fbpx

Sự khám phá ra vitamin và sự thiết yếu của chúng với cơ thể khỏe mạnh

bởi Kenneth J. Carpenter * Giới thiệu Trong quá trình của thế kỷ 19, các nhà hóa học và sinh lý học nghiên cứu thành phần của thực phẩm và nhu cầu dinh dưỡng của con người và động vật nhận thấy rằng chế độ ăn của chúng ta cần bao gồm các hợp chất nitơ phức tạp được gọi là “protein” (cùng với nước, tạo thành phần lớn mô nạc), cùng với chất béo, tinh bột và đường, tất cả đều cung cấp năng lượng có thể sử dụng được trong quá trình oxy hóa trong cơ thể. Người ta cũng nhận ra rằng xương chứa hàm lượng cao vôi (canxi oxit) và muối photphat và nói chung, cơ thể có nhiều loại muối khoáng cần thiết khác, mặc dù có cảm giác rằng chế độ ăn hỗn hợp thường cung cấp đủ lượng muối này mà không cần để đề phòng đặc biệt.Với nhận thức muộn màng, chúng ta có thể...

bởi Kenneth J. Carpenter *

Giới thiệu

Trong quá trình của thế kỷ 19, các nhà hóa học và sinh lý học nghiên cứu thành phần của thực phẩm và nhu cầu dinh dưỡng của con người và động vật nhận thấy rằng chế độ ăn của chúng ta cần bao gồm các hợp chất nitơ phức tạp được gọi là “protein” (cùng với nước, tạo thành phần lớn mô nạc), cùng với chất béo, tinh bột và đường, tất cả đều cung cấp năng lượng có thể sử dụng được trong quá trình oxy hóa trong cơ thể. Người ta cũng nhận ra rằng xương chứa hàm lượng cao vôi (canxi oxit) và muối photphat và nói chung, cơ thể có nhiều loại muối khoáng cần thiết khác, mặc dù có cảm giác rằng chế độ ăn hỗn hợp thường cung cấp đủ lượng muối này mà không cần để đề phòng đặc biệt.

Với nhận thức muộn màng, chúng ta có thể thấy những quan sát ban đầu lặp đi lặp lại cho thấy rằng chúng ta cũng có nhu cầu về một số chất dinh dưỡng khác. Do đó, các thủy thủ sau 10-12 tuần ăn thức ăn khô, trong các chuyến đi dài trên tàu trước những ngày làm lạnh, thường phát triển bệnh còi xương, một bệnh đặc trưng bởi yếu, đau các khớp, răng lung lay và xuất hiện các đốm máu khắp cơ thể, và cuối cùng là đột tử “giữa chừng” do đứt động mạch chính. Tuy nhiên, những người đàn ông ốm yếu tuyệt vọng sẽ hồi phục sau 10 ngày hoặc lâu hơn sau khi đến vùng đất nơi họ có thể được cho trái cây tươi hoặc rau xanh.

Bát trái cây.

Một căn bệnh khác có vẻ liên quan đến chế độ ăn kiêng hạn chế là bệnh beriberi, đầu tiên được biểu hiện bằng sự yếu ớt và mất cảm giác ở bàn chân và chân, sau đó là các tác động khác nhau bao gồm phù nề thân, cuối cùng là khó thở và tử vong do suy tim. Nó dường như đặc biệt liên quan đến chế độ ăn kiêng gạo và ít thứ khác. Nó đã được mô tả trong một số chuyên luận y học sớm nhất ở Trung Quốc và Nhật Bản, nhưng các bác sĩ từ châu Âu chỉ thấy nó ở các thuộc địa của quốc gia họ ở châu Á. Năm 1803, Thomas Christie, một bác sĩ của quân đội Anh ở Sri Lanka, đã viết: “nguyên nhân chính của bệnh beriberi chắc chắn là do muốn kích thích và bổ sung chế độ ăn uống… Tuy nhiên, cho“ trái cây axit ”mà tôi thấy có giá trị lớn trong trường hợp bệnh còi , không có tác dụng trong beriberi… Tôi có thể cho rằng sự khác biệt phụ thuộc vào sự kết hợp hóa học tốt đẹp nào đó. ”Christie là người tiên tri, nhưng trong 100 năm sau đó, các phương pháp khoa học không đủ khả năng để theo đuổi những“ sự kết hợp tốt đẹp ”đó. Sự tồn tại của chúng cũng gần như bị lãng quên trong thời kỳ cách mạng Pasteurian, khi sự lây nhiễm vi sinh vật được coi là lời giải thích khả dĩ cho mọi căn bệnh.

