Биохимическая природа витамина С

По мнению ряда ученых витамин С принимает весьма активное участие в биохимических процессах:

1) Аскорбиновая кислота  является поставщиком водорода  для образования ядерной ДНК.

2) Аскорбиновая кислота принимает участие в биохимических превращениях других витаминов. Установлено, что аскорбиновая кислота снижает потребность животного организма в витаминах комплекса В.

3) Витамин С оказывает влияние на синтез еще одного весьма важного белка, недостаток которого в организме приводит к нарушению эластичности и проницаемости кровеносных сосудов.

4) Аскорбиновая кислота  необходима для образования и  обмена гормона адреналина в  мозговом слое надпочечников  и норадреналина (предшественника  адреналина).

5) Аскорбиновая кислота  повышает устойчивость организма  к различным инфекционным заболеваниям, т.к. недостаток витамина С приводит к снижению иммунобиологической сопротивляемости организма. В своей книге «Витамин С и здоровье» лауреат Нобелевской премии Л.Полинг предлагает принимать витамин С в больших дозах- до 10 г в день для профилактики и лечения простудных заболеваний. При первых же признаках простуды целесообразно принять 1-1,5 г аскорбиновой кислоты в виде таблеток или порошка, через 4 часа еще столько же - и так в течение первых суток (есть сведения о том, что аскорбиновая кислота активирует действие интерферона, который защищает нас от вирусов). Если эффект налицо, то лечение продолжают и в последующие сутки (1 г витамина С 4-5 раз в день), а затем в течение нескольких дней постепенно снижают дозы до обычных. Но если после первых суток лучше не стало, то это значит, что патологический процесс зашел слишком далеко, защитные барьеры дали «сбой» и физиологическое лекарство - витамин С тут уже бессилен. В таком случае принимают обычные лекарственные препараты и витамины в обычных дозах.

6) Установлено, что витамин С оказывает влияние на активность лейкоцитов.

7) Витамин С способствует лучшему усвоению железа и тем самым усиливает образование гемоглобина и созревание эритроцитов.

8) Аскорбиновая кислота не только активизирует защитные силы организма, но и способствует обезвреживанию токсина, выделяемых патогенными микроорганизмами.

9) Витамин С применяется в медицине при лечении целого ряда заболеваний не только инфекционных, но и при туберкулезе, в хирургической практике как средство, ускоряющее заживление ран, срастание костей и послеоперационных швов.

1.4.1 Пищевые источники  витамина С

При употреблении пищевых  продуктов, богатых белками и  другими витаминами, потребность  в витамине С значительно снижается и наоборот. Усиленная трата витамина С наблюдается также при охлаждении организма и при потоотделении, так как вместе с потом и мочой выделяется некоторая часть витамина С.

Если человек полностью  зависит от поступления витамина С извне, то многие животные в этом не нуждаются. И все же несмотря на то, что организм многих животных способен вырабатывать витамин С, животные продукты довольно бедны этим витамином. В мышцах, например, содержится всего 0,9 мг% витамина С, в надпочечниках его содержится 130-150 мг%. Коровье молоко значительно беднее витамином С, чем женское молоко. Пастеризованное, т.е. нагретое до 80-85°С молоко практически не содержит витамина С. Наиболее богатыми источниками витамина С являются растения. Аскорбиновая кислота обнаруживается во всех зеленых частях растений, но в разных количествах. Много витамина С в большинстве овощей и фруктов, и только семена растений, как правило, бедны этим витамином . Плоды облепихи, актинидии, шиповника и грецкого ореха, цитрусовые, помидоры, капуста содержат большое количество витамина С.

Плоды шиповника оказались  настоящими фабриками витамина С, и  не только витамина С. В них обнаружены витамины В2, Р, К и каротин. Плоды шиповника - настоящий поливитаминный препарат, созданный самой природой. Приведем несколько примеров : в черной смородине (100 мг) содержится 200 мг витамина С, в шиповнике -1200 мг, в клубнике-60 мг, в апельсинах-60 мг.

Хранение овощей и фруктов  в холодильнике снижает скорость процесса окисления и тем самым  способствует более длительной сохранности  витамина С.

