Vitamín je organická sloučenina, kterou organismus potřebuje jako živinu v malém množství.[1] Sloučenina se nazývá vitaminem, pokud ji organismus nemůže syntetizovat v dostatečném množství, a musí být získána z potravy. Tento termín je tedy podmíněn jak okolnostmi, tak konkrétním organismem. Například kyselina askorbová funguje jako vitaminu C pro některá zvířata, ale pro jiná ne, a vitaminy D a K jsou v lidské stravě vyžadovány pouze za určitých okolností.[2]
Vitamíny se třídí podle jejich biologické a chemické aktivity, nikoli podle jejich struktury. Každý „vitamin“ tak může odkazovat na několik vitamínových sloučenin, které všechny vykazují biologickou aktivitu spojenou s určitým vitamínem. Takový soubor chemických látek je seskupen pod abecedně řazeným názvem vitamínového „generického deskriptoru“, například „vitamín A“, který zahrnuje sloučeniny retinální, retinol a mnoho karotenoidů.[3] Vitamíny jsou v těle často vzájemně přeměňovány. Výraz vitamín nezahrnuje jiné základní živiny, jako jsou dietní minerály, esenciální mastné kyseliny nebo esenciální aminokyseliny, ani nezahrnuje velké množství jiných živin, které podporují zdraví, ale jinak jsou méně často vyžadovány.[4]
Až do 20. století se vitamíny získávaly výhradně prostřednictvím příjmu potravy a změny ve stravě (k nimž by například mohlo dojít během určitého vegetačního období) mohou změnit druhy a množství požitých vitamínů. Vitamíny se vyráběly jako komoditní chemikálie a po několik desetiletí byly široce dostupné jako levné pilulky[7], což umožňovalo doplnění příjmu potravy.
Retinol (jeden vitamer vitamínu A)
Staří Egypťané věděli, že krmení pacienta játry (záda, vpravo) pomůže vyléčit noční slepotu.
Hodnota konzumace určité potraviny pro udržení zdraví byla uznána dávno předtím, než byly identifikovány vitamíny. Staří Egypťané věděli, že krmení pacienta játry pomůže vyléčit noční slepotu, nemoc, o níž je nyní známo, že je způsobena nedostatkem vitamínu A.[8] Pokrok zaoceánské plavby během renesance měl za následek delší období bez přístupu k čerstvému ovoci a zelenině a učinil nemoci z nedostatku vitamínů běžnou součástí posádky lodi.
V roce 1881 ruský chirurg Nikolaj Lunin studoval účinky kurdějí na univerzitě v Tartu v dnešním Estonsku.[9] Krmil myši umělou směsí všech v té době známých samostatných složek mléka, tedy bílkovin, tuků, sacharidů a solí. Myši, které dostávaly pouze jednotlivé složky, umíraly, zatímco myši krmené mlékem se vyvíjely normálně. Dospěl k závěru, že „přírodní potravina, jako je mléko, musí proto kromě těchto známých hlavních složek obsahovat malá množství neznámých látek nezbytných pro život.“[9] Jeho závěry však byly odmítnuty jinými výzkumníky, když nebyli schopni reprodukovat jeho výsledky. Jedním z rozdílů bylo, že použil stolní cukr (sacharózu), zatímco jiní výzkumníci použili mléčný cukr (laktózu), který stále obsahoval malé množství vitamínu B.
