Vitamiinit ovat eliön pienessä määrin tarvitsemia ravinteita, joita eliö ei itse pysty tuottamaan lainkaan tai riittävästi. Ne on siten saatava ravinnosta. Ne ovat orgaanisia yhdisteitä. Tämä erottaa ne epäorgaanisista hiven- ja kivennäisaineista. Toisin kuin joitain muita orgaanisia ravinteita, vitamiineja ei voi korvata muilla aineilla ja ne suorittavat eliöissä vain tiettyjä toimintoja, eikä niitä käytetä eliön rakenneosina tai hajoteta ravintoenergiaksi. Jotkin aineet luetaan vitamiineiksi, vaikka eliö tuottaa niitä tietyissä oloissa. Esimerkiksi D-vitamiineja pidetään vitamiineina ihmisille ja monille muille eläimille, vaikka eläimet yleensä tuottavat niitä tarpeeksi altistuessaan säännöllisesti auringon säteilylle tai muulle ultraviolettisäteilylle. Eri eliölajit voivat vaatia eri vitamiineja. Ihmiset eivät esimerkiksi tuota C-vitamiinia, kun taas monet muut sitä vaativat eläimet tuottavat sitä tarpeeksi muista ravinteista, eikä se ole vitamiini näille eläimille.Combs, s. 3–30
Vitamiinit jaetaan usein rasvaliukoisiin ja vesiliukoisiin vitamiineihin. Ihmisen vaatimia rasvaliukoisia vitamiineja ovat A-, D-, E- ja K-vitamiinit. Vesiliukoisia ovat C- ja B-vitamiinit. Jälkimmäisiä on 8: B1-, B2-, B3-, B5-, B6-, B7-, B9- ja B12-vitamiinit. Nämä 13 vitamiiniryhmää ovat kaikki ihmisen vaatimat vitamiinit.Combs, s. 43 Yhteen ryhmään kuuluvia vitamiineja voi olla monia. Esimerkiksi D-vitamiineja on luonnossa muutamia ja keinotekoisia D-vitamiineja tunnetaan yli 2 000. Moninaisuuden takia on myös "vesiliukoisia" vitamiineja, joista osa onkin rasvaliukoisia. Esimerkiksi B1-vitamiineihin kuuluva allitiamiini on liukoinen rasvoihin.Zempleni, s. 258 Taas B2-vitamiineihin kuuluva riboflaviini ei liukene rasvaliukoisiin aineisiin, muttei liukene hyvin veteenkään. Emäksiseen veteen se liukenee hyvin, mutta hajoaa siinä.
Kunkin vitamiinin toiminnot ovat vitamiinikohtaisia. Ihmisillä monet niistä, kuten C- ja B1-vitamiinit (tiamiini), toimivat entsyymireaktioiden "apumolekyyleinä" eli kofaktoreina. Osa taas on hapettumisenestoaineina, joista esimerkkejä ovat C- ja E-vitamiinit. Osa on hormoneita, kuten A- ja D-vitamiinit. Eräs A-vitamiini toimii myös näköaistin valoa aistivana kofaktorina.
Tiettyjä vitamiineja on paljon vain joissain ruuissa. Esimerkiksi C-vitamiinia on paljon useissa kasviksissa, hedelmissä ja juureksissa. Sitä ei käytännössä ole ihmiselle tarpeeksi lihoissa, maitotuotteissa tai useimmissa viljoissa. Poikkeuksena ovat joidenkin eläinten maksat ja munuaiset, joissa sitä on lähes yhtä paljon kuin joissain kasviksissa. B12-vitamiineja taas ei ole käytännössä lainkaan kasviksissa tai muissa kasviperäisissä ruuissa.
Liian pieni vitamiinien saanti aiheuttaa eri puutostauteja. Osa puutoksista on ihmisillä maailmanlaajuisesti verrattain yleisiä, kuten A-vitamiinipuutos, joka on pitkälle edetessään oireiltaan vakava ja B12-vitamiinin puutos, johon saattaa jopa kuolla.