Christiaan Eijkman’s work in Java

Một bước đột phá quan trọng xảy ra vào những năm 1890 ở Java khi đó là thuộc địa của Hà Lan. Christiaan Eijkman , một bác sĩ quân y người Hà Lan được giao nhiệm vụ cố gắng nuôi cấy vi khuẩn được cho là gây bệnh beriberi bằng cách tiêm máu từ những người lính bản địa bị bệnh vào động vật. Một số gà con mà ông đang sử dụng đã bị yếu chân đặc trưng (viêm đa dây thần kinh), nhưng ông chỉ phát hiện ra, khi chúng được cho ăn cơm trắng nấu chín còn sót lại từ bữa ăn của những người lính nằm viện. Bây giờ là cơ hội để anh ấy nghiên cứu những gì còn thiếu từ chế độ ăn kiêng này.

Tất cả lúa thu hoạch phải được loại bỏ vỏ trước khi nấu và ăn. Nếu không xay xát nữa thì đây là “gạo lứt;” nhưng, nếu hạt được “đánh bóng” thêm để lớp da cám bị chà đi, nó sẽ trở thành “gạo trắng” và có thời hạn sử dụng lâu hơn vì phần hạt bị loại bỏ (tức là “đánh bóng”) nhanh chóng bị ôi trong điều kiện nhiệt đới. Eijkman đã có thể chỉ ra rằng việc bổ sung chất đánh bóng trở lại chế độ ăn uống của những con gà bị bệnh đã phục hồi sức khỏe của chúng, và các khoáng chất chứa trong chúng không phải là nguyên nhân tạo nên giá trị của chúng. Lời giải thích gợi ý của ông cho căn bệnh xuất hiện là do hàm lượng tinh bột rất cao trong gạo là chất độc trừ khi được chống lại bởi một loại thuốc giải độc có trong chất đánh bóng. Tất nhiên, vẫn chưa được chứng minh rằng bệnh gà là một mô hình cho bệnh beriberi ở người.

Năm 1895, ngay trước khi sức khỏe của Eijkman suy yếu và ông phải trở về Hà Lan, ông đã thảo luận về những phát hiện của mình với Adolphe Vorderman, thanh tra y tế của 100 nhà tù nhỏ nằm rải rác trên đảo Java. Beriberi được biết đến là một vấn đề ở một số người, chứ không phải những người khác, và Vorderman nhận thấy rằng trong các nhà tù sử dụng chủ yếu là gạo lứt, cứ 10.000 tù nhân thì có dưới một tù nhân mắc bệnh beriberi, trong khi ở những người chủ yếu sử dụng gạo trắng, tỷ lệ là 1 trên 39. Sự khác biệt nổi bật này không thể liên quan đến bất kỳ sự khác biệt tương ứng nào về điều kiện vệ sinh ở các nhà tù khác nhau, và hỗ trợ mạnh mẽ cho sự phù hợp của công việc của Eijkman. Câu chuyện về công việc của Eijkman được kể lại chi tiết hơn trong một sản phẩm khác của Nobelprize.org, “Vitamin B 1 ”.

Hến và bát cơm.

Gerrit Grijns – một lời giải thích được sửa chữa

Năm 1896, nghiên cứu được tiếp nhận bởi Gerrit Grijns, một MD có trình độ tốt khác từ Đại học Utrecht ở Hà Lan với kinh nghiệm nghiên cứu sau đại học. Đầu tiên, ông xác nhận kết quả chính của Eijkman và sau đó phát hiện ra rằng những con gà chỉ được nuôi bằng thịt hấp cũng sẽ phát triển bệnh viêm đa dây thần kinh có thể được ngăn ngừa bằng cách thêm chất đánh bóng gạo hoặc đậu vào chế độ ăn của chúng. Nghiên cứu này và các nghiên cứu sâu hơn cho thấy căn bệnh này không cần đến sự hiện diện của tinh bột dư thừa, và ông kết luận: “có trong các loại thực phẩm tự nhiên khác nhau, những chất không thể thiếu nếu không gây tổn thương nghiêm trọng đến hệ thần kinh ngoại vi… cho thấy chúng là những chất phức tạp và không thể thay thế bằng những hợp chất hóa học đơn giản ”. Đây là tuyên bố rõ ràng đầu tiên về cái mà sau này được gọi là khái niệm “vitamin”,

Nhiều người hiện đã bắt đầu điều chế các chiết xuất hoạt tính từ chất đánh bóng gạo có thể được sử dụng để điều trị các nạn nhân của bệnh beriberi, tình cờ cho thấy rằng yếu tố này có thể hòa tan trong nước và rượu. Ở Nhật Bản, Umetaro Suzuki là người nổi bật trong công việc này, và ở Philippines, các công nhân Mỹ đã có thể cứu sống những đứa trẻ sơ sinh đang bú sữa mẹ bởi cuộc sống ít ỏi ngoài gạo.

