Vitamine sind organische Verbindungen, die in kleinen Konzentrationen unerlässlich für das Funktionieren des Stoffwechsels sind. Sie sind daher ebenfalls essenzielle Nahrungsmittelbestandteile. Die Notwendigkeit von Lebensmitteln, die solche Stoffe enthalten, war im Prinzip schon im alten Ägypten bekannt (Papyrus Ebers). Schon damals wurde auf die Wichtigkeit von Pflanzen in der Ernährung hingewiesen, die man heute als Vitamin- C-reich bezeichnet. Zwischendurch ging dieses Wissen der alten Ägypter wieder verloren, bis im 18. Jahrhundert in Europa erneut die Wichtigkeit von frischem Obst und Gemüse bei der Verproviantierung von Schiffen erkannt wurde, um dem gefürchteten Skorbut vorzubeugen. Der Skorbut ist eine Bindegewebskrankheit, die bei längerer Dauer zum Tode führt. Während der langen Entdeckungsreisen der Renaissancezeit und später sind ein großer Teil der Schiffsbesatzungen dem Skorbut zum Opfer gefallen.
Durch die Fortschritte, die im 19. Jahrhundert auf dem Gebiet der organischen Chemie, insbesondere der Naturstoffchemie, gemacht werden konnten, wurde es im 20. Jahrhundert möglich, diese in pflanzlichen und tierischen Lebensmitteln enthaltenen Substanzen zu isolieren, in reiner Form darzustellen und auch zu synthetisieren. Man bezeichnete diese Substanzen als Vitamine (Amine des Lebens), da manche von ihnen, nicht alle, Stickstoff enthalten. Es stellte sich heraus, dass es sich bei den Vitaminen um eine Gruppe von chemisch sehr verschiedenen Verbindungen handelt, die auch im Organismus die unterschiedlichsten Funktionen ausüben können. Gemeinsam ist ihnen, dass sie vom menschlichen Organismus nicht durch Biosynthese hergestellt werden können, sondern mit der Nahrung aus dafür geeigneten Lebensmitteln oder auch als Produkte chemischer Synthese zugeführt werden müssen. Ein Vitamin muss nicht für alle tierischen Organismen essenziell sein. Z. B. ist das Vitamin C nur für den Menschen, den Menschenaffen und das Meerschweinchen essenziell, alle anderen Organismen können das für sie notwendige Vitamin C selbst aus Glucose herstellen. Auch der individuelle Vitaminbedarf variiert innerhalb bestimmter Grenzen und wird entschieden von den sonstigen Rahmenbedingungen des Lebens beeinflusst.
Die historische Einteilung in fettlösliche und wasserlösliche Vitamine und in das Vitamin C erklärt sich aus den Methodiken, die zu ihrer Isolierung verwendet wurden. Manche dieser lebensnotwendigen Faktoren befanden sich im wässrigen Extrakt eines Lebensmittels, andere wieder waren in einem mit organischen Lösungsmitteln gewonnenen Extrakt nachweisbar.
Einteilung der Vitamine
Fettlöslich sind die Vitamine A, D, E, K, wasserlöslich die große Gruppe der B-Vitamine und das Vitamin C. Heute versucht man, die Vitamine nach ihrer physiologischen Funktion zu gliedern: Vitamine, die hormonartige Wirkung haben (Vitamin A und D), Vitamine, die der Organismus als Coenzyme für den Betrieb seines Stoffwechsels benötigt (hierher gehören vor allem die meisten Mitglieder der B-Gruppe und Vitamin K), und Vitamine, die dem Organismus vorwiegend als Schutz vor oxidativer Schädigung zur Verfügung gestellt werden müssen (Vitamin E, C, u. a.). Bei dieser Einteilung wird die physiologische Hauptfunktion als Parameter herangezogen. Schwierigkeiten, wie bei den meisten Einteilungen, bestehen darin, dass ein Vitamin oft mehrere Funktionen aus verschiedenen Bereichen besitzt. Z. B. ist Vitamin-A-Säure eine Substanz mit durchaus hormonartiger Wirkung, hat aber gleichzeitig auch antioxidative Eigenschaften. Vitamin K ist für das Enzym, das die -Carboxylierung der Glutaminsäure katalysiert, notwendig. Die reduzierte Form hat ebenfalls antioxidative Wirkung.
Der gesamte Vitamingehalt von Lebensmitteln wird durch technologische Prozessen meist negativ beeinflusst. Der Gehalt an Vitaminen sinkt bei thermischen Prozessen im Durchschnitt um 20–40 %. Sterilisation bedingt meistens höhere Vitaminverluste als Kühlverfahren. Viele Vitamine sind lichtempfindlich und werden vor allem durch kurzwellige Strahlung (UV-Licht) schnell abgebaut. Umgekehrt verbessern technologische Aufschlussverfahren die physiologische Verwertbarkeit von Vitaminen.