On myös vitamiineja, kuten B5-vitamiini, joiden puutosta ei ilmene ihmisillä käytännössä lainkaan.
Jotkin vitamiinit ovat liikaa saatuna myös vaarallisia. Käytännössä vaarallisia ovat A-vitamiinitoimintoiset retinoidit, D-vitamiinit, nikotiinihappo (kuuluu B3-vitamiineihin) ja B6-vitamiinit.Combs, s. 508–510
Sanan ja kirjainsymbolien alkuperä Sanan vitamiini loi Kazimierz Funk 1912. Siinä yhdistyy vita (lat. elämä) ja amiini. Funkin todettua tiamiinin (B1-vitamiini) olevan amiini, hän päätteli virheellisesti kaikkien vitamiinien olevan amiineja. Vaikka nykyään tiedetään, että näin ei ole, nimi on säilynyt.
Vitamiinien nykyisten kirjainsymbolien käyttö ja jako rasva- ja vesiliukoisiin vitamiineihin alkoi 1916. Tähän mennessä oli löytynyt suurella varmuudella kaksi vitamiinia. Elmer McCollumin kanssa 1916 julkaistussa tutkimuksessa Cornelia kennedy nimesi aineista ensin löydetyn rasvaliukoiseksi A:ksi ja myöhemmin löydetyn vesiliukoiseksi B:ksi. Nykyään nämä tunnetaan vastaavasti A-vitamiineina ja B1-vitamiineihin kuuluvana tiamiinina. Kennedy ja McCollum eivät tosin käyttäneet julkaisussa nimiä "A-vitamiini" tai "B-vitamiini", sillä he pitivät elintärkeyteen viittaavaa sanaa "vitamiini" aineille liian suuren arvon antavana nimenä.
Vitamiineja alkoi löytymään useita. Siksi 1920 Jack Cecil Drummond ehdotti, ettei vitamiineja nimettäisi niiden liukoisuuden mukaan, vaan aakkosin, eli A, B, C jne., kunnes tietty vitamiini tunnettaisiin kyllin hyvin, jotta se voitaisiin nimetä rakenteen mukaan. Esimerkiksi 1932 Robert Runnels Williams selvitti tiamiinin rakenteen osittain: se on rikkiä (kreikaksi thios) sisältävä amiini, joten hän ehdotti sille nimeä tiamiini. 1927 mennessä eri tutkimuksissa erotellun B-vitamiinin (tiamiinin) havaittiinkin sisältävän vähintään kaksi eri ainetta, joista toinen (tiamiini) esti beriberiin ja toinen (niasiini) pellagraan sairastumista. Siksi 1927 British Committee on Accessory Food Factors suositteli beriberin estäjälle nimeä B1 ja pellagran estäjälle nimeä B2. Pian B2:n tunnistettiin koostuvan vieläkin useammasta osasta. Riboflaviini tosin tunnistettiin tästä "B2-kompleksista" ensimmäiseksi, joten sitä alettiin kutsumaan B2-vitamiiniksi. Niasiinia taas kutsutaan nyt usein B3-vitamiiniksi.Zempleni, s. 234
Ihmisen tarvitsemat vitamiinit +Kirjain -tunnusYleisnimiAine tai joitakin tärkeitä aineitaKeskimääräinen
saantisuositus
Suomessa (a)Suurin turvallinen saanti aikuisilla Suomessa (b)Puutostauti
