Витамин С (аскорбиновая кислота), антицинготный

Химическое строение и свойства. Витамин С был выделен в 1928 г., но связь между заболеваемостью цингой и недостатком витамина была доказана в 1932 г. Витамин С является γ–лактоном, близким по структуре к глюкозе. Его молекула имеет 2 асимметрических атома углерода и 4 оптических изомера. Биологически активна только L – аскорбиновая кислота. Аскорбиновая кислота образует редокс-пару с дегидроаскорбиновой кислотой, сохраняющей витаминные свойства.

Водные растворы аскорбиновой кислоты быстро окисляются в присутствии кислорода даже при комнатной температуре. Скорость деградации возрастает с повышением температуры, при увеличении рН раствора, под действием УФ-лучей, в присутствии солей тяжелых металлов. Аскорбиновая кислота разрушается в процессе приготовления пищи и хранении продуктов.

Метаболизм. Аскорбиновая кислота всасывается путем простой диффузии на всем протяжении желудочно-кишечного тракта, но преимущественно это происходит в тонком кишечнике. В крови и тканях она связывается с различными высокомолекулярными соединениями белковой и небелковой природы. Дегидроаскорбиновая кислота, образующаяся в клетках из аскорбиновой кислоты ферментом аскорбатоксидазой, является неустойчивым соединением и легко окисляется в водной фазе с образованием 2,3-дикетогулоновой кислоты, которая уже не обладает витаминной активностью. Восстановление дегидроаскорбиновой кислоты в аскорбиновую осуществляется дегидроаскорбатредуктазой с участием глутатиона-SH. Конечными продуктами деградации витамина С являются щавелевая, треоновая, ксилоновая и ликсоновая кислоты. Аскорбат и продуты его распада экскретируются с мочой.

Биохимические функции.

1) Витамин С занимает доминирующее положение во внеклеточной антиоксидантнойзащите, значительно превосходящее в этом отношении глутатион-SH. Антиоксидантная функция аскорбиновой кислоты объясняется ее способностью легко отдавать 2 атома водорода, используемых в реакциях обезвреживания свободных радикалов. В высоких концентрациях этот витамин “гасит” свободные радикалы кислорода. Важной функцией аскорбата является обезвреживание свободного радикала токоферола (витамина Е), благодаря чему предупреждается окислительная деструкция этого главного антиоксиданта клеточных мембран.

2) Как антиоксидант аскорбиновая кислота необходима для образования активных форм фолиевой кислоты, защиты железа гемоглобина и оксигемоглобина от окисления, поддержании железа цитохромов Р₄₅₀ в восстановленном состоянии.

3) Витамин С участвует во всасывании железа из кишечника и освобождении железа из связи его с транспортным белком крови– трансферрином, облегчая поступление этого металла в ткани.

4) Витамин С может включаться в работу дыхательной цепи митохондрий, являясь донором электронов для цитохрома С.

5) Очень важную роль играет аскорбат в реакциях гидроксилирования:

· гидроксилирование “незрелого” коллагена, осуществляемое пролингидроксилазой с участием витамина С, ионов железа, α-кетоглутарата и кислорода. В этой реакции α–кетоглутарат окисляется до сукцината и СО₂; один атом кислорода включается в сукцинат, другой – в ОН-группу оксипролина. ОН-группы оксипролина участвуют в стабилизации структуры, формируя водородные связи между цепями триплетной спирали зрелого коллагена. Витамин С нужен также для образования оксилизина в коллагене. Остатки оксилизина в коллагене служат для образования участков связывания с полисахаридами;

· гидроксилирование триптофана в 5-гидрокситриптофан (в реакции синтеза серотонина);

· реакции гидроксилирования при биосинтезе гормонов корковой и мозговой части надпочечников;

· гидроксилирование п-гидроксифенилпирувата в гомогентизиновую кислоту;

· гидроксилирование β–бутиробетаина при биосинтезе карнитина.

