Vitamin C

Für andere Verwendungen siehe Vitamin C (Disambiguation).
Vitamin C
Natta projection of structural formula for L-ascorbic acid
Ball-and-stick model of L-ascorbic acid
Klinische Daten
Aussprache /əˈskɔːrbɪk/, /əˈskɔːrbeɪt, -bɪt/
Namen austauschen Ascor, Cevalin, andere
Andere Namen l-Ascorbinsäure, Ascorbinsäure, Ascorbat
Ahfs/Drugs.com Monographie
MedlinePlus A682583
Lizenzdaten
Routen von
Verwaltung		 Mit dem Mund, intramuskulär (ICH BIN), intravenös (Iv),, subkutan
ATC -Code
Rechtsstellung
Rechtsstellung
  • AU: Außerplanmäßig
  • Vereinigtes Königreich: Pom (Nur verschreibungspflichtig) /GSL[1][2]
  • UNS: ℞ Nur /OTC/Diätergänzung[3][4][5]
Pharmakokinetisch Daten
Bioverfügbarkeit Schnell und vollständig
Proteinbindung Unerheblich
Beseitigung Halbwertszeit Variiert je nach Plasmakonzentration
Ausscheidung Niere
Kennungen
  • l-Threo-HEX-2-ENONO-1,4-LACTON
    oder
    (R) -3,4-dihydroxy-5-((((S)-1,2-dihydroxyethyl) furan-2 (5H)-eines
CAS-Nummer
Pubchem Cid
Iuphar/BPS
Drogenbank
Chemspider
Unii
Kegg
Chebi
ChEMBL
NIAID CHEMDB
PDB -Ligand
E -Nummer E300 (Antioxidantien, ...) Edit this at Wikidata
Comptoxes Dashboard (EPA)
Echa Infocard 100.000.061 Edit this at Wikidata
Chemische und physikalische Daten
Formel C6H8O6
Molmasse 176.124g · mol–1
3D-Modell (Jsmol)
Dichte 1,694 g/cm3
Schmelzpunkt 190 bis 192 ° C (374 bis 378 ° F) (einige Zersetzung)[6]
Siedepunkt 552,7 ° C (1.026,9 ° F) [7]
  • Inchi = 1s/C6H8O6/C7-1-2 (8) 5-3 (9) 4 (10) 6 (11) 12-5/H2,5,7-10H, 1H2/T2-, 5+/M0// S1 check
  • Schlüssel: CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N check
  (verifizieren)

Vitamin C (auch bekannt als Askorbinsäure und Ascorbat) ist ein wasserlösliches Vitamin In Zitrusfrüchten und anderen Obst und Gemüse gefunden und auch als verkauft Nahrungsergänzungsmittel.[9] Es wird verwendet, um zu verhindern und zu behandeln Skorbut.[9] Vitamin C ist a Essentielles Nährstoff an der Reparatur von reparieren Gewebe, Die Formation der Kollagen, und die enzymatisch Produktion von sicher Neurotransmitter.[9][10] Es ist für das Funktionieren mehrerer Enzyme erforderlich und ist wichtig für Immunsystem Funktion.[10][11] Es funktioniert auch als Antioxidans.[12] Die meisten Tiere sind in der Lage synthetisieren Sie ihr eigenes Vitamin C.. Jedoch, Affen (einschließlich Menschen) und Affen (aber nicht alle Primaten), die meisten Fledermäuse, einige Nagetiere und bestimmte andere Tiere müssen es aus Ernährungsquellen erwerben.

Es gibt einige Hinweise darauf, dass die regelmäßige Verwendung von Nahrungsergänzungsmitteln die Dauer der Dauer des Erkältung, aber es scheint keine Infektion zu verhindern.[12][13][14] Es ist unklar, ob die Supplementierung das Risiko von beeinflusst Krebs, Herzkreislauferkrankung, oder Demenz.[15][16] Es kann durch Mund oder Injektion genommen werden.[9]

Vitamin C ist im Allgemeinen gut vertragen.[9] Große Dosen können Magen -Darm -Beschwerden, Kopfschmerzen, Schlafstörungen und Spülen der Haut verursachen.[9][13] Normale Dosen sind während der sicher Schwangerschaft.[8] Die Vereinigten Staaten Institut für Medizin Empfiehlt gegen große Dosen.[10]

Vitamin C wurde 1912 entdeckt, 1928 isoliert und 1933 das erste Vitamin war chemisch hergestellt.[17] Es ist auf dem Liste der wesentlichen Medikamente der Weltgesundheitsorganisation.[18][19] Vitamin C ist als kostengünstige erhältlich generisch und über den Ladentisch Medikation.[9][20] Teilweise für seine Entdeckung, Albert Szent-Györgyi und Walter Norman Haworth wurden mit dem 1937 ausgezeichnet Nobelpreise in Physiologie und Medizin und Chemie, beziehungsweise.[21][22] Zu den Lebensmitteln, die Vitamin C enthalten Zitrusfrüchte, Kiwi, Guave, Brokkoli, Rosenkohl, Paprika, Kartoffeln und Erdbeeren.[12] Eine längere Lagerung oder Kochen kann Vitamin verringern C Inhalt in Lebensmitteln.[12]

Definition

Vitamin C ist ein wesentlicher Bestandteil Nährstoff für bestimmte Tiere, einschließlich Menschen. Der Begriff Vitamin C umfasst mehrere Vitamer Das haben Vitamin -C -Aktivität bei Tieren. Ascorbatsalze wie Natrium -Ascorbat und Calcium -Ascorbat werden in einigen Nahrungsergänzungsmitteln verwendet. Diese füllen Ascorbat nach Verdauung frei. Ascorbat und Ascorbinsäure sind beide natürlich im Körper vorhanden, da die Formen nacheinander wachsen pH. Oxidierte Formen des Moleküls wie z. Dehydroascorbinsäure werden durch Reduktion von Wirkstoffen in Ascorbinsäure zurückgewandelt.[10][23]

Vitamin C funktioniert als Cofaktor in vielen enzymatisch Reaktionen bei Tieren (einschließlich Menschen), die eine Vielzahl wesentlicher biologischer Funktionen vermitteln, einschließlich Wundheilung und Kollagen Synthese. Beim Menschen führt ein Vitamin -C -Mangel zu einer Beeinträchtigung Kollagen Synthese, die zu den schwerwiegenderen Symptomen von beiträgt Skorbut.[10] Eine weitere biochemische Rolle von Vitamin C ist es, als a zu wirken Antioxidans (a Reduktionsmittel) Durch Spenden von Elektronen an verschiedene enzymatische und nicht enzymatische Reaktionen.[10] Dadurch konvertiert Vitamin C in einen oxidierten Zustand - entweder als Semidhydroascorbinsäure oder Dehydroascorbinsäure. Diese Verbindungen können von einem reduzierten Zustand durch wiederhergestellt werden Glutathion und NADPH-abhängig enzymatisch Mechanismen.[24][25][26]

In Pflanzen ist Vitamin C a Substrat zum Ascorbatperoxidase. Dieses Enzym verwendet Ascorbat, um überschüssiges Wasserstoffperoxid (H) zu neutralisieren2O2) durch Umwandlung in Wasser (h2O) und Sauerstoff.[11][23][27]

Mangel

Hauptartikel: Skorbut

Vitamin C -Blut Serum Werte werden bei Pegeln als gesättigt angesehen > 65 μmol/l (1,1 mg/dl), erreicht durch den Verzehr von Mengen, die bei oder höher sind, die Empfohlene Ernährungsberechtigung, während angemessene Ebenen als definiert werden als ≥ 50 μmol/l. Hypovitaminose Im Fall von Vitamin C wird definiert als ≤ 23 μmol/l und Mangel tritt bei ≤ 11,4 μmol/l.[28][29] Für diese 20 Jahre oder höher zeigten Daten aus der US-amerikanischen NHANES-Umfrage 2003-04 mittlere und mittlere Serumkonzentrationen von 49,0 und 54,4 μmol/l. Der Prozentsatz der Personen, die als Mangel angemeldet wurden, betrug 7,1%.[29]

Skorbut ist eine Krankheit, die sich aus einem Mangel an Vitamin C ohne dieses Vitamin ergibt, Kollagen vom Körper hergestellt ist zu instabil, um seine und mehrere andere Funktionen auszuführen Enzyme im Körper nicht richtig funktionieren.[11] Skorbut ist gekennzeichnet durch Flecken an und Blutung Unter der Haut, schwammiges Zahnfleisch, Haarwachstum von Korkenzieher und schlechte Wundheilung. Die Hautläsionen sind am häufigsten an den Oberschenkel und Beinen, und eine Person mit der Krankheit sieht blass aus, fühlt sich deprimiert an und ist teilweise unbeweglich. In Advanced Skorble gibt es offen, offen, Wunden übernehmen, Verlust von Zähne, Knochenanormalitäten und schließlich Tod.[30]

Bemerkenswerte menschliche Ernährungsuntersuchungen von experimentell induzierten Skorbeln wurden durchgeführt Kriegsdienstverweigerer Während des Zweiten Weltkriegs in Großbritannien und in Iowa State Gefangene in den späten 1960er Jahren bis in die 1980er Jahre. Männer in der Gefängnisstudie entwickelten die ersten Anzeichen von Skorbut etwa vier Wochen nach Beginn der Vitamin C-freien Diät, während in der früheren britischen Studie sechs bis acht Monate erforderlich waren, möglicherweise aufgrund der Vorladung dieser Gruppe mit 70 MG/Day Supplement für sechs Wochen, bevor die Scorbutic -Diät gefüttert wurde. Männer in beiden Studien hatten einen Blutspiegel von Ascorbinsäure zu niedrig, um bis zu dem Zeitpunkt, als sie Anzeichen von Skorbut entwickelten, genau gemessen wurden. Diese Studien berichteten, dass alle offensichtlichen Skorbutsymptome durch Ergänzung von nur 10 mg pro Tag vollständig umgekehrt werden könnten.[31][32]

Leute in Sepsis oder septischer Schock Kann Mikronährstoffmangel aufweisen, einschließlich niedriger Vitamin -Spiegel C.[33]

Medizinische Anwendungen

Rows and rows of pill bottles on shelves
Vitamin C -Nahrungsergänzungsmittel in einer Drogerie.