tai oireet ihmisilläLiikasaanti ihmisilläBiologisesti aktiivinen muoto/muodot ihmiskehossa ja huomiotAretinoli retinaali retinoiinihappo β-karoteeni β-kryptoksantiini672 µg/vrk retinolina3 000 µg/vrk retinolina tai sen palmitiinihappoesterinä (retinyylipalmitaattina)Mm. parantuva hämäräsokeus, lopulta silmien tulehtuminen, hajoaminen ja pysyvä sokeus. Puutos tappaa.Combs, s. 96–141Vaarallinen, mutta usein täysin parantuva A-hypervitaminoosi retinoideja käytettäessä. Vaaraton ja väliaikainen karotenemia karotenoideja käytettäessä.Aktiivimuodot: retinoli, (11Z)-retinaali ja (kaikki-E)-retinoiinihappo (tretinoiini).B1tiamiini1 mg/vrkEi saantirajaaBeriberi ja Wernicken enkefalopatia. Puutos tappaa.Combs, s. 265–280Käytännössä vaaratonta.Aktiivimuoto: tiamiinipyrofosfaatti.Combs, s. 69–70B2riboflaviini1.2 mg/vrkEi saantirajaaAriboflavinoosi. Mm. väsymys; sierainten, suupielten ja kielen halkeilu; kielen turvotus; ihon hilseily; anemia. Puutos ei yleensä ole tappava.Käytännössä vaaratonta. Värjää virtsan väliaikaisesti keltaiseksi.Aktiivimuodot: FMN ja FAD.B3Niasiininikotiinihappo nikotiiniamidi13.4 mg/vrk10 mg/vrk nikotiinihappona
900 mg/vrk nikotiiniamidinaPellagra. Puutos tappaa.Combs, s. 296–310Nikotiinihappo aiheuttaa mm. punastumista, kutinaa ja oksentelua. Pitkäaikainen liikakäyttö altistaa maksavauriolle. Nikotiiniamidi on lähes vaaraton.Aktiivimuodot: NAD(H) ja NADP(H). Ihminen tuottaa niasiinia myös tryptofaanista.B5pantoteenihappoEi suositustaEi saantirajaaMm. väsymys ja kivut jalkaterissä. Puutos ilmenee käytännössä vain kokeellisesti.Combs, s. 346–351Käytännössä vaaratonta.Aktiivimuodot: koentsyymi A ja asyylikantajaproteiinit.B6pyridoksaali pyridoksiini pyridoksamiini1 mg/vrk25 mg/vrk lisäravinteista saatunaMm. ääreishermoston vauriot, heikkous, suupielten ja kielen halkeilu.Combs, s. 313–327Ääreishermoston vauriot.Aktiivimuoto: pyridoksaali-5'-fosfaatti (PLP).B7biotiiniEi suositustaEi saantirajaaMm. hiusten harveneminen, hilseilevä ihottuma ja parestesia.Zempleni, s. 367–373Käytännössä vaaratonta.Combs, s. 331–341Aktiivimuoto: biotiini.B9Folaatitfoolihappo folaattien polyglutamaatit378 µg/vrk1 000 µg/vrkMm. megaloblastinen anemia, väsymys, hermovauriot, homokysteinemia (veren kohonnut homokysteiinipitoisuus) ja raskauden aikana sikiön epämuodostumat, kuten spina bifida.Combs, s. 355–379Käytännössä vaaratonta.Aktiivimuoto: THF ja 5-MTHF.B12Kobalamiinitsyanokobalamiini hydroksikobalamiini1.6 µg/vrkEi saantirajaaMm. megaloblastinen anemia, homokysteinemia, pysyvät ääreis- ja keskushermoston vauriot (ataksia, asentoaistin menetys, tunnottomuus ja dementia). Puutos tappaa.Combs, s. 381–397Käytännössä vaaratonta.Aktiivimuoto: adenosyylikobalamiini ja metyylikobalamiini.Caskorbiinihappo dehydroaskorbiinihappo68 mg/vrk1 000 mg/vrkKeripukki. Puutos tappaa.Combs, s. 236–262Käytännössä vaaratonta. Voi aiheuttaa ripulia ja vatsakipuja.Aktiivimuoto: askorbaatti. Ihmiset eivät tuota askorbiinihappoa, mutta monet muut eläimet tuottavat sitä muun muassa glukoosista.Dkolekalsiferoli (D3) ergokalsiferoli (D2)11.6 µg/vrk100 µg/vrkRiisitauti vauvoilla ja lapsilla; osteomalasia vanhemmilla lapsilla ja aikuisilla.Combs, s. 146–175Vaarallinen D-hypervitaminoosi. Oireita: