Vitaminoloogia

Vitaminoloogia (tuletatud ladina sõnast vita – 'elu' ja kreeka sõnast logos – 'õpetus') on teadusharu, mis uurib vitamiinide keemilist ja molekulaarset struktuuri, biosünteesi, koostist, funktsioone, toimemehhanisme ning nende rolli organismi tervise hoidmisel ja säilitamisel ja rolli haiguste tekkes.

Vitaminoloogia on tihedalt seotud biotehnoloogia, toitumisteaduse, meditsiini, biokeemia, immunoloogia, farmaatsia, geneetika jpt teadusharudega.

Ajalugu

Teaduselu
Vitaminoloogid
...
Katharine Scott Bishop
W. B. Bottomley
Carl Peter Henrik Dam
Marguerite Davis
Jack Cecil Drummond
Jean Baptiste Dumas 
Walter H. Eddy
Christiaan Eijkman
Conrad Arnold Elvehjem
Hans Karl August Simon von Euler-Chelpin
Herbert McLean Evans
Douglas Van Anden Frost
Kazimierz Funk
Joseph Goldberger
Gerrit Grijns
Paul György
Walter Norman Haworth
Frederick Gowland Hopkins
Takaki Kanehiro
Paul Karrer
Richard Kuhn
Nikolai Lunin
Elmer Verner McCollum
Lafayette Benedict Mendel
George Richards Minot
William Parry Murphy
Warō Nakahara
Thomas Burr Osborne
Esmond Emerson Snell sen.
Wilhelm Stepp
E. L. Robert Stokstad
Umetarō Suzuki
Albert Imre Szent-Györgyi
Theodor Wagner-Jauregg
George Hoyt Whipple
Eugene Wildiers
Lucy Wills
Richard Martin Willstätter
Adolf Otto Reinhold Windaus
...

Publikatsioonid
Raamatud
1949. "Vitaminology:the chemistry and function of the vitamins", Walter H. Eddy 
1969. "Clinical Vitaminology", Herman Baker, Oscar Frank, ISBN 9780470045602
...

Ajakirjad
Jaapan
The Vitamin Society of Japan. The Journal of Vitaminology in Japan
 hilisem
The Vitamin Society of Japan ja The Japan Society of Nutritional and Food Science, The Journal of Nutritional Science and Vitaminology 
...

Organisatsioonid
 The Vitamin Society of Japan.
...

Õpetus
Vitaminoloogia valdkonnaga seotut õpetatakse tänapäeval eeldatavasti biokeemiaga tihedalt seotud erialade raames, näiteks arstidele, õdedele, farmakoloogidele, farmatseutidele, toitumisteadlastele jpm.

