Ścisłe naukowe zdefiniowanie pojęcia „witamina” jest w dzisiejszym stanie nauki bardzo trudne. Tak doświadczony badacz witamin jak Szent-Gyorgyi oświadczył wprost: „Nie udało mi się wykryć właściwości, która by mogła wytłumaczyć naukowo ogólne znaczenie słowa witamina”. W każdym razie witaminy są to związki organiczne występujące w pożywieniu, niezbędne do zachowania zdrowia i utrzymania wzrostu organizmów żywych oraz prawidłowego przebiegu procesów przemiany materii. Witaminy są konieczne do utrzymania normalnej czynności komórek, warunkują prawidłowe czynności ustroju człowieka, zwierząt i roślin oraz ściśle wiążą się ze wszystkimi podstawowymi zjawiskami życiowymi. Zwierzęta odżywiane białkiem, tłuszczami, węglowodanami, solami mineralnymi i wodą chorują i umierają, jeśli pożywienie ich nie zawiera witamin.

Witaminy nie stanowią źródeł energii, nie przedstawiają wartości kalorycznej, niemniej jednak konieczne są w pokarmach do zachowania zdrowia organizmu i prawidłowego przebiegu zjawisk życiowych.

Kazimierz Funk urodzony 23.2.1884 r. w Warszawie był jednym z twórców nauki o witaminach. Wprowadził on nie tylko nazwę „witamina”, ale wskazał zależność przyswajania witamin od flory jelitowej, zwrócił uwagę, że wysokość zapotrzebowania witaminy B₁ zależy od ilości w pożywieniu węglowodanów. Funk zwrócił też uwagę na szkodliwy wpływ metali na witaminy. Jako jeden z pierwszych uważał pelagrę i krzywicę za choroby powstające z braku witamin.

Funk studia chemiczne odbywał w Bernie, które zakończył dysertacją doktorską. Następnie pracował w zakładzie biochemii Instytutu Pasteura. W latach 1906—1910 przebywa w pracowni znanego biochemika prof. Emila Fischera. Następnym miejscem pracy Funka jest instytut Listera w Londynie — tu ogłasza prace nad etiologią beri-beri. W 1912 r. ogłasza w czasopiśmie „The Lancet” znany artykuł pt.: „The etiology of deficiency diseases”. W latach 1923—1927 pracował w Państwowym Instytucie Higieny w Warszawie. Po wypadkach majowych w 1926 r. przeniósł się do Paryża, a następnie w 1939 r. do USA, gdzie poświęcił się głównie badaniom nad etiologią raka. Zmarł 20. XI. 1967 r. w Nowym Jorku. Znany biochemik F. G. Hopkins wyraził się o Funku: „Uzyskał on nie za wiele, lecz za mało uznania za swoją pracę nad witaminami” (cyt. wg B. Filipowicza).

Kazimierz Funk tak charakteryzuje witaminy: „Witaminy są niezbędne do czynności życiowych każdej żywej komórki zwierzęcej czy roślinnej..., niezbędne są do życia w tym samym stopniu co ciała białkowe i sole mineralne, ale gdy te powinny być dostarczane w ilościach znacznych, witaminy należy uważać — pomimo małej dotychczas ich znajomości — jako substancje o czynności swoistej, nie posiadające znaczenia jako źródła energii. Czynność ich może być słusznie porównywana z katalizatorami chemicznymi, które działając w małych ilościach przyspieszają przebieg reakcji chemicznych”.

Funk skrystalizował też pojęcie o niedoborach pokarmowych, a zwłaszcza o niedoborach witamin. Jeszcze w czerwcu 1912 r. pisał on w Journal of State Medicine: „Choroby wyżej wymienione posiadają pewne wspólne cechy, które usprawiedliwiają zaliczenie ich do jednej grupy, zwanej chorobami z niedoboru. Od lat uważano je za wynik zatrucia przez pokarm lub za skutek chorób zakaźnych. I trzeba było 20 lat pracy doświadczalnej, aby wykazać, że choroby te są spowodowane przez niedobór w pokarmie pewnych niezbędnych substancji”. Jeśli organizm nie jest dostatecznie zaopatrywany w witaminy, występują poważne zaburzenia w jego czynnościach, przede wszystkim zaburzeniu ulega wytwarzanie i czynność enzymów decydujących o prawidłowym przebiegu procesów życiowych.

