miniatura|Les fruites i verdures són una font de vitamines. Una vitamina és un compost orgànic que l'organisme necessita com a nutrient en petites quantitats. El terme vitamina va esdevenir popular a principis del , a partir de la contracció de les paraules “vital” i “mineral”, malgrat que el significat de la paraula hagi evolucionat des d'aquell temps. Un compost és anomenat vitamina quan no pot ser sintetitzat en suficients quantitats per l'organisme i per això ha de ser obtingut a partir de la dieta. La necessitat d'una determinada vitamina depèn tant de l'organisme viu com de les circumstàncies en què aquest es troba. Per exemple, l'àcid ascòrbic (vitamina C) el necessiten alguns animals però no altres, o les vitamines D i K, es necessiten en la dieta humana només en certes circumstàncies. El terme vitamina no inclou altres nutrients essencials com els minerals, els àcids grassos essencials, els àcids nucleics essencials o molts altres nutrients promotors de la salut, però necessitats en menor freqüència.
Les vitamines es classifiquen segons les seves funcions biològiques i activitat química, no segons la seva estructura. Així, cada vitamina es relaciona amb els diferents components vitamínics que mostren l'activitat biològica associada a cada vitamina particular. Hi ha diferents composts químics agrupats sota una vitamina alfabetitzada, que els descriu genèricament, com per exemple la vitamina A, que inclou el retinal, retinol i quatre carotenoides coneguts. Els composts vitamínics solen ser interconvertits per l'organisme.
Les vitamines tenen diferents funcions bioquímiques, fins i tot funcions hormonals (ex.: la vitamina D), d'antioxidants (ex.: vitamina E) i de mediadors de la senyalització cel·lular, reguladors cel·lulars, creixement del teixit cel·lular i diferenciació cel·lular (ex.: vitamina A). La funció del major nombre de proteïnes (ex.: vitamina B) és la seva funció com a precursors del cofactor enzimàtic de biomolècules (coenzims), que participen per exemple en la catàlisi i substrats en el metabolisme. Quan actuen com a part de la catàlisi, les vitamines són enllaçades als enzims i anomenades grups prostètics. Per exemple, la biotina forma part dels enzims implicats en la síntesi d'àcids grassos. Les vitamines també actuen com a coenzims per transportar grups químics entre enzims. Per exemple, l'àcid fòlic transporta diverses formes de grups carbònics –metil, formil i metilè- a la cèl·lula. Tot i que aquestes funcions vitamíniques són les més conegudes, les altres funcions són igualment importants.
Fins al s. XX, les vitamines només s'obtenien ingerint aliments, de manera que els canvis en la dieta (que podrien donar-se per exemple en un determinat període de l'etapa de creixement) podien alterar el tipus i quantitat de vitamines ingerides. Des de fa diverses dècades, les vitamines poden ser sintetitzades químicament, de manera que hi ha una àmplia quantitat de pastilles que actuen com a suplements vitamínics (en forma de complement dietètic) per substituir les deficiències en la dieta, que no són cars i de fàcil disponibilitat.
Història + Descobriments de les vitamines i les seves fonts Any de descobriment Vitamina Font 1909 Vitamina A (Retinol) Oli de fetge de bacallà 1912 Vitamina B1 (Tiamina) Arròs integral 1912 Vitamina C (Àcid ascòrbic) Llimona 1918 Vitamina D (Calciferol) Oli de fetge de bacallà 1920 Vitamina B₂ (Riboflavina) ous 1922 Vitamina E (Tocoferol) Oli de gèrmen de blat,Cosmètics and Fetge 1926 Vitamin B₁₂ (Cianocobalamina) Fetge 1929 Vitamina K (Filoquinona) Alfals 1931 Vitamina B₅ (Àcid pantotènic) Fetge 1931 Vitamina B₇ (Biotina) Fetge 1934 Vitamina B₆ (Pyridoxine) Arròs integral 1936 Vitamina B₃ (Niacina) Fetge 1941 Vitamina B9 (Àcid fòlic) Fetge
El fet de menjar uns aliments determinats per tal de mantenir o conservar la salut ja es tenia en compte abans que les vitamines foren identificades. Els antics egipcis ja sabien que donar fetge a un pacient l'ajudaria a curar-se de la ceguesa nocturna, una malaltia que ara s'associa amb la deficiència de vitamina A. El desenvolupament dels viatges oceànics durant el Renaixement va provocar que els mariners no tinguessin accés a fruita i verdura fresca durant llargs períodes, i emmalaltien per deficiències vitamíniques.
