не соответствует их обычному расположению в алфавите и не вполне отвечает исторической последовательности открытия витаминов.
Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:
источник
Прошло уже более ста лет с того момента, как витамины вошли в жизнь почти каждого жителя планеты. Однако немногие знают, что всего 13 комбинаций веществ относятся к таковым. Остальные же считаются лишь их подобием. Чем опасны для организма синтезированные витамины? Какова история открытия витаминов и их значение?
Итак, что же такое витамины? Откуда берет свое начало история открытия витаминов? Почему они необходимы для полноценного жизнеобеспечения?
В отличие от углеводов, аминокислот и полиненасыщенных жирных кислот, витамины не несут энергетической ценности для организма, однако способствуют нормализации обмена веществ. Способом попадания их в организм является прием пищи, добавок и солнечных ванн. Применяются для нейтрализации дисбаланса или нехватки полезных микроэлементов. Главными их функциями являются: помощь колиферментам, соучастие в урегулировании метаболизма, препятствование возникновению неустойчивых радикалов.
История открытия витаминов продемонстрировала, что данные вещества различны по своему химическому составу. Но, к сожалению, они не способны вырабатываться организмом самостоятельно в нужном количестве.
Всякий витамин по-своему уникален, и ему нельзя найти замену. Все объясняется специфическим набором функций, которые присущи только одному отдельно взятому веществу. Поэтому, если организм ощущает нехватку какого-то витамина, возникают очевидные последствия: витаминная недостаточность, нарушение обмена веществ, заболевание.
Поэтому важно правильно, разнообразно и насыщенно питаться, включая в свой рацион ежедневно хотя бы минимум продуктов, обогащенных полезными микроэлементами.
Например, витамины, относящиеся к группе В, влияют на правильную работу нервной системы, поддерживают работу иммунной системы, помогают организму своевременно заменять и обновлять клетки.
Но не стоит пугаться, если вы заметили, что ваша пища недостаточно насыщена витаминами. Большая часть современных людей испытывает их дефицит. Для восполнения нужного баланса стоит не только правильно питаться, но и применять комплексные витаминные препараты.
Представьте, до конца 19 века многие люди даже и не знали о таком понятии, как витамины. Они не просто страдали от недостатка полезных веществ, но и тяжело заболевали, и нередко умирали. Как произошло открытие витаминов? Кратко попробуем рассказать о работах врачей, об их наблюдениях и открытиях в этой области.
Самыми распространенными заболеваниями «довитаминных» эпох были:
- «Бери-бери» — недуг, поразивший жителей Юго-Восточной, Южной Азии, где основным источником питания был шлифованный, обработанный рис.
- Цинга – болезнь, забравшая жизни тысячи мореплавателей.
- Рахит, которым ранее болели не только дети, но и взрослые.
Люди умирали целыми семьями, корабли не возвращались из плаванья из-за гибели всех членов экипажа.
Это продолжалось до 1880 года. До того момента, когда Н. И. Лунин пришел к мысли, что многие продукты питания содержат в своем составе вещества, жизненно необходимые для человека. Причем данные вещества незаменимы.
История открытия витаминов содержит многочисленные факты, указывающие на миллионные потери. Причиной смертей стала цинга. В то время эта болезнь была одной из самых страшных и смертельных. Никто даже и подумать не мог, что виной всему — неправильный рацион и нехватка витамина С.
Согласно примерным подсчетам историков, цинга только за время географических открытий унесла свыше миллиона моряков. Характерным примером можно назвать экспедицию в Индию, проходившую под надзором Васко де Гама: из 160 членов команды большая часть заболели и умерли.
Дж. Кук стал первым путешественником, который вернулся в том же командном составе, что и отбыл от пристани. Почему члены его экипажа не подверглись судьбе многих? Дж. Кук внес в их дневной рацион кислую капусту. Он последовал примеру Джеймса Линда.
Начиная с 1795 года продукты растительного происхождения, лимоны, апельсины и другие цитрусовые (источник витамина С), стали обязательным составляющим «продуктовой корзины» моряков.
Мало кто знает, какую тайну хранит в себе история открытия витаминов. Кратко можно сказать так: пытаясь найти путь к спасению, ученые врачи ставили эксперименты над людьми. Радует одно: они были достаточно безобидны, но далеко не гуманны с точки зрения современной морали и нравственности.
Опытами над людьми прославился в 1747 шотландский врач Дж. Линд.
Но к этому он пришел не по собственному желанию. Его вынудили обстоятельства: на корабле, на котором он служил, разразилась эпидемия цинги. Пытаясь найти выход из сложившегося положения, Линд выбрал два десятка больных моряков, разделив их на несколько групп. На основании проведенного деления производилось лечение. Первой группе вместе с привычной едой подавали сидр, второй — морскую воду, третьей — уксус, четвертой — цитрусовые. Последняя группа – единственные, кто выжил из всех 20 человек.
Однако человеческие жертвы были не напрасны. Благодаря опубликованным результатам эксперимента (трактат «Лечение цинги») было доказано значение цитрусовых для нейтрализации цинги.
История открытия витаминов кратко повествует об истоках самого термина «Витамин».
Считается, что прародителем является К. Функ, выделивший витамин В1 в кристаллическом виде. Ведь именно он дал своему препарату название vitamine.
Далее эстафетную палочку преобразований в области понятия «витамин» взял Д. Драммонд, предположивший, что нецелесообразно называть все микроэлементы словом, содержащим букву «е». Объяснив это тем, что не все они содержат аминовую кислоту.
Именно так витамайны приобрели привычное для нас название «витамины». Оно состоит из двух латинских слов: «vita» и «амины». Первое означает «жизнь», второе включает наименование азотистых соединений аминогруппы.
В постоянный обиход слово «витамин» вошло лишь в 1912 году. Дословно оно означает «вещество, необходимое для жизни».
Николай Лунин стал одним из первых, кто задумался о роли веществ, получаемых из продуктов питания. Научное сообщество того времени гипотезу русского врача приняло в штыки, она не была воспринята всерьез.
Однако факт необходимости определенного рода минеральных соединений первым выяснил никто иной, как Лунин. Открытие витаминов, их незаменимость другими веществами он выявил опытным путем (в то время витамины еще не носили своего современного названия). Подопытными были мыши. Рацион одних состоял из натурального молока, а других — из искусственного (молочных компонентов: жира, сахара, солей, казеина). Животные, принадлежащие ко второй группе, заболевали и скоропостижно умирали.
На основании этого Н.И. Лунин сделал вывод, что «. в молоке, помимо казеина, жира, молочного сахара и солей, содержатся еще другие вещества, незаменимые для питания.»
Тема, поднятая биохимиком Тартусского университета, заинтересовала К.А. Сосина. Он провел эксперименты и пришел к идентичному с Николаем Ивановичем выводу.
Впоследствии теории Лунина нашли отражение, подтверждение и дальнейшее развитие в трудах зарубежных и отечественных научных деятелей.
