ויטמין C שייך לקבוצה של מַיִם-מָסִיס ויטמינים והוא ויטמין מעניין היסטורית. בשנת 1933, המבנה של ויטמין C הובהר על ידי האנגלים הוורת 'והירסט. באותה שנה הוויטמין נקרא חומצה אסקורבית על ידי הוורת 'והביוכימאי ההונגרי סנט-ג'ורגיי. במקביל, הייוורת 'ותדיאוס רייכשטיין השווייצרי הפיקו באופן עצמאי ויטמין C החל מ- גלוקוז (סינתזת רייכשטיין). בגלל האפקט האנטי-קורבוטי שלה, חומצה אסקורבית נקראת גם "גורם אנטיסקורבי" (scorbutus; lat. = צפדינה). ויטמין C הוא ה גנרית שם ל- L-threo-hex-2-enono-1,4-lactone ונגזרותיו (נגזרות), המציגות באופן איכותי את ההשפעה הביולוגית של L - (+) - חומצה אסקורבית. לעומת זאת, הסטראואיזומרים D-Ascorbic acid, L-isoascorbic, ו- D-Isoascorbic (חומצה אריתרובית) אינם פעילים מבחינה ביולוגית. לחומצה L- אסקורבית יש פוטנציאל חיזור חזק (פוטנציאל הפחתה / חמצון) והיא ניתנת לחמצון אוטומטית בתמיסה מימית בהתאם חמצן לחץ חלקי (חלק חמצן ללחץ הכולל בתערובת גז), pH, טמפרטורה ונוכחות עקבות מתכות כבדות. בעוד שהוויטמין נשאר יציב במימי חומצי פתרונות (pH <6), הוא מתחמצן במהירות או מתפרק בתמיסות אלקליין. עקבות של מתכות כבדות, במיוחד ברזל ו נחושת יונים, מאיצים באופן קטליטי את תהליך החמצון ההרסני. חומצות כמו חומצת לימון, מונו ו פוליסכרידים, פפטידים ו פלבנואידיםלעומת זאת, יכול להפחית משמעותית את הפירוק החמצוני של חומצה אסקורבית וכך לשמש כחומרים מגנים. בתהליך החמצון, חומצה L- אסקורבית מומרת בצורה הפיכה (הפיכה) לחומצה דה-הידרו-אסקורבית (DHA) באמצעות חומצת הסמידה-הידרו-אסקורבית התגובתית - מוותרת על אלקטרון אחד. DHA הוא תרכובת מאוד תגובתית העוברת תגובות עיבוי עם תרכובות אמינו בפירות (מיובשים) או במיצי פרי, וכתוצאה מכך השחמה לא רצויה של המוצרים. ניתן להמיר DHA באופן בלתי הפיך לחומצה ה -2,3-דיקטוגולונית הלא יעילה - מטבוליט הפרשה - על ידי פתיחת טבעת הלקטון באמצעות הידרציה (תוספת של מַיִם מולקולות) או הופך באופן הפיך לחומצה אסקורבית על ידי הפחתה באמצעות גלוטתיון (GSH; המורכב מ- חומצות אמינו חומצה גלוטמית, ציסטאין וגליצין). לבסוף, חומצה L-ascorbic עם semidehydro- ו dehydroascorbic חומצה מהווה מערכת חיזור הפיך, וכתוצאה מכך נוגד חמצון ההשפעה של ויטמין C.
סינתזה
חומצה L- אסקורבית היא חומצה גמא לקטון 2,3-אנדיול- L- גולונית והיא מסונתזת מ- D-גלוקוז על ידי צמחים גבוהים יותר ורוב בעלי החיים דרך מסלול הגלוקורונאט. מסלול הגלוקורונאט כולל את השלבים הסינתטיים הבאים:
- D-גלוקוז → חומצה D-glucuronic → חומצה L-gluconic → L-gulonolactone → 3-oxo-L-gulonolactone → L - (+) - חומצה אסקורבית.
החמצון של L-gulonolactone ל- 3-oxo-L-gulonolactone מתרחש על ידי האנזים L-gulonolactone oxidase. בני אדם, קופי אדם גדולים, וכן חזירי ים וכמה מיני חרקים, כולל חגבים, אינם מסוגלים לסנתז L- גולונולקטון אוקסידאז באופן אנדוגני (בגוף עצמו) עקב גֵן מוטציה, ולכן מסתמכים על צריכת ויטמין C תזונתית אקסוגנית. בעוד הביוסינתזה של חומצה L- אסקורבית אצל יונקים מתרחשת ב כבדויטמין C אצל ציפורים מסונתז ב כליה.
