Витамин С, пожалуй самый популярный и с другой стороны один из самых востребованных витаминов.
Аскорбиновая кислота является незаменимым фактором питания только для человека, обезьяны, морской свинки и летучей мыши. Все остальные животные и растения синтезируют ее из глюкозы. Существуют 3 формы витамина С:
– L-аскорбиновая кислота – восстановленная форма с максимальной витаминной активностью;
– дегидроаскорбиновая кислота – окисленная форма, способная к восстановлению;
– аскорбиген – растительная форма, в которой аскорбиновая кислота связана с белками, нуклеиновыми кислотами, биофлавоноидами. Аскорбиген наиболее устойчив к окислению.
История открытия
витамина С
Цинга была впервые описана около 1500 лет до н.э. в Древнем Египте, упоминания об этом заболевании встречается в работах врачей Древней Греции и Рима. Уже тогда были высказаны предположения, что возникновение цинги можно контролировать с помощью диеты.
Говорят, что цинга у моряков буквально изменила ход истории. Многие военные и военно-морские рационы были крайне скудны в части содержания в них свежих фруктов и овощей. В XVII веке моряки часто заболевали цингой, когда долгое время находились в море. Нередко большая часть команды погибала или была выведена из строя из-за цинги. Например, из-за цинги Васко да Гама потерял 100 из 150 человек по дороге в Индию, а Магеллан потерял более половины из команды. В то время считалось, что причиной болезни были холод и сырость, характерные для кораблей. В ежедневной пище моряков Великобритании практически отсутствовали продукты, богатые витамином С.
Их рацион состоял в основном из бобов, сыра и солонины. В отличие от простых моряков, офицеры имели запас фруктов и овощей, поэтому случаи цинги среди офицерского состава встречались гораздо реже.
В середине восемнадцатого века Джеймс Линд, британский медицинский офицер и один из первых, кто изучал цингу, заинтересовался различием между рационами офицеров и моряков. Он провел эксперимент, в котором добавлял в пищу морякам различные продукты, такие как яблочный уксус, чеснок, соль, алкоголь, апельсины. Исходя из полученных результатов, он пришел к выводу, что цинга вызывалась нехваткой свежих фруктов и овощей. Кроме того, он установил, что лимонный сок - отличное лекарство от этой болезни. По возвращении в Лондон Линд посетил Королевское медицинское общество и представил результаты своих экспериментов, однако подвергся критике. Никто не верил, что болезнь может быть легко излечена путем изменения диеты. В то время, конечно, ничего не было известно о витаминах. Британский флот не позволил Линду продолжить эксперименты на других кораблях. Но уже в 1772 году капитан Джеймс Кук был первым, кто продемонстрировал на практике, что длительное путешествие может пройти без появления цинга у экипажа, при условии, что моряки будут снабжаться свежими овощами и фруктами. Таким образом, через 50 лет после исследований Джеймас Линда, в Великобритании были утверждены новые рационы для моряков, включающие в себя лимонный сок.
Впервые витамин С в чистом виде был выделен в 1928 году, в процессе исследования системы окисления и восстановления у растений и животных. Выделенное вещество было кислым, проявляло очень сильные восстанавливающие свойства, давало цветовые тесты, характерные для сахаров. По этим причинам его назвали «гексуроновой кислотой». Химическое название аскорбиновой кислоты впервые было использовано для обозначения роли этого вещества в предотвращении цинги.
Метаболизм витамина С
Витамин С легко и почти полностью всасывается из верхней части тонкой кишки при приеме внутрь в физиологических количествах. При поступлении больших доз аскорбиновой кислоты эффективность её абсорбции падает. Витамин С не запасается в организме, но некоторые ткани, такие как кора надпочечников, содержат относительно большое его количество.
Аскорбиновая кислота обратимо окисляется до дегидроаскорбиновой кислоты, а затем необратимо окисляется до дикетогулоновой кислоты и до щавелевой кислоты. Это основные метаболиты аскорбиновой кислоты, которые выводятся с мочой.
