Βιταμίνη

Οι βιταμίνες (από τη λατινική vita δηλ. "ζωή" + αμίνη) είναι τάξη οργανικών χημικών ενώσεων, οι οποίες είναι απαραίτητες για την διατήρηση ενός ζωντανού οργανισμού, ο οποίος δεν είναι σε θέση να τις συνθέσει. Δρουν ακόμη και όταν ανευρίσκονται σε πολύ μικρές ποσότητες, ενώ δεν έχουν θερμιδική αξία. Η δράση τους έγκειται στην ρύθμιση της μεταβολικής διαδικασίας και των ενεργειακών μετατροπών που συμβαίνουν στον οργανισμό.

Ονομασία - σύμβολα

Η έννοια της βιταμίνης διατυπώθηκε πρώτη φορά από τον Ολλανδό ιατρό Κρίστιαν Άικμαν, ο οποίος τιμήθηκε με Βραβείο Νόμπελ το 1896 που ανακάλυψε ότι η ασθένεια μπέρι-μπέρι οφειλόταν στη χρήση αποφλοιωμένου ρυζιού, ενώ με το πλήρες ρύζι δεν εμφανιζόταν.
Παρουσίασε ένα πείραμα με εκχύλισμα πλήρους ρυζιού κατά της νόσου και η ιδιότητα αυτή αποδόθηκε σε μία αζωτούχο ένωση. Ο Φουνκ (Funk) πρότεινε τότε τον όρο βιταμίνη, ο οποίος υιοθετήθηκε, αλλά αποδείχθηκε ατυχής, καθώς πολλές ενώσεις της τάξης των βιταμινών δεν περιέχουν άζωτο. Οι βιταμίνες συμβολίστηκαν με γράμματα σύμφωνα με τη λειτουργία της κάθε μίας από αυτές. Στη πορεία του χρόνου τους δόθηκαν κατάλληλες ονομασίες που έχουν να κάνουν με τη χημική τους δομή. Σήμερα είναι γνωστές με ένα γράμμα του λατινικού αλφαβήτου ή με την εμπειρική τους ονομασία.

Βιολογική σημασία

Οι βιταμίνες ρυθμίζουν τις διάφορες αντιδράσεις του μεταβολισμού, ενώ άλλοι μεταβολίτες όπως τα λίπη, οι υδατάνθρακες και οι πρωτεΐνες χρησιμοποιούνται ως πρώτη ύλη αυτών των αντιδράσεων. Έλλειψη μιας βιταμίνης σταματάει τις ειδικές μεταβολικές εργασίες και μπορεί να αλλάξει τη μεταβολική ισορροπία στον οργανισμό. Οι υδατοδιαλυτές βιταμίνες συμμετέχουν στη μεταφορά ενέργειας και στο μεταβολισμό των πρωτεϊνών , των υδατανθράκων και των λιπών. Μερικές από τις λιποδιαλυτές βιταμίνες αποτελούν βασικό τμήμα των βιολογικών μεμβρανών και παίζουν σημαντικό ρόλο στη διατήρηση της λειτουργικής ακεραιότητας τους. Ορισμένες δρουν σε γενετικό επίπεδο και ελέγχουν τη σύνθεση ορισμένων ενζύμων. Παντελής ή μερική στέρηση μίας ή περισσότερων βιταμινών από τον οργανισμό προκαλεί διάφορες παθολογικές καταστάσεις (αβιταμίνωση ή υποβιταμίνωση). Σε ορισμένες περιπτώσεις παρατηρούνται διαταραχές του οργανισμού, εξαιτίας πολύ μεγάλων δόσεων βιταμινών (υπερβιταμινώσεις) που είναι αντίστοιχες με αυτές της παντελούς έλλειψης.

Βασική διάκριση βιταμινών

Οι βιταμίνες έχουν διαφορές μεταξύ τους ως προς τη δομή και τη λειτουργία τους και διακρίνονται σε τρεις βασικές κατηγορίες, στις υδατοδιαλυτές και λιποδιαλυτές, καθώς και στις αντιοξειδωτικές βιταμίνες.

