Витаминология как научное направление формировалась преимущественно на основе рационального питания, на заболеваниях человека и животных, вызванных недостатком или отсутствием в пище или в кормах особых соединений, названных К. Функом витаминами. Это органические вещества разнообразной химической структуры, открытые в 1880 г. Н. И. Луниным.
Витаминные препараты — лекарственные формы (порошки, таблетки, драже, растворы и пр.) различных витаминов, которые широко используются в ветеринарии для стимуляции и регуляции физиологических процессов, профилактики и лечения животных при гипо - и авитаминозах, повышения общей устойчивости организма к экзогенным и эндогенным неблагоприятным факторам, при многих инфекционных и незаразных желудочно-кишечных, респираторных и других заболеваниях.
После раскрытия химической природы витаминов был осуществлен их синтез, а затем создано значительное количество фармакологических препаратов. Для них характерны следующие свойства:
1) они не являются источником энергии или пластическим материалом;
2) необходимы для нормального протекания различных биохимических процессов в организме;
3) являются экзогенными и эндогенными факторами;
4) при дефиците или избытке витаминов в организме отмечаются нарушения многих функций и снижение продуктивности животных. При этом различают следующие формы патологии: авитаминоз, гиповитаминоз, гипервитаминоз. Недостаток нескольких витаминов называется полигиповитаминозом.
Природный источник, обеспечивающий организм животного витаминами, — растительный мир и некоторые продукты животного происхождения. Различают четыре группы этих веществ:
1) витамины кормов, где они находятся в небольших количествах как в свободном, так и в связанном состоянии, освобождаются медленно, резорбируясь равномерно и длительно, обеспечивая организм при правильном его кормлении;
2) чистые витамины, выделенные из растений;
3) витамины — продукт жизнедеятельности некоторых микроорганизмов (витамин К и витамины группы В в значительных количествах синтезируются микрофлорой желудочно-кишечного тракта: у жвачных — в рубце, у свиней и птицы — в толстом отделе кишечника);
4) синтетические витамины, сходные с природными по химической структуре, называются витамерами (викасол — витамер витамина К). Витамеры водорастворимых витаминов, молекулы которых поляризованы, недостаточно хорошо всасываются из кишечника и проникают в ткани, а молекулы неполяризованных витамеров хорошо резорбируются из кишечника и проникают в ткани. Сейчас почти все витаминные добавки к кормам синтетического происхождения (витамеры).
Классифицируют витамеры по физико-химическим свойствам. Так, по химической классификации витамины подразделяются на алифатические, алициклические, ароматические и гетероциклические; по физическим свойствам — на водо - и жирорастворимые.
В 1956 г. была принята единая международная номенклатура витаминов.
Витамины участвуют во всех биохимических процессах: обмене углеводов, белков и жиров; обеспечивают биохимические процессы окисления и восстановления, карбоксилирования, синтез аминокислот и реакции конденсации. Многие из этих реакций происходят под влиянием катализирующих белков, в которых роль коферментов играют ионы неорганических веществ.
Витамины и витамеры не входят в ферментные системы (за исключением инозита), но они включаются в ферментные процессы после их превращения в коферменты при участии АТФ, фосфатов и ряда гормонов (стероиды надпочечников и гормоны гипофиза). О связи гормонов и витаминов свидетельствует процесс образования в организме при ультрафиолетовом облучении из эргостерина витамина D. При облучении продуктов в них увеличивается как количество витамина D, так и других стеринов: техистерина (идет на синтез активных соединений) и токсистерина (яд).
На действие витаминных препаратов влияют их сочетания с гормонами, электролитами и другими фармакологически активными веществами. Так, тиамин приобретает активность только после его фосфорилирования, происходящего под влиянием АТФ в присутствии ионов магния. Недостаток же инсулина в организме влияет отрицательно, а избыток холинэстеразы — положительно.
Установлено, что при всех заболеваниях животных в той или иной степени нарушается метаболизм витаминов. Поэтому витаминные препараты широко используют для лечения и профилактики не только при нарушениях обмена веществ, но и при различных патологиях. Потребность в витаминах резко возрастает не только при патологиях, но и при беременности, лактации и различных физиологических нагрузках. Во всех этих случаях весьма удобно применять витаминные препараты, витаминные концентраты химического и микробного синтеза, которые легко дозировать, и они быстро оказывают фармакологический эффект.
В пастбищный период в результате сбалансированного рациона в организме животных создаются резервы витаминов А и частично В. В стойловый же период и при клеточном содержании птицы уровень витаминов в организме снижается, в результате снижается продуктивность.
Для обеспечения физиологического уровня в организме витамины должны присутствовать в малых концентрациях. Лечебная эффективность витаминов возможна в больших дозах, чем профилактическая. При этом должна быть и большая продолжительность интервалов между приемами препарата. Значительно повышается эффективность витаминных препаратов при правильном сочетании их с другими витаминами, электролитами, антибиотиками и антиоксидантами.
Оценка активности и стандартизации витаминов устанавливается химическими и микробиологическими методами на лабораторных животных (мыши, крысы, кролики и др.), активность витаминов принято выражать в весовых единицах. (г, мг, мкг и мг%), а также в международных или интернациональных единицах (МЕ или ИЕ). Для перевода МЕ в весовые пользуются следующими соотношениями: 1 МЕ витамина А соответствует 0,33 мкг, или 0,00033 мг кристаллического витамина А, или 0,6 мкг B-каротина, или 1 мкг суммарного каротина для птицы; 1 МЕ витамина D2 Или Dз соответствует 0,025 мкг, или 0,000025 мг кристаллического витамина D; 1 МЕ витамина Е соответствует 1 мг токоферола, растворенного в 0,1 г оливкового масла; 1 МЕ витамина В2, соответствует 3 мкг, или 0,003 мг кристаллического рибофлавина; 1 МЕ витамина С соответствует 0,05 мг чистой аскорбиновой кислоты.