В кислой среде аскорбиновая кислота и аскорбиген достаточно хорошо сохраняются при тепловой обработке.
Аскорбиновая кислота является природным антиоксидантом, так как она содержит лабильные атомы водорода, несущие неспаренный электрон. При соединении с активными формами кислорода и липоперекисями витамин С, как и другие антиоксиданты, нейтрализует их, образуя стабильные несвободнорадикальные соединения.
Редокс-витамины (С, А, Е, липоевая кислота, витамин Р), являясь синергистами между собой, входят в состав единой антиоксидантной системы клеток. Они взаимодействуют с антиоксидантами, вырабатываемыми самим организмом: глутатионом, цистеином, металлозависимыми и селенозависимыми ферментами (каталаза, глутатион-пероксидаза, су пероксид дисмутаза), глобулинами острой фазы, мочевой кислотой и билирубином.
Аскорбиновая кислота нужна для реактивации витамина Е и каротиноидов, восстановления глутатиона, при этом биофлавоноиды (витамин Р) значительно уменьшают дозы аскорбиновой кислоты, необходимые для этих процессов. Витамин С снижает скорость окисления Л ПОНП, что способствует транспорту витаминов Е и А и торможению процессов атерогенеза.
Витамин С участвует в синтезе кортикостероидов, метаболизме катехоламинов (превращение дофамина в норадреналин), окислении ароматических аминокислот (тирозина и фенилаланина), синтезе серотонина из триптамина.
Поэтому адекватное обеспечение витамином необходимо для нормальной функции коры надпочечников и мозга.
Аскорбиновая кислота необходима для нормального функционирования клеток растений и животных. Она защищает, регулирует и облегчает биологические процессы других ферментных систем, служит восстановителем в ряде реакций гидроксилирования в организме. Основная функция аскорбиновой кислоты заключается в образовании коллагена - белкового волокна, которое придает жесткость соединительной ткани. Коллаген также является основным компонентом органического матрикса костей, зубов и рубцовой ткани, образующейся при заживлении ран и переломов костей. В отсутствие витамина С коллаген не может образовывать волокна, в результате чего происходит повреждение кожи, наблюдается хрупкость кровеносных сосудов.
Активируя гексокиназу, аскорбиновая кислота обеспечивает проникновение глюкозы в клетки и отложение ее в печени. Она участвует в синтезе и метаболизме гормонов щитовидной железы, улучшает всасывание железа из кишечника, нейтрализует нитрозамины пищи, снижая риск развития рака желудка и кишечника.
Аскорбиновая кислота ингибирует активность фосфодиэстеразы, повышая уровень цАМФ в тканях, оказывает регенерирующее действие. Витамин С улучшает иммунологический статус организма за счет усиления активности Т-клеточного звена иммунитета, а также стимуляции бактерицидной активности и миграционной способности нейтрофилов.
Витамин С способствует всасыванию железа и кальция из кишечника, но препятствует всасыванию меди. Снижают действие витамина С тетрациклины, сульфаниламиды, барбитураты, ацетилсалициловая кислота.
При приеме витамина С уменьшается действие хинидина, антикоагулянтов, холинолитиков.
Дефицит витамина С
При отсутствии витамина С развивается авитаминоз (цинга – у взрослых, болезнь Меллера – Барлоу – у детей). Клинические проявления авитаминоза были описаны еще в XIII веке, а продукты, устраняющие симптоматику цинги, были эмпирически найдены в XVII веке. В настоящее время врачи чаще встречаются с гиповитаминозом, и лишь в отдельных случаях – с авитаминозом С.
Клинические проявления недостаточности витамина С:
– набухание межзубных сосочков, контактная кровоточивость десен, выпадение зубов;
– геморрагическая сыпь на коже, перифолликулярный гиперкератоз с характерными папулами, имеющими кровяной венчик;
– кровотечения (носовые, маточные и др.), при тяжелой цинге могут развиться внутричерепные кровоизлияния с летальным исходом;
– частые простудные заболевания;
– гипохромная анемия;
– бледность, сухость и синюшность губ;
– гипотермия;
– слабость, утомляемость, снижение работоспособности;
– у детей – деформация грудной клетки, искривление длинных трубчатых костей ног.
