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维生素C

维生素C
L-Ascorbic acid.svg
Ascorbic-acid-from-xtal-1997-3D-balls.png
系统(IUPAC)命名名称
2-oxo-L-threo-hexono-1,4- lactone-2,3-enediol
or
(R)-3,4-dihydroxy-5-((S)- 1,2-dihydroxyethyl)furan-2(5H)-one
临床数据
妊娠分级
  • A
给药途径口服
合法状态
合法状态
  • 公众可轻易获取
药代动力学数据
生物利用度rapid & complete
蛋白结合度negligible
生物半衰期varies according至plasma concentration
排泄renal
识别信息
CAS注册号50-81-7  ✓
ATC代码A11G
PubChemCID 5785
CID 54670067
IUPHAR/BPS英语IUPHAR/BPS4781
DrugBankDB00126 ✓
ChemSpider10189562 ✓
UNIIPQ6CK8PD0R ✓
KEGGD00018 ✓
ChEBICHEBI:29073?
ChEMBL英语ChEMBLCHEMBL196 ✓
NIAID ChemDB英语NIAID ChemDB002072
其他名称L-ascorbic acid
化学信息
化学式C6H8O6
摩尔质量176.12 g/mole
物理性质
密度1.694 g/cm3
熔点190至192 °C(374至378 °F) decomposes
沸点553 °C(1,027 °F)

维生素C/维他命C(英语:Vitamin C),又称抗坏血酸(英语:ascorbic acid),是一种存在于各种食物的维他命,也被作为营养补充品销售,可用于预防及治疗坏血病。维他命C是参与组织修复和某些神经递质中的促生产。它是几种酶的功能中所必需的,并且对于免疫系统运作很重要。它还可用作抗氧化剂

证据不支持将其用于预防普通感冒。然而有些证据显示,经常服用可缩短患感冒的时间。目前尚未清楚营养补充剂是否会对癌症心血管疾病认知障碍症有所影响。服用可透过口服或注射。

维他命C通常耐受性良好。大剂量服用可能会导致胃肠道不适、头痛、睡眠困难及皮肤潮红。在怀孕期间,正常剂量是安全的。美国国家医学院英语National Academy of Medicine建议反对大剂量服用。

维他命C于1912年被发现,1928年被分离出来,并于1933年成为第一种化学合成维他命。在世界卫生组织基本药物标准清单中,是医疗系统中最安全、最有效的药物。维他命C可以是廉价的非专利非处方类药物来获得。阿尔伯特·圣捷尔吉华特·霍沃思因其发现而分别获授予1937年诺贝尔奖生理学或医学奖/化学奖)。含维他命C的食物包括柑橘类水果奇异果番石榴西兰花抱子甘蓝菜椒、番茄、马铃薯及草莓。长时间存放或烹饪可能会降低食品中的维他命C含量。

它亦是高等灵长类动物与其他少数生物的必需营养素。维生素C在大多数生物体内可借由新陈代谢制造出来,但是有许多例外,比如人类,缺乏维生素C会造成坏血病

维他命C可作营养补充剂以预防或治疗坏血病,目前并无证据显示可预防感冒。维他命C可借由口服或注射来摄取。

维生素C的药效基团是抗坏血酸离子。在生物体内,维生素C是一种抗氧化剂,因为它能够保护身体免于氧化剂的威胁,维生素C同时也是一种辅酶

维生素C也是一种抗氧化剂和防腐剂酸度调节剂。多个E编码收录维生素C,不同的数字取决于它的化学结构,像是E300是抗坏血酸,E301为抗坏血酸钠盐,E302为抗坏血酸钙盐,E303为抗坏血酸钾盐,E304为酯类抗坏血酸棕榈和抗坏血酸硬脂酸,E315为异抗坏血酸除虫菊酯。

维他命C最早发现于1912年,在1928年首次被分离出来,在1933年首次被制造出来,于世界卫生组织基本药物标准清单上名列有案,是建立照护系统时相当重要的必备基础药物之一。维他命C已经是通用名药物,也是成药。在发展中国家的批发价约在每月0.19到0.54美元之间,有些国家将抗坏血酸加入食物,像是营养麦片。 .

