Do normalnego rozwoju organizm człowieka potrzebuje, poza węglowodami, białkami, tłuszczami i składnikami mineralnymi, również niewielkich ilości swoistych substancji organicznych, zwanych witaminami. Odkrycie witamin i wyjaśnienie ich znaczenia dla żywych organizmów, wiążą się ściśle z rozwojem nauki o żywieniu. Jednym z uczonych, który w 1911 roku otrzymał po raz pierwszy bardzo czystą biologicznie mieszaninę i zaproponował dla związków tego typu nazwę witamin ( od łac. vita – życie), był Polak Kazimierz Funk . Witaminy są związkami organicznymi, niezbędnymi do prawidłowego funkcjonowania organizmu. Występują w bardzo małych ilościach w produktach spożywczych w postaci czynnej biologicznie lub w postaci związków, które organizm przekształca w witaminy. Substancje, które organizm przekształca w witaminy, nazwano prowitaminami. Obecnie, zgodnie z przyjętą na świecie nomenklaturą, stosuje się nazwy witamin związane na ogół z ich budową chemiczna, a nie kolejną literą alfabetu. Ze względu na to, ze stosuje aię oba nazewnictwa, przy każdej z witamin zostaną zamieszczone obie nazwy . Klasyczny podział witamin jest dokonany ze względu na ich rozpuszczalność. Witaminy dzielimy na rozpuszczalne w wodzie i rozpuszczalne w tłuszczu. Do witamin rozpuszczalnych w wodzie zalicza się: Witamina B1 - Tiamina - Zalecane dzienne spożycie to ok. 0,5 mg/1000 kcal dziennie. Wnosi to 1 mg dziennie, przy założeniu, że średnie spożycie pokarmu w przeliczeniu na kalorie wynosi ok. 2000 kcal. Wystarczającą ilość tiaminy powinna dostarczać zrównoważona dieta. Na niedobory tiaminy mogą cierpieć osoby, które czerpią dużo energii z cukru bądź z alkoholu. Osoby, które poszczą bądź są na diecie muszą upewnić się, że spożywają taką ilość tiaminy, która odpowiada dziennemu spożyciu 2000 kilokalorii Bogatym źródłem tiaminy jest mięso wieprzowe (szynka), a także drożdże, wątroba, pełne ziarna zbóż, orzechy, ziarno słonecznika, groch, ostrygi, płatki owsiane i kiełki pszenicy. Tiamina stanowi fragment TPP, koenzymu niezbędnego do metabolizmu energii. Od tiaminy zależy prawidłowe funkcjonowanie układu nerwowego i mięśniowego. Wynikiem długotrwałego niedoboru tiaminy może być choroba beri-beri. Choroba ta została po raz pierwszy rozpoznana na Dalekim Wschodzie, gdzie szeroko rozpowszechniony jest zwyczaj oczyszczania ryżu, polegający na usuwaniu łuski. Choroba beri-beri prowadzi do uszkodzeń systemu nerwowego i zmęczenia mięśni. Inne objawy niedoboru to nienaturalny rytm serca, niewydolność krążenia, osłabienie, problemy z poruszaniem się, zaburzenia umysłowe i paraliż. Zbyt wysokie ilości tiaminy uszkadzają system nerwowy. Wywołuje to nadwrażliwość, która prowadzi do osłabienia, bólu głowy, irytacji i bezsenności. Z kolei, przyśpieszony puls może wskazywać na zaburzenia w obrębie układu krwionośnego . Witamina B2 – Ryboflawina - Dzienne zapotrzebowanie na ryboflawinę wynosi 0,6 mg/1000 kcal dziennie. Stanowi to około 1,2 mg dziennie. Większego spożycia ryboflawiny wymagają dzieci i ciężarne kobiety, ponieważ witamina ta jest niezbędna do wzrostu. Bogatym źródłem ryboflawiny są mleko i produkty mleczne, jak ser. Z tego powodu produkty te powinny stanowić część naszej codziennej diety. Ryboflawinę zawiera większość zielonych warzyw (brokuły, szparagi i szpinak) i ziarna zbóż. Podobnie jak tiamina, ryboflawina jest koenzymem; wspomaga enzymy w uwalnianiu energii ze składników odżywczych