Vitamín C a jak to s ním je

Ender
Příspěvky: 78
Registrován: pon 21. zář 2015 18:43:21

Vitamín C a jak to s ním je

Příspěvek od Ender » ned 10. dub 2016 22:43:40

Vitamin C a výživa


    U vitamínu C je zajímavé, že rostliny a mnoho živočišných druhů může syntetizovat kyselinu askorbovou ze sacharidových prekurzorů a to včetně glukózy a galaktózy. Výjimku tvoří hmyz, bezobratlí, ryby, některé druhy netopýrů (konzumující ovoce) a ptáků, morče a primáti včetně člověka. Je to způsobeno defektem nepřítomnosti mikrozomálního enzymu L-gulonolaktonoxidoreduktázy, který je posledním článkem mnohaenzymového řetězce přeměny glukózy nebo galaktózy na kyselinu askorbovou (askorbát).
    Všechny funkce vitaminu C nejsou ještě přesně známy. Tedy i proto kolem vitamínu C vzniká mnoho legent a mýtů. Bylo však prokázáno, že je nezbytný pro celou řadu velmi důležitých dějů v lidském organismu. Snadno se oxiduje na kyselinu dehydroaskorbovou, a tak vytváří reverzibilní oxidoredukční systém. Podílí se na tvorbě mezibuněčné hmoty, a tím je nezbytný pro tvorbu a funkci všech orgánů a tkání, včetně svalů, kostí, vazů, šlach, cév, kůže, hojení ran a zlomenin apod. Mezibuněčná hmota je zesílena prostorovou sítí vmezeřených kolagenových vláken. Askorbát je nezbytný pro tvorbu nových kolagenových vláken. Je potřebný pro aktivitu enzymu prolylhydroxylázy, který se podílí na hydroxylaci prolylových a lysylových zbytků v molekule bílkoviny na hydroxyprolin a hydroxylysin zralého kolagenu. Při nedostatku askorbátu vzniká nestabilita struktury kolagenu, která vede ke zvýšení jeho katabolismu (odbourávání). Askorbát také stabilizuje mezibuněčnou hmotu inhibicí enzymů beta-N-acetylglukosaminidázy a hyaluronidázy, které se zúčastňují na jejím odbourávání. Askorbát je potřebný pro syntézu fyziologického inhibitoru enzymu hyaluronidázy v séru.
    Nedostatek vitaminu C redukuje aktivitu enzymů dopamin-beta-hydroxylázy a tyrosinhydroxylázy, které se podílejí na biosyntéze hormonu noradrenalinu. Asi udržuje redukovanou formu atomu mědi přítomného v enzymu. Vitamin C se podílí i na biosyntéze hormonu adrenalinu a protizápalových steroidů. Největší koncentrace vitaminu C jsou v kůře nadledvinek a hypofýze. Předpokládá se, že má důležitou úlohu v syntéze a uvolňování hormonů adreno-hypofyzární osy. Vitamin C se zúčastňuje na hydroxylaci trimetyllysinu a gama-butyrobetainu při biosyntéze karnitinu. který se podílí na metabolickém využití tuků (viz dále). Podílí se také na odbourávání cholesterolu v játrech, a tím na prevenci aterosklerózy. Vitamin C je důležitý pro imunitní obranu organismu. Je nezbytný pro biosyntézu imunoglobulinů (pro syntézu disulfidických vazeb). Zvyšuje C1 esterázovou aktivitu při biosyntéze komplementu a zvyšuje množení lymfocytů a jejich aktivitu. Je důležitý pro aktivitu fagocytů a mobilitu leukocytů. Ve fagocytech je asi 150x vyšší koncentrace vitaminu C než v séru.
    Jsou klinické důkazy. že vitamin C chrání proti širokému spektru virových chorob (spalničky, neštovice, virové pneumonie, herpes zoster, virová encefalitida, hepatitida). Mechanismus působení je nejasný. Vitamin C zvyšuje produkci antivirové látky interferonu a fagocytární schopnost retikuloendoteliálního systému. Také by mohl působit uvolňováním peroxidázy. Vitamin C je důležitý v prevenci nádorových onemocnění. Je potřebný pro funkci mikrosomálních hémových oxygenáz, které inaktivují některé chemické karcinogeny a léky. V tuku rozpustné sloučeniny jsou metabolizovány na hydrofilnější a zvyšuje se jejich vylučování z organismu. Vitamin C inhibuje tvorbu karcinogenních derivátů tryptofanu. Jejich zvýšené množství se vyskytuje u kuřáků a pacientů s nádorem močového měchýře. Také inhibuje syntézu nitrosaminů v trávicím traktu, z nichž některé jsou silnými karcinogeny, vyvolávající nádory mnoha orgánů; chrání i proti jejich působení. Vitamin C snižuje tvorbu karcinogenních sterolů vznikajících v pokožce při nadměrném slunění. Zvyšuje tvorbu cyklického adenosinmonofosfátu (cAMP), který inhibuje(snižuje četnost) dělení buněk in vitro (ve zkumavce/labolatoři) a růst nádorů in vivo (v živém organismu).
    Vitamin C zvyšuje aktivitu cytochromových enzymů, které tvoří dýchací řetězce buňky a vytvářejí energeticky bohaté molekuly ATP. Podporuje vstřebávání a využití nehemového železa z potravy a je nezbytný pro tvorbu červených krvinek. Je prokázána interakce mezi vitaminem C a atomem mědi, který ovlivňuje funkci hemu přes oxidoredukční působení na železo nebo vlivem na vstřebávání železa ve střevě. Vstřebávání železa z potravy může být zvýšeno současným přijetím vitaminu C. Doplněk 50 mg vitaminu C zvyšoval vstřebávání železa 2-3x a doplněk 100 mg zvyšoval vstřebávání železa 3-5x. Při deficitu vitaminu C se snižuje metabolická zásoba kyseliny tetrahydrolistové, což ukazuje, že je chráněna vitaminem C proti oxidaci.
    Askorbová kyselina je efektivní antioxidant. Může působit buď přímo reakcí s peroxidovými radikály nebo nepřímo obnovou antioxidačního působení vitaminu E. Působí tím příznivě na kontrolu peroxidace lipidů buněčných membrán, včetně membrán tvořících buněčné organely. Také může zmenšovat poškozování nelipidických jaderných složek v buňce volnými radikály. Působí jako antioxidační látka v plasmě a mimobuněčných tekutinách, obklopujících plíce, čočku a retinu oka. Chrání i fagocytující buňky, podílející se na ochraně proti invazi patogenů. Vitamin C je složkou celkového antioxidačního ochranného mechanismu v buňkách a tkáních (Bendich et al., 1986).
    Vitamin C může hrát významnou roli v patogenezi ateroskleózy. Lese cévní intimy, asociované s časným stádiem vývoje aterosklerózy u lidí, jsou nerozeznatelné od lesí vznikajících při skorbutu. Také pacienti s infarktem myokardu mívají nízkou hladinu vitaminu C v séru.
    Vitamin C má i chelatační vlastnosti, tj. má schopnost vázat těžké kovy. Bylo zjištěno, že se podilí na odstraňování olova, uloženého v centrálním nervovém systému.
Deficit

