Vitamin C-oder L-Ascorbinsäure ist ein essentieller Nährstoff für den Menschen, in dem es fungiert als Vitamin. Ascorbat (ein Ion Ascorbinsäure) ist für eine Reihe von wesentlichen Stoffwechselreaktionen in allen Tieren und Pflanzen erforderlich. Es wird intern von fast allen Organismen hergestellt; bemerkenswerte Säuger Ausnahmen sind die meisten oder alle der Bestellung chiroptera (Fledermäuse), und die gesamte Unterordnung Anthropoidea (Haplorrhini) (Koboldmakis, Affen und Menschenaffen). Es wird auch von Meerschweinchen und einige Arten von Vögeln und Fischen benötigt. Ein Mangel an diesem Vitamin verursacht die Krankheit Skorbut beim Menschen. Es ist auch weithin als Lebensmittelzusatzstoff verwendet.
Die Pharmakophor von Vitamin C ist das Ascorbat-Ion. In lebenden Organismen ist Ascorbat ein Anti-Oxidationsmittel, da es den Körper schützt vor oxidativem Stress, und ist ein Cofaktor in mehreren lebenswichtigen enzymatischen Reaktionen. Ascorbinsäure wurde schließlich im Jahr 1933 isoliert und synthetisiert in 1934.
Die Verwendungen und empfohlene tägliche Zufuhr von Vitamin C sind Angelegenheiten der laufenden Debatte mit RDI zwischen 45 bis 95 mg / Tag. Die Befürworter der megadosage von 200 auf mehr als 2000 mg / Tag vorschlagen. Eine aktuelle Metaanalyse von 68 zuverlässige Antioxidant Supplementation Experimente, an denen insgesamt 232.606 Menschen dem Schluss, dass aufwändige Zusatzmaßnahmen Ascorbat von Ergänzungen möglicherweise nicht so vorteilhaft, wie gedacht.
Vitamin C ist rein das L-Enantiomer von Ascorbat, das Gegenteil D-Enantiomer hat keine physiologische Bedeutung. Beide Formen sind Spiegelbilder der gleichen molekularen Struktur. Als L-Ascorbat, die ein starkes Reduktionsmittel ist, seine reduzierende Funktion trägt, ist es seine oxidierte Form, L-Dehydroascorbat umgewandelt. L-Dehydroascorbat dann zurück in die aktive L-Ascorbat Form reduziert werden im Körper durch Enzyme und Glutathion. Während dieses Prozesses semidehydroascorbic Säurerest gebildet wird. Ascorbat Radikal reagiert schlecht mit Sauerstoff, und damit wird nicht zu einem Superoxid. Stattdessen zwei semidehydroascorbate Radikale reagieren und bilden eine Ascorbat und eine Dehydroascorbat. Mit Hilfe von Glutathion, ist dehydroxyascorbate zurück zu Ascorbat umgesetzt. Die Anwesenheit von Glutathion ist von entscheidender Bedeutung, da es Ascorbat Ersatzteile und verbessert die antioxidative Kapazität des Blutes. Ohne sie dehydroxyascorbate konnte nicht zurück konvertieren Ascorbat.
L-Ascorbat ist eine schwache Säure Zucker strukturell Glucose-bedingten was natürlich geschieht entweder zu einer Wasserstoff-Ion gebunden und bildet Ascorbinsäure oder an ein Metallion bildet ein Mineral Ascorbat.
Biosynthese
Die überwiegende Mehrheit der Tiere und Pflanzen sind in der Lage, ihr eigenes Vitamin C zu synthetisieren, durch eine Sequenz von vier Enzym-driven Schritte, die Glucose umzuwandeln, um Vitamin C. In Reptilien und Vögeln der Biosynthese in den Nieren durchgeführt wird.
Unter den Tieren, die Fähigkeit zur Vitamin-C-Synthese verloren haben, werden Affen (insbesondere die Unterordnung Haplorrhini, die auch Menschen), Meerschweinchen, eine Reihe von Arten von Singvögeln (aber nicht alle von ihnen, gibt es Hinweise darauf, dass die Fähigkeit war verloren separat einige Male bei Vögeln), und viele (wahrscheinlich alle) großen Familien von Fledermäusen, darunter große Insekten und Früchte fressende Fledermaus Familien. Diese Tiere sind alle nicht über die L-gulonolactone Oxidase (GULO) Enzym, das in den letzten Schritt der Vitamin-C-Synthese benötigt wird, weil sie eine defekte Form des Gens für das Enzym (Pseudogen ΨGULO) haben.
Einige dieser Arten (einschließlich Menschen) sind in der Lage sein, mit den unteren Ebenen zur Verfügung von ihren Diäten durch Recycling oxidiert Vitamin C.
Die meisten Affen verbrauchen das Vitamin in Mengen von 10 bis 20 mal höher als die von den Regierungen für den Menschen empfohlen. Diese Diskrepanz stellt ein Großteil der Grundlage der Kontroverse über aktuelle Recommended Dietary Allowances. Es wird durch Argumente, die Menschen sind sehr gut auf die Erhaltung der Vitamin-C, und in der Lage sind, die Blutspiegel von Vitamin C vergleichbar mit anderen Affen auf einem weit geringeren Nahrungsaufnahme halten entgegen.
Eine erwachsene Ziege, ein typisches Beispiel für eine Vitamin-C-dienendes Tier wird mehr als 13 g Vitamin C pro Tag produzieren in normaler Gesundheit und der Biosynthese wird zunehmen "um ein Vielfaches unter Stress". Trauma oder Verletzung wurde auch gezeigt, die Nutzung von bis große Mengen an Vitamin C beim Menschen.
