Vitamina C
Vitamina C este un nutrient esenţial vieţii, solubil în apă, implicat în producţia de glucocorticosteroizi şi de anumiţi neurotransmiţători (substanţe care permit transmisia influxului nervos), în metabolismul glucozei, al colagenului, al acidului folic şi al anumitor aminoacizi, în neutralizarea radicalilor liberi şi a nitrozaminelor, în reacţii imunologice, care facilitează absorbţia fierului la nivelul tubului digestiv.
Descoperire şi istorie
Nevoia de a include plante proaspete sau carne crudă în alimentaţie pentru a preveni bolile a fost cunoscută încă din antichitate. Popoarele native care trăiau în zonele marginale au adăugat aceasta în ştiinţa medicinei lor. De exemplu, infuzia de ace de molid era utilizată în zonele temperate, sau de frunze ale copacilor rezistenţi la secetă din zonele deşertice. În 1536, exploratorul francez Jacques Cartier, studiind fluviul Sf. Laurenţiu, a folosit cunoştinţele localnicilor pentru a salva vieţile echipajului său, care murea de scorbut. A fiert ace de tuia pentru a face ceai, care, s-a dovedit mai târziu, conţinea 50 mg de vitamina C la 100 grame.
De-a lungul istoriei, beneficiile plantelor folosite ca aliment pentru supravieţuirea din asedii şi voiaje lungi a fost recomandată de multe autorităţi luminate. John Woodall, primul chirurg numit al Companiei Britanice Indiile de Est, recomanda folosirea de suc de lămâie ca aliment ce previne şi vindecă scorbutul în cartea sa "The Surgeon's Mate" din 1617. Scriitorul olandez Johann Bachstrom din Leyden, în 1734, a opinat că "scorbutul este datorat doar unei abstinenţe totale de la alimente vegetale proaspete şi legume; care este şi cauza primară a acestei boli."
Fructele citrice au fost una dintre primele surse de vitamina C disponibile pentru chirurgii navelor maritime.
Prima încercare de a crea o bază ştiinţifică pentru cauza scorbutlui a fost făcută de un chirurg al unei nave a Marinei Regale Britanice, James Lind. În timp ce se afla pe mare în mai 1747, Lind a aprovizionat câţiva membri ai echipajului cu două portocale şi o lămâie pe zi, în adiţie faţă de raţia zilnică, în timp ce ceilalţi au continuat cu cidru, oţet sau apă de mare, pe lângă raţiile lor normale. În istoria ştiinţei, acesta este considerat a fi primul experiment controlat, când s-au comparat rezultatele a două populaţii cu un factor aplicat doar uneia, restul fiind identici. Rezultatele arătau fără îndoială că fructele citrice preveneau boala. Lind şi-a transcris munca sa în cuvinte, iar în 1753, a publicat-o în Tratat asupra Scorbutului.
Abia în 1795 Marina Britanică au adoptat lămâile sau lămâile verzi ca elemente standard pe mare. Căpitanul James Cook demonstrase şi dovedise principiul avantajelor alimentelor proaspete şi conservate, precum varza acră, prin călătoria sa şi a echipajului său până în Hawaii şi mai departe fără ca să piardă nici un om din cauza scorbutului. Pentru aceasta, i-a fost prezentată o medalie de către Amiralitatea Britanică. Deci Marina era la curent cu acest principiu. Costul aprovizionării navelor cu fructe proaspete era probabil factorul care cauzase întârzierea punerii în aplicare. Luxurile şi proviziile nestandard care nu erau furnizate de Amiralitate erau procurate de către căpitani.
Numele de "antiscorbutic" era folosit în secolele XVIII şi XIX ca termen general pentru acele alimente care preveneau scorbutul, deşi nu se înţelegea motivul pentru care se întâmpla aşa. Acestea includeau lămâile, lămâile verzi şi portocalele.
