Витамины: начало пути. Научно-популярный журнал для юношества «Страна знаний» №6, 2018

Пища – источник энергии и необходимых компонентов, являющихся «строительным материалом» любого живого организма. На протяжении всего существования человечества сформировалась система взглядов на связь между питанием и здоровьем, а порой – и жизнью людей, которая со временем стала частью науки «биохимии».

К середине XIX века учёным были известны основные соединения, которые составляли энергетическую ценность продуктов питания. Это – белки (протеины), жиры и углеводы. Их окисление с последующим расщеплением на составные компоненты и конечные продукты в организме давало нужную энергию и те «кирпичики», из которых строились новые биомолекулы.

Но, тем не менее, вместе с развитием человеческой цивилизации учёные и врачи накопили большой опыт и знания о возникновении болезней, связанных не с количеством пищи, а с её качеством! Такие болезни, как пеллагра, куриная слепота, рахит, цинга и бери-бери известны много веков и были связаны со специфическим питанием населения определённых регионов Земного шара, а также групп людей, находящихся в ограниченных условиях (мореплавание, осадные войны, тюремные заключения).

Надо сказать, что врачи научились лечить эти болезни раньше, чем учёные установили их причину. Лечение заключалось в простом изменении рациона питания.

Френсис Глиссон
Френсис Глиссон (1597–1677)

В 1645 году врач Даниэль Уистлер (1619–1684) впервые описал симптомы заболевания рахитом, и определил их как «синдром из созданных признаков, соединённых в одно патогномоничное целое». А детально патология заболевания была описана английским ортопедом Френсисом Глиссоном (1597–1677) в 1650 г.

Определение болезни в 1847 г. дал профессор Степан Фомич Хотовицкий (1796–1885) как распухание и размягчение костной ткани у детей раннего (до 1,5 лет) возраста с последующим искривлением костей. Заболевание наиболее распространено в Англии и других странах с высокой влажностью и малым количеством солнечных дней.

В 1909 г. русский врач И.А. Шабад в течение 2 месяцев вылечил больного рахитом ребёнка с помощью рыбьего жира. А 1919 г. Эдвард Мелланби (1884–1955) впервые в эксперименте доказал, что тресковый жир действует как антирахитическое средство.

В Испании, Италии, Франции, Австро-Венгрии и юге Северной Америки бедное население, питавшееся в основном кукурузой, массово страдало заболеванием, которое в 1735 году впервые описал испанский врач Гаспар Казаль.

А в 1771 году итальянский врач из Милана Франческо Фраполи дал этой болезни название пеллаграитал. «шершавая (грубая) кожа»). Основными симптомами заболевания являются дерматит (покраснение кожи, её шелушение, огрубение и растрескивание, в связи с чем заболевание и получило название «шершавая кожа»), диарея (расстройство желудка), деменция (нарушение когнитивных способностей, или слабоумие).

Френсис Глиссон
Ізраиль Абрамович Шабад ( 1870-1917). Женский медицинский институт СПб, занятия по педиатрии

Болезнь в классической медицине носит название «болезнь трёх Д», и в те времена, когда бывали вспышки и эпидемии пеллагры в указанных регионах, она очень часто заканчивалась смертельным исходом. По этой причине в англоязычной медицине пеллагра известна как «болезнь четырёх Д» (к трём основным симптомам добавляют ещё «death» – «смерть»).

В 1916 году американский профессор Джозеф Гольдбергер (1874–1929) впервые предположил, что пеллагра вызывается дефектом питания и опроверг её инфекционное происхождение. Неизвестное вещество, дефицит которого вызывает это заболевание, Дж. Гольдбергер назвал РР-фактором (pellagra prevention factor), но болезнь оставалась неизлечимой вплоть до 1937 года, когда, наконец, в США это соединение выделили из некоторых продуктов животного происхождения, а затем и синтезировали.

Джеймс Кук (1728–1779)
Джеймс Кук (1728–1779)
Джеймс Линд (1716–1794)
Джеймс Линд (1716–1794)
Джозеф Гольдбергер (1874–1929)
Джозеф Гольдбергер (1874–1929)

Жан Жуанвиль (1223–1317), французский средневековый историк, впервые подробно описал проявления цинги среди участников Восьмого крестового похода в 1270 году под командованием Людовика IX. Болезнь сопровождалась истончением стенок кровеносных сосудов, кровоточивостью слизистой оболочки десён, выпадением зубов, физическим истощением и, нередко, летальным исходом.

Зимой 1535–1536 года на вынужденной стоянке на территории нынешней Канады команда землепроходца Жака Картье (1491–1557) массово заболела цингой вместе с местными индейцами. Из 110 человек команды только 10 чувствовали себя более-менее здоровыми, 25 человек погибли. Экспедицию от полной гибели спасли сами индейцы, которые умели справляться с болезнью отваром из смеси, приготовленной из дерева, известного как аннедда (вероятно, туя западная). Целебное питьё позволило французам пережить зиму.

