Vitamiinit ovateliön pienessä määrin tarvitsemiaravinteita, joita eliö ei itse pysty tuottamaan lainkaan tai riittävästi. Ne on siten saatava ravinnosta. Ne ovatorgaanisia yhdisteitä. Tämä erottaa ne epäorgaanisistahiven- jakivennäisaineista. Toisin kuin joitain muita orgaanisia ravinteita, vitamiineja ei voi korvata muilla aineilla ja ne suorittavat eliöissä vain tiettyjä toimintoja, eikä niitä käytetä eliön rakenneosina tai hajotetaravintoenergiaksi. Jotkin aineet luetaan vitamiineiksi, vaikka eliö tuottaa niitä tietyissä oloissa. EsimerkiksiD-vitamiineja pidetään vitamiineina ihmisille ja monille muille eläimille, vaikka eläimet yleensä tuottavat niitä tarpeeksi altistuessaan säännöllisestiauringon säteilylle tai muulleultraviolettisäteilylle. Eri eliölajit voivat vaatia eri vitamiineja. Ihmiset eivät esimerkiksi tuotaC-vitamiinia, kun taas monet muut sitä vaativat eläimet tuottavat sitä tarpeeksi muista ravinteista, eikä se ole vitamiini näille eläimille.[1]
Vitamiinit jaetaan usein rasvaliukoisiin ja vesiliukoisiin vitamiineihin. Ihmisen vaatimia rasvaliukoisia vitamiineja ovatA-, D-,E- jaK-vitamiinit. Vesiliukoisia ovat C- jaB-vitamiinit. Jälkimmäisiä on 8:B1-,B2-,B3-,B5-,B6-,B7-,B9- jaB12-vitamiinit. Nämä 13 vitamiiniryhmää ovat kaikki ihmisen vaatimat vitamiinit.[2] Yhteen ryhmään kuuluvia vitamiineja voi olla monia. Esimerkiksi D-vitamiineja on luonnossa muutamia ja keinotekoisia D-vitamiineja tunnetaan yli 2 000.[3] Moninaisuuden takia on myös "vesiliukoisia" vitamiineja, joista osa onkin rasvaliukoisia. Esimerkiksi B1-vitamiineihin kuuluvaallitiamiini on liukoinen rasvoihin.[4] Taas B2-vitamiineihin kuuluvariboflaviini ei liukene rasvaliukoisiin aineisiin, muttei liukene hyvin veteenkään.Emäksiseen veteen se liukenee hyvin, mutta hajoaa siinä.[5]
Kunkin vitamiinin toiminnot ovat vitamiinikohtaisia. Ihmisillä monet niistä, kuten C- ja B1-vitamiinit (tiamiini), toimivatentsyymireaktioiden "apumolekyyleinä" elikofaktoreina. Osa taas onhapettumisenestoaineina, joista esimerkkejä ovat C- ja E-vitamiinit. Osa onhormoneita, kuten A- ja D-vitamiinit. Eräs A-vitamiini toimii myösnäköaistin valoa aistivana kofaktorina.[1]
Tiettyjä vitamiineja on paljon vain joissain ruuissa. Esimerkiksi C-vitamiinia on paljon useissakasviksissa,hedelmissä jajuureksissa. Sitä ei käytännössä ole ihmiselle tarpeeksi lihoissa,maitotuotteissa tai useimmissaviljoissa. Poikkeuksena ovat joidenkin eläintenmaksat jamunuaiset, joissa sitä on lähes yhtä paljon kuin joissain kasviksissa.[6] B12-vitamiineja taas ei ole käytännössä lainkaan kasviksissa tai muissa kasviperäisissä ruuissa.[7]
Liian pieni vitamiinien saanti aiheuttaa eri puutostauteja. Osa puutoksista on ihmisillä maailmanlaajuisesti verrattain yleisiä, kuten A-vitamiinipuutos, joka on pitkälle edetessään oireiltaan vakava ja B12-vitamiinin puutos, johon saattaa jopa kuolla.[8][1][9]
On myös vitamiineja, kuten B5-vitamiini, joiden puutosta ei ilmene ihmisillä käytännössä lainkaan[10].
