Vitamina C: definiție, sinteză, absorbție, transport și distribuție

Vitamina C aparține grupului de de apă-solubil vitamine și este o vitamină interesantă din punct de vedere istoric. În 1933, structura vitamina C a fost elucidat de englezii Haworth și Hirst. În același an, vitamina a fost numită acid ascorbic de Haworth și de biochimistul maghiar Szent-Györgyi. În același timp, Haworth și elvețianul Tadeus Reichstein au produs independent vitamina C din glucoză (Sinteza Reichstein). Datorită efectului său antiscorbutic, acidul ascorbic este numit și „factor antiscorbutic” (scorbut; lat. = Scorbut). Vitamina C este generic nume pentru L-treo-hex-2-enono-1,4-lactonă și derivații săi (derivați), care prezintă calitativ efectul biologic al acidului L - (+) - ascorbic. În schimb, stereoizomerii acidului D-ascorbic, acidului L-izoascorbic și acidului D-izoascorbic (acid eritrobic) sunt biologic inactivi. Acidul L-ascorbic are un puternic potențial redox (potențial de reducere / oxidare) și este ușor autoxidabil în soluție apoasă în funcție de oxigen presiunea parțială (proporția oxigenului la presiunea totală dintr-un amestec de gaze), pH-ul, temperatura și prezența urmelor de metale grele. În timp ce vitamina rămâne stabilă în apele acide Soluţii (pH <6), se oxidează rapid sau se descompune în soluții alcaline. Urme de metale grele, În special de fier și cupru ionilor, accelerează catalitic procesul de oxidare distructivă. Acizi precum acid citric, mono- și polizaharide, peptide și flavonoidepe de altă parte, poate reduce semnificativ descompunerea oxidativă a acidului ascorbic și poate acționa astfel ca substanțe de protecție. În procesul de oxidare, acidul L-ascorbic este convertit reversibil (reversibil) în acid dehidroascorbic (DHA) prin intermediul acidului semidehidroascorbic intermediar reactiv - renunțând la un electron. DHA este un compus foarte reactiv care suferă reacții de condensare cu amino compuși în fructe (uscate) sau sucuri de fructe, rezultând o rumenire nedorită a produselor. DHA poate fi convertit ireversibil în acid 2,3-diketogulonic ineficient din punct de vedere al vitaminei - metabolit de excreție - prin deschiderea inelului lactonic prin hidratare (adăugarea de de apă molecule) sau convertit reversibil în acid ascorbic prin reducere prin glutation (GSH; constând din aminoacizi acid glutamic, cisteină și glicină). În cele din urmă, acidul L-ascorbic cu acid semidehidro și dehidroascorbic constituie un sistem redox reversibil, rezultând antioxidant efectul vitaminei C.

Sinteză

Acidul L-ascorbic este un acid 2,3-endiol-L-gulonic gamma-lactonă și este sintetizat din D-glucoză de către plantele superioare și majoritatea animalelor prin calea glucuronatului. Calea glucuronatului implică următoarele etape sintetice:

Próbáld ki ezt az egyszerű COVID-19 öntesztet most!
  • D-glucoză → Acid D-glucuronic → Acid L-gluconic → L-gulonolactonă → 3-oxo-L-gulonolactonă → L - (+) - acid ascorbic.

Oxidarea L-gulonolactonei la 3-oxo-L-gulonolactonă are loc prin enzima L-gulonolacton oxidază. Oamenii, maimuțele mari, precum și porcii de guineea și unele specii de insecte, inclusiv lăcustele, sunt incapabili să sintetizeze L-gulonolacton oxidaza endogen (în corpul însuși) din cauza unei genă mutație și, prin urmare, se bazează pe aportul exogen de vitamina C din dietă. În timp ce biosinteza acidului L-ascorbic la mamifere are loc în ficat, vitamina C la păsări este sintetizată în rinichi.

Absorbție

Acidul ascorbic ingerat oral este deja marginal absorbit (preluat) prin oral membranei mucoase, probabil printr-un proces nonactiv mediat de purtător, cu purtătorul (proteină de transport legată de membrană) având o capacitate mare de transport. Cu toate acestea, principalele site-uri ale absorbție reprezinta duoden și jejun proximal.Mecanismul vitaminei C duodenale și jejunale absorbție, respectiv, este specific speciei și doză-dependent. La șobolani și hamsteri, intestinali absorbție de acid L-ascorbic apare prin difuzie simplă. Oamenii și cobaii absorb doze mici de acid L-ascorbic stereoselectiv printr-un activ sodiu-potasiu-ATPase (Na + / K + -ATPase) -sistem de transport condus. Până în prezent, două transporturi proteine - SCVT1 și SCVT2 - au fost identificate care transferă acidul L-ascorbic către celulele mucoasei (celule mucoase) din partea superioară intestinului subtire după cinetica de saturație. Dozele mari de acid L-ascorbic sunt absorbite suplimentar pasiv prin difuzie, deoarece concentrațiile crescute de vitamina C reduc activitatea Na + / K + -ATPază. Spre deosebire de acidul L-ascorbic, forma oxidată DHA trece prin membrana enterocitelor ( membrana celulelor epiteliale intestinale) exclusiv prin difuzie facilitată. Ca administrat doză de vitamina C crește, rata de absorbție scade, parțial din cauza reglării descendente (downregulation) a transportului transmembranar de vitamina C proteine în enterocitele (celulele epiteliale) ale superioarei intestinului subtire atunci când conținutul de vitamina C din lumenul intestinal este ridicat și parțial din cauza ineficienței căii de absorbție pasivă în comparație cu mecanismul de transport activ. Astfel, în contextul aportului alimentar obișnuit sau oral doză până la 180 mg / zi, între 80-90%, la o doză de 1 g (1,000 mg) / zi aproximativ 65-75%, la 3 g (3,000 mg) / zi aproximativ 40% și la 12 g (12,000 mg ) / zi doar aproximativ 16% din vitamina C este absorbită. Vitamina C neabsorbată este degradată în principal de flora intestinului gros la carbon dioxid (CO2) și organic acizi. Din acest motiv, aportul de doze mari de vitamina C poate avea ca rezultat gastro-intestinale (stomac) simptome, cum ar fi diaree (diaree) și durere abdominală (durere abdominală).