    Nejvýznamnějším projevem velkého deficitu vitaminu C je vznik skorbutu (kurdějí). Onemocnění vzniká při příjmu vitaminu C pod 10 mg na den. Příznaky se projeví za 120-140 dnů úplného nepřijímáni vitaminu C. Skorbut se u nás nevyskytuje. Je více pravděpodobný výskyt částečného deficitu – hypovitaminózy, která se u nás objevuje zejména v předjaří. Projevuje se únavou, nechutenstvím, větší náchylností k infekčním onemocněním, podrážděností a stěhovavými bolestmi v lýtkách. Nastává zarudnutí, případně krvácení dásní, pomnožení ústní mikroflóry, vzniká zápach z úst, snižuje se hladina vitaminu C v séru a leukocytech; člověk se stává náchylný na infekce. Při vyvinutém skorbutu vznikají krevní výrony, mikrocytární anémie a celková sešlost. Na dásních se vytvářejí prokrvácené infikované pseudotumory a na kůži, zvláště lýtek, je drsná kůže s červenými tečkovitými krevními výrony. Vznikají revmatické bolesti z výronů podkožních, svalových a subperiostálních (Wolf, 1985).
Potřeba

    Potřeba vitaminu C je odhadována v různých zemích různě, a to v rozmezí 20-200 mg na den. Skorbut může být léčen denní dávkou 10 mg kyseliny askorbové. Toto množství však neumožňuje vytváření žádné rezervy v organismu. Denní příjem 60 mg udržuje v séru hladinu kyseliny askorbové 0,75 mg na 100 ml a tělní zásobu 1,5 g, což stačí k prevenci skorbutu na 1 měsíc. Hodnoty hladiny v séru pod 0,3 mg/100 ml ukazují na nízký nedostatečný příjem. Z tělní zásoby se denně využívá 3-4 %, tj. 45-60 mg. Při větším příjmu se tělní zásoba zvyšuje. Když je tělní zásoba nasycena, je přebytek vitaminu C metabolizován nebo vyloučen močí. To nastává, když koncentrace v plazmě stoupne na 1,5 mg/100 ml. Objem plazmy činí 3,5 l a tkáňového moku 10,5 1 na 70 kg tělesné hmotnosti, tj. mimobuněčné tekutiny tvoří 20 % tělesné hmotnosti. Metabolity vitaminu C v moči tvoří hlavně šťavelová kyselina, ale vznikají i některé další. Při deficitu vitaminu C klesá její vylučování močí na nulovou hodnotu, pokud není přijímána potravou.
    Vstřebatelnost vitaminu C závisí na jeho množství v potravě. Když je jeho množství v potravě malé, je vstřebatelnost dobrá. Při vyšších dávkách vstřebatelnost klesá. Při příjmu 1 g se vstřebává 75 %, při 2 g – 44 %, při 3 g – 39 %, při 4 g – 28 % a při 5 g – 20 %. Potrava bohatá na pektiny snižuje vylučování kyseliny askorbové močí, a tedy asi i její vstřebávání. Jako antioxidant do potravy se hojně používá D-isoaskorbová kyselina, která nemá aktivitu vitaminu C a může s ním interferovat a rušit jeho působení.
    Potřebu vitaminu C zvyšuje kouření (o 50 až 100 %), chlad, stres, operace, infekce. trauma, nádorová onemocnění a fyzická námaha. Např. u afrických horníků byla potřeba 200-250 mg vitaminu C na den k udržení sérové hladinu 0,75 mg/100 ml. U žen zvyšuje jeho potřebu orální antikoncepce (asi o 100 %). Zvýšená spotřeba vitaminu C je také v těhotenství (asi o 30 %) a při kojení (asi o 60 %). U žen v těhotenství bývá často snížena hladina v séru. Při dlouhodobém používání acylpirinu (např. u revmatické artritidy) se potřeba vitaminu C rovněž zvyšuje. Doporučená dávka u nás je přibližně 80 mg/den. Fyziologicky optimální množství je odhadováno přibližně na 200 mg/den (Ginter, 1982).
    Jaká je skutečně optimální potřeba, není zatím známo. Ze srovnání množství vitaminu C, které si vytvářejí zvířata, schopná ho produkovat. by dospělý člověk potřeboval 1-3 g vitaminu C na den, při stresu 5-20 g na den. Ze srovnání příjmu vitaminu C u opic, které se živí přirozenou potravou, by měl mít člověk příjem 1-5 g vitaminu C na den. K udržení plné nasycenosti krve vitaminem C by člověk musel mít příjem nad 700 mg/den, při stresu, námaze, infekci apod. více. Při infekcích a stresu dovedou zvířata zvýšit produkci vitaminu C 5-l0x. Avšak příjem 5-15 g/den může již u dospělých osob vyvolávat záněty močových cest
Příjem