Sự phát minh ra từ “vitamin”

Nhiều nhà khoa học ở châu Âu cũng như ở châu Á, bắt đầu quan tâm đến vấn đề thực sự cô lập yếu tố trong quá trình đánh bóng gạo, với ước mơ xa hơn có lẽ là xác định và thậm chí tổng hợp nó. Một trong số này là Casimir Funk, một nhà hóa sinh sinh ra ở Ba Lan nhưng được đào tạo ở một số nước châu Âu, người chuyển đến London vào năm 1910. Vào năm sau, ông báo cáo rằng ông đã cô lập được yếu tố hoạt động. Trên thực tế, điều này không chính xác nhưng sau đó ông tiếp tục gợi ý rằng vật liệu này thuộc về lớp hóa học của “amin”. Hơn nữa, ông cho rằng, cũng giống như tất cả các thành phần của protein (tức là các axit amin) đều thuộc cùng một lớp hóa học, thì các chất dinh dưỡng vi lượng hữu cơ mà sự thiếu hụt đang được coi là nguyên nhân của các bệnh như pellagra và scorbut, ngoài ra beriberi. Do đó, ông đã đặt ra thuật ngữ “vitamine” cho những “amin quan trọng”. Vài năm sau, khi người ta nhận ra rằng những người khác trong lớp không phải là “amin”, nhưng vẫn cần một từ, nó được rút ngắn thành “vitamin”.

Joseph Goldberger và Pellagra

Năm 1914, Joseph Goldberger, một viên chức của Sở Y tế Công cộng Hoa Kỳ, được giao nhiệm vụ điều tra nguyên nhân của các trường hợp mắc bệnh pellagra ở miền nam đất nước. Những người dị biệt phát triển các vết lở loét trên da nghiêm trọng trên các bộ phận của cơ thể tiếp xúc với ánh nắng mạnh, và trong nhiều trường hợp, tiêu chảy và thay đổi tâm thần khiến họ phải vào nhà thương và tỷ lệ tử vong cao. Pellagra nổi tiếng có liên quan đến việc tiêu thụ ngô (được gọi là ngô ở Mỹ) và người ta cho rằng những lô bột ngô bị mốc và độc hại có thể là nguyên nhân, nhưng vào năm 1914 ở miền Nam, người ta thường cho rằng đó là một bệnh nhiễm trùng, có lẽ do côn trùng mang theo như đã được phát hiện là trường hợp bệnh sốt rét.

Goldberger nghi ngờ lý thuyết lây nhiễm vì không có hồ sơ nào về việc bác sĩ hay y tá bắt bệnh từ bệnh nhân của họ, và ông thực sự đã ăn đồ cạo da và phân từ pellagrins để kiểm tra trực tiếp điều này. Mặt khác, ông phát hiện ra rằng việc bổ sung trứng và sữa vào chế độ ăn tại các trại trẻ mồ côi dẫn đến ít trường hợp xuất hiện hơn. Sau các thí nghiệm sâu hơn với các tình nguyện viên để xác nhận giải thích về chế độ ăn uống, ông đã có thể tạo ra một mô hình động vật về căn bệnh này với chó và nhận thấy rằng các chất bổ sung men có tác dụng chống lại tình trạng bệnh và điều này cũng được xác nhận là đúng đối với bệnh nhân. Nhóm của ông đã tích cực làm việc để phân đoạn nấm men và xác định yếu tố hoạt động của nó vào thời điểm ông qua đời năm 1929. Chỉ đến năm 1935, những người khác mới xác định nó là axit nicotinic (còn được đặt tên lại là “niacin”), một chất hóa học đã quen thuộc.

Công việc học tập với chuột và chuột

Trong khi những người khác đang nghiên cứu các rối loạn lâm sàng, một số nhân viên nghiên cứu đã quan tâm đến việc xác định nhu cầu dinh dưỡng của các loài động vật có vú, sử dụng chuột non và chuột nhắt thuận tiện, bắt đầu với các hỗn hợp chế độ ăn uống đơn giản và tìm thêm những gì cần thiết để làm cho chúng hoàn thiện. Công việc quan trọng ban đầu đã được thực hiện ở Đức, nhưng thật không may, những thất bại trong quá trình tăng trưởng được coi là kết quả của các thành phần trong chế độ ăn đã bị “biến tính” bằng cách thanh lọc, chứ không phải là do thiếu (các) chất dinh dưỡng chưa được công nhận cho đến nay.

Bằng chứng rõ ràng nhất về việc thiếu một “thứ gì đó” không xác định trong chế độ ăn của động vật có vú đã được trình bày bởi Gowland Hopkinsvào năm 1912. Nhà hóa sinh người Cambridge này đã nổi tiếng vì đã phân lập được axit amin tryptophan từ một protein và chứng minh bản chất thiết yếu của nó. Ông cho chuột non ăn theo chế độ ăn có casein, mỡ lợn, đường sucrose, tinh bột và khoáng chất; một nửa trong số họ cũng được bổ sung 2 ml sữa hàng ngày. Chỉ những con được uống sữa mới phát triển tốt, nhưng sau 2 tuần thì các phương pháp điều trị được chuyển sang. Những con hiện đang nhận sữa bắt đầu phát triển bình thường và sau 2 tuần ở mức cân nặng ổn định, những con không được uống sữa bắt đầu xuống dốc. Hopkins gợi ý rằng điều này chỉ có thể được giải thích bởi chế độ ăn uống cơ bản thiếu dấu vết của một số chất dinh dưỡng hữu cơ không xác định và vấn đề này tương tự như các bệnh của con người liên quan đến chế độ ăn uống, như ông đã đề xuất trong một bài giảng xuất bản năm 1906. 2