生物学意义

抗坏血酸(还原态)
脱氢抗坏血酸(氧化态)

维他命C是某些动物的必需营养素,包括人类。“维他命C”一词涵盖了几种在动物体内具维他命C活性的特定维他命英语Vitamer。一些膳食补充剂中也使用抗坏血酸盐(Ascorbate salts),如抗坏血酸钠(sodium ascorbate)和抗坏血酸钙(calcium ascorbate)。这些在消化时释放抗坏血酸。抗坏血酸钠和抗坏血酸钙都天然存在于体内,它们的形式根据pH值而互相转变。分子的氧化形式如脱氢抗坏血酸可透过还原剂转化回抗坏血酸。

维他命C在动物(和人类)的许多促反应中有着辅因子的作用,它调解各种生物学功能中的基本要素,包括伤口愈合和胶原蛋白的合成。对人类来说,维他命C缺乏症会导致胶原蛋白合成受损,导致坏血病更严重的症状。维他命C的另一种生物化学的角色是充当抗氧化剂还原剂),透过供应电子给各种酶促和非酶促反应。这样会把维他命C转化为氧化状态—半脱氢抗坏血酸(semidehydroascorbic acid)或脱氢抗坏血酸。这些化合物可透过谷胱甘肽和依赖烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP)的酶促机制还原到还原状态。

在植物中,维他命C是一种抗坏血酸过氧化物酶英语Ascorbate peroxidase的酶底物。该酶利用抗坏血酸透过将其转化为水(H2O)及氧气以中和过量的过氧化氢(H2O2)。

缺乏症状

摄入超出参考膳食摄取量的膳食补充品以达到高于65 μmol/L(1.1mg/dL),血清水平就会被认为是饱和。一般定义充足的维他命C是在50 μmol/L以上,低于23 μmol/L时会出现维他命缺乏症(hypovitaminosis),而低于11.4μmol/ L时会出现维他命不足。根据2003-2004年美国纳汉斯(NHANES)的调查数据显示,20岁以上成人血清中的维他命C浓度平均值和中位数分别为49.0 μmol/L及54.4 μmol/L,维他命C不足者占的百分比为7.1%。

坏血病是缺乏维他命C而引起的维生素缺乏症,此时人体制造的胶原蛋白会变得不稳定而无法正常发挥功能,体内的其他几种酶亦无法正常运作。坏血病的病症是皮肤上出现红色斑点英语Hyperkeratosis皮下出血英语Bruise、海绵状的牙龈,螺旋形的头发生长,和伤口愈合不良。大腿和小腿出现皮肤病变最多,患者看起来肤色苍白、感到郁闷,部分患者甚至会陷入瘫痪。在坏血病晚期,有些会出现开放性的化伤口、牙齿脱落、骨骼异常,并最终死亡。人体只能储存小量的维他命C,故若不食用新鲜的补给品,人体内的储存将会很快被耗尽。

在1960年代后期至1980年代期间,在英国和美国爱荷华州对二战期间的良心拒服兵役者进行了人体饮食研究,结果诱导了坏血病。在开始进行不含维他命C的饮食后大约四个星期,研究对象出现坏血病的第一个迹象,而在较早的英国研究中,此情况需要6-8个月才会出现,这可能是由于该组别在开始进行坏血病饮食之前的六个星期,预先加载了每天70mg的营养补充剂。在两项研究中,那些男性血液中的抗坏血酸水平都太低,无法准确测定出现坏血病迹象的时间。这些研究都指出,每天仅补充10mg的维他命C就可以完全逆转所有坏血病的明显症状。

功能作用

Rows and rows of pill bottles on shelves
在药房中售卖的维他命C补充剂。

维他命C在治疗坏血病中具有决定性作用,而坏血病是由于缺乏维他命C引起的。除此之外,维他命C对预防或治疗各种疾病中的作用存在争议,评论的结果有着矛盾的结果。2012年考科蓝的评估报告指维他命C补充剂对总死亡率并没有影响。它在世界卫生组织基本药物标准清单中,是医疗系统里最安全、最有效的药物。

坏血病

坏血病是由于缺乏维他命C而引起的,可以食用富含维他命C的食物或服用膳食补充剂预防和治疗。在症状出现前,在不添加维他命C的情况下,至少需要一个月的时间才能恢复。疾病的早期症状为不适和昏睡,继而发展为呼吸急促、骨痛、牙龈出血、容易受伤、伤口愈合不良,最后发烧、抽搐并最终死亡。直到疾病较晚期的时候,损害才是可以逆转的,因为健康的胶原蛋白可通过补充维他命C来代替有缺陷的胶原蛋白填补。治疗方法包括口服药物、肌肉注射静脉注射。坏血病是于古典时代由希波克拉底发现而为人所知。在现代,英国皇家海军外科医生詹姆斯·林德于1747年的早期对照试验中,显示柑橘类水果可以预防该疾病。从1796年开始,柠檬汁获发放予所有英国皇家海军所有船员。

