Vitaminas C: apibrėžimas, sintezė, absorbcija, transportavimas ir paskirstymas

Vitaminas C priklauso grupei vanduo-tirpus vitaminai ir yra istoriškai įdomus vitaminas. 1933 m vitaminas C išaiškino anglai Haworthas ir Hirstas. Tais pačiais metais Haworthas ir Vengrijos biochemikas Szent-Györgyi vitaminą pavadino askorbo rūgštimi. Tuo pat metu Haworthas ir šveicaras Tadeusas Reichšteinas gamino nepriklausomai vitaminas C nuo gliukozė (Reichšteino sintezė). Dėl savo antikorbutinio poveikio askorbo rūgštis taip pat vadinama „antiskorbutiniu veiksniu“ (scorbutus; lot. = Skorbutas). Vitaminas C yra bendras L-treo-heks-2-enono-1,4-laktono ir jo darinių (darinių), turinčių kokybinį L - (+) - askorbo rūgšties biologinį poveikį, pavadinimas. Priešingai, stereoizomerai D-askorbo rūgštis, L-izoaskorbo rūgštis ir D-izoaskorbo rūgštis (eritrobinė rūgštis) yra biologiškai neaktyvūs. L-askorbo rūgštis turi didelį redoksinį potencialą (redukcijos / oksidacijos potencialą) ir lengvai oksiduojama vandeniniame tirpale, priklausomai nuo deguonis dalinis slėgis (deguonies ir bendro slėgio dalis dujų mišinyje), pH, temperatūra ir sunkiųjų metalų pėdsakai. Nors vitaminas išlieka stabilus rūgštinėje vandenyje sprendimai (pH <6), jis greitai oksiduojamas arba suyra šarminiuose tirpaluose. Pėdsakai sunkiųjų metalų, Ypač geležies ir varis jonai, katalitiškai pagreitina destruktyvų oksidacijos procesą. Rūgštys z citrinos rūgštis, mono- ir polisacharidai, peptidai ir flavonoidų, kita vertus, gali žymiai sumažinti askorbo rūgšties oksidacinį skilimą ir taip veikti kaip apsauginės medžiagos. Oksidacijos procese L-askorbo rūgštis yra grįžtamai (grįžtamai) paversta dehidroaskorbo rūgštimi (DHA) per reaktyvią tarpinę semidehidroaskorbo rūgštį - atsisakant vieno elektrono. DHA yra labai reaktyvus junginys, kuris (džiovintuose) vaisiuose ar vaisių sultyse vykdo kondensacijos reakcijas su amino junginiais, dėl kurio produktai nepageidaujamai paruduoja. DHA gali būti negrįžtamai paverčiamas neveiksmingu vitaminu 2,3-diketogulono rūgštimi - išskyrimo metabolitu - hidratacijos būdu atidarant laktono žiedą (pridedant vanduo molekulės) arba grįžtamai paverčiama askorbo rūgštimi redukuojant glutationą (GSH; susidedantį iš amino rūgštys glutamo rūgštis, cisteinas ir glicinas). Galiausiai, L-askorbo rūgštis su semidehidro- ir dehidroaskorbo rūgštimi sudaro grįžtamąją redoksinę sistemą, dėl kurios susidaro antioksidantas vitamino C poveikis

sintezė

L-askorbo rūgštis yra 2,3-endiol-L-gulono rūgšties gama-laktonas ir sintetinama iš D-gliukozė aukštesni augalai ir dauguma gyvūnų gliukuronato keliu. Gliukuronato kelias apima šiuos sintetinius veiksmus:

  • D-gliukozė → D-gliukurono rūgštis → L-gliukono rūgštis → L-gulonolaktonas → 3-okso-L-gulonolaktonas → L - (+) - askorbo rūgštis.

L-gulonolaktono oksidacija į 3-okso-L-gulonolaktoną vyksta fermento L-gulonolaktono oksidazės pagalba. Žmonės, didžiosios beždžionės, taip pat jūrų kiaulytės ir kai kurios vabzdžių rūšys, įskaitant žiogus, negali endogeniškai sintezuoti L-gulonolaktono oksidazės (pačiame kūne) dėl genas mutacijos, todėl priklauso nuo egzogeninio vitamino C suvartojimo su maistu. Nors žinduolių L-askorbo rūgšties biosintezė vyksta kepenys, paukščių vitaminas C sintetinamas inkstas.

