Аскорбиновая кислота
Аскорби́новая кислота́ (от др.-греч. ἀ «не-» + лат. scorbutus «цинга») — органическое соединение с формулой C6H8O6, является одним из основных веществ в человеческом рационе, которое необходимо для нормального функционирования соединительной и костной ткани. Выполняет биологические функции восстановителя и кофермента некоторых метаболических процессов, является антиоксидантом. Биологически активен (способен участвовать в биохимических процессах) только один из изомеров — L-аскорбиновая кислота, называемая также витамином C (читается как витамин Ц, поскольку C в данном контексте латинская буква). Витамин C в природе содержится во многих фруктах и овощах[1]. Авитаминоз аскорбиновой кислоты приводит к цинге. Есть некоторые свидетельства того, что регулярное употребление добавок с аскорбиновой кислотой может незначительно сократить продолжительность простуды, но не предотвратить инфекцию[2][3][4][5]. Доказательства влияния аскорбиновой кислоты на риск рака, сердечно-сосудистых заболеваний или деменции отсутствуют. Свойства 1a — L-аскорбиновая кислота, 2a — L-изоаскорбиновая кислота, 1b — D-изоаскорбиновая кислота, 2b — D-аскорбиновая кислота По физическим свойствам аскорбиновая кислота представляет собой белый кристаллический порошок кислого вкуса. Легко растворим в воде, растворим в спирте[6]. Температура плавления L-аскорбиновой кислоты — 190—192 °C (с разложением)[7]. Из-за наличия двух асимметрических атомов существуют четыре диастереомера аскорбиновой кислоты. Две условно именуемые L- и D- формы хиральны относительно атома углерода в фурановом кольце, а изо- форма является D-изомером по атому углерода в боковой этиловой цепи.[источник не указан 847 дней] ИсторияВпервые в чистом виде витамин C был выделен в 1928 году венгерско-американским химиком Альбертом Сент-Дьёрди, а в 1932 году было доказано, что именно отсутствие аскорбиновой кислоты в пище человека вызывает цингу.[источник не указан 847 дней] В 1933 году швейцарская компания Hoffmann-La Roche первой в мире освоила производство синтетического витамина C.[источник не указан 847 дней] В ряде случаев фармакологи возлагали на витамин C большие надежды, основанные прежде всего не на экспериментальных доказательствах клинической эффективности препарата, а на теоретических предпосылках, в первую очередь — относительно возможного антирадикального действия аскорбиновой кислоты.[источник не указан 847 дней] В 1970 году Лайнус Полинг опубликовал в Докладах национальной академии США статью «Эволюция и потребность в аскорбиновой кислоте», в которой выдвинул концепцию необходимости высоких доз витамина С, предполагая их оптимальными для здоровья. К этому выводу Полинг пришёл путём теоретических рассуждений на основе доступной ему в то время литературы. Полинг предполагал, что высокие дозы витамина C способны защитить человека от многих заболеваний, в частности, вирусных (ОРВИ, грипп) и онкологических. Витамин C также необходим для формирования волокон коллагена, для защиты тканей организма от свободных радикалов. Полинг предложил повысить ежедневную дозу витамина C в 100—200 раз. Сам он сообщал, что вместе с женой установил для себя дневную норму витамина C в 10 граммов.[источник не указан 847 дней] На 2006 год мнение об эффективности низких доз (до 1000 мг) витамина C при лечении простуды по-прежнему не нашло подтверждения (профилактический приём витамина C снижает вероятность болезни, но не влияет на её прохождение[8]), а эксперименты с дозировкой более 2000 мг/сут. (согласно теории Полинга) так и не проведены. С другой стороны, предположения о том, что дозы аскорбиновой кислоты, существенно превышающие потребность, могут приводить к определённым физиологическим расстройствам, также не доказаны.[источник не указан 847 дней] Ограничительные законы запрещали рекламу витаминов как лечебных препаратов против конкретных заболеваний, если не было необходимой для лекарств серии клинических испытаний. Эти законы, как оказалось, затрагивали интересы множества пищевых и фармакологических фирм. Поскольку витамины классифицировались в Европейском союзе как пищевые продукты, то для их поступления в коммерческую продажу никаких клинических испытаний не требовалось. В 2005 году Европейский суд принял решение об ограничениях дозировок препаратов витамина C в странах ЕС с 1 августа 2005 года. Изменены формулировки рекомендаций (слова «лечит», «излечивает», «продлевает» и тому подобные заменены на «способствует сохранению», «защищает»)[9]. Высказанные Лайнусом Полингом