Далее история учения о витаминах продолжится работами японского врача Такаки. В 1884 году он высказался насчет одолевавшей японских жителей болезни «бери-бери». Истоки заболевания были найдены спустя годы. В 1897 году ирландский врач Христиан Эйкман пришел к выводу, что, шлифуя рис, люди лишают себя необходимых полезных веществ, которые входят в состав верхних слоев неочищенных зерен.
Через долгие 40 лет (в 1936 году) был синтезирован тиамин, нехватка которого становилась причиной «бери-бери». К тому, что такое «тиамин», ученые тоже пришли не сразу. История открытия витаминов группы В началась с выделения из рисовых зерен «амина жизни» (иначе витамайн или vitamine). Произошло это в 1911-1912 годах. В период с 1920 по 1934 ученые вывели его химическую формулу и назвали «анейрин».
Если рассматривать такую тему, как история открытия витаминов, то можно заметить, что изучение проходило медленно, но непрерывно.
Например, авитаминоз А стал детально исследоваться только с 19 столетия. Stepp (Степп) выявил мотиватор роста, который входит в состав жира. Произошло это в 1909 году. И уже в 1913 г. Мак-Коллер и Дэнис выделили «фактор А», спустя годы (1916) его переименовали в «витамин А».
Начало изучению витамина Н было положено еще в 1901 г., когда Уильдьерс выявил вещество, способствующее росту дрожжей. Он предложил дать ему название «биос». В 1927 г. был выделен овидин, названный «фактором Х», или «витамином Н». Этот витамин тормозил действие вещества, содержащегося в некоторых продуктах. В 1935 году биотин был кристаллизован из яичного желтка Кеглем (Kegl).
После экспериментов Линда над моряками целое столетие никто не задумывался, по какой причине человек заболевает цингой. История возникновения витаминов, а точнее история исследования их роли, получила дальнейшее развитие только в конце 19 века. В.В. Пашутин выяснил, что болезнь моряков возникала из-за отсутствия в пище определенного вещества. В 1912 г., благодаря проводимым над морскими свинками пищевым опытам, Хольст и Фрелих узнали, что появлению цинги препятствует вещество, которое через 7 лет стало именоваться витамином С. 1928 год ознаменован выведением его химической формулы, в результате была синтезирована аскорбиновая кислота.
Роль и значение витамина Е начали изучать позднее всех. Хотя именно он играет решающую роль в репродуктивных процессах. Изучение этого факта началось только в 1922 г. Опытным путем было выявлено, что если из рациона подопытных крыс исключали жир, то зародыш погибал во чреве. Данное открытие сделал Эванс. Первые известные препараты, относящиеся к группе витаминов Е, были экстракцинированы из масла ростков зерен. Препарат был назван альфа- и бета-токоферолом, произошло данное событие в 1936 г. Спустя два года Каррер провел его биосинтез.
В 1913 году было положено начало изучения рибофлавина и никотиновой кислоты. Именно этот год ознаменован открытием Осборна и Менделя, доказавшим, что в молоке содержится вещество, которое способствует росту животных. В 1938 г. была выявлена формула данного вещества, на основании чего был произведен его синтез. Так был открыт и синтезирован лактофлавин, сейчас рибофлавин, известный также как витамин В2.
Никотиновая кислота была выделена Функом из рисовых зерен. Однако на этом его изучение и остановилось. Лишь в 1926 году был открыт антипеллагрический фактор, впоследствии получивший название никотиновой кислоты (витамин В3).
Витамин В9 был выделен в виде фракции из листьев шпината в 30-х годах Митчелом и Снелом. Вторая мировая война затормозила открытие витаминов. Кратко дальнейшее изучение витамина В9 (фолиевая кислота) можно охарактеризовать как стремительно развивающееся. Сразу же после войны (в 1945 г.) был произведен его синтез. Произошло это через выделение из дрожжей и печени птероилглютаминовой кислоты.
В 1933 г. был расшифрован химический состав пантотеновой кислоты (витамин В5). А в 1935 году были опровергнуты выводы Гольдберга о причинах пеллагры у крыс. Оказывается, что болезнь возникала из-за отсутствия пиродоксина, или витамина В6.
Самым последним выделенным витамином из группы В является кобаламин, или В12. Экстрагирование антианемического фактора из печени произошло лишь в 1948 году.
История открытия витамина Д ознаменована разрушением ранее существовавших научных открытий. Элмер Макколум пытался внести ясность в собственные труды о витамине А. Пытаясь опровергнуть выводы, сделанные ветеринаром Эдвардом Мелланби, провел эксперимент над собаками. Больным рахитом животным он давал рыбий жир, из которого был удален витамин А. Его отсутствие не сказалось на выздоровлении питомцев — они по-прежнему излечивались.
Витамин D можно получать не только из продуктов питания, но и благодаря солнечным лучам. Это доказал А.Ф. Гесс в 1923 году.
В этом же году положено начало искусственному обогащению жирных продуктов кальциферолом. Облучение ультрафиолетом практикуется в США по сей день.
Вслед за раскрытием факторов, препятствующих возникновению болезни «бери-бери», последовали исследования витаминов. Не последнюю роль в этом сыграл Казимир Функ. История изучения витаминов гласит, что он создал препарат, состоящий из смеси водорастворимых веществ, различных по химической природе, но сходных по наличию в них азота.
Благодаря Функу свет увидел такой научный термин, как авитаминоз. Он не только вывел его, но и выявил способы его преодоления и предупреждения. Он пришел к выводу, что витамины являются частью некоторых ферментов, что способствует более легкому их усвоению. Функ в числе первых выработал систему правильного, сбалансированного питания, указав суточную норму необходимых витаминов.
Казимир Функ создал некоторые химические аналоги витаминов, содержащихся в натуральных продуктах. Однако сейчас увлечение людей данными аналогами пугает. За последние полстолетия увеличилось количество онкологических, аллергических, сердечно-сосудистых и прочих заболеваний. Некоторые ученые причину стремительного распространения данных болезней видят в применении синтезированных витаминов.
источник
Кто, когда и как впервые открыл витамины? Кто и почему их так назвал? И кто получил Нобелевскую премию за их открытие?
История изучения витаминов насчитывает чуть больше ста лет! Хотя об их существовании люди инстинктивно догадываются уже несколько тысячелетий.
О том, что некоторые растения и плоды содержат полезные для организма вещества, с помощью которых можно даже облегчить течение болезней или восстановить силы, знали еще в Древнем Египте.
За несколько тысячелетий до нашей эры ослабленным и больным, и особенно тем, у кого слабеет зрение, доктора рекомендовали вкушать свежую печенку – не догадываясь, что в ней содержится витамин А.
Во всех культурах, на всех континентах, с древнейших времен особенно чтились знахари-травники: те, кто разбирался в лекарственных травах, так же содержавших витамины.
Большую роль в открытии ценности витаминов сыграли путешественники и мореплаватели. Во время длительных морских путешествий даже при достаточных запасах продовольствия — моряки гибли от цинги.. .
Но несмотря на это еще во второй половине XIX века считалось, что пищевая ценность продуктов определяется содержанием в них белков, жиров, углеводов, минеральных солей и воды.
