Витамин С - мощный антиоксидант

      Аскорбиновая кислота по своему строению может быть отнесена к про­изводным углеводов. Она представляет собой 2,3-дидегидротрео-гексоно-1,4-лактон. Благодаря наличию двух асимметрических атомов углерода в положениях 4 и 5, аскорбиновая кислота образует четыре опти­ческих изомера и два рацемата. Оптические изомеры: D- и L-аскорбиновые кислоты и их диастереоизомеры — D- и L-изоаскорбиновые кислоты. Природная биологически активная аскорбиновая кислота имеет L-конфигурацию. D-аскорбиновая и L- и D-изоаскорбиновые кислоты в природе не встречаются и получены только синтетиче­ским путем. D-аскорбиновая кислота является почти единственным ан­тагонистом витамина С. L-аскорбиновая кислота в кристаллическом виде представляет собой белые кристаллы моноклинической системы с температурой плавления 192°. Оптически активна [α] 20+23° в воде. Спектр поглощения в ультрафиолетовом свете в кислой водной среде имеет максимум при 245 нм, в щелочной среде максимум сдвигается к 265 нм. Это свидетельствует о наличии сопряженной системы двойных связей. Присутствие такой системы двойных связей обнаружено при изучении дейтерированной аскорбиновой кислоты в инфракрасной части спектра. Аскорбиновая кислота хорошо растворима в воде (13,59% при 0°, 22,42% при 20°, 57,51% при 100°), хуже -в этаноле (4,61% при 20°), мало растворима в глицерине и ацетоне, нерастворима в петролейиом эфире, бензине, четыреххлористом углероде, хлороформе и др. В водных растворах аскорбиновая кислота дает кислую реакцию (для 0,1 н. раствора рН 2,2) и обычно реагирует как одноосновная кислота. Лактоны нейтральны, и потому кислые свойства аскорбиновой кислоты обусловлены главным образом гидроксильной группой в положении 3. Частично за кислую реакцию ответственна гидроксильная группа в положении 2. Константа диссоциации состав­ляет pK1=4,17 и pК2=l 1,57.

      Двойная связь способствует стабилизации лактонного кольца. Не­насыщенное γ-лактонное кольцо аскорбиновой кислоты подвергается гидролизу лишь при действии сильных щелочей; при этом она превра­щается в соответствующую кетокислоту. Со слабыми щелочами аскорбиновая кислота образует нейтральные монощелочные еноляты без размыкания лактонного кольца. Еноляты аскорбиновой кислоты наряду со свободной аскорбиновой кислотой применяются в медицинской практике.

      Синтез аскорбиновой кислоты

Синтез витамина С в организме животных, способных осуществлять этот процесс, происходит в печени и почках, или только а печени. Аскорбиновая кислота синтезируется из α–D-глюкозы без разрыва ее углеродного скелета. Затем образуется D-глюкуроновая кислота, после этого α–гулоновая кислота и из нее уже α-аскорбиновая кислота.

В растениях аскорбиновая кислота синтезируется также из D-глюкозы.

Но есть еще и запасной путь синтеза аскорбиновой кислоты в растениях через ступень образования в качестве побочного продукта 2,3-ендиол-5-окси-γ-лактона α-гулоновой кислоты. Превращение кетогруппы 5-го углеродного атома во вторично-спиртовую группу приводит к образованию аскорбиновой кислоты.[6]

 

3. Физиологическая роль витамина С

      Физиологическая роль витамина С связана с его участием в окислительно-восстановительных процессах. Существуют ферментные системы, в состав простетических групп которых входит аскорбиновая кислота. Они участвуют в реакциях гидроксилирования пролина и лизина при синтезе коллагена; гормонов коры надпочечников (кортикостероидов). Участие витамина С необходимо в окислительном распаде тирозина и гемоглобина в тканях. Он способствует усвоению ионов железа в кишечнике. Поддерживает нормальное состояние стенки капилляров. Проявляет антитоксическую (в отношении анилинов, свинца, нитрозаминов, сероуглерода и др.) и антиоксидантную функцию. Повышает сопротивляемость и защитные свойства организма.

      У видов, не синтезирующих витамин С (морские свинки, обезьяны, человек), его содержание в органах подвержено чрезвычайно большим колебаниям (в 10 раз и более) в за­висимости от поступления с пищей. В органах человека, получающего диету, богатую витамином С, содержание аскорбиновой кислоты близко к тому, какое наблюдается у животных, синтезирующих аскорбиновую кислоту.

