Vitamin C tilhører gruppen av Vann-oppløselig vitaminer og er et historisk interessant vitamin. I 1933 ble strukturen til vitamin C ble belyst av engelskmennene Haworth og Hirst. Samme år ble vitaminet kalt askorbinsyre av Haworth og den ungarske biokjemikeren Szent-Györgyi. Samtidig produserte Haworth og sveitseren Tadeus Reichstein uavhengig vitamin C fra glukose (Reichstein-syntese). På grunn av sin antiskorbutiske effekt kalles askorbinsyre også "antiskorbutisk faktor" (scorbutus; lat. = Skjørbuk). Vitamin C er generisk navn for L-treo-heks-2-enono-1,4-lakton og dets derivater (derivater), som kvalitativt viser den biologiske effekten av L - (+) - askorbinsyre. I motsetning er stereoisomerer D-askorbinsyre, L-isoascorbinsyre og D-isoascorbinsyre (erytrobinsyre) biologisk inaktive. L-askorbinsyre har et sterkt redoks-potensial (reduksjons- / oksidasjonspotensial) og kan lett autoksideres i vandig løsning avhengig oksygen delvis trykk (andel av oksygen til totaltrykk i en gassblanding), pH, temperatur og tilstedeværelse av tungmetallspor. Mens vitaminet forblir stabilt i sur vandig løsninger (pH <6), blir det raskt oksidert eller spaltet i alkaliske løsninger. Spor av tungmetaller, Spesielt jern og kobber ioner, akselererer katalytisk den destruktive oksidasjonsprosessen. Syrer slik som sitronsyre, mono- og polysakkarider, peptider og flavonoiderpå den annen side kan redusere oksidativ nedbrytning av askorbinsyre betydelig og dermed fungere som beskyttende stoffer. I oksidasjonsprosessen omdannes L-askorbinsyre reversibelt (reversibelt) til dehydroascorbinsyre (DHA) via det reaktive mellomproduktet semidehydroascorbinsyre - og gir opp et elektron. DHA er en svært reaktiv forbindelse som gjennomgår kondensasjonsreaksjoner med aminoforbindelser i (tørket) frukt eller fruktjuice, noe som resulterer i en uønsket bruning av produktene. DHA kan omdannes irreversibelt til den vitaminineffektive 2,3-diketogulonsyren - utskillelsesmetabolitt - ved å åpne laktonringen ved hjelp av hydrering (tilsetning av Vann molekyler) eller reversibelt omdannet til askorbinsyre ved reduksjon ved hjelp av glutation (GSH; bestående av aminosyrer glutaminsyre, cystein og glycin). Til slutt utgjør L-askorbinsyre med semidehydro- og dehydroascorbinsyre et reversibelt redoks-system, noe som resulterer i antioksidant effekten av vitamin C.
Syntese
L-askorbinsyre er en 2,3-endiol-L-gulonsyre gamma-lakton og syntetiseres fra D-glukose av høyere planter og de fleste dyr via glukuronatveien. Glukuronatveien involverer følgende syntetiske trinn:
- D-glukose → D-glukuronsyre → L-glukonsyre → L-gulonolakton → 3-okso-L-gulonolakton → L - (+) - askorbinsyre.
Oksidasjonen av L-gulonolakton til 3-okso-L-gulonolakton skjer av enzymet L-gulonolaktonoksidase. Mennesker, store aper, marsvin og noen insektarter, inkludert gresshopper, klarer ikke å syntetisere L-gulonolaktonoksidase endogent (i selve kroppen) på grunn av en gen mutasjon, og stole derfor på eksogent C-vitamininntak. Mens biosyntese av L-askorbinsyre hos pattedyr forekommer i leveren, vitamin C hos fugler syntetiseres i nyre.
Absorpsjon
Oralt inntatt askorbinsyre absorberes (tas opp) allerede marginalt gjennom det orale slimhinneantagelig ved en bærermediert, ikke-aktiv prosess, med bæreren (membranbundet transportprotein) med høy transportkapasitet. Imidlertid er de viktigste nettstedene til absorpsjon representere tolvfingertarmen og proksimal jejunum.Mekanismen for duodenal og jejunal vitamin C absorpsjoner henholdsvis artsspesifikk og dose-avhengig. Hos rotter og hamstere, tarm absorpsjon av L-askorbinsyre oppstår ved enkel diffusjon. Mennesker og marsvin absorberer lave doser av L-askorbinsyre stereoselektivt gjennom en aktiv natrium-kalium-ATPase (Na + / K + -ATPase) -kjørt transportsystem. Til dags dato to transport proteiner - SCVT1 og SCVT2 - er identifisert som overfører L-askorbinsyre til slimhinneceller (slimhinneceller) i øvre tynntarm etter metningskinetikk. Høye doser av L-askorbinsyre absorberes i tillegg passivt ved diffusjon, siden økte vitamin C-konsentrasjoner reduserer aktiviteten til Na + / K + -ATPase. I motsetning til L-askorbinsyre passerer oksidert form DHA enterocyttmembranen ( membran av tarmepitelceller) utelukkende ved lettere diffusjon. Som administrert dose av vitamin C øker, absorpsjonshastigheten synker, delvis på grunn av nedregulering (nedregulering) av transmembran vitamin C-transport proteiner i enterocytter (epitelceller) i øvre tynntarm når vitamin C-innholdet i tarmlumen er høyt, og delvis på grunn av ineffektiviteten til den passive absorpsjonsveien sammenlignet med den aktive transportmekanismen. Dermed i sammenheng med det vanlige diettinntaket eller muntlig dose opp til 180 mg / dag, mellom 80-90%, i en dose på 1 g (1,000 mg) / dag ca. 65-75%, ved 3 g (3,000 mg) / dag ca. 40% og ved 12 g (12,000 mg ) / dag absorberes bare ca. 16% av vitamin C. Ikke-absorbert C-vitamin nedbrytes hovedsakelig av tarmfloraen til karbon dioksid (CO2) og organisk syrer. Av denne grunn kan inntak av høye doser vitamin C føre til gastrointestinale (mage) symptomer, som f.eks diaré (diaré) og magesmerter (magesmerter).