надежды на активацию защитных сил с помощью витамина С, способствующую излечению от рака, также не нашли явного подтверждения. В 2008 году опубликовано исследование, в котором витамин C вводился мышам инъекциями внутривенно в дозе до 4 граммов на килограмм веса животного в сутки и в которых доказывалось противораковое действие витамина C примерно на 75 % клеток агрессивных опухолей, имплантированных здоровым животным, без воздействия на здоровые клетки. При этом рост опухоли замедлялся на 41—53 %[10]. Согласно исследованию, проведённому учёными Салфордского университета в Манчестере и опубликованному в 2017 году, аскорбиновая кислота потенциально может влиять на гликолиз, который является необходимой частью метаболизма раковых стволовых клеток, что, по мнению исследователей, должно останавливать их рост[11]. Биологическая рольУчаствует в образовании коллагена, серотонина из триптофана, образовании катехоламинов, синтезе кортикостероидов. Аскорбиновая кислота также участвует в превращении холестерина в желчные кислоты. Витамин C необходим для детоксикации в гепатоцитах при участии цитохрома P450. Витамин C сам нейтрализует супероксидный радикал до перекиси водорода. Восстанавливает убихинон и витамин E. Стимулирует синтез интерферона, следовательно, участвует в иммуномодулировании. Наряду с винной, яблочной, лимонной, молочной кислотами, и, вероятно, гемовым железом, которые, по крайней мере, восстанавливают Fe3+ в Fe2+ или же, — в случае двухвалентного железа в составе гема, — действуют также по невыясненному пока механизму[источник не указан 1744 дня]. Аскорбиновая кислота улучшает всасывание железа из пищи путём преобразования иона Fe3+ в Fe2+ с образованием комплексного соединения[12]. Тормозит гликозилирование гемоглобина, тормозит превращение глюкозы в сорбит. Существуют данные о нейропротекторном действии аскорбиновой кислоты, в частности, о её положительном действии при преждевременном старении, профилактике возрастного снижения когнитивных способностей и болезни Альцгеймера. При этом, по всей видимости, избегание дефицита витамина оказывает более положительное влияние, чем употребление больших доз в качестве добавок к здоровому рациону[13][14]. Авитаминоз (гиповитаминоз)Симптомы недостатка в организме витамина С: слабость иммунной системы, кровоточивость дёсен, бледность и сухость кожи, замедленное восстановление тканей после физических повреждений (раны, синяки), потускнение и выпадение волос, ломкость ногтей, вялость, быстрая утомляемость, ослабление мышечного тонуса, ревматоидные боли в крестце и конечностях (особенно нижних, боли в ступнях), расшатывание и выпадение зубов. К кровоточивости дёсен и кровоизлияниям в виде тёмно-красных пятен на коже приводит хрупкость кровеносных сосудов[15]. ГипервитаминозДлительный прием высоких доз приводит к нарушению всасывания витамина B12, повышает концентрацию мочевой кислоты в моче, способствует образованию оксалатных камней в почках и увеличивает концентрацию эстрогенов в крови женщин, получающих эстрогенные препараты. Кроме того, на фоне высоких доз витамина C активируются метаболизирующие его ферменты. Если это происходит во время беременности, то у новорожденного может развиться рикошетная цинга[16][неавторитетный источник]. Полулетальная доза (LD50) составляет 11900 мг/кг для крыс при пероральном введении[17]. ПолучениеСинтетически получают из глюкозы с применением ферментации на некоторых этапах (бактериями Gluconobacter oxydans в методе Рейхштейна[англ.] или бактериями Erwinia herbicola и Corynebacterium по методу Genentech). Синтезируется растениями из различных гексоз (глюкозы, галактозы)[18] и большинством животных (из галактозы), за исключением приматов и некоторых других животных (например, морских свинок), которые получают её с пищей[19]. Количественное определение аскорбиновой кислоты проводят методами алкалиметрии, иодатометрии либо иодометрии.