感染

Black and white photo of Nobel Prize winner, Linus Pauling.
诺贝尔奖得奖者莱纳斯·鲍林其1970年的著作英语Vitamin C and the common cold中提倡服用维他命C以预防普通感冒

维他命C对普通感冒的研究已分为对普通感冒的预防、持续时间和严重性的影响。2012年考科蓝的报告指每天观察至少200毫克,结论是定期服用维他命C不能有效预防普通感冒。他们把分析限制为每天使用至少1,000mg的实验也没有看到预防的益处。然而,定期服用维他命C确实可以减少8%的成年人及14%儿童的平均持续时间,并且降低了感冒的严重程度。随后的儿童综合分析发现维他命C于预防及减少上呼吸道感染的持续时间方面具有统计学意义。成年人试验的分组报告指,补充品能够减少于亚北极地区的马拉松运动员、滑雪者或士兵中半数感冒的发生。另一项试验着眼于治疗用途,这意味着除非人们感到开始患感冒,否则不会开始使用维他命C。其中,维他命C不会影响持续时间或严重程度。较早的评论指出,维他命C不能预防感冒、不会缩短病程,也不会降低严重程度。考科蓝报告的作者得出以下结论:

维他命C补充品未能减少一般人患上感冒的发生率,这表明常规的补充维他命C是不合理的...定期补充品的试验已经表明维他命C可以减少感冒的持续时间,但这在少数已进行的治疗性试验中没有重复。尽管如此,鉴于常规补充品研究中,维他命C对感冒的持续时间和严重程度的一致效果,以及低成本和安全性,普通感冒患者可能值得进行个体化测试以决定治疗性的维他命C是否对他们有益处。

高浓度的维他命C容易地分布进入免疫细胞,它们具有抗微生物英语Antimicrobial自然杀伤细胞活性,促进淋巴细胞增殖,并在感染期间迅速消耗,这些作用表明在免疫系统调节中具显著的作用。欧洲食品安全局英语European Food Safety Authority发现到,在成年人和三岁以下儿童于饮食中维他命C的摄入量与正常免疫系统的功能之间存在着因果关系

癌症

维他命C是否对癌症有所影响有两种说法。第一,在没有额外的膳食补充剂下,在正常饮食摄入量范围内,摄取更多维他命C的人罹患癌症的风险更低,如果是这样的话,口服补充剂有同样的益处吗?第二,对于被诊断出患有癌症的人,会否静脉注射大量抗坏血酸以治疗癌症,减少其他治疗方法的不良影响,从而延长生存期并改善生活质素?2013年的考科蓝报告发现没有证据表明维他命C补充剂能够令健康人士,以及由于吸烟或接触石棉的高危人士患上肺癌的风险[已过时]。第二项综合分析发现对前列腺癌的风险并没有影响。两项综合分析评估了维他命C补充剂对大肠癌风险的影响。一个发现维他命C摄入量与降低风险之间存在着较弱的关联,另一个则发现维他命C补充剂无效。2011年的一项综合分析未能找到维他命C补充剂预防乳癌的支持,但第二项研究得出的结论是,维他命C可能与增加经已确诊患者的生存率。

正分子医学英语Orthomolecular medicine的类目中,“静脉注射维他命C是一种具争议的附属性癌症治疗,广泛用于自然疗法及一体化的肿瘤学领域。”随着口服给药的吸收效率因分量增加而降低,静脉给药绕过这一点。这样做可以使血浆浓度达到每升5-10 mmol,远远超过口服的每升约0.2 mmol的限量。其机制的理论是矛盾的。在高组织浓度下,抗坏血酸被认为是促氧化剂英语Pro-oxidant,会产生过氧化氢(H2O2)杀掉肿瘤细胞。同一文献声称抗坏血酸充当抗氧化剂的作用,从而减少化学疗法放射治疗的不良影响。该领域的研究仍在继续进行,但2014年的一项研究得出结论:“目前,在临床试验之外,不建议大剂量静脉注射维他命C(作为抗癌药)。”2015年的研究补充道:“在癌症患者中使用抗坏血酸补充剂,无论是增强化疗的抗肿瘤作用或是降低其毒性,这里都没有高质量的证据支持表明。抗坏血酸的抗肿瘤作用证据,仅限于病例报告和观察性研究及非对照性研究。”