Vitamin C spielt eine endgültige Rolle bei der Behandlung von Skorbut, einer durch Vitamin verursachten Krankheit C -Mangel. Darüber hinaus eine Rolle für Vitamin C als Prävention oder Behandlung für verschiedene Krankheiten wird umstritten, wobei Überprüfungen widersprüchliche Ergebnisse berichten. A 2012 Cochrane Überprüfung berichtete nicht über die Wirkung von Vitamin C Ergänzung zur Gesamtsterblichkeit.[34] Es ist auf dem Liste der wesentlichen Medikamente der Weltgesundheitsorganisation.[18][19]

Skorbut

Die Krankheit Skorbut wird durch Vitamin verursacht C -Mangel und kann mit Vitamin verhindert und behandelt werden C-haltige Lebensmittel oder Nahrungsergänzungsmittel.[9][10] Es dauert mindestens einen Monat mit wenig bis gar keinem Vitamin C Bevor Symptome auftreten.[31] Frühe Symptome sind Unwohlsein und Lethargie, die zu Atemnot, Knochenschmerzen, blutendes Zahnfleisch, Anfälligkeit für Blutergüsse, schlechte Wundheilung und schließlich Fieber, Krämpfe und eventuellem Tod führen.[9] Bis zu spät in der Krankheit ist der Schaden reversibel, da gesundes Kollagen das defekte Kollagen durch Vitamin ersetzt C Repletion. Die Behandlung kann eine orale Supplementierung des Vitamins oder durch intramuskuläre oder intravenöse Injektion sein.[9] Skorbut war bekannt Hippokrates in der klassischen Ära.[35] Es wurde gezeigt, dass die Krankheit von Zitrusfrüchten in einem frühen kontrollierten Versuch durch a verhindert wird Königliche Marine der Chirurg, James Lind1747 an Bord von HMS Salisbury.[36] Ab 1796 wurde Zitronensaft an alle Crewmen der Royal Navy ausgestellt.[37][36]

Infektion

Weitere Informationen: Vitamin C and the common cold
Black and white photo of Nobel Prize winner, Linus Pauling.
Der Nobelpreis Linus Pauling befürwortete Vitamin C für die Erkältung in Ein Buch von 1970.

Erforschung von Vitamin C In der Erkältung wurde in Auswirkungen auf Prävention, Dauer und Schwere unterteilt. EIN Cochrane Review Das untersuchte mindestens 200 mg/Tag zu dem Schluss, dass Vitamin C regelmäßig genommen war die Verhinderung der Erkältung nicht wirksam. Die Einschränkung der Analyse auf Studien, bei denen mindestens 1000 mg/Tag verwendet wurde, war ebenfalls keine Präventionsleistung. Einnahme von Vitamin jedoch C regelmäßig reduzierte die durchschnittliche Dauer bei Erwachsenen um 8% und bei Kindern 14% und reduzierte auch die Schwere der Erkältung.[14] Eine Untergruppe von Versuchen bei Erwachsenen berichtete, dass die Supplementierung die Erkältungsinzidenz bei Marathonläufern, Skifahrern oder Soldaten unter subarktischen Bedingungen um die Hälfte verringerte.[14] Eine weitere Untergruppe von Versuchen befasste sich mit dem therapeutischen Gebrauch, was bedeutet, dass Vitamin C wurde nicht begonnen, es sei denn, die Menschen spürten die Anfänge einer Erkältung. In diesen Vitamin C hatte keine Auswirkungen auf die Dauer oder Schwere.[14] In einer früheren Überprüfung heißt es, dass Vitamin C hat keine Erkältungen verhindert, die Dauer verringert und den Schweregrad nicht verringert.[38] Die Autoren der Cochrane Review kamen zu dem Schluss::

Das Versagen der Vitamin -C -Supplementierung zur Verringerung der Inzidenz von Erkältungen in der Allgemeinbevölkerung zeigt, dass routinemäßige Vitamin -C -Supplementierung nicht gerechtfertigt ist. Regelmäßige Supplementierungsversuche haben gezeigt, dass Vitamin C die Dauer der Erkältungen verringert, dies jedoch nicht in den wenigen Therapieversuche repliziert wurde das wurden durchgeführt. Angesichts der konsistenten Wirkung von Vitamin C auf die Dauer und Schwere von Erkältungen in den regulären Supplementierungsstudien sowie der niedrigen Kosten und Sicherheit lohnt es sich möglicherweise, dass er kalte Patienten auf individueller Basis testen, ob therapeutisches Vitamin C ist für sie von Vorteil. "[14]

Vitamin C verteilt sich leicht in hohen Konzentrationen in Immunzellen, hat antimikrobiell und Natürliche Killerzelle Aktivitäten, fördert Lymphozyten Proliferation und wird bei Infektionen schnell konsumiert, was auf eine herausragende Rolle bei der Regulation des Immunsystems hinweist.[39] Das Europäische Lebensmittelsicherheitsbehörde ein gefunden Ursache -Wirkungsbeziehung besteht zwischen der Nahrungsaufnahme von Vitamin C und der Funktion eines normalen Immunsystems bei Erwachsenen und bei Kindern unter drei Jahren.[40][41]

Mehrere Studien fanden heraus, dass Ascorbat spezifische antivirale Wirkungen haben, in denen sie die RNA oder DNA von Viren oder beim Zusammenbau des Virus inaktiviert.[42][43][44]

COVID-19

Siehe auch: Covid-19-Arzneimittel-Research-Forschung § Vitamin C., und Covid-19-Fehlinformation § Vitamin C.

Entsprechend ClinicalTrials.govBis Anfang 2021 wurden 50 klinische Studien, einschließlich Vitamin C, als Behandlung abgeschlossen oder laufende CoVID-19-Studien.[45] Eine Metaanalyse von sechs veröffentlichten Studien wurde im Oktober 2021 veröffentlicht. Die Behandlungen waren entweder oral oder intravenös. Die Dosis lag zwischen 50 mg/kg/Tag bis 24 g/Tag. Die gemeldeten Ergebnisse waren Mortalität, Krankenhausaufenthaltsdauer, Dauer der Intensivpflege und Belüftungsbedarf. Aus der Schlussfolgerung: "Die vorliegende Metaanalyse zeigte, dass die Verabreichung von Vitamin C im Vergleich zu einer der Placebo/Standard-Therapie keine Auswirkungen auf die wichtigsten Gesundheitsergebnisse bei kovidinfizierten Patienten hatte , Verabreichungsweg und Schweregrad der Erkrankung, es hatte bei solchen Patienten keinen erkennbaren Nutzen. Daher sind größere prospektive randomisierte Studien erforderlich, um die Wirkung der isolierten Vitamin -C -Verabreichung sowohl für Vitamin -C -Reihen als auch für die Verschwendung von Personen getrennt zu bewerten. "[46]

Im März bis Juli 2020 war Vitamin C Gegenstand mehr US-FDA-Warnschreiben als jeder andere Zutat zur Prävention und/oder Behandlung von Covid-19.[47]

Ab April 2021 die Nationales Gesundheitsinstitut (NIH) Covid-19-Behandlungsrichtlinien stellte fest, dass "es nicht genügend Daten gibt, die entweder für oder gegen die Verwendung von Vitamin empfohlen werden können C zur Prävention oder Behandlung von Covid-19. "[48]

