3.8 Аскорбиновая кислота (витамин с, антискорбутный)
Строение. Витамин С представляет собой -лактон-2,3-дегидро-гулоновой кислоты. Он содержит группировку «редуктона», способную легко окисляться с образованием дегидроаскорбиновой кислоты. В водных растворах аскорбиновая кислота дает кислую реакцию (для 0,1Н раствора рН = 2,2). Природная биологически активная аскорбиновая кислота имеет L-конфигурацию. D-аскорбиновая кислота в природе не встречается, не обладает витаминными свойствами и является практически единственным антагонистом витамина С. Аскорбинат натрия также хорошо растворим в воде, как и аскорбиновая кислота. Еще одно производное аскорбиновой кислоты – железоаскорбиновая кислота (порошок черно-фиолетового цвета). Применяется в медицинской практике при железодефицитной анемии.
Пищевые источники. Свежие фрукты и овощи являются хорошим источником этого витамина. Особенно высокие концентрации аскорбиновой кислоты обнаружены в шиповнике, черноплодной смородине, киви, зеленых грецких орехах, цитрусовых. Однако основным источником витамина С для населения являются продукты содержащие относительно небольшие его количества, но занимающие заметное место в рационе. К ним относятся капуста и картофель.
При
хранении продуктов, их термической
обработке или замораживании происходят
потери витамина. Присутствие кислорода
или контакт с железом также ускоряют
распад витамина.
Рис. 3.14. Структуры аскорбиновой и дегидроаскорбиновой кислот
Женское молоко обычно содержит 5,5 мг/дл. Коровье молоко содержит значительно меньше аскорбиновой кислоты (0,1–0,14 мг/дл) .
Метаболизм и функции. Всасывание аскорбиновой кислоты происходит на всем протяжении кишечника, особенно интенсивно в тонком. Оно может быть нарушено при гипоксии, воспалении, кишечных дискинезиях, ахилии. Всасывание происходит весьма быстро. Уже спустя 30–60 минут после приема с пищей аскорбиновой кислоты ее концентрация заметно увеличивается. В крови она частично связана с белками.
Для поступления витамина С в клетки важен переход аскорбиновой кислоты в дегидроаскорбиновую кислоту, так как ДАК является неионизированной и жирорастворимой формой витамина. В клетке ДАК за счет НАДФН быстро восстанавливается. Выведение аскорбиновой кислоты из организма происходит как в неизменном виде (примерно 20 %), так и в виде дегидроаскорбиновой кислоты (около 2 %), дикето-L-гулоновой кислоты (20 %) и щавелевой кислоты (44 %). В течение 50 суток из организма выводится примерно 90 % введенной аскорбиновой кислоты.
Аскорбиновая кислота является донором водорода в окислительно-восстановительных реакциях. Она образует редокс-пару с дегидроаскорбиновой кислотой. Аскорбиновая кислота участвует в следующих процессах биологического окисления:
1) гидроксилирование триптофана в 5-гидроокситриптофан (при биосинтезе серотонина),
2) гидроксилирование ДОФА (образование катехоламинов),
3) гидроксилирование гидроксифенилпирувата (образование гомогентизиновой кислоты),
4) гидроксилирование стероидов (при биосинтезе кортикостероидов),
5) гидроксилирование остатков пролина и лизина в синтезе коллагена,
6) гидроксилирование -бутиробетаина при синтезе карнитина,
7) восстановление ионов железа до двухвалентного состояния, необходимого для его всасывания,
8) освобождение железа из связи его с транспортным белком – трансферином, что облегчает поступление его в ткани,
9) превращение фолиевой кислоты в ее коферментные формы,
10) образование желчных кислот на стадии превращения холестерина в 7 α-гидроксихолестерин,
11) превращение кальцидиола в кальцитриол, т. е. активный метаболит витамина Д,
12) аскорбиновая кислота может действовать как водорастворимый антиоксидант. Эта функция основана на способности аскорбиновой кислоты восстанавливать свободные радикалы кислорода, превращаясь в дегидроаскорбиновую кислоту через стадию монодегидроаскорбата. Очень важна ее способность «тушить» внеклеточные окислительные процессы, особенно при повреждении свободными радикалами легочной ткани. В связи с этим она столь эффективна при воспалительных заболеваниях легких. Антиоксидантный эффект аскорбата проявляется при достаточном количестве и активности в организме других антиоксидантов, в частности, токоферола и глутатиона.
