Vitamin C ينتمي إلى مجموعة ماء- قابل للذوبان الفيتامينات وهو فيتامين مثير للاهتمام تاريخيًا. في عام 1933 ، تم إنشاء هيكل vitamin C تم توضيحه من قبل الإنجليز هوورث وهيرست. في نفس العام ، تم تسمية الفيتامين بحمض الأسكوربيك من قبل Haworth وعالم الكيمياء الحيوية المجري Szent-Györgyi. في الوقت نفسه ، أنتج هاورث والسويسري تاديوس رايششتاين بشكل مستقل vitamin C تبدأ من جلوكوز (تخليق رايششتاين). بسبب تأثيره المضاد للامتصاص ، يُطلق على حمض الأسكوربيك أيضًا "عامل مضاد للامتصاص" (scorbutus ، lat. = scurvy). فيتامين ج هو عام اسم L-threo-hex-2-enono-1,4،XNUMX-lactone ومشتقاته (مشتقاته) ، والتي تظهر نوعياً التأثير البيولوجي لحمض الأسكوربيك L - (+). في المقابل ، فإن الأيزومرات الفراغية D- حمض الأسكوربيك ، وحمض L-isoascorbic ، وحمض D-isoascorbic (حمض الإريثروبيك) غير نشطة بيولوجيًا. يحتوي حمض L-ascorbic على إمكانات أكسدة واختزال قوية (إمكانية الاختزال / الأكسدة) ويمكن تأكسدها تلقائيًا في محلول مائي اعتمادًا على أكسجين الضغط الجزئي (نسبة الأكسجين إلى الضغط الكلي داخل خليط غازي) ، ودرجة الحموضة ، ودرجة الحرارة ، ووجود آثار المعادن الثقيلة. بينما يظل الفيتامين مستقراً في حمض مائي حلول (الرقم الهيدروجيني <6) ، يتأكسد بسرعة أو يتحلل في المحاليل القلوية. أثار من المعادن الثقيلة، لا سيما حديد و copper تعمل الأيونات بشكل تحفيزي على تسريع عملية الأكسدة المدمرة. الأحماض مثل حمض الستريكو mono- و السكرياتوالببتيدات و مركبات الفلافونويد، من ناحية أخرى ، يمكن أن تقلل بشكل كبير من التحلل التأكسدي لحمض الأسكوربيك وبالتالي تعمل كمواد واقية. في عملية الأكسدة ، يتم تحويل حمض L-ascorbic بشكل عكسي (بشكل عكسي) إلى حمض dehydroascorbic (DHA) عبر حمض semidehydroascorbic الوسيط التفاعلي - بالتخلي عن إلكترون واحد. DHA هو مركب شديد التفاعل يخضع لتفاعلات التكثيف مع المركبات الأمينية في الفواكه (المجففة) أو عصائر الفاكهة ، مما يؤدي إلى تحول لون المنتجات إلى اللون البني غير المرغوب فيه. يمكن تحويل DHA بشكل لا رجعة فيه إلى حمض 2,3،XNUMX-diketogulonic غير الفعال - مستقلب الإخراج - عن طريق فتح حلقة اللاكتون عن طريق الترطيب (إضافة ماء الجزيئات) أو تحويلها بشكل عكسي إلى حمض الأسكوربيك عن طريق الاختزال عن طريق الجلوتاثيون (GSH ؛ يتكون من الأحماض الأمينية حمض الجلوتاميك ، السيستين والجليسين). أخيرًا ، يشكل حمض L-ascorbic مع حامض semidehydro- و dehydroascorbic نظامًا للأكسدة والاختزال قابلًا للعكس ، مما يؤدي إلى المضادة للأكسدة تأثير فيتامين سي.
تركيب
حمض L-ascorbic هو حمض 2,3،XNUMX-endiol-L-gulonic gamma-lactone ويتم تصنيعه من D-جلوكوز بواسطة النباتات العليا ومعظم الحيوانات عبر مسار الجلوكورونات. يتضمن مسار الجلوكورونات الخطوات التركيبية التالية:
- D-جلوكوز ← حمض D-glucuronic → حمض L-gluconic → L-gulonolactone → 3-oxo-L-gulonolactone → L - (+) - حمض الأسكوربيك.
تحدث أكسدة L-gulonolactone إلى 3-oxo-L-gulonolactone بواسطة إنزيم L-gulonolactone oxidase. البشر ، والقردة العليا ، وكذلك خنازير غينيا وبعض أنواع الحشرات ، بما في ذلك الجنادب ، غير قادرين على تخليق L-gulonolactone oxidase داخليًا (في الجسم نفسه) بسبب جينة الطفرة ، وبالتالي الاعتماد على تناول فيتامين سي الغذائي الخارجي. بينما يحدث التخليق الحيوي لحمض الأسكوربيك في الثدييات في كبد، يتم تصنيع فيتامين ج في الطيور في الكلى.