Krebs

Es gibt keine Hinweise darauf, dass die Supplementierung von Vitamin C das Risiko von Lungenkrebs bei gesunden Menschen oder solchen mit hohem Risiko aufgrund von Rauchen oder Asbestexposition verringert.[49] Eine zweite Metaanalyse ergab keinen Einfluss auf das Risiko eines Prostatakrebs.[50] Zwei Metaanalysen bewerteten die Wirkung der Vitamin-C-Supplementierung auf das Risiko eines Darmkrebses. Einer fand einen schwachen Zusammenhang zwischen dem Verbrauch von Vitamin C und einem verringerten Risiko, und der andere fand keine Auswirkungen auf die Ergänzung.[51][52] Eine Metaanalyse aus dem Jahr 2011 fand keine Unterstützung für die Vorbeugung von Brustkrebs mit Vitamin-C-Supplementierung,[53] Eine zweite Studie kam jedoch zu dem Schluss, dass Vitamin C mit einem erhöhten Überleben bei den bereits diagnostizierten Personen verbunden sein kann.[54] Eine Metaanalyse aus dem Jahr 2015 zeigte weder Antitumoreffekt noch Verbesserung der Lebensqualitätsmaßnahmen aus hochdosiertem Vitamin C. Diese Übersicht umfasste Studien mit oralem und intravenösem Vitamin C.[55]

Herzkreislauferkrankung

Im Jahr 2017 fand eine unabhängige Studie, in der 15.445 Teilnehmer bewertet wurden, keine Hinweise auf, dass Vitamin C die kardiovaskuläre Erkrankung des Risikos verringert.[56] Diese Ergebnisse stützten eine Überprüfung von 2013, bei der keine Beweise dafür festgestellt wurden Herzinfarkt, streicheln, kardiovaskuläre Mortalität oder Gesamtmortalität (sie lieferte keine Untergruppenanalyse für Versuche, bei denen gerade Vitamin C verwendet wurde).[15]

Eine weitere Überprüfung von 2013 ergab jedoch einen Zusammenhang zwischen einem höheren zirkulierenden Vitamin -C -Spiegel oder einem diätetischen Vitamin C und einem geringeren Schlaganfallrisiko.[57]

Eine Überprüfung von 2014 ergab einen positiven Effekt von Vitamin C auf endotheliale Dysfunktion bei Dosen von mehr als 500 mg pro Tag. Das Endothel ist eine Zellenschicht, die die Innenfläche von Blutgefäßen auskäken.[58]

Gehirnfunktion

Eine systematische Überprüfung von 2017 ergab eine geringere Vitamin -C -Konzentrationen bei Menschen mit kognitiven Beeinträchtigungen, einschließlich Alzheimer-Krankheit und Demenz, im Vergleich zu Menschen mit normaler Wahrnehmung.[59] Die kognitiven Tests stützten sich jedoch auf die Mini-Mental State ExaminationDies ist nur ein allgemeiner Kognitionstest, der auf eine insgesamt geringe Forschungsqualität hinweist, die die potenzielle Bedeutung von Vitamin C für die Wahrnehmung bei normalen und beeinträchtigten Menschen bewertet.[59] Eine Überprüfung des Nährstoffstatus bei Menschen mit Alzheimer -Krankheit berichtete über ein niedriges Plasma -Vitamin C, aber auch einen niedrigen Blutspiegel von Folsäure, Vitamin b12, und Vitamin e.[60]

Eisenmangel

Eine der Ursachen von Eisenmangelanämie ist verringerte Absorption von Eisen. Die Eisenabsorption kann durch die Einnahme von Vitamin C neben Eisenhaltige Lebensmittel oder Nahrungsergänzungsmittel verstärkt werden. Die Instabilität von Vitamin C während des Kochens und/oder der Lagerung begrenzt die dafür geeignete Anzahl der Lebensmittel. Vitamin C hilft, Eisen im reduzierten Eisenzustand zu halten, der löslicher und leichter absorbiert ist.[61]

Andere Krankheiten

Studien, in denen die Auswirkungen der Vitamin -C -Aufnahme auf das Risiko von untersucht werden Alzheimer-Krankheit haben widersprüchliche Schlussfolgerungen gezogen.[62][63] Die Aufrechterhaltung einer gesunden Nahrungsaufnahme ist wahrscheinlich wichtiger als die Ergänzung, um potenzielle Nutzen zu erzielen.[64] Eine Übersicht über 2010 ergab keine Rolle für die Vitamin -C -Supplementierung bei der Behandlung von rheumatoide Arthritis.[65] Die Vitamin-C-Supplementierung verhindert oder verlangsamt das Fortschreiten des altersbedingten Katarakt.[66] Eine systematische Überprüfung berichtete, dass eine geringe Aufnahme und niedrige Serumkonzentration mit einem stärkeren Fortschreiten der Parodontitis verbunden war.[67]

Nebenwirkungen

Vitamin C ist ein wasserlösliches Vitamin.[68] Bei nicht absorbierten Nahrungsaugen und Exzessen im Blut sind schnell im Urin ausgeschieden, sodass es eine bemerkenswert niedrige akute Toxizität aufweist.[11] Mehr als zwei bis drei Gramm können Verdauungsstörungen verursachen, insbesondere wenn sie auf leeren Magen genommen werden. Einnahme von Vitamin C in Form von Natrium -Ascorbat und Calcium -Ascorbat kann diesen Effekt minimieren.[69] Andere Symptome für große Dosen umfassen Übelkeit, Bauchkrämpfe und Durchfall. Diese Effekte werden auf den osmotischen Effekt von nicht absorbiertem Vitamin C zurückgeführt, das durch den Darm führt.[10] Theoretisch kann eine hohe Vitamin -C -Aufnahme eine zu übermäßige Absorption von Eisen verursachen. Eine Zusammenfassung der Überprüfungen der Supplementierung bei gesunden Probanden berichtete nicht über dieses Problem, sondern ließ die Möglichkeit, dass Personen mit erblicher Erbstäbe nicht getestet wurden Hämochromatose könnte nachteilig betroffen sein.[10]

Es gibt eine langjährige Überzeugung der medizinischen Mainstream -Gemeinschaft, dass Vitamin C das Risiko erhöht Nierensteine.[70] "Berichte über die Bildung von Nierenstein im Zusammenhang mit einer überschüssigen Ascorbinsäureaufnahme beschränken sich auf Personen mit Nierenerkrankungen."[10] Bewertet geben an, dass "Daten aus epidemiologischen Studien einen Zusammenhang zwischen überschüssiger Ascorbinsäureaufnahme und Nierensteinbildung bei scheinbar gesunden Personen nicht unterstützen", "[10][71] Obwohl eine große, mehrjährige Studie bei Männern, die regelmäßig eine Vitamin-C-Supplement konsumierten, einen fast zweifachen Anstieg der Nierensteine ​​berichtete.[72]

Diät

Empfohlene Werte

US -Vitamin C -Empfehlungen (Empfehlungen (mg pro Tag)[10]
RDA (Kinder im Alter von 1 bis 3 Jahren) 15
RDA (Kinder im Alter von 4 bis 8 Jahren) 25
RDA (Kinder im Alter von 9 bis 13 Jahren) 45
RDA (Mädchen im Alter von 14 bis 18 Jahren) 65
RDA (Jungen im Alter von 14 bis 18 Jahren) 75
RDA (erwachsene Frau) 75
RDA (erwachsener Mann) 90
RDA (Schwangerschaft) 85
RDA (Laktation) 120
Ul (erwachsene Frau) 2.000
Ul (erwachsener Mann) 2.000

Empfehlungen für die Aufnahme von Vitamin C durch Erwachsene wurden von verschiedenen nationalen Agenturen festgelegt:

Im Jahr 2000 der Nordamerika Nahrungsreferenzaufnahme Kapitel über Vitamin C hat die aktualisiert Empfohlene Ernährungsberechtigung (RDA) bis 90 Milligramm pro Tag für erwachsene Männer und 75 mg/Tag für erwachsene Frauen und setzen a Tolerierbares oberes Einlassniveau (UL) für Erwachsene von 2.000 mg/Tag.[10] Die Tabelle zeigt RDAs für die USA und Kanada für Kinder und für schwangere und stillende Frauen.[10] Für die Europäische Union setzte die EFSA höhere Empfehlungen für Erwachsene und auch für Kinder: 20 mg/Tag für 1–3, 30 mg/Tag für 4–6, 45 mg/Tag im Alter von 7 bis 10 Jahren, 70 mg /Tag für 11 bis 14 Jahre, 100 mg/Tag für Männer im Alter von 15 bis 17 Jahren, 90 mg/Tag für Frauen im Alter von 15 bis 17 Jahren. Für Schwangerschaft 100 mg/Tag; Für Laktation 155 mg/Tag.[78] Indien hingegen hat Empfehlungen viel niedriger: 40 mg/Tag im Alter von 1 bis zum Erwachsenen, 60 mg/Tag für Schwangerschaft und 80 mg/Tag für die Laktation.[73] Es gibt eindeutig keinen Konsens zwischen den Ländern.