Jotkin vitamiinit ovat liikaa saatuna myös vaarallisia. Käytännössä vaarallisia ovat A-vitamiinitoimintoisetretinoidit, D-vitamiinit,nikotiinihappo (kuuluu B3-vitamiineihin) ja B6-vitamiinit.[11]
Sananvitamiini loiKazimierz Funk 1912. Siinä yhdistyyvita (lat. elämä) jaamiini. Funkin todettuatiamiinin (B1-vitamiini) olevan amiini, hän päätteli virheellisesti kaikkien vitamiinien olevan amiineja. Vaikka nykyään tiedetään, että näin ei ole, nimi on säilynyt.[12]
Vitamiinien nykyisten kirjainsymbolien käyttö ja jako rasva- ja vesiliukoisiin vitamiineihin alkoi 1916. Tähän mennessä oli löytynyt suurella varmuudella kaksi vitamiinia.Elmer McCollumin kanssa 1916 julkaistussa tutkimuksessaCornelia kennedy nimesi aineista ensin löydetyn rasvaliukoiseksi A:ksi ja myöhemmin löydetyn vesiliukoiseksi B:ksi. Nykyään nämä tunnetaan vastaavastiA-vitamiineina ja B1-vitamiineihin kuuluvana tiamiinina. Kennedy ja McCollum eivät tosin käyttäneet julkaisussa nimiä "A-vitamiini" tai "B-vitamiini", sillä he pitivät elintärkeyteen viittaavaa sanaa "vitamiini" aineille liian suuren arvon antavana nimenä.[13][14]
Vitamiineja alkoi löytymään useita. Siksi 1920Jack Cecil Drummond ehdotti, ettei vitamiineja nimettäisi niiden liukoisuuden mukaan, vaan aakkosin, eli A, B, C jne., kunnes tietty vitamiini tunnettaisiin kyllin hyvin, jotta se voitaisiin nimetä rakenteen mukaan.[15][16] Esimerkiksi 1932Robert Runnels Williams selvitti tiamiinin rakenteen osittain: se onrikkiä (kreikaksithios) sisältävä amiini, joten hän ehdotti sille nimeätiamiini.[17][1] 1927 mennessä eri tutkimuksissa erotellun B-vitamiinin (tiamiinin) havaittiinkin sisältävän vähintään kaksi eri ainetta, joista toinen (tiamiini) estiberiberiin ja toinen (niasiini)pellagraan sairastumista. Siksi 1927British Committee on Accessory Food Factors suositteli beriberin estäjälle nimeä B1 ja pellagran estäjälle nimeä B2. Pian B2:n tunnistettiin koostuvan vieläkin useammasta osasta.Riboflaviini tosin tunnistettiin tästä "B2-kompleksista" ensimmäiseksi, joten sitä alettiin kutsumaan B2-vitamiiniksi.[18] Niasiinia taas kutsutaan nyt usein B3-vitamiiniksi.[19]
Mm. parantuvahämäräsokeus, lopulta silmien tulehtuminen, hajoaminen ja pysyvä sokeus. Puutos tappaa.[21]
Vaarallinen, mutta usein täysin parantuvaA-hypervitaminoosi retinoideja käytettäessä. Vaaraton ja väliaikainenkarotenemia karotenoideja käytettäessä.[21]
Nikotiinihappo aiheuttaa mm. punastumista, kutinaa ja oksentelua. Pitkäaikainen liikakäyttö altistaa maksavauriolle. Nikotiiniamidi on lähes vaaraton.[27]
Ravintopuutos on yleinen vastasyntyneillä. Se on harvinainen aikuisilla ja johtuu esim.varfariinin kaltaistenantikoagulanttien yliannostuksesta. Pääoire on veren hyytymisen hidastuminen ja mm. sisäelinten verenvuodot.[34]
a: keskimääräinen suositus 6–65-vuotiaalle, jos hänen energiatarpeensa on 2 000kilokaloria per vuorokausi. Suomenvaltion ravitsemusneuvottelukunta ei ole määrittänyt kaikille vitamiineille sitä, että missä muodossa tiettyä vitamiinia tulisi saada ilmoitetunmassan (mg/µg) verran. Monet vitamiinit ovat ryhmä muutamia tai jopa tuhansia aineita, joilla on samat vitamiinitoiminnot, mutta eri massat. Samaan vitamiiniryhmään lukeutuvien aineiden keskinäiset vitamiinitehot voivat olla myös keskenään erilaiset.
b: katso yllä olevan "a"-kohdan huomiot massasta ja vitamiinitehosta.
Useat vitamiinit löydettiin siten, että ensin niiden ehdotettiin olevan olemassa. Sitten kukin eristettiin jostakin luonnontuotteesta, niiden rakenteet selvitettiin ja lopuksi kukin vitamiini syntetisoitiin. Poikkeuksena onnikotiinihappo (B3), jonka rakenne ja synteesi selvitettiin kauan ennen kuin sen tiedettiin olevan vitamiini.
Alla olevan taulukon "ehdotettiin olevan olemassa" -kohta merkitsee ajankohtaa, jolloin vitamiinin ehdotettiin olevan olemassa nimenomaan vitamiinina tai jonain muuna ravinteena. Eri ruokien on silti huomattu parantavan tiettyjä vitamiinien puutostiloja jo usein ennen näitä ajankohtia. Tällaisten ruokien ei kuitenkaan ennen taulukon ajankohtia tunnistettu olevan nykykäsityksen mukaisia ravinteita. EsimerkiksiJames Lind osoitti jo 1747 kokeellisesti sitruunoiden parantavan C-vitamiinipuutteen aiheuttamankeripukin. Hän ei kuitenkaan ymmärtänyt sitruunoiden sisältävän jotakin ravinnetta tai ravinteita, vaan selitti keripukin ja sitruunoiden välistä yhteyttä toisella tapaa.[35] Taulukossa on vuosilukujen lisäksi kunkin löydön tehneen tutkijan tai tutkijoiden nimet. Joissain kohdissa on myös mainittu vitamiinitoimintoinen aine, joka on esimerkiksi eristetty.