Transport og distribusjon i kroppen
Vitamin C absorbert og vises i blod plasma - 0.8-1.4 mg / dl - er 24% bundet til protein og distribuert i hele organismen, men med varierende affinitet (binding styrke) til vev. Spesielt rik på vitamin C hos mennesker i synkende konsentrasjon er:
- Hypofysen (hypofysen).
- Binyrene
- Øyelinser
- leukocytter (hvit blod celler, spesielt lymfocytter (mobilkomponenter i blod; de inkluderer B-celler, T-celler og naturlige drapsceller).
- Brain
- Liver
- Bukspyttkjertel (bukspyttkjertel)
- Spleen
- Nyre
- Hjerteinfarkt
- Lunge
- Skjelettmuskulatur
- Testikler (testikler)
- Skjoldbruskkjertel
In leukocytter og lymfocytter (hvite blodceller), henholdsvis, er vitamin C primært lokalisert i cytosolen. Mennesker har ikke spesifikke lagre av askorbinsyre. Eventuelt overdreven inntak absorberes ikke eller elimineres fekalt (via avføring) og / eller nyre (via nyre). Askorbinsyrebassenget hos mennesker er ca. 1.5 til maksimalt 3 g ved full metthet. En reduksjon i det totale kroppsbassenget til nivåer under 300 mg - vitamin C plasma konsentrasjon ≤ 0.2 mg / dl - fører til mangelsymptomer - skjørbuk regnes som et klassisk klinisk vitamin C-mangelsymptom. Total daglig omsetning (omsetning) er ca 1 mg / kg kroppsvekt, avhenger av bassengstørrelse og daglig inntak, og påvirkes av stresset, røykingog kronisk sykdom. Den biologiske halveringstiden for vitamin C varierer mellom 10-30 dager på grunn av homeostatisk regulering, mens den farmakokinetiske halveringstiden derimot bare er i gjennomsnitt 2.9 timer.
utskillelse
Nedbrytning av L-askorbinsyre i leveren og nyre forekommer oksidativt via dehydroascorbinsyre og 2,3-diketogulonsyre til oksalsyre. Ved et fysiologisk vitamin C-inntak - plasma konsentrasjon 1.2-1.8 mg / dl; total kroppsbasseng ~ 1.5 g - askorbinsyre (10-20%) og dens viktigste metabolitter (mellomprodukter) DHA (ca. 20%), 2,3-diketogulonsyre (ca. 20%) og oksalsyre (ca. 40%) skilles ut av nyrene siden plasma konsentrasjon av vitamin C overstiger vesentlig reabsorpsjonskapasiteten til nyrene - nyreterskelen for vitamin C> 1 mg / dl. I tillegg er det beskrevet en rekke andre metabolitter, slik som L-treonsyre, L-xyloseog askorbinsyre-2-sulfat, som overveiende elimineres nyre. Renal eliminering av vitamin C er ikke så mye et mål for absorpsjon som en indikasjon på total vevsmetning. Omtrent 35-50% av den daglige urinen oksalsyre (ca. 30-40 mg) er avledet fra askorbinsyre hos friske voksne etter en normal kosthold. I denne sammenheng ser det ikke ut til at vitamin C-indusert utskillelse av oksalsyre spiller en rolle i dannelsen av kalsium oksalatsteiner i den sunne befolkningen. Ifølge Harvard School of Public Helse prospektive kohortestudier - Physician Health Study (PHS) and Nurses 'Health Study (NHS) - av 45,251 85,557 menn og 1.5 XNUMX kvinner uten historie med nyresteinsykdom, selv høye doser vitamin C (≥ XNUMX g vitamin C / dag) er ikke assosiert med økt risiko for nefrolithiasis (nyrestein). Gerster (1997), som ga en gjennomgang av flere kliniske intervensjoner og potensielle studier inkludert NHS / PHS-studiene, nådde samme konklusjon. Pasienter med tilbakevendende nefrolithiasis (nyrestein), nedsatt nyrefunksjon eller en defekt i askorbinsyre- eller oksalatmetabolisme, bør begrense C-vitamininntaket til 50-100 mg per dag. Under a plasmakonsentrasjon på 1.2 mg / dl, absorberes askorbinsyre av et aktivt middel natrium-avhengig prosess ved hjelp av en bærer (membranbundet transportprotein) i den proksimale tubuli (renal tubule). Når vitamin C-innholdet i blodplasma synker, øker den rørformede reabsorpsjonshastigheten. Under normale forhold skilles omtrent 3% av oralt inntatt vitamin C ut i avføringen uendret og / eller i form av metabolitter. Avføring eliminering blir stadig viktigere ved høye doser vitamin C, slik at ikke-metabolisert askorbinsyre ved daglig inntak av> 3 g vitamin C i stor grad utskilles fekalt (via avføringen) og bare en liten brøkdel skilles ut via nyrene (via nyrene) filtrering.