Ve východní Asii, kde byla bílá leštěná rýže běžnou základní potravinou střední třídy, bylo beri vzniklé nedostatkem vitamínu B endemické. V roce 1884 Takaki Kanehiro, britský vystudovaný lékař japonského námořnictva, poznamenal, že beri je endemické mezi nízko postavenou posádkou, která často nejedla nic jiného než rýži, ale ne mezi posádkami západních námořnictva a důstojníky, kteří konzumovali stravu západního stylu. Kanehiro se zpočátku domníval, že hlavní příčinou beri je nedostatek bílkovin. S podporou japonského námořnictva experimentoval s posádkami dvou bitevních lodí; jedna posádka byla krmena pouze bílou rýží, zatímco druhá byla krmena stravou z masa, ryb, ječmene, rýže a fazolí. Skupina, která jedla pouze bílou rýži, zdokumentovala 161 členů posádky s beri a 25 úmrtími, zatímco druhá skupina měla pouze 14 případů beri a žádné úmrtí. To Kanehira a japonské námořnictvo přesvědčilo, že příčinou beri je strava. To se potvrdilo v roce 1897, kdy Christiaan Eijkman zjistil, že krmení kuřat neloupanou rýží místo leštěné odrůdy pomáhá zabránit beri u kuřat. Následující rok Frederick Hopkins postuloval, že některé potraviny obsahují „doplňkové faktory“ – kromě bílkovin, sacharidů, tuků a tak dále – které jsou nezbytné pro funkce lidského těla.[8] Hopkins dostal v roce 1929 spolu s Christiaanem Eijkmanem Nobelovu cenu za fyziologii nebo medicínu za objev několika vitamínů.
V roce 1910 se japonskému vědci Umetaru Suzukimu podařilo z rýžových otrub extrahovat ve vodě rozpustný komplex mikroživin a pojmenoval ho kyselina aberová. Tento objev publikoval v japonském vědeckém časopise.[10]
Když byl článek přeložen do němčiny, v překladu se neuvedlo, že se jedná o nově objevenou živinu, což tvrdil původní japonský článek, a proto jeho objev nezískal publicitu. Polský biochemik Kazimierz Funk izoloval tentýž komplex mikroživin a v roce 1912 navrhl, aby byl komplex pojmenován „Vitamin“ (portmanteau „vitálního aminu“).[11] Název se brzy stal synonymem pro Hopkinsovy „pomocné faktory“ a v době, kdy se ukázalo, že ne všechny vitaminy jsou aminy, bylo toto slovo již všudypřítomné. V roce 1920 Jack Cecil Drummond navrhl, aby se konečné „e“ vypustilo, aby se po zjištění, že vitamín C nemá aminovou složku, prohloubila zmínka o „aminu“.
Během počátku 20. století umožnilo použití deprivačních studií vědcům izolovat a identifikovat řadu vitamínů. Zpočátku se lipid z rybího tuku používal k léčení křivice u potkanů a živina rozpustná v tucích se nazývala „antirachitická A“. První „vitamínová“ bioaktivita, která kdy byla izolována a která vyléčila křivici, byla tedy zpočátku nazývána „vitamín A“, i když je to matoucí, bioaktivita této sloučeniny se dnes nazývá vitamín D.[12] To, co dnes nazýváme „vitamín A“, bylo v rybím oleji identifikováno jako samostatný faktor, který byl inaktivován ultrafialovým světlem. V roce 1931 Albert Szent-Györgyi a další výzkumník Joseph Svirbely určili, že „hexuronová kyselina“ je ve skutečnosti vitamín C a zaznamenali její antiscorbutovou aktivitu. V roce 1937 byl Szent-Györgyi za svůj objev oceněn Nobelovou cenou. V roce 1943 byli Edward Adelbert Doisy a Henrik Dam oceněni Nobelovou cenou za objev vitamínu K a jeho chemické struktury.
Vitamíny jsou klasifikovány buď jako rozpustné ve vodě, nebo rozpustné v tucích. V lidském organismu je 13 vitamínů: 4 rozpustné v tucích (A, D, E a K) a 9 rozpustné ve vodě (8 vitamínů B a vitamín C).