potrzebnych organizmowi człowieka. Ryboflawina odgrywa ważną rolę w ostatnim etapie metabolizmu składników dostarczających energię. Z niedoborem ryboflawiny nie są związane żadne choroby. Niedobór ryboflawiny może wywoływać wysypki skórne, pęknięcia i zaczerwienienia w kącikach oczu i ust, a także nadwrażliwość na światło (fotofobia). Światło i napromieniowanie może zniszczyć ryboflawinę. Z tego powodu, mleko jest rzadko pakowane w przeźroczyste opakowania. Z drugiej jednak strony, ryboflawina jest termostabilna, więc gotowanie jej nie niszczy. Jest stosowana także jako dodatek do żywności i oznaczana E101. Witamina B3 – Niacyna - Zalecane dzienne spożycie niacyny wynosi 6.6 mg NE (równoważników niacyny)/1000 kcal, lub 13 mg/dzień. NE oznacza ilość niacyny zawartej w żywności, z uwzględnieniem niacyny, która może być wytworzona z jej prekursora - tryptofanu. 60 mg tryptofanu może dostarczyć 1 mg niacyny. Doskonałymi źródłami niacyny są czerwone mięso, drób i ryby, a także wzbogacane pieczywo i inne produkty zbożowe. Do najbogatszych źródeł roślinnych należą grzyby, szparagi i zielone warzywa liściowe. Obie koenzymowe formy niacyny, NAD i NADP, są niezbędne w procesach metabolizmu, przede wszystkim w metabolizmie glukozy, tłuszczu i alkoholu. Niacyna wyróżnia się wśród innych witamin B tym, że organizm potrafi ją wytworzyć z aminokwasu – tryptofanu. Niacyna korzystnie wpływa na funkcjonowanie skóry, układu nerwowego i trawiennego. Niedobór niacyny jest przyczyna choroby nazywanej pelagrą (rumieniem lombardzkim). Jej oznaki to zapalenie skóry, biegunka i otępienie. W latach 90-tych, choroba była szeroko rozpowszechniona w południowej części Stanów Zjednoczonych. Przewlekły niedobór niacyny powoduje utratę apetytu, osłabienie, zawroty głowy i zaburzenia umysłowe. Na skórze mogą pojawić się stany zapalne, głównie w miejscach wystawianych na działanie. Wysokie ilości niacyny działają na system nerwowy, na poziom lipidów i cukru we krwi, podobnie do narkotyków,. Mogą wystąpić takie objawy jak wymioty, opuchnięty język i omdlenia. Co więcej, może to mieć wpływ na prawidłowe funkcjonowanie wątroby i obniżać ciśnienia krwi. Witamina B6 - Pirydoksyna, adermina - Jako koenzym, witamina B6 odgrywają ważną rolę w metabolizmie aminokwasów. Zapotrzebowanie na tę witaminę jest proporcjonalne do spożycia białka, ponieważ białka są zbudowane z aminokwasów. Zalecane dzienne spożycie wynosi 0,16 mg/g białka. Oznacza to, że średnie niezbędne spożycie wynosi 2,0 mg/dziennie dla mężczyzn i około 1,6 mg/dziennie dla kobiet. Główne źródła witaminy B6 to czerwone mięso, ryby i drób. Inne źródła to ziemniaki, niektóre zielone warzywa i owoce o barwie różowej. Witamina B6 jest niezbędna w metabolizmie aminokwasów i kwasów tłuszczowych. Wspomaga ona syntezę zbędnych aminokwasów. Odgrywają istotną rolę w tworzeniu czerwonych krwinek. Osoby, które spożywają zbyt małe ilości witaminy B6 odczuwają osłabienie, podenerwowanie i cierpią na bezsenność. Daleko idące skutki niedoboru witaminy B6 to zaburzenia wzrostu, uszkodzenia motoryki mięśni i konwulsje. Wysokie stężenia witaminy B6 w długim okresie powodują uszkodzenia systemu nerwowego, czasem są to zmiany nieodwracalne. Objawy rozpoczynają się od drętwienia stóp, później czucie może zaniknąć w dłoniach i ustach. Dalsze objawy to trudności z poruszaniem się, zmęczenie i bóle głowy. Gdy spożycie ulega zmniejszeniu, objawy