Zigarettenraucher und Menschen, die Second -Hand -Rauch ausgesetzt sind, haben ein niedrigeres Serum -Vitamin -C -Spiegel als Nichtraucher.[29] Das Denken ist, dass das Einatmen von Rauch oxidativen Schäden verursacht und dieses antioxidative Vitamin erschöpft.[10] Das US -amerikanische Institut für Medizin schätzte, dass Raucher 35 mg mehr Vitamin C pro Tag als Nichtraucher benötigen, aber für Raucher keine höhere RDA eingerichtet haben.[10] Eine Metaanalyse zeigte einen inversen Zusammenhang zwischen der Aufnahme von Vitamin C und Lungenkrebs, obwohl der Schluss kam, dass mehr Forschung erforderlich ist, um diese Beobachtung zu bestätigen.[79]

Das US -amerikanische Zentrum für Gesundheitsstatistik führt eine halbjährliche Umfrage zur Gesundheits- und Ernährungsuntersuchung (NHANES) durch, um den Gesundheits- und Ernährungszustand von Erwachsenen und Kindern in den USA zu bewerten. Einige Ergebnisse werden als das gemeldet, was wir in Amerika essen. In der Umfrage 2013-2014 berichtete, dass Männer für Erwachsene ab 20 Jahren durchschnittlich 83,3 mg/d und Frauen 75,1 mg/d konsumiert wurden. Dies bedeutet, dass die Hälfte der Frauen und mehr als die Hälfte der Männer die RDA für Vitamin C nicht konsumieren.[80] In derselben Umfrage stand, dass etwa 30% der Erwachsenen angaben, ein Vitamin-C-Nahrungsergänzungsmittel oder ein Multivitamin/Mineral-Ergänzungsmittel mit Vitamin C zu konsumieren, und dass der Gesamtverbrauch für diese Personen zwischen 300 und 400 mg/d betrug.[81]

Tolerierbares oberes Einlassniveau

Im Jahr 2000 setzte das Institut für Medizin der US -amerikanischen Akademie der Wissenschaften a Tolerierbares oberes Einlassniveau (UL) für Erwachsene von 2.000 mg/Tag. Die Menge wurde ausgewählt, da Menschenversuche durch Durchfall und andere gastrointestinale Störungen bei Aufnahme von mehr als 3.000 mg/Tag gemeldet wurden. Dies war der am niedrigsten beobachtete Niveau (LOAL), was bedeutet, dass bei höheren Aufnahmen andere nachteilige Wirkungen beobachtet wurden. ULS sind für jüngere und jüngere Kinder nach und nach niedriger.[10] Das Europäische Lebensmittelsicherheitsbehörde (EFSA) im Jahr 2006 wies auch die Störungen auf diesem Dosis auf, erreichte jedoch die Schlussfolgerung, dass es nicht ausreichend Beweise für ein UL für Vitamin C gab.[82] ebenso wie das Japan National Institute of Health and Nutrition im Jahr 2010.[77]

Lebensmittelkennzeichnung

Für Kennzeichnungszwecke für US -amerikanische Lebensmittel und Nahrungsergänzungsmittel wird die Menge in einer Portion als Prozentsatz des täglichen Werts (%DV) ausgedrückt. Für Vitamin C -Markierungszwecke betrug 100% des täglichen Werts 60 mg, aber ab dem 27. Mai 2016 wurde er auf 90 mg überarbeitet, um sie mit der RDA in Einklang zu bringen.[83][84] Eine Tabelle der alten und neuen erwachsenen täglichen Werte wird bei der Bereitstellung Referenztäglicher Einnahme.

Die Vorschriften der Europäischen Union erfordern, dass Etiketten Energie, Protein, Fett, gesättigtes Fett, Kohlenhydrate, Zucker und Salz deklarieren. Freiwillige Nährstoffe können gezeigt werden, wenn sie in erheblichen Mengen vorhanden sind. Anstelle von täglichen Werten werden Mengen als Prozentsatz der Referenzaufnahme (RIS) angezeigt. Für Vitamin C wurde 2011 100% RI auf 80 mg eingestellt.[85]

Quellen

Die reichsten natürlichen Quellen für Vitamin C sind Obst und Gemüse.[11] Das Vitamin ist am weitesten verbreitet Nahrungsergänzungsmittel.[11]

Pflanzenquellen

Für Vitamin C -Gehalt in zehn gemeinsamen Grundnahrungsmitteln wie Mais, Reis und Weizen siehe Grundnahrungsmittel § Ernährung.

Während pflanzliche Lebensmittel im Allgemeinen eine gute Quelle für Vitamin C sind, hängt die Menge in Lebensmitteln von Pflanzenstücken von der Vielfalt der Pflanze, des Bodenzustands, des Klimas, dem Anbau, der Zeitdauer seit der Auswahl, Speicherbedingungen und Vorbereitungsmethode ab .[86][87] Die folgende Tabelle ist ungefähr und zeigt die relative Häufigkeit in verschiedenen Rohstoffquellen.[88][89] Da einige Pflanzen frisch analysiert wurden, während andere getrocknet wurden (somit künstlich die Konzentration einzelner Bestandteile wie Vitamin C), unterliegen die Daten potenziellen Variationen und Vergleichsschwierigkeiten. Die Menge ist in Milligramm pro 100 Gramm des essbaren Teils des Obsts oder der Gemüse angegeben:

Pflanzenquelle[90] Menge
(mg / 100g)
Kakadu Plum 1000–5300[91]
Camu Camu 2800[89][92]
Acerola 1677[93]
Sanddorn 695
indische Stachelbeere 445[94][95]
Hagebutte 426
Guave 228
Schwarzer Johannisbeere 200
Gelb Paprika/Capsicum 183
Rot Paprika/Capsicum 128
Grünkohl 120
Brokkoli 90
Kiwi 90
Pflanzenquelle[90] Menge
(mg / 100g)
Grün Paprika/Capsicum 80
Rosenkohl 80
Loganbeere, Rote Johannisbeere 80
Cloudberry, Elderberry 60
Erdbeere 60
Papaya 60
Orange, Zitrone 53
Blumenkohl 48
Ananas 48
Cantaloup-Melone 40
Passionsfrucht, Himbeere 30
Grapefruit, Limette 30
Kohl, Spinat 30
Pflanzenquelle[90] Menge
(mg / 100g)
Mango 28
Brombeere, Maniok 21
Kartoffel 20
Honigmelone 20
Tomate 14
Cranberry 13
Blaubeere, Traube 10
Aprikose, Pflaume, Wassermelone 10
Avocado 8.8
Zwiebel 7.4
Kirsche, Pfirsich 7
Apfel 6
Karotte, Spargel 6

Tierquellen

Animal-Sourced-Lebensmittel liefern nicht viel Vitamin C, und was es gibt, wird durch die Kochenwärme weitgehend zerstört. Beispielsweise enthält rohe Hühnerleber 17,9 mg/100 g, aber der Inhalt wird auf 2,7 mg/100 g reduziert. Hühnereier enthalten kein Vitamin C, roh oder gekocht.[90] Vitamin C ist in vorhanden menschliche Muttermilch bei 5,0 mg/100 g und 6,1 mg/100 g in einer getesteten Probe der Säuglingsnutzung, aber die Kuhmilch enthält nur 1,0 mg/100 g.[96]

Essenszubereitung

Vitamin C chemisch zersetzt sich Unter bestimmten Bedingungen können viele während des Kochens von Lebensmitteln auftreten. Die Vitamin -C -Konzentrationen in verschiedenen Lebensmittelsubstanzen nehmen mit der Zeit im Verhältnis zu der Temperatur ab, bei der sie gespeichert werden.[97] Das Kochen kann den Vitamin -C -Gehalt von Gemüse um etwa 60%verringern, möglicherweise aufgrund einer erhöhten enzymatischen Zerstörung.[98] Längere Kochzeiten können diesen Effekt beitragen.[99]

Eine weitere Ursache für Vitamin C Verlust durch Lebensmittel ist Auslaugen, was Vitamin überträgt C zum Kochwasser, das dekantiert und nicht konsumiert wird. Brokkoli kann Vitamin behalten C während des Kochens oder Lagerung mehr als die meisten Gemüse.[100]

Ergänzungen

Vitamin C-Nahrungsergänzungsmittel sind als Tabletten, Kapseln, Getränkemischpakete, in Mehrvitamin/Mineralformulierungen, in antioxidativen Formulierungen und als kristallines Pulver erhältlich.[9] Einige Fruchtsäfte und Saftgetränke werden auch Vitamin C hinzugefügt. Der Tablet- und Kapselgehalt reicht von 25 mg bis 1500 mg pro Portion. Die am häufigsten verwendeten Supplement -Verbindungen sind Ascorbinsäure, Natrium -Ascorbat und Calcium -Ascorbat.[9] Vitamin -C -Moleküle können auch an das Fettsäurepalmitat gebunden werden, wodurch erzeugt werden kann Ascorbylpalmitat, oder in Liposomen eingebaut.[101]