Υδατοδιαλυτές βιταμίνες

Οι υδατοδιαλυτές βιταμίνες περιλαμβάνουν τη βιταμίνη C και την ομάδα των βιταμινών Β. Είναι απλά μόρια που περιέχουν υδρογόνο, οξυγόνο και άνθρακα ενώ μερικά θείο, άζωτο και κοβάλτιο. Ο βαθμός διάλυσης τους στο νερό είναι διαφορετικός και αυτή η ιδιότητα επηρεάζει την απορρόφηση τους από το έντερο και στη συνέχεια την απέκκριση τους και την αποθήκευση τους στους ιστούς του οργανισμού. Στην ελεύθερη μορφή τους οι υδατοδιαλυτές βιταμίνες είναι ανενεργές και ενεργοποιούνται όταν συνδεθούν ενζυμικά. Αφού σχηματιστεί ένα ενεργό συνένζυμο πρέπει να συνδεθεί με το κατάλληλο συστατικό πρωτεΐνης έτσι ώστε να μπορέσουν να πραγματοποιηθούν οι διάφορες αντιδράσεις.

Λιποδιαλυτές βιταμίνες

Οι λιποδιαλυτές βιταμίνες εξαρτώνται από τα διατροφικά λιπαρά για την απορρόφηση και μεταφορά τους. Κατανέμονται σε 4 ομάδες Α, D , E και Κ. Οι βιταμίνες αυτές δεν προσφέρονται όλες από τροφικές πηγές και μερικές δημιουργούνται και συντίθενται από τους οργανισμούς. 
Συνδεδεμένες με τα διατροφικά λιπαρά, απορροφώνται στον γαστρεντερικό σωλήνα. Στη συνέχεια κυκλοφορούν μέσω του λεμφικού συστήματος, ενσωματωμένες στις λιποπρωτεΐνες. Η απορρόφησή τους είναι μειωμένη σε τρόφιμα με χαμηλά λιπαρά (όπως το αποβουτυρωμένο γάλα), ακόμα και όταν έχουν υψηλή περιεκτικότητα σε λιποδιαλυτές βιταμίνες. Επειδή οι λιποδιαλυτές βιταμίνες δεν αποβάλλονται από τον οργανισμό, αλλά αποθηκεύονται στο ήπαρ και στους λιπώδεις ιστούς, μπορεί με υπερβολική λήψη συμπληρωμάτων ή κατανάλωση ενισχυμένων τροφίμων η ποσότητά τους να ανέλθει σε τοξικά επίπεδα.
Η μονάδα μέτρησης των βιταμινών Α και D είναι η Διεθνής Μονάδα (IU, international unit) και βασίζεται σε μία καθορισμένη βιολογική δραστηριότητα. Η δραστηριότητα των βιταμινών Ε και Κ εκφράζονται σε μιλιγκραμ ( χιλιοστά του γραμμαρίου, δηλαδή 1 mg = 10^(-3)g = 0.001 γραμμάρια ) όπως και στις υδατοδιαλυτές βιταμίνες .