zanikają, lecz nie zawsze całkowicie . Witamina B9, Kwas foliowy ( kwas pteroiloglutaminowy ) - Dzienne zapotrzebowanie na kwas foliowy wynosi ok. 3 mg/kg masy ciała. Dla mężczyzn dzienne spożycie powinno wynosić ok. 200 mg, a dla kobiet ok. 180 mg. Większe ilości kwasu foliowego są zalecane podczas ciąży i w czasie wzrostu komórek. Niedobór może być spowodowany nie tylko zbyt niskim spożyciem, ale również zmniejszoną adsorpcją lub nietypowego zapotrzebowania metabolicznego na tą witaminę. Szczególnie podatne są osoby, które spożywają duże ilości alkoholu lub tzw. pustych kalorii innego pochodzenia. Zwiększonego przyjmowania kwasu foliowego wymagają także stany związane z podziałem komórek takie jak ciąża, nowotwory i choroby niszczące skórę jak np. odra. Najlepszym źródłem kwasu foliowego są warzywa, szczególnie o zielonych liściach. Do bogatych źródeł należy wątroba. Niską zawartość kwasu foliowego maja mięso, mleko i produkty mleczne. Kwas foliowy stanowi część dwóch koenzymów niezbędnych do syntezy nowych komórek. Niedobór kwasu foliowego może prowadzić do anemii. Stan ten można rozpoznać na podstawie dużych, niedojrzałych czerwonych krwinek, co świadczy o spowolnionej syntezie DNA. Objawy te mogą być spowodowane także niedoborem witaminy B12. Inne oznaki to np. zgaga, rozwolnienie oraz częste infekcje spowodowane obniżeniem odporności organizmu. Niedobór kwasu foliowego ma także wpływ na układ nerwowy i może prowadzić do depresji, omdleń i zmęczenia. Objawami toksyczności są rozwolnienie, bezsenność i ogólna nerwowość. Ze względu na podobieństwo do witaminy B12, wysokie stężenia kwasu foliowego mogą maskować niedobory tej witaminy. Witamina B12 - Kobalamina - Zalecane dzienne spożycie wynosi ok. 12 mikrogramów. Witamina B12 znajduje się prawie wyłącznie w mięsie i produktach pochodzenia zwierzęcego. Wegetarianie mogą uzupełniać niedobór tego związku spożywając mleko, ser i jaja, np. jedną szklankę mleka bądź jedno jajo dziennie. Z kolei, weganie powinni korzystać z innych źródeł jak np. mleko sojowe bądź drożdże hodowane w środowisku wzbogaconym w witaminę B12. Witamina B12 jest niezbędna zawsze, gdy zachodzi szybki podział komórek. Witamina B12 utrzymuje także ochronną osłonkę okrywającą włókna nerwowe i stymuluje ich naturalny wzrost. Odgrywa ważną rolę w czynnościach komórek kości i metabolizmie. Witamina B12 jest także niezbędna w uwalnianiu kwasu foliowego tak, aby mógł wspomagać wytwarzanie czerwonych krwinek. Niedobór witaminy B12 może prowadzić do anemii, co w istocie jest spowodowane niedoborem kwasu foliowego. Bez witaminy B12, kwas foliowy nie może brać udziału w wytwarzaniu nowych, czerwonych krwinek. Niedobór obydwu związków rozpoznać można na podstawie dużych, niedojrzałych czerwonych krwinek, które świadczą o spowolnionej syntezie DNA. Niedobór może być również przyczyną uszkodzenie układu nerwowego, prowadząc do zwyrodnienia nerwów peryferyjnych, a następnie do paraliżu. Może też powodować nadmierną wrażliwość skóry. Witamina B5 - Kwas pantotenowy - Zalecana dzienna dawka tej witaminy nie jest ustalona. Bezpieczna, dzienna dawka wynosi ok. 4 do 7 mg. Kwas pantotenowy występuję w większości produktów spożywczych. Dobrymi źródłami witaminy B5 są czerwone mięso, ryby, drób, ziarna zbóż i warzywa. Kwas pantotenowy, jako część koenzymu A, odgrywa ważną rolę w metabolizmie. Ten koenzym wspomaga przenoszenie cząsteczek w procesie