6) Витамин С активно участвует в обезвреживании токсинов, антибиотиков и других чужеродных для организма соединений, осуществляемых оксигеназной системой цитохромов Р₄₅₀. В составе оксигеназной системы микросом витамин С играет роль прооксиданта, т.е., как и в реакциях гидроксилирования, обеспечивает образование свободных радикалов кислорода (так называемоеFе⁺⁺ -аскорбат-стимулируемое ПОЛ, т.е. перекисное окисление липидов). Взаимодействие аскорбата с ионами железа или меди в присутствии пероксида водорода вызывает мощный прооксидантный эффект, поскольку при этом образуется гидроксильный радикал (ОН ˙), инициирующий реакции ПОЛ. Усиление прооксидантного действия витамина С приводит к нежелательным последствиям, особенно в условиях “перегрузки” организма железом.

В плазме крови и тканях ионы железа и меди находятся в связи с транспортными и депонирующими белками (церулоплазмином, трансферрином, ферритином и др.), которые препятствуют бесконтрольному развитию свободнорадикальных цепных реакций, катализируемых этими металлами и аскорбиновой кислотой. Помимо белков (в плазме крови), эту роль может на себя брать мочевая кислота (в цереброспинальной жидкости) или восстановленный глутатион (в синовиальной жидкости). Однако основным антиоксидантом, препятствующим прооксидантному действию витамина С, является витамин Е. Необходимо подчеркнуть, что выраженный антиоксидантный эффект аскорбата проявляется только при совместном его введении с токоферолом, поскольку именно витамин Е способен эффективно устранять свободные радикалы жирных кислот и их перекиси, образующиеся в реакциях Fe⁺⁺-аскорбат-стимулируемого ПОЛ.

Таким образом, аскорбиновая кислота стабилизирует витамин Е (который легко разрушается), а витамин Е усиливает антиоксидантное действие витамина С. Помимо токоферола синергистом действия аскорбата является витамин А.

7) Витамин С является антиканцерогеном не только в силу его антиоксидантных свойств, но и в силу способности непосредственно предотвращать нитрозаминовый канцерогенез (эти сильные канцерогены образуются в кислой среде желудка из нитритов и аминосоединений пищи). Однако аскорбат не защищает от влияния уже образовавшихся нитрозаминов, поэтому консервированные мясные продукты необходимо употреблять с овощами и зеленью, богатыми витамином С..

Гиповитаминоз. Уже незначительный дефицит витамина С проявляется ощущением усталости, снижением аппетита, подверженностью к простудным заболеваниям. Характерно легкое появление синяков (кровоизлияний) на коже. Кровоточивость десен – уже достаточно позднее проявление гиповитаминоза С. Глубокий дефицит витамина С приводит к заболеванию цингой (скорбутом). Главным симптомом цинги является нарушение проницаемости капилляров, обусловленное недостаточностью гидроксилирования пролина и лизина в коллагене, и нарушение синтеза хондроитинсульфатов. Отсюда и такие клинические проявления гиповитаминоза как кровоточивость десен, расшатывание зубов, отеки и боли в суставах, поражение костей, бледность кожных покровов, нарушение заживления ран. Смерть наступает обычно от кровоизлияния в полость перикарда.

Мышечная слабость цинготного больного является следствием быстро развивающейся недостаточности карнитина, обеспечивающего энергетику миоцитов. При гиповитаминозе С развивается железодефицитная анемия из-за нарушения всасывания железа и использования его запасов при синтезе гемоглобина. При недостатке аскорбата снижается также участие фолиевой кислоты в пролиферации костномозговых клеток, что усугубляет симптоматику анемии.

Гиповитаминоз С всегда сопровождается ослаблением иммунозащитных сил организма, а также усилением реакций свободнорадикального окисления, лежащих в основе патогенеза множества заболеваний – лучевой болезни, рака, атеросклероза, диабета и др.

Суточная потребность. Лечебные дозы. В пищевом рационе человека аскорбиновая кислота должна присутствовать постоянно, так как она быстро расходуется, а ее избыток уже через 4 ч полностью выводится из организма.

Для профилактики цинги следует ежесуточно получать 50 мг аскорбиновой кислоты, однако наиболее оптимальной для здорового человека вне стрессовой ситуации является доза 100–200 мг в сутки; при заболеваниях она может быть увеличена до 2-х граммов в сутки. Рекомендуемые Л. Полингом мегадозы витамина (до 10 г в сутки) не находят признания у клиницистов. Вместе с тем мнение о том, что такие дозы могут привести к образованию оксалатных камней в почках, оказалось, по данным клинических испытаний, беспочвенным.

