Витамин Ц — разлика између измена

'''Витамин Ц''' (''[[askorbinska kiselina|-{L}--аскорбинска киселина]]'', ''-{L}--аскорбат'') је [[vitamin|витамин]] код људи и више животињских врста. У живим организмима аскорбат делује као [[антиоксиданс]], те штити тело од [[оксидативни стрес|оксидатовног стреса]].<ref name=Padayatty>{{cite journal |author=Sebastian J. Padayatty, Arie Katz, Yaohui Wang, Peter Eck, Oran Kwon, Je-Hyuk Lee, Shenglin Chen, Christopher Corpe, Anand Dutta |title=Vitamin C as an antioxidant: evaluation of its role in disease prevention |pmid=12569111 |year=2003 |pages=18-35 |issue=1 |volume=22 |journal=Journal of the kAmerican College of Nutrition |url=http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/07315724.2003.10719272#.UmNt4RAnXCc}}</ref> Он је исто тако [[Kofaktor (biohemija)|кофактор]] у најмање шест [[ензим]]ских реакција, међу којима је неколико реакција [[колаген]]ске синтезе, чија дисфункционалност се манифестује симптомима [[скорбут]]а.<ref name="UKFSA Risk"/> Код животиња су ове реакције посебно важне при зарастању рана и за спречавање крварења из [[капилар]]а.

 

 

Ширина опсега његовог дејства, као и препоручљива дневна доза, су теме текућих дебата. Препоручене дозе се крећу у опсегу од 45 до 400 -{mg}- на дан.

Велика већина биљки и животиња има способност синтезе витамина Ц. Овај процес се одвија путем секвенце од четири трансформације које су посредоване [[ензим]]има, при чему долази до конверзије [[глукоза|глукозе]] у витамин Ц.<ref name="UKFSA Risk" /> Глукоза за формирање аскорбата се издваја из [[гликоген]]а у јетри код [[сисари|сисара]] и [[passeriformes|врапчарки]]. Синтеза аскорбата је процес који је завистан од гликогенолизе.<ref>{{cite journal |author=Bánhegyi Gábor, Mandl JóZsef |title=The hepatic glycogenoreticular system |journal=Pathology & Oncology Research |volume=7 |pages=107-110 |year=2001 |doi=10.1007/BF03032575 |issue=2}}</ref> Код [[гмизавци|рептила]] и [[птице|птица]] биосинтеза се одвија у [[бубрег|бубрезима]].

 

 

Све тестиране фамилије слепих мишева, што обухвата главне фамилије које се хране инсектима и воћем немају способност синтезе витамина Ц. Трагови -{GLO}--а су детектовани само код једне од 34 тестиране врсте слепих мишева, из 6 фамилија.<ref>{{cite journal | doi=10.1016/0305-0491(80)90131-5 | title=Variation of l-gulonolactone oxidase activity in placental mammals | year=1980 | author=Jenness R, Birney E, Ayaz K | journal=Comparative Biochemistry and Physiology Part B: Biochemistry and Molecular Biology | volume=67 | issue=2 | pages=195-204}}</ref> Ранији извештаји да само слепи мишеви који се хране воћем немају способност синтезе су били засновани на мањем броју и мањој разноврсности узорака.