Βιταμίνη Α

Εμπειρικές ονομασίες: Αξηροφθόλη, ρετινόλη
Η ύπαρξη της βιταμίνης αυτής αναγνωρίστηκε το 1913 και η χημική της φύση καθορίστηκε το 1933. Είναι βιταμίνη  λιποδιαλυτή και βρίσκεται σε αφθονία στα ψάρια, στα αβγά των ψαριών και κυρίως στο ηπατέλαιο τους (μουρουνέλαιο). Ακόμα βρίσκεται στο βούτυρο, στο γάλα και στο ήπαρ διαφόρων ζώων. Στα διάφορα φυτά δεν βρίσκεται αυτούσια αλλά πολλά λαχανικά και φρούτα περιέχουν διάφορα συστατικά και χρωστικές, τα καροτένια, που μετατρέπονται σε βιταμίνη Α στον οργανισμό. Μία καλή πηγή βιταμίνης Α είναι το β-καροτένιο ή προβιταμίνη Α που βρίσκεται άφθονη στο καρότο. Η βιταμίνη Α καταστρέφεται όταν βρεθεί σε φως ή εκτεθεί στον ατμοσφαιρικό αέρα ή σε υψηλές θερμοκρασίες. Οι απαιτήσεις του ανθρώπινου οργανισμού σε βιταμίνη Α είναι περίπου 4-5000 ΙU την ημέρα που θεωρούνται μικρά ποσά. Μικρότερες ποσότητες δημιουργούν υποβιταμίνωση και έχουν συνέπειες κυρίως στην όραση. Στα βρέφη και στα παιδιά έλλειψη της βιταμίνης μπορεί να προκαλέσει την ασθένεια ξηροφθαλμία. Τα μάτια γίνονται πολύ ευαίσθητα στο φως, ενώ περιορίζεται ή και σταματά η έκκριση δακρύων, που τα υγραίνουν. Τα βλέφαρα κολλούν και φουσκώνουν, ενώ προκαλούνται αλλοιώσεις και μολύνσεις στον κερατοειδή χιτώνα του οφθαλμικού βολβού. Η ασθένεια θεραπεύεται με χορήγηση της βιταμίνης και ισορροπημένης δίαιτας πλούσιας σε πρωτεΐνες. Σημάδια έλλειψης της βιταμίνης είναι επίσης διάφορες αλλοιώσεις στον βλεννογόνο του στόματος, στον φάρυγγα και στις αναπνευστικές οδούς. Μπορεί, ακόμα, να οδηγήσει σε κακό σχηματισμό των δοντιών και σε ανεπαρκή αύξηση των οστών. Η υπερβολική δόση βιταμίνης Α με ποσότητες που υπερβαίνουν τα 100.000 ΙU την ημέρα, μπορεί να έχει πολύ δυσάρεστες συνέπειες. Τα συμπτώματα αυτής της υπερβιταμίνωσης, είναι: ναυτίες, ξήρανση του δέρματος, πτώση των μαλλιών, πόνος στα οστά, υπνηλία και υπερβολική κόπωση. Φαινόμενα υπερβιταμίνωσης Α είχαν παρατηρηθεί παλαιότερα σε κατοίκους της Αρκτικής, που κατανάλωναν συκώτι πολικής αρκούδας. Επίσης, η υπερβιταμίνωση μπορεί να προέλθει από υπερβολική χρήση βιταμινούχων σκευασμάτων.

Βιταμίνη Β1

Εμπειρικές ονομασίες: Θειαμίνη, ανευρίνη
Ανήκει στο σύμπλεγμα των βιταμινών Β και είναι υδατοδιαλυτή. Η θειαμίνη αναγνωρίστηκε ως βιταμίνη το 1912 και η δομή της αποσαφηνίστηκε το 1936. Βρίσκεται σε αφθονία στους σπόρους των δημητριακών και στη μαγιά της μπύρας. Η ημερήσια απαίτηση του οργανισμού είναι 1,5 mg .
Σήμερα η αβιταμίνωση Β1 είναι δύσκολη. Μπορεί να προέλθει από κατανάλωση αποφλοιωμένου ρυζιού ή από βλάβη της εντερικής απορρόφησης εξαιτίας εντερικών παθήσεων, όπως οι χρόνιες κολίτιδες. Ακόμα ο αλκοολισμός μπορεί να οδηγήσει σε αβιταμίνωση Β1. Η έλλειψη της βιταμίνης Β1 προκαλεί την ασθένεια μπέρι-μπέρι (ελλ. πολυνευρίτις), η οποία χαρακτηρίζεται από αλλοιώσεις των νεύρων, ατονία και δυσκαμψία των μελών και, στη συνέχεια, μυϊκή ατροφία και καρδιακή ανεπάρκεια. Σε περιπτώσεις ασθένειας μπέρι-μπέρι, η θειαμίνη, όταν ληφθεί από το στόμα ή υπό μορφήν ενέσεων, έχει ως αποτέλεσμα την γρήγορη βελτίωση του οργανισμού σε λίγες μέρες.