W niedoborze witaminy A rozwijają się zmiany w narządzie wzroku i w skórze, niedobór witaminy Bi powoduje zmiany w ośrodkowym układzie nerwowym, niedobór witaminy C sprowadza zaburzenia w układzie naczyniowym i kostnym, witamina D jest niezbędna do gospodarki wapniowej i fosforowej, witamina K — do prawidłowego krzepnięcia krwi.

Jak już wspomniano wyżej, witaminy wchodzą w skład wielu enzymów (najczęściej witamina B₁, B₂, niacyna, witamina C). Witamina B₁ jest składnikiem kokarboksylazy, niacyna w postaci amidu jest w kodehydrogenazie I i II, witamina B₂ wchodzi w skład flawoprotein jako część ich grupy prostetycznej. Istnieją dane, że i inne witaminy, jak witamina C, kwas pantotenowy i biotyna, biorą udział w zjawiskach utleniania i redukcji w naszym ustroju. Brak lub wyraźny niedobór witamin obniża odporność ustroju, powoduje zaburzenia rozwoju i wzrostu, odbija się niekorzystnie na czynnościach gruczołów wydzielania wewnętrznego i ośrodkowego układu nerwowego.

Witaminy muszą być dostarczane z zewnątrz organizmu, nawet w niewielkich ilościach, ale systematycznie, gdyż ustrój nasz zużywa je powoli, a magazynuje tylko w stopniu nieznacznym. Dostateczna podaż witamin jest szczególnie ważna w okresach wzrostu, ciąży, karmienia i w okresach walki organizmu z zakażeniem. Gdy potrzebna ilość witamin nie zostaje dostarczona ustrojowi przez pewien okres czasu, najpierw występują zmiany dyskretne, powstają hipowitaminozy, które potęgując się doprowadzają do ciężkich już stanów niedoboru.

Jeszcze pod koniec ubiegłego stulecia po odkryciach Liebiga, Voita, Rubnera uważano, że nauka o odżywianiu roi- wiązała już wszystkie najważniejsze zagadnienia. Znana była rola białek, tłuszczów, węglowodanów, związków mineralnych, znano kaloryczne zapotrzebowanie organizmu, prawo zachowania energii. Sprawa odżywiania przedstawiała się prosto — organizm musiał otrzymać dostateczną ilość kalorii oraz białek, tłuszczów, węglowodanów i związków mineralnych. Myślano, że pokarm odpowiadający tym nieskomplikowanym warunkom jest odpowiedni i zapewnia prawidłowy rozwój ustrojów zwierzęcych i zdrowie.

Dopiero prace Łunina, Funka, Eijkmana, Grijnsa i Hopkinsa udowodniły, że pożywienie nasze oprócz znanych już dotychczas składników pokarmowych zawiera jeszcze znaczną ilość pewnych związków organicznych, które nie będąc ani źródłem energii, ani materiałem budulcowym muszą być jednak koniecznie dostarczane organizmowi z zewnątrz. Pewnych witamin ustrój nie syntetyzuje (np. witamina C), inne wytwarza, ale zapewne w ilościach niewystarczających (np. niacynę).

Żadna ze zdobyczy chemii fizjologicznej i biologii nie miała tak wielkiego wpływu na rozwój medycyny i nauki o odżywianiu jak odkrycie witamin. Odkrycia w tej dziedzinie, jakkolwiek jeszcze nie zakończone, dały trwałą podstawę do zgłębienia złożonych zagadnień nauki o odżywianiu człowieka w stanie zdrowia i choroby.

Należy podkreślić, że jeszcze w 1820 r. znany rosyjski lekarz morski Piotr Wiszniewski w książce „Doświadczenie wojennej morskiej higieny”, pisząc o gnilcu wyraził pogląd „że w samych środkach dietetycznych, a zwłaszcza pochodzących ze świata roślinnego, są jakieś związki, które dają zdolność organizmowi wykonywać funkcję w sposób prawidłowy i zdrowy” (cyt. wg Jefremowa). A więc, myśl o istnieniu życiowo ważnych składników, nazwanych później witaminami, była wypowiedziana już przez lekarza rosyjskiego przed przeszło 130 laty.