Ve vodě rozpustné vitamíny se snadno rozpouštějí ve vodě a obecně jsou z těla snadno vylučovány do té míry, že výdej moči je silným prediktorem spotřeby vitamínů.[13] Protože nejsou snadno skladovány, je důležitý konzistentní denní příjem.[14] Mnoho typů ve vodě rozpustných vitamínů je syntetizováno bakteriemi.[15]
Vitamíny rozpustné v tucích se vstřebávají střevním traktem za pomoci lipidů (tuků). Vzhledem k tomu, že se s větší pravděpodobností hromadí v těle, vedou s větší pravděpodobností k hypervitaminóze než vitaminy rozpustné ve vodě. Regulace vitaminů rozpustných v tucích má zvláštní význam u cystické fibrózy.[16]
Každý vitamín se obvykle používá při více reakcích, a proto má většina z nich více funkcí.[17]
Vitamíny jsou nezbytné pro normální růst a vývoj vícebuněčného organismu. Pomocí genetického plánu zděděného po svých rodičích se plod začne vyvíjet v okamžiku početí z živin, které vstřebává. Vyžaduje, aby v určitou dobu byly přítomny určité vitamíny a minerály. Tyto živiny usnadňují chemické reakce, které produkují mimo jiné kůži, kosti a svaly. Pokud je závažný nedostatek jedné nebo více těchto živin, může se u dítěte rozvinout porucha nedostatku. I drobné nedostatky mohou způsobit trvalé poškození.[30]
Většinou se vitamíny získávají potravou, ale několik se jich získává i jinými prostředky. Například mikroorganismy ve střevě – běžně známé jako „střevní flóra“ – produkují vitamín K a biotin, zatímco jedna forma vitamínu D se syntetizuje v kůži za pomoci přirozené ultrafialové vlnové délky slunečního záření. Lidé mohou některé vitamíny vyrábět z prekurzorů, které konzumují. Příkladem je vitamín A, vyráběný z beta karotenu, a niacin, z aminokyseliny tryptofan.[18]
Po dokončení růstu a vývoje zůstávají vitamíny nezbytnými živinami pro zdravou výživu buněk, tkání a orgánů, které tvoří mnohobuněčný organismus; umožňují také mnohobuněčné formě života efektivně využívat chemickou energii poskytovanou jídlem, které jí, a pomáhat zpracovávat bílkoviny, sacharidy a tuky potřebné pro dýchání.
Poruchy deficience Vitiminu
Nedostatky vitamínů jsou klasifikovány buď jako primární, nebo sekundární. Primární nedostatek nastává, když organismus nezískává dostatek vitamínu ve své potravě. Sekundární nedostatek může být způsoben základní poruchou, která zabraňuje nebo omezuje vstřebávání nebo užívání vitamínu, kvůli „faktoru životního stylu“, jako je kouření, nadměrná konzumace alkoholu nebo užívání léků, které narušují vstřebávání nebo užívání vitamínu.[27] U lidí, kteří konzumují pestrou stravu, je nepravděpodobné, že by se u nich vyvinul závažný primární nedostatek vitamínů. Naopak restriktivní strava má potenciál způsobit dlouhodobý nedostatek vitamínů, což může mít za následek často bolestivá a potenciálně smrtelná onemocnění.