Само существование витаминов открыл в 1880 году русский врач-педиатр Николай Иванович Лунин. Он изучал на мышах роль минеральных веществ в питании и заметил, что мыши, которым давали цельное молоко, жили и толстели, тогда как их менее везучие собратья, которых доктор кормил известными к тому времени составляющими частями молока — казеином, жиром, сахаром и солью – болели и погибали.
Исследования, проведенные Христианом Эйкманом на Яве в 1897, положили начало методу лечения болезней, связанных с недостатком каких-либо веществ в пище: ученый Фредерик Гоуленд Хопкинс назвал эти необходимые вещества «добавочными факторами» и продолжил их изучение.
Слово «витамин» придумал в 1912 году польский химик Казимир Функ. Он так же занимался проблемой «бери-бери» , ставил опыты на голубях, и ему удалось выделить из рисовых отрубей то самое вещество, которое было спасительно для больных даже в самой малой дозе. Функ определил его химический состав и, обнаружив в нем аминогруппу, назвал его «витамин» : от латинских слов «vita» (жизнь) и «amine» (азот) . И хотя не все витамины содержат азот, термин этот сохранился.
Витамин С впервые выделен в 1923-1927 гг. Зильва (S.S. Zilva) из лимонного сока.
Впервые выявили роль витамина Е в репродуктивном процессе в 1920 г.
Впервые было высказано предположение о наличии фактора, влияющего на свертываемость крови, в 1929 г. Датский биохимик Хенрик Дам (Henrik Dam) выделил жирорастворимый витамин, который в 1935 г. назвали витамином К (koagulations vitamin) из-за его роли в свертываемости крови. За эту работу ему в 1943 г. была присуждена Нобелевская премия.
НОБЕЛЕВСКИЕ ЛАУРЕАТЫ
Хенрик ДАМ. Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1943 г.
Хенрик Дам удостоен премии за открытие витамина К. Дам выделил ранее неизвестный пищевой фактор из хлорофилла зеленых листьев и описал его как жирорастворимый витамин, назвав это вещество витамином К по первой букве скандинавского и немецкого слова «коагуляция» , подчеркнув таким образом его способность повышать свертываемость крови и предотвращать кровотечение.
Эдуард ДОЙЗИ. Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1943 г.
За открытие химической структуры витамина К Эдуард Дойзи удостоен премии. Витамин К необходим для синтеза протромбина, фактора свертывания крови. Введение витамина спасло жизнь многих людей, включая больных с закупоркой желчных протоков, которые до применения витамина К часто погибали от кровотечения во время операции.
Тадеуш РЕЙХШТЕЙН. Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1950 г.
Тадеуш Рейхштейн награждён премией за открытия, связанные с гормонами коры надпочечников, их химической структурой и биологическими эффектами. Ему удалось выделить и идентифицировать ряд стероидных веществ – предшественников гормонов надпочечников. Рейхштейн синтезировал витамин C, его метод до настоящего времени используется для промышленного производства.
Альберт СЕНТ-ДЬЁРДЬИ. Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1937 г.
Альберт Сент-Дьёрдьи награждён премией за открытия в области процессов биологического окисления, связанные в особенности с изучением витамина С и катализа фумаровой кислоты. Сент-Дьёрдьи доказал, что гексуроновая кислота, переименованная им в аскорбиновую, идентична витамину С, недостаток которого в пищевом рационе вызывает у людей многие заболевания.
Джордж Х. УИПЛ. Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1934 г.
За исследования в области лечения печенью больных анемией Джордж Уипл был удостоен премии. При пернициозной анемии, в отличие от других ее форм, нарушается образование новых эритроцитов. Уипл предположил, что этот фактор, вероятно, находится в строме, белковой основе эритроцитов. Через 14 лет другие исследователи идентифицировали его как витамин В12.
Джордж УОЛД. Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1967 г.
Джордж Уолд получил премию за открытия, связанные с первичными физиологическими и химическими зрительными процессами. Уолд объяснил, что роль света в зрительном процессе заключается в выпрямлении молекулы витамина А в его естественную форму. Ему удалось определить спектры поглощения различных типов колбочек, служащих для цветового зрения.
Фредерик Гоуленд ХОПКИНС. Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1929 г.
Фредерик Хопкинс получил премию за открытие витаминов, стимулирующих процессы роста. Он заключил, что свойства белков зависят от типов присутствующих в них аминокислот. Хопкинс выделил и идентифицировал триптофан, влияющий на рост тела, и трипептид, образованный тремя аминокислотами, который назвал глутатионом, необходимый как переносчик кислорода в клетках растений и животных.
Христиан ЭЙКМАН. Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1929 г.
Христиану Эйкману за вклад в открытие витаминов была присуждена премия. Изучая заболевание бери-бери, Эйкман установил, что оно вызывается не бактериями, а недостатком некоего специфического питательного вещества в некоторых пищевых продуктах. Исследование положило начало открытию методов лечения многих болезней, связанных с недостатком добавочных факторов в пище, ныне известных как витамины.
источник
В один из дней 1880 года знаменитый физиолог профессор Бунге пригласил в свой кабинет доктора Лунина, русского ученого, работавшего в его лаборатории в городе Базеле.
— Я слышал, что вы намерены изучать составные части пищи животных? — спросил он.
— Да, я хочу выяснить, какие вещества необходимы животным для жизни и роста, — ответил Лунин.
Профессор Бунге пожал плечами.
— Но ведь это уже установлено вполне твердо, — сказал он.
Профессор назвал Лунину книги, в которых подробно излагается роль составных частей пищи — белков, жиров, углеводов, солей и воды. Несколько книг были написаны самим профессором Бунге.
Лунин поблагодарил профессора. Да, он знает эти книги. Ему известны взгляды современных ученых. И все же он хочет проверить: действительно ли в пище есть все вещества, необходимые для жизни животных?
Профессор Бунге не стал спорить. Русский ученый был предоставлен самому себе.
В комнате, где работал Лунин, появились две клетки с мышами. Обитателям одной клетки Лунин ежедневно давал цельное коровье молоко. Это была самая здоровая пища, ибо организм матери вырабатывает молоко специально для выкармливания детей. В нем есть все необходимые для жизни и роста животных вещества. Ученые были уверены, что они знают каждую составную часть молока. В справочниках Лунин прочитал, что в каждом килограмме цельного коровьего молока содержится 39 граммов жиров, 32 грамма белков, 51 грамм углеводов, 7 граммов солей и 871 грамм воды. Мыши охотно принимали молоко и развивались, как на воле.
Пищу для обитателей второй клетки Лунин готовил специально. Он сам делал молоко из сливочного масла, сахара, солей и других веществ. И у него получался напиток, похожий на настоящее коровье молоко. Сходство было не только внешним. В искусственном молоке Лунина содержалось ровно столько жиров, белков, углеводов, солей и воды, сколько их было в настоящем молоке.
Мыши не заметили обмана. Они охотно теснились вокруг блюдечка с искусственным молоком и поглощали его так же быстро, как выпивали коровье молоко их соседи. Но уже через две недели в поведении мышей из второй клетки произошла перемена. Сначала они стали более, вялыми. Затем начал пропадать аппетит. Они уже не набрасывались с прежней жадностью на блюдечко с молоком. Мыши стали худеть, а еще через несколько дней Лунину пришлось извлекать из клетки умерших животных. Вскоре во второй клетке не осталось в живых ни одной мыши.