امتصاص
يتم بالفعل امتصاص حمض الأسكوربيك المبتلع عن طريق الفم بشكل هامشي (يتم تناوله) عن طريق الفم الغشاء المخاطي، على الأرجح من خلال عملية غير نشطة بوساطة الناقل ، مع امتلاك الناقل (بروتين النقل المرتبط بالغشاء) قدرة نقل عالية. ومع ذلك ، فإن المواقع الرئيسية ل امتصاص يمثل أو المناطق والصائم القريب. آلية فيتامين سي الاثني عشرية والصائمية امتصاص، على التوالي ، خاصة بالأنواع و جرعة-اعتمادا. في الجرذان والهامستر ، المعوية امتصاص يحدث حمض الأسكوربيك عن طريق الانتشار البسيط. يمتص البشر وخنازير غينيا جرعات منخفضة من حمض L-ascorbic انتقائيًا من خلال نشاط نشط صوديوم-بوتاسيوم-ATPase (Na + / K + -ATPase) - نظام نقل مدفوعة. حتى الآن ، اثنين من النقل البروتينات - SCVT1 و SCVT2 - تم التعرف على أنهما ينقلان حمض الأسكوربيك إلى الخلايا المخاطية (الخلايا المخاطية) في الجزء العلوي الأمعاء الدقيقة بعد حركية التشبع يتم امتصاص جرعات عالية من حمض L-ascorbic بالإضافة إلى ذلك بشكل سلبي عن طريق الانتشار ، نظرًا لأن زيادة تركيزات فيتامين C تقلل من نشاط Na + / K + -ATPase. على عكس حمض L-ascorbic ، فإن الشكل المؤكسد DHA يمر عبر غشاء الخلية المعوية ( غشاء الخلايا الظهارية المعوية) حصريًا عن طريق الانتشار الميسر. كما تدار جرعة من زيادة فيتامين ج ، ينخفض معدل الامتصاص ، ويرجع ذلك جزئيًا إلى تقليل التنظيم (تقليل التنظيم) لنقل فيتامين ج عبر الغشاء البروتينات في الخلايا المعوية (الخلايا الظهارية) في الجزء العلوي الأمعاء الدقيقة عندما يكون محتوى فيتامين ج في تجويف الأمعاء مرتفعًا ، ويرجع ذلك جزئيًا إلى عدم فعالية مسار الامتصاص السلبي مقارنة بآلية النقل النشط. وهكذا ، في سياق المدخول الغذائي المعتاد أو عن طريق الفم جرعة حتى 180 مجم / يوم ، بين 80-90٪ ، بجرعة 1 جم (1,000،65 مجم) / يوم حوالي 75-3٪ ، عند 3,000 جم (40،12 مجم) / يوم حوالي 12,000٪ و 16 جم (XNUMX مجم) ) / اليوم يتم امتصاص حوالي XNUMX٪ فقط من فيتامين سي. يتحلل فيتامين ج غير الممتص بشكل رئيسي عن طريق فلورا الأمعاء الغليظة إلى كربون ثاني أكسيد (CO2) وعضوي الأحماض. لهذا السبب ، قد يؤدي تناول جرعات عالية من فيتامين سي إلى الإصابة بالجهاز الهضمي (معدة) أعراض مثل الإسهال (الإسهال) و ألم في البطن (وجع بطن).
النقل والتوزيع في الجسم
يمتص فيتامين سي ويظهر فيه دم البلازما - 0.8-1.4 مجم / ديسيلتر - 24٪ مرتبطة بالبروتين وموزعة في جميع أنحاء الكائن الحي ، ولكن مع تقارب متفاوت (الارتباط قوة) إلى الأنسجة. غني بفيتامين ج بشكل خاص عند البشر بتركيز تنازلي:
- الغدة النخامية (الغدة النخامية).
- الغدة الكظرية
- عدسة العين
- الكريات البيض (أبيض دم الخلايا ، على وجه الخصوص الخلايا الليمفاوية (المكونات الخلوية لل دم؛ وهي تشمل الخلايا البائية والخلايا التائية والخلايا القاتلة الطبيعية).