    Skutečný průměrný hrubý příjem vitaminu C se u nás odhaduje na 76 mg/den (Kušiak, Štiková, 1988). Vzhledem k velkým ztrátám v průběhu skladování a přípravy potravin, které činí 50 % i více, je skutečný příjem aktivního vitaminu C u většiny lidí jen 30-40 mg/den. Hlavním zdrojem vitaminu C je zelenina, včetně brambor a ovoce. V mase a mléčných produktech je obsažen málo (několik mg/100 g) (tabulka č. 1). Z hlediska zdraví je důležité podstatně zvýšit jeho příjem. tzn. zvýšit konzumaci čerstvé, převážně syrové zeleniny a ovoce. Také šetrná příprava potravy snižuje jeho ničení. Vitamin C se neničí teplem, ale oxidací. Proto se neničí varem bez přístupu vzduchu (pod pokličkou). Avšak varem za přístupu vzduchu se jeho ztráty zvyšují. Většina vařených potravin obsahuje jen 1/2 až 1/4 z původního aktivního vitaminu C. Ztráty skladováním v domácnosti ukazuje tabulka č. 2.
    Tabulka č. 1
Průměrný obsah vitaminu C v různých druzích zeleniny a ovoce
(Strmiska F. a kol., 1984)
Potravina
mg/100 g 
Potravina
mg/100 g
Zelenina
Paprika kořeninová
237
Ředkvička
23
Petržel – nať
171
Hrášek
22
Paprika zeleninová
161
Rajčata
22
Křen
112
Meloun cukrový
22
Celer – nať
89
Pór
19
Kapusta kadeřavá
83
Pastiňák
14
Kopr
81
Červená řepa
11
Kapusta růžičková
79
Rebarbora
11
Pažitka
66
Tykev
10
Zelí hlávkové červ.
52
Čekanka
10
Špenát
51
Česnek
9
Kedluben
45
Fazolka
9
Květák
38
Meloun vodní
8
Cibule zelenačka
37
Celer bulvy
8
Kapusta hlávková
34
Salát hlávkový
8
Petržel – kořen
34
Baklažán
7
Zelí hlávkové bílé
33
Cibule
7
Chřest
28
Kukuřice cukrová
7
Kvaka
28
Okurky
6
Ředkev
23
Mrkev
5
Ovoce
Černý rybíz
110
Červený rybíz
36
Jahody
60
Maliny
24
Kiwi
57
Broskve
8
Pomeranče
52
Třešně
8
Citrony
40
Jablka
7
Grapefruit
40
Meruňky
7
 
    Tabulka č. 2
Pokles hladiny vitaminu C skladováním při teplotě 20 [sup]o[/sup]C
(Wills et al., 1984)
Potravina
Týdny skladování, obsah v mg/100 g
 
0
2
4
6
Brambory
13,8
13,0
10,0
9,2
Pomeranče
47,5
36,5
30,6
Citrony
42,4
40,6
38,6
31,4
Rajčata
20,2
17,9
13,4
12,0
Okurky
13,5
13,5
10,1
10,1
Petržel
152,0
133,0
Celer
10,2
8,4
4,5
Květák
48,6
44,2
Kapusta růžičková
62,2
53,9
41,6
Banány
8,0
8,0
5,4
4,0
 Poznámka:
    Ke konci skladovatelného období je u okurku a celeru více než 50 % vitaminu C ve formě dehydroaskorbové kyseliny, u brambor více než 25 %, u růžičkové kapusty, rajčat, citrónů a pomerančů 10-20 %, u banánů a petržele méně než 5 %. Dehydroaskorbová kyselina má také aktivitu vitaminu C.
    Zvýšený příjem (i v lékové formě) je příznivý při nachlazení a některých nemocech (až dávky do 1000 mg/den). Není příznivý nadměrný příjem vitaminu C u žen v těhotenství. U dětí žen, které braly v těhotenství 400 mg vitaminu C denně, vznikla zvýšená potřeba vitaminu C a vyvinul se u nich po narození skorbutický stav. Obdobný stav může vzniknout u dospělých osob, které braly delší dobu vysoké dávky vitaminu C a pak je náhle snížili. Syntetický vitamin C má stejnou účinnost jako přirozený vitamin C, jehož účinek však zvyšují bioflavony. Příjem 1-2 g/den snižuje hladinu cholesterolu a triacylglycerolů v séru. U diabetiků příjem 500 mg vitaminu C na den snižuje hladinu krevní glukózy. U starších lidí 1 g vitaminu C na den potlačuje deprese a zvyšuje hbitost. U astmatiků 1 g vitaminu C na den snižuje počet a velikost záchvatů a působí značné zlepšení stavu nemocí.
    Při větším příjmu vitaminu C se však zvyšuje potřeba zinku a kyseliny listové a je potřebný jejich větší příjem.
Toxicita

