Las vitaminas son uno de los nutrientes más importantes para el correcto funcionamiento del cuerpo humano. Aunque las vitaminas no proporcionan energía como los carbohidratos ni actúan como componentes básicos para el crecimiento de los tejidos como las proteínas, ayudan a sintetizar y transportar nutrientes por todo el cuerpo, así como a mantener los sistemas en equilibrio. La ingesta insuficiente de vitaminas puede provocar enfermedades; la conexión entre las vitaminas y las enfermedades carenciales es bien conocida en afecciones como el raquitismo, el beriberi, el escorbuto y la anemia perniciosa. Por ejemplo, ingerir muy poca vitamina C puede provocar escorbuto. Llevar una dieta equilibrada con frutas y verduras ayuda a asegurar una ingesta adecuada de vitaminas.
El raquitismo es una enfermedad causada principalmente por la falta de vitamina D adecuada, y sus síntomas incluyen huesos débiles, desarrollo esquelético atrofiado y calambres musculares frecuentes. La relación entre las vitaminas y las enfermedades por deficiencia se puede ver cuando el cuerpo no obtiene suficiente vitamina D de la luz solar, calcio o fosfatos. Estas sustancias también actúan como electrolitos o compuestos que transmiten impulsos eléctricos a través del sistema nervioso. Cuando el cuerpo no recibe calcio de los alimentos, lo extrae del sistema esquelético. El calcio y el fósforo que proporcionan vitamina D se pueden encontrar en la leche y las verduras de hoja, o se pueden tomar suplementos vitamínicos.
Beriberi también demuestra la conexión entre las vitaminas y las enfermedades por deficiencia. La tiamina, o vitamina B1, es una sustancia fundamental en la descomposición de la glucosa y otras moléculas de energía. También funciona como conductor de los impulsos neuronales al hacer que los receptores neuronales sean más activos. Sin un suministro adecuado de B1, pueden producirse síntomas como letargo, dificultad para hablar, latidos cardíacos rápidos y falta de coordinación muscular. El beriberi seco afecta el sistema nervioso, mientras que el beriberi húmedo afecta el sistema cardiovascular.
Durante la Era de la Exploración, a principios del siglo XV al XVII, el escorbuto era una enfermedad común en los marineros debido a la falta de vitamina C en sus dietas. El escorbuto es el resultado de que el cuerpo no absorbe hierro, no produce suficiente colágeno para mantener la elasticidad del tejido y, por lo tanto, no mantiene el sistema inmunológico. Los síntomas iniciales son falta de apetito, diarrea y pérdida de peso; sangrado de las encías y otros tejidos mucosos, caries dentales, trastornos de la piel e infección del cartílago y tejido conectivo se produce a medida que avanza la enfermedad. Históricamente, el escorbuto solía ser letal cuando los marineros no tenían acceso a los cítricos, ya que estos proporcionaban la mayor cantidad de vitamina C.
La conexión entre las vitaminas y las enfermedades por deficiencia también incluye la anemia perniciosa, que ocurre cuando el recuento de glóbulos rojos del cuerpo disminuye. Esto sucede cuando no hay suficiente combalamina o vitamina B12 en el cuerpo. La vitamina B12 normalmente se combina con una proteína llamada factor intrínseco, que se secreta en el estómago. Cuando la B12 combinada y el factor intrínseco llegan al intestino delgado, la sustancia se absorbe y se convierte en glóbulos rojos.