M. J. Łunin (1853—1937) w pracowni G. Bungego w Dorpacie w swoich doświadczeniach na białych myszach wykazał, że zwierzęta pozostające na diecie złożonej z chemicznie czystych związków ginęły, natomiast druga grupa otrzymująca te same składniki, ale W postaci naturalnego mleka, pozostała zdrowa, rozwijała się normalnie i przybierała na wadze. Z doświadczenia swojego Łunin wyciągnął wniosek „..że w mleku oprócz kazeiny, tłuszczu, cukru mlekowego i soli powinny być jeszcze inne ciała, które są koniecznie potrzebne do żywienia”. Funk w 1922 r. pisze o Łuninie: „To, że ten wniosek został uczyniony w 1881 roku powinno nas dziwić”. Odkrycie to zostało dokonane w uniwersytecie rosyjskim w Dorpacie, a nie w Szwajcarii, jak to nieraz mylnie podawano.

Twierdzenie wysunięte przez Łunina nie miało, mimo poparcia Bungego, powodzenia we współczesnej ortodoksyjnej fizjologii i byłoby poszło w niepamięć, gdyby nie prace znanego i cieszącego się wielkim uznaniem w świecie naukowym biochemika angielskiego F.
G. Hopkinsa, który ponownie dostarczył przekonujących danych o wpływie diet syntetycznych na zwierzęta. Zauważył on, że zwierzęta hodowane na oczyszczonej diecie przestają rosnąć, pomimo tego, że podaż pokarmu jest nawet większa, niż to jest potrzebne dla podtrzymywania wzrostu. Hopkins stwierdził też, że dodatek małych nawet ilości mleka (2—3 ml) wystarcza do zachowania zdrowia zwierząt trzymanych na dietach syntetycznych.

Jeszcze w 1906 r. wysunął on rewelacyjny na owe czasy pogląd, że gnilec i krzywica zależą od braku „dodatkowych czynników w pożywieniu”. Prace Hopkinsa, prowadzone na szeroką skalę i doskonale udokumentowane naukowo, stworzyły mocną podstawę pod dalszy rozwój nauki o witaminach. Wraz z Ejkmanem otrzymał on za nie w 1929 r. nagrodę Nobla. Należy podkreślić skromność Hopkinsa, który w 1938 r. tak pisał: „...o mnie niekiedy mówią jako o odkrywcy witamin, ale ja tego tytułu nie mogę uważać za dostatecznie uzasadniony — odkrycie zostało dokonane przez wielu”.

W latach 1930—1951 odkryto i zbadano pod względem fizykochemicznym prawie wszystkie znane nam dziś witaminy. Nauka o witaminach w tym okresie nabrała niesłychanej doniosłości, a odkrycia w tej dziedzinie pozwoliły biologom wniknąć głębiej w zawiłe procesy życiowe, lekarzom zaś otworzyły nowe możliwości w terapii. Dzięki poznaniu witamin doszło do jednego z największych odkryć w biochemii — poznania roli witamin grupy B, jako istotnych składników koenzymów działających w żywych komórkach. Pierwsze tego rodzaju spostrzeżenia poczynili K. Lohmann i P. Schuster, którzy stwierdzili, że kokarboksylaza (dwufosfotiamina) konieczna jest do dekarboksylacji kwasu pirogronowego, który w ten sposób przechodzi w aldehyd octowy. Jak wiadomo, kwas pirogronowy jest ważnym produktem w pośredniej przemianie węglowodanów. Przekonano się również, że podobne właściwości posiadają witaminy B₂, PP,B₆ i kwas pantotenowy, wchodzące w skład rozmaitych koenzymów. Udowodniono też, że kwas foliowy i witamina B₁₂ odgrywają ważną rolę w przemianie białek. Odkrycia te pozwoliły na głębsze wniknięcie w zawiłe. procesy pośredniej przemiany materii.