А в середине XVIII века шотландский морской врач Джеймс Линд (1716–1794) смог найти лекарство от коварной цинги – свежие лимоны и апельсины, о чём сообщил в своей статье «Трактат о цинге» в 1753 году. И знаменитый английский путешественник-исследователь Джеймс Кук (1728–1779) в своём плавании по Тихому океану в 1772–1775 гг. спас команду от этой болезни по методу Линда.

Гиппократ
Гиппократ
(ок. 460–377 гг. до н. э.)

В странах Африки, расположенных южнее Сахары, а также в Южной Азии очень распространено заболевание куриная слепота (потеря зрения в тёмное время суток). Им страдает местное население, особенно, дети и беременные женщины на поздних сроках. В некоторых деревнях болезнь в последнем триместре беременности считают даже нормой! С куриной слепотой очень хорошо были знакомы и моряки, переболевшие цингой во время длительных морских путешествий.

Заболевание начинается с сухости глаз, затем человек теряет способность видеть предметы в темноте, и если не предпринимать никаких мер, то со временем роговица теряет слизистую оболочку, из-за чего грубеет и высыхает, на ней появляются роговичные язвы. В тяжёлых случаях роговица целиком мутнеет, разрушается глазное яблоко, и наступает полная слепота.

Но ещё древние египтяне знали, что сырая печень лечит куриную слепоту. И древнегреческий врач Гиппократ (ок. 460–377 рр. до н. э.) успешно лечил этот недуг именно назначением сырой печени своим пациентам, а к концу XIX века учёные выяснили, что от болезни помогает рыбий жир.

Как для европейских мореплавателей и первопроходцев настоящим врагом и одной из главных причин смертности на протяжении многих веков была цинга, так для азиатских моряков таким ужасом была болезнь бери-бери. Первым симптомы этого заболевания описал в 1814 году британский военный хирург Дж. Ридли, который служил в одном из гарнизонов на острове Цейлон (ныне – Шри-Ланка). Ридли столкнулся со странным недугом, которым страдали военнослужащие.

Болезнь сопровождалась прогрессирующей физической слабостью, отёком и параличом конечностей и дыхательных путей, а потому нередко заканчивалась летальным исходом. Врач тщетно пытался определить причину недуга. Спасая своих пациентов, Ридли и сам заболел.

Придя в ужас от грозившей ему опасности, Ридли приказал слугам доставить его на военную базу, которая находилась в 100 милях от гарнизона. Больного врача, с трудом преодолевшего путь, поместили в госпиталь, где он в подробностях описал симптомы и течение болезни местным врачам. Перевод в другой гарнизон спас Ридли от смерти, хотя до конца жизни он так и не излечился полностью.

Николай Иванович Лунин
Николай Иванович Лунин
(1854–1937)

В 1882 году главным санитарным инспектором японского флота был назначен Канехиро Такаки. Он был обеспокоен массовой заболеваемостью бери-бери среди моряков, а также их высокой смертностью от этой болезни. И тогда К. Такаки распорядился добавить в рацион военнослужащих флота, состоявший на тот момент из морской рыбы и очищенного риса, свежие мясо, овощи и молоко, посчитав, что причиной болезни может быть недостаток как белков животного происхождения, так и свежих овощей в пище. Это предотвратило масштабы заболевания бери-бери на японском флоте.

Чуть раньше, в 1880 году, российский врач и биохимик Николай Иванович Лунин (1854–1937) из университета г. Дерпт (ныне – Тарту, Эстония) в опытах на мышах обнаружил наличие в пище нужных, незаменимых, но неизвестных веществ помимо белков, жиров, углеводов и минеральных солей.

Одну группу животных кормили искусственным молоком, состоящим из казеина (молочного белка), жира, молочного сахара и минеральных солей, после чего мыши переставали расти, теряли вес и гибли, а вторую группу животных кормили натуральным молоком, и, как вы догадываетесь, именно эти мыши были веселы и здоровы.

Несмотря на то, что заявление Лунина встретили подозрительно и несерьёзно (впрочем, как это обычно бывает со всеми открытиями, опережающими своё время), можно считать именно 1880 год первым шагом в открытии новых биологически активных веществ, названных впоследствии витаминами!

Именно об истории их открытия и формировании новой науки, витаминологии, пойдёт далее речь.

Кстати сказать, опыты Н.И.Лунина спустя некоторое время в разных странах повторят другие учёные, а некоторые из них впоследствии получат признание и Нобелевскую премию в области медицины и физиологии за вклад в открытие и изучение витаминов. Но об этом мы расскажем чуть позже.

А пока, у нас первая остановка: разгадка причины болезни бери-бери, которая привела к открытию первого из витаминов – тиамина (витамин В1), открытию, в которое внесли свой вклад несколько учёных.

Итак, приступаем!

А начнём уже в следующем номере.

Р.П. Виноградова, доктор биологических наук, профессор,
О.А. Гудкова, ведущий инженер отдела регуляции обмена веществ,
Институт биохимии им. А.В. Палладина НАН Украины, г. Киев.