mm. hyperkalsemia, janoisuus, oksentelu, vatsakivut, peruuttamaton kudosten kalkkeutuminen, väsymys ja sekavuus.Aktiivimuoto: kalsitrioli. Ihminen tuottaa D-vitamiinia ihon altistuessa auringon säteilylle tai tietyn aallonpituuden UV-säteilylle.ERRR-α-tokoferoli RRR-γ-tokoferoli7.6 mg/vrk300 mg/vrk RRR-α-tokoferolinaRavintopuutos on hyvin harvinainen. Oireita: mm. refleksien hitaus, lihasheikkous, silmälihasten heikkous (oftalmopareesi) ja hermovauriot.Combs, s. 182–211Käytännössä vaaratonta. Voi häiritä muiden rasvaliukoisten vitamiinien imeytymistä.Aktiivimuoto: aktiivisia sellaisinaan.Kfyllokinoni menakinonit menadioniEi suositustaEi saantirajaaRavintopuutos on yleinen vastasyntyneillä. Se on harvinainen aikuisilla ja johtuu esim. varfariinin kaltaisten antikoagulanttien yliannostuksesta. Pääoire on veren hyytymisen hidastuminen ja mm. sisäelinten verenvuodot.Combs, s. 49–50Käytännössä vaaratonta.Aktiivimuoto: aktiivisia sellaisinaan.a: keskimääräinen suositus 6–65-vuotiaalle, jos hänen energiatarpeensa on 2 000 kilokaloria per vuorokausi. Suomen valtion ravitsemusneuvottelukunta ei ole määrittänyt kaikille vitamiineille sitä, että missä muodossa tiettyä vitamiinia tulisi saada ilmoitetun massan (mg/µg) verran. Monet vitamiinit ovat ryhmä muutamia tai jopa tuhansia aineita, joilla on samat vitamiinitoiminnot, mutta eri massat. Samaan vitamiiniryhmään lukeutuvien aineiden keskinäiset vitamiinitehot voivat olla myös keskenään erilaiset. b: katso yllä olevan "a"-kohdan huomiot massasta ja vitamiinitehosta.
Lyhyt historia Useat vitamiinit löydettiin siten, että ensin niiden ehdotettiin olevan olemassa. Sitten kukin eristettiin jostakin luonnontuotteesta, niiden rakenteet selvitettiin ja lopuksi kukin vitamiini syntetisoitiin. Poikkeuksena on nikotiinihappo (B3), jonka rakenne ja synteesi selvitettiin kauan ennen kuin sen tiedettiin olevan vitamiini.
Alla olevan taulukon "ehdotettiin olevan olemassa" -kohta merkitsee ajankohtaa, jolloin vitamiinin ehdotettiin olevan olemassa nimenomaan vitamiinina tai jonain muuna ravinteena. Eri ruokien on silti huomattu parantavan tiettyjä vitamiinien puutostiloja jo usein ennen näitä ajankohtia. Tällaisten ruokien ei kuitenkaan ennen taulukon ajankohtia tunnistettu olevan nykykäsityksen mukaisia ravinteita. Esimerkiksi James Lind osoitti jo 1747 kokeellisesti sitruunoiden parantavan C-vitamiinipuutteen aiheuttaman keripukin. Hän ei kuitenkaan ymmärtänyt sitruunoiden sisältävän jotakin ravinnetta tai ravinteita, vaan selitti keripukin ja sitruunoiden välistä yhteyttä toisella tapaa. Taulukossa on vuosilukujen lisäksi kunkin löydön tehneen tutkijan tai tutkijoiden nimet. Joissain kohdissa on myös mainittu vitamiinitoimintoinen aine, joka on esimerkiksi eristetty. +VitamiiniEhdotettiin olevan olemassaEristettiin luonnostaEmpiirinen tai kemiallinen kaava selvitettiinRakennekaava