Оглавление:
Витамин С (аскорбиновая кислота) представляет собой простой низкомолекулярный углевод со структурой енола [1], которая сделала его повсеместным и важным водорастворимым донором электронов в природе. Он синтезируется всеми видами, за исключением приматов высшего порядка, морских свинок и некоторых видов летучих мышей, рыб и птиц.
Во всех своих известных биологических функциях витамин C действует как восстановитель, то есть отдает электрон субстрату, в то время как сам окисляется до аскорбильного радикала, относительно стабильного свободного радикала. Если потребление витамина С людьми превышает ∼400 мг / день, гомеостатическое состояние достигается с максимальными стационарными концентрациями в плазме от ∼60 до 90 м моль / л и внутриклеточными концентрациями от 0,5 до 10 ммоль / л, в зависимости от ткани. Самые высокие концентрации витамина С обнаружены в головном мозге, глазах и надпочечниках.
Биологическая роль витамина С связана с его восстановленной формой, аскорбатом, и может быть разделена на ферментативные и не ферментативные функции. Наиболее известной ферментативной функцией витамина С является кофактор железа и 2-оксоглутарат-зависимых диоксигеназ в синтезе коллагена. Эти ферменты катализируют гидроксилирование остатков лизина[2] и пролина [3] в развернутых цепях проколлагена, которые являются строительными блоками структуры коллагена. Аскорбат также служит донором электронов для различных ферментов, катализирующих биосинтез карнитина, амидирование пептидного гормона и метаболизм тирозина.
Аскорбат является мощным антиоксидантом со способностью уменьшать или «улавливать» многие физиологически значимые свободные радикалы и активные формы кислорода. Витамин C может регенерировать витамин E из его окисленной формы, что позволяет витамину C косвенно ингибировать перекисное окисление липидов.. Аскорбиновая кислота эффективно защищает биологические макромолекулы от окислительного повреждения, которое в противном случае могло бы способствовать возникновению и прогрессированию нескольких хронических и острых заболеваний.
Дефицит
Клиническим признаком тяжелого и длительного дефицита витамина С является цинга, которая приводит к летальному исходу, если ее не лечить.
Симптомы нарушения заживления ран, кровоизлияний и экхимозов известны на протяжении веков и в значительной степени связаны с нарушением биосинтеза коллагена. Другими симптомами тяжелого дефицита витамина С являются недомогание, утомляемость или вялость, которые трудно диагностировать клинически. Эти симптомы можно объяснить нарушением биосинтеза карнитина, что приводит к снижению транспорта жирных кислот и последующему окислению в митохондриях.
Дефицит витамина C в основном вызван неправильным питанием. Было также выявлено несколько дополнительных факторов риска: курение, беременность, низкий социально-экономический статус, генетическую предрасположенность, пожилой или молодой возраст, физические нагрузки и гипертония, диабет и ожирение.
Рекомендации
Основываясь на потреблении витамина C, необходимом для достижения почти полного насыщения плазмы и лейкоцитов с минимальным выделением с мочой, и с поправкой на массу тела, Институт медицины США установил RDA 75 и 90 мг / день для женщин и мужчин соответственно.
Давно признано, что курильщики и лица, подвергающиеся воздействию табачного дыма в окружающей среде («пассивные» курильщики), имеют низкий статус витамина С, чем некурящие. Это частично связано с неправильным питанием, но также из-за окислительных свойств табачного дыма как такового, что приводит к увеличению оборота витамина C. Курильщикам рекомендуется дополнительно получать 35 мг витамина C в день. Для пассивных курильщиков не установлено повышенных суточных норм, но им настоятельно рекомендуется обеспечить их соответствие стандартным суточным курильщикам.
Последние данные показывают, что текущая установленная суточная норма витамина С для мужчин и женщин может быть слишком низкой. На основе всестороннего обзора научных данных метаболических, фармакокинетических и наблюдательных исследований человека, а также рандомизированных контролируемых исследований был сделан вывод, что 200 мг / сут - оптимальное потребление витамина С для большинства взрослых. Этого достаточно чтобы максимально увеличить потенциальную пользу витамина для здоровья с наименьшим риском неадекватности или неблагоприятных последствий для здоровья.
Клиническое использование
Текущая суточная норма витамина С значительно превышает количество, необходимое для предотвращения цинги (~ 10 мг / сут). Пероральный прием 500 мг / сут будет достаточным в более легких случаях, но парентеральная терапия может потребоваться в тяжелых случаях и при нарушении функции кишечника или несоблюдения режима лечения. Субклинический дефицит витамина С трудно обнаружить, потому что типичный симптом - утомляемость - неспецифичен. Явный дефицит витамина С наблюдается у людей, страдающих от истощения, в том числе у людей с хроническими заболеваниями, неправильным питанием, мальабсорбцией или химической зависимостью.
