A vitaminok története a betegségek történetével kezdődik. A vitaminokat ugyanis különféle korok kutatói és gyógyítói nem úgy fedezték fel, hogy hopp, egyszer csak beléjük botlottak a laboratóriumukban. Nem, valójában módszeresen haladtak, pontról pontra, ezernyi megfigyelést folytattak, szenvedélyesen keresték az ok-okozati összefüggéseket. Méghozzá azért, mert súlyos problémákat akartak megoldani – megbetegedések, elváltozások, furcsa kórok okát és egyben ellenszerét keresték.
Tengerészátok
Ízületi és izomfájdalom, bevérzések, fogínysorvadás, fekélyek, gyomorpanaszok és legyengülés: csúnya betegség a skorbut. A régi korok embereinek azonban elsősorban nem azért okozott fejtörést, mert olyannyira empatikusak lettek volna az áldozatokkal, hanem mert komoly érdekeik sérültek egy-egy pusztító betegséghullámnál – azok ugyanis főként ott söpörtek végig, ahol sok ember sokáig nem jutott friss élelmiszerhez, illetve napfényhez. Ilyenek voltak például a hadjáratok és a hosszú hajóutak; katonák és tengerészek körében időről-időre jelentős pusztítást vitt végbe a skorbut, aminek sokáig egyáltalán nem találták az okát. Súlyos veszteségeket okozott Julius Caesar csapataiban éppúgy, mint Napóleon útjain, de még a 19. századi polgárháborúkban is. Szintén találkoztak vele a vikingek, vagy Vasco de Gama, Kolumbusz, Magellán és James Cook legénysége (emiatt „tengeri pestisként” is emlegették). De pusztított a skorbut városokban is, amikor a szegényebb lakosság nem jutott elég zöldséghez és gyümölcshöz .
Ezt az összefüggést persze csak mai eszünkkel tudjuk, az akkori emberek értetlenül álltak a jelenség előtt, és amikor találtak egy-egy ellenszert, az is inkább véletlenül, vagy tapasztalati úton történt, mintsem tudatosan. Így jöttek rá például tengerészek arra, hogy ha hagymát visznek magukkal, azzal kivédhetik a skorbut megjelenését. A francia Jacques Cartier pedig az 1500-as években fenyőtűleves főzettel gyógyította kialakult sebeit – ezt a módszert a quebeci indiánoktól leste el.
Magukon kísérleteztek. Jacques Cartier, Kanada névadója, felfedező. (Forrás: wikipédia/Théophile Hamel festménye)
1601-ben az angol Sir James Lancaster admirális egyenesen elrendelte, hogy az angol kereskedelmi flotta hajóin a tengerészek naponta kapjanak citromlevet a skorbut ellen. Mások – például Johann Kramer osztrák katonaorvos az 1700-as években – leveles zöldségek és citruslevek fogyasztását javasolta ugyanerre a célra, a kor „sztárja” pedig a valóban nagyon hasznos, és hosszan eltartható savanyú káposztalé lett – hordószámra vitték magukkal a hosszú utakra. Mint említettük, ezekre az ellenszerekre mintegy véletlenül, sok mindent próbálgatva találtak rá, de például a skót James Lind hajóorvos egész kis kísérletet végzett, amikor két csoportra osztotta a tengerészeket, és csak az egyik csapatnak adott rendszeresen citromlevet. A másik csoport tagjai megbetegedtek, amikor azonban ők is ittak a „gyógyszerből”, valóban meggyógyultak.
Egy titokzatos összetevő?
Amikor Cook kapitány 1772-ben Föld körüli hajóútra indult, már egész vitaminarzenált vitt magával: a hordós káposzta mellett citromot, narancsot, répát és árpamalátát – mázsaszám. Hősként ünnepelték, amikor három év múlva úgy tért haza, hogy skorbut miatt senki nem veszett oda a legénységéből.
Komoly előrelépést jelentett a megelőzésben az is, amikor Európában a 18–19. században egyre inkább elterjedt az amerikai burgonya. Mivel a krumpli és a hagyma fő fogyasztási cikke volt a szegényebb rétegeknek, lassan a szárazföldön is visszaszorultak a különféle hiánybetegségek.
G. Budd orvos volt az első (1840-ben), aki azt feltételezte, hogy bizonyos élelmiszerek védő hatását egy titokzatos összetevő okozhatja. U. V. Paschutin orosz kutató azt is leírta, hogy a skorbut a táplálékban jelentkező valamilyen hiány következménye. Ennél többet nem sikerült kideríteniük, de a világ egyre közelebb került a valósághoz.