Lebensmittelbefestigung

2014 die Canadian Food Inspection Agency bewertete die Auswirkung der Befestigung von Lebensmitteln mit Ascorbat im Leitfadendokument, Lebensmittel, zu denen Vitamine, Mineralnährstoffe und Aminosäuren zugesetzt werden können oder müssen.[102] Für verschiedene Lebensmittelklassen wurde eine freiwillige und obligatorische Befestigung beschrieben. Unter Lebensmitteln, die für eine obligatorische Befestigung mit Vitamin klassifiziert sind C waren Getränke, Mischungen und Konzentrate mit Obstgeschmack, Lebensmittel für eine energiearme Ernährung, Mahlzeitenersatz Produkte und Kondensmilch.[102]

Lebensmittelzusatzstoffe

Ascorbinsäure und einige ihrer Salze und Ester sind üblich Additive hinzugefügt zu verschiedenen Lebensmitteln, wie z. Dosen- Früchte, meistens zu langsam Oxidation und enzymatisches Browning.[103] Es kann als verwendet werden Mehlbehandlungsmittel benutzt in Brot machen.[104] Als Lebensmittelzusatzstoffe werden sie zugewiesen E Zahlen, mit Sicherheitsbewertung und Genehmigung der Verantwortung des Europäische Lebensmittelsicherheitsbehörde.[105] Die relevanten E -Zahlen sind:

  1. E300 Ascorbinsäure (zugelassen für den Einsatz als Lebensmittelzusatz in der EU,[106] UNS.[107] und Australien und Neuseeland)[108]
  2. E301 Natrium -Ascorbat (zur Verwendung als Lebensmittelzusatz in der EU zugelassen,[106] UNS.[109] und Australien und Neuseeland)[108]
  3. E302 Calcium Ascorbat (zur Verwendung als Lebensmittelzusatz in der EU zugelassen,[106] UNS.[107] und Australien und Neuseeland)[108]
  4. E303 Kalium -Ascorbat (in Australien und Neuseeland zugelassen,[108] aber nicht in den USA)
  5. E304 Fettsäureester von Ascorbinsäure wie z. Ascorbylpalmitat (zur Verwendung als Lebensmittelzusatz in der EU zugelassen,[106] UNS.[107] und Australien und Neuseeland)[108]

Die Stereoisomere von Vitamin C haben trotz ihrer mangelnden Wirksamkeit beim Menschen einen ähnlichen Einfluss auf die Nahrung. Sie beinhalten Erythorbinsäure und sein Natriumsalz (E315, E316).[106]

Pharmakologie

Siehe auch: Chemie der Ascorbinsäure

Pharmakodynamik

Vitamin C - speziell in Form von Ascorbat - führt zahlreiche physiologische Funktionen im menschlichen Körper aus, indem er als eine dient Enzym Substrat oder Cofaktor und ein Elektronendonor. Diese Funktionen enthalten die Synthese von Kollagen, Carnitin, und Neurotransmitter; Die Synthese und Katabolismus von Tyrosin; und der Stoffwechsel von Mikrosom.[26] Während der Biosynthese wirkt Ascorbat als Reduktionsmittel, spendet Elektronen und verhindert Oxidation, um Eisen- und Kupferatome in ihren reduzierten Zuständen zu halten.

Vitamin C fungiert als Cofaktor für Folgendes Enzyme:

Absorption, Stoffwechsel und Ausscheidung

Aus den US -amerikanischen National Institutes of Health: [beim Menschen] "ca. 70% –90% des Vitamin C werden bei moderaten Einnahmen von 30–180 mg/Tag absorbiert. Bei Dosen von über 1.000 mg/Tag fällt die Absorption jedoch auf weniger als 50%. "[12] Es wird sowohl über Glukose-sensitive als auch glukose-unempfindliche Mechanismen durch den Darm transportiert, sodass das Vorhandensein großer Zuckermengen im Darm die Absorption verlangsamen kann.[119]

Ascorbinsäure wird sowohl durch aktives Transport als auch durch einfache Diffusion im Körper absorbiert. Natriumabhängige aktive Transport-Sodium-Ascorbat-Co-Transporter (SVCTs) und Hexosetransporter (GLUTS)-sind die beiden Transporterproteine, die für die aktive Absorption erforderlich sind. SVCT1 und SVCT2 Importieren Sie die reduzierte Form von Ascorbat über Plasmamembranen.[120] GLUT1 und GLUT3 sind Glucosetransporter und übertragen nur die Dehydroascorbinsäure (DHA) -Form von Vitamin C.[121] Obwohl Dehydroascorbinsäure in höherer Geschwindigkeit als Ascorbat absorbiert wird, ist die in Plasma und Gewebe unter normale Bedingungen gefundene Menge an Dehydroascorbinsäure niedrig, da die Zellen Dehydroascorbinsäure schnell auf Ascorbat reduzieren.[122]

SVCTs scheinen das vorherrschende System für den Vitamin -C -Transport im Körper zu sein,[120] Die bemerkenswerte Ausnahme sind rote Blutkörperchen, die während der Reifung SVCT -Proteine ​​verlieren.[123] Sowohl in Vitamin C-Synthesizern (Beispiel: Ratten) als auch in Nichtsynthesizern (Beispiel: menschliche) Zellen mit wenigen Ausnahmen behalten Ascorbinsäurekonzentrationen weit höher als die in Plasma gefundenen ungefähr 50 Mikromolen/Liter (µmol/l). Beispielsweise kann der Ascorbinsäuregehalt von Hypophyse und Nebennieren 2.000 µmol/l überschreiten und der Muskel liegt bei 200-300 µmol/l.[124] Die bekannten coenzymatischen Funktionen von Ascorbinsäure erfordern keine so hohen Konzentrationen, daher kann es andere, noch unbekannte Funktionen geben. Die Konsequenzen dieses Organsgehalts ist, dass Plasma-Vitamin C kein guter Indikator für den Ganzkörperstatus ist und die Menschen in der Zeit, die erforderlich ist, um Symptome eines Mangels zu zeigen, wenn eine Diät in Vitamin C sehr gering ist[124]

Ausscheidung kann als Ascorbinsäure über Urin sein. Beim Menschen wird Vitamin C in Zeiten mit geringer Nahrungsaufnahme eher von den Nieren als von Ausscheidungen wiederverbettet. Nur wenn die Plasmakonzentrationen 1,4 mg/dl oder höher betragen, sinkt die Re-Absorption und die überschüssigen Beträge gehen frei in den Urin. Dieser Bergungsverfahren verzögert den Einsetzen des Mangels.[125] Ascorbinsäure wandelt sich (reversibel) auch in Dehydroascorbat (DHA) und aus dieser Verbindung nicht reversibel in 2,3-Diketogluonat und dann Oxalat um. Diese drei Verbindungen werden auch über den Urin ausgeschieden. Menschen sind besser als Meerschweinchen, wenn sie DHA wieder in Ascorbat umwandeln, und dauern daher viel länger, um Vitamin C -Mangel zu werden.[126]

Chemie

Askorbinsäure
(reduzierte Form)
Dehydroascorbinsäure
(Oxidierte Form)

Hauptartikel: Chemie der Ascorbinsäure

Der Name "Vitamin C" bezieht sich immer auf die l-Enantiomer von Ascorbinsäure und seiner oxidiert Formen wie Dehydroascorbat (DHA). Daher beziehen sich "Ascorbat" und "Ascorbinsäure" in der Ernährungsliteratur auf "Ascorbat" und "Ascorbinsäure" auf l-Corbate und l-Ascorbinsäure. Ascorbinsäure ist a schwach Zuckersäure strukturell verwandt mit Glucose. In biologischen Systemen kann Ascorbinsäure nur bei niedrig gefunden werden pH, aber in Lösungen über pH 5 wird überwiegend in der gefunden ionisiert Form, Ascorbat. Alle diese Moleküle haben eine Vitamin -C -Aktivität und werden somit synonym mit Vitamin C verwendet, sofern nicht anders angegeben.

Es wurden zahlreiche analytische Methoden zur Erkennung von Ascorbinsäure entwickelt. Beispielsweise kann der Vitamin -C -Gehalt einer Lebensmittelprobe wie Fruchtsaft berechnet werden, indem das Volumen der Probe gemessen wird, die für die Entfärbung einer Lösung von erforderlich ist Dichlorphenolindophenol (DCPIP) und kalibrieren Sie dann die Ergebnisse durch Vergleich mit einer bekannten Konzentration von Vitamin C.[127][128]

Testen

Es stehen einfache Tests zur Verfügung, um die Vitamin -C -Spiegel in zu messen Urin und Serum.[28][29] Diese spiegeln eher die jüngste Ernährungsaufnahme als den Gesamtkörpergehalt wider.[10] Es wurde beobachtet, dass Serumkonzentrationen a zirkadianer Rhythmus oder den kurzfristigen Einfluss der Ernährung widerspiegeln, der Inhalt innerhalb von Zellen oder Geweben stabiler und kann eine bessere Übersicht über die Verfügbarkeit von Ascorbat innerhalb des gesamten Organismus geben. Es sind jedoch nur sehr wenige Krankenhauslabors ausreichend ausgestattet und für solche detaillierten Analysen ausgebildet.[129][130]