Einige Mikroorganismen wie die Hefe Saccharomyces cerevisiae''''haben gezeigt, dass in der Lage sein Vitamin C aus einfachen Zuckern zu synthetisieren.
Vitamin C in der Evolution
Venturi und Venturi schlug vor, dass die antioxidative Wirkung der Ascorbinsäure zum einen im Pflanzenreich entwickelt, als etwa 500 Mya, Pflanzen zu mineralischen mangelhaft frisch Wasser Mündung der Flüsse anzupassen begann. Einige Biologen vorgeschlagen, dass viele Wirbeltiere hatte ihre Stoffwechselprodukte Anpassungsstrategien in Mündung Umgebung entwickelt. In dieser Theorie, manche von 4 bis 300 Jahren, als lebenden Pflanzen und Tieren begann der Umzug aus dem Meer in die Flüsse und Land-, Umwelt Jodmangel eine Herausforderung für die Evolution des irdischen Lebens. In Pflanzen, Tieren und Fischen, wurde die terrestrische Ernährung in vielen wesentlichen marine Mikronährstoffe mangelhaft, einschließlich Jod, Selen, Zink, Kupfer, Mangan, Eisen, etc. Süßwasser Algen und Landpflanzen, als Ersatz für marine Antioxidantien, langsam optimiert die Produktion von andere endogene Antioxidantien wie Ascorbinsäure, Polyphenole, Carotinoide, Flavonoide, Tocopherole etc., von denen einige wesentlich "Vitamine" in der Ernährung von Landtieren (Vitamine C, A, E, etc.) wurde.
Ascorbinsäure oder Vitamin C ist ein gemeinsames enzymatischen Cofaktor bei Säugetieren in der Synthese von Kollagen verwendet. Ascorbat ist ein starkes Reduktionsmittel in der Lage schnell Abfangen einer Reihe von reaktiven Sauerstoffspezies (ROS). Freshwater Knochenfischen erfordern auch Vitamin-C in der Nahrung, oder sie werden Skorbut bekommen (Hardie et al., 1991). Die bekanntesten Symptome der Vitamin C-Mangel in Fischen sind Skoliose, Lordose und dunkle Hautfärbung. Freshwater Salmoniden zeigen auch beeinträchtigt Kollagenbildung, interne / fin Blutungen, Wirbelsäulenverkrümmung und einer erhöhten Sterblichkeit.
Wenn diese Fische in Meerwasser mit Algen und Phytoplankton untergebracht sind, dann Vitamin-Supplementierung scheint weniger wichtig zu sein, vermutlich wegen der Verfügbarkeit von anderen, alten, Antioxidantien in natürlichen Meeresumwelt.
Einige Wissenschaftler haben vorgeschlagen, dass der Verlust der menschlichen Fähigkeit, Vitamin C kann eine schnelle Affen Evolution zum modernen Menschen verursacht haben. Allerdings muss der Verlust der Fähigkeit, Vitamin C in Affen machen viel weiter zurück in der Evolutionsgeschichte aufgetreten sind, als die Entstehung des Menschen oder auch Affen, da fiel offenbar irgendwann nach der Spaltung der Haplorrhini (das kann nicht Vitamin C) und seine Schwester Clade, die die Fähigkeit, die Strepsirrhini ("wet-nosed" Primaten) erhalten. Diese beiden Zweige trennten sich die Wege über 63.000.000 Jahre alt (Mya). Etwa 5.000.000 Jahre später (58 Mya), nur eine kurze Zeit später von einer evolutionären Perspektive, die infraorder Tarsiiformes, deren einzige verbliebene Familie ist, dass der tarsier (Tarsiidae), von den anderen haplorrhines verzweigt. Da Koboldmakis auch nicht machen kann Vitamin C, bedeutet dies die Mutation schon stattgefunden hatte, und so muss zwischen diesen beiden Markierungspunkte (63 bis 58 Mya) aufgetreten sind.
Es wurde festgestellt, dass der Verlust der Fähigkeit, Ascorbat zu synthetisieren auffallend Parallelen der evolutionären Verlust der Fähigkeit zum Abbau von Harnsäure. Harnsäure und Ascorbat sind beide starke Reduktionsmittel. Dies hat zu der Annahme, dass in höheren Primaten, Harnsäure hat über einige der Funktionen von Ascorbat geführt haben.
Absorption, Transport und Entsorgung
Ascorbinsäure ist in den Körper sowohl durch aktive Transport und einfache Diffusion absorbiert. Natrium-abhängigen aktiven Transport - Sodium-Ascorbat Co-Transporter (SVCTs) und Hexose-Transporter (GLUTs) sind die beiden Transporter für die Absorption erforderlich. SVCT1 und SVCT2 importiert die reduzierte Form von Ascorbat über Plasmamembran. GLUT1 und GLUT3 sind die beiden Glucose-Transporter und übertragen nur Dehydroascorbinsäure Form von Vitamin C. Obwohl Dehydroascorbinsäure in höheren Rate als Ascorbat absorbiert wird, ist die Menge der Dehydroascorbinsäure in Plasma und Geweben unter normalen Bedingungen gefunden gering, da Zellen rasch zu senken Dehydroascorbinsäure Säure zu Ascorbat. So erscheinen SVCTs die vorherrschende System für die Vitamin-C Transport im Körper sein.
SVCT2 ist in Vitamin-C-Transport in fast jedes Gewebe, Knockout Tiere SVCT2 sterben kurz nach der Geburt beteiligt, was darauf hindeutet, dass
SVCT2-vermittelte Vitamin C Transport ist notwendig für das Leben.