Protože lidská těla neukládají většinu vitamínů, musí je lidé pravidelně konzumovat, aby se vyhnuli nedostatku. Lidské tělesné zásoby různých vitamínů se značně liší; vitamíny A, D a B12 se v lidském těle ukládají ve významném množství, zejména v játrech[27] a strava dospělého člověka může mít nedostatek vitamínů A a B12 po mnoho měsíců, než se u něj projeví nedostatek. Vitamín B3 se v lidském těle neskladuje ve významném množství, takže zásoby mohou vydržet jen několik týdnů.[19][27]
Známý nedostatek lidských vitamínů zahrnuje thiamin (beriberi), niacin (pellagra), vitamín C (kurděj) a vitamín D (křivice). Ve velké části vyspělého světa jsou takové nedostatky vzácné; je to způsobeno (1) dostatečným zásobováním potravinami; a (2) přidáváním vitamínů a minerálů do běžných potravin, často nazývaných fortifikace.[18][27]
Některé důkazy také naznačují, že existuje souvislost mezi nedostatkem vitamínů a duševními poruchami.[31]
Ve velkých dávkách mají některé vitamíny zdokumentované vedlejší účinky, které bývají při větším dávkování závažnější. Pravděpodobnost konzumace příliš velkého množství vitamínů z jídla je malá, ale předávkování vitamínovou suplementací se vyskytuje. Při dostatečně vysokých dávkách některé vitamíny způsobují vedlejší účinky, jako je nevolnost, průjem a zvracení.[19][32]
Objeví-li se nežádoucí účinky, uzdravení se často dosáhne snížením dávky. Koncentrace vitaminů, které jedinec může snášet, se značně liší a zdá se, že souvisí s věkem a zdravotním stavem.[33] Ve Spojených státech bylo v roce 2004 hlášeno předávkování všemi formami vitaminů u 62 562 jedinců (téměř 80 % těchto expozic bylo u dětí mladších 6 let), což vedlo k 53 „závažným“ následkům ohrožení života a 3 úmrtím[34];malý počet ve srovnání s 19 250 lidmi, kteří zemřeli na neúmyslnou otravu všeho druhu v USA ve stejném roce (2004).[35]
Doplňky stravy, které často obsahují vitaminy, se používají k zajištění toho, aby se denně získávalo odpovídající množství živin, pokud nelze získat optimální množství živin pestrou stravou. Vědecké důkazy podporující prospěšnost některých doplňků stravy jsou pro určité zdravotní stavy dobře zavedené, jiné však vyžadují další studium.[36] Metaanalýza z roku 2006 naznačila, že doplňky stravy s vitaminem A a E nejenže neposkytují žádné hmatatelné zdravotní přínosy pro obecně zdravé jedince, ale mohou dokonce zvýšit úmrtnost, ačkoli dvě rozsáhlé studie zahrnuté do analýzy zahrnovaly kuřáky, u nichž již bylo známo, že doplňky stravy s beta-karotenem mohou být škodlivé.[37]
Ve Spojených státech je reklama na doplňky stravy povinná obsahovat upozornění, že výrobek není určen k léčbě, diagnostice, zmírnění, prevenci nebo vyléčení nemocí a že zdravotní tvrzení nebyla vyhodnocena Úřadem pro kontrolu potravin a léčiv.[36] V některých případech mohou mít doplňky stravy nežádoucí účinky, zejména pokud jsou užívány před operací, s jinými doplňky stravy nebo léky, nebo pokud osoba, která je užívá, má určité zdravotní potíže.[36] Vitamin doplňky stravy mohou také obsahovat množství vitaminů mnohonásobně vyšší a v různých formách, než může člověk požít prostřednictvím potravin.[38]
Příjem nadměrného množství může způsobit otravu vitamíny, často v důsledku předávkování vitamínem A a vitamínem D (Nejčastější otrava multinutričními doplňkovými pilulkami nezahrnuje vitamín, ale je spíše způsobena minerálem železo). Kvůli toxicitě má většina běžných vitamínů doporučenou horní denní dávku.
Od roku 2005 dodavatelé rozlišují své produkty buď jako produkty Medical Grade nebo Pharmeceutical Grade. Obě tyto klasifikace označují produkty, které jsou vyráběny tak, aby je tělo snadno vstřebalo. Běžná výroba vitamínů není ve Spojených státech regulována podle stejných standardů jako léčivé přípravky, i když americké vitamíny, které jsou vyráběny pro konzumaci potravin lidmi nebo zvířaty, musí být vyráběny podle Food Chemicals Codex (FCC), třídy, běžně nazývané „food grade“.