Код свих животиња које не могу да синтетишу витамин Ц, није присутан ензим [[L-gulonolakton oksidaza|-{<small>L</small>}--гулонолактон оксидаза]] (-{GULO}-),<ref>{{cite journal |author=Zhang ZD, Frankish A, Hunt T, ''et al.'' |title=Identification and analysis of unitary pseudogenes: historic and contemporary gene losses in humans and other primates. |journal=Genome biology |volume=11 |issue= 3 |pages= R26 |year= 2010 |pmid= 20210993 |doi= 10.1186/gb-2010-11-3-r26}}</ref><ref>{{cite journal |author=Inai Y, Ohta Y, Nishikimi M |title=The whole structure of the human nonfunctional L-gulono-gamma-lactone oxidase gene--the gene responsible for scurvy--and the evolution of repetitive sequences thereon. |journal=J. Nutr. Sci. Vitaminol. |volume=49 |issue= 5 |pages=315-9 |year= 2003 |pmid= 14703305 |doi=}}</ref><ref>{{cite journal |author=Otowa T, Yoshida E, Sugaya N, ''et al.'' |title=Genome-wide association study of panic disorder in the Japanese population. |journal=J. Hum. Genet. |volume=54 |issue= 2 |pages=122-6 |year= 2009 |pmid= 19165232 |doi= 10.1038/jhg.2008.17}}</ref> који је неопходан у задњем степену синтезе. Те животиње имају различите несинтетичке гене тог ензима ([[псеудоген]]е -{ΨGULO}-).{{sfn|Harris|1996|pp=35}} Сличан нефункционални ген је присутан у геному морског прасета и примата, укључујући човека.<ref>{{cite journal | pmid = 1400507 |author=Nishikimi M, Kawai T, Yagi K | title = Guinea pigs possess a markedly different gene for L-gulono-gamma-lactone oxidase, the key enzyme for L-ascorbic acid biosynthesis missing in this species | journal = The Journal of biological chemistry | volume=267 | issue=30 | year=1992 | month=October | pages=21967-72}}</ref><ref>{{cite journal | pmid = 10572964 |author=Ohta Y, Nishikimi M | title = Random nucleotide substitutions in primate nonfunctional gene for L-gulono-gamma-lactone oxidase, the missing enzyme in L-ascorbic acid biosynthesis | journal = Biochimica et biophysica acta | volume=1472 | issue=1–2 | year=1999 | month=October | pages=408-11 | doi=10.1016/S0304-4165(99)00123-3}}</ref> Неке од тих врста (међу којима је човек) могу да се одрже са ниским нивоима доступним из хране путем рециклирања оксидованог витамина Ц.<ref name=pmid18358815>{{cite journal |author=Montelhagen A, Kinet S, Manel N, Mongellaz C, Prohaska R, Battini JL, Delaunay J, Sitbon M, Taylor N |title=Erythrocyte Glut1 Triggers Dehydroascorbic Acid Uptake in Mammals Unable to Synthesize Vitamin C |journal=Cell |volume=132 |issue=6 |pages=1039-48 |year=2008 |pmid=18358815 |doi=10.1016/j.cell.2008.01.042 |laysummary=http://www.sciencedaily.com/releases/2008/03/080320120726.htm |laysource=Science Daily |laydate=21-03-2008}}</ref>

 

 

Одрасла [[коза]] је типичан пример животиње која производи витамин Ц. Она произведе више од 13 -{g}- витамина Ц на дан при нормалном здрављу, а биосинтеза се повећава неколико путе под стресним условима.<ref>{{Cite web| url=http://www.seanet.com/~alexs/ascorbate/197x/stone-i-orthomol_psych-1979-v8-n2-p58.htm |title=Eight Decades of Scurvy. The Case History of a Misleading Dietary Hypothesis |accessdate=23-02-2012 |author=Stone Irwin |date=16-07-1978 |work= |publisher= |pages= |language= |archiveurl= |archivedate= |quote=''Биохемијска истраживања током 1950-их су показала да је појава скорбута последица одсуства ензима, -{L}--Гулонолактон оксидаза (-{GLO}-) у хуманој јетри (-{Burns}-, 1959). Тај ензим је задњи у серији од четири ензима који конвертују крвни шећер, глукозу, у аскорбат у јетри сисара. Овај метаболит јетре, аскорбат, се производи у кози под нормалним условима, на пример, у количини од око 13.000 -{mg}- на дан на 150 фунти телесне тежине (-{Chatterjee}-, 1973). Повратни механизам сисара многоструко повећава ову дневну производњу аскорбата под стресним условима (-{Subramanian et al.}-, 1973)}}</ref> За трауме и повреде је показано да користе велике количине витамина Ц код људи.<ref>{{Cite journal |author=Long C, Maull KI, Krishnan RS, Laws HL, Geiger JW, Borghesi L, Franks W, Lawson TC, Sauberlich HE |title=Ascorbic acid dynamics in the seriously ill and injured |journal=Journal of Surgical Research |volume=109 |issue=2 |pages=144-8 |year=2003 |pmid=12643856 |doi=10.1016/S0022-4804(02)00083-5}}</ref>