А в первой клетке все до единой мыши были совершенно здоровы и попрежнему устраивали веселую возню при появлении блюдечка со свежей порцией коровьего молока.
Лунин много раз повторял свой опыт. И всегда получал тот же результат. Мыши прекрасно выживали, когда их кормили настоящим коровьим молоком, но они погибали, питаясь искусственным молоком.
В 1881 году Лунин напечатал статью о своих опытах. Он написал в ней: «Очевидно, в естественной пище — такой, как молоко, должны присутствовать в малых количествах, кроме известных главных составных частей пищи, еще и неизвестные вещества, необходимые для жизни».
Руководитель лаборатории профессор Бунге больше не удивлялся «чудачеству» русского ученого. Он понял, что тот напал на след какого-то великого открытия в той самой области, которая профессору казалась изученной до последнего, уголка.
Профессор Бунге поручил своему сотруднику доктору Зокину также заняться работой в этой области. Однако прошло десять лет, прежде чем тот смог опубликовать свои результаты. За это время произошел ряд событий, которые, на первый взгляд, никакого отношения к опытам доктора Лунина не имели.
Вряд ли доктор Такаки, главный санитарный инспектор японского флота, знал про опыты русского доктора Лунина. Ему было не до судьбы мышей, питавшихся искусственным молоком. Его внимание целиком поглощало изучение причин частых вспышек эпидемии страшной болезни, ежегодно выводившей из строя около одной трети всех японских моряков.
Болезнь подкрадывалась к человеку незаметно. Сначала моряки только жаловались на плохой аппетит и падение работоспособности. Они оставляли несъеденными свои порции за обедом и валились от усталости после таких работ, которые в другое время выполняли легко, без всякого напряжения. К этому присоединялись боли в ногах и усиленное сердцебиение.
Постепенно усталость увеличивалась, появлялась слабость в ногах. Походка становилась неуверенной, словно на ноги были надеты тяжелые оковы. Настроение больных падало, чему способствовало ухудшение зрения и слуха. Вместе с резким похуданием наблюдалось падение температуры тела и появление одышки. Целые участки тела теряли чувствительность. Иногда начиналось опухание рук, ног и других частей тела, а затем следовали параличи — отнимались руки, ноги. В шестидесяти, а нередко и семидесяти случаях из ста больные в конце концов умирали от паралича сердца.
Эта болезнь на востоке — в Японии, Китае, Южной Индии, Индонезии — известна более тысячи лет. За появление слабости в ногах ее называют «бери-бери», что значит «оковы ног». Перед санитарным инспектором Такаки встала задача — изгнать бери-бери из японского флота.
Трудно устранить болезнь, не зная ее причины. Доктор Такаки стал тщательно изучать бери-бери. Вскоре ему показалось, что он напал на след.
Он подметил, что болезнь начинается с потери аппетита. Человек отказывается от пищи — в этом, думал Такаки, причина всего остального. От этого человек начинает худеть, теряет силы, а уже потом следуют нервные, сердечные, желудочные и иные заболевания — истощенный организм вообще легко подвержен любой болезни.
Но от чего можно потерять аппетит? Очевидно, — решил Такаки, — от чрезмерного однообразия пищи. Если кормить человека изо дня в день одной и той же пищей, она невольно приедается настолько, что пропадает желание есть. Главной пищей японских моряков был рис — любимое национальное блюдо японцев. Морякам подавался самый лучший — белый, гладко отполированный рис, и они охотно ели рисовые блюда до тех пор, пока рис не приедался им до потери аппетита.
Впрочем, Такаки допускал и другую мысль. Может быть, дело не столько в потере аппетита, сколько в неполноценности риса как питательного вещества? В рисе белковых веществ не так много, он состоит главным образом из углевода, крахмала. Не появляется ли бери-бери из-за недостатка белков?
Как бы то ни было, — думал Такаки, — но и в том и в другом случае вывод только один — перевести моряков на смешанную пищу. Пища лишится однообразия и станет богаче белковыми веществами.
Такую замену Такаки и произвел в 1882 году. Результат был поразительный. Страшная болезнь бери-бери пошла в японском флоте на убыль, а затем и совсем почти исчезла.
Доктор Такаки целых три года наблюдал результаты своей работы. Месяцы шли, а вспышки эпидемии бери-бери во флоте не повторялись. В 1885 году Такаки опубликовал свои наблюдения. Причина бери-бери — в недостаточном белковом питании, — таков был его главный вывод.
Доктор Такаки считал, что это он изгнал бери-бери из японского флота. Однако другие врачи не согласились с ним.
Бери-бери — такая же заразная болезиь, как чума, холера, тиф, — говорили они, — потому что бери-бери почти всегда появляется как массовое заболевание, эпидемически. Значит, и причина бери-бери не в плохом питании, а так же, как у чумы, холеры, сыпного тифа — заражение особыми микробами, которые передаются от одного человека к другому. С заразными болезнями борются улучшением санитарного состояния. Прекращение эпидемий бери-бери во флоте — результат санитарных улучшений, а не изменения пищи моряков.
Действительно, санитарные улучшения в японском флоте проводились как раз в те самые годы, когда доктор Такаки добился замены рисовой пищи моряков смешанной пищей. И не было возможности решить, что же именно победило бери-бери. Теория заразного происхождения болезней была хорошо известна врачам. Теория белковой недостаточности и однообразия пищи, выдвинутая доктором Такаки, была новой и непривычной.
Конечно, самым лучшим способом проверить, кто же прав — врачи или Такаки, было бы перевести моряков снова на однообразную рисовую пищу, не отменяя санитарных улучшений. Но люди — не мыши, на них нельзя производить опыты, нельзя рисковать их здоровьем, хотя бы и для пользы науки. Такаки не смог строго доказать свою теорию. Врачи от нее отказались.
Победила теория заразного происхождения бери-бери. Но бороться с заразной болезнью, не зная, какими микробами она возбуждается, почти невозможно. И бери-бери продолжала оставаться бичем восточных стран.
В 1890 году на борьбу с бери-бери выступил голландский ученый доктор Эйкман, главный врач тюремной больницы на острове Ява.
Бери-бери была частым гостем в голландских тюрьмах на острове Ява, и доктору Эйкману то и дело приходилось направлять арестантов в тюремный госпиталь.
Как то раз, проходя по тюремному двору, доктор заметил любопытную картину. На площадке, где обычно бродили куры, несколько кур вели себя странно. Одна из них сидела на согнутых лапках, запрокинув голову назад и плотно прижав ее к спине. Другая лежала плашмя в неестественной позе, с вытянутыми вдоль туловища лапками. Несколько птиц бродили медленной, дрожащей, шатающейся походкой. А одна курица билась в припадке судороги.
Эйкман подошел поближе. Куры сделали попытку удрать от него, но лишь немногим удалось это сделать. Эйкман нагнулся и установил, что у лежащих на земле кур — типичный паралич ног и крыльев.