L'any 1749 James Lind va descobrir que els cítrics ajudaven en la prevenció de l'escorbut, una malaltia que pot ser mortal, en què la col·làgena no està ben formada, i causa problemes en la cicatrització de ferides, sagnat de genives, forts dolors i mort. L'any 1753, Lind publica Tractat sobre l'escorbut, en què recomanava utilitzar llimones i llimes per tal d'evitar l'escorbut, tècnica que fou adoptada per la Reial Marina Britànica. Per això els mariners d'aquesta organització eren coneguts com a “Limey” (de "llima" en anglès, que és lime). El descobriment de Lind, però, no va ser acceptat pels membres de la Reial Marina de l'Àrtic durant les expedicions de s. XIX, que pensaven que, per prevenir l'escorbut, calia tenir unes bones condicions higièniques, fer exercici regularment i mantenir la moral de la tripulació a bord en comptes de dur una dieta basada en aliments frescs. Com a resultat, les expedicions a l'Àrtida continuaren patint escorbut i altres malalties per deficiències alimentàries. A principis del s. XX, quan Robert Falcon Scott dugué a terme dues expedicions a l'Antàrtic, la teoria mèdica deia que l'escorbut era causat per aliments en conserva defectuosos o fets malbé.
A finals del s. XVIII i principis del s. XIX diferents estudis van permetre als científics identificar algunes vitamines. Al principi, els lípids de l'oli de peix eren utilitzats per a curar el raquitisme en les rates, i el nutrient liposoluble fou anomenat antiraquític A. Així, doncs, la primera bioactivitat vitamínica mai aïllada, que curava el raquitisme, s'anomenà inicialment vitamina A, tot i que actualment la bioactivitat d'aquest component s'anomena vitamina D. L'any 1881, el cirurgià rus Nikolai Lunin va estudiar els efectes de l'escorbut a La Universitat de Tartu (actual Estònia). Va alimentar ratolins amb una mescla artificial de tots els constituents de la llet separats coneguts fins llavors, concretament proteïnes, greixos, carbohidrats i sals. El ratolí que va ser alimentat amb aquesta mescla va morir, mentre que el que va ser alimentat amb llet normal es va desenvolupar amb normalitat. La seva conclusió va ser que els aliments naturals com per exemple la llet han de contenir, a més dels constituents ja coneguts, altres substàncies desconegudes en petites quantitats essencials per a la vida. No obstant això, les seves conclusions foren rebutjades per altres investigadors que no varen ser capaços de repetir aquests resultats. La principal diferència fou que ell va utilitzar sucrosa, mentre que els altres investigadors utilitzaren el sucre de la llet (lactosa), que contenia petites quantitats de vitamina B.