Вентури и Вентури<ref>{{cite journal |author=Venturi S, Venturi M |title=Evolution of Dietary Antioxidant Defences |journal=European EPI-Marker |year=2007 |volume=11 |issue=3 |url=|pages=1-7}}</ref><ref>{{cite journal |author=Venturi S, Donati FM, Venturi A, Venturi M |title=Environmental iodine deficiency: A challenge to the evolution of terrestrial life? |journal=Thyroid : official journal of the American Thyroid Association |volume=10 |issue=8 |pages=727-9 |year=2000 |pmid=11014322 |doi=10.1089/10507250050137851}}</ref> сугерирају да је антиоксидансно дејство аскорбинске киселине првобитно развијено у биљном царству кад су пре око 500 милиона година биљке почеле да се адаптирају на свежу воду ушћа река која је дефицитарна у антиоксидансним минералима. Неки биолози напомињу да су многи кичмењаци развили метаболичке адаптивне стратегије у окружењу које пружа ушћа река.<ref>{{Cite book |author=Purves WK, Sadava D, Orians GH, Heller HC |year=1998 |title=Life. The Science of Biology. Part 4: The Evolution of Diversity |chapter=30}}</ref> По овој теорији, кад су пре неких 400–300 милиона година, [[биљке]] и [[животиња|животиње]] прво почеле да прелазе из мора у реке и на копно, средине дефицитарне у јоду су представљале препреку у [[еволуција|еволуцији]] терестријалног живота.<ref>{{cite journal |author=Venturi S, Venturi M |title=Iodide, thyroid and stomach carcinogenesis: evolutionary story of a primitive antioxidant? |journal=European Journal of Endocrinology |volume=140 |issue=4 |pages=371-2 |year=1999 |pmid=10097259 |doi=10.1530/eje.0.1400371}}</ref> Код биљака, животиња и риба, терестријална храна је постала дефицитарна у многим есенцијалним морским антиоксидансним [[микронутријент]]има, међу којима се [[јод]], [[селен]], [[цинк]], [[бакар]], [[манган]], [[гвожђе]], итд. [[Алге]] у свежој води и копнене биљке, као замену за морске [[антиоксиданс]]е, временом су оптимизовале производњу других [[ендоген]]их антиоксиданаса као што су [[аскорбинска киселина]], [[полифенолни антиоксиданс|полифеноли]], [[каротеноид]]и, [[токоферол]]и итд. Неки од њих су постали есенцијални “[[витамин]]и” у исхрани копнених животиња (витамини Ц, А, Е, итд.).

 

 