心血管疾病

截至2017年,没有证据表明服用维他命C可以减少心血管疾病。2013年的一项调查发现,没有证据表明维他命C补充剂可以降低心肌梗塞中风、心血管疾病死亡率的风险,或各种原因的死亡率。2013年的另一篇研究发现高流通的维他命C水平和饮食中的维他命C之间存在着关联,并降低中风的风险。2014年的一项调查发现,当每天服用剂量大于500mg的维他命C时,维他命C对内皮细胞功能(endothelial function)有积极作用。内皮细胞是一层排列在血管内壁的细胞。

脑功能

2017年的一项系统性评估发现,跟具有正常认知能力的人相比,认知障碍患者(包括阿兹海默症认知障碍症)体内的维他命C浓度较低。但是,认知测试依赖于简短智能测验,这只是认知能力的一般测试,这表明在评估维他命C对正常人及残障人士中认知能力的潜在重要性来说,整体研究的质量较低。阿兹海默症患者营养状况的综述报告指,血浆中维他命C的含量较低,而且还有血液中叶酸维他命B12维生素E的水平较低。

其他疾病

研究检查维他命C摄入量对阿兹海默症风险的影响,结果得出了矛盾的结论。保持健康的膳食摄取可能比补充剂更能获得任何潜在的益处。2010年的一篇评论发现,维他命C补充剂于治疗类风湿性关节炎中没有作用。维他命C补充剂不能预防或减慢跟年龄有关的白内障进程。

其他

在人体内,维生素C是高效抗氧化剂,用来减轻抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase)基底的氧化应力(oxidative stress)。还有许多重要的生物合成过程中也需要维生素C参与作用。

维生素C为8种不同的酵素作为电子供体:

  • 其中3种参与胶原羟化。这些反应将羟基放入氨基酸的脯氨酸或赖氨酸,再将此氨基酸加入至胶原蛋白分子内(经由脯氨羟化酶和羟化酶),从而使胶原蛋白分子能够承担其三重螺旋结构,使得维生素C必须在维护组织、血管和软骨的时候使用。
  • 其中两种要参与组合肉碱。肉碱在运输脂肪酸进入线粒体制造ATP的时候是必需品。
  • 剩下的三种有以下功能:

发现历史

民间医学

人们自远古时代已经知道需要进食新鲜蔬菜或生的肉类以预防疾病。生活在边缘地区的原住民将这相关行为与他们的药用知识结合。例如,在温带地区使用云杉针叶,或是沙漠地区抗旱树种的叶制成用作输液用途的针。

1536年,法国探险家雅克·卡蒂亚在探索圣罗伦斯河时,利用当地原住民的知识救助同行的人免死于坏血病。他把煮沸的水加入崖柏属乔木针叶来泡,后来发现该茶中每100克含有50毫克的维他命C。

大海上的坏血病

英国皇家海军外科医生詹姆斯·林德于1747年首次记录对照实验,证实新鲜水果能够治疗坏血病。

综观历史,有时当地机关会建议利用有利于长时间储存蔬菜的方式度过漫长的航海旅程。

在公元前约400年的文献数据中,希波克拉底已有坏血病的描述。

柑橘是第一种能够携带到船上的富维他命C食物。

在1497年,瓦斯科·达嘉马的探险中,已知柑橘类水果具治疗作用。后来,葡萄牙人在圣海伦娜种植了果树和蔬菜,那是从亚洲出发的回程航行的停靠点,让过往船只持续航行。

当局偶尔会推荐使用植物性食物,以防止在长程航行中患上坏血病。英国东印度公司的首名外科医生约翰·伍德尔英语John Woodall于1617年的其著作《外科医生的伙伴(The Surgeon's Mate)》中,推荐柠檬汁具预防性和治疗性作用;1734年,荷兰作家约翰·巴赫斯特伦英语Johann Bachstrom提出了坚定的意见:“坏血病完全纯粹是由于对新鲜的蔬菜和绿色食品的完全禁食,这是独立的主要病因。”