Synthese

Die meisten Tiere und Pflanzen können Vitamin C durch eine Sequenz von synthetisieren Enzym-Dannte Schritte, die konvertieren Monosaccharide zu Vitamin C. Hefen machen nicht l-Ascorbinsäure, aber eher ihre Stereoisomer, Erythorbinsäure.[131] In Pflanzen wird dies durch die Umwandlung von erreicht Mannose oder Galaktose zu Ascorbinsäure.[132][133] Bei Tieren ist das Ausgangsmaterial Glucose. Bei einigen Arten, die Ascorbat in der Leber synthetisieren (einschließlich Säugetiere und Vögel sitzen), die Glukose wird aus extrahiert Glykogen; Die Ascorbat-Synthese ist ein glykogenolyseabhängiger Prozess.[134] Beim Menschen und bei Tieren, die Vitamin C nicht synthetisieren können, das Enzym l-Gulonolactonoxidase (Gulo), das den letzten Schritt in der Biosynthese katalysiert, ist stark mutiert und nicht funktionsfähig.[135][136][137][138]

Tiersynthese

Es gibt einige Informationen zu Vitamin -C -Konzentrationen im Serum, die bei Tierarten gehalten werden, die in der Lage sind, Vitamin C zu synthetisieren. Eine Studie an mehreren Hundenassen berichtete durchschnittlich 35,9 μmol/l.[139] Ein Bericht über Ziegen, Schafe und Rinder meldeten Bereiche von 100–110, 265-270 bzw. 160-350 μmol/l.[140]

Die Biosynthese von Ascorbinsäure in Wirbeltiere beginnt mit der Bildung von UDP-Glucuronsäure. UDP-Glucuronsäure wird gebildet, wenn UDP-Glucose zwei Oxidationen erfährt, die durch das Enzym UDP-Glucose 6-Dehydrogenase katalysiert werden. UDP-Glucose 6-Dehydrogenase verwendet den Co-Faktor NAD+ als Elektronenakzeptor. Die Transferase UDP-Glucuronat-Pyrophosphorylase entfernt a Ump und GlucuronokinaseMit dem Cofaktor ADP entfernt das endgültige Phosphat zu d-Glucuronsäure. Die Aldehydgruppe dieser Verbindung wird unter Verwendung des Enzyms auf einen primären Alkohol reduziert Glucuronatreduktase und der Cofaktor Nadph, der nachgibt l-Gulonsäure. Darauf folgt die Lacton -Bildung - die Hydrolase auszusetzen Gluconolactonase- zwischen dem Carbonyl auf der C1- und Hydroxylgruppe auf C4. l-Gulonolacton reagiert dann mit Sauerstoff, katalysiert durch das Enzym L-Gulonolactonoxidase (was beim Menschen und anderen nicht funktionsfähig ist Haprorrhini Primaten; sehen Einheitliche Pseudogenes) und die Cofaktor -FAD+. Diese Reaktion erzeugt 2-Oxogulonolacton (2-Keto-Gulonolacton), das spontan unterliegt Enolisierung Ascorbinsäure bilden.[141][142][126]

Einige Säugetiere haben die Fähigkeit verloren, Vitamin C zu synthetisieren, einschließlich Simianer und Targer, die zusammen einen von zwei Major bilden Primas Unteraufträge, Haprorrhini. Diese Gruppe umfasst Menschen. Die anderen primitiveren Primaten (Strepsirrhini) haben die Fähigkeit, Vitamin C zu machen. Die Synthese tritt in den meisten Fledermäusen nicht auf[135] noch bei Arten in der Nagetierfamilie CaviidaeDazu gehören Meerschweinchen und Capybaras, aber in anderen Nagetieren auftritt, einschließlich Ratten und Mäuse.[143]

Reptilien und ältere Befehle von Vögel Machen Sie Ascorbinsäure in ihren Nieren. Jüngste Befehle von Vögeln und meisten Säugetieren machen Ascorbinsäure in ihrer Leber.[133] Eine Reihe von Arten von Arten Passerin Vögel synthetisieren auch nicht, aber nicht alle von ihnen, und diejenigen, die nicht eindeutig miteinander verbunden sind; Es gibt eine Theorie, dass die Fähigkeit bei Vögeln mehrmals separat verloren ging.[144] Insbesondere wird angenommen, dass die Fähigkeit zur Synthese von Vitamin C verloren gegangen ist und später in mindestens zwei Fällen wieder aufgenommen wurde.[145] Die Fähigkeit, Vitamin zu synthetisieren C ist auch in etwa 96% der Fische verloren gegangen (die Teleost).[144]

Die meisten getesteten Familien von Fledermäusen (Ordnung bestellen Chiroptera), einschließlich wichtiger Insekten- und fruchtfressender Fledermausfamilien, kann Vitamin C nicht synthetisieren. Eine Spur von Gulonolactonoxidase wurde in nur 1 von 34 getesteten Fledermausarten im gesamten Bereich von 6 getesteten Fledermausflecken nachgewiesen.[146] Es gibt mindestens zwei Arten von Fledermäusen, frugalous Fledermaus (Rousettus lesenaultii) und insektenfressende Fledermaus (Hipposideros Armiger), die ihre Fähigkeit zur Vitamin -C -Produktion beibehalten (oder wiedererlangt).[147][148]

Einige dieser Arten (einschließlich Menschen) können mit den niedrigeren Mengen aus ihren Ernährung auskommen, indem sie oxidiertes Vitamin C recyceln.[149]

Auf einem Milligramm, der pro Kilogramm Körpergewicht konsumiert ist, die meisten Simian Spezies verbrauchen das Vitamin in den Mengen 10- bis 20 -mal höher als das von den Regierungen für den Menschen empfohlen.[150] Diese Diskrepanz bildet einen Großteil der Grundlage für die Kontroverse um aktuelle empfohlene Ernährungsberechtigungen. Es wird durch Argumente kontertiert, dass Menschen sehr gut darin sind, Vitamin C diätetisch zu erhalten, und in der Lage sind, die Blutspiegel von Vitamin C bei einer weitaus geringeren Nahrungsaufnahme mit den Simern vergleichbar zu machen, möglicherweise durch Recycling oxidierter Vitamin C.[149]

Entwicklung der Tiersynthese

Ascorbinsäure ist eine übliche enzymatische Cofaktor Bei Säugetieren, die in der Synthese von verwendet werden Kollagensowie eine mächtige Reduktionsmittel in der Lage, eine Reihe von schnell zu fangen reaktive Sauerstoffspezies (ROS). Angesichts der Tatsache, dass Ascorbat diese wichtigen Funktionen hat, ist es überraschend, dass die Fähigkeit, dieses Molekül zu synthetisieren, nicht immer erhalten wurde. Tatsächlich anthropoide Primaten, Cavia Porcellus (Meerschweinchen), Teleost Fische, die meisten Fledermäuse und einige Passerin Vögel haben alle unabhängig die Fähigkeit verloren, Vitamin C in der Niere oder in der Leber intern zu synthetisieren.[151][145] In allen Fällen, in denen eine genomische Analyse auf einer Ascorbinsäure durchgeführt wurde AuxotrophEs wurde festgestellt, dass der Ursprung der Veränderung ein Ergebnis von Funktionsverlustmutationen im Gen ist, das für L-Gulono-γ-Lactonoxidase kodiert, dem Enzym, das den letzten Schritt des oben beschriebenen Ascorbinsäure-Weges katalysiert.[152] Eine Erklärung für den wiederholten Verlust der Fähigkeit, Vitamin C zu synthetisieren Genetische Drift; Angenommen, die Ernährung war reich an Vitamin C, natürliche Selektion würde nicht zur Wahrung der Erhaltung der Natur wirken.[153][154]

Im Falle der Simianer wird angenommen, dass der Verlust der Fähigkeit, Vitamin C zu machen , doch irgendwann nach der Aufteilung der frühen Primaten in die beiden Hauptuntergewandungen Haprorrhini (die Vitamin C nicht machen kann) und seine Schwester unter der Unterordnung von nicht-tarsieren Prosimaen, die Strepsirrhini ("nasennostige" Primaten), die die Fähigkeit, Vitamin C zu machen, aufrechterhalten.[155] Laut der molekularen Uhr Datierung trennten sich diese beiden Primatenzweige vor etwa 63 bis 60 Millionen Jahren.[156] Ungefähr drei bis fünf Millionen Jahre später (vor 58 Millionen Jahren), nur kurze Zeit danach aus evolutionärer Perspektive, dem Infraorder Tarsiiformes, deren einzig verbleibende Familie die des Tarsiers ist (Tarsiidae), verzweigt sich von den anderen Haporrlhines.[157][158] Da Tarsinger auch Vitamin C nicht herstellen können, impliziert dies die Mutation bereits aufgetreten und muss daher zwischen diesen beiden Markerpunkten (vor 63 bis 58 Millionen Jahren) aufgetreten sein.[155]