În 1907, Axel Holst şi Theodor Frølich, doi biochimişti norvegieni, care studiau beriberi contractată la bordul navelor din Flota de Pescuit Norvegiană, au vrut ca un mic mamifer de teste să înlocuiască porumbeii pe care îi folosiseră. Au hrănit porcuşori de guinea cu hrana de test, care produsese beriberi la porumbei, şi au fost surprinşi când a apărut, în loc, scorbutul. Până atunci, scorbtul nu fusese observat la nici un alt organism în afară de oameni, fiind considerat o boală exclusiv umană.
La începutul secolului XX, omul de ştiinţă polonezo-american Casimir Funk a condus cercetările în ceea ce priveşte bolile de deficienţă, iar în 1912 Funk a dezvoltat conceptul de vitamine, ca elemente componente ale hranei esenţiale sănătăţii. Apoi, din 1928 până în 1933, echipa de cercetători maghiară compusă din Joseph L. Svirbely şi Albert Szent-Györgyi şi, independent, americanul Charles Glen King, au izolat pentru prima dată vitamina C şi au arătat că este acid ascorbic.
În 1928, antropologul arctic Vilhjalmur Stefansson a încercat să demonstreze teoria sa precum că eschimoşii (inuiţi) sunt capabili să evite scorbutul fără aproape nici o plantă în dieta lor. Acest lucru a fost mereu o întrebare, pentru că boala i-a lovit pe exploratorii arctici europeni care supravieţuiau cu aceleaşi diete bogate în carne. Stefansson a presupus că popoarele native din Arctica îşi preluau necesarul de vitamina C din carnea crudă sau gătită foarte puţin. Începând din februarie 1928, timp de un an, el şi un coleg de-al său au trăit având ca hrană doar carne crudă, sub supraveghere medicală la Spitalul Bellevue din New York; au rămas sănătoşi.
În 1933-1934, chimiştii britanici Sir Walter Norman Haworth şi Sir Edmund Hirst şi, independent, polonezul Tadeus Reichstein, au reuşit să sintetizeze vitamina, fiind prima creată articifial. Acest lucru a făcut posibilă producerea industrială şi, în acelaşi timp, ieftină a vitaminei C. Haworth a primit în anul 1937 Premiul Nobel pentru Chimie pentru munca depusă de el. Forma sintetică a vitaminei este identică cu cea naturală.
În 1959, americanul J.J. Burns a arătat că motivul pentru care unele mamifere sunt susceptibile scorbutului este imposibilitatea ficatului lor de a produce o enzimă activă, numită L-gulonolactonă oxidază, care este ultima din cele patru enzime care intervin la sintetizarea acidului ascorbic.
Biochimistul american Irwin Stone a fost primul care a exploatat vitamina C pentru proprietăţile ei de conservare şi a obţinut patente pentru aceasta. A dezvoltat teoria conform căreia vitamina C este un nutrient esenţial deficitar la oameni, ca rezultat al unei erori genetice, ceea ce a afectat întreaga rasă umană.
Resurse
Plante
Fructele citrice (lămâie verde, lămâie, portocală, grepfrut), tomatele şi cartofii sunt surse comune şi foarte bune de vitamina C. Alte alimente care sunt bune surse de vitamina C includ papaya, broccoli, varză de Bruxelles, coacăze, căpşuni, conopidă, spanac, pepene galben şi kiwi. De asemenea, merişoarele şi ardeii iuţi sunt surse bogate în vitamina C.
Cantitatea de vitamina C din alimente provenite din plante depind de:
- varietatea exactă a plantei,
- condiţiile solului
- climatul în care s-a dezvoltat,
- perioada de timp dintre recoltare şi consumare,
- condiţiile de păstrare,
- metoda de preparare. Gătitul în general, se presupune, distruge vitamina C - vedeţi secţiunea despre Prepararea alimentelor.