Absorbcija

Išgerta askorbo rūgštis per burną absorbuojama (absorbuojama) gleivinė, tikėtina, su nešikliu tarpininkaujant, neaktyviai, kai nešiklis (su membrana susijęs transportinis baltymas) turi didelį transportavimo pajėgumą. Tačiau pagrindinės svetainės absorbcija atstovauti dvylikapirštės žarnos dvylikapirštės žarnos ir tuščiosios žarnos vitamino C mechanizmas absorbcija, atitinkamai, yra būdingas rūšiai ir dozė-priklausomas. Žiurkėms ir žiurkėnams žarnynas absorbcija L-askorbo rūgšties susidaro paprastos difuzijos būdu. Žmonės ir jūrų kiaulytės per aktyvųjį vaistą stereoselektyviai absorbuoja mažas L-askorbo rūgšties dozes natris-kalis-ATPase (Na + / K + -ATPase) varoma transporto sistema. Iki šiol du gabenimai baltymai - SCVT1 ir SCVT2 - nustatyti, kurie perneša L-askorbo rūgštį į viršutinės dalies gleivinės ląsteles (gleivinės ląsteles). plonoji žarna laikantis prisotinimo kinetikos. Didelės L-askorbo rūgšties dozės difuzijos būdu pasyviai absorbuojamos, nes padidėjusios vitamino C koncentracijos sumažina Na + / K + -ATPazės aktyvumą. Skirtingai nuo L-askorbo rūgšties, oksiduota DHA forma praeina enterocitų membraną ( žarnyno epitelio ląstelių membrana) išimtinai palengvinus difuziją. Kaip administruojamas dozė padidėja vitamino C kiekis, absorbcijos greitis sumažėja, iš dalies dėl transmembraninio vitamino C pernašos reguliavimo (sumažinimo) baltymai viršutinės dalies enterocituose (epitelio ląstelėse) plonoji žarna kai vitamino C kiekis žarnyno spindyje yra didelis, ir iš dalies dėl pasyvios absorbcijos kelio neveiksmingumo, palyginti su aktyviuoju transporto mechanizmu. Taigi, atsižvelgiant į įprastą su maistu gaunamą maistą arba per burną dozė iki 180 mg per parą, tarp 80-90%, vartojant 1 g (1,000 mg) per parą apie 65-75%, vartojant 3 g (3,000 mg) per parą apie 40% ir vartojant 12 g (12,000 16 mg) ) per dieną absorbuojama tik apie XNUMX% vitamino C. Nesugeriamą vitaminą C daugiausia skaido storosios žarnos flora iki anglis dioksidas (CO2) ir organinis rūgštys. Dėl šios priežasties, vartojant dideles vitamino C dozes, virškinimo trakto (skrandis) simptomai, tokie kaip viduriavimas (viduriavimas) ir pilvo skausmas (pilvo skausmas).

Transportas ir pasiskirstymas kūne

Vitaminas C absorbuojamas ir atsiranda kraujas plazma - 0.8–1.4 mg / dl - 24% prisijungia prie baltymų ir pasiskirsto po organizmą, tačiau turi skirtingą afinitetą (jungiasi stiprumas) į audinius. Ypač daug vitamino C žmonėms, kurių koncentracija mažėja, yra:

  • Hipofizė (hipofizė).
  • Antinkstis
  • Akių lęšis
  • Leukocitai (balta kraujas ląstelės, ypač limfocitai (ląstelių komponentai kraujas; jos apima B ląsteles, T ląsteles ir natūralias ląsteles žudikas).
  • Smegenys
  • Kepenys
  • Kasa (kasa)
  • Blužnis
  • Inkstas
  • Miokardas (širdies raumuo)
  • Plaučių
  • Skeletinis raumuo
  • Sėklidės (sėklidės)
  • Skydliaukė