Es wurde auch festgestellt, dass der Verlust der Fähigkeit, Ascorbat auffallend zu synthetisieren Harnsäure, auch ein Merkmal von Primaten. Harnsäure und Ascorbat sind beide stark Reduzierung von Agenten. Dies hat zu dem Vorschlag geführt, dass Harnsäure in höheren Primaten einige der Funktionen von Ascorbat übernommen hat.[159]

Pflanzensynthese

Vitamin C Biosynthese in Pflanzen

Es gibt viele verschiedene Biosynthesewege für Ascorbinsäure in Pflanzen. Die meisten dieser Wege stammen aus Produkten, die in Glykolyse und anderen Wegen enthalten sind. Zum Beispiel geht ein Weg durch die Pflanzenzellwandpolymere.[135] Der pflanzliche Ascorbinsäure -Biosynthese -Weg anscheinend scheint die meisten Prinzipien zu sein l-Galactose. l-Galactose reagiert mit dem Enzym l-Galactose -Dehydrogenase, wobei der Lactonring sich wieder öffnet und sich wieder bildet, jedoch mit Lacton zwischen dem Carbonyl auf der C1 und der Hydroxylgruppe auf C4, was dazu führt l-Galactonolacton.[142] l-Galactonolacton reagiert dann mit dem mitochondrialen Flavoenzym l-Galactonolacton -Dehydrogenase.[160] Ascorbinsäure produzieren.[142] l-Ascorbinsäure hat ein negatives Feedback auf l-Galactose -Dehydrogenase im Spinat.[161] Der Ascorbinsäure-Ausfluss durch Embryo von Dicot-Pflanzen ist ein etablierter Mechanismus der Eisenreduktion und ein Schritt, der für die Eisenaufnahme obligatorisch ist.[a]

Alle Pflanzen synthetisieren Ascorbinsäure. Ascorbinsäure fungiert als Cofaktor für Enzyme, die an der Photosynthese, der Synthese von Pflanzenhormonen, als Antioxidans und auch Regenerator anderer Antioxidantien beteiligt sind.[163] Pflanzen verwenden mehrere Wege, um Vitamin C zu synthetisieren. Der Hauptweg beginnt mit Glukose, Fructose oder Mannose (alle einfachen Zucker) und fährt nach L- fortGalaktose, L-Galactonolacton und Ascorbinsäure.[163][164] Es gibt eine Rückkopplungsregulation, indem das Vorhandensein von Ascorbinsäure Enzyme im Syntheseweg hemmt.[165] Dieser Prozess folgt a Tagesrhythmus, so dass die Enzymxpression am Morgen einen Spitzenwert hat, um die Biosynthese später zu unterstützen, wenn die Intensität der Mittagssonne intensive Ascorbinsäurekonzentrationen erfordert.[164] Kleinere Wege können spezifisch für bestimmte Teile von Pflanzen sein; Diese können entweder mit dem Wirbeltierweg (einschließlich des Glo-Enzyms) identisch sein oder mit Inositol beginnen und über L-Galactonsäure bis L-Galactonolacton über Ascorbinsäure beginnen.[163]

Industrielle Synthese

Vitamin C wird aus erzeugt Glucose von zwei Hauptrouten. Das Reichstein -Prozess, entwickelt in den 1930er Jahren, verwendet eine einzige Vorher-Fermentation, gefolgt von einem rein chemischen Weg. Der moderne zweistufige Fermentation Prozess, ursprünglich entwickelt in China In den 1960er Jahren wird zusätzliche Fermentation verwendet, um einen Teil der späteren chemischen Stadien zu ersetzen. Der Reichstein-Prozess und die modernen zweistufigen Fermentationsprozesse verwenden Sorbit als Ausgangsmaterial und konvertieren es in Sorbose Verwendung von Fermentation.[166] Der moderne zweistufige Fermentationsprozess wandelt dann Sorbose in 2-Keto-L-Gulonsäure (KGA) durch einen anderen Fermentationsschritt um und vermeidet ein zusätzliches Zwischenprodukt. Beide Prozesse liefern ungefähr 60% Vitamin C aus der Glukosezufuhr.[167]

Im Jahr 2017 produzierte China etwa 95% der weltweiten Versorgung mit Ascorbinsäure (Vitamin C),[168] Dies ist Chinas am meisten exportiertes Vitamin mit einem Gesamtumsatz von 880 Millionen US -Dollar im Jahr 2017.[169] Aufgrund des Drucks auf die chinesische Industrie, das Verbrennen abzubrechen Kohle Normalerweise wurde der Preis für Vitamin C allein 2016 im Jahr 2016 auf 12 USD pro kg gestiegen.[168]

Geschichte

Skorbut auf See

Zitrusfrüchte gehörten zu den ersten Quellen für Vitamin C für Schiffschirurgen.

In der Expedition von 1497 von Vasco da GamaDie heilenden Wirkungen von Zitrusfrüchten waren bekannt.[170][171] Später pflanzten die Portugiesen Obstbäume und Gemüse in Saint Helena, ein Stopppunkt für Haushaltsreisen aus Asien, die vorbeifahrende Schiffe erlitten.[172]

Die Behörden empfahlen gelegentlich Pflanzenfutter, um während langen Seefahrten Skorbut zu verhindern. John Woodall, der erste Chirurg zum British East India Company, empfohlen die vorbeugende und kurative Verwendung von Zitrone Saft in seinem Buch von 1617, Der Kumpel des Chirurgen.[173] Im Jahr 1734 die Niederländisch Schriftsteller Johann Bachstrom gab der festen Meinung: "Skorbut ist ausschließlich aufgrund einer völligen Abstinenz von frischem Gemüsefutter und Grüns."[174][175]

Skurvy war während der langen Seebotten seit langem ein Hauptmörder von Seeleuten gewesen.[176] Laut Jonathan Lamb "verlor Vasco da Gama 1499 116 seiner Crew von 170; 1520 verlor Magellan 208 von 230; ... alle hauptsächlich gegen Skorbut."[177]

James Lind, ein britischer Chirurgen der Royal Navy, der 1747 feststellte, dass eine Qualität in Frucht in einem der ersten aufgezeichneten Skorbeln verhinderte kontrollierte Experimente.[36]

Der erste Versuch, eine wissenschaftliche Grundlage für die Ursache dieser Krankheit zu geben Königliche Marine, James Lind. Während seiner Zeit auf See im Mai 1747 stellte Lind einige Besatzungsmitglieder mit zwei Orangen und einer Zitrone pro Tag zusätzlich zu den normalen Rationen zur Verfügung, während andere weitergingen Apfelwein, Essig, Schwefelsäure oder Meerwasserzusammen mit ihren normalen Rationen in einem der ersten kontrollierten Experimente der Welt.[36] Die Ergebnisse zeigten, dass Zitrusfrüchte die Krankheit verhinderten. Lind veröffentlichte seine Arbeiten 1753 in seinem Abhandlung über den Skorbut.[37][178]

Frisches Obst war teuer, um an Bord zu bleiben, während das Kochen von Saft eine einfache Lagerung erlaubte, aber das Vitamin zerstörte (insbesondere, wenn es in Kupferkosteln gekocht wurde).[99] Es war 1796, bevor die britische Marine adoptierte Zitrone Saft als Standardausgabe auf See. Im Jahr 1845 wurden Schiffe in Westindien zur Verfügung gestellt Limette Saft stattdessen und 1860 Limettensaft in der gesamten königlichen Marine verwendet, wodurch der amerikanische Einsatz des Spitznamens entstand "Limey" Für die Briten.[36] Kapitän James Cook hatte zuvor die Vorteile des Tragens gezeigt "Sour Krout" an Bord, indem er seine Crews zur Hawaiianische Inseln Ohne einen seiner Männer gegen Skorbut zu verlieren.[179] Dafür verlieh ihm die britische Admiralität eine Medaille.

Der Name antiscorbutisch wurde im achtzehnten und neunzehnten Jahrhundert für Lebensmittel verwendet, von denen bekannt ist, dass sie Skorbut verhindern. Diese Lebensmittel umfassten Zitronen, Limetten, Orangen, Sauerkraut, Kohl, Malz, und Tragbare Suppe.[180] 1928 der kanadische Arktische Anthropologe Vilhjalmur Stefansson zeigte, dass die Inuit Vermeiden Sie Skorbut auf eine Diät mit weitgehend rohem Fleisch. Spätere Studien zu traditionellen Lebensmitteldiäten der Yukon Erste Nation, Dene, Inuit, und Métis von Nordkanada zeigte, dass ihre tägliche Aufnahme von Vitamin C zwischen 52 und 62 mg/Tag im Durchschnitt lag.[181] vergleichbar mit dem Geschätzte durchschnittliche Anforderungen.[10]

Entdeckung

Weitere Informationen: Vitamin § Geschichte
Two yellow and one red pepper with dozens of 500 mg white vitamin tablets in front of them
Albert Szent-Györgyi schrieb, er gewann einen Nobelpreis, nachdem er einen Weg gefunden hatte, Vitamin C für Forschungszwecke zu produzieren, als er in lebte Szeged, die das Zentrum der Paprika (roter Pfeffer) Industrie.[182]