Замораживание растительных продуктов приводит к нарушению  целостности оболочек растительных клеток кристалликами льда и более  свободному доступу кислорода воздуха  к содержимому клеток. Пока растительные ткани находятся в замороженном состоянии, низкая температура в значительной степени сдерживает окислительные процессы, но при размораживании тканей их скорость возрастает по мере повышения температуры, и витамин С при этом быстро разрушается. Если при размораживании прекратить доступ кислорода клетки, например, производить его в атмосфере инертного газа, то содержание в нем витамина С остается на том же уровне, что и в замороженных продуктах. Вот почему при приготовлении первых блюд замороженные овощи следует сразу класть в кипящую воду, так как она содержит значительно меньше растворенного кислорода, чем холодная вода.

Кроме того, высокая температура  кипящей воды активирует растительные ферменты, в том числе и аскорбиноксидазу, что также является фактором, способствующим лучшей сохранности витамина.

Первый сухой препарат витамина С был получен А.Н.Бессоновым из сока капусты в 1922 году. Путем довольно сложной обработки ученому удалось получить светло-желтый порошок, который наряду с массой балластных веществ содержал 1% витамина С. Метод выделения витамина С, что дало возможность более чем в 50 раз повысить биологическую активность получаемого продукта.

1.4.2 Признаки гипо-, гипер- и авитаминоза

Витаминная недостаточность  возникает при дефиците витаминов  в пище или если поступающие с  пищей витамины не всасываются из кишечника, не усваиваются или разрушаются  в организме. Витаминная недостаточность  может проявляться в виде авитаминозов, гиповитаминозов и скрытых форм. Под авитаминозами понимают полное истощение запасов витаминов в организме; при гиповитаминозах отмечается та или иная степень снижения обеспеченности организма одним или несколькими (полигиповитаминозы).

Недостаточность аскорбиновой кислоты развивается, как правило, на почве недостаточного поступления  витамина С с пищей, однако может возникнуть и эндогенно, при нарушениях всасывания витамина, обусловленных заболеваниями желудочно-кишечного тракта, печени и поджелудочной железы.

Полное прекращение в  течение длительного витамина С вызывает цингу, основными симптомами которой являются мелкие кожные и крупные полостные кровоизлияния (в плевральную и брюшную полости, суставы и др.). К ранним симптомам цинги относятся кровоизлияния в окружности волосяных фолликулов (85% в области нижних конечностей, кровоточивость десен, ороговение кожных покровов и др.). При цинге возможно развитие анемии, а также нарушение желудочной секреции. С-витаминная недостаточность сопровождается снижением содержания аскорбиновой кислоты в крови до 22,7 мкмоль/л (0,4 мг %) и резким уменьшением ее выделения с мочой.

В современных условиях массовое развитие цинги вряд ли возможно и  появление выраженного авитаминоза  возможно только при каком-либо народном бедствии - изнурительной войне, сопровождаемой продовольственной недостаточностью и голодом. Цинга, как правило, возникает  и развивается на фоне общей и  особенно белковой недостаточности  питания.В настоящее время более вероятна неполная, частичная недостаточность аскорбиновой кислоты (гиповитаминоз С), не имеющая выраженных клинических симптомов. Гиповитаминозные состояния развиваются медленно и длительное время могут протекать в скрытой форме.Начальная форма недостаточности аскорбиновой кислоты проявляется рядом общих симптомов: пониженной работоспособностью, быстрой утомляемостью, снижением устойчивости организма к холоду, склонностью к «простудным» заболеваниям (насморк, катар верхних дыхательных путей, острые респираторные заболевания и др.).

Витаминная недостаточность, приняв скрытую форму, представляет собой благоприятный фон для  формирования и развития ряда патологических состояний - атеросклероза, астенических состояний, пероксидации, неврозов, стрессовых состояний и др. Изучается роль скрытой витаминной недостаточности в развитии избыточной массы тела.

Витаминная недостаточность в современных условиях протекает не изолированно в виде самостоятельного, специфического, выраженного симптомокомплекса, а преимущественно в сочетании с какой-либо другой патологией, способствуя ее развитию и осложнению, отягощая процесс выздоровления. Так, витаминная недостаточность является фактором, осложняющим течение ишемической болезни сердца и реабилитацию после перенесенного инфаркта миокарда. Возможно, что все виды лечения, особенно у пожилых людей, а также у людей с избыточной массой тела, следует начинать с ликвидации витаминной недостаточности, используя для этого высокоэффективные поливитаминные комплексы и комбинированные гериатрические средства.