Ajalugu
1817. aastal tegi prantsuse päritolu füsioloog François Magendie ühe esimesi teadaolevaid A-vitamiini kui kasvufaktoriga seotud uuringukatseid, kus koeri toideti üksnes suhkru ja veega ning koerad haigestusid paljudesse haavanditesse.
1870. aastatel avastasid teadustöötajad, et lisaks füüsikalisele klassifikatsioonile on elusainel ka vitaalsed keemilised seosed.
1881. aastal avastas professor Gustav von Bunge õpilane Nikolai Lunin, et looduslikud toitained sisaldavad lisaks tuntud põhitoitainetele tundmatuid aineid, mis on eluks hädavajalikud (unknown substances essential to life). Ta lisas laborihiirte sünteetilisele toiduratsioonile kontsentreeritud piima ning 2 hiirt kasvasid jõudsalt ja lasti 2,5 kuud hiljem vabadusse.
1882. aastal viis Takaki Kanehiro jaapanlastest mereväelastel sisse muudatused toitumises, söögikorrad hakkasid koosnema lihast, leivast, puu- ja juurviljadest jms) ja leidis, et katsealused ei haigestunud beribeerisse.
1895/1896. aastal õnnestus Vordermannil tõestada, et beribeeri on seotud pikemaajalise nn valge (poleeritud) riisi söömisega, seda kinnitas Braddon.
1896. aastal tegi Gerrit Grijns katseid kodulindudega. Kodulinnud haigestusid polüneuriiti ehk mitmenärvipõletikku – (eksperimentaalne beribeeri). Grijns arvas, et lisades kodulindude toidule riisikliisid ja/või ube ("katjang-idjoe" (Phaseolus radiatus, liha), saab nende haigestumist ära hoida. Ta leidis, et paljud looduslikud toitained sisaldavad teatavaid kompleksseid aineid, mis kaotavad oma toime, kui neid kuumutada üle 120 °C ja milleta häirub katseloomade perifeerse närvisüsteemi metabolism (ainevahetus) ja lind haigestub.
1897. aastal avaldas Christiaan Eijkman kodulindudega tehtud katsete, mille käigus ta söötis kanadele, partidele, hanedele ja tuvidele järjekindlalt valget riisi, tulemused. Kodulinnud haigestusid polüneuriiti (eksperimentaalne beribeeri). Eijkman arvas, et riisikliide vesi-ekstrakt sisaldab mingisugust "neutraliseerivat tegurit", mis aitab ära hoida beribeerisse haigestumist, kuna lisades riisikliid kodulindude toidule nad tervenesid, selle kinnitas Grijns.
1906/1912. aastal uuris Frederick Gowland Hopkins toitainetega seotut ja leidis laboriloomade sünteetilisele toidule lisatavates looduslikes toitainetes (nt piimas) lisategureid (ingl k accessory factors ka accessory food substances), mille puudumine võib põhjustada organismidel (katsete ajal albiino rotid, kanad, sead ning vabatahtlikud ja määratud inimkatsealused) haiguslikke seisundeid.
1907. aastal ekstraheerisid ja töötlesid Eraser ja Stanton riisiterade koori kange alkoholiga ja elimineerides seejärel alkoholis lahustuvad valgud leidsid, et lisades saadud ainet toidule, on ainel raviv toime beribeerile.
1907. aastal alustas Elmer Verner McCollum uurimiskatseid vasikatega, nende söögimaterjali (sööt) vallas, lähtudes Henriquesi, Hanseni, Wilcocki ja Hopkinsi uurimustulemustest. Katsed vasikatega kestsid aastaid ja paljud katseloomad surid teadmata põhjustel. Edaspidi otsustas McCollum teha katseid rottidega. Katseid analüüsides leidis ta, et kasvufaktoriteks olid võis sisalduv munakollases sisalduvad rasvained, kuid mitte loomarasvas ega oliiviõlis sisalduvad rasvained. McCollum nimetas tol ajal "tundmatud toitumisfaktorid" rasvlahustuv A-ks (fat-soluble A).
Aastatel 1909–1910 katsetasid Thomas Burr Osborne ja Lafayette Benedict Mendel laborirottidel erinevaid toiduaineid ja avastasid kahte tüüpi lisafaktorid, milleta laborirotid ei kasva; hiljem nimetati need faktorid rasvlahustuv faktor "A" ja vesilahustuv faktor "B".
1909. aastal tegi saksa teadlane Wilhelm Stepp samuti loomkatseid, selgitamaks välja lipoididega seotud faktoreid, mis on tähtsad toitumisel.
1910. aastal valmistas jaapani teadlane Umetarō Suzuki koos kaastöötajate Odake ja Shimuraga, riisiterade koorest (rice bran) kontsentreeritud aktiivse ekstrakti oryzanini, mida ta nimetas oma uurimuses uueks mikrotoitaineks. Ta kasutas nimetatud ekstrakti (polüneuriidi ja beribueri raviks. Tema avastus jäi aga tähelepanuta, kuna valitses arusaam, et beribeeri on bakteriaalse päritoluga haiguslik seisund.
Aastatel 1910–1912 uuris Poola päritolu biokeemik Kazimierz Funk Listeri Instituudis mitmeid toiduainetes sisalduvaid faktoreid, mille puudumine toidus võib põhjustada haiguslikke seisundeid. Toetudes Christiaan Eijkmani, Frederick Gowland Hopkinsi ja teiste teadlaste uurimistulemustele ning laboratoorsete katsetele, ekstraheeris ja töötles Kazimierz Funk esmalt riisiterade koortest (riisikliist) (katseid alustas ta 380 kg riisikliidega) väikese koguse kepikujulistest osadest koosnevat kristalset ainet. Riisikliist ja hiljem ka pagaripärmist (75 kilo kuivpärmist sai ta 0,6 g kristalset ainet) eraldatud ainel oli väikestes kogustes (4–5 mg intramuskulaarselt süstituna tuvidele, nende seisund muutus paremaks juba 2–3 tunni pärast) ravitoime mitmetele haigustele. Ta avaldas nn vitamiiniteooria (1912), milles tõi fakte uue aktiivse printsiibi kohta: aine lahustub nii vees kui ka alkoholis jm; aine on dialüüsiga eraldatav ja aine kuumutamisel üle 130 °C ta hävineb. Funk konstateeris, et põhiliselt saame vitamiine taimsetest toiduainetest (suurim kontsentratsioon seemnetes, riisiteradel näiteks väliskoores), vitamiinid läbivad seemnete idanemise käigus mitmeid keemilisi protsesse ja neil on taimede kasvamisel oluline roll. Kasimir Funk võttis esimesena kasutusele termini vita-amine, kirjeldamaks keemiliselt sünteesitud ainete rühma, mis on vajalik vitamiinipuudusega seotud haiguste, mis tekivad üksnes nimetatud ainete puudumisel või pikemaajalisel ühekülgsel toitumisel ja millised ta nimetas avitaminoosideks nagu: skorbuut, eksperimentaalne skorbuut loomadel, beribeeri, eksperimentaalne beribeeri lindudel (Polyneuritis gallinarum), Barlow' sündroom (saksa k Barlowsche Krankheit), pellagra, rahhiit, osteomalaatsia jpt raviks.