קליטה
חומצה אסקורבית שנבלעה דרך הפה כבר נספגת (נלקחת) באופן שולי דרך הפה ריריתככל הנראה על ידי תהליך בתיווך נשא, לא פעיל, כאשר לנשא (חלבון תחבורה הקשור לקרום) יכולת תחבורה גבוהה. עם זאת, האתרים העיקריים של קליטה מייצגים את תריסריון המנגנון של ויטמין C בתריסריון וג'ג'ונאלי קליטה, בהתאמה, הוא ספציפי למין ו- מנה-תלוי. בחולדות ובאוגרים, מעיים קליטה של חומצה L- אסקורבית מתרחשת באמצעות דיפוזיה פשוטה. בני אדם וחזירי ים קולטים מינונים נמוכים של חומצה L- אסקורבית מבחינה סטריאו-סלקטיבית באמצעות פעיל נתרן-אשלגן-ATPase (Na + / K + -ATPase) מערכת תחבורה מונעת. עד היום שני הובלות חלבונים - SCVT1 ו- SCVT2 - זוהו שמעבירים חומצה L- אסקורבית לתאים ריריים (תאים ריריים) של העליונה מעי דק בעקבות קינטיקת הרוויה. מינונים גבוהים של חומצה L- אסקורבית נספגים בנוסף בצורה פסיבית על ידי דיפוזיה, שכן ריכוזים מוגברים של ויטמין C מפחיתים את הפעילות של Na + / K + -ATPase. בניגוד לחומצה אסקורבית, הצורה המחומצנת DHA עוברת את קרום האנטוציטים ( קרום של תאי אפיתל במעי) אך ורק על ידי דיפוזיה קלה. כמנהל מנה של ויטמין C עולה, קצב הספיגה פוחת, בין היתר בגלל הסדרת הפחתה (הסדרת הפחתה) של הובלת ויטמין C הטרנסממברנית חלבונים באנטרוציטים (תאי אפיתל) של העליונה מעי דק כאשר תכולת ויטמין C בלומן המעי גבוהה, וחלקה בגלל חוסר היעילות של מסלול הספיגה הפסיבי בהשוואה למנגנון התחבורה הפעיל. לפיכך, בהקשר של צריכת התזונה הרגילה או דרך הפה מנה עד 180 מ"ג ליום, בין 80-90%, במינון של 1 גרם (1,000 מ"ג) ליום כ- 65-75%, ב- 3 גרם (3,000 מ"ג) ליום כ- 40% וב- 12 גרם (12,000 מ"ג) ) ליום רק כ- 16% מוויטמין C נספג. ויטמין C שאינו נספג מושפל בעיקר על ידי פלורת המעי הגס ל פַּחמָן דו חמצני (CO2) ואורגני חומצות. מסיבה זו, צריכת מינונים גבוהים של ויטמין C עלולה לגרום למערכת העיכול (בטן) תסמינים, כגון שלשול (שלשולים) ו כאב בטן (כאבי בטן).
הובלה והפצה בגוף
ויטמין C נספג ומופיע ב דם פלזמה - 0.8-1.4 מ"ג / ד"ל - קשורה לחלבון ב- 24% ומופצת ברחבי האורגניזם, אך עם זיקה משתנה (קשירה כוח) לרקמות. עשירים במיוחד בוויטמין C בבני אדם בריכוז יורד הם:
- בלוטת יותרת המוח (בלוטת יותרת המוח).
- בלוטת יותרת הכליה
- עדשת עיניים
- לוקוציטים (לבן דם תאים, במיוחד לימפוציטים (רכיבים סלולריים של דם; הם כוללים את תאי B, תאי T ותאי רוצח טבעיים).
