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Une vitamine est une molécule organique (ou un ensemble de molécules apparentées) qui est un micronutriment essentiel dont un organisme a besoin en petites quantités pour le bon fonctionnement de son métabolisme. Les nutriments essentiels ne peuvent pas être synthétisés dans l'organisme, ni du tout ni en quantité insuffisante, et doivent donc être obtenus par l'alimentation. La vitamine C peut être synthétisée par certaines espèces mais pas par d'autres; ce n'est pas une vitamine dans le premier cas, mais dans le second. Le terme vitamine n'inclut pas les trois autres groupes de nutriments essentiels: les minéraux, les acides gras essentiels et les acides aminés essentiels. La plupart des vitamines ne sont pas des molécules uniques, mais des groupes de molécules apparentées appelées vitamères. Par exemple, la vitamine E se compose de quatre tocophérols et de quatre tocotriénols. Les treize vitamines nécessaires au métabolisme humain sont: la vitamine A (rétinols et caroténoïdes), la vitamine B1 (thiamine), la vitamine B2 (riboflavine), la vitamine B3 (niacine), la vitamine B5 (acide pantothénique), la vitamine B6 (pyridoxine), la vitamine B7 (biotine), vitamine B9 (acide folique ou folate), vitamine B12 (cobalamines), vitamine C (acide ascorbique), vitamine D (calciférols), vitamine E (tocophérols et tocotriénols) et vitamine K (quinones).
Les vitamines ont diverses fonctions biochimiques. Certaines formes de vitamine A agissent comme régulateurs de la croissance et de la différenciation des cellules et des tissus. Les vitamines du complexe B fonctionnent comme des cofacteurs enzymatiques (coenzymes) ou comme leurs précurseurs. La vitamine D a une fonction hormonale en tant que régulateur du métabolisme minéral des os et d'autres organes. Les vitamines C et E fonctionnent comme des antioxydants. Une consommation insuffisante et excessive d'une vitamine peut potentiellement causer une maladie cliniquement significative, bien que la consommation excessive de vitamines hydrosolubles soit moins susceptible de le faire.
Avant 1935, la seule source de vitamines provenait des aliments. Si l'apport en vitamines faisait défaut, le résultat était une carence en vitamines et des maladies de carence qui en résultaient. Ensuite, des comprimés produits dans le commerce de complexe de vitamine B extrait de levure et de vitamine C semi-synthétique sont devenus disponibles. Cela a été suivi dans les années 1950 par la production et la commercialisation de masse de suppléments vitaminiques, y compris des multivitamines, pour prévenir les carences en vitamines dans la population générale. Les gouvernements ont mandaté l'ajout de vitamines aux aliments de base tels que la farine ou le lait, appelée enrichissement des aliments, pour prévenir les carences. Les recommandations de supplémentation en acide folique pendant la grossesse ont réduit le risque d'anomalies du tube neural chez le nourrisson. Bien que la réduction de l'incidence des carences en vitamines présente clairement des avantages, la supplémentation est considérée comme peu utile pour les personnes en bonne santé qui consomment une alimentation adéquate en vitamines.
Le terme vitamine est dérivé du mot vitamine, inventé en 1912 par le biochimiste polonais Casimir Funk, qui a isolé un complexe de micronutriments essentiels à la vie, qu'il supposait tous être des amines. Lorsque cette présomption a par la suite été jugée fausse, le «e» a été supprimé du nom. Toutes les vitamines ont été découvertes (identifiées) entre 1913 et 1948.
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