Alla on muun muassa vitamiinitutkimuksen varhaisvaiheissa käytettyjä nimiä nykyisille vitamiineille ja aineille, joita ei enää pidetä vitamiineina.[68]
Kananpoikienanemiaa estävä tekijä, jonka nykyään tiedetään olleen foolihappo.
U-tekijä
Kananpoikien anemiaa estävä tekijä, jonka nykyään tiedetään olleen foolihappo.
Suodostekijä (eng.filtrate-factor)
Aine, jonka tiedetään nykyään olleenniasiini. Aine estää koirien mustakielielitautia elipellagraa. Nimeä on käytetty myös kananpoikien ihottumaa estävästä aineesta, jonka tiedetään nykyään olleenpantoteenihappo.
Hepatoflaviini
Maksasta eristetty aine, jonka tiedetään nykyään olleenriboflaviini.
Laktoflaviini
Herasta eristetty aine, jonka tiedetään nykyään olleen riboflaviini.
Ovoflaviini
Kananmunan valkuaisista eristetty aine, jonka tiedetään nykyään olleen riboflaviini.
Muut flaviinit
Aineita, joiden tiedetään nykyään olleen riboflaviinia. Nykyään nimeä "flaviini" käytetään kemiassa tietyistä isoalloksatsiinin johdannaisista.
Synonyymi riboflaviinille ja saman vitamiinitoiminnon omaaville aineille. Nimeä on käytetty myös lämmitystä kestävästä ja hiivan kasvua tehostavasta tekijästä, joka paljastui riboflaviinin,pyridoksiinin janikotiinihapon seokseksi.
B4-vitamiini
Rottien ja kanojen lihasheikkoutta estävä aine, joka oli todennäköisestiglysiinin, riboflaviinin ja pyridoksiinin seos.
B5-vitamiini
Synonyymipantoteenihapolle ja vastaavan vitamiinitoiminnon omaaville aineille. Nimeä on käytetty myöskesykyyhkyjen kasvua tehostavasta tekijästä, joka oli todennäköisesti niasiini.
B7-vitamiini
Synonyymi biotiinille ja vastaavan vitamiinitoiminnon omaaville aineille. Nimeä on käytetty myös tuntemattomasta kesykyyhkyjen kasvua tehostavasta tekijästä, jota on kutsuttu myös I-vitamiiniksi.
↑EV McCollum, C Kennedy: The dietary factors operating in the production of polyneuritis. Journal of Biological Chemistry, 1916, 493. vsk, nro 24. Artikkelin verkkoversio.
↑J Goldberger, WF Tanner: A study of the pellagra-preventive action of dried beans, casein, dried milk, and brewers' yeast, with a consideration of the essential preventive factors involved. Public Health Reports, 1925, 40. vsk, nro 2, s. 54–80. doi:10.2307/4577425ISSN 0094-6214Artikkelin verkkoversio.
↑CA Elvehjem et al: The isolation and identification of the anti-black tongue factor. Journal of Biological Chemistry, 1938, 123. vsk, nro 1, s. 137–149. ISSN 0021-9258Artikkelin verkkoversio.
↑F Kögl, B Tönnis: Über das bios-problem. Darstellung von krystallisiertem biotin aus eigelb. 20. mitteilung über pflanzliche wachstumsstoffe. Hoppe-Seyler´s Zeitschrift für physiologische Chemie, 1936, 242. vsk, nro 1–2, s. 43–73. doi:10.1515/bchm2.1936.242.1-2.43ISSN 0018-4888Artikkelin verkkoversio.
↑V du Vigneaud et al: The Preparation of free crystalline biotin. Journal of Biological Chemistry, 1941, 140. vsk, nro 3, s. 763–766. ISSN 0021-9258Artikkelin verkkoversio.
↑V du Vigneaud et al: The structure of biotin: the formation of thiophenevaleric acid from biotin. Journal of Biological Chemistry, 1942, 146. vsk, nro 2, s. 487–492. ISSN 0021-9258Artikkelin verkkoversio.
↑abDJ Lanska: ”Kappale 30”, Handbook of clinical neurology, s. 445–476. Elsevier, 2009. Teoksen verkkoversio.
↑FA Askew et al: The distillation of vitamin D. Proceedings of the Royal Society of London. Series B, Containing Papers of a Biological Character, 1930, 107. vsk, nro 748, s. 76–90. doi:10.1098/rspb.1930.0054Artikkelin verkkoversio.
↑abEA Doisy et al: The constitution of vitamin K2. Journal of Biological Chemistry, 1940, 130. vsk, nro 3, s. 721–729. ISSN 0021-9258Artikkelin verkkoversio.