Выраженный антиоксидантный эффект витамина С проявляется в составе антиоксидантного комплекса витаминов “АК” (однократная дозировка 1 раз в 2– 3 дня на протяжении срока, указанного врачом: витамин С – 2 гр., витамин Е – 500-600 мг, витамин А – 100 000 МЕ).

Витамин Р (рутин, биофлавоноиды)

Химическое строение и свойства. В 1936 г. А. Сент-Дьердьи из кожуры лимона выделил действующее начало, уменьшающее ломкость, проницаемость капилляров у больных с геморрагическим диатезом и у цинготных морских свинок. Оно получило название витамин Р (от permeability – проницаемость).

Биофлавоноиды – разнообразная группа растительных полифенольных соединений, в основе структуры которых лежит дифенилпропановый углеродный скелет:

Известно более 6500 флавоноидов. Общепринятая классификация флавоноидов предусматривает их деление на 10 основных классов, исходя из степени окисленности трехуглеродного фрагмента:

§ катехины (флаван-3-олы, производные флавана — катехины, лейкоантоцианы)

§ лейкоантоцианидины (флаван-3,4-диолы)

§ флаваноны (производные флавона — флаваноны, флаванонолы, флавоны, флавонолы)

§ дигидрохалконы

§ халконы

§ антоцианы и антоцианидины

§ флавононолы

§ флавоны и изофлавоны

§ флавонолы (рутин,квертецин)

§ ауроны

Метаболизм. Биофлавоноиды быстро всасываются из желудочно-кишечного тракта. В тканях организма они превращаются в фенольные кислоты, которые выделяются с мочой. Частично флавоноиды могут выделяться в неизмененном виде или в конъюгатах с глюкуроновой и серной кислотами.

Биохимические функции. Биофлавоноиды могут использоваться для построения биологически важных соединений в клетке, в частности убихинона.

Рутин и квертецин – полифенолы, обладающие Р-витаминной активностью, являются эффективными антиоксидантами. Флавоноиды (катехины) зеленого чая способны оказывать выраженное цитопротекторное действие, в основе которого лежит их свойство перехватывать свободные радикалы кислорода. В отличие от витамина Е, биофлавоноиды кроме прямого антирадикального действия, могут также связывать ионы металлов с переменной валентностью, ингибируя тем самым процесс ПОЛ биомембран. Наиболее эффективными ловушками супероксидного радикала кислорода (с которого начинается процесс ПОЛ) являются железокомплексы флавоноидов: например комплекс рутина с Fe²⁺ почти в 5 раз активнее самого рутина.

Достаточно изученным является капилляроукрепляющее действие витамина Р, обусловленное его способностью регулировать образование коллагена (синергизм с витамином С) и препятствовать деполимеризации основного вещества соединительной ткани гиалуронидазой.

Гиповитаминоз. Симптоматика недостаточности биофлавоноидов сводится к явлениям повышенной проницаемости и ломкости капилляров, петехиям (точечным кровоизлияниям), кровоточивости десен.

Гипервитаминоз не описан.

Оценка обеспеченности организма витамином Р. С этой целью определяют прочность капиллярной стенки на основании ее способности противостоять приложенному к ней отрицательному (вакуумная присоска) или положительному (наложение манжета) давлению. Некоторые представители биофлавоноидов – рутин, квертецин и др. – определяются химическими методами.

Суточная потребность. Пищевые источники. Р–витаминные вещества содержатся в тех же растительных продуктах, что и витамин С. Наиболее богаты ими черноплодная рябина, черная смородина, яблоки, виноград, лимоны, чайный лист и плоды шиповника. Биофлавоноид цитрон придает кожуре лимона желтый цвет. Потребление флавоноидов в составе натуральных продуктов (фруктов, соков и виноградных вин), где они могут находиться в виде комплексов с металлами, может быть более эффективным, чем использование очищенных витаминных препаратов.

Суточная потребность – 25–50 мг.

Дата добавления: 2015-07-08