维生素C:定义,合成,吸收,转运和分布

维生素C 属于 -易溶 维生素 并且是历史上有趣的维生素。 1933年, 维生素C 由英国人Haworth和Hirst阐明。 同年,该维生素被Haworth和匈牙利生物化学家Szent-Györgyi命名为抗坏血酸。 同时,海沃氏和瑞士Tadeus Reichstein独立生产 维生素C葡萄糖 (Reichstein合成)。 由于其抗坏血酸作用,抗坏血酸也被称为“抗坏血酸因子”(scorbutus; lat。=坏血病)。 维生素C是 通用 L-threo-hex-2-enono-1,4-lactone及其衍生物(衍生物)的名称,其定性显示L-(+)-抗坏血酸的生物学作用。 相反,立体异构体D-抗坏血酸,L-异抗坏血酸和D-异抗坏血酸(异抗坏血酸)是生物惰性的。 L-抗坏血酸具有很强的氧化还原电势(还原/氧化电势),并在水溶液中易于自氧化,具体取决于 氧气 分压(氧气与混合气体中总压力的比例),pH,温度和重金属痕迹的存在。 虽然维生素在酸性水溶液中保持稳定 (pH <6),会在碱性溶液中迅速氧化或分解。 的痕迹 重金属,特别是 离子,催化加速破坏性氧化过程。 柠檬酸,单声道和 多糖,肽和 黄酮另一方面,可显着减少抗坏血酸的氧化分解,因此可作为保护性物质。 在氧化过程中,L-抗坏血酸通过反应性中间半脱氢抗坏血酸可逆(可逆)转化为脱氢抗坏血酸(DHA),从而释放一个电子。 DHA是高反应性化合物,会与(干燥的)水果或果汁中的氨基化合物发生缩合反应,从而导致产品出现不希望的褐变。 通过水合打开内酯环,可以将DHA不可逆地转化为对维生素无效的2,3-二酮古洛糖酸(排泄代谢物)。 分子)或通过谷胱甘肽(GSH; 氨基酸 谷氨酸, cysteine 和甘氨酸)。 最后,L-抗坏血酸与半脱氢和脱氢抗坏血酸构成可逆的氧化还原系统,导致 抗氧化剂 维生素C的作用

综合

L-抗坏血酸是一种2,3-烯二醇-L-古洛糖酸γ-内酯,由D-葡萄糖 通过葡萄糖醛酸途径被高等植物和大多数动物捕食。 葡萄糖醛酸途径涉及以下合成步骤:

  • D-葡萄糖 →D-葡萄糖醛酸→L-葡萄糖酸→L-古洛糖酸内酯→3-氧代-L-古洛糖酸内酯→L-(+)-抗坏血酸。

L-古洛内酯氧化酶将L-古洛内酯氧化为3-氧代-L-古洛内酯。 人类,大猿以及豚鼠和某些昆虫,包括蚱hopper,由于内源性内源性(体内自身)无法合成L-古洛内酯氧化酶。 基因 突变,因此要依靠外源饮食中维生素C的摄入量。 虽然哺乳动物中L-抗坏血酸的生物合成发生在 ,鸟类体内的维生素C是在 .

吸收

口服摄入的抗坏血酸已经通过口服被少量吸收(吸收)。 黏膜推测是通过载体介导的非活性过程,载体(膜结合的转运蛋白)具有高转运能力。 但是, 吸收 代表 十二指肠 空肠和近端空肠。十二指肠和空肠维生素C的机制 吸收分别是特定于物种和 剂量-依赖。 在大鼠和仓鼠中,肠道 吸收 L-抗坏血酸通过简单扩散而发生。 人和豚鼠通过活性物质选择性地吸收低剂量的L-抗坏血酸 -ATPase(Na + / K + -ATPase)驱动的转运系统。 迄今为止,两次运输 蛋白质 – SCVT1和SCVT2 –已确定可将L-抗坏血酸转移至上层的粘膜细胞(粘膜细胞) 小肠 随着维生素C浓度的增加,Na + / K + -ATPase的活性降低,因此高剂量的L-抗坏血酸会通过扩散被动吸收。肠上皮细胞膜)。 作为管理 剂量 维生素C的含量增加,吸收率降低,部分原因是跨膜维生素C转运的下调(下调) 蛋白质 在上层的肠上皮细胞(上皮细胞)中 小肠 当肠道腔中的维生素C含量较高时,部分原因是与主动转运机制相比,被动吸收途径无效。 因此,在通常的饮食摄入或口服的情况下 剂量 高达180毫克/天,介于80-90%之间,以1克(1,000毫克/天)的剂量约65-75%,以3克(3,000毫克)/天的剂量约40%和12克(12,000毫克)每天)仅吸收约16%的维生素C。 未吸收的维生素C主要通过大肠菌群降解为 二氧化碳(CO2)和有机 。 因此,摄入高剂量的维生素C可能会导致胃肠道()症状,例如 腹泻。 (腹泻)和 腹痛 (腹痛)。