Что-то знакомое напомнило врачу поведение кур. И вдруг его осенило: да ведь это же настоящая бери-бери, та самая бери-бери, которой страдает добрая половина всех заключенных тюрьмы!
Доктор был взволнован. Он первый наблюдал бери-бери у домашних животных.
Его открытие давало новую возможность для изучения болезни. На больных животных можно проверить такие методы лечения, которые сразу на людей переносить невозможно.
Отчего заболели куры? Очевидно, они заразились от больных людей, решил Эйкман. Но как? Больные во дворе не гуляли и, следовательно, непосредственно заразить птиц не могли. Эйкман вспомнил, что кормили кур остатками пищи больных, состоявшей главным образом из очищенного риса.
Эйкман купил несколько здоровых кур. Половину их он стал кормить остатками риса, собранными из мисок больных бери-бери. Остальные куры получали совершенно такой же рис, но взятый прямо из кухни.
Если куры действительно заражаются от больных,— говорил Эйкман, — то заболеет только половина.
Но результат опыта оказался совершенно неожиданным. Все куры — и те, кто питались рисом из мисок больных бери-бери, и те, которых кормили рисом прямо из кухонного котла — заболели птичьим полиневритом (как назвал эту болезнь кур Эйкман).
Может быть, контрольные птицы, получавшие рис непосредственно из кухни, недостаточно изолированы от больных? Для проверки Эйкман поместил новую партию кур вдали от госпиталя и кормил их рисом, сваренным в его собственном доме. Результат был тот же.
Значит, причина не в заражении, заключил Эйкман.
Доктор предпринял новые опыты. Он покупал здоровых кур десятками и кормил их разными сортами риса. Нет ли особых ядовитых сортов риса? Один из опытов, казалось, подтвердил эту мысль. В лавке местного торговца Эйкман нашел сорт риса с красным оттенком. Куры, питавшиеся красным рисом, оставались здоровыми.
Задача, казалось, была решена.
Но когда доктор справился, что же это за сорт, ему ответили, что красный рис — просто плохо очищенный от оболочки самый обыкновенный рис.
Неужели ничтожное количество рисовой шелухи имеет такое большое значение? — подумал ученый.
Он взял здоровых кур и стал кормить их белым полированным рисом. Когда все куры имели явные признаки болезни бери-бери, он разделил их на три части и одних перевел на питание неочищенным рисом, других — плохо очищенным красным рисом, а третьим к белому полированному рису стал добавлять рисовые отруби.
Все куры выздоровели в несколько дней!
Доктор Эйкман был поражен.
Выходит, — говорил он, — что, стараясь кормить людей самым лучшим, гладко полированным белым рисом, мы тем самым вызываем у них болезнь бери-бери.
Рис — главная пища жителей острова Ява. Эйкман навел справки и узнал, что, действительно, там, где главной пищей жителей служил белый рис, больных бери-бери было гораздо больше, чем в местностях острова, население которых питалось не совсем очищенным, красным рисом.
Очевидно, в очищенном рисе, — решил Эйкман, — есть какие-то ядовитые вещества, отравляющие организм и вызывающие бери-бери. А в рисовых отрубях находится противоядие.
Эйкман попробовал выделить противоядие. Он залил рисовые отруби водой, дал постоять несколько дней, а затем слил воду и полученным настоем напоил больных кур. Все куры выздоровели.
Все ясно, — заключил Эйкман. — Противоядие растворимо в воде и перешло из отрубей в раствор.
В 1897 году доктор Эйкман опубликовал свою работу.
Он опроверг теорию заразного происхождения бери-бери. Он заменил ее теорией отравления ядом из очищенного риса.
Пока на далеких островах Японии и Индонезии врачи боролись с восточной болезнью бери-бери, в базельской лаборатории профессора Бунге продолжались работы, начатые русским доктором Луниным.
Сотрудник профессора Бунге — доктор Зокин, по примеру Лунина, кормил животных смесями очищенных веществ. Давая мышам только воду, белки, соли, углеводы и жиры, он довел их почти до смерти. Только тогда он стал добавлять им немного молока. Через день состояние мышей заметно улучшилось, и вскоре все они выздоровели.
Зокин стал опробовать продукты, помимо молока. Он перебрал множество продуктов. Успех пришел, когда он взял кусочек яичного желтка. Как и от молока, умирающие животные стали поправляться и далее развивались нормально.
«В яичном желтке также присутствуют неизвестные вещества, необходимые для жизни», заявил Зокин в статье, напечатанной в 1891 году, через десять лет после того, как русский ученый Лунин своим открытием заставил знаменитого профессора Бунге от насмешек над ним перейти к повторению и продолжению его работ.
Постепенно работы Лунина и Зокина получили широкую известность. Но выводы их шли настолько вразрез с установшимися взглядами, что даже авторитет профессора Бунге не мог заставить большинство ученых придать им серьезное значение. Слишком невероятным казалось, что ничтожные количества каких-то таинственных примесей так же важны животному, как десятки граммов белков, жиров, углеводов и солей. И на открытие Лунина почти все смотрели, как на курьез.
Прожив несколько лет на острове Ява, доктор Эйкман возвратился в Голландию и сделался профессором гигиены Утрехтского университета. Но и в Голландии он не бросил изучение бери-бери. Он привлек к работе своих учеников. И вот один из них, по фамилии Грийнс, в 1901 году неожиданно выступил против учителя.
— Не правильнее ли предположить, — заявил Грийнс,— что бери-бери вызывается не присутствием в рисе особых ядов, а наоборот, отсутствием каких-то полезных, необходимых для жизни веществ?
Профессор Эйкман принял вызов.
— Мои опыты ясно показали, — возражал он, — что противоядие, извлеченное мною из рисовых отрубей быстро обезвредило яд из чистого полированного риса и спасло умиравших кур.
— Но почему вы считаете, что в отрубях именно противоядие? — продолжал спорить Грийнс. —Выделить из риса яд вам не удалось. Очевидно, его там и нет. А в отрубях содержится не противоядие к несуществующему яду, а именно те необходимые для жизни вещества, которые в самом рисе отсутствуют.
Профессор Эйкман еще несколько лет потратил, пытаясь выделить яд из очищенного риса, но безуспешно. Только тогда он сдался. Он отказался от своей теории о ядах, как причине заболевания полиневритом. Он написал в1906 году: «В рисовых отрубях имеется вещество, отличное по своей природе от белков, жиров, углеводов и солей, которое необходимо для здоровья и отсутствие которого вызывает полиневрит».
Но сказать что-нибудь определенное об этом веществе Эйкман не мог.
А между тем число последователей Лунина росло во всех странах. Вслед за Зокином из базельской лаборатории профессора Бунге, датский ученый Пекельхаринг в 1905 году проделал опыты, почти ничем не отличавшиеся от опытов Лунина.
В 1909 году немецкий ученый Стэпп обработал спиртом и эфиром молоко и хлеб и стал кормить ими мышей. Оказалось, что спирт и эфир извлекли из молока и хлеба какие-то вещества, без которых животные погибали. Но стоило дать им всего несколько капель того самого спирта и эфира, которыми Стэпп обрабатывал молоко и хлеб, и картина резко менялась: мыщи быстро поправлялись и далее чувствовали себя превосходно.