Βιταμίνη Β2

Εμπειρική ονομασία: Ριβοφλαβίνη
Μέλος του συμπλέγματος των βιταμινών Β, υδατοδιαλυτή. Είναι κίτρινη και, χημικά, αζωτούχος οργανική ένωση. Βρίσκεται σε αφθονία στο γάλα και στο ασπράδι του αβγού. 
Η βιταμίνη Β2 λειτουργεί ως τμήμα των διαφόρων ενζυμικών συστημάτων που ασχολούνται με την οξείδωση των αμινοξέων και των υδατανθράκων. Αναγνωρίστηκε ως βιταμίνη το 1933 και η δομή της αποσαφηνίσθηκε το 1936.
Η ριβοφλαβίνη δεν δρα στην ελεύθερη μορφή της, αλλά μετά από πολύπλοκες διεργασίες που λαμβάνουν χώρα στον οργανισμό. Ένα ενήλικο άτομο χρειάζεται 1,3-1,7 mg βιταμίνης Β2 την ημέρα. Η έλλειψη της προκαλεί κοκκίνισμα και σκάσιμο των χειλιών, φλεγμονή της γλώσσας, οφθαλμικές διαταραχές καθώς και απολεπιστική φλεγμονή του δέρματος. Έλλειψη βιταμίνης Β2 μπορεί να παρουσιαστεί σε γυναίκες κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης και της γαλουχίας.

Βιταμίνη Β3

Εμπειρική ονομασία: Νιασίνη, νικοτινικό οξύ
Γνωστότερη ως βιταμίνη PP και με τις ονομασίες νικοτινικό οξύ ή νικοτιναμίδιο Υδατοδιαλυτή και μέλος του συμπλέγματος Β. Ένα ενήλικο άτομο χρειάζεται 20 mg βιταμίνης Β3 την ημέρα. Η Β3 βρίσκεται άφθονη στις τροφές ζωικής προέλευσης, λίγο στις φυτικές και απουσιάζει από ορισμένες, όπως οι πατάτες, το λάδι, τα άλευρα αραβοσίτου και σίκαλης.
Η έλλειψή της προκαλεί την ασθένεια πελλάγρα εξ ου και η ονομασία της PP (pellagra preventive = πρόληψη πελλάγρας). Η ασθένεια αυτή εκδηλώνεται με δερματίτιδες και φυσαλίδες στο σώμα, διάρροιες, ναυτίες, εμέτους και, σε βαριές περιπτώσεις, οδηγεί στο θάνατο. Αναπτύσσεται κυρίως σε περιοχές όπου η διατροφή είναι φτωχή και μονότονη όπως σε πολλές περιοχές της Αφρικής. Η αβιταμίνωση αυτής της μορφής θεραπεύεται πολύ εύκολα με χορήγηση 500 mg νιασίνης.

Βιταμίνη Β4

Μέλος του συμπλέγματος Β. Πέρα από τη δράση της ως βιταμίνη ευνοεί και το σχηματισμό των λευκοκυττάρων. Βρίσκεται άφθονη στο κρέας και στο ψάρι και η παροχή της καλύπτει μερικές παθήσεις λευκοκυτταροπενίας. Σήμερα δεν κατατάσσεται πλέον στις βιταμίνες.

Βιταμίνη Β5

Εμπειρική ονομασία: Παντοθενικό οξύ
Ανήκει στο σύμπλεγμα των βιταμινών Β, βρίσκεται σε όλους τους ιστούς και είναι αναγκαία στο μεταβολισμό των υδατανθράκων. Στον άνθρωπο δεν έχει διαπιστωθεί αβιταμίνωση παντοθενικού οξέος, γιατί παράγεται συνθετικά από τη μικροβιακή χλωρίδα του εντέρου και η διάδοσή του στις τροφές είναι πολύ μεγάλη (γι' αυτό πήρε και την ονομασία, από τη λέξη πάντοθεν).
Η ημερήσια απαίτηση του ανθρώπινου οργανισμού είναι 10 mg.

Βιταμίνη Β6

Εμπειρικές ονομασίες: Πυριδοξίνη, αδερμίνη
Θρεπτικό συστατικό απαραίτητο στα ζώα και στους μικροοργανισμούς, υδατοδιαλυτή και μέλος του συμπλέγματος Β. Απομονώθηκε ως καθαρή μορφή βιταμίνης το 1938, βρίσκεται δε σε τρεις μορφές γνωστές με τις ονομασίες πυριδοξίνη, πυριδοξαμίνη και πυριδοξάλη. Λειτουργεί στο σχηματισμό των αμινοξέων και υπεισέρχεται σε ορισμένες διαδικασίες μεταβολισμού των λιπών και των υδατανθράκων. Ανευρίσκεται στα περισσότερα φυτά και τα ζώα, γι αυτό σπάνια παρατηρείται αβιταμίνωση Β6 στον άνθρωπο.
Η έλλειψη της προκαλεί νευρολογικές διαταραχές, δερματίτιδα και γαστρεντερίτιδα.
Στα βρέφη η νευρολογική διαταραχή εκδηλώνεται με διάφορους σπασμούς και συμβαίνει όταν τρέφονται με υποκατάστατα ανθρώπινου γάλακτος. Όμως, ελέγχεται αμέσως με τη χορήγηση μικρής ποσότητας βιταμίνης.