- מוֹחַ
- כבד
- לבלב (לבלב)
- טחול
- כליות
- שריר הלב (שריר הלב)
- ריאות
- שריר השלד
- אשכים (אשכים)
- בלוטת התריס
In לויקוציטים ו לימפוציטים (תאי דם לבנים), בהתאמה, ויטמין C ממוקם בעיקר בציטוזול. לבני אדם אין מאגרים ספציפיים של חומצה אסקורבית. כל צריכה מוגזמת אינה נספגת או מסולקת מבחינה צואה (דרך הצואה) ו / או כלייתית (דרך כליה). מאגר החומצה האסקורבית בבני אדם הוא בערך 1.5 עד מקסימום 3 גרם בשובע מלא. ירידה במאגר הגוף הכולל לרמות נמוכות מ -300 מ"ג - פלזמה של ויטמין C ריכוז ≤ 0.2 מ"ג / ד"ל - מוביל לתסמיני מחסור - צפדינה נחשבת לתסמין חסר קליני של ויטמין C. התחלופה היומית הכוללת (מחזור) היא בערך 1 מ"ג לק"ג משקל גוף, תלויה בגודל הבריכה ובצריכה היומית ומושפעת מכך לחץ, עישון, ו מחלה כרונית. מחצית החיים הביולוגית של ויטמין C משתנה בין 10-30 יום עקב ויסות הומאוסטטי, ואילו מחצית החיים הפרמקוקינטית, לעומת זאת, ממוצעת היא 2.9 שעות בלבד.
הַפרָשָׁה
פירוק של חומצה L- אסקורבית ב כבד ו כליה מתרחש באופן חמצוני באמצעות חומצה דה-הידרואסקורבית וחומצה 2,3-דיקטוגולונית חומצה אוקסלית. בצריכת ויטמין C פיזיולוגית - פלזמה ריכוז 1.2-1.8 מ"ג / ד"ל; מאגר הגוף הכולל ~ 1.5 גרם - חומצה אסקורבית (10-20%) ומטבוליטים העיקריים שלה (בינוניים) DHA (כ -20%), חומצה 2,3-דיקטוגולונית (כ -20%) ו חומצה אוקסלית (כ- 40%) מופרשים על ידי הכליות, מכיוון שהפלזמה ריכוז של ויטמין C חורג באופן משמעותי מיכולת הספיגה מחדש של הכליה - סף הכליה לוויטמין C> 1 מ"ג לד"ל. בנוסף תוארו מספר מטבוליטים אחרים, כגון חומצה L-threonic, L-קסילוז, וחומצה אסקורבית -2 סולפט, המסולקים בעיקר בכליות חיסול של ויטמין C אינו מהווה מידה כל כך של ספיגה כאינדיקציה לרוויית הרקמות הכוללת. כ- 35-50% משתן היומי חומצה אוקסלית (כ 30-40 מ"ג) נגזר מחומצה אסקורבית אצל מבוגרים בריאים בעקבות נורמלי דיאטה. בהקשר זה, נראה כי הפרשת חומצה אוקסלית המושרה על ידי ויטמין C אינה ממלאת תפקיד ביצירת סידן אבני אוקסלט באוכלוסייה הבריאה. על פי בית הספר לציבור של הרווארד בְּרִיאוּת מחקרי עוקבה פוטנציאליים - מחקר בריאות רופאים (PHS) ומחקר בריאות אחיות (NHS) - של 45,251 גברים ו- 85,557 נשים ללא היסטוריה של מחלת אבנים בכליות, אפילו מינונים גבוהים של ויטמין C (≥ 1.5 גרם ויטמין C ליום) אינם קשור לסיכון מוגבר לנפרוליטיאזיס (אבנים בכליות). גרסטר (1997), שסיפק סקירה של מספר התערבות קלינית ומחקרים פוטנציאליים כולל מחקרי NHS / PHS, הגיע לאותה מסקנה. עם זאת, חולים עם נפרוליתיאזיס חוזרת (אבנים בכליות), תפקוד כלייתי לקוי, או פגם בחילוף החומרים של חומצה אסקורבית או אוקסלט צריכים להגביל את צריכת ויטמין C שלהם ל-50-100 מ"ג ליום. מתחת לא ריכוז פלזמה של 1.2 מ"ג / ד"ל, חומצה אסקורבית נספגת מחדש על ידי פעיל נתרן-תהליך תלוי באמצעות נשא (חלבון תחבורה קשור קרום) בצינור הפרוקסימלי (צינור הכליה). ככל שתכולת ויטמין C בפלסמה בדם פוחתת, קצב ספיגתו הצינורי עולה. בתנאים רגילים, כ -3% מוויטמין C שנבלע דרך הפה מופרש בצואה ללא שינוי ו / או בצורה של מטבוליטים. צואה חיסול הופך להיות חשוב יותר ויותר במינונים גבוהים של ויטמין C, כך שבצריכה יומית של> 3 גרם ויטמין C, חומצה אסקורבית לא מטבולית מופרשת במידה רבה מבחינה צואה (דרך הצואה) ורק חלק קטן מופרש בכליה (דרך הכליה) סִנוּן.