rozkładu glukozy, kwasów tłuszczowych i metabolizmie energii. Oznaki niedoboru witaminy B5 są rzadkie, choć mogą powodować wymioty, zmęczenie i bezsenność. Zbyt wysokie spożycie kwasu pantotenowego może sporadycznie wywołać rozwolnienie i odwodnienie. Witamina H - Biotyna - Zalecane dzienne spożycie biotyny nie jest ustalone, gdyż organizm wymaga jej w bardzo małych ilościach. Bezpieczna, dzienna dawka wynosi od 30 do 100 mikrogramów. Biotyna znajduje się w wielu produktach spożywczych. Niedobory nie pojawiają się u osób, które mają urozmaiconą dietę. W porównaniu z innymi witaminami grupy B, niewiele wiadomo na temat funkcji i działania biotyny, gdyż została ona odkryta stosunkowo niedawno. Odgrywa ona ważną rolę w metabolizmie węglowodanów, tłuszczów i białek. Niedobory biotyny zdarzają się rzadko, ale mogą pojawić się w u osób hospitalizowanych, sztucznie karmionych. Objawy niedoboru to utrata apetytu, nudności, depresja, osłabienie i zmęczenie. Aby uzupełnić niedobór, osobom hospitalizowanym podaje się dodatkowe dawki biotyny. Witamina C - Zalecane dzienne spożycie witaminy C wynosi 60 mg, ale wielkość ta może się różnić w zależności od fizycznego stanu organizmu. Zapotrzebowanie organizmu na witaminę C zwiększają warunki stresowe jak np. oparzenia, infekcje, zatrucie ciężkimi metalami, palenie papierosów, ciągłe stosowanie pewnych lekarstw (w tym aspiryny lub barbituranów). Palacze wymagają ok. 100 mg witaminy C dziennie. Doskonałymi źródłami witaminy C są owoce cytrusowe. Duże ilości witaminy C zawierają brokuły, zielone warzywa liściowe, kapusta, melony, kantalupa i truskawki. Niewiele witaminy C znajduje się w mleku i mięsie. Witamina C pełni wiele funkcji. Towarzyszy wielu enzymom w specyficznych reakcjach. Działa jako przeciwutleniacz. Producenci żywności czasami dodają ją do produktów spożywczych, aby chronić pewne składniki. Witamina C jest ważna w procesie tworzenia kolagenu (włókniste, strukturalne białko). Kolagen jest niezbędny w budowie kości i zębów i zabliźniania się ran. Witamina C podwyższa odporność organizmu na infekcje i wspiera wchłanianie żelaza. Pierwszymi oznakami niedoboru witaminy C jest krwawienie dziąseł i pękanie włoskowatych naczyń krwionośnych pod skórą, powodujące miejscowe wybroczyny. Duży niedobór witaminy C wpływa na system nerwowy i mięśniowy. Może to prowadzić do zwyrodnienia mięśni i bólu, histerii i depresji. Kolejnymi oznakami są anemia, częste infekcje, szorstkość skóry oraz trudności w gojeniu się ran. Jeśli przyjmuje się duże ilości witaminy C w postaci suplementów przez długi okres czasu, organizm człowieka może się przystosować i zaczyna wydalać większe niż zwykle ilości tej witaminy. Jeśli spożycie tych środków zostanie nagle przerwane, organizm może nie przystosować się do zmiany, co może prowadzić do szkorbutu. Oznakami zatrucia witamina C są nudności, skurcze brzucha, rozwolnienie, ból głowy, zmęczenie i bezsenność. Nadmiar witaminy C może również wpływać na wyniki analiz medycznych bądź powodować nadmierne oddawanie moczu i powstawanie kamieni nerkowych . Do witamin rozpuszczalnych w tłuszczach zalicza się: Witamina A – Retinol - Trudno jest określić niezbędną ilość witaminy A niezbędną dla organizmu człowieka. Wytwarzana jest z dwóch substancji, które muszą ulec kilku przemianom w organizmie. W produktach spożywczych pochodzenia zwierzęcego, witamina A występuje w formie retinolu; a w produktach