Witaminy – bardzo stary wynalazek

W następnych stuleciach ludzie zdali sobie sprawę, że szkorbut to skutek braku warzyw i owoców podczas długich rejsów. Pod koniec XVIII w. okręty brytyjskie zaczęto zaopatrywać w sok z cytryny, który zwalcza tę chorobę. Ale dopiero w 1928 r. węgierski biochemik, Albert Szent-Gyorgyi odkrył, że szkorbut to efekt braku witaminy C. Wkrótce naukowcy stwierdzili, że ciało człowieka potrzebuje niewielkiej ilości 13 różnych cząstek organicznych, których niedobór prowadzi do chorób. Brak witaminy A do ślepoty, witaminy B12 do ostrej niedokrwistości, witaminy D do krzywicy.

Dziś witaminy bada wielu naukowców, ale większość koncentruje się na tym, ile z nich pomaga zachować zdrowie. Lecz ta praca nie daje odpowiedzi na podstawowe pytanie: jak to się stało, że jesteśmy tak od nich zależni?

Ostatnie badania dostarczają nowych odpowiedzi. Wygląda na to, że witaminy były niezbędne do życia już w jego początkach, jakieś 4 miliardy lat temu. Wczesne formy życia mogły tworzyć własne witaminy, ale później niektóre gatunki - w tym ludzie – w dużej części straciły tę zdolność. Większość tych cząstek zaczęły pozyskiwać od innych, tworząc w ten sposób skomplikowany przepływ molekuł, który naukowcy nazywają „ruchem witamin”.

Każda witamina jest wytwarzana przez żywe komórki. Witaminę D produkuje np. nasza skóra, kiedy słońce naświetla tzw. prekursor cholesterolu. Witamina C powstaje, m. in., wskutek przetwarzania glukozy przez drzewa cytryny. Tworzenie niektórych witamin jest bardzo skomplikowane – w przypadku niektórych gatunków, witamina B12 powstaje z 22 różnych protein.

Podczas gdy na proteiny składają się tysiące atomów, na witaminy – raptem kilkanaście. Mimo to, rozwijają naszą chemiczną różnorodność. Współpracują z proteinami, pomagając im w kierowaniu reakcjami w organizmach wszystkich żywych istot, w tym bakterii grzybów, roślin.

Ta chemia to prawdopodobnie efekt ewolucji. Naukowcy są zdania, że kiedy życie na Ziemi wyewoluowało z prostszych form, pierwotne organizmy posiadały jednoniciową odmianę DNA, zwaną RNA, która przenosiła geny i była katalizatorem reakcji, jak dziś proteiny. Witaminy mogły już wtedy pomagać molekułom RNA w kierowaniu reakcjami chemicznymi.

Niektóre gatunki mają szczególną zdolność wytwarzania witamin. Weźmy rośliny, które w procesie ewolucji stały się fabrykami witaminy C, która początkowo chroniła je przed stresem, a dziś pomaga w kontroli rozwoju owoców.

Oprócz witamin D i K, organizm ludzki nie wytwarza żadnej z 13 pozostałych cząstek, potrzebnych mu do życia, ale nie zawsze tak było. Nasi przodkowie przed milionami lat mieli własną witaminę C i nie chorowali na szkorbut. Zdolność jej wytwarzania nadal ma wiele kręgowców. Ale naczelne – przodkowie współczesnych małp i człowieka – straciły ją przed ok. 60 mln lat, gdy w ich organizmach zmutował gen GULO. Gen ten jest uszkodzony także u niektórych innych zwierząt, np. świnek morskich. Tego rodzaju mutacje wydają się bez sensu: po co pozbywać się czegoś, co pozwala przetrwać. Ale mogło do nich dojść, jeżeli w otoczeniu był zawsze dostatek witamin (np. C). Zresztą, niedawno naukowcy odkryli, że 24 proc. bakterii nie ma genu odpowiedzialnego za produkcję witaminy B1, a 63 proc. - genu odpowiedzialnego za B12.

Te odkrycia były szczególnie zaskakujące, gdyż długo uważano, że bakterie są samowystarczalne, jeśli chodzi o witaminy. Tymczasem, wiele z nich w oceanach umiera na odpowiednik szkorbutu.

Drogi przepływu witamin są skomplikowane. Witaminę B12 pozyskujemy, jedząc np. wołowinę. Ale krowy jej nie wytwarzają. Robią to bakterie żyjące w ich jelitach.

Również my jesteśmy domem tysięcy gatunków bakterii, które syntetyzują witaminy z naszego pożywienia. Czy to znaczy, że zależymy od naszego wewnętrznego „ruchu witamin”? Nie wiadomo, ale pojawiają się dowody, że te bakterie mogą dostarczać nam niektórych witamin. Jeśli tak jest, może powinniśmy myśleć o swoim ciele jak o „zespole oceanów” i kontynuacji ruchu, który pojawił się na Ziemi miliardy lat temu.

 

Na podst. Vitamins’ Old, Old Edge, Carl Zimmer, The New York Times 

Sieci społecznościowe

Tagi