Funk arvas enda poolt keemiliselt sünteesitud ained, mille esinemist looduslikes toitainetes olid esimesena tõestanud Umetarō Suzuki, Shimamura ja Odake (samuti riisikliidest), orgaanilise päritoluga amiinide klassi kuuluvateks aineteks, arvatavasti nikotiinhapped (ingl k m-Pyridin-karbonsäure), millel on elutähtsad funktsioonid ja mis võivad seotud olla hormoonide, fermentide jms.
Funk uuris ja katsetas ka teiste teadlaste pakutud hüpoteese sidrunimahlas leiduvate antiskorbuutsete ainete kohta. Tal õnnestus 400 liitrist sidrunimahlast eraldada üksnes ainete jäljed, millised ta arvas puriinide (ingl k purinen) hulka kuuluvateks:

1912. aastatel avastasid jaapanlased Umetarō Suzuki, Shimamura ja Odake Funki kirjeldatud metoodika alusel 300 g riisikliidest valmistatud vedelast ainest 1,2 g aktiivset ainet, mille nad nimetasid rohoryzanin I-ks. 
1913. aastal ekstraheeris Elmer Verner McCollum võist ja munakollasest rasvlahustuva aine, mis sarnaselt Funki eraldatud kristalse ainega on vajalik kasvuks, lisaks haigusliku seisundi – kuiva silma sündroomi ennetamisel ja raviks. Mcollum, keeldudes ainet Funki pakutud vitamiiniks nimetamast, nimetas aine "tundmatuks rasvlahustuvaks toidufaktoriks A" (ingl k unidentified dietary factor fat-soluble A).

 Viited 

Kategooria:Biokeemia
Kategooria:Vitamiinid