Βιταμίνη Β12

Εμπειρική ονομασία: Κυανοκοβαλαμίνη
Η βιταμίνη αυτή εντοπίστηκε το 1948 μετά από μελέτες των χημικών Κάρλ Φόλκερς (Η.Π.Α) και Αλεξάντερ Τοντ (Αγγλία), αποτελεί κρυσταλλική ένωση και είναι μέλος του υδατοδιαλυτού συμπλέγματος Β. Είναι το μοναδικό, μέχρι σήμερα, φυσικό προϊόν που περιέχει κοβάλτιο, στο οποίο οφείλει και το ζωηρό κόκκινο χρώμα του.
Στον άνθρωπο είναι δύσκολο να παρατηρηθεί καθαρή μορφή αβιταμίνωσης Β12. Συνήθως συνοδεύεται με έλλειψη φυλλικού οξέος και άλλων παραγόντων.
Για την απορρόφησή της από το πεπτικό σύστημα είναι απαραίτητη η παρουσία ενός άλλου παράγοντα, του ενδογενούς παράγοντα. Όταν λείπει αυτός, η βιταμίνη Β12 δεν απορροφάται και έτσι εξηγείται η εμφάνιση της κακοήθους αναιμίας. Η Β12 δεν είναι ιδιαίτερα διαδεδομένη στη φύση και πηγές της είναι το συκώτι διαφόρων ζώων και οι καλλιέργειες διαφόρων μικροοργανισμών. 
Η έλλειψη της βιταμίνης Β12 μπορεί να προκληθεί ακόμα από αποκλειστική χορτοφαγία ή από ασθένειες του παχέος εντέρου όπως τα εγκολπώματα και άλλες παθήσεις του λεπτού εντέρου, που επιδρούν στην απορροφητική ικανότητά του.
Η χορήγηση Β12 αποτελεί την πιο αποτελεσματική θεραπευτική αγωγή της κακοήθους αναιμίας και άλλων παθολογικών καταστάσεων.

Βιταμίνη Ε

Εμπειρική ονομασία: Τοκοφερόλη
Η βιταμίνη Ε είναι λιποδιαλυτή οργανική ένωση. Βρίσκεται κυρίως στο έλαιο ορισμένων φυτών, όπως το σιτάρι που είναι ιδιαίτερα πλούσια πηγή.
Έχει ανακαλυφθεί ένας αριθμός ενώσεων που διαθέτουν παρόμοια λειτουργικότητα με τη βιταμίνη Ε, λέγονται τοκοφερόλες και διακρίνονται με τα γράμματα του ελληνικού αλφαβήτου α, β, γ, δ, ε, ζ και η. Η πιο σημαντική είναι η α τοκοφερόλη.
Η βιταμίνη Ε διαθέτει αντικαρκινική δράση (Ca μαστού) και ανασταλτική σε χρόνιες παθήσεις (καρδιαγγειακές παθήσεις, καταρράκτης, διαβήτης, νόσος Αλτσχάιμερ, νόσος Πάρκινσον). Η αβιταμίνωση Ε προκαλεί στείρωση, τόσο στον άνδρα όσο και στη γυναίκα, καθώς και βλάβες των ιστών, ιδιαίτερα του νευρικού και του μυϊκού. Στον άνθρωπο πραγματική αβιταμίνωση Ε είναι πολύ δύσκολο να εμφανιστεί, λόγω της διάδοσης της στα φυτά. Βιταμίνη Ε χορηγείται θεραπευτικά σε περιπτώσεις συχνών αποβολών (εξ ου και "τοκοφερόλη") καθώς και μυϊκής δυστροφίας με πολύ καλά αποτελέσματα. 
Υπάρχουν μελέτες, που απέδειξαν ότι η βιταμίνη Ε μπορεί να βοηθήσει στην παράταση της ζωής, αφού επιβραδύνει τη καταστροφή των βιολογικών μεμβρανών.
Οι ημερήσιες ανάγκες για τον άνθρωπο φαίνεται ότι είναι γύρω στα 15 mg.