    Nadměrný příjem vitaminu C je škodlivý. Zvyšuje hladinu kyseliny močové a šťavelové v moči, působí hypoglykemický efekt, porušuje baktericidní aktivitu leukocytů a působí nadměrné vstřebávání potravinového železa. Může zvýšit vylučování pyridoxinu, a tím potřebu vitaminu B6. Dávky nad 4 g na den mohou zvyšovat výskyt oxalátových ledvinových kamenů. Při podávání 2 g kyseliny askorbové po dobu 5 dnů se zvýšilo vylučování oxalátů močí o 37 mg/den.
    Megadávky (nad 1000 mg) neměly vliv na vylučování vápníku, fosforu, sodíku, draslíku, hořčíku, železa, mědi, zinku a manganu močí. Vysoké dávky vitaminu C ovlivňují vstřebávání některých těžkých kovů. Snižují vstřebávání olova a kadmia, ale zvyšují vstřebávání rtuti. Vyšší koncentrace vitaminu C ve tkáni spolu s železem zvyšují tvorbu škodlivých radikálů. Vysoké dávky vitaminu C zřetelně zkracují dobu života červených krvinek. Také začínají inhibovat aktivitu jaterních mikrozomálních hydroxylačních enzymů, a tím snižují detoxikační schopnost jater.
Použití v potravinářském průmyslu




     Askorbová kyselina má díky svým vlastnostem (vitamin, antioxidant a chelatační činidlo) široké použití jako potravinářské aditivum především v konzervárenské a kvasné technologii. Jako antioxidant se používá také ve vodě rozpustná sůl askorbové kyseliny askorbát sodný a lipofilní 6-palmitoyl-L-askorbová kyselina (L-askorbyl-6-palmitát), která současně inhibuje tvorbu nitrosaminů v nakládaném mase a v masných výrobcích.
     Jako inhibitory tvorby nitrosaminů při výrobě šunky byly použity také nepolární acetaly askorbové kyseliny odvozené od mastných aldehydů (dodekanalu až oktadekanalu), které jsou stabilnější než askorbylpalminát.

1. Ovoce a zelenina
     Askorbová kyselina se přidává k ovocným džusům, konzervovanému a mrazírensky skladovanému ovoci jako prevence nežádoucích změn aróma vyvolaných oxidací při skladování a zpracování. K odstranění kyslíku v hermeticky uzavřených obalech je nutný přídavek 3–7 mg askorbové kyseliny (podle pH a teploty) na 1 cm[sup]3[/sup] přítomného vzduchu. Při loupání, krájení a sušení ovoce, zeleniny a brambor se používá jako inhibitor reakcí enzymového hnědnutí v relativně nízkých koncentracích a často v kombinaci s citronovou kyselinou. V kyselém pH je vitamin C stabilnější a navíc optimální pH fenolas leží v oblasti pH 6–7. Běžné je např. namáčení po dobu 3 minut v roztoku, který obsahuje 1–3 % askorbové kyseliny a 0,1–0,3 % chloridu vápenatého, případně hydrogensiřičitany (ty jsou současně v konzervačním činidlem) v množství asi 0,015 %. V případě, že se nepoužije askorbová kyselina, je nutné množství hydrogensiřičitanů v lázni zvýšit asi 10x.

2. Pivo a víno
     Přídavek askorbové kyseliny v množství 20–30 mg/kg je prevencí tvorby tzv. chladových a oxidačních zákalů piva a prevencí nežádoucích změn chuti a aróma v důsledku oxidace, ke které dochází při pasteraci a skladování. Použití askorbové kyseliny při výrobě vína umožňuje snížit množství použitého oxidu siřičitého k síření.

3. Maso a masné výrobky
     Přídavek askorbové kyseliny (resp. askorbátu sodného nebo askorbylpalmitátu) k masu a masným výrobkům spolu s dusitany (v množství 60–180 mg/kg), např. při výrobě šunky, má funkční i ekonomický význam, neboť zkvalitňuje a podstatně zrychluje výrobu. Charakteristický pigment syrového masa ošetřeného dusitany, nitroxymyoglobin, se tvoří přibližně 3x rychleji. Přídavek askorbové kyseliny navíc umožňuje zkrátit dobu uzení a stabilizuje barvu hotových výrobků. Askorbová kyselina současně zvyšuje inhibiční účinky dusitanů na toxinogenní baktérie Clostridium botulinum. Přídavky v množství 300–1000 mg/kg (jako optimální se uvádí poměr askorbátu a dusitanu 2 : 1, hydrofilní askorbát je však jen částečně účinný, proto se často nahrazuje askorbylpalmitátem rozpustným v tucích) inhibují také tvorbu nitrosaminů. Použijí-li se k nakládání masa dusičnany, askorbová kyselina je redukuje na dusitany.

4. Chléb
     Pekařské vlastnosti mouk se zlepšují až po určité době skladování, kdy reakcí s produkty autooxidace lipidů dochází k oxidaci thiolových skupin v bílkovinách mouky. Vznikají disulfidové vazby a současně dochází k degradaci karotenoidních barviv (odbarvení mouky).
     V množství 10–100 mg/kg se askorbová kyselina přidává jako prostředek zlepšující pekařské vlastnosti mouky, zvláště při tzv. Chorleywoodském způsobu výroby bílého chleba.