Koenzymy spełniają zasadnicze funkcje w przebiegu pośredniej przemiany materii. Witamina B₁ wchodząc w skład pirofosforanu tiaminy katalizuje dekarboksylację kwasu pirogronowego, przechodzącego wówczas w aldehyd octowy. Koenzymy zawierające amid kwasu nikotynowego lub ryboflawiny biorą udział w zjawiskach utleniania komórkowego. Koenzym, w skład którego wchodzi kwas pantotenowy, bierze udział w przenoszeniu aktywnego octanu. Witamina B bierze udział w przemianach aminokwasów (dezaminacja, transaminacja). Uwodorniona postać kwasu foliowego (kwas tetrahydrofolowy) przenosi jednowęglowe grupy (formylową i formidynową), biorące udział w syntezie seryny, histydyny, i pierścienia purynowego. Wykazano również, że niedobory witaminowe wywierają wpływ na przepuszczalność błon komórkowych, a zwłaszcza błon organelli komórkowych, np. lizosomów. Enzymy lizosomów istnieją w dwóch postaciach — większość enzymów jest związana z organellą i nie kontaktuje z substratami bezpośrednio, część druga znajduje się w stanie wolnym. Niedobór witaminy E lub wysoce nienasyconych kwasów tłuszczowych zwiększa aktywność enzymów wolnych, co tłumaczy się zwiększeniem przepuszczalności błon lizosomów, których lipoproteinowa struktura zostaje uszkodzona. Dochodzi do nadmiernego utleniania lipoidów, co jest charakterystyczne dla hipowitaminozy E. Na przepuszczalność błon komórkowych wpływa też witamina C i biotyna.

Hipoteza, że witaminy uczestniczą w czynnościach enzymów jako koenzymy, była bardzo owocna w stosunku do badań nad zespołem witamin B, ale nieprzydatna w stosunku do witamin rozpuszczalnych w tłuszczach oraz do witaminy C.
Witaminy rozpuszczalne w tłuszczach nie wchodzą do żadnego znanego nam koenzymu. Kontrolują one raczej syntezę swoistych apoenzymów. Ustalono, że w niektórych chorobach zależnych od niedoboru witamin rozpuszczalnych w tłuszczach może dochodzić do zmian w stężeniu białek lub enzymów.

W niedoborze witaminy A dochodzi do zmniejszenia produkcji peptydaz i oksydocyklazy skwalenu, w niedoborze wit. D zmniejsza się ilość przenośników białkowych dla transportu wapnia w błonie śluzowej jelita, w niedoborze wit. E zwiększa się poziom enzymów katabolicznych, takich jak katepsyna, rybonukleazy, DNA-azy, fosfokinazy kreatynowej. Witamina E oprócz działania przeciwutleniającego działa jeszcze jako „repressor” w stosunku do syntezy katabolicznych enzymów, których wiele występuje w lizosomach. Witamina K jest potrzebna dla produkcji białek biorących udział w krzepnięciu krwi (protrombina, prokonwertyna, tromboplastyna osocza, czynnik Stuarta). Być może wit. K pobudza powstawanie mRNA dla syntezy białek mających związek z krzepnięciem krwi.

W okresie powojennym szereg przejrzystych prac poglądowych ogłosili na łamach naszej prasy lekarskiej m. in. B. Giędosz (1946, 1947), J. Rydygier (1949, 1950), J. W. Grott (1950, 1953, 1954), WŁ Mikułowski (1946, 1953), T. Giz (1948, 1950, 1951, 1957), F. Xar (1949) i L. Kwazebairt (1950, 1951, 1952). Zagadnienie norm podawania witamin opracował A. Szczygieł i współpr. (1965), niedobory witaminowe omówili: B. Filipowicz (1964), W. Kierst (1963 i 1967, A. Falkiewicz (1965 i 1968). Rolę witamin w biochemizmie ustroju omówili m.in. A. Dmochowski (1949), T. Baranowski (1963), St. Nyrek (1967),  J. Kączkowski (1968). Znaczenie witamin w fizjologii żywienia przedstawił dokładnie w swym pięknym podręczniku A. Szczygieł (1956).

Szereg badaczy określało poziom witamin w rozmaitych rodzimych środkach spożywczych: S. Krauze i Z. Kotomska (1949), M. Szczygłowa (1951), Szczygłowa i Siczkówna (1950), St. Berger (1952), J. Wierzchowski I Wł. Kasińsld (1952), Z. Wysokińska (1955), J. Wierzchowski (1956 i 1957), R. Buliński (1961), B. Doboszyńska (1963), B. Wiltuszyńska (1968), B. Secomska I. Pantorin (1968).

W. Kierst- Nauka o żywieniu zdrowego i chorego człowieka. PZWL. A. Szczygieł- Podstawy fizjologii żywienia. PWN