В 1906 году английский ученый Гопкинс выяснил: обязательно ли кормить животных готовыми белками? Он давал молодым крысенятам одинаковые жиры, углеводы, соли. Но одна половина крыс получала готовый белок — казеин, а другая — смесь аминокислот, входящих в состав казеина. Незадолго до того химики установили, что мельчайшая частичка любого белка — его молекула — построена, как цепочка, из звеньев молекул более простых веществ — аминокислот. Для вкуса ученый прибавлял к раствору аминокислот несколько капель молока.
Довольно долго все шло гладко. Смесь аминокислот вполне заменяла готовый белок. Профессора Гопкинса поразило другое.
Крысы, которых он специально для сравнения кормил казеином, вдруг перестали расти и начали хиреть. Неужели подвел новый казеин? — подумал профессор. Купленный им в последний раз казеин был гораздо чище прежнего.
Чтобы устранить сомнение, профессор перевел заболевших крысенят на старый, не так хорошо очищенный казеин. Животные повеселели и через несколько дней снова начали расти и прибавляться в весе.
Это стоит изучить подробнее, — решил Гопкинс.
Он тщательно промыл старый казеин и стал кормить им крысенят. Рост их прекратился и появились признаки серьезного недомогания.
Тогда Гопкинс дал крысенятам жидкость от промывки казеина. Крысенята быстро оправились и опять начали расти.
Сомнений больше не было. В плохо очищенном казеине находились какие-то вещества, без которых крысы существовать не могли.
Так выдающийся английский ученый пришел к тем же выводам, которые за 25 лет до того впервые сделал русский ученый Лунин.
Несмотря на работы Эйкмана, болезнь бери-бери продолжала приносить неисчислимые бедствия в восточных странах. Около 1910 года ею заинтересовался Лондонский институт гигиенических исследований.
Директор института доктор Мартин был очень рад, когда в 1910 году к нему зашел один знакомый, толькочто возвратившийся после многих лет жизни в восточных колониальных владениях Англии. Доктор Мартин с жадностью набросился на гостя. Он подробно расспрашивал его о бери-бери. К счастью, знакомый был сведущим человеком и смог ответить на все вопросы.
Доктор Мартин знал о работах Эйкмана. И, расспрашивая гостя, он особенно интересовался пищей больных.
— Эйкман прав, — сказал он, когда гость удалился, — Бери-бери несомненно вызывается отсутствием каких-то необходимых веществ в очищенном рисе.
Внимание доктора Мартина привлекла полузабытая работа санитарного инспектора японского флота Такаки.
Он прав, но только наполовину, — решил доктор Мартин, прочтя статью Такаки о недостатке белков в рисе как причине бери-бери. —Дело не в недостатке белковых веществ в рисе. Дело в неполноценности белков риса.
Его заявление опиралось на новые открытия химии белковых веществ. Гопкинс и другие ученые выяснили, что животное вполне может обходиться без готовых белков, если его снабжать аминокислотами — стройматериалами для их изготовления. Но оказалось, что некоторые аминокислоты могут отсутствовать в пище без всякого вреда для животного, зато без других животное погибает. Ученые назвали неполноценными белковые вещества, молекулы которых не содержат все незаменимые аминокислоты.
Доктор Мартин и предположил, что в очищенном рисе находятся неполноценные белки.
В очищенном рисе нет какой-то необходимой аминокислоты, которая есть в рисовой шелухе, — решил он. — В этом секрет заболевания бери-бери при питании полированным рисом и целебного действия рисовых отрубей.
Догадка была правдоподобной, но требовала проверки. Доктор Мартин поручил это работавшему в то время в Лондоне польскому ученому Казимиру Функу.
Казимир Функ приступил к работе. Его лаборатория наполнилась мешками с рисовыми отрубями и клетками с голубями, на которых Функ производил все испытания.
Функ начал выслеживать вещество, сообщающее рисовым отрубям целебные свойства.
Он сжег часть отрубей, собрал золу и подмешал ее к пище, которую давал больным голубям. Излечения не произошло, птицы погибли. Значит не соли, входящие в состав рисовых отрубей и оставшиеся в золе, обладают целебным действием.
Функ извлек из отрубей белковые вещества и, очистив, испытал на больных голубях. По мнению доктора Мартина именно в белках отрубей скрывалась недостающая аминокислота. Но больные голуби не подтвердили его догадку. Они не выздоровели от очищенных белков рисовой шелухи. Значит, причина бери-бери не в неполноценности белковых веществ риса.
Функ залил рисовые отруби раствором серной кислоты и кипятил смесь, пока не получился однородный раствор. Он испытал раствор на голубях — больные птицы излечились. Значит, серная кислота не разрушила активное вещество.
Тогда различными химическими веществами Функ стал последовательно осаждать составные части полученной жидкости. Отделяя твердые осадки от жидкости, он порознь испытывал их действие на голубях. Он отбрасывал ту часть, которая не излечивала птиц. А оставшуюся активную часть подвергал дальнейшему разделению. Так Функ постепенно, шаг за шагом, освобождал рисовые отруби от ненужного балласта и получал все более активные продукты.
Требовалась большая настойчивость. Целебное вещество терялось в огромной массе ненужных примесей. Собственно, само оно было ничтожной примесью к неактивным составным частям отрубей. И если бы его не выдавало чудесное действие на больных птиц, не было бы никакой возможности выделить его из рисовой шелухи.
Наконец в 1911 году, Функ получил из 50 килограммов отрубей 0,4 грамма активного вещества. Одна часть на 125 000 частей рисовой шелухи! Но зато один миллиграмм полученного вещества полностью излечивал умирающего голубя.
Впрочем оказалось, что и этому веществу далеко до полной чистоты.
Полная очистка потребовала еще несколько лет.
Но и то, чего добился Функ в 1911 году, было огромным достижением.
Впервые он держал в руках почти чистое вещество, от которого зависела жизнь животных.
Впервые догадка о роли ничтожно малых примесей каких-то веществ для нормального развития животных была окончательно подтверждена.
Впервые в руках человека находилось лекарство, быстро излечивающее страшную болезнь — бери-бери.
Функ сделал химический анализ полученного продукта — определил, какие химические элементы входят в его состав. Он нашел в нем углерод, водород, кислород, азот, серу и хлор. Он не смог установить, как связаны между собой атомы этих элементов в молекуле активного вещества. Это оказалось исключительно трудной задачей, ее решение отняло у химиков почти 25 лет. Но кое-что Функ все же определил сразу.
Он установил, что в каждой молекуле активного вещества один атом азота соединен с двумя атомами водорода. Такие группы из одного азотного и двух водородных атомов входят в состав многих известных химических соединений. Химики называют их аминогруппами, а вещества, содержащие аминогруппы, аминами.
