Witaminy - organiczne związki chemiczne, substancje egzogenne (t.j. takie, które są niezbędne dla prawidłowego funkcjonowania organizmu żywego i które muszą być dostarczone z pożywieniem, gdyż sam organizm nie potrafi ich wytworzyć).

Nazwa pochodzi od łacińskich słów vita (życie) i amina - związek chemiczny zawierający grupę aminową. W rzeczywistości nie wszystkie witaminy taką grupę posiadają. Nazwa została wymyślona przez polskiego biochemika Kazimierza Funka w 1912 r.

Witaminy nie należą do typowych składników pokarmowych - pełnią funkcję regulacyjną.

Z punktu widzenia chemicznego witaminy należą do różnych grup związków organicznych, a jedynie ich znaczenie dla organizów żywych pozwala opisywać je pod wspólną nazwą. Z tego też powodu tradycyjnie witaminy dzieli się na:

• rozpuszczalne w wodzie
  • witamina C (kwas askorbinowy)
  • witamina B1 (tiamina)
  • witamina B2 (ryboflawina)
  • witamina B3 (niacyna, witamina PP, kwas nikotynowy, amid kwasu nikotynowego)
  • witamina B5 (kwas pantotenowy)
  • witamina B6 (pirydoksyna, pirydoksal,adermina)
  • witamina B9 (kwas foliowy)
  • witamina B12 (cyjanokobalamina)
  • witamina H (biotyna)
  • Witamina P (mieszanina pochodnych flawonoidowych np. hesperydyna,rutyna)

• rozpuszczalne w tłuszczach
  • Witamina A (retinol i jego pochodne)
  • Witamina D (cholekalcyferol i pochodne)
  • Witamina E (tokoferol)
  • Witamina K (fitochinon)

Czasami za witaminę (F) uważa się także nienasycone kwasy tłuszczowe, nie jest to jednak powszechnie zaakceptowany pogląd. Czasami do witamin zaliczane są też Kwas liponowy (rzekoma witamina N) oraz seria związków oznaczanych jako witaminy B z indeksem wyższym niż 12, np: kwas orotowy (B13), kwas pangamowy (B15) amigdalina (B17) - nie jest to jednak powszechnie przyjęte.

Podział ten jest istotny z co najmniej dwóch powodów:

• przyczyny zaburzające metabolizm tłuszczów w zakresie ich trawienia i wchłaniania, będą zaburzały metabolizm witamin rozpuszczalnych w tłuszczach.
• witaminy rozpuszczalne w tłuszczach stosunkowo łatwo przedawkować, gdyż kumulują się w tkankach bogatych w lipidy. Z kolei witaminy rozpuszczalne w wodzie nie są magazynowane, ich nadmiar wydalany jest w nerkach, a konkretnie to w ciałku nerkowym, z wyjątkiem dwóch witamin, mianowicie B12 i C. W związku z tym, witaminy rozpuszczalne w wodzie, poza B12 i C, muszą być stale dostarczane do organizmu, w odróżnieniu od rozpuszczalnych w tłuszczach, które są magazynowane.

Wyróżnia się trzy mechanizmy:

• funkcja koenzymu - działają tak witaminy z grupy B; same witaminy B nie są koenzymami, dopiero ich modyfikacja chemiczna w organizmie prowadzi do powstania koenzymów; bez dostarczenia witamin z grupy B organizm nie może jednak wyprodukować tych koenzymów
• działanie antyoksydacyjne (beta-karoten, tokoferole, kwas askorbinowy)
• działanie receptorowe, pochodne witaminy A - głównie kwas retinowy, a także pochodne witaminy D; komórki organizmu posiadają swoiste receptory dla tych związków; powoduje to, że wielu badaczy klasyfikuje te związki do hormonów; nie są to jednak ani hormony, ani cytokiny, ale związki posiadające receptorowe oddziaływanie innego rodzaju.

Działają przeciwstawnie do antywitamin.

Witaminy mogą trafiać do organizmu jako:

• witaminy preformowane
• prowitaminy (związki ulegające w organizmie przekształceniu we właściwą witaminę)

Dzienne zapotrzebowanie na witaminy jest niewielkie i liczone w miligramach (mg), a nawet w mikrogramach (μg).

Przedawkowanie, niedobór lub brak jakiejś z witamin, po wyczerpaniu zapasów organizmu, prowadzi do jednostek chorobowych, które nazywamy w zależności od zaawansowania hiperwitaminozą (przedawkowanie), hipowitaminozą (niedobór częściowy) lub awitaminozą (całkowity brak).

Związki organiczne, które dopiero w organizmie zostają przekształcone w odpowiednią witaminę, nazywa się prowitaminami.

R* - rozpuszczalnik danej witaminy

Innymi kluczowymi dla organizmu substancjami są makroelementy i mikroelementy, czyli pierwiastki, których obecność jest niezbędna dla funkcjonowania organizmu. Są one zwykle spożywane w formie przyswajalnych związków nieorganicznych a także niekiedy i metaloorganicznych.

• multiwitamina