Următorul tabel arată abundenţa relativă a vitaminei C în plante crude. Cantitatea este exprimată în mg la 100 grame de fruct sau legumă:
Animale
Majoritatea speciilor de animale şi plante îşi sintetizează singure vitamina C. Prin urmare, nu este o vitamină pentru ele. Sinteza este obţinută printr-o secvenţă de paşi, bazaţi pe enzime, care convertesc glucoza în acid ascorbic. Acest lucru are loc fie în rinichi, la reptile şi pasări, sau în ficat, la mamifere şi păsări ciripitoare (Passeriformes). Ultima enzimă din proces, l-gulonolactonă oxidază, nu poate fi fabricată de organismele umane deoarece gena care aparţine enzimei nu funcţionează. Pierderea unei enzime care este importantă pentru producerea acidului ascorbic a avut loc frecvent pe scara evoluţiei şi a afectat majoritatea peştilor, multe păsări, unii lilieci, porcuşorii de Guineea şi majoritatea primatelor, incluzând oamenii. Mutaţiile nu sunt încă letale, deoarce acidul ascorbic se regăseşte din abundenţă în sursele alimentare (se poate spune că multe dintre aceste specii se hrănesc, sau se hrăneau, în principal cu fructe).
De exemplu, o capră adultă produce mai mult de 13000 mg de vitamina C pe zi într-o stare normală şi până la 100000 mg pe zi într-o stare de stres, traumă sau boală.
S-a demonstrat că traumele sau rănile consumă o cantitate mare de vitamina C la animale, incluzând oamenii.
Abia în anii 1920 s-a realizat că şi unele bucăţi de carne sunt, de asemenea, o sursă de vitamina C. Muşchiul şi grăsimea, care reprezintă baza alimentaţiei occidentale moderne, sunt surse proaste. Ca şi în cazul fructelor şi legumelor, gătitul micşorează cantitatea de vitamina C conţinută.
Următorul tabel arată abundenţa relativă a vitaminei C în diferite alimente de origine animală, cantitatea fiind exprimată în mg la 100 grame de aliment:
Aliment | Cantitate | ||
36 | |||
31 | |||
Scoici (crude) | 30 | ||
26 | |||
23 | |||
17 | |||
13 | |||
12 | |||
11 | |||
Aliment | Cantitate | ||
6 | |||
Lapte uman (proaspăt) | 4 | ||
2 | |||
2 | |||
0 | |||
0 | |||
0 | |||
Cotlet de viţel/vită (prăjit) | 0 | ||
Pulpă de pui (friptă) | 0 | ||
Sinteză chimică artificială
Vitamina C este produsă din glucoză prin două metode principale. Procesul Reichstein, dezvoltat în anii 1930, foloseşte o singură pre-fermentare, urmată de o cale pur chimică. Procesul de fermentaţie modern în doi paşi este originar din China, dezvoltat în anii 1960, şi foloseşte fermentaţia adiţională pentru a înlocui parţial paşii chimici următori. Ambele procese transformă în vitamina C aproximativ 60% din glucoza introdusă.
În 1934, compania farmaceutică elveţiană Hoffmann-La Roche a fost prima care a produs sintetic, industrial, vitamina C, sub numele de marcă Redoxon. Principalii producători de astăzi sunt BASF/Takeda, Roche, Merck şi China Pharmaceutical Group Ltd. din Republica Populară Chineză. China devine încetul cu încetul furnizorul mondial majoritar pentru că preţurile sale sunt mai mici decât cele ale producătorilor americani sau europeni. [1].
Funcţii în organism
- Ca participant la hidroxilare, vitamina C este necesară la producerea de colagen în ţesutul conjunctiv. Aceste fibre sunt omniprezente în întreg organismul, asigurându-i acestuia o structură stabilă, dar flexibilă. Unele ţesuturi au un procentaj mai ridicat de colagen în conţinut, în special pielea, membranele mucoase, dinţii şi oasele.