Амины — название большого семейства химических соединений. «Амин» — фамилия, которую носят все члены семейства, так же как «кислота» — фамилия членов другого семейства, «спирт» — третьего и так далее. Но, кроме фамилии, каждый член семейства должен иметь еще собственное имя, как: уксусная кислота, муравьиная кислота, лимонная кислота, древесный спирт и т.д.
Функу предстояло дать имя открытому им амину. Функ захотел особо подчеркнуть его значение для животных. Он взял латинское слово «вита», что означает «жизнь», и соединил его со словом «амин». Так получилось название «витамин», которое вскоре облетело весь мир и вошло во все языки культурных народов.
Но вскоре это имя превратилось фамилию. Это произошло, когда Функ ознакомился с работами Лунина, Эйкмана и их последователей.
Функ увидел то, что ускользало от внимания всех ученых. Он понял, что и Лунин и Эйкман, независимо друг от друга, с разных сторон пришли к одному и тому же открытию.
Лунин установил, что животным мало пищи из одних только белков, жиров, углеводов и солей, что они погибают, если к главным составным частям пищи не добавлять хотя бы немножко каких-то других веществ.
Но Лунин и его последователи не сделали из своего открытия практических выводов. Они не смогли указать, есть ли определенные болезни, происходящие от недостатка каких-либо веществ в пище.
В свою очередь, Эйкман нашел, что болезнь бери-бери возникает только из-за отсутствия в пище каких-то веществ, отличных от белков, углеводов, жиров и солей. Но изучая одну определенную болезнь, последователи Эйкмана не поняли ее особого характера. Они думали, что в рисовых отрубях содержится такое же лекарство от бери-бери, как лекарство от малярии в коре хинного дерева.
Великая заслуга Казимира Функа в том, что он соединил в 1912 году результаты обоих направлений в науке в одну стройную теорию.
Животные погибают, питаясь одними белками, солями, жирами и углеводами потому, — заявил Функ, — что в такой пище нет как раз тех веществ, которые предохраняют от бери-бери и некоторых других болезней.
Функ доказал, что Лунин открыл не просто любопытный, лишенный практического смысла факт, а общую причину болезней особого рода.
Функ доказал, что бери-бери — одна из таких болезней, а обнаруженное Эйкманом в рисовых отрубях вещество, излечивающее бери-бери, — одно из тех веществ, которых недостает в пище из чистых белков, углеводов, жиров и солей.
Функ доказал, что есть болезни, возникающие от недостатка в пище определенных веществ.
Функ думал, что все необходимые для жизни вещества, которые сам организм животного вырабатывать не умеет, а обязательно должен получать с пищей, относятся к классу аминов, и назвал их все витаминами, превратив, таким образом имя «витамин» — в фамилию.
Дальнейшее развитие науки не подтвердило его догадку. Оказалось, что большинство витаминов — не «амины». Но зато главная мысль Функа о значении для здоровья и жизни животных веществ, которые он назвал витаминами, подтвердилась блестяще. Поэтому название «витамины» распространилось так быстро и привилось так прочно, что применяется повсюду и теперь.
Открытия Лунина, Эйкмана и их последователей были теми гранитными глыбами, из которых Функ, расположив их в нужном порядке и сцементировав воедино, создал прочный фундамент для плодотворных исследований в области витаминов.
Были открыты и выделены в чистом виде витамины, предохраняющие от куриной слепоты и болезней глаз, — витамин «А», от бери-бери — витамин «В», от цынги — витамин «С», от рахита — витамин «Д» и другие.
Установлена химическая природа большинства открытых витаминов. Разработаны методы искусственного получения многих витаминов. Сделаны первые догадки о причинах чудесного действия ничтожных количеств витаминов на здоровье и жизнь животных.
Много еще в науке о витаминах неизвестного, таинственного, загадочного. Но исключительное значение витаминов привлекает столько ученых к изучению их, что завеса таинственности над витаминами уменьшается с каждым днем.
источник
В каждую эпоху истории человечества ценность знаний менялась в зависимости от того, какие культурные и религиозные ценности начинали играть ведущую роль. Информация забывалась и открывалась заново, даже в просвещенном ХХ веке некоторые изобретения делались два, три или больше раз. Отчасти дело в том, что в первой половине ХХ века еще не было средств моментальной связи, отчасти это связано с нежеланием ученых делиться своими идеями, отчасти — со сложностью исследуемого предмета. История открытия витаминов наглядно иллюстрирует последнюю ситуацию — когда разными учеными независимо друг от друга открывались вещества, обладающие различными свойствами. Иногда это оказывался один и тот же витамин. Именно поэтому некоторые из этих веществ известны под разными именами.
Открытие витаминов и изучение их свойств заняло десятилетия долгого труда и не прекращается по сей день. Но в каждом серьезном и важном деле есть мелкие случайности, забавные и грустные моменты, которые могут представлять интерес даже для неспециалистов.
Интерес к взаимосвязи между пищей человека и состоянием его здоровья возник очень давно. Наиболее изученная на данный момент древняя медицина — египетская — предполагала, что для избавления от куриной слепоты необходимо есть большое количество куриной печени. Сейчас известно, что в этом продукте содержится витамин А, который отвечает, в том числе, за сумеречное зрелище.
Неизвестно, как именно догадались до этого древние египтяне, но отрицать их заслугу не стоит. Фактически, их можно назвать первыми известными нам врачами, применявшими витамины для излечения больных. Впоследствии во всех развитых цивилизациях авторитетные врачи и ученые утверждали, что существует прямая связь между состоянием здоровья человека и его рационом.
Середину XVIII века (1747 год) можно назвать началом истории витаминов. Эпоха Великих географических открытий успешно завершилась около века назад, но дальние плавания не стали более редкими. Наоборот, увеличилось количество дальних торговых и экспедиционных рейсов.
В открытом океане, когда не существовало современных методик заморозки и сохранения продуктов и понимания того, что питаться желательно не только мясом и хлебом, людей, долгое время проводящих в открытом море, подстерегала страшная болезнь. Цинга. За двести лет она унесла больше жизней, чем все морские сражения того периода. В 1747 году врач Джеймс Линд, долгое время проведший в плавании, обнаружил зависимость между употреблением матросами кислых продуктов и вероятностью развития у них цинги. Проведя несколько экспериментов, он установил, какие продукты сильнее всего снижают риск заболеть. Однако признания в научном мире его открытие не заслужило.
Лишь в 1923 году была официальна признана зависимость цинги от наличия в организме аскорбиновой кислоты, который, как раз таки, и содержался в отобранных Линдом продуктах. Что интересно, у практиков открытие Линда получило большую распространенность. Возможно, потому что капитанам кораблей были нужны живые и дееспособные матросы на борту.
Благодаря исследованиям небезызвестного Джеймса Кука, уже в конце XVIII лаймы и лимоны (или сок из них) стали обязательной частью рациона английских моряков. Что интересно, Петр I, создавая российский флот, скопировал голландское меню, подразумевавшее обязательное употребление лимонов и апельсинов. Видимо, взаимосвязь между цитрусовыми и цингой была известна и до Линда, он же был первым, попытавшимся её официально описать.