Суточная норма потребления витамина С в мг.
|
Младенцы Дети Подростки Взрослые Беременные и кормящие Пожилые |
30–40 45–60 70 70–80 90–120
80 |
Недостаточность витамина С может быть экзогенная (за счет недостатка аскорбиновой кислоты в продуктах питания) и эндогенная (за счет нарушения всасываемости и усвояемости витамина С в организме человека).
При недостаточном поступлении витамина в течение длительного времени может развиваться гиповитаминоз, проявляясь общей слабостью, единичными кожными кровоизлияниями, нарушениями со стороны нервной системы.
Авитаминоз С носит название цинга или скорбут.
Цинга. Клинические проявления зависят от степени и длительности витаминной недостаточности. При полном прекращении поступления в организм витамина С цинга развивается примерно через 4–12 недель; при гиповитаминозе С клинические проявления менее выражены и проявляются в более поздние сроки – через 4–6 месяцев.
Первые проявления цинги сходны с началом гиповитаминоза и проявляются общей слабостью, быстрой утомляемостью, склонностью десен к травматизации с периодической кровоточивостью. У детей появляется снижение аппетита, бледность, беспокойство.
В развитии цинги различают три степени:
I-я степень: быстрая утомляемость, особенно при физической нагрузке, появление болей в мышцах, боли в мышцах ног при ходьбе, припухлость десен, пастозность и бледность лица, мелкие кровоизлияния на коже нижних конечностей и туловища, умеренная анемия.
При своевременном назначении аскорбиновой кислоты все явления быстро проходят.
II-я степень: резкое ухудшение состояния, утрата трудоспособности (больные с трудом обслуживают себя), заметное похудание, вплоть до истощения; выражен гингивит с гангреной десен, кровоточивость десен. Цвет кожи темнеет, появляются участки пигментации. Могут отмечаться обширные кровоизлияния в подкожную клетчатку, в мышцы, в суставы. В моче часто обнаруживается макрогематурия. У больных выявляется анемия.
III-я степень: крайне тяжелое состояние больного, требующее неотложной медицинской помощи: истощение, гангренозный гингвит, язвенные поражения кожи, массированные кровоизлияния в кожу, мышцы, внутренние органы, в полости (плевра, перикард), в суставы и под надкостницу. Часто наблюдается макрогематурия, возможны кровотечения из мочевых путей. Часто присоединяются инфекции.
При любой степени цинги отмечается повышение температуры тела (до 38 °С), изменения со стороны крови.
У лиц, перенесших цингу II–III степени, в процессе выздоровления часто формируются контрактуры конечностей, деформация суставов с нарушением функции конечностей.
Лечение зависит от степени заболевания, но обязательно включает витамин С.
Гипервитаминоз без применения лекарственного препарата витамина С практически не встречается. Однако, при длительном применении больших доз аскорбиновой кислоты возможно угнетение функции инсулярного аппарата поджелудочной железы, повышение артериального давления и повышение свертываемости крови, связанные со стимулирующим действием аскорбиновой кислоты на образование кортикостероидных гормонов надпочечниками.
В то же время Л. Поллинг высказывает мнение, что большинство простудных заболеваний может быть предотвращено или ослаблено диетой с использованием аскорбиновой кислоты. Он убежден, что за одно-два десятилетия с помощью аскорбиновой кислоты можно в большей части мира ликвидировать простудные заболевания. Для этого Л. Поллинг рекомендует ежедневный прием аскорбиновой кислоты от 0,25 до 10 г, считая оптимальной дозу – по 0,25 г 4 раза в сутки во время еды. При контакте с больными, утомлении или переохлаждении дозу рекомендуется увеличить. При начале простудного заболевания он рекомендует в первые 4 дня принимать по 4 г аскорбиновой кислоты, следующие 3–4 дня по 3 г, а затем в течение 6–8 дней доза снижается до 2 и 1 г.
По расчетам Л. Поллинга, каждый человек должен потреблять в год 0,5 кг аскорбиновой кислоты (около 1,5 г в сутки).
Клиническое применение. Аскорбиновую кислоту и содержащие ее препараты применяют для профилактики и лечения цинги, при геморрагических диатезах, носовых, легочных, маточных кровотечениях, гипоксии, при инфекционных заболеваниях и интоксикациях, нефропатиях беременных, вяло заживающих ранах и переломах костей. Витамин назначают при усиленном физическом труде, умственном напряжении, производственных и бытовых интоксикациях. Аскорбиновую кислоту нельзя вводить в одном шприце или инфузионной среде вместе с ФМН, цианокобаламином, анальгином.