- Vitamina C este necesară la sinteza dopaminei, noradrenalinei şi adrenalinei în sistemul nervos sau în glandele suprarenale.
- Vitamina C este de asemenea necesară la sintetizarea carnitinei, care este importantă în transferul energiei la mitocondriile celulelor.
- Este un puternic antioxidant.
- Ţesuturile biologice cu cel mai mare procentaj de vitamina C conţinută — peste 100 de ori faţă de nivelul din plasma sangvină — sunt glandele suprarenale, glanda pituitară, timusul, corpus luteum şi retina.
- Creierul, splina, plămânul, testiculul, nodul limfatic, ficatul, tiroida, mucoasa intestinului subţire, leucocita, pancreasul, rinichiul şi glandele salivare au o concentraţie de vitamina C de la 10 până la 50 de ori mai mare decât în plasmă.
Nici un organ nu face rezerve de ascorbat ca funcţie principală a sa, aşa că organismul rămâne foarte repede fără această substanţă dacă nu există un aport continuu care să fie absorbit prin sistemul digestiv. Eventual, se poate ajunge până la deces în cazul în care deficienţa este neglijată.
Necesităţi
Aporturile nutriţionale recomandate de vitamina C sunt de 35 până la 65 miligrame pe zi pentru copil, de la 60 la 100 miligrame pentru adulţi şi adolescenţi. Pentru fumători este recomandat un aport crescut, de ordinul a 120 miligrame pe zi. Aceasta vitamină este uşor oxidabilă şi foarte sensibilă la căldură şi la radiaţii infraroşii şi ultraviolete.
Carenţă
Carenţa în vitamina C, rară în ţările în curs de dezvoltare şi excepţională în ţările industrializate. Este responsabilă de apariţia scorbutului, o formă de avitaminoză. Cauzată de un aport alimentar insuficient, unei malabsorbţii digestive, unei creşteri a necesităţilor sau unei eliminări excesive, carenţa apare de cele mai multe ori la subiecţii vârstnici, alcoolici, suferind de malabsorbţie cronică sau supuşi unei hrăniri prin perfuzii nesuplimentate în vitamina C. Ea se traduce prin oboseală şi anemie, dureri osteoarticulare, edeme, gingivită şi pierderea dinţilor, hemoragii, imunitate scăzută. Era o afecţiune foarte des întâlnită la marinarii care plecau în voiaje lungi sau pe perioada iernii, din cauză că fructele şi legumele nu puteau fi păstrate proaspete pentru foarte mult timp.
Stările de subcarenţă (stadiul care precede carenţa) ar fi mult mai numeroase, iar actualmente se pune întrebarea referitoare la eventualele relaţii între un defect de aport în vitamina C şi diverse boli (cancer, boli cardiovasculare, cataractă etc.).
Utilizare terapeutică şi hipervitaminoză
Administrarea de vitamina C este prescrisă pe cale orala în tratamentul carenţelor corespunzătoare, al stărilor de oboseală, al unor tulburări capilare şi venoase, iar pe cale intravenoasă în caz de methemoglobinemie (crestere anormala a concentraţiei sangvine de methemoglobină, moleculă incapabilă să transporte oxigenul). În schimb, contrar unei idei răspândite, vitamina C nu are nici o influenţă directă asupra virusului gripal, acţiunea sa profilactică asupra gripei, răcelii comune şi a oricăror infecţii în general fiind nespecifică, explicată prin stimularea proceselor anabolice. Ingerarea excesivă de vitamina C (prin suplimentare medicamentoasă) poate antrena agitaţie şi insomnii, dar ea nu este periculoasă, excesul fiind eliminat prin urină şi fecale. Pentru doze egale sau mai mici de 1000 miligrame pe zi, nu există nici un fel de contraindicaţii. Doze mai mari nu trebuie administrate în caz de hemocromatoză (boala consecutivă acumulării de fier în ţesuturile organismului), de litiază renală oxalică, de deficit în gluco-6-fosfat dehidrogenază sau de insuficienţă renală.