在体内的运输和分配

吸收并出现在维生素C中 血液 血浆– 0.8-1.4 mg / dl –与蛋白质结合24%,分布在整个生物体中,但亲和力各不相同(结合 实力)组织。 人体中维生素C含量下降的情况特别丰富:

  • 垂体 (垂体)。
  • 肾上腺
  • 眼镜片
  • 白细胞 (白色 血液 细胞,尤其是 淋巴细胞 (的细胞成分 血液; 它们包括B细胞,T细胞和自然杀伤细胞)。
  • 大脑
  • 胰腺(胰腺)
  • 心肌(心肌)
  • 骨骼肌
  • 睾丸(睾丸)
  • 甲状腺

In 白细胞淋巴细胞 (白血细胞),维生素C主要位于细胞质中。 人类没有抗坏血酸的特定存储。 任何过量的摄入都不会被粪便吸收(或通过粪便)和/或通过肾脏(通过粪便)被消除。 )。 在饱腹感下,人体内的抗坏血酸池约为1.5至最大3 g。 减少体内总胆固醇至低于300 mg的水平–维生素C血浆 浓度 ≤0.2 mg / dl –导致缺乏症状–坏血病被认为是典型的临床维生素C缺乏症状。 每日总营业额(营业额)约为1 mg / kg体重,取决于游泳池的大小和每日摄入量,并受以下因素影响: 应力, 抽烟慢性疾病。 由于稳态调节,维生素C的生物学半衰期在10到30天之间变化,而相比之下,药代动力学半衰期平均仅为2.9小时。

排泄

L-抗坏血酸在水中的降解。 通过脱氢抗坏血酸和2,3-二酮古洛糖酸氧化生成 草酸。 摄取维生素C的生理剂量–血浆 浓度 1.2-1.8 mg / dl; 人体总池〜1.5 g –抗坏血酸(10-20%)及其主要代谢产物(中间体)DHA(约20%),2,3-二酮古洛糖酸(约20%)和 草酸 (约40%)通过血浆排泄到肾脏 浓度 维生素C的摄入量大大超过了肾脏的重吸收能力-维生素C的肾脏阈值> 1 mg / dl。 此外,还描述了许多其他代谢物,例如L-苏氨酸,L-木糖,以及抗坏血酸-2-硫酸盐,主要通过肾脏清除。 消除 维生素C的摄入量并不是吸收的量度,它可以指示组织总饱和度。 每日尿量的约35-50% 草酸 (约30至40毫克)源自正常成年人的健康成年人中的抗坏血酸 饮食。 在这种情况下,维生素C诱导的草酸排泄似乎并未在维生素C的形成中起作用。 哈佛大学公共卫生学院的数据显示,健康人群中的草酸盐结石。 健康管理 前瞻性队列研究–医师健康研究(PHS)和护士健康研究(NHS)–共有45,251名男性和85,557名女性无肾结石病史,即使高剂量的维生素C(≥1.5 g维生素C /天)也没有与肾结石风险增加相关(肾结石)。 Gerster(1997)对一些临床干预和前瞻性研究(包括NHS / PHS研究)进行了综述,得出了相同的结论。 但是,肾结石复发的患者(肾结石),肾功能受损或抗坏血酸或草酸盐代谢缺陷,应将其维生素C的摄入量限制为每天50-100毫克。 下一个 血浆浓度 当1.2 mg / dl的抗坏血酸被活性物质吸收 依赖的过程是通过近端小管(肾小管)中的载体(膜结合的转运蛋白)实现的。 随着血浆中维生素C含量的减少,肾小管的重吸收率增加。 在正常情况下,约3%的口服维生素C不变地和/或以代谢物的形式排泄在粪便中。 粪便 消除 高剂量的维生素C变得越来越重要,因此,每天摄入的维生素C> 3 g时,未代谢的抗坏血酸主要通过粪便排泄(通过粪便),只有一小部分通过肾小球通过肾脏排泄。过滤。