Vitamin tan trong chất béo

Thật kỳ lạ, Hopkins sau đó tiếp tục chỉ đạo các chương trình làm việc về chuyển hóa trung gian thay vì cố gắng khám phá “yếu tố sữa” có thể là gì, và những người khác thực sự không thể tái tạo phát hiện của ông với một lượng sữa nhỏ như vậy. 3Tuy nhiên, những tiến bộ quan trọng bắt đầu được thực hiện ở Hoa Kỳ Elmer V. McCollum ở Wisconsin phát hiện ra rằng, với chế độ ăn tinh khiết của mình, chuột bắt đầu giảm cân sau khoảng 10 tuần, nhưng sẽ phục hồi với liều lượng nhỏ chất béo bơ, nhưng không phải với dầu ô liu. . Sau đó vào năm 1914, ông nhận thấy rằng hoạt tính vẫn còn trong phần hòa tan trong ete sau khi chất béo bơ được xà phòng hóa để tất cả chất béo thông thường trở nên hòa tan trong nước. Ông gọi yếu tố này là “A” và yếu tố đó trong đánh bóng gạo là “yếu tố B.”. Đây là nguồn gốc của hệ thống đặt tên cho những gì sau này được gọi là vitamin. Sự thiếu hụt vitamin A ở người, cũng như ở chuột, sau đó được chứng minh là gây ra tổn thương mắt nghiêm trọng (xerophthalmia) và nó vẫn là nguyên nhân chính gây mù ở Thế giới thứ ba.

Cấu trúc của Vitamin A, retinol.
Cấu trúc của Vitamin A, retinol.

McCollum, sau khi chuyển đến Đại học Johns Hopkins năm 1917 ở Hoa Kỳ, nơi ông có cơ hội tiếp cận dễ dàng hơn với các trợ giúp về bệnh lý, nhận ra rằng, với một chế độ ăn có tỷ lệ canxi và phốt pho không cân đối, việc thiếu một số chất béo động vật nhất định sẽ dẫn đến tình trạng tương tự như bệnh còi xương ở người. . Căn bệnh này vẫn là một vấn đề nghiêm trọng, đặc biệt là ở những trẻ lớn lên ở các thành phố công nghiệp lớn. Các nghiên cứu sâu hơn cho thấy hoạt động của những chất béo này đến từ yếu tố hòa tan trong chất béo thứ hai được đặt tên là “vitamin D. Sau đó, toàn bộ các công nhân khác đã có thể chứng minh rằng ít nhất nó có liên quan đến sterol và nó có thể được hình thành bằng cách chiếu tia cực tím đối với cholesterol thô trong ống nghiệm , hoặc qua da của động vật sống hoặc con người.

Sterol trước đây dường như là một nhóm hợp chất khá kém thú vị và không có đặc tính thú vị nào. Tuy nhiên, khi nhận ra rằng một hợp chất trong nhóm của họ có thể ngăn ngừa vấn đề còi xương ở trẻ sơ sinh, họ bắt đầu thu hút nhiều sự chú ý hơn. Adolf Windaus , một nhà hóa học cấu trúc người Đức đã có nhiều năm là nhà nghiên cứu hàng đầu về cấu trúc sterol, và được các nhà sinh lý học nghiên cứu về vitamin D kêu gọi để hỗ trợ họ trong quá trình hóa học của nó. Năm 1928, ông nhận giải Nobel Hóa học cho “các nghiên cứu của ông về cấu tạo của sterol và mối liên hệ giữa chúng với các vitamin”. Nhưng kết nối vitamin là một bước cuối cùng tương đối nhỏ trong các nghiên cứu lâu dài mà ông được vinh danh.

Giải Nobel Sinh lý học hoặc Y học

Giải nhất

Bây giờ, cuối cùng, chúng ta có thể bắt đầu xem xét vấn đề của Ủy ban chịu trách nhiệm về giải thưởng này; cho đến nay, họ đã không trao bất kỳ giải thưởng nào liên quan đến việc phát hiện ra vitamin mặc dù họ đã nhận được đề cử liên tục trong 14 năm trước đó (cho Eijkman, Funk, Goldberger, Grijns, Hopkins và Suzuki nhưng kỳ lạ thay, không phải cho McCollum trong Giai đoạn này). Sự miễn cưỡng của họ có thể đã bị ảnh hưởng bởi nhận xét của những người hoài nghi rằng vitamin chỉ là những thực thể giả thuyết được mặc định để giải thích các hiện tượng khác nhau: “chưa ai từng thấy”. Sau năm 1926, điều này không còn đúng nữa. BCP Jansen và WF Donath, hai nhà khoa học Hà Lan khác làm việc tại Java, cuối cùng đã thu được các tinh thể tinh khiết từ quá trình chiết xuất phân đoạn của hạt đánh bóng gạo; chỉ cần một phần trăm miligam mỗi ngày để chữa một con chim bồ câu bị thiếu chất,