Vitamin C wurde 1912 entdeckt, 1928 isoliert und 1933 synthetisiert, wodurch es das erste Vitamin synthetisiert wurde.[17] Kurz danach Tadeus Reichstein gelang es, das Vitamin in Schüttung durch das zu synthetisieren, was heute genannt wird Reichstein -Prozess.[183] Dies ermöglichte die kostengünstige Massenproduktion von Vitamin C. im Jahr 1934 Hoffmann - La Roche Markenzeichen synthetisches Vitamin C unter dem Markennamen Redoxon[184] und begann, es als diätetische Ergänzung zu vermarkten.[b]

1907 wurde ein Labortiermodell, das dazu beitragen würde, den antiscorbutischen Faktor zu identifizieren, von den norwegischen Ärzten entdeckt Axel Holst und Theodor Frølich, wer beim Studium von Shipboard Beriberi, gefüttert Meerschweinchen Ihre Testdiät mit Getreide und Mehl und war überrascht, als Skorbut anstelle von Beriberi resultierte. Durch Glück hat diese Art kein eigenes Vitamin C gemacht, während Mäuse und Ratten dies tun.[186] 1912 die Polieren Biochemiker Casimir Funk entwickelte das Konzept von Vitamine. Eines davon wurde als Anti-Scorbutic-Faktor angesehen. 1928 wurde dies als "wasserlösliches C" bezeichnet, obwohl seine chemische Struktur nicht bestimmt worden war.[187]

Albert Szent-Györgyiwurde 1948 hier abgebildet und wurde 1937 ausgezeichnet Nobelpreis in Medizin "Für seine Entdeckungen im Zusammenhang mit den biologischen Verbrennungsprozessen unter besonderer Berücksichtigung von Vitamin C und die Katalyse von Fumarsäure ".[22]

Von 1928 bis 1932, Albert Szent-Györgyi und Joseph L. Svirbelys ungarisches Team und Charles Glen KingDas amerikanische Team identifizierte den Anti-Scorbutic-Faktor. Szent-Györgyi isolierte Hexuronsäure aus tierischen Nebennierendrüsen und vermutete, dass es sich um den antiscorbutischen Faktor handelte.[188] Ende 1931 gab Szent-Györgyi Svirbely den letzten seiner von Nebennieren abgeleiteten Hexuronsäure mit dem Vorschlag, dass es sich um den Anti-Scorbutic-Faktor handeln könnte. Bis zum Frühjahr 1932 hatte das King's Laboratory dies bewiesen, hat das Ergebnis jedoch veröffentlicht, ohne Szent-Györgyi Anerkennung dafür zu geben. Dies führte zu einem bitteren Streit um Priorität.[188] 1933, Walter Norman Haworth Chemisch identifizierte das Vitamin als l-hexuronsäure, die dies 1933 durch Synthese beweist.[189][190][191][192] Haworth und Szent-Györgyi schlugen vor, dass L-Hexuronsäure als A-Scorbinsäure und chemisch bezeichnet wird l-Ascorbinsäure zu Ehren seiner Aktivität gegen Skorbut.[192][17] Die Etymologie des Begriffs stammt aus lateinisch, "a-", die weg oder aus, während -Scorbic aus dem mittelalterlichen Latein ist scorbuticus (Bezogen auf Skorbut), mit altnordisch versichert Skyrbjugr, Französisch Scorbut, Niederländisch Scheurbuik und niedrigdeutsch Scharbock.[193] Teilweise für diese Entdeckung wurde Szent-Györgyi mit dem 1937 ausgezeichnet Nobelpreis in Medizin,[194] und Haworth in diesem Jahr geteilt Nobelpreis für Chemie.[22]

1957 J.J. Verbrennungen zeigten, dass einige Säugetiere anfällig für Skorbut wie ihre sind Leber produziert das nicht Enzym l-Gulonolactonoxidase, die letzte der Kette von vier Enzymen, die Vitamin C synthetisieren.[195][196] Amerikanischer Biochemiker Irwin Stone war der erste, der Vitamin C für seine Lebensmittelkonservierungseigenschaften ausnutzte. Später entwickelte er die Theorie, dass Menschen eine mutierte Form des l-Gulonolactonoxidase -Codierungsgen.[197]

Im Jahr 2008 Forscher am Universität von Montpellier entdeckte, dass beim Menschen und anderen Primaten die rote Blutkörperchen haben einen Mechanismus entwickelt, um das im Körper vorhandene Vitamin C durch Recycling oxidiert zu nutzen l-Dehydroascorbinsäure (DHA) zurück in Ascorbinsäure zur Wiederverwendung durch den Körper. Der Mechanismus wurde bei Säugetieren nicht vorhanden, die ihr eigenes Vitamin C synthetisieren.[149]

Große Dosen

Weitere Informationen: Vitamin C Megadosage und Intravenöse Ascorbinsäure

Vitamin C Megadosage ist ein Begriff, der den Verbrauch oder die Injektion von Vitamin C in Dosen beschreibt, die mit der oder höheren Mengen vergleichbar sind, die von den Lebern von Säugetieren erzeugt werden, die in der Lage sind, Vitamin C zu synthetisieren. Die Theorie dahinter, obwohl nicht der tatsächliche Begriff, beschrieben wurde 1970 in einem Artikel von Linus Pauling. Kurz gesagt, seine Position war, dass Menschen für eine optimale Gesundheit mindestens 2.300 mg/Tag verbrauchen sollten, um die Unfähigkeit zu kompensieren, Vitamin C zu synthetisieren. .[198] Ein zweites Argument für eine hohe Aufnahme ist, dass die Serum -Ascorbinsäure -Konzentrationen mit zunehmender Aufnahme zunehmen, bis der Plateau bei etwa 190 bis 200 Mikromolen pro Liter (µmol/l) nach dem Verbrauch 1.250 Milligramm übersteigt.[199] Wie bereits erwähnt, beträgt die Empfehlungen der Regierung einen Bereich von 40 bis 110 mg/Tag und das normale Plasma ist ungefähr 50 µmol/l, so dass „normal“ etwa 25% dessen beträgt, was beim oralen Verbrauch im vorgeschlagenen Megadosebereich erreicht werden kann.

Pauling machte das Konzept von Vitamin C mit hoher Dosis als Prävention und Behandlung der Erkältung im Jahr 1970. Einige Jahre später schlug er vor, dass Vitamin C Herz -Kreislauf -Erkrankungen verhindern würde und dass 10 Gramm/Tag, anfangs (10 Tage) intravenös und danach verabreicht wurden oral würde Krebs im späten Stadium heilen.[200] Mega-Dosierung mit Ascorbinsäure hat andere Champions, darunter Chemiker Irwin Stone und das umstrittene Matthias Rath und Patrick Holford, denen beide beschuldigt wurden, unbegründete Behandlungsansprüche für die Behandlung von Krebs zu behandeln und HIV Infektion.

Die Mega-Dosierungstheorie wird in hohem Maße diskreditiert. Für die Erkältung werden bescheidene Vorteile demonstriert. Die Vorteile sind nicht überlegen, wenn die Nahrungsergänzungsaufnahme von mehr als 1.000 mg/Tag mit den Aufnahmen zwischen 200 und 1.000 mg/Tag verglichen wird und daher nicht auf den Mega-Dosis-Bereich beschränkt ist.[201][202] Die Theorie, dass große Mengen an intravenöser Ascorbinsäure zur Behandlung von Krebs im späten Stadium verwendet werden können - etwa vierzig Jahre nach Pauys wegweisender Papierpapier - immer noch als unbewiesen und immer noch qualitativ hochwertige Forschung benötigt.[203][55] Ein Mangel an Beweisen hat jedoch nicht einzelne Ärzte davon abgehalten, Tausenden von Menschen mit Krebs intravenöser Ascorbinsäure zu verschreiben.[55]

Gesellschaft und Kultur

Im Februar 2011 die Schweizer Post gab einen Briefmarkenstempel mit einer Darstellung eines Modells eines Moleküls Vitamin C aus, um die zu markieren Internationales Jahr der Chemie.[204]

Markennamen

Vitamin C wird weltweit als eigenständiges Produkt mit Mengen von bis zu 1.000 mg und als Teil von verkauft Kombination aus fester Dosis Produkte unter vielen Markennamen.[205]

Pharmacopoeia

Anmerkungen

  1. ^ Dicot -Pflanzen transportieren nur Eisen Eisen (Fe2+), aber wenn das Eisen als zirkuliert Eisen Eisen Komplexe (Fe3+)), es muss sich reduzieren, bevor es aktiv transportiert werden kann. Pflanzenembryonen -Ausfluxen hohe Mengen an Ascorbat, die Eisen (III) aus Eisenkomplexen chemisch reduzieren.[162]
  2. ^ "1934 war Hoffman-La Roche, das das Reichstein-Prozesspatent kaufte, als erstes Pharmaunternehmen, das unter dem Markennamen Redoxon Massenprodukte und markt-synthetisches Vitamin C, das synthetische Vitamin C ist."[185]

Verweise

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