Fény nélkül nincs egészség
Ma már azt is jól tudjuk, hogy több évszázad másik rettegett betegségét, az angolkórt a D-vitamin hiánya okozza. Sokan sokáig azonban hiába harcoltak a jelenséggel. Az angolkór először a 18. századi angol kisvárosok munkásnegyedeiben ütötte fel a fejét. Olyan helyeken, ahol sok volt a füst, de kevés a napfény és az ennivaló (emiatt sokszor skorbut is társult hozzá). Főként a gyerekeknél okozott csontképződési deformitásokat, töréseket, izomgyengeséget. A fő fegyver ellene a csukamájolaj lett – ezzel már a század elején is sikerrel gyógyítottak ki betegeket.
Füstbe ment sorsok. Cornwall az ipari forradalom hajnalán. (Fotó: Leemage/Corbis via Getty Images)
Troussean jött rá 1882-ben először, hogy voltaképpen táplálkozási hiánybetegségről van szó, ő halzsírt ajánlott a kezelésére. Az angol Frederick Hopkins állatkísérleteket is végzett ennek igazolására, R. Müller New York-i orvos pedig egyszerűen tej, vaj és tojássárgája adagolásával gyógyított szegény sorsú gyerekeket.
1910-re már azt is tudták az orvosok, hogy a napfény a kulcs, sőt rájöttek, hogy a kedvező hatás az ibolyántúli sugárzásnak köszönhető. Sorra állították üzembe az UV-lámpákat Bécs és London gyermekkórházaiban, amelyek valóban sokakat megmentettek ettől a betegségtől – főként amikor a háborús években nem lehetett hozzájutni halfélékhez vagy olajhoz.
1922-ben aztán a McCollumnak sikerült halmájolajból D-vitamint előállítani, amivel immár gyógyszeres kezelés is rendelkezésre állt. Ekkorra azt is tudták, hogy a D-vitamin ugyan a bőrünkben képződik, de napfény hatására – a mai napig emlegetik is „a nap vitaminja”-ként.
Nem vigyáztak rájuk. Pennsylvaniai bányászgyerekek a 20. század elejéről. (Fotó: Lewis Wickes Hine/Library of Congress/Corbis/VCG via Getty Images)
Kukorica, kukorica – önmagában kevés!
Még egy mumusról érdemes szót ejteni, ez pedig a pellagra. Nekünk már kevésbé cseng ismerősen a bőrgyulladással, hányással, hasmenéssel, kiszáradással járó, csúnya tünetegyüttes. Nem véletlen: a B3-vitamin meg tudta állítani a már a sumérok által is ismert kórt.
Először az 1700-as években írták le, és viszonylag hamar észrevették, hogy a betegség főként a szárazabb időszakokban jelentkezik, és a vidéki szegények körében szedi áldozatait. Ők pedig igen sok kukoricát ettek, ezért aztán sokáig magát a kukoricát okolták a bajért – valamiféle mérgező anyagra gyanakodva. A magyar származású Joseph Goldberger bakteriológus pellagrás gyerekek étrendjét kezdte vizsgálni Amerikában, és megállapította, hogy ha a páciensek a kukorica mellett tejet, felvágottat vagy zöldséget is kapnak, a tünetek enyhülnek, de el is tűnhetnek. Még egészen 1930-ig kellett azonban várni annak bizonyítására, hogy a pellagra valójában hiánybetegség, melyet az egyoldalú táplálkozás vált ki, méghozzá a niacin nevű vegyület hiánya miatt. Vagyis nem az volt a gond, hogy bárki is kukoricát evett, hanem az, hogy nemigen evett mást.
Megvan a titok nyitja
A Nagy Vitamintörténet fontos állomása még a beriberi elleni harc (21. századi olvasóinknak eláruljuk, hogy a merev járással, izomgyengeséggel és ideggyulladással járó elváltozást a B1-vitamin hiánya okozta). Elsőként Bontius írta le 1642-ben De medicina Indorum című művében. Ő a Kelet-Indiából Hollandiába visszatérő utazóknál tapasztalta azokat a jeleket, amelyeket gyarmatok bennszülötteinél figyeltek meg korábban. Itt is a 19. század végéig kellett várni, hogy kiderüljön: táplálkozási hiánybetegségről van szó, amit az okoz, ha a szervezet nem jut hozzá teljes kiőrlésű gabonafélékhez, húsokhoz, tejhez, tojáshoz vagy olajos magvakhoz.
Részlet Bontius művéből. (forrás: hagstromerlibrary.ki.se)
Justus Liebig német kémikus volt az, aki – nagyon helyesen – leírta: „ahhoz, hogy egy állat élhessen, vérének fő alkotóit készen, már előállítva kell élelmében megkapnia, mert maga nem képes azokat felépíteni”. Kísérletek sokaságából jutott arra a következtetésre, hogy a szervezet építőkövei a fehérjék, zsiradékok és szénhidrátok, vagyis az úgynevezett Liebig-triász. 1881-ben az orosz Nyikolaj Lunin egérkísérleteiből arra következtetett, hogy „a természetes élelmiszerek, mint például a tej, a fő összetevők mellett kis mennyiségben olyan ismeretlen anyagokat is tartalmaznak, melyek nélkülözhetetlenek az élethez”.