Другими симптомами цинги могут быть слабость, анорексия, депрессия и анемия.
К дефициту витамина С приводят исключение из рациона свежих фруктов и овощей, неправильная кулинарная обработка и хранение пищи. Для профилактики гиповитаминоза С в лечебно-профилактических учреждениях проводится витаминизация первых и третьих блюд аскорбиновой кислотой в зимне-весенний период, а в районах Крайнего Севера – круглогодично.
Потребность в витамине С и его источники
Потребность в витамине С составляет 70-100 мг/сут. Безопасный уровень потребления – 700 мг/сут, при диетическом питании—70 мг/сут.
Витамин С (аскорбиновая кислота) широко распространен в растительном мире. Фрукты, особенно цитрусовые и ягоды, помидоры, зеленые овощи, капуста и цветная капуста, папайя, шпинат, петрушка, салат и зеленый перец - отличные источники витамина С.
L-аскорбиновая кислота (натуральная аскорбиновая кислота, которая содержится во фруктах и овощах) представляет собой белое кристаллическое водорастворимое соединение, которое очень чувствительно к окислению, особенно под воздействием тепла и в присутствии меди. Поэтому продукты, приготовленные в медных сосудах, быстро теряют аскорбиновую кислоту. Она также быстро разрушается в щелочном растворе. Лучший способ сохранить витамин С при приготовлении пищи - использование ее в сыром виде или приготовление на пару.
Синтетическая форма витамина С получена из моносахаридов глюкозы или галактозы и используется для обогащения пищевых продуктов и в производстве биологически активных добавок. D-аскорбиновая кислота имеет аналогичный натуральной аскорбиновой кислоте окислительно-восстановительный потенциал.
Концентрация аскорбиновой кислоты в плазме снижается при курении и использовании оральных контрацептивов; в этих случаях рекомендуется дополнительное потребление витамина С. Условия, при которых могут потребоваться большие дозы витамина С - тиреотоксикоз, инфекции, физические травмы и хирургическое вмешательство. А вот для профилактики простуды высокие дозы витамина С неэффективны. Витамин С является пороговым веществом (то есть он не выводится почками до тех пор, пока уровень аскорбиновой кислоты в крови не превысит определенного значения, которое зависит от степени насыщения им тканей организма).
Витамин С, пожалуй, самый противоречивый витамин с точки зрения преимуществ и рисков, связанных с использованием его в высоких дозах. Использование чрезвычайно высоких доз (1 г и более) аскорбиновой кислоты стало популярным благодаря Линусу Полингу, который считал этот витамин полезным для лечения респираторных инфекций, сердечно-сосудистых заболеваний, рака, шизофрении и других заболеваний. Для большинства людей аскорбиновая кислота практически безопасна, однако неблагоприятные эффекты высоких доз витамина С были зарегистрированы у некоторых людей в виде индуцированной урикозурии, гипогликемии, гемолиза у пациентов с дефицитом глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы эритроцитов, нарушения бактерицидной активности лейкоцитов и избыточной абсорбции железа. Использование высоких доз витамина С может увеличить риск гипоксии у людей, работающих в условиях кислородной недостаточности (под водой или на высоте). Также прием высоких доз витамина С может привести к развитию гипероксалатурии и увеличить риск мочекаменной болезни. Возможно возникновение желудочно-кишечных расстройств, такие как диарея, тошнота и боли в животе.
Пищевые источники витамина С (мг/100 г): шиповник свежий (650), перец красный сладкий (250), смородина черная (200), облепиха (200), перец зеленый сладкий (150), петрушка (150), капуста брюссельская (120), укроп (100), черемша (100), капуста цветная (70), капуста белокочанная и краснокочанная (60), апельсины (60), земляника (60).