Vì vậy, Ủy ban cho giải thưởng năm 1929 rõ ràng đã đồng ý rằng đã đến lúc vinh danh (các) người phát hiện ra vitamin; nhưng họ là ai? Có một trường hợp rõ ràng cho Grijns, nhưng anh ta đã không được đề cử lại vào năm cụ thể đó, và có thể nói rằng anh ta chỉ đang thực hiện những bước tiếp theo tương đối rõ ràng trên con đường mới đã được Eijkman đặt ra. Mặt khác, Eijkman đã được đề cử lại cho công việc của mình đã hoàn thành 35 năm trước đó; Bây giờ ông ấy cũng đã là một ông già sức khỏe kém, vì vậy có thể đây sẽ là năm cuối cùng mà ông ấy sẽ sống để nhận được một vinh dự như vậy. Mặc dù người ta biết rằng anh ta đã giữ kín về việc liệu beriberi có đại diện cho sự thiếu hụt vitamin đơn giản hay không, không nghi ngờ gì rằng ông đã thực hiện những bước đầu tiên trong việc sử dụng mô hình động vật để điều tra cơ sở dinh dưỡng của một chứng rối loạn lâm sàng ảnh hưởng đến hàng triệu người. Goldberger đã từng là một người đóng góp quan trọng khác, nhưng cái chết gần đây của ông đã khiến ông bị cân nhắc.

Vitamin B1.
Cấu trúc của Vitamin B1.

Nếu Eijkman đại diện cho cách tiếp cận vitamin từ góc độ lâm sàng, thì cũng đã có cách tiếp cận “học thuật” hiệu quả không kém bằng cách sử dụng các loài gặm nhấm và chế độ ăn tinh khiết. Đại diện duy nhất của phương pháp này đã được đề cử lại vào năm 1929 là Hopkins, nhà lãnh đạo của trường “hóa sinh động” ở Anh và là người ủng hộ có ảnh hưởng cho tầm quan trọng của vitamin, mặc dù ông đã không kiên trì với công việc tương đối sớm của mình. trên thực địa, và thí nghiệm nổi tiếng của ông không thể được nhân rộng. Tuy nhiên, anh đã được trao giải cùng với Eijkman.

Đó là một kết cục kỳ lạ. Hopkins nói rằng ông đã nhận giải thưởng vì lý do sai lầm và Eijkman đã không đến Stockholm, ít nhất là trên danh nghĩa với lý do sức khỏe kém, mặc dù có ý kiến cho rằng ông có thể cũng bị ảnh hưởng bởi sự hoài nghi về nguyên nhân gây ra bệnh beriberi. Ông cũng rõ ràng đã xúc phạm các nhà khoa học đồng nghiệp ở Hà Lan bằng cách không đề cập đến Grijns trong bài phát biểu mà ông gửi tới Stockholm, và sau đó họ đã tổ chức một cuộc kêu gọi quốc tế thành công để tài trợ cho các bài báo của Grijns được tái bản bằng bản dịch tiếng Anh để công nhận tầm quan trọng của ông đóng góp.

Trong số những tiến bộ quan trọng đạt được trong lĩnh vực này giữa thời điểm Hopkins làm việc và những giải thưởng năm 1929 là nghiên cứu về vitamin tan trong chất béo do McCollum bắt đầu và nhiều người khác tiếp theo. Ví dụ, Harriette Chick đã dẫn đầu một nhóm, trong cuộc khủng hoảng lương thực sau Thế chiến thứ nhất ở Trung Âu, người đã nghiên cứu cách điều trị bệnh còi xương ở Vienna và cho thấy, bằng cách sử dụng tia X, việc chữa lành xương ở trẻ sơ sinh cũng được kích thích bằng chiếu xạ tia cực tím hoặc dùng dầu gan cá tuyết, và không liên quan gì đến vệ sinh. Tuy nhiên, trong những năm tiếp theo, Ủy ban đã quyết định dường như thời kỳ nghiên cứu về vitamin này đã được công nhận một cách đầy đủ.