miniatura|esquerra|Els antics egipcis s'adonaren que donant fetge als malalts de ceguesa nocturna podien curar-los A l'est d'Àsia, on l'arròs blanc lliure de pela era un plat comú en la població de classe mitjana, el beri-beri resultant de la falta de vitamina B1 era endèmic. L'any 1884, en Takaki Kanehiro, un qualificat doctor britànic de la Marina Imperial Japonesa, observà que el beri-beri era endèmic en la tripulació de baix rang que generalment no consumien res més que arròs, mentre que les tripulacions de marines occidentals i d'oficials que consumien una dieta d'estil occidental no s'observava aquesta malaltia. Amb el suport de la Marina Japonesa Imperial, va experimentar utilitzant les tripulacions de dos cuirassats: una tripulació fou alimentada només amb arròs blanc, mentre que la segona en fou alimentada amb una dieta d'arròs, carn, peix, ordi i mongetes. El grup que havia sigut alimentat amb arròs blanc enregistrà 161 malalts de beri-beri i 25 morts, mentre que en el segon grup es diagnosticaren 14 casos de beri-beri i cap mort. Això va convèncer Kanehiro i la Marina Japonesa Imperial que la dieta era la causa del beri-beri, però erròniament pensaren que quantitats suficients de proteïna podien prevenir la malaltia. Que les malalties podien tindre la seva arrel en deficiències alimentàries va ser investigat per Christiaan Eijkman, que l'any 1897 va descobrir que alimentar amb arròs integral en comptes d'arròs blanc els pollastres ajudava a prevenir el beri-beri a aquests animals. L'any següent, Frederick Hopkins postulà que alguns aliments contenien “factors accessoris” – deixant de banda les proteïnes, carbohidrats, greixos, etç- que eren necessaris per al funcionament del cos humà. Hopkins i Eijkman van rebre el Premi Nobel de Fisiologia o Medicina l'any 1929 pel seu descobriment d'algunes vitamines.
L'any 1910, el científic japonès Umetaro Suzuki aconseguí extreure un complex hidrosoluble de micronutrients d'una mena d'arròs i l'anomenà àcid abèric. Va publicar aquest descobriment en una revista científica japonesa. Quan el seu article fou traduït a l'alemany, s'ometé que s'havia descobert un nou nutrient, cosa que sí que es deia en l'article original i feu perdre pes i repercussió a l'article. L'any 1912 el bioquímic polonès Kazimierz Funk va aïllar el mateix complex de micronutrients i proposà anomenar-lo vitamina (vitamine en anglès, contracció de vital amine). Aquest nou nom aviat fou considerat sinònim dels “factors accessoris” de Hopkins, però durant aquella època es va descobrir que no totes les vitamines eren amines, tot i que la paraula seguia en funcionament. Per això, l'any 1920, Jack Cecil Drummond proposà suprimir l'última lletra de vitamine, després que es descobrís que la vitamina C no tenia cap component amina.
L'any 1931, Albert Szent-Györgyi i l'investigador Joseph Svirbely descobriren que l'àcid hexurònic era realment vitamina C i que tenia activitat antiescorbútica. L'any 1937, Szent-Györgyi va rebre el Premi Nobel de Fisiologia o Medicina pel seu descobriment. L'any 1943 Edward Adelbert Doisy i Henrik Dam van rebre el mateix Premi Nobel pel descobriment de la vitamina K i de la seva estructura química. L'any 1967, George Wald guanyà també el Premi Nobel (juntament amb Ragnar Granit i Haldan Keffer Hartline) pel descobriment que la vitamina A podia participar directament en el procés fisiològic.
En humans Les vitamines són classificades en hidrosolubles o liposolubles. En els humans trobem 13 tipus de vitamines: 4 liposolubles (A,D,E i K) i 9 hidrosolubles (8 tipus de vitamina B i la vitamina C). Les vitamines hidrosolubles es dissolen fàcilment en l'aigua i són per tant fàcilment excretades pel cos, fins al punt que l'anàlisi d'orina és un bon indicador del consum de vitamines. A causa del fet que les vitamines hidrosolubles no tenen tendència a ser emmagatzemades, la seva ingesta diària és molt important. Alguns tipus de vitamines hidrosolubles poden ser sintetitzades pels bacteris. Les vitamines liposolubles són absorbides pel tracte intestinal amb l'ajuda dels lípids (greix). A causa del fet que les vitamines liposolubles tenen més tendència a emmagatzemar-se, també tenen més tendència a poder produir hipervitaminosi que no pas les vitamines hidrosolubles. La regulació de vitamines liposolubles és particularment significativa en la fibrosi quística.
Llista de vitamines