roślinnych w formie beta-karotenu, który jest mniej wydajny w procesach wytwarzania witaminy A niż retinol. Z tego powodu, zalecaną ilość witaminy A określa się jako równoważnik retinolu (RE). Wartość ta wynosi 1000 mikrogramów RE dziennie dla mężczyzn oraz 800 mikrogramów dla kobiet. Najbogatszym źródłem witaminy A w postaci b,b -karotenu są warzywa i owoce. Większość z nich jest jasno zabarwiona (aczkolwiek nie wszystkie jasno zabarwione produkty spożywcze zawierają b, b -karoten). Warzywa bogate w prowitaminę A to: marchew, bataty (słodkie ziemniaki), szpinak i kantalupy. Witaminę A zawierają również mleko, ser, masło i jaja. Witamina A jest niezbędna do prawidłowego funkcjonowania rogówki oraz komórek nabłonka, a poprzez to wzroku. Korzystnie wpływa na wzrost i odtwarzanie kości i zębów. Pełni także ważną rolę w syntezie hormonów oraz ich regulacji oraz ma właściwości przeciwnowotworowe. Niedobór witaminy A może mieć poważne konsekwencje. Pojawia się zwykle przy jednoczesnym niedoborze białka i cynku. Organizm człowieka może maksymalnie zmagazynować roczny zapas witaminy A. Oznacza to, że objawy niedoboru nie są widoczne natychmiast po zaprzestaniu spożycia tej witaminy. Niemniej, jeśli pojawią się po długim okresie jej nie przyjmowania, mogą być bardzo poważne. Pierwszym objawem niedoboru jest często ślepota zmierzchowa. Jeśli niedobór ten utrzymuje się dłuższy czas, może spowodować uszkodzenia rogówki i doprowadzić do ślepoty. Może także hamować wzrost kości, powodować zmiany w ich kształcie oraz przyczyniać się do ich łamliwości, a także przyśpieszać próchnicę zębów oraz zanik komórek tworzących zębinę. Anemia jest także skutkiem niedoboru witaminy A. Ponadto, niedobór witaminy A ma wpływ na układ nerwowy i mięśniowy i może wywołać paraliż. Witamina A jest toksyczna wtedy, gdy nie jest wiązana przez specyficzne białka i w postaci wolnej może oddziaływać na komórki. Nie zdarza się to, gdy źródłem witaminy A jest naturalna żywność, a może występować wtedy, gdy stosuje się suplementy. Objawy to nudności, wymioty, ból brzucha, biegunka i utrata wagi. Nadmierne przyjmowanie witaminy A może także wpływać na układ nerwowy i mięśniowy, co prowadzi do utraty apetytu, drażliwości, znużenia, bezsenności, niepokoju, bólu głowy i słabości mięśni . Witamina D – Kalciferol - Witamina D posiada charakterystyczną cechę, która odróżnia ją od innych witamin: może być wytwarzana przez światło słoneczne. Oznacza to, że przy regularnym wystawianiu się na działanie światła słonecznego, nie jest konieczne jej przyjmowania w innej formie. Zalecane, dzienne spożycie witaminy D wynosi 5 mikrogramów. Pomimo, że ilość wytworzonej witaminy D wzrasta ze wzrostem czasu działania słońca na organizm człowieka, jej poziom nigdy nie osiągnie poziomu toksycznego. Bogate źródła witaminy D to jaja, wątroba oraz ryby, a także wzbogacane mleko i margaryna. Witamina D ma wpływ na mineralizację kości poprzez zwiększanie adsorpcji wapnia i fosforu z przewodu pokarmowego. Powoduje to zwiększenie zawartości tych pierwiastków we krwi, poprzez uwalnianie ich z kości, a także stymuluje ich zatrzymywanie w nerkach. Niedobór witaminy D powoduje te same skutki, co niedobór wapnia. Kości nie ulegają normalnemu zwapnieniu. Mogą stać się tak słabe, że uginają się pod masą ciała. Brak witaminy D może powodować zniekształcenia i bóle kończyn, kręgosłupa, klatki piersiowej oraz miednicy. Może