В обширной эпидемиологической литературе обнаружена связь между низким уровнем витамина С и повышенным риском развития сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ). Включая ишемическую болезнь сердца, ишемический инсульт и гипертензию. Те, у кого концентрация витамина С в плазме близка к насыщению, имеют самый низкий риск сердечно-сосудистых заболеваний. Это позволяет предположить, что для достижения этих преимуществ для здоровья требуется потребление, превышающее рекомендованную суточную норму. Спланированные рандомизированные контролируемые испытания на эту тематику еще не проводились. Они нужны чтобы подтвердить или опровергнуть причинно-следственную связь между статусом витамина С и сердечно-сосудистыми заболеваниями.
Еще одно клиническое применение витамина С - увеличение абсорбции железа. В тонком кишечнике витамин С снижает количество поступающего с пищей железа и обеспечивает эффективную транспортировку через эпителий кишечника. Пищевые источники витамина С или добавки, потребляемые с железом, могут привести к увеличению выработки гемоглобина у пациентов с анемией.
Токсичность
Витамин С, как правило, безопасен и хорошо переносится даже в больших дозах. Допустимый верхний уровень потребления витамина C для перорального приема - 2 г в день для взрослых на основе желудочно-кишечных расстройств, наблюдаемых у некоторых людей при более высоких дозах. Потребление большого количества витамина С было связано с повышенным риском образования камней в почках, хотя доказательства неоднозначны и противоречивы. Текущая рекомендация - избегать приема добавок витамина С тем, кто подвержен образованию камней в почках. Витамин С, потребляемый вместе с железом, может увеличить риск перегрузки железом у восприимчивых людей. Пациентам с этими состояниями не следует избегать употребления фруктов и овощей, а вместо этого следует ограничить потребление железа.
Недавние исследования
Антиоксидантная гипотеза 1980-х годов, обещавшая долгую и здоровую жизнь благодаря обильному потреблению антиоксидантов, включая витамин C, давно была заменена. Сейчас известно, что польза витамина С для здоровья в его роли в рамках иммунной функции, метаболизма и других ферментативных и не ферментативных реакций (см. выше). Таким образом, новые данные указывают на то, что даже незначительный дефицит витамина C может нарушить нормальный перинатальный нейрогенез, повлиять на риск взрослых заболеваний и увеличить риск сердечно-сосудистой и общей смертности.
В более поздних исследованиях было изучено, как эти полиморфизмы могут взаимодействовать с низкими концентрациями витамина С в рационе, повышая риск хронических заболеваний.
Источники
1. Bedard K, Krause KH. The NOX family of ROS-generating NADPH oxidases: physiology and pathophysiology. Physiol Rev. 2007;87:245–313. doi: 10.1152/physrev.00044.2005. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
2. Kobayashi M, Yamamoto M. Molecular mechanisms activating the Nrf2-Keap1 pathway of antioxidant gene regulation. Antioxid Redox Signal. 2005;7:385–394. doi: 10.1089/ars.2005.7.385. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
3. Burke-Gaffney A, Evans TW. Lest we forget the endothelial glycocalyx in sepsis. Crit Care. 2012;16:121. doi: 10.1186/cc11239. [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
4. van den Berg BM, Nieuwdorp M, Stroes ES, Vink H. Glycocalyx and endothelial (dys)function: from mice to men. Pharmacol Rep. 2006;58:75–80. [PubMed] [Google Scholar]
5. Rubio-Gayosso I, Platts SH, Duling BR. Reactive oxygen species mediate modification of glycocalyx during ischemia–reperfusion injury. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2006;290:H2247–H2256. doi: 10.1152/ajpheart.00796.2005. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
6. Wu F, Wilson JX, Tyml K. Ascorbate inhibits iNOS expression and preserves vasoconstrictor responsiveness in skeletal muscle of septic mice. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2003;285:R50–R56. doi: 10.1152/ajpregu.00564.2002. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
7. De Backer DS, Orbegozo Cortes D, Donadello K, Vincent JL. Pathophysiology of microcirculatory dysfunction and the pathogenesis of septic shock. Virulence. 2014;5:73–79. doi: 10.4161/viru.26482. [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
[1] Енолы - алкены, у которых гидроксильная группа связана с атомом углерода, участвующим в двойной связи. Так соединения образованы определённой протонной подвижностью атома водорода у альфа-атома углерода в монокарбонильных соединениях, приводящей к отщеплению протона от альфа-СН - кислотного центра и присоединению его к атому кислорода.
[2] Лизин — алифатическая аминокислота с выраженными свойствами основания. Как и другие алифатические аминокислоты, лизин в организме человека не синтезируется и является незаменимой аминокислотой.
[3] Пролин — гетероциклическая аминокислот.