In leukocitai ir limfocitai (baltieji kraujo kūneliai), atitinkamai, vitaminas C pirmiausia yra citozolyje. Žmonės neturi specifinių askorbo rūgšties atsargų. Bet koks per didelis suvartojimas nėra absorbuojamas arba pašalinamas su išmatomis (per išmatas) ir (arba) per inkstus (per inkstas). Askorbo rūgšties telkinys žmonėms yra nuo 1.5 iki 3 g, esant visaverčiam sotumui. Viso kūno telkinio sumažėjimas iki mažesnio nei 300 mg - vitamino C plazmos lygio koncentracija ≤ 0.2 mg / dl - sukelia trūkumo simptomus - skorbutas laikomas klasikiniu klinikiniu vitamino C trūkumo simptomu. Bendra dienos apyvarta (apyvarta) yra maždaug 1 mg / kg kūno svorio, priklauso nuo baseino dydžio ir dienos suvartojimo, ir jai įtakos turi stresas, rūkymasir lėtinės ligos. Dėl homeostatinio reguliavimo biologinis vitamino C pusinės eliminacijos laikas svyruoja nuo 10 iki 30 dienų, o farmakokinetinis pusinės eliminacijos laikas, priešingai, yra vidutiniškai tik 2.9 valandos.

Išsiskyrimas

L-askorbo rūgšties skilimas kepenys ir inkstas oksidaciniu būdu vyksta per dehidroaskorbo rūgštį ir 2,3-diketogulono rūgštį į oksalo rūgštis. Vartojant fiziologinį vitamino C kiekį - plazma koncentracija 1.2-1.8 mg / dl; viso kūno baseinas ~ 1.5 g - askorbo rūgštis (10–20%) ir pagrindiniai jos metabolitai (tarpiniai produktai) DHA (apie 20%), 2,3-diketogulono rūgštis (apie 20%) ir oksalo rūgštis (maždaug 40%) išsiskiria pro inkstus, nes plazma koncentracija vitamino C žymiai viršija inkstų reabsorbcijos galimybes - vitamino C> 1 mg / dl inkstų slenkstis. Be to, buvo aprašyta keletas kitų metabolitų, tokių kaip L-treono rūgštis, Lksilozėir askorbo rūgšties-2-sulfatas, kurie daugiausia šalinami per inkstus. Renal pašalinimas vitamino C yra ne tiek absorbcijos, kiek viso audinių prisotinimo rodiklis. Maždaug 35-50% paros šlapimo oksalo rūgštis (maždaug 30–40 mg) gaunamas iš askorbo rūgšties sveikiems suaugusiesiems, kai normos yra normos dieta. Šiame kontekste neatrodo, kad vitamino C sukeltas oksalo rūgšties išsiskyrimas vaidina svarbų vaidmenį susidarant oksalo rūgščiai kalcis oksalato akmenys sveikose populiacijose.Pasak Harvardo visuomenės mokyklos Sveikata perspektyviniai kohortos tyrimai - gydytojų sveikatos tyrimas (PHS) ir slaugytojų sveikatos tyrimas (NHS) - 45,251 85,557 vyrui ir 1.5 XNUMX moteriai, neturintiems inkstų akmenligės, net ir didelės vitamino C dozės (≥ XNUMX g vitamino C per parą) nėra susijęs su padidėjusia nefrolitiazės rizika (inkstų akmenys). Gerster (1997), pateikęs kelių klinikinių intervencijų ir perspektyvinių tyrimų apžvalgą, įskaitant NHS / PHS tyrimus, padarė tą pačią išvadą. Tačiau pacientams, sergantiems pasikartojančia nefrolitiaze (inkstų akmenys), inkstų funkcijos sutrikimas arba askorbo rūgšties ar oksalato apykaitos defektas turėtų apriboti jų vitamino C suvartojimą iki 50-100 mg per parą. Žemiau a koncentracija plazmoje 1.2 mg / dl, askorbo rūgštis vėl absorbuojama veikliosios medžiagos natris-priklausomas procesas per nešiklį (su membrana susietas transportinis baltymas) proksimaliniame kanalėlyje (inkstų kanalėlyje). Mažėjant vitamino C kiekiui kraujo plazmoje, padidėja kanalėlių reabsorbcijos greitis. Normaliomis sąlygomis maždaug 3% peroraliai suvartoto vitamino C išsiskiria su išmatomis nepakitęs ir (arba) metabolitų pavidalu. Išmatos pašalinimas vartojant dideles vitamino C dozes, tampa vis svarbesnis, todėl vartojant daugiau kaip 3 g vitamino C, nemetabolizuota askorbo rūgštis daugiausia išsiskiria su išmatomis (per išmatas) ir tik nedidelė jų dalis išsiskiria per inkstus (per inkstus) glomerulų pavidalu. filtravimas.