Неки научници су изнели претпоставку да је губитак пута биосинтезе витамина Ц можда у складу са теоријом брзих еволуционих промена, која је довела до развоја [[Хоминиди|хоминида]] и појаве људских бића.<ref>{{cite journal |author=Challem J, Taylor EW |title=Retroviruses, Ascorbate, and Mutations, in the Evolution of Homo sapiens |journal=Free Radical Biology and Medicine |volume=25 |issue=1 |pages=130-2 |year=1998 |pmid=9655531 |doi=10.1016/S0891-5849(98)00034-3}}</ref><ref>{{cite journal |author=Bánhegyi G, Braun L, Csala M, Puskás F, Mandl J |title=Ascorbate Metabolism and Its Regulation in Animals |journal=Free Radical Biology and Medicine |volume=23 |issue=5 |pages=793-803 |year=1997 |pmid=9296457 |doi=10.1016/S0891-5849(97)00062-2}}</ref><ref>{{cite journal |author=Stone I |title=Homo sapiens ascorbicus, a biochemically corrected robust human mutant |journal=Medical Hypotheses |volume=5 |issue=6 |pages=711-21 |year=1979 |pmid=491997 |doi=10.1016/0306-9877(79)90093-8}}</ref> Међутим, једна друга терија базирана на теорији еволуције наводи да се губитак способности прављења витамина Ц код симијана можда јавио знатно раније током еволуционе историје од појаве људи или чак и човеколиких мајмуна. Постоји евиденција да је до тога дошло ускоро након појаве првих примата, а вероватно након поделе раних примата у два главна подреда: [[хаплорхини]] (који не могу да праве витамин Ц) и његовог сестринског подреда ''-{netarsijer prosimijana}-'', [[стрепсирхини]] (примати „влажног носа“), који је задржао способност прављења витамина Ц.<ref>{{cite journal |author=Pollock J. I., Mullin R. J. |title=Vitamin C biosynthesis in prosimians: Evidence for the anthropoid affinity ofTarsius |journal=American Journal of Physical Anthropology |volume=73 |issue=1 |pages=65-70 |year=1987 |pmid=3113259 |doi=10.1002/ajpa.1330730106}}</ref> На основу датирања молекуларног часовника, та два подреда примата су се раздвојила пре око 63 до 60 милиона година.<ref>{{cite journal | doi = 10.1002/ajpa.10322 | author = Poux C, Douzery E.J.P. | year = 2004 | title = Primate phylogeny, evolutionary rate variations,and divergence times: a contribution from the nuclear gene IRBP | url = | journal = American Journal of Physical Anthropology | volume = 124 | issue = 1| pages=1-16 | pmid = 15085543}}</ref> Апроксимативно три до пет милиона година касније (пре 58 милиона година), што је кратак период у еволуционом смислу, ред -{[[Тарзијери|Tarsiiformes]]}-, чија једина преостала фамилија је тарсијер (-{[[Тарзијери|Tarsiidae]]}-), се одвојила од других хаплорхина.<ref>{{cite journal | doi = 10.1006/mpev.1998.0495 | author = Goodman M., Porter C.A., Czelusniak J., Page S.L., Schneider H., Shoshani J., Gunnell G., Groves C.P. | year = 1998 | title = Toward a phylogenetic classification of primates based on DNA evidence complemented by fossil evidence | url = | journal = Molecular Phylogenetics and Evolution | volume = 9 | issue = 3| pages=585-598 | pmid = 9668008}}</ref><ref>{{cite journal |author=Porter, C.A., Page, S.L., Czelusniak, J., Schneider, H., Schneider, M.P.C., Sampaio, I. and Goodman, M. |year=1997 |title=Phylogeny and evolution of selected primates as determined by sequences of the ?-globin locus and 5’flanking regions |journal=International Journal of Primatology |volume=18 |pages=261-295}}</ref> Пошто тарсијери такође немају способност прављења витамина Ц, следи да је до мутације већ било дошло, те да је до ње морало доћи између те две раздвојне тачке (63 до 58 милиона година).

 

 

=== Апсорпција, транспорт, и уклањање ===

* Улога у синтези [[Steroidni hormon|стероидних хормона]].

* Стимулише адреналну функцију и ослобађање [[адреналин]]а и [[норадреналин]]а из [[Надбубрежна жлезда|сржи надбубрежних]] [[жлезда]].

 

=== Синтеза колагена, карнитина и тирозина, и микрозомални метаболизам ===

 

Витамин Ц делује као донор електрона за осам различитих [[ензим]]а<ref name=LevineM />

* Преостала три ензима имају између осталих следеће заједничке функције:

** [[допаминска бета хидроксилаза]] учествује у биосинтези [[норадреналин|норепинефрина]] из [[допамин]]а.<ref>{{Cite journal|author=Levine M, Dhariwal KR, Washko P, ''et al.'' |title=Ascorbic acid and reaction kinetics in situ: a new approach to vitamin requirements |journal=J Nutr Sci Vitaminol. |volume=Spec No |issue= |pages=169-72 |year=1992 |pmid=1297733}}</ref><ref>{{Cite journal|author=Kaufman S |title=Dopamine-beta-hydroxylase |journal=J Psychiatr Res |volume=11 |pages=303-16 |year=1974 |pmid=4461800 |doi=10.1016/0022-3956(74)90112-5}}</ref>