Nghiên cứu của Mỹ về bệnh thiếu máu ác tính

Giải thưởng tiếp theo mà chúng ta có thể, nhưng chỉ với nhận thức muộn màng, liên quan đến vitamin được trao vào năm 1934 cho George Whipple , George Minot và William Murphy ở Hoa Kỳ “vì những khám phá của họ liên quan đến liệu pháp gan trong các trường hợp thiếu máu” và là giải thưởng đầu tiên được chia cho ba người. Trước đây, thiếu máu ác tính là một tình trạng không thể chữa khỏi, nhưng những công nhân này đã phát hiện ra rằng những người mắc bệnh có thể sống sót nếu họ ăn một lượng lớn gan sống mỗi ngày, với hy vọng rằng điều này có thể sớm được thay thế bằng các chất chiết xuất từ gan mạnh hơn. Không có đề cập đến vào thời điểm gan có một hoạt động giống như vitamin vì nó dường như chỉ cần thiết để chống lại bệnh tật chứ không phải để đáp ứng nhu cầu của người bình thường.

Sau khi yếu tố gan thiết yếu (cobalamin, hoặc vitamin B 12 ) cuối cùng đã được phân lập vào năm 1948, rõ ràng là ngay cả những người khỏe mạnh cũng cần yếu tố này nhưng họ phải hấp thụ nó một cách hiệu quả để chế độ ăn hỗn hợp bình thường là đủ. Vitamin B 12được tìm thấy là không có trong thực phẩm thực vật và có trong gan với nồng độ cao hơn so với trong thịt hoặc sữa. Tuy nhiên, như William Castle đã chứng minh ban đầu vào năm 1928, dạ dày của những bệnh nhân thiếu máu ác tính không bình thường khi không tiết ra “yếu tố nội tại” kết hợp với cobalamin và làm tăng đáng kể hiệu quả hấp thu của nó từ ruột non. Ông cũng có thể chỉ ra rằng chiết xuất từ dạ dày động vật bình thường kết hợp với thịt đã được tiêu hóa trước, có thể được cung cấp cho bệnh nhân thiếu máu ác tính để tạo ra sự tổng hợp bình thường của tế bào hồng cầu. Công việc này kể từ đó đã được mô tả là một cột mốc quan trọng trong điều tra lâm sàng, nhưng ban đầu nó ít được chú ý và mặc dù có hai đề cử sau đó thay mặt Castle nhưng đều không thành công.

Szent-Györgyi và vitamin C

Năm 1937, Albert Szent-Györgyi đã nhận được Giải thưởng Sinh lý học hoặc Y học “cho những khám phá của ông liên quan đến các quá trình đốt cháy sinh học, đặc biệt liên quan đến vitamin C và xúc tác của axit fumaric.” Có một câu chuyện kỳ lạ khác ở đây. Ông là một nhà hóa sinh người Hungary, người đã từng làm việc tại một số quốc gia và đặc biệt quan tâm đến các cơ chế oxy hóa-khử trong cơ thể. Sau khi phát hiện ra một hợp chất chống oxy hóa trong vỏ thượng thận, ông được mời đến Cambridge ở Anh vào năm 1927 và ở đó, sử dụng một thử nghiệm in vitro đơn giản để đo nồng độ tương đối của nó trong các phần nhỏ thu được từ mô, ông đã có thể trong vài tháng để cô lập một hợp chất mà ông đặt tên là axit hexuronic, và ông đã cho thấy có công thức thực nghiệm C 6 H8 O 6 . 4

Trong khi đó, một số nhóm trong nhiều năm đã cố gắng phân lập vitamin C chống bệnh còi từ nước chanh, thực hiện các thử nghiệm sinh học liên tiếp, tốn thời gian với chuột lang ở mỗi giai đoạn phân đoạn. Năm 1932, Charles Glen King của Đại học Pittsburgh ở Hoa Kỳ đã báo cáo thành công và nói thêm rằng các tinh thể của ông có tất cả các đặc tính được báo cáo bởi Szent-Györgyi đối với axit hexuronic. Người sau đó đã trở về Hungary và nhanh chóng xác nhận hoạt tính sinh học của các tinh thể của mình. Vì vậy, trong bốn năm, loại vitamin này đã bị cô lập và đến tay Szent-Györgyi mà không nhận ra những gì ông đã làm. Sau nhiều lần được đề cử, ông đã nhận được Giải thưởng vào năm 1937. Có ý kiến cho rằng trích dẫn đã được mở rộng để bao gồm nhiều hơn là việc cô lập vitamin C vì cảm giác ở Hoa Kỳ

Cùng năm đó, Norman Haworth từ Đại học Birmingham ở Anh đã nhận được giải Nobel từ Ủy ban Hóa học vì đã có thành tựu hóa học cacbohydrat tiên tiến và đặc biệt là vì đã tìm ra cấu trúc của tinh thể Szent-Györgyi, và sau đó có thể tổng hợp vitamin. Đây là một thành tựu đáng kể và dẫn đến việc vitamin C trở nên phổ biến rộng rãi với chi phí thấp. Giải Nobel Hóa học được chia sẻ với nhà hóa học hữu cơ người Thụy Sĩ Paul Karrer , được trích dẫn cho công trình nghiên cứu cấu trúc của riboflavin và vitamin A và E cũng như các hợp chất sinh học thú vị khác. Tiếp theo là năm 1938 bằng giải thưởng Hóa học tiếp theo cho nhà hóa sinh người Đức Richard Kuhn, người cũng đã nghiên cứu về carotenoid và vitamin B, bao gồm riboflavin và pyridoxine, và từng là đối thủ của Karrer. Vì một quyền phủ quyết của Đức Quốc xã, Kuhn đã không thể nhận giải thưởng của mình cho đến sau Thế chiến II.