Vládní regulace vitaminových doplňků
Většina zemí zařazuje doplňky stravy do zvláštní kategorie pod obecný deštník potravin, nikoli drog. To vyžaduje, aby výrobce, a nikoli vláda, odpovídal za to, že jeho produkty doplňků stravy jsou bezpečné před jejich uvedením na trh. Na rozdíl od léčivých přípravků, u nichž musí být před uvedením na trh výslovně prokázáno, že jsou bezpečné a účinné pro jejich zamýšlené použití, často neexistují ustanovení, která by „schvalovala“ doplňky stravy z hlediska bezpečnosti nebo účinnosti před tím, než se dostanou ke spotřebiteli. Také na rozdíl od léčivých přípravků nejsou výrobci a distributoři doplňků stravy obecně povinni hlásit jakákoli tvrzení o úrazech nebo nemocech, které mohou souviset s používáním jejich produktů.[39][40]
Názvy v současné a předchozí nomenklatuře
Důvodem, proč se zdá, že soubor vitamínů přeskakuje přímo z E na K, je to, že vitamíny odpovídající „písmenům“ F-J byly buď časem překlasifikovány, vyřazeny jako falešné stopy, nebo přejmenovány kvůli jejich vztahu k „vitamínu B“, který se stal „komplexem“ vitamínů.
Německy mluvící vědci, kteří izolovali a popsali vitamín K (kromě toho, že ho tak pojmenovali), tak učinili proto, že se tento vitamín úzce podílí na koagulaci krve po poranění. V té době již byla většina (ale ne všechny) písmen od F po J označena, takže použití písmene K bylo považováno za docela rozumné.
Následující tabulka uvádí chemické látky, které byly dříve klasifikovány jako vitaminy, stejně jako dřívější názvy vitaminů, které se později staly součástí B-komplexu:
vitamíny skupiny B: B1: Beriberiho/Wernickeho encefalopatie, B2: Ariboflavinóza, B3: Pellagra, B7: Nedostatek biotinu, B9: Nedostatek folátu, B12: Nedostatek vitamínu B12
další vitamíny: A: Nedostatek vitamínu A/Bitotovy skvrny, C: Scurvy, D: Rickets/Osteomalacia
minerální: Nedostatek zinku – Nedostatek železa, nedostatek hořčíku – Nedostatek chromu
Obezita – Hypervitaminóza A – Hypervitaminóza D
Aminokyseliny •
Kulturistika doplněk •
Energetický nápoj •
Energetická tyčinka •
Mastné kyseliny •
Bylinné doplňky •
Minerály •
Probiotika •
Vitamíny •
Kompletní potravinové doplňky
Retinol (vitamín A) •
B vitamíny: Thiamin (B1) •
Riboflavin (B2)•
Niacin (B3)•
Kyselina pantothenová (B5)•
Pyridoxin (B6)•
Biotin (B7)•
Kyselina listová (B9) •
Cyanokobalamin (B12) •
Kyselina askorbová (vitamín C) •
Ergokalciferol a cholecalciferol (vitamín D) •
Tokopherol (vitamín E) •
Naftochinon (vitamín K) •
Vápník •
Cholin •
Chlor •
Chrom •
Kobalt •
Měď •
Fluor •
Jod •
Železo •
Hořčík •
Mangan •
Molybden •
Fosfor •
Draslík •
Selen •
Sodík •
Síra •
Zinek •
Karnitin •
Chondroitin sulfát •
Olej z tresčích jater •
Glukonát měďnatý •
Kreatin •
Dietní vláknina •
Elementární vápník •
Rybí olej •
Kyselina listová •
Ženšen •
Glukosamin •
Glutamin •
Doplňky stravy obsahující železo •
Japonský medosavka •
Krilový olej •
Lactobacillus •
Lněný olej •
Červená kvasnicová rýže •
Královské želé •
Saw Palmetto •
Spirulina (doplněk stravy) •
Taurin•
Ostružina •
Johimbin •
Glukonát zinečnatý •
Enzyt •
Hadacol •
Nutraceutical •
Multivitamin •