** пептидилглицин алфа амидирајућа монооксигеназа додаје [[амид]]не групе на [[peptidni hormon|пептидне хормоне]], знатно повећавајући њихову стабилност.<ref>{{Cite journal|author=Eipper BA, Milgram SL, Husten EJ, Yun HY, Mains RE |title=Peptidylglycine alpha-amidating monooxygenase: a multifunctional protein with catalytic, processing, and routing domains |journal=Protein Sci. |volume=2 |issue=4 |pages=489-97 |year=1993 |month=April |pmid=8518727 |pmc=2142366 |doi=10.1002/pro.5560020401}}</ref><ref>{{Cite journal|author=Eipper BA, Stoffers DA, Mains RE |title=The biosynthesis of neuropeptides: peptide alpha-amidation |journal=Annu Rev Neurosci. |volume=15 |issue= |pages=57-85 |year=1992 |pmid=1575450 |doi=10.1146/annurev.ne.15.030192.000421}}</ref>

 

=== Антиоксиданс ===

Истраживања усредсређена на развој микроорганизама (најчешће квасца) који би синтетисали витамин Ц у једном ферментационом кораку су у току. Као могућа сировина се разматра између осталог [[галактоза]]. Развој ове технологије бе могао знатно да умањи трошкове производње.<ref name="yeastAA" />

 

 

=== Фортификација хране ===

Скорбут је дуго био главни узрок смртности међу морепловицима током дуготрајних прекоморских путовања.<ref>{{cite web |url=http://www.bbc.co.uk/history/british/empire_seapower/captaincook_scurvy_01.shtml |title=Captain Cook and the Scourge of Scurvy, BBC –History |accessdate=23-02-2012}}</ref> По Џонатану Ламу, „[[Васко да Гама]] је [[1499]]. изгубио 116 из своје посаде од 170 људи; [[Фернандо Магелан|Магелан]] је [[1520]]. изгубио 208 од 230; и скоро сви они су подлегли скорбуту."<ref>{{Cite book |last=Lamb Jonathan | title = Preserving the self in the south seas, 1680–1840 |url=http://books.google.com/books?id=hSoj1DR4ZSMC&pg=&dq#v=onepage&q=&f=false | publisher = University of Chicago Press |year=2001 |pages=117 |isbn=978-0226468495}}</ref>

 

 

[[Датотека:Ambersweet oranges.jpg|left|thumb|200px|[[Цитрус|Цитрусни плодови]] су били један од првих извора витамина Ц доступни бродским лекарима]]

Назив ''антискорбутик'' је коришћен током [[18. век|осамнаестог]] и [[19. век|деветнаестог]] века као општи термин за храну која спречава скорбут, мада разлог за такво дејство није био познат. Таква храна је између осталог обухватала: лимун, лимету, поморанџе, кисели купус, купус, [[слад]], и преносну супу.<ref>{{Cite book|url=http://books.google.com/?id=BGs6__kbqKIC&pg=PA74 |pages=74 | title = Navy and the nation: the influence of the navy on modern Australia | first1 = David | last1 = Stevens | first2 = John | last2 = Reeve | publisher = Allen & Unwin |year=2006|isbn=9781741142006 | chapter = Cook'sVpyages 1768–1780}}</ref>

 

 