Đập Henrik và vitamin K

Các giải thưởng Sinh lý học hoặc Y học tiếp theo trong lĩnh vực vitamin đã được trao cho Henrik Dam và Edward Doisyvào năm 1943. Dam, một nhà hóa sinh người Đan Mạch làm việc tại Đại học Copenhagen ở Đan Mạch đã được khen thưởng “vì đã phát hiện ra vitamin K”. Vài năm trước đó, ông đã tìm hiểu xem gà con có cần nhận nguồn sterol trong chế độ ăn của chúng hay không. Trên thực tế, chúng được phát hiện có thể tổng hợp cholesterol, nhưng một số con chim của ông đã bị xuất huyết nội nghiêm trọng do cơ chế đông máu bình thường của chúng không hoạt động. Vấn đề này đã được ngăn chặn bằng cách cung cấp cho chúng một yếu tố có trong cả lá xanh và gan, nhưng không có loại vitamin nào được biết đến. Nó được đặt tên là “vitamin K”, chữ cái đầu tiên của bảng chữ cái không được những người khác sử dụng (và ngẫu nhiên, chữ cái đầu tiên của “koagulation” tương đương với tiếng Anh là “coagulation” trong tiếng Anh).

Nhà sinh hóa học người Mỹ Edward Doisy đã chia sẻ giải thưởng từ Ủy ban Nobel về Sinh lý học hoặc Y học, mặc dù đó là “cho khám phá của ông về bản chất hóa học của vitamin K.” (Rõ ràng, toàn bộ chủ đề “vitamin” nằm ở đâu đó giữa hai lĩnh vực nghiên cứu khoa học được phân định ban đầu, tức là Sinh lý học hoặc Y học và Hóa học.) Việc tổng hợp vitamin K của Doisy có tầm quan trọng thực tế tức thì. Tình trạng vàng da tắc nghẽn ở bệnh nhân được biết là dẫn đến xuất huyết gây nguy hiểm cho phẫu thuật được thiết kế để giải phóng tắc nghẽn. Bây giờ người ta nhận ra rằng tình trạng này đã ngăn cản sự hấp thụ của vitamin và việc tiêm bằng đường tiêm đã chấm dứt được vấn đề. Nó cũng làm giảm nguy cơ xuất huyết ở trẻ sơ sinh.

George Wald và vitamin trong mắt

Phải 24 năm nữa mới được Ủy ban Nobel về Sinh lý học hoặc Y học trao một giải thưởng khác cho công trình liên quan đến vitamin. Điều này đến với George Wald , một trong ba người được vinh danh “vì những khám phá của họ liên quan đến các quá trình hình ảnh sinh lý và hóa học cơ bản trong mắt”. Ông lớn lên ở Brooklyn với tư cách là con trai của cha mẹ là người nhập cư Do Thái nghèo, và sau khi được đào tạo về y khoa tại Đại học New York ở Hoa Kỳ và tốt nghiệp ngành động vật học tại Đại học Columbia ở Hoa Kỳ dưới sự điều hành của Selig Hecht, được trợ cấp vào năm 1932 để làm việc tại Otto WarburgPhòng thí nghiệm ở Berlin, nơi ông đã mổ võng mạc động vật để thu được hợp chất rhodopsin màu tím, nhạy cảm với ánh sáng và bằng một thử nghiệm hóa học, thấy rằng võng mạc dường như chứa vitamin A. Sau đó, ông chuyển đến phòng thí nghiệm của Karrer ở Zurich, Thụy Sĩ và chiết xuất đủ vật liệu cho Karrer để xác nhận rằng đó thực sự là vitamin A.

Từ đó Wald đến làm việc ở Heidelberg nhưng điều kiện ở Đức đã thay đổi: Hitler lên nắm quyền và người Do Thái không được hoan nghênh. Hội đồng Nghiên cứu Quốc gia Hoa Kỳ, đã cấp cho anh ta tiền đi lại, muốn anh ta rời đi sau không quá một tháng. Tuy nhiên, trong giai đoạn đó, sau khi mổ xẻ võng mạc của 300 con ếch, ông phát hiện ra rằng rhodopsin khi được kích thích với ánh sáng đã tạo ra cả protein opsin và một hợp chất mà ông gọi là “retinene” (bây giờ là “retinaldehyde”) mà lần lượt tạo ra vitamin A (bây giờ được gọi là retinol) . Người ta đã biết từ lâu rằng sự thiếu hụt vitamin A dẫn đến chứng quáng gà, nhưng một khám phá bất ngờ rằng vitamin sẽ tham gia trực tiếp vào quá trình sinh lý.