Больше ничего интересного до конца XIX века не происходило. История открытия витаминов продолжилась с исследованиями российского ученого Н. И. Лунина. Он стал первым человеком, предположившим существование в продуктах питания каких-то неизвестных ранее веществ, содержащихся в крайне малых дозах, но необходимых для жизни.
К сожалению, его исследование было встречено с известной долей скепсиса из-за небольшой неточности в диссертации. Дело в том, что эксперимент заключался в наблюдении за двумя группами мышей. Одну из них поили натуральным молоком, вторую — смесью всех известных на тот момент компонентов молока. Эксперимент Лунина продемонстрировал развитие у второй группы болезни бери-бери. Попытки повторить его не показали разницы в здоровье групп мышей.
В чем же было дело? Лунин использовал тростниковый сахар, а другие ученые — молочный, в котором остались небольшие дозы тиамина (витамина В1). Что, собственно, и обеспечило разницу в результатах.
Следующие 49 лет ученые в сотрудничестве и независимо друг от дуга искали, какое же вещество защищает живые организмы от развития бери-бери, открывали и по-разному называли витамин С. А в 1929 году ученые Хопкинс и Эйкман получили Нобелевскую премию за открытие витаминов. К сожалению, заслуги Лунина не были признаны ни российским, ни зарубежным научными сообществами. Сейчас о заслугах этого ученого помнят только в Эстонии. В родном городе улица и переулок названы его в честь, а улица его имени продолжается улицей «Витамийни».
История открытия витамина Е началась в 1922 году. Тогда двое ученых, Герберт Эванс и Кэтрин С. Бишоп, проводили эксперименты над крысами. Группа животных, получавшая питание из животных жиров, соли и дрожжей, полностью лишилась репродуктивной функции. Восстановить ее удалось, добавив к корму масло зародышей пшеницы и салатные листья.
При попытке заменить эти продукты на рыбий жир и пшеничную муку положительный эффект пропал. Так было доказано, что в растительных маслах и зеленых частях растений есть вещество, тесно связанное с детородной функцией. В 1936 году его наконец удалось синтезировать. Несмотря на то, что уже были данные о его антиоксидантных способностях, витамин был назван токоферолом (несущий потомство с греческого языка).
История открытия витамина Д началась с исследования детского рахита. Это заболевание, вызывающее деформацию костей у новорожденных, было настоящим бедствием до первой трети ХХ века. Причем в этом случае объектами изучения выступили не крысы.
Началось все с того, что в 1914 году из рыбьего жира был выделен витамин А. Немного позднее англичанин Эдвард Мелленби обратил внимание на тот факт, что собаки, получающие в пищу рыбий жир, рахитом не болеют. Возникло естественное предположение, что ретинол и есть то вещество, благодаря которому собаки избежали заболевания.
Был проведен еще один эксперимент: в рыбьем жире нейтрализовали витамин А и включили его в рацион больных собак. И снова рахит был побежден. Из этого следовало, что в рыбьем жире есть еще какое-то вещество, которое и помогает бороться с болезнью.
В 1923 году были открыты два важных свойства кальциферола: при облучении некоторых продуктов УФ-лучами в них увеличивается количество витамина, и то, что он способен вырабатываться в коже человека под воздействием того же излучения. Из-за этой способности сейчас некоторые ученые склонны относить его к гормонам. Подробнее о том, как связаны витамин Д и солнце →
Впервые витамин был открыт в 1929 году ученым из Дании Хенриком Дамом. В ходе эксперимента по выявлению последствий исключения холестерина из корма цыплят он отметил появление у подопытных подкожных кровоизлияний. Ученый стал добавлять очищенный холестерин в корм, но это ни к чему не привело. Но в ходе исследования он обратил внимание на то, что растительные продукты и зерна злаков устранили симптомы.
Вещества, выделенные в ходе эксперимента и отвечающие за свертываемость крови, получили название «витамин К» (Koagulationsvitamin — витамины коагуляции).
Для начала стоит отметить, что все вещества, собранные под маркировкой «В», одинаково необходимы для нормальной работы организма. Если элемент, например, носит шестой номер, это не значит, что он менее важен, чем элемент, возле которого красуется единичка.
История открытия витаминов группы В полна интересных моментов.
Например, витамин В3 имеет целых четыре названия, каждое из которых было дано учеными, открывшими, как им казалось, новое вещество. Впервые оно было изучено как продукт окисления никотина различными кислотами. Так появилось название никотиновая кислота, или ниацин.
Это произошло в конце XIX века, когда о витаминах имели еще довольно смутное представление. В 20-х годах следующего века ученые заинтересовались поиском средства, помогающего справиться с пеллагрой, болезнью трех Д (диарея, дерматит, деменция). Джозеф Голдбергер, автор этой идеи, назвал вещество витамин РР.
В 1937 году группа ученых, возглавляемая Элвейджем, доказала, что предполагаемый витамин РР и ниацин — одно и то же. Так никотиновая кислота была официально признана витамином и заняла свое место в их классификации.
Витамин В6 был открыт только благодаря поискам ниацина, когда ученые последовательно удаляли из рациона лабораторных крыс все вещества, в которых могла содержаться никотиновая кислота. Но это еще не самый интересный момент.
Витамин В7 вообще открывали 4 раза и каждый раз называли по-новому.
Если кратко описывать эту интересную историю, получится следующее:
- В начале ХХ века из сваренного желтка куриного яйца выделяют новое вещество и называют его «биотин».
- В 1935 году другая группа ученых обнаруживает это вещество другим методом и называет его коферментом R.
- В 1939 году его открывают еще раз и дают название витамин Н от немецкого слова Haut (кожа). Причем открытие это было совершено случайно — в рационе лабораторных крыс появились только вареные яйца. Спустя некоторое время у зверьков начала выпадать шерсть, ухудшилось состояние кожи и мышечной ткани. После замен яиц на свежие здоровье крыс пришло в норму.
- В 1940 году исследователи поняли, что все вышеперечисленные вещества — одно и то же, и назвали его В7.
Поле такой буквально детективной истории можно сказать, что витамину В6 еще повезло. Не менее интересна и случайность, подарившая миру витамин В2.
После того, как было открыто большинство веществ, входящих в эту группу, ученые отметили, что все они по-разному реагируют на высокие температуры. Был проведен ряд исследований, в ходе которых тиамин, моментально разрушающийся при термической обработке, был отделен от витамина В2 (рибофлавина), хорошо переносящего любые температурные воздействия.
Один из редких случаев появления почти того вещества, которое искали — витамин В12. Он был открыт в процессе поисков средства от пернициозной анемии. Эта болезнь вызывает разрушение клеток желудка, ответственных за производство вещества, способного помогать в усваивании В12, или цианокобаламина.
История изучения витаминов и их открытий — важная часть истории всего человечества. Ведь многие болезни новорожденных, ранняя старость и тому подобные проблемы были если и не окончательно побеждены, то остановлены благодаря тому, что были найдены эти замечательные вещества. Возникновением у людей возможности значительно улучшить качество жизни мы обязаны ученым, упорно исследовавшим все, что могло представлять научный интерес, и таким незаметным, но таким нужным витаминам.
источник