在漫长的海上航行中,坏血病长期以来一直是远海航行水手的主要杀手。根据乔纳森·兰姆(Jonathan Lamb)的说法,“1499年,瓦斯科·达嘉马从170名船员中失去了116名;1520年,麦哲伦失去了230人中的208人;...主要是坏血病。”

坏血病对偏远水手与士兵这类不易食用新鲜蔬果的人是很常见的。首个尝试对这种病因提供科学依据的是由英国皇家海军的一名外科医生詹姆斯·林德撰写,那是他于1747年对照实验的首次记录,证实新鲜水果能够治疗坏血病。在1747年5月在海上航行期间,所有人都进食完全相同的食物,林德为一些船员每天提供两个橙子和一个柠檬,而其他船员则继续饮用苹果酒、稀硫酸海水,这是世界上首个受控实验之一。结果显示,进食柑橘类水果的船员情况好转,可以预防这种疾病,而其他船员状况依然。1753年,林德于其《坏血病专论(Treatise on the Scurvy)》中发表其实验作品。林德的作品之所以延迟出版,部分原因是他的作品中的证据出现互相矛盾的地方,还有一部分原因是海军方面认为好转的船员还是很虚弱,因此当时船长认为林德的建议没有效用,并认为这些果汁无法治疗坏血病。此外,新鲜水果于船上保存很昂贵,长时间保存在船上也非常困难,而将其煮沸成果汁虽易于储存,但当中的维他命会破坏(尤其是在制锅中煮沸)。到了1796年,英国皇家海军才采用柠檬或青柠的果汁作为海上的标准品,作为坏血病的解决方案。1860年,由于整个皇家海军在英属西印度殖民地能够采得青柠,而柠檬在那边因没有柠檬树而价格比较昂贵,他们因此使用青柠汁,这使美国人对英国人昵称为“英国佬(limey)英语Glossary of names for the British”作英国人的代名词。库克船长在带领其船员到夏威夷群岛,最先论证使用新鲜蔬果跟德国酸菜般的腌渍蔬菜的优点,成功让他的船员没有因坏血病而死亡。英国海军部(British Admiralty)因此授予他一枚奖章。

在近代,“抗坏血病(antiscorbutic)”一词于18世纪至19世纪用于已知可预防坏血病的食物。这些食物包括柠檬、青柠、橙、酸菜椰菜麦芽便携式汤英语Portable soup。1928年,加拿大北极人类学家菲尔贾马尔·斯特凡森英语Vilhjalmur Stefansson表明,因纽特人(Inuit)以主要是生肉的饮食来避免患坏血病。后来位于加拿大北部育空地区第一民族甸尼人因纽特人梅蒂人进行的传统饮食研究指出,他们平均每天的维他命C摄取量为52-62毫克,跟估计的平均参考膳食摄取量的需求相当。

抗坏血酸的发现

Two yellow and one red pepper with dozens of 500 mg white vitamin tablets in front of them
阿尔伯特·森特—乔尔吉(Albert Szent-Györgyi)当他居于作为辣椒粉(红辣椒)工业中心的塞格德时,他找到一种可以大量生产用于研究为目的之维他命C方法之后,他获得诺贝尔奖

维他命C于1912年被发现,1928年被分离出来,并于1933年被合成,使其成为第一种被合成的维他命。此后不久,塔德乌斯·赖希斯坦(Tadeusz Reichstein)通过现在称为赖希斯坦程序英语Reichstein process的方法成功地大量合成维他命,这使得廉价生产维他命C成为有可能的事情。罗氏于1934年以商标名称维多C英语Redoxon注册作为合成维他命C,并开始将其作为膳食补充剂投入市场。

1907年,挪威医生阿克塞尔·霍尔斯特英语Axel Holst西奥多·诺普利英语Theodor Frølich在研究船上的脚气病时,发现了一种有助于识别抗坏血因子的实验动物模型,他们以谷物和面粉喂养豚鼠的测试,当产生坏血病而不是脚气病时二人感到惊讶。幸运的是,这个物种不能自身制造维生素C,而老鼠却会这样。

1912年,波兰生物化学家卡西米尔·芬克综合了以往的试验结果,提出了维他命的概念。其中之一被认为是抗坏血细胞因子。1928年,尽管其化学结构尚未确定,这种东西被称为“水溶性C”。