Сегодня все больше людей, задумываясь о правильном питании, стараются разнообразить свой рацион употреблением всевозможных витаминных комплексов. Однако последствия влияния  таких добавок на организм изучено  недостаточно, и переизбыток витаминов  порой может оказаться гораздо  более опасным, чем их недостаточное  употребление.

Гипервитаминоз - это реакция  на передозировку витаминов, проявляющаяся  в различных расстройствах и  дисфункциях организма человека. Существует ошибочное мнение, что  переизбыток витаминов невозможен: организм возьмет то, что ему необходимо, а остальное выведет с мочой. Это не так. Только некоторые элементы выводятся самостоятельно (водорастворимые), но и они могут нанести определенный вред. Постоянная передозировка витаминов группы С.

1.4.3 Суточная потребность в витамине С

Потребность человека в витамине С зависит от возраста, состояния здоровья, от величины физической и умственной нагрузки и ряда других моментов[10]. В связи с этим норму потребности человека в витамине С установить довольно затруднительно. Минимальную потребность взрослого человека обычно определяют количеством в 20-25 мг, в то время как доза, в полной мере насыщающая человеческий организм, лежит в пределах 50-75 мг витамина С в день: для мужчин 65-100 мг, для женщин - 55-80 мг; при беременности и кормлении грудью - 75-80 мг, для детей до 7 лет - 30-35 мг, от 7 лет и выше - 50 мг. Пищевые продукты, содержащие разное количество витамина С, представлены в таблице 3. 
Таблица 3. Группы пищевых продуктов относительно содержания витамина С

Глава 2. Экспериментальное  определение количественного содержания витамина С в пищевых продуктах и витаминных препаратах 
2.1 Общая характеристика применяемых количественных методов анализа 
2.1.1 Метод Тильманса

Количественное содержание витаминов в растениях, как правило, очень невелико, что обусловливает  специфику и необходимость особо  точных методов определения многих витаминов. Наиболее простым по методике и технике исследования и доступным  для лабораторных условий является метод определения витамина С по Тильмансу[3].

Метод основан на способности  аскорбиновой кислоты в кислой среде  восстанавливать 2,6-дихлорфенолиндофенол до лейкоформы и окисляться в дегидроформу по уравнению:

Проводится расчет содержания витамина С в продукте по формуле: 
Х=(n – n₁) · К · 0,088 · V · 100 , где 
-n – мл реактива Тильманса, пошедшее на титрование вытяжки; 
 
-n₁ – мл реактива на «слепой опыт»;  
 
-К – поправочный коэффициент для реактива Тильманса; 
 
-0,088 мг витамина С связывает 1 мл реактива Тильманса; 
 
-V – общий объем вытяжки; 
 
-V₁ -объем вытяжки, взятой для титрования; 
 
-Р – вес продукта, использованного для получения вытяжки. 

2.1.2 Метод йодометрии

Аскорбиновая кислота  легко окисляется благодаря наличию  ендиольной группировки, поэтому для ее определения можно использовать различные методы редоксиметрии, в том числе и такой относительно слабый окислитель, как йод. Метод йодометрии в данном случае также является наиболее простым и доступным при организации исследовательской работы со школьниками.

Количественное определение  аскорбиновой кислоты основано на окисленни ее раствором йода:

Стандартный потенциал окисления  аскорбиновой кислоты Е = -0,71В

С₆Н₈О₆ - 2е > С₆Н₆О₆ + 2Н⁺

Стандартный потенциал восстановления йода Е = 0,53В

I₂ + 2e > 2I^-

Разность потенциалов  аскорбиновой кислоты и йода будет  достаточно большой ЭДС = 0,53 - (-0,71) = 1,24В, поэтому йод может быть использован для ее количественного определения.

Йодометрическое определение  аскорбиновой кислоты представляет собой характерный пример способа  прямого титрования анализируемого вещества стандартным раствором  йода в иодиде калия.

Титрование проводят методом  отдельных навесок, сущность которого заключается в следующем. Несколько (3-5) приблизительно равных навесок  анализируемого вещества, взятых на аналитических  весах, растворяют в произвольном минимальном (приблизительно 10 мл) объеме растворителя и полностью титруют.