Витамины широко представлены в природе. Но зеленые растения как аутотрофные организмы являются единственными на земной планете, способными к синтезу таких биологически активных веществ.
Биосинтез витаминов в природе совершается в клетках тканей высших и низших растений (Букин, 1940; Филлиппов, 1962; Овчаров, 1969, 1977; Смирнов, 1970; Епанчинов, 1973, 1977; и др.). Витамины содержатся не только в тканях зеленых растений, но и в почве, где их концентрация зависит от условий корневого питания растений (Пейве, 1961; Епанчинов, 1973, 1976, 1977; и др.). Витамины, находящиеся в почве, ассимилируются как почвенными микроорганизмами, так и корневой системой высших (зеленых) растений, что является важным дополнительным резервом для тех растений, которые при неблагоприятных условиях их не образуют или синтезируют в недостаточном количестве (Филиппов, 1962; Овчаров, 1969, 1977; и др.). Если растение синтезирует недостаточно витаминов, то нужно вводить их в питательный субстрат (Смирнов, 1970).
В организме человека и животных витамины самостоятельно не синтезируются. Человек и животные нуждаются в обязательном получении этих биологически активных веществ извне. Трудно представить, что было бы с животным миром, если бы он не получал витамины с пищей растительного происхождения. Ведь лишь растения способны синтезировать и накапливать их в своих органах. Животные погибли бы от голода, хотя они и были бы в полной мере обеспечены белками, углеводами и жирами. Ни одна из известных науке групп химических соединений не связывает так оба органических мира — растительный и животный, как витамины. Зеленые растения, являясь пищей, обеспечивают животных и человека не только аккумулированной в органических соединениях энергией Солнца, но и витаминами, которые принимают непосредственное участие в биохимических превращениях их организма. Такие растения имеют практическое значение в связи с использованием их как лекарственного сырья для приготовления витаминных препаратов. Витамины как ингредиенты пищи человека и животных применяются более 50 лет.
Витамины относятся к числу непременных компонентов полноценной пищи человека и животных. В настоящее время изменилось представление о значении витаминов в жизни человека. Раньше считали, что они предохраняют человека от тяжелых, иногда смертельных заболеваний. Теперь установлено, что роль витаминов в жизнедеятельности организма человека значительно шире и существеннее. Особо важно их участие в обменных процессах, происходящих в организме. Основное физиологическое свойство витаминов — воздействие на протекание в организме химических реакций, приводящих к синтезу клеточных материалов и тканей.
Витамины находятся в живых клетках в различном состоянии: свободном, фосфорилированном и связанном с белками. Многие витамины служат строительным материалом для биосинтеза коферментов и простетических групп белков или исходным материалом для синтеза гормонов и в связи с этим выступают в качестве регуляторов обменных процессов. Известно более 100 ферментов, в составе которых содержатся витамины, и очень большое количество обменных реакций, активируемых витаминами.
Интересная особенность витаминов — необычайно высокая биологическая активность. Для удовлетворения потребности человека достаточно от 1—3 мкг до 10 мг витаминов. Содержание этих веществ в тканях растительных и животных организмов, как правило, весьма низкое. Однако среди природных источников есть такие растения, в которых концентрация витаминов очень высокая и исчисляется процентами (витамин С). В отдельных случаях витамины образуются в животных тканях в результате химических преобразований веществ, являющихся их предшественниками, которые называются провитаминами. Типичным представителем провитаминов является красящее вещество растительных продуктов — каротин, из которого образуется витамин А.
В тех случаях, когда появляются синдромы недостаточности витаминов в организме, по рекомендации лечащего врача применяют поливитаминные препараты. Здесь важное место занимают лекарственные растения, в клетках тканей которых синтезируется и накапливается множество различных по биологическому действию витаминов. Плоды (или другие органы) таких растений имеют исключительную медицинскую ценность, так как в них содержится комплекс витаминов. При приеме внутрь растительных лечебных препаратов естественное соотношение витаминов в них не нарушает взаимосвязей и взаимодействий между биохимическими соединениями в процессах метаболизма, происходящих в организме человека. Приводим основные виды лекарственных растений, которые применяются в научной медицине СССР в качестве поливитаминных средств лечения заболеваний человека.