- دماغ
- كبد
- البنكرياس (البنكرياس)
- طحال
- كلوي
- عضلة القلب (عضلة القلب)
- رئة
- الهيكل العظمي والعضلات
- الخصيتان (الخصيتان)
- الغدة الدرقية
In الكريات البيض و الخلايا الليمفاوية (خلايا الدم البيضاء) ، على التوالي ، يوجد فيتامين ج بشكل أساسي في العصارة الخلوية. ليس لدى البشر مخازن محددة لحمض الأسكوربيك. لا يتم امتصاص أي مدخول مفرط أو التخلص منه بالبراز (عن طريق البراز) و / أو كلويًا (عن طريق الكلى). يتراوح تجمع حمض الأسكوربيك في البشر بين 1.5 إلى 3 جم بحد أقصى عند الشبع الكامل. انخفاض في حمام السباحة الكلي للجسم إلى مستويات أقل من 300 مجم - فيتامين سي بلازما من التركيز ≤ 0.2 مجم / ديسيلتر - يؤدي إلى أعراض نقص - يعتبر الاسقربوط من الأعراض السريرية الكلاسيكية لنقص فيتامين سي. يبلغ إجمالي معدل الدوران اليومي حوالي 1 مجم / كجم من وزن الجسم ، ويعتمد على حجم حوض السباحة والاستهلاك اليومي ، ويتأثر بـ إجهاد, تدخينو مرض مزمن. يتراوح عمر النصف البيولوجي لفيتامين ج بين 10-30 يومًا بسبب التنظيم المتماثل ، في حين أن نصف عمر الحرائك الدوائية ، في المقابل ، يبلغ متوسطه 2.9 ساعة فقط.
إفراز
تدهور حمض L- الأسكوربيك في كبد و الكلى يحدث بشكل مؤكسد عن طريق حمض ديهيدرواسكوربيك وحمض 2,3،XNUMX-ديكيتوجولونيك إلى حمض الأكساليك. عند تناول فيتامين سي الفسيولوجي - البلازما من التركيز 1.2-1.8 مجم / ديسيلتر ؛ إجمالي تجمع الجسم حوالي 1.5 غرام - حمض الأسكوربيك (10-20٪) ومستقلباته الرئيسية (الوسطاء) DHA (حوالي 20٪) ، 2,3،20-diketogulonic acid (حوالي XNUMX٪) و حمض الأكساليك (حوالي 40٪) تفرز عن طريق الكلى منذ البلازما من التركيز من فيتامين ج يتجاوز إلى حد كبير قدرة الكلى على إعادة امتصاص - عتبة الكلى لفيتامين ج> 1 ملغ / ديسيلتر. بالإضافة إلى ذلك ، تم وصف عدد من المستقلبات الأخرى ، مثل L-threonic acid ، L-الزيلوز سكر الخشب، وحمض الأسكوربيك -2 كبريتات ، والتي يتم التخلص منها في الغالب عن طريق الكلى إزالة فيتامين سي ليس مقياسًا للامتصاص بقدر ما هو مؤشر على تشبع الأنسجة الكلي. ما يقرب من 35-50٪ من المسالك البولية اليومية حمض الأكساليك (حوالي 30-40 مجم) مشتق من حمض الأسكوربيك في البالغين الأصحاء بعد العادي الحمية غذائية. في هذا السياق ، لا يبدو أن إفراز حمض الأكساليك الناجم عن فيتامين سي يلعب دورًا في تكوين الكلسيوم أحجار الأكسالات في السكان الأصحاء ، وفقًا لمدرسة هارفارد العامة صحة الإنسان دراسات الأتراب المرتقبة - دراسة صحة الطبيب (PHS) ودراسة صحة الممرضات (NHS) - لـ 45,251 رجلاً و 85,557 امرأة ليس لديهم تاريخ للإصابة بأمراض حصوات الكلى ، حتى الجرعات العالية من فيتامين سي (≥ 1.5 جرام فيتامين سي / يوم) ليست كذلك يرتبط بزيادة خطر الإصابة بتحصي الكلية (حصى الكلى). غيرستر (1997) ، الذي قدم مراجعة للعديد من التدخلات السريرية والدراسات المستقبلية بما في ذلك دراسات NHS / PHS ، توصل إلى نفس النتيجة. ومع ذلك ، فإن المرضى الذين يعانون من التهاب الكلية المتكرر (حصى الكلى) ، ضعف وظائف الكلى ، أو خلل في حمض الأسكوربيك أو استقلاب الأكسالات يجب أن يحد من تناول فيتامين سي إلى 50-100 مجم في اليوم. أدناه أ تركيز البلازما من 1.2 مجم / ديسيلتر ، يعاد امتصاص حمض الأسكوربيك بواسطة مادة فعالة صوديوم- عملية مستقلة عن طريق ناقل (بروتين نقل مرتبط بالغشاء) في النبيبات القريبة (النبيبات الكلوية). مع انخفاض محتوى فيتامين سي في بلازما الدم ، يزداد معدل إعادة الامتصاص الأنبوبي. في ظل الظروف العادية ، يُفرز ما يقرب من 3٪ من فيتامين ج الذي يتم تناوله عن طريق الفم في البراز دون تغيير و / أو في شكل مستقلبات. برازي إزالة يزداد أهمية عند تناول جرعات عالية من فيتامين ج ، بحيث يتم إفراز حمض الأسكوربيك غير المستقلب بشكل كبير عن طريق البراز عند تناول جرعات كبيرة من فيتامين ج يوميًا ، ويتم إفراز جزء صغير منه عن طريق الكلى عن طريق الكبيبات. الترشيح.