      При окислении аскорбиновой кислоты в организме животных и человека образуется дигидроаскорбиновая кислота (ДАК), которая затем превращается в дикетогулоновую кислоту. При распаде последней образуется щавелевая кислота. Кроме того, в результате декарбоксилирования дикетогулоновои кислоты из нее образуется ксилоза, которая далее прев­ращается в глюкозу. Концентрации ДАК в связи с ее неустойчивостью значительно ниже, чем концентрации аскорбиновой кислоты. В ряде животных тканей присутствует также связанная аскорбиновая кислота, на долю которой приходится значительная часть общего содержания аскорбиновой кислоты.

      При цитохимическом исследовании аскорбиновая кислота обнаруживается почти исключительно внутриклеточно, в цитоплазме, где она связана преимущественно с аппаратом Гольджи и митохондриями.[7]

 

     1.4 Восстановительные свойства

      Известно, что жизнь на Земле полностью зависит от снабжения кислородом. Но, будучи в избытке, в неподходящей форме или в ненадлежащем месте, кислородпотенциальный ад. Особенно вредны его реакционноспособные формы и окислительные радикалы, например, супероксиданион и гидроксильный радикал. Это общеизвестные активные оксиданты, которые могут вызвать серьезные повреждения липидных компонентов клеточных мембран вследствие окисления пероксидами. Установлена защитная антиоксидантная роль витамина Е и необходимых жирных кислот. Однако они являются жирорастворимыми соединениями и, очевидно, что функция, выполняемая ими внутри мембраны, на ее поверхности переходит к аскорбиновой кислоте. Здесь, в водном окружении, витамин С способствует улавливанию потенциально опасных окислителей еще одним водорастворимым антиоксидантом, трипептидом глутатионом. Как это ни парадоксально, но существует предположение, что одна из функций глутатиона-поддерживать аскорбиновую кислоту в восстановленном состоянии.[9]

       Говорить о том, что витамины Е и С выполняют идентичные антиокислительные функции в липидном матриксе и в водном клеточном окружении соответственно, - это значит чрезмерно упрощать положение дел. Показано, что эти витамины действуют совместно, и, возможно, на границе раздела липиды/водная фаза аскорбиновая кислота обеспечивает защиту витамина Е или восстанавливает его окисленную форму после атаки свободных радикалов.

      Восстановительная способность аскорбиновой кислоты «используется» еще одним витамином фолиевой кислотой. Для выполнения своей функции фолиевая кислота должна находиться в восстановленной тетрагидрофолатной форме, и это состояние обеспечивается и/или поддерживается в присутствии аскорбиновой кислоты. Большой проблемой является склонность агрессивного пероксидного свободного радикала окислять в эритроцитах атом железа, что приводит к образованию функционально неактивного метгемоглобина (metHb). Этот процесс обращается ферментом metHb - редуктазой, который функционирует в присутствии цитохрома bs и аскорбиновой кислоты. Супероксидный свободный радикал обычно разрушается витамин С-зависимой супероксидцисмутазой (СОД), таким образом СОД предотвращает образование очень агрессивного гидроксильного радикала.

      Хорошо известно, что аскорбиновая кислота способствует всасыванию железа сквозь стенки кишечника. Возможно, это происходит благодаря тому, что она поддерживает элемент в восстановленной форме, в которой он легче поглощается слизистой оболочкой.[3]

 

       1.5 Распределение в тканях

      Витамин С участвует в реакциях гидроксилирования в биосинтезе коллагена, серотонина и норадреналина в организме животных. Ключ к решению вопроса о роли аскорбиновой кислоты в процессе метаболизма у животных может быть найден, исходя из результатов анализа ее тканевого распределения. Проанализированные животные ткани содержат следующие количества витамина С (в убывающем порядке): надпочечники (55 мг%) гипофиз и лейкоциты, мозг, хрусталики глаз и поджелудочная железа, почки, селезенка и печень, сердечная мышца, молоко (женское 3 мг%, коровье 1 мг%), плазма (1 мг%). В большинстве этих тканей функция витамина С заключается в поддержании структурной целостности посредством участия в биосинтезе коллагена. Повышенный уровень содержания аскорбиновой кислоты отражает более специализированные функции, например, участие в синтезе гормонов и нейромедиаторов надпочечников и мозга, а также в формировании иммунного ответа в селезенке и лейкоцитах, стимулирование пентозофосфатного цикла в печени, поддержание прозрачности хрусталика и роговой оболочки глаза.[7]

 

2 Содержание витамина С в растительных продуктах

      Витамин С — антицинготный витамин, содержится в растительных продуктах: в цитрусовых, плодах шиповника, ягодах черной смородины, капусте, шпинате, салате, картофеле и др.