zniszczyć układ nerwowy lub mięśniowy, wywołując kurczę mięśni. Nadmiar witaminy D powoduje wysokie stężenia wapnia we krwi. Wapń może tworzyć kamienie nerkowe. Wysokie stężenie wapnia we krwi może również doprowadzić do zwapnienia naczyń krwionośnych, co jest szczególnie groźne dla tętnic wieńcowych i płucnych. Inne objawy toksyczności witaminy D to utrata apetytu, bóle głowy, słabości, znużenie, nadmierne pragnienie, drażliwość i apatia . Witamina E - Tokoferol - Zalecane dzienne spożycie witaminy E wynosi 10 mg dla mężczyzn oraz 8 mg dla kobiet. Bardzo bogate w witaminę E są oleje roślinne wykorzystywane do produkcji margaryn, sosów sałatkowych czy tłuszczy cukierniczych. Wyjątkowo duże ilości tej witaminy zawiera olej sojowy oraz olej z kiełków pszenicy. Drugie miejsce zajmują olej kukurydziany i słonecznikowy. Łyżka stołowa któregokolwiek z wymienionych olejów zawiera ponad połowę zalecanej dziennej dawki. Niewielkie ilości witaminy E zawierają tłuszcze zwierzęce takie jak masło czy mleko. Ponieważ witamina ta ulega zniszczeniu pod wpływem ciepła, najlepszym jej źródłem jest żywność niepoddana obróbce cieplnej. Podobnie jak witamina C, witamina E jest przeciwutleniaczem. Pomaga w stabilizacji błon komórkowych, reguluje reakcje utleniania i chroni witaminę A. Jako przeciwutleniacz, witamina E w największym stopniu oddziaływane na komórki jak również na czerwone i białe krwinki przepływające w obrębie płuc. Gdy poziom witaminy E we krwi jest zbyt niski, czerwone krwinki mogą pękać. Stan ten nazywa się hemolizą krwinek i leczony jest za pomocą witaminy E. Niedobory witaminy E mogą powodować uszkodzenia układu nerwowego i mięśniowego, a poprzez to osłabienie, trudności w poruszaniu się oraz bóle łydek. Toksyczności może być wywołana przez przyjmowanie suplementów witaminy E w zbyt dużych ilościach. Nie występuje to jednak tak często jak w przypadku nadmiaru witamin A i D. Najczęstsze objawy to osłabienie, zawroty i ból głowy, znużenie i zaburzenia wzroku.

Witamina K – Filochinon - Znaczna część niezbędnej dla organizmu witaminy K jest syntetyzowana w przewodzie pokarmowym przez specjalne grupy bakterii. Cennym źródłem witaminy K jest wątroba, warzywa kapustne i mleko. W przewodzie pokarmowym człowieka występują bakterie, zdolne do syntezy witaminy K, która jest potem częściowo magazynowana w wątrobie. Organizm wymaga więc dodatkowego źródła tej witaminy w codziennej diecie. Witamina K jest niezbędna w procesach syntezy niektórych białek odpowiedzialnych za krzepnięcie krwi. Jest również potrzebna do prawidłowej budowy kości. Brak witaminy K powoduje zaburzenia krzepliwości krwi i może spowodować hemofilię. Niemniej, niedobory witaminy K zdążają się bardzo rzadko i występują częściej u niemowląt. Dzieje się tak, dlatego, ponieważ w przewodzie pokarmowym niemowląt nie występują jeszcze bakterie syntetyzujące witaminę K, a mleko matki zawiera jedynie niewielkie ilości tej witaminy. Z tego powodu, niemowlętom podaje się odpowiednią dawkę witaminy K zaraz po urodzeniu. Witamina K może wykazywać właściwości toksyczne tylko u osób przyjmujących ją w formie rozpuszczalnych w wodzie suplementów. Objawy to hemoliza czerwonych krwinek, żółtaczka oraz uszkodzenia mózgu.

Literatura:

1. Flis K, Konaszewska W , Podstawy żywienia człowieka, WSiP Warszawa 1997.
2. Kunachowicz H, Czarnowska-Misztal E, Turlejska H, Zasady żywienia człowieka, WSiP, Warszawa 2007.