Βιταμίνη F

Η βιταμίνη αυτή αποδίδεται σε ακόρεστα λιπαρά οξέα και μερικά από τα παράγωγα τους. Στον άνθρωπο δεν χρειάζεται η παρουσία αυτών των ουσιών. Η βιταμίνη F και οι ιδιότητες της δεν είναι ιδιαίτερα γνωστές. Πιστεύεται πάντως ότι ορισμένες δερματοπάθειες ελαφριάς μορφής οφείλονται στην έλλειψη αυτής της βιταμίνης.

Βιοτίνη (Βιταμίνη Η ή Β7)

Έχει καταχωρηθεί στην ομάδα των βιταμινών Β υπό την ονομασία Β7 και είναι πλέον γνωστότερη με την ονομασία βιοτίνη.
Πρόκειται για κρυσταλλική αζωτούχο οργανική ένωση διαλυτή στο νερό και την αλκοόλη αλλά αδιάλυτη στους άλλους οργανικούς διαλύτες.
Είναι από τις πιο παλιές γνωστές βιταμίνες και απομονώθηκε στην αρχή ως παράγοντας μικροβιακής αύξησης. Το 1927 ανακαλύφθηκε ότι η προσθήκη ωμού ασπραδιού σε θρεπτική δίαιτα μπορεί να προκαλέσει ασθένεια. Αυτό συμβαίνει γιατί το ασπράδι περιέχει μια πρωτεΐνη, την αβιδίνη, η οποία παρεμποδίζει την αποτελεσματική δράση της βιοτίνης. Η βιοτίνη είναι πολύ διαδεδομένη στα φυσικά προϊόντα και οι πλουσιότερες πηγές της είναι το μοσχαρίσιο συκώτι, τα φιστίκια, η σοκολάτα και τα αβγά. Οι ημερήσιες ανάγκες του οργανισμού είναι 100 mg περίπου. Η έλλειψη της από τον οργανισμό είναι αρκετά σπάνια αλλά εάν συμβεί τότε προκαλεί στον άνθρωπο δερματίτιδα, γαστρεντερίτιδα και μυϊκούς πόνους.

Βιταμίνη Κ

Εμπειρική ονομασία: Φυλλοκινόνη
Σύμπλεγμα βιταμινών γνωστό και με την ονομασία ναφθοκινόνη. Από το σύμπλεγμα αυτό γνωστές είναι η Κ1 ή φυλλοκινόνη που βρίσκεται στα φυτά και αναγνωρίστηκε το 1939, η Κ2 (μεναδιόνη), μια σχετικά ενεργός ένωση και λαμβάνεται από ψάρια που βρίσκονται σε αποσύνθεση και η Κ3 που είναι συνθετικής προέλευσης.
Η βιταμίνη Κ αποτελεί προσθετική ομάδα ενζύμου απαραίτητου για τη σύνθεση στο ήπαρ της προθρομβίνης και των παραγόντων πήξης του αίματος. Στον άνθρωπο μπορεί να υπάρξει έλλειψη μετά από λήψη διαφόρων φαρμάκων που αναστέλλουν την αύξηση των βακτηρίων που συνθέτουν τη βιταμίνη. Επίσης μπορεί να συμβεί έλλειψη της βιταμίνης από παθολογικά αίτια. Στη περίπτωση αυτή παρατηρείται διαταραχή της πηκτικότητας του αίματος και εσωτερική αιμορραγία που όμως αντιμετωπίζεται με χορήγηση βιταμίνης Κ.
Πηγές βιταμίνης Κ για τον ανθρώπινο οργανισμό είναι τα φύλλα των φυτών και η μικροβιακή χλωρίδα του εντέρου, που συνθέτει σε ικανοποιητικές ποσότητες τη βιταμίνη αυτή.