5. Tuky a oleje
     Jako antioxidant tuků se používá askorbylpalmitát v množství 0,006–0,040 %.


Chemické reakce askorbové kyseliny



     Obě enolové hydroxylové skupiny askorbové kyseliny mohou disociovat a askorbovou kyselinu lze proto považovat za dvojsytnou kyselinu (pK[sub]1[/sub] = 4,25 a pK[sub]2[/sub] = 11,8). V roztocích o fyziologických hodnotách pH se převážně vyskytuje jako anion. Např. v roztocích o pH 7,4 je v této formě přítomno 99,93 % askorbové kyseliny, zbytek tvoří nedisociovaná kyselina (0,06 %) a dianion (0,01 %). Jsou známy pouze soli monovalentního aniontu, např. askorbát sodný.
     Askorbyl radikál je kyselina (pK = – 0,96), která v roztocích existuje jako anion stabilizovaný rezonancí (jako bicyklická sloučenina, zřejmě s dvojnou vazbou mezi uhlíky C-2 a C-3), nepárový elektron je lokalizován v oblasti C-4.
     Dehydroxyaskorbová kyselina je ve vodných roztocích přítomna jako hydratovaný bicyklický monomer.
     K oxidaci askorbové kyseliny na dehydroaskorbovou kyselinu dochází působením enzymů, které se řadí do kategorie antivitaminů C. Askorbovou kyselinu také oxiduje vzdušný kyslík a různá chemická oxidační činidla. Oxidace na dehydroaskorbovou kyselinu je vratná reakce a může probíhat různými mechanismy. V případech, kdy přenosem jednoho elektronu vzniká jako meziprodukt radikál askorbové kyseliny se oxidace označuje jako jednoelektronová. Vzniká-li dehydroaskorbová kyselina přímo, hovoří se o dvouelektronové oxidaci.

1. Enzymová oxidace
     V enzymově aktivních a zvláště v mechanicky poškozených rostlinných pletivech (loupáním, krájením apod.) je oxidace katalyzována především askortátoxidázou (L-askorbát:O[sub]2[/sub] oxidoreduktasou). V některých rostlinných pletivech souvisí ztráty vitaminu s aktivitou peroxidas a jiných enzymů.
     Askorbátoxidasa oxiduje askorbovou kyselinu v přítomnosti vzdušného kyslíku. Obecně lze reakci popsat rovnicí, kde H[sub]2[/sub]A je askorbová kyselina a A je dehydroaskorbová kyselina:
2 H[sub]2[/sub]A + O[sub]2[/sub] ==== 2 A + 2 H[sub]2[/sub]O
     Askorbátperoxidasa využívá jako akceptor protonů peroxid vodíku:
H[sub]2[/sub]A + H[sub]2[/sub]O[sub]2[/sub] ==== A + 2 H[sub]2[/sub]O
     Detailní mechanismy reakcí jsou však ve skutečnosti složitější [1].

2. Autooxidace
     Nejvýznamnější reakcí askorbové kyseliny je oxidace vzdušným kyslíkem (autooxidace), která způsobuje většinu ztrát v potravinách při jejich zpracování. Probíhá v přítomnosti i v nepřítomnosti iontů přechodných kovů. Aktivní jsou hlavně ionty trojmocného železa a dvojmocné mědi. Reakce závisí na hodnotě pH prostředí. V kyselém prostředí je pomalá, rychlejší je v neutrálním a nejrychlejší v alkalickém prostředí.

3. Redukce iontů kovů
     Askorbová kyselina reaguje s ionty kovů za vzniku komplexů, ale za určitých podmínek (především při nízkých hodnotách pH prostředí a je-li přítomna v nízkých koncentracích) může ionty kovů také redukovat. Reakce s ionty Fe[sup]3+[/sup] a analogicky i s ionty Cu[sup]2+[/sup] probíhá následujícím způsobem:
H[sub]2[/sub]A + 2 Fe[sup]3+[/sup] ==== A + 2 Fe[sup]2+[/sup] + 2 H[sup]+[/sup]
     Redukční působení askorbové kyseliny v konečném efektu urychluje oxidační reakce související s nežádoucími změnami chuti, vůně a barvy potravin.

4. Reakce s volnými radikály
     Askorbová kyselina i její isomery a deriváty mohou reagovat s volnými radikály, které způsobují oxidaci lipidů a dalších oxylabilních složek potravin. Brzdí tak řetězovou autooxidační reakci a účinně působí jako antioxidanty. Reakci askorbové kyseliny peroxylovým radikálem mastné kyseliny (R-O-O•), případně s alkoxylovým radikálem (R-O•), lze schematicky znázornit rovnicí (R-O-OH) je hydroperoxid mastné kyseliny):
H[sub]2[/sub]A + R-O-O• ==== HA• + R-O-OH
     Vzniklý askorbylradikál již není schopen vyvolat další řetězovou reakci a disproporcionuje na askorbovou a dehydroaskorbovou kyselinu.

5. Degradace katalyzovaná kyselinami
     V silně kyselém prostředí askorbová kyselina dekarboxyluje a stejně jako jiné cukry dehydratuje. V modelových pokusech vzniká téměř kvantitativně oxid uhličitý a 2-furankarbaldehyd. Kysele katalyzovaná degradace askorbové kyseliny se považuje za hlavní příčinu ztrát vitaminu C v konzervárenských výrobcích v nepřítomnosti vzdušného kyslíku. Dochází k ní i v kyselých potravinách jako jsou ovocné kompoty a džusy (pH kolem hodnoty 3,5), zvláště při skladování za vyšších teplot nebo při termických operacích jako je sušení. Při teplotě 50 [sup]o[/sup]C ztrácejí ovocné džusy 70–95 % askorbové kyseliny během 12 týdnů skladování. Rychlost reakce je 10x nižší než je rychlost autooxidace katalyzované kovovými ionty.