Transportul și distribuția în organism

Vitamina C absorbită și care apare în sânge plasma - 0.8-1.4 mg / dl - este legată 24% de proteine ​​și distribuită în organism, dar cu afinitate variabilă (legare rezistenţă) la țesuturi. Deosebit de bogate în vitamina C la om în concentrație descendentă sunt:

  • Glanda pituitară (glanda pituitară).
  • Glandei suprarenale
  • Lentila oculară
  • Leucocite (alb sânge celule, mai ales limfocite (componente celulare ale sânge; acestea includ celulele B, celulele T și celulele ucigașe naturale).
  • Creier
  • Ficat
  • Pancreas (pancreas)
  • Splină
  • Rinichi
  • Miocard (mușchiul inimii)
  • Plămân
  • Mușchi scheletic
  • Testicule (testicule)
  • Glanda tiroida

In leucocite și limfocite (celule albe), respectiv, vitamina C este localizată în principal în citosol. Oamenii nu au depozite specifice de acid ascorbic. Orice aport excesiv nu este absorbit sau eliminat fecal (prin scaun) și / sau renal (prin rinichi). Rezerva de acid ascorbic la om este de aproximativ 1.5 până la maximum 3 g la sațietate completă. O scădere a rezervei totale a corpului la niveluri sub 300 mg - plasmă de vitamina C concentrare ≤ 0.2 mg / dl - duce la simptome de deficit - scorbutul este considerat un simptom clasic de deficit de vitamina C. Cifra de afaceri zilnică totală (cifra de afaceri) este de aproximativ 1 mg / kg greutate corporală, depinde de dimensiunea bazinului și de aportul zilnic și este afectată de stres, fumat, și boli cronice. Timpul de înjumătățire biologic al vitaminei C variază între 10-30 de zile datorită reglării homeostatice, în timp ce timpul de înjumătățire farmacocinetică, în schimb, are o medie de doar 2.9 ore.

Excreţie

Degradarea acidului L-ascorbic în ficat și rinichi apare oxidativ prin acid dehidroascorbic și acid 2,3-dicetogulonic până la acid oxalic. La un aport fiziologic de vitamina C - plasmă concentrare 1.2-1.8 mg / dl; rezerva totală a corpului ~ 1.5 g - acid ascorbic (10-20%) și principalii săi metaboliți (intermediari) DHA (aproximativ 20%), acid 2,3-dicetogulonic (aproximativ 20%) și acid oxalic (aproximativ 40%) sunt excretate de rinichi, deoarece plasma concentrare de vitamina C depășește substanțial capacitatea de reabsorbție a rinichiului - pragul renal pentru vitamina C> 1 mg / dl. În plus, au fost descriși un număr de alți metaboliți, cum ar fi acidul L-treonic, L-xilozăși acidul ascorbic-2-sulfat, care sunt preponderent eliminați pe cale renală eliminare de vitamina C nu este atât o măsură de absorbție, cât o indicație a saturației totale a țesuturilor. Aproximativ 35-50% din cantitatea urinară zilnică acid oxalic (aproximativ 30-40 mg) este derivat din acid ascorbic la adulți sănătoși după o normală dietă. În acest context, excreția de acid oxalic indusă de vitamina C nu pare să joace un rol în formarea calciu pietre oxalate la populația sănătoasă.Potrivit Harvard School of Public Sănătate studii prospective de cohortă - Studiul de sănătate al medicului (PHS) și Nurses 'Health Study (NHS) - la 45,251 de bărbați și 85,557 de femei fără antecedente de afecțiuni ale pietrelor la rinichi, chiar și dozele mari de vitamina C (≥ 1.5 g vitamina C / zi) nu sunt asociat cu un risc crescut de nefrolitiază (pietre la rinichi). Gerster (1997), care a furnizat o revizuire a mai multor intervenții clinice și studii prospective, inclusiv studii NHS / PHS, a ajuns la aceeași concluzie. Cu toate acestea, pacienții cu nefrolitiază recurentă (pietre la rinichi), insuficiența funcției renale sau un defect al metabolismului acidului ascorbic sau al oxalatului ar trebui să limiteze aportul de vitamina C la 50-100 mg pe zi. Sub un concentrația plasmatică de 1.2 mg / dl, acidul ascorbic este reabsorbit de un activ sodiu-proces dependent prin intermediul unui purtător (proteină de transport legată de membrană) în tubul proximal (tubul renal). Pe măsură ce conținutul de vitamina C din plasma sanguină scade, rata de reabsorbție tubulară crește. În condiții normale, aproximativ 3% din vitamina C ingerată oral este excretată în fecale nemodificată și / sau sub formă de metaboliți. Fecal eliminare devine din ce în ce mai important la doze mari de vitamina C, astfel încât la aporturile zilnice de> 3 g de vitamina C, acidul ascorbic nemetabolizat este în mare parte excretat fecal (prin scaun) și doar o mică parte este excretată renal (prin rinichi) prin glomerular filtrare.