Prepararea alimentelor
Este important să se aleagă o metodă potrivită pentru prepararea alimentelor pentru a se păstra conţinutul lor de vitamina C. Când se gătesc legume, ar trebui ca timpul şi durata gătitului să fie micşorate, iar apa folosită la preparare nu ar trebui aruncată, de exemplu prin gătitul cu aburi sau prin supe. Vitamina C din alimente este identică cu cea din suplimente. Structura vitaminei C este foarte bine înţeleasă, vezi acid ascorbic, şi nu există nici o diferenţă între beneficiile aduse de forma naturală şi cea sintetică (deşi fructele şi legumele mai conţin şi diferiţi alţi nutrienţi, deci vitamina C nu este singurul lor avantaj).
Observaţii recente sugerează faptul că efectul temperaturii şi gătitului asupra vitamei C s-ar putea să fi fost supraestimat:
- Deoarece este hidrosolubilă, vitamina C se va dilua în apa de gătit în timpul preparării majorităţii legumelor — dar asta nu înseamnă că vitamina C este distrusă — ea se află tot acolo, cu diferenţa că a trecut în apa de gătit.
- Nu doar temperatura, dar şi timpul de expunere este significant. În contradicţie cu ceea ce se presupunea înainte (şi încă se crede), sunt necesare mult mai mult decât două-trei minute pentru a distruge vitamina C la punctul de fierbere.
De asemenea, se pare că gătitul nu extrage vitamina C din toate legumele cu o aceeaşi rapiditate; s-a sugerat că vitamina nu este distrusă când se fierbe broccoli[1]. Acest lucru se poate întâmpla datorită unei pierderi a vitaminei C în apa de gătit mai lente faţă de alte legume.
Ceaiurile şi infuziile cu suplimente de vitamina C continuă să apară din ce în ce mai mult pe rafturile magazinelor. Asemenea produse nu ar avea nici un rost dacă temperatura de fierbere ar distruge într-adevăr vitamina C cu o rată care fusese sugerată anterior. În orice caz, majoritatea studiilor academice care nu se ocupă direct de vitamina C continuă să spună că temperaturile de fierbere distrug vitamina C foarte repede.
Efecte negative cunoscute
Vitamina C este recunoscută ca fiind una dintre cele mai puţin toxice substanţe din medicină. LD50 pentru şobolani este de 11900 mg kg-1 .[2], [3], [4].
- O primă grijă o reprezintă persoanele cu tulburări de metabolism al fierului, incluzând hematocromatoza. Vitamina C creşte absorbţia de fier. Dacă bolnavii de hiperabsorbţie de fier ingeră doze de vitamina C de ordinul gramelor, aceasta poate înrăutăţi tulburarea lor, din cauza absorbţiei mărite.
- Vitamina C cauzează diaree dacă este ingerată în cantităţi mai mari decât limita, care depinde de la individ la individ. Cathcart [2] a numit această limită Limita de Toleranţă Bowel şi a observat că este mai mare la persoanele care sunt suferinzi decât la cele sănătoase. Variază de la 5 grame pe zi la persoanele sănătoase până la 300 grame pe zi la cei care suferă de boli grave, precum SIDA şi cancer. Diareea încetează imediat ce doza este redusă, fără a provoca vreun alt efect negativ.
- Niveluri insuficiente de enzima Glucoză-6-fosfat dehidrogenază enzyme (G6PD), o tulburare genetică, poate predispune unii indivizi la anemie hemolitică după ingerarea unor substanţe oxidante prezente în alimentaţie sau medicamente. Aceasta include şi doze mari, repetate, intravenoase sau orale de vitamina C. Există un test pentru descoperirea deficienţei de G6PD [5]. O doză mare de vitamina E a fost propusă drept factor potenţial protectiv.