=== Откриће ===

Биолошки тест модел који је неопходан за изолацију и идентификацију антискорбутског фактора је откривен [[1907]]. Аксел Холст и Теодор Фролић, два [[норвешка]] лекара изучавајући [[берибери]] норвешке рибарске флоте, су желели да нађу малу врсту сисара подесну за тестирање којом би заменили [[голуб]]е који су у то време кориштени у берибери истраживањима. Они су хранили [[морско прасе|заморце]] њиховом тест исхраном од житарица и брашна, која је раније произвела берибери код голуба, и били су изненађени кад је уместо тога дошло до развоја класичног скорбута. Ово је било неочекиван и срећан избор модела. До тог времена, скорбут је био познат само код људи, и сматрао се ексклузивно људском болешћу. За голубе, као птице које једу семе је касније нађено да имају способност синтезе сопственог витамина Ц. Холст анд Фролић су утврдили да могу да да излече болест код замораца додатком разне свеже хране и екстраката. То откриће чистог животињског експерименталног модела за скорбут, до ког је дошло чак и пре него што је есенцијална идеја ''витамина'' у храни била концептуалисана, је било називано најважнијим појединачним доприносом истраживањима витамина Ц.<ref>{{cite journal |pmid=12555613 |journal=Tidsskr Nor Laegeforen |zear=2002 |volume=122 |issue=17 |pages=1686-7 |title=Axel Holst and Theodor Frolich--pioneers in the combat of scurvy [Article in Norwegian] |author=Norum KR, Grav HJ}}</ref>

 

 

 

 

|month=December |title=Eventful life of a scientist. 80th birthday of Nobel prize winner Albert Szent-Györgyi |journal=Münchener medizinische Wochenschrift (1950) |volume=115 |issue=51 |pages=2324-6 | publisher = | location = | issn = | pmid = 4589872 | bibcode = | oclc =| id = | url = | language = | accessdate = | laysummary = | laysource = | laydate = | quote =}}</ref><ref>{{cite journal |author=Szállási A |year=1974 |month=December |title=2 interesting early articles by Albert Szent-Györgyi |journal=Orvosi hetilap |volume=115 |issue=52 |pages=3118-9 | publisher = | location = | issn = | pmid = 4612454 | bibcode = | oclc =| id = | url = | language = | accessdate = | laysummary = | laysource = | laydate = | quote =}}</ref> Хаворт и Сент Џерџи су предложили да име супстанце буде аскорбинска киселина, прецизније [[аскорбинска киселина|-{Л}--аскорбинска киселина]], због њене способности да спречи скорбут.<ref>{{cite web |url = http://profiles.nlm.nih.gov/WG/Views/Exhibit/narrative/szeged.html |title=Story of Vitamin C's chemical discovery |accessdate=23-02-2012}}</ref> Аскорбинска киселина није амин, она чак ни не садржи [[азот]].

 

 

Американац Ј. Ј. Бурнс је [[1957]]. показао да је разлог да су неки сисари подложни скорбуту неспособност њихове [[јетра|јетре]] да производи активни [[ензим]] [[L-gulonolakton oksidaza|-{<small>L</small>}--гулонолактон оксидазу]], који посредује задњи у низу од четири корака који учествују у синтези витамина Ц.<ref>{{Cite journal|author=Burns JJ, EvansC |title=The synthesis of L-ascorbic acid in the rat from D-glucuronolactone and L-gulonolactone |journal=J Biol Chem. |volume=223 |issue=2 |pages=897-905 |date=01-12-1956 |pmid=13385237 |url= http://www.jbc.org/cgi/pmidlookup?view=long&pmid=13385237}}</ref><ref>{{Cite journal |author=Burns JJ, Moltz A, Peyser P |title=Missing step in guinea pigs required for the biosynthesis of L-ascorbic acid |journal=Science |volume=124 |issue=3232 |pages=1148-9 |year=1956 |month=December|pmid=13380431 |doi=10.1126/science.124.3232.1148-a}}</ref> Амерички биохемичар [[Ирвин Стон]] је био први да искористи способност презервације хране витамина Ц. Он је касније развио теорију да људи поседују мутирану форму гена који кодира -{<small>L</small>}--гулонолактон оксидазу.<ref>{{Cite journal|author=Henson DE, Block G, Levine M |title=Ascorbic acid: biologic functions and relation to cancer |journal=Journal of the National Cancer Institute |volume=83 |issue=8 |pages=547-50 |year=1991 |month=April |pmid=1672383 |doi=10.1093/jnci/83.8.547}}</ref>