A nagy áttörés azonban Christiaan Eijkman holland katonaorvos nevéhez fűződik; őt tartják a vitaminok felfedezőjének. Ő jött rá arra, hogy mind az állati, mind az emberi szervezet egészséges működéséhez szükség van az alapvető tápanyagokon (fehérje, zsír, szénhidrát) kívül egyéb mikroanyagokra is. És hogy nemcsak valami rossznak a jelenléte, de valami jónak a hiánya is probléma lehet.
1889-ben Eijkman-t kinevezték a Királyi Holland-Indiai Bakteriológiai és Anatómiai Kutatóintézet vezetőjévé. Az irányítása alatt működő kórházban az élelmezésre szánt tyúkok elesége elfogyott, és a korábbi nyers rizs helyett maradékkal kellett etetni őket, mely csak hántolt rizst tartalmazott. Csakhogy a hántolással a beriberi kialakulását megakadályozó B1-vitamint is eltávolították, amiről akkor még nem tudták, mekkora gond. Ennek hiányában ugyanis a cukorbontás nem tud teljesen végbemenni, ami zavarja az izom- és agyműködést. A tyúkokon hamarosan kiütköztek a beriberi tünetei. Azok az egyedek azonban, akik kapirgálás közben hozzájutottak természetes anyagokhoz is, képesek voltak a gyógyulásra. Itt volt a lényeg: a rizs héja.
Eijkman rájött, hol kell keresni a választ, és tudatosan kísérletezni kezdett. Eredetileg ő is tévúton járt, azt gondolta, a hántolt rizs talán mérgező lehet. Később derült csak ki számára, hogy inkább az a lényeg, ami hiányzik belőle.
Eredményeit már a huszadik században élt F. Hopkins pontosította. Rájött, hogy a szervezetben egyes anyagok – bár „meghökkentően kis mennyiségben”, de – feltétlenül szükségesek ahhoz, hogy a szervezetbe kerülő fehérje hasznosuljon a növekedéshez. Ezeket „járulékos táplálkozási faktoroknak” nevezte el.
Tej és tejszín segítségével sikeresen gyógyított hiánybetegséggel küzdő patkányokat. Ebből jött rá, hogy az általa keresett anyagok a zsírral vannak összefüggésben. Azt is megértette, hogy az anyagok katalizátorok, amelyek csak felgyorsítják a fontos kémiai folyamatokat. Nos, megérkeztünk: igen, ezek a vitaminok. Az a bizonyos növekedési faktor pedig, amivel foglalkozott, nem más volt, mint az A-vitamin.
Hopkins felfedezéséért 1929-ben orvosi Nobel-díjat kapott – megosztva Eijkmannal.
Christiaan Eijkman (b) és Sir Frederick Gowland Hopkins (j). (fotók: getty images/wikipédia)
1915-ben McCollum egy vízben oldódó növekedési faktor jelenlétét is kimutatta, ez a ’B’ faktor nevet kapta. Kiderült a tudomány számára, hogy a helyes tápláláshoz egy zsírban oldódó ’A’, és egy vízben oldódó ’B’ faktorra is szükség van (a későbbi A- és B- vitaminok). A skorbutot gyógyító anyag neve C-vitamin lett, az angolkór elleni szeré pedig az ABC-rend szerint: D-vitamin – és így tovább.
Ehhez azonban kellett a lengyel Casimir Funk munkássága is. Ő nemcsak olvasott a beriberi ellenszeréről, de sikerült neki kivonni is azt rizshéjból. Mivel nitrogéntartalmú aminként azonosította, ’vita amine’-nek, azaz létfontosságú aminnak nevezte el – ebből kaptuk vitamin kifejezésünket 1920-ban.
Érdekesség, hogy ebben az időszakban megneveztek F-, H-, M- vagy éppen P-vitaminokat is, ám ezekről bebizonyosodott, hogy nincs vitaminhatásuk, vagy épp azonosak egy már ismert anyaggal.
A következő lépés az izoláció volt minden egyes anyag esetében; vagyis hozzájutni a tiszta hatóanyaghoz annak érdekében, hogy gyógyszerként szedhetők legyenek. És itt jön a mi büszkeségünk, Szent-Györgyi Albert, akinek zöldpaprikából sikerült elsőként kivonnia a C-vitamint felhasználható módon. Ez azért még nem volt elég a dicsőséghez: a vitaminok teljes körű elismeréséhez és a gyógyító munkába való beépüléshez még vagy további ötven évre szükség volt.
Címlapkép: Káposztaárusok a Strada Mihail Kogălniceanuon. (Fortepan/Urbán Tamás)