6. Reakce s dalšími složkami potravy
     Ke ztrátám vitaminu může docházet také reakcí askorbové kyseliny s některými reaktivními složkami potravy. Technologicky jsou zejména reakce s chinony vznikajícími reakcemi enzymového hnědnutí, reakce s dusitany a hemovými barvivy v mase a masných výrobcích.



Rozklad vitamínu C (askorbové kyseliny) v reálných situacích
     Vitamín C je jedním z nejméně stálých vitaminů. Ke ztrátám při skladování, kulinárním a průmyslovém zpracování potravin dochází různými způsoby.
     Nejvýznamnější jsou ztráty výluhem a ztráty oxidací. V nepřítomnosti vzdušného kyslíku jsou ztráty způsobeny hlavně kyselinami katalyzovanou degradací. Celkové ztráty se pohybují zpravidla mezi 20–80 %.

1. Ovoce a zelenina
     Ztráty askorbové kyseliny výluhem jsou obvyklé při mytí, blanšírování (předváření), vaření a konzervování ovoce a zeleniny v případech, kdy se příslušný výluh dále nezpracovává. Povaha a rozsah ztrát závisí na pH, teplotě, množství vody, velikosti povrchu materiálu, zralosti, rozsahu kontaminace těžkými kovy a přívodu kyslíku. Ztráty výluhem jsou vyšší u listové kyseliny s velkým povrchem než u kořenové zeleniny. K značnému úbytku dochází rovněž loupáním plodů, kdy se odstraňují povrchové vrstvy bohaté na vitamin.
     Při mytí jsou ztráty nižší než při blanšírování a vaření. Ke ztrátám vitaminu dochází také při mléčném kvašení zeleniny. Kysané zelí např. obsahuje asi 50 % vitaminu ve srovnání s čerstvým hlávkovým zelím (90–190 mg/kg).
     Snahou konzervářů je pochopitelně uchování maximálního množství vitaminu v ovoci a zelenině. Během skladování a v příslušných výrobcích po jejich zpracování.
     Používané metody a postupy jsou založeny na:
  • Omezení kontaktu potraviny se vzduchem, snížení množství přítomného kyslíku např. odvzdušněním za sníženého tlaku, výměnou vzduchu za inertní atmosféru, působením glukosaoxidasy a katalasy, kvašením a přídavkem hydrogensiřičitanů.
  • Snížení množství přítomných iontů Fe[sup]3+[/sup] a Cu[sup]2+[/sup] např. vyloučením přímého kontaktu s měděnými, bronzovými, mosaznými a korodujícími železnými součástmi technologického zařízení, vazbou iontů kovů do neaktivních komplexů chelatačními činidly (autooxidaci zpomaluje celá řada látek jako EDTA, citráty, fosfáty a také bílkoviny, sacharidy, kyselé polysacharidy a flavonoidy)
  • Vytváření nepříznivých podmínek pro vznik komplexů kovových iontů s askorbovou kyselinou, např. snížením aktivity vody, hodnoty pH, použitím vhodných O-2 substituovaných derivátů askorbové kyseliny jako je např. 2-fosfát nebo 2-O-a-D-glukosid.
     Během zpracování je stabilita askorbové kyseliny vyšší u ovoce, které má nižší pH než zelenina. Nejmenší ztráty se dosahují aplikací vysokoteplotní krátkodobé sterilace. U kompotů dochází k největším ztrátám během jejich skladování. Výše těchto ztrát je závislá na době a teplotě skladování a pohybuje se v rozmezí 60–80 %.
     U ovoce ošetřeného (konzervovaného) oxidem siřičitým jsou ztráty askorbové kyseliny během technologického zpracování nižší, neboť přítomný SO[sub]2[/sub] redukuje peroxid vodíku vznikající oxidací askorbové kyseliny v přítomnosti těžkých kovů.
     Nejstabilnější je vitamin C při zmrazování a mrazírenském skladování ovoce a zeleniny. Při teplotách –18 [sup]o[/sup]C dochází jen k minimálním ztrátám, naopak ke značným ztrátám může docházet při rozmrazování (30–50 %).

2. Mléko a mléčné výrobky
     Ztráta askorbové kyseliny při skladování syrového mléka jsou značné. Při chladírenském skladování činí asi 50 % a se zvyšující se teplotou roste. Při tepelném ošetření mléka klesá obsah vitaminu C v závislosti na teplotě a době záhřevu o 20–50 %. Při krátkodobé pasteraci při vysoké teplotě se ztráty pohybují kolem 10–30 %. Relativně dobrá je stabilita askorbové kyseliny u sušeného, vitaminem obohaceného mléka baleného v inertní atmosféře.