      Источниками  этого витамина для животных  служат зеленая трава, правильно заготовленный силос, сенаж, травяная мука, пророщенное зерно, хвойные ветви и хвойная мука, молозиво и молоко. В молоке кобыл и свиноматок аскорбиновой кислоты в 5—10 раз больше, чем в молоке коров.

Она может образовываться и в организме сельскохозяйственных животных.

      Физиологическое значение аскорбиновой кислоты для организма животных огромно. Она участвует в образовании опорных белков — коллагена и хондромукоида, способствует синтезу и отложению гликогена в печени, стимулирует секрецию желез желудка, участвует, в окислении тирозина и в превращениях нуклеиновых кислот, необходима для синтеза ряда гормонов, ускоряет заживление ран. Кроме того, она повышает сопротивляемость организма к различным инфекциям и неблагоприятным воздействиям внешней среды, стимулирует образование антител, обеспечивает нормальную проницаемость капилляров, влияет на кровообразование, активирует фермент аконитазу и участвует в цикле Кребса, помогает организму справляться с отравлениями.[10]

      Для сельскохозяйственных животных величина потребности в аскорбиновой кислоте еще не установлена. Долгое время считали, что все домашние животные вполне удовлетворяют потребность в витамине С за счет биосинтеза. Однако лошади, свиньи и т и н а нуждаются в дополнительном поступлении его с кормами.

      Содержание витамина С в некоторых пищевых продуктах

(в мг на 100 г)

Шиповник сушеный - до 1500 мг

Смородина черная 250 мг

Перец красный сладкий 250 мг

Хрен 110-200 мг

Капуста цветная 75 мг

Земляника садовая 60 мг

Щавель 60 мг

Лимоны 50 мг

Апельсины 50 мг

Крыжовник 40 мг

Смородина красная 40 мг

Капуста белокочанная 40 мг

Томаты красные 35 м

Шпинат 30 мг

Яблоки, антоновка 30 мг

Малина 25 мг

Горошек зеленый свежий 25 мг

Баклажаны 5 мг

Горошек зеленый, консервированный 10 мг

Арбуз 7 мг

Кабачки 10 мг

Бананы 10 мг

Брусника 15 мг

Капуста квашеная 20 мг

Вишня 15 мг

Гранат 5 мг

Картофель свежесобранный 25 мг

Картофель лежалый 10 мг

Груша 8 мг

Лук зеленый 27 мг

Дыня 20 мг

Морковь 8 мг

Огурцы 15 мг

Клюква 15 мг

Редька 20 мг

Персики 10 мг

Яблоки северных сортов 20 мг

      Большинство животных не нуждаются в пищевом источнике этого витамина, так как они могут синтезировать его из глюкозы. Главными исключениями являются человек и другие приматы, а также морская свинка. Большинство птиц могут синтезировать витамин С, но для рыб необходимо поступление этого витамина с пищей. Некоторые специалисты заявляют, что ряд заболеваний собаки можно вылечить с помощью аскорбиновой кислоты. Более того, утверждают, что такие заболевания скелета, как остеодистрофия, дисплазия тазобедренного сустава и ряд других заболеваний, в частности, заболевания, характерные для крупных и особо крупных пород, напоминают последствия дефицита аскорбиновой кислоты (цингу). Однако другим специалистам так и не удалось показать какое-либо положительное влияние приема витамина С, проявляющееся либо в облегчении, либо в предотвращении этих заболеваний. Есть сообщения о том, что избыточное количество витамина С может быть полезно для собак и лошадей, ведущих очень активный образ жизни или находящихся в стрессовом состоянии, например, во время усиленных тренировок или в тяжелых условиях физической (собаки, работающие в санной упряжке). Возможно также, что некоторые особи могут обладать пониженной способностью к синтезу этого витамина, но обычно нормальные здоровые домашние животные, кроме рыб, по-видимому, не нуждаются в дополнительном поступлении аскорбиновой кислоты с пищей.[11]

   

      2.1 Лекарственные растения, содержащие витамин С

 

      Виды шиповника. Шиповник – Rosa. Семейство – Розоцветные – Rosaceae.

      Все виды шиповника подразделяют на две секции:

Секция Cinnamomeae:

шиповник майский (шиповник коричный) - R. majalis Herrm. (R. cinnamomeae L.

шиповник даурский - R. davuriea Pall.,

шиповник беггера - R. beggeriana Schrenk.

шиповник иглистый - R. acicularis Lindi.,

шиповник морщинистый - R. rugosa Thund.

шиповник Федченко - Я. feedstchenkoana Regel,

Секция Canina:

шипов­ник собачий - R. canina L..

шиповник щитконосный - R. corymbifera Borkh.,

шиповник песколюбивый - R. psammophila Chrshan..

шиповник войлочный - R. tomentosa Smith..