[источник не указан 847 дней] Применение МедицинаСогласно инструкциям по применению, аскорбиновая кислота вводится в больших дозах при отравлении угарным газом и метгемоглобин-образователями, является антиоксидантом, нормализует окислительно-восстановительные процессы. Также применяется при геморрагическом диатезе, капилляротоксикозе, геморрагическом инсульте, кровотечении (в том числе носовом, легочном, маточном), инфекционных заболеваниях, идиопатической метгемоглобинемии, интоксикации, алкогольном и инфекционном делирии, острой лучевой болезни, посттрансфузионных осложнениях, заболеваниях печени (болезнь Боткина, хронический гепатит и цирроз), заболеваниях желудочно-кишечного тракта (ахилия, язвенная болезнь, особенно после кровотечения, энтерит, колит), гельминтозах, холецистите, вяло заживающих ранах, язвах, ожогах, физических и умственных перегрузках, беременности, а также при недостатке витамина C[20]. Пищевая промышленностьАскорбиновая кислота и её соли (аскорбат натрия, аскорбат кальция и аскорбат калия) применяются в пищевой промышленности в качестве пищевых добавок Е300-E305 в роли антиокислителей (антиоксидантов) и стабилизаторов окраски с целью увеличить срок хранения продуктов, замедлить ферментативное окисление напитков, предотвратить изменение цвета фруктов, овощей и продуктов их переработки при замораживании, консервировании и расфасовке, и сохранить находящиеся в них витамины. Сама аскорбиновая кислота также используется как подкислитель (регулятор кислотности)[21]. D-изоаскорбиновая (эриторбовая[англ.]) кислота используется в качестве консерванта (пищевая добавка E315). КосметологияВитамин С используется в косметических препаратах для замедления старения, для заживления и восстановления защитных функций кожи, в частности, восстановления увлажненности и упругости кожи после воздействия солнечных лучей. В состав кремов его также вводят для осветления кожи и борьбы с пигментными пятнами[22]. ФотографияОдним из непищевых применений аскорбиновой кислоты является её использование в качестве проявляющего вещества в фотографии. Её проявляющие свойства были открыты в 1931 году, но вплоть до 1960-х она не использовалась, но исследовалась в малосеребряных процессах, и стала известна в массовой литературе в 1970-х. На 2004 год аскорбиновая кислота присутствует в проявителях Kodak XTOL и Paterson FX-50 (в сухом составе — в форме аскорбата натрия)[23]. Для фотографических целей аскорбиновую кислоту используют вместе с другими проявляющими веществами, наиболее часто с пирогаллолом, гидрохиноном и метолом. Окисленная форма вещества в проявителе не реагирует с сульфитом натрия и, тем самым, не оказывает замедляющего эффекта на процесс проявления. Более активной в фотографических проявителях является не аскорбиновая, а изоаскорбиновая кислота[24]. Аналитическая химия
Аскорбиновая кислота восстанавливает многие неорганические вещества: Fe (III), Hg (II), Au (III), Pt (IV), Ag (I), элементарный йод, хлораты, броматы, иодаты, ванадаты, цераты, кислород, растворенный в растворителях, нитро-, нитрозо-, азо-, иминогруппы, индофенолы, перфиндины и другие. На восстановительных свойствах аскорбиновой кислоты основано её применение в титриметрическом анализе в качестве титранта. Аскорбиновая кислота применяется для прямого титрования окислителей. При её оксилении образуется дегидроаскорбиновая кислота (ДГАК). Окончание титрования определяют визуально по исчезновению окраски индикатора — вариаминового синего. Эффективность медицинских применений аскорбиновой кислотыПищевые добавки с витамином C не влияют на общую смертность[25]. Нет доказательств пользы витамина C при сахарном диабете[26]. Нет доказательств того, что прием витамина C снижает риск сердечно-сосудистых заболеваний[27]. Нет доказательств того, что добавление витамина C снижает риск рака легких ни у здоровых людей, ни у лиц с высоким риском рака лёгких из-за их курения или воздействия на них асбестовой пыли[28]. Добавки витамина C не предотвращают и не замедляют прогрессирование возрастной катаракты[29]. Доказательства высокого качества показывают, что аскорбиновая кислота не улучшает течение болезни Шарко — Мари — Тута у взрослых с точки зрения используемых параметров исхода. Согласно доказательствам низкого качества, аскорбиновая кислота не улучшает течение болезни у детей[30]. Суточная норма потребленияЛюди должны получать аскорбиновую кислоту с пищей. У человека, так же как у других высших приматов (сухоносых обезьян), ген, отвечающий за образование одного из ферментов синтеза аскорбиновой кислоты, нефункционален. Однако, например, в организме кошки (как и у многих других млекопитающих) витамин C синтезируется из глюкозы.[источник не указан 847 дней] Физиологическая потребность для взрослых — 90 мг в сутки (беременным женщинам рекомендуется употреблять на 10 мг больше, кормящим — на 30 мг). Физиологическая потребность для детей — от 30 до 90 мг/сут. в зависимости от возраста. Верхний допустимый уровень потребления в России — 2000 мг/сут.[31] Для курящих людей и тех, кто страдает от пассивного курения, необходимо увеличить суточную норму потребления витамина C на 35 мг/сут.[32].