Con mắt.

Phần kết

Để kết luận, chúng ta phải thông cảm với những vấn đề của các Ủy ban Nobel về Sinh lý học hoặc Y học và Hóa học liên tiếp trong thế kỷ 20, những người đã phải cố gắng đưa ra lựa chọn của mình trong số rất nhiều người xứng đáng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, trong đó khoa học dinh dưỡng chỉ là một và “vitamin” chỉ là một phần trong số đó. Họ cũng phải giới hạn lựa chọn của mình cho những người được đề cử trong năm cụ thể đó, và thông thường (mặc dù không phải lúc nào cũng vậy) đó chỉ là nghiên cứu khá gần đây đang được xem xét, vì vậy họ không phải lúc nào cũng có được sự xa xỉ của các nhà bình luận sau này. sự suy xét lại.

Những ai trong chúng ta có niềm yêu thích đặc biệt với chủ đề này chỉ có thể biết ơn, mặc dù chúng ta có thể băn khoăn trước một số quyết định, rằng tầm quan trọng của công việc liên quan đến vitamin đã được ghi nhận trong ít nhất mười giải thưởng.


Những người đoạt giải Nobel và công trình của họ với vitamin

Giải Nobel Sinh lý học hoặc Y học

Khám phá các loại vitamin
Christiaan Eijkman (1929)Vitamin B 1
Ngài Frederick Gowland Hopkins (1929)Vitamin kích thích tăng trưởng
George Hoyt Whipple (1934) *Vitamin B 12
George Richards Minot (1934) *Vitamin B 12
William Parry Murphy (1934) *Vitamin B 12
Henrik Carl Peter Dam (1943)Vitamin K
Phân lập vitamin
Adolf Otto Reinhold Windaus (1928) *Vitamin D
Albert von Szent-Györgyi Nagyrapolt (1937)Vitamin C
Richard Kuhn (1938)Vitamin B 2 và B 6
Edward Adelbert Doisy (1943)Vitamin K

Giải Nobel Hóa học

Tổng hợp các loại vitamin
Walter Norman Haworth (1937)Vitamin C
Paul Karrer (1937)Vitamin E
Robert Burns Woodward (1965) *Vitamin B 12
Cấu trúc của vitamin
Paul Karrer (1937)Vitamin A và B
Richard Kuhn (1938)Vitamin B 2
Lord (Alexander R.) Todd (1957) *Vitamin B 12
Dorothy Crowfoot Hodgkin (1964) *Vitamin B 12

* Người đoạt giải Nobel đã làm việc và đóng góp trong lĩnh vực này, nhưng được trao cho một thành tựu khác. Xem Động lực Giải thưởng.


Thư mục

1.Carpenter, KJ, Beriberi, Gạo trắng và Vitamin B , Nhà xuất bản Đại học California, Berkeley (2000).

2. Weatherall, MW và Kamminga, H., Việc tạo ra một nhà hóa sinh: xây dựng nên danh tiếng của Frederick Gowland Hopkins. Lịch sử Y khoa vol.40, trang 415-436 (1996).

3. Becker, SL, Liệu sữa có làm chúng phát triển không? Một tình tiết trong việc khám phá ra vitamin. Trong Hóa học và Xã hội Hiện đại (J. Parascandela, chủ biên) trang 61-83, Hiệp hội Hóa học Hoa Kỳ, Washington, DC (1983).

4. Carpenter, KJ, Lịch sử bệnh Scorbut và Vitamin C, Nhà xuất bản Đại học Cambridge , New York (1986).


Kenneth J. Carpenter sinh ra ở Anh năm 1923 và nhận bằng Tiến sĩ. trong Khoa học dinh dưỡng từ Đại học Cambridge năm 1948. Sau một thời gian làm cán bộ khoa học tại Viện Nghiên cứu Rowett ở Scotland và là thành viên của Quỹ Kellogg tại Đại học Harvard, ông trở lại vị trí giảng dạy tại Cambridge vào năm 1956, nơi ông trở thành đồng nghiệp của Sidney Cao đẳng Sussex. Năm 1977, ông được bổ nhiệm làm Giáo sư Dinh dưỡng Thực nghiệm tại Đại học California, Berkeley, Hoa Kỳ. Nghiên cứu của ông chủ yếu liên quan đến sinh khả dụng hạn chế của các chất dinh dưỡng trong thực phẩm, đặc biệt là lysine và niacin. Các ấn phẩm của ông về sự phát triển lịch sử của khoa học dinh dưỡng bao gồm Lịch sử bệnh Scorbut và Vitamin C (1986),Protein và Năng lượng: Nghiên cứu Thay đổi Ý tưởng trong Dinh dưỡng (1994) và Beriberi, Gạo trắng và Vitamin B (2000).

Xuất bản lần đầu ngày 22 tháng 6 năm 2004

In this article