Vitamin C a historie



     Historie objevů vitaminů sahá zpět několik tisíciletí. Skutečně vědecké studium však bylo umožněno až rozvojem chemie v 19. století a vyvrcholilo objevem jednotlivých vitaminů, které byly zpočátku pojmenovány podle abecedy v tom pořadí, jak byly objeveny: A, B, C, D, E. Chorobné projevy výživových nedostatků, označované kdysi jako "utajený hlad", byly však ve svých nejrůznějších formách známy většinou již odpradávna.
     Skorbut (způsobený nedostatkem vitaminu C) znali prý již antičtí lékaři, např. Hippokrates, Plinius, Marcellus a jiní. V Caesarových armádách byl skorbut pokládán za nepřekonatelného nepřítele. Byl největší pohromou mořeplavců 15. a 16. století (výpravy Magellanovy, Vasca da Gamy, Krištofa Kolumba). Po staletí byl však skorbut hrozbou i pro obyvatele měst a dokonce i zemědělských krajů. Celokontinentálně se šířící epidemie jako důsledky avitaminóz nejrůznějších typů probíhaly zcela bez zábran zejména v době hladomoru a staly se příčinou strašlivého utrpení obyvatel různých zemí i světadílů. V druhé polovině 19. století např. publikuje Jean-Baptista Dumas svá pozorování, týkající se nezbytných, tehdy ještě neidentifikovaných faktorů v mléce. Hlad při obléhání Paříže totiž donutil obyvatele města nahradit mléko pro děti jakousi slazenou emulzí. Následkem této záměny došlo k hromadnému umírání dětí, ačkoliv "saccharine emulsion" obsahovala vše, co tehdejší věda pokládala za nezbytné pro život a pravděpodobně byla i po jiných stránkách zdravotně nezávadná. Nepřetržitý výskyt skorbutu v Evropě byl omezen až zavedením brambor jako jedné ze základních složek potravy obyvatelstva v 17. a 18. století.
     Jen ojediněle jsou zaznamenány některé úspěchy empirické prevence nebo terapie skorbutu. Např. Jacques Cartier uměl již v roce 1536 na cestě do sv. Vavřince v Kanadě své námořníky postižené skorbutem vyléčit odvarem z borového jehličí (na radu Indiánů). Jedním z prvních pokusů o záměrnou prevenci skorbutu bylo opatření Sira Jamese Lancastera v roce 1601, který nařídil pravidelný příděl pomerančů a citrónu ve stravě posádek britského obchodního loďstva v Indii. Během 17. století se tato praxe rozšířila také mezi námořníky Holandska a jiných států. Teprve v roce 1904 se však šťávy z citrusových plodů stávají pravidelnou složkou denní potravy celého britského námořnictva.
     Ještě v polovině 18. století se názory lékařů na prevenci a léčbu skorbutu radikálně liší. Například rakouský lékař J. G. H. Kramer nebo holandský badatel J. F. Bachstrom doporučují jako jediný spolehlivý lék proti skorbutu dostatek čerstvé zeleniny a ovoce v potravě. Jiní vlivní lékaři, např. H. Boerhaave, R. Mead nebo J. Cook však pokusy o léčbu skorbutu pomeranči odsuzují. Podle Cooka prý čerstvá voda a čistota mají pro námořníky větší cenu než ovoce a zelenina.
     Etymologie slova "skorbut" je zajímavá. Toto slovo pochází snad ze staroholandského "scherbuyck", což znamená "praskání břicha" (scheuren = praskati, buyck = břicho). Podle jiného vysvětlení pochází slovo "skorbut" z označení "Scharbock", které zavedl Enricus Cordus v roce 1534. Etymologie českého slova "kurděje" je méně jasná. Kmen "kurd-" snad také souvisí se staroholandským "scherbuyck". Koncovka "-ej" připomíná "dýměj" (boulovatý mor). Slovo "kurděj" se údajně vyskytovalo v češtině už v 15. století a označovalo boule na nohách koní a na stromech. Ze slovanských jazyku má slovo "kurděje" kromě češtiny jen polština.
     Za poznámku stojí, že sám název vitaminu C – "askorbát", "kyselina askorbová" zavedli až Szent-Györgi a Haworth v roce 1933 pro označení antiskorbutického vitaminu, tedy "kyselina askorbová" (řecky "a" = "proti").
     Vlastní historie antiskorbutického faktoru začíná na počátku 20. století, kdy se norští badatelé Holst a Frölich pokoušeli umělou dietou vyvolat beri-beri u morčat, ale místo toho vyvolali skorbut. Morče totiž, podobně jako člověk, není schopno ve svém organismu askorbovou kyselinu vytvářet a musí ji proto přijímat s potravou.
     Intenzivnější chemický výzkum antiskorbutického vitaminu začal až po první světové válce. O izolaci vitaminu C a následnou charakterizaci jeho vlastností se v té době pokoušela řada badatelů, mezi jinými také Z. Z. Zilva v Anglii a N. Bezssonoff ve Francii. Bezssonoff sice již v roce 1925 oznámil izolaci krystalického vitaminu C, avšak izoloval jej pouze v nepatrném množství a často měnil názor na jeho povahu, takže jeho zjištění zapadla. Jeho přínosem však zůstává objev prvního činidla na vitamin C (kyselina molybdenofosfowolframová). Zilvovi se podařilo připravit z citrónů koncentrované preparáty vitaminu C a na základě toho určit některé vlastnosti tohoto vitaminu, například jeho podobnost s cukry a silné redukční vlastnosti, zejména v alkalických roztocích. Izolovanou látku označil jako "redukující faktor" a pokládal ji zprvu za totožnou s hledaným vitaminem. Když později zjistil, že redukční schopnost a antiskorbutický účinek jeho preparátů nejsou vždy souběžné, došel k mylnému názoru, že "redukční faktor" je jen ochrannou látkou zajišťující účinnost vlastního vitaminu.
     V roce 1928 se maďarskému chemikovi Albertu Szent-Györgimu podařilo izolovat z kůry hovězích nadledvinek (v nadledvinkách je obsah askorbové kyseliny např. v lidském těle vůbec nejvyšší, ale stále ještě neznáme důvod), z pomerančů, zelí a paprik kyselou látku empirického vzorce C[sub]6[/sub]H[sub]8[/sub]O[sub]6[/sub] snadno podléhající oxidaci. Nazval ji "kyselina hexuronová". Vyslovil sice názor, že tato látka, vykazující stejné chování jako Zilvou připravené koncentráty vitaminu C, je totožná se Zilvovým "redukujícím faktorem", ale Zilvova autorita způsobila, že tato správná hypotéza byla zprvu zavrhována. Totožnost vitaminu C s "kyselinou hexuronovou" a s "redukujícím faktorem" byla dokázána až v roce 1932 několika skupinami pracovníků. V roce 1933 změnili Szent-Györgi a Haworth původní název "kyselina hexuronová" na jméno dnes běžně užívané – "kyselina askorbová".
     Ještě v roce 1933 byla zásluhou několika skupin pracovníků vyřešena struktura askorbové kyseliny a v témže roce byla potvrzena syntézou, kterou provedli souběžně Reichstein s Grüssnerem a Haworth s Hirstem (za zmínku stojí, že až do současné doby se askorbová kyselina vyrábí v podstatě ustáleným způsobem, který popsali Reichstein a Grüssner). V roce 1934 byla poprvé vyslovena domněnka o existenci vázané formy askorbové kyseliny v přírodních zdrojích, jejíž existence byla prokázána na přelomu 40. a 50. let. Tato forma vitaminu C byla nazvána "askorbigen".
     Práce publikované v posledních dvou desetiletích ukázaly, že rozsah působnosti askorbové kyseliny je daleko širší než prevence skorbutu. Stále oprávněnější se zdá být žert odborníků, že je snazší vyjmenovat metabolické pochody v lidském organismu, kterých se askorbová kyselina neúčastní, než naopak. Askorbová kyselina může příznivě ovlivňovat přenos nervových vzruchů, zasahuje do detoxikace histaminu, řady farmak a cizorodých látek v organismu, spolu s vitaminem E inhibuje tvorbu nitrosaminu, stimuluje imunitní systém organismu, snižuje obsah cholesterolu v krvi a účastní se také biologických procesů, které se podílejí na rezistenci proti nádorovému bujení.
     Názory odborníků na doporučované denní dávky askorbové kyseliny se různí, je však zajímavé, že doporučená množství jeví s časem mírně rostoucí tendenci. Hypervitaminóza C sice není známa, avšak podávání nadměrných dávek vitaminu C bývá spojeno se střevními a jinými obtížemi, případně se zvýšeným rizikem tvorby močových kamenů. A konečně není jisté, zda na velké dávky vitaminu C nevzniká návyk, takže po jejich přerušení by na tom člověk mohl být hůře, než když je začal užívat.
     Literatura:

1. Peňázová H.: Vitamín C – pohled do historie. Chemický občasník 5, 37-39, Paido, Brno 1997.
2. Fragner J. a kol.: Vitaminy. Jejich chemie a biochemie I. s. 15-17, NČSAV, Praha 1961.
3. Fragner J. a kol.: Vitaminy. Jejich chemie a biochemie II. s. 690-691, NČSAV, Praha 1961.
4. Kulhánek M.: Vitamin C v současnosti: Technologie a biologické aktivity. Chemické listy 85, 598–613 (1991).
5. Schreiber V.: Vitaminy. Kdy – jak – proč – kolik. s. 14-16, s.63-68, Nakladatelství H&H, Jinočany 1993.





Závěr
 

    Vitamin C je důležitý pro mnoho biochemických a biologických funkcí v organismu. Svou funkcí při tvorbě kolagenu ovlivňuje dobrý stav všech tkání včetně svalů, kostí, šlach, vazů, kůže a cév a je důležitý při všech regeneračních procesech v organismu. Je významný v prevenci aterosklerózy. srdečně cévních chorob, infekčních chorob, nádorových onemocnění a pro celkový dobrý zdravotní stav. Vitamin C je obsažen především v zelenině a ovoci. Jeho příjem potravou u nás je poměrné nízký a pro dobré zdraví je žádoucí jeho příjem podstatně zvýšit (2 až 3krát). Zvýšený příjem vitaminu C je příznivý u řady chorob.
Použitá literatura:

Bendich A. et al.: Adv. in Free Radical Biol. Med., 2. 1986, 419.
Cameron E. et al.: Cancer Res., 39, 1979, 663.
Ginter E.: Čs. Gastroent. Výž., 36/3-4, 1982, 206.
Hanck A.: Ascorbic acid and cancer. In: Vitamin and Cancor - Human Cancer Prevention by Vitamins and Micronutrients. The Humana Press, Inc., Clinton, 1985.
Kušiak J., Štiková O.: Výživa lidu, 1, 1988, 4.
Sauberlich H. S.: Ascorbic acid. In: Present Knowledge in Nutrition. The Nutrition Foundation, Inc., Washington, 1984.
Stratil P.: abc zdravé výživy. 1. díl. Brno 1993.
Strmiska F. a kol.: Poživatinové tabulky. Výzkumný ústav potravinársky. Bratislava. 1984.
Wills. R. B. et al.: J. Agricult, Food Chem., 32, 1984, 836.
Wolf A.: Hygiena výživy. Avicenum Praha, 1985.


Odpovědět

Zpět na “Léčiva a jejich působení na lidský organismus”

Kdo je online

Uživatelé prohlížející si toto fórum: Žádní registrovaní uživatelé a 0 hostů