Фармакологические свойстваФармакокинетикаАбсорбируется в ЖКТ (преимущественно в тонкой кишке). С увеличением дозы до 200 мг всасывается до 140 мг (70 %); при дальнейшем повышении дозы всасывание уменьшается (50—20 %). Связь с белками плазмы — 25 %. Заболевания ЖКТ (язвенная болезнь желудка и 12-перстной кишки, запоры или диарея, глистная инвазия, лямблиоз), употребление свежих фруктовых и овощных соков, щелочного питья уменьшают всасывание аскорбата в кишечнике.[источник не указан 847 дней] Биодоступность для дозы 100 мг составляла 80 %: 80 мг витамина C было абсорбировано, и полученная в результате пиковая концентрация витамина C в плазме составляла 78 мкМ. 25 мг витамина C выделялось с мочой в течение следующих 24 часов. Для дозы 500 мг составляла 63 %: 315 мг витамина C было абсорбировано и 241 мг витамина C выделялось с мочой в течение следующих 24 часов[33]. Концентрация аскорбиновой кислоты в плазме в норме составляет приблизительно 10—20 мкг/мл, запасы в организме — около 1,5 г при приёме ежедневных рекомендуемых доз и 2,5 г при приёме 200 мг/сут. TCmax после приема внутрь — 4 ч.[источник не указан 847 дней] Легко проникает в лейкоциты, тромбоциты, а затем — во все ткани; наибольшая концентрация достигается в железистых органах, лейкоцитах, печени и хрусталике глаза; депонируется в задней доле гипофиза, коре надпочечников, глазном эпителии, межуточных клетках семенных желёз, яичниках, печени, селезёнке, поджелудочной железе, лёгких, почках, стенке кишечника, сердце, мышцах, щитовидной железе; проникает через плаценту. Концентрация аскорбиновой кислоты в лейкоцитах и тромбоцитах выше, чем в эритроцитах и в плазме. При дефицитных состояниях концентрация в лейкоцитах снижается позднее и более медленно и рассматривается как лучший критерий оценки дефицита, чем концентрация в плазме.[источник не указан 847 дней] Метаболизируется преимущественно в печени в дезоксиаскорбиновую и далее в щавелевоуксусную и дикетогулоновую кислоты.[источник не указан 847 дней] Выводится почками, через кишечник, с потом, грудным молоком в виде неизменённого аскорбата и метаболитов.[источник не указан 847 дней] При назначении высоких доз скорость выведения резко усиливается. Курение и употребление этанола ускоряют разрушение аскорбиновой кислоты (превращение в неактивные метаболиты), резко снижая запасы в организме.[источник не указан 847 дней] Выводится при гемодиализе. Взаимодействие
Повышает концентрацию в крови бензилпенициллина и тетрациклинов; в дозе 1 г/сут повышает биодоступность этинилэстрадиола (в том числе входящего в состав пероральных контрацептивов). Улучшает всасывание в кишечнике препаратов железа (переводит трёхвалентное железо в двухвалентное); может повышать выведение железа при одновременном применении с дефероксамином. .jpg) Снижает эффективность гепарина и непрямых антикоагулянтов. Ацетилсалициловая кислота, пероральные контрацептивы, свежие соки и щелочное питьё снижают всасывание и усвоение. При одновременном применении с ацетилсалициловой кислотой повышается выведение с мочой аскорбиновой кислоты и снижается выведение ацетилсалициловой кислоты. АСК снижает абсорбцию аскорбиновой кислоты примерно на 30 %. Увеличивает риск развития кристаллурии при лечении салицилатами и сульфаниламидами короткого действия, замедляет выведение почками кислот, увеличивает выведение лекарственных средств, имеющих щелочную реакцию (в том числе алкалоидов), снижает концентрацию в крови пероральных контрацептивов. Повышает общий клиренс этанола, который в свою очередь снижает концентрацию аскорбиновой кислоты в организме. Лекарственные средства хинолинового ряда, CaCl2, салицилаты, глюкокортикостероиды при длительном применении истощают запасы аскорбиновой кислоты. При одновременном применении уменьшает хронотропное действие изопреналина. При длительном применении или применении в высоких дозах может нарушать взаимодействие дисульфирам — этанол. В высоких дозах повышает выведение мексилетина почками. Барбитураты и примидон повышают выведение аскорбиновой кислоты с мочой. Уменьшает терапевтическое действие антипсихотических лекарственных средств (нейролептиков) — производных фенотиазина, канальцевую реасорбцию амфетамина и трициклических антидепрессантов. Аскорбиновая кислота (наряду с щавелевой и лимонной) способна ускорить выведение радионуклидов из организма[34]. Источники витамина CФрукты и овощи содержат в среднем 150—200 мг витамина C в пяти условных порциях (эквивалент 2,5 стакана)[35]. Содержание витамина C в 100 г растительной пищи:
Содержание витамина C в продуктах животного происхождения (мг/100 гр):
Витамин C нестойкий и, вероятно, самый лабильный из всех известных витаминов. При хранении его содержание в фруктах, овощах и ягодах быстро уменьшается. Уже через 2—3 месяца хранения в большинстве растительных продуктов витамин C разрушается наполовину. Ещё сильнее он разрушается при тепловой обработке, особенно при варке и жарке, когда его потери составляют 30—90 %[36]. См. такжеПримечания
Литература
Ссылки
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Portal di Ensiklopedia Dunia