1928年北极地区的人类学家菲尔贾马尔·斯特凡森英语Vilhjalmur Stefansson试图证明为何爱斯基摩人能够在毫无蔬菜的饮食中不会得到坏血病,而有类似高肉类饮食的欧洲极地探险家却会出现病症。他认为那些原住民是从微煮的肉类中获得维他命C。所以从1928年开始,一年中他和他的同事在医务人员的监督下采用完全的微煮肉类饮食;而这一年他们并没出现坏血病。

从1928年到1932年,阿尔伯特·圣捷尔吉和约瑟夫·L·史维尔比(Joseph L. Svirbely)的匈牙利团队,以及查尔斯·格伦·金英语Charles Glen King的美国团队首先从生物中分离出维他命C,从而确定了抗坏血细胞因子的存在。圣捷尔吉从动物肾上腺分离出己糖醛酸(hexuronic acid),并怀疑这就是抗坏血细胞因子。1931年后期,圣捷尔吉把最后一个肾上腺来源的己糖醛酸交给史维尔比,暗示它可能是抗坏血酸的因子。到了1932年春天,金的的实验室已经证明了这一点,但是在发表结果时却没有让圣捷尔吉获得荣誉。此事导致出现有关优先权的激烈争议。

1933年,华特·霍沃思透过化学方式将维他命鉴定为L-己糖醛酸(L-hexuronic acid),从而证明了1933年的合成。圣捷尔吉及霍沃思提出把L-己糖醛酸(L-hexuronic acid)命名为α-抗坏血酸(a-scorbic acid)和化学方式的L-抗坏血酸(l-ascorbic acid),以纪念其对抗坏血病的活动。该术语的词源是来自拉丁语,“a-”表示远离或偏离,而“-scorbic”是来自中世纪拉丁语“scorbuticus(与坏血病有关)”,跟古北欧语“skyrbjugr”、法文“scorbut”、荷兰语“scheurbuik”,及低地德语“scharbock”同源。圣捷尔吉因这部分的发现而被授予1937年的诺贝尔生理学或医学奖,而霍沃思则共同获得该年的诺贝尔化学奖。由于霍沃思与艾德蒙·赫斯特英语Edmund Hirst塔德乌什·赖希施泰因在1933到1934年间分别最早成功研发人工合成的维他命C,让维他命C得以大量制造。

1934年,罗氏药厂成为第一家大量生产维他命C的制药工厂。

1957年,J·J·伯恩斯(J.J. Burns)发现,某些哺乳动物容易患上坏血病,因为它们的肝脏不会生产一种称为L-古洛内酯氧化酶英语L-gulonolactone oxidase,那是合成维他命C的四种酶的最后一个链接。美国生物化学家艾尔文·史东英语Irwin Stone是首个利用维他命C作为食物防腐性能,以此来保鲜的人。后来他提出了一种理论,认为人类具有L-古洛内酯氧化酶突变形式的编码基因。


2008年,蒙佩利尔大学的研究人员发现,红细胞在人类和其他灵长类动物中经已进化出一种机制,通过将氧化的L-脱氢抗坏血酸(DHA)循环转回抗坏血酸供身体再利用,从而更有效地利用身体体内存在的维他命C。该机制未有被发现存在于能够自我合成维他命C的哺乳类动物中。

膳食

官方每日建议需求量

美国维他命C建议量(mg/每天)
1—3岁儿童RDA 15
4—8岁儿童RDA 25
9–13岁儿童RDA 45
14—18岁女孩RDA 65
14—18岁男孩RDA 75
成年女性RDA 75
成年男性RDA 90
怀孕期RDA 85
哺乳期RDA 120
成年女性UL 2,000
成年男性UL 2,000

各个国家机构已经制定了成年人摄入维他命C的建议:

※ 建议摄取量是针对一般健康个体,在身体制造大量抗体与补体时,作为必要反应物之一的维他命C需求量势必增加(请参阅免疫与生化学关于抗体与补体产生的反应流程)。


在2000年,北美参考膳食摄取量有关维他命C的一个章节,成年男性的推荐膳食摄取量(RDA)更新为每天90毫克,成年女性为每天75毫克,但不要超过每日2,000毫克。其他跟人类一样无法自行产生维他命C的物种则需要人类建议摄取量的20—80倍,而科学家们也在争论著最佳摄取的频率(每次服用量与服用时间间隔)。不过以一般成年人而言,即使维他命C摄取不足,只要饮食均衡的话,还是能够预防急性坏血病。然而对于怀孕、吸烟或是压力大的人士就需要摄取多一点。他们并设定成年人的可耐受最高摄取量(UL)为每天2,000毫克。选择此量是因为人体试验报告指,摄入量每天超过3,000毫克时会出现腹泻和其他胃肠道疾病,不过只要立刻降低摄取量就不会对人体有害。这称为最低观察到的不良反应水平(LOAEL),意味着在高摄入量下会观察到有其他不良影响。欧洲食品安全局英语European Food Safety Authority(EFSA)在2006年对安全性问题进行了审查并得出结论,这里没有足够的证据订立维他命C的可耐受最高摄取量(UL)。日本国立健康与营养研究所于2010年审查了相同的问题,他们得出的结论是:这里没有足够的证据制定可耐受最高摄取量(UL)。

欧洲食品安全局的维他命C建议量(mg/每天)
1—3岁儿童RDA 20
4—6岁儿童RDA 30
7–10岁儿童RDA 45
11—14岁青少年儿童RDA 70
15—17岁女孩RDA 90
15—17岁男孩RDA 100
怀孕期RDA 100
哺乳期RDA 155

对于欧洲联盟,欧洲食品安全局(EFSA)对成人和儿童均提出了更高的建议,见表:

  • 1—3岁儿童:每天20毫克;
  • 4—6岁儿童:每天30毫克;
  • 7–10岁儿童:每天45毫克;
  • 11—14岁青少年儿童:每天70毫克;
  • 15—17岁女孩:每天90毫克;
  • 15—17岁男孩:每天100毫克;
  • 怀孕期女性:每天100毫克;
  • 哺乳期女性:每天155毫克;

美国国家健康统计中心每半年进行一次国家健康和营养检查调查(NHANES),以评估美国成年人和儿童的健康及营养状况。当中一些结果被报告为题《我们在美国吃什么》。2013-2014年的调查报告指,对于20岁及以上的成年人,男性平均每天摄入83.3毫克,而女性平均每天摄入75.1毫克。这意味着一半的女性和超过一半的男性不食用RDA中的维他命C。同一项调查表明,大约30%的成年人报告他们食用了维他命C膳食补充剂或包含维他命C的多种维生素/矿物质补充剂,这些人的总消秏量在每天300—400毫克之间。

另一方面,印度提出的建议要低得多:

  • 1岁至成人:每天40毫克;
  • 怀孕期女性,每天60毫克;
  • 哺乳期女性,每天80毫克;

显然,各国之间没有达成共识。

(现中国台湾省)行政院卫生署维他命C建议摄取量
年龄 建议摄取量
(mg/天)
上限摄取量
(mg/天)
0—3个月婴儿 40
6—9个月婴儿 50
1岁—3岁儿童 40 400
4岁—6岁儿童 50 650
7岁—9岁儿童 60 650
10岁—12岁青少年 80 1,200
13岁—15岁青少年 90 1,800
16岁—71岁 100 2,000
怀孕期女性 110 2,000
哺乳期女性 140 2,000

跟非吸烟者相比,香烟吸食者和暴露于二手烟人士的血清中维他命C水平较低。该想法是,吸入烟雾会导致氧化损伤,从而消耗这种抗氧化剂维他命。美国医学研究所估计,吸烟者每天需要比不吸烟者多摄取35毫克的维他命C,但并未正式为吸烟者建立更高的RDA。一项综合分析表明,维他命C摄入量跟肺癌之间存在着反比关系,尽管它得出结论,需要更多的研究来证实这个观察所得。

食品标签

对于美国食品和膳食补充剂标签为目的,每个分量以每日数值的百分比来表示(%DV)。对于维他命C标签为目的,每日数值的100%为60毫克,但自2016年5月27日起,该数值被修订为90毫克,以使它跟RDA达成协议。参考膳食摄取量中提供了新旧参考每日摄入量。符合规定的原始截止日期为2018年7月28日,但在2017年9月29日,美国食品药品管理局(FDA)颁布了一项拟议规则,把大公司的截止日期延长到2020年1月1日,而小型公司则为2021年1月1日。欧盟法规要求标签声明能量、蛋白质、脂肪、饱和脂肪、碳水化合物、糖和盐的分量。如果出现在显著分量时,若大量存在的话,自愿基础上申报的营养成分可能会显示出来。除了每日数值外,参考摄入量(RI)百分比的数值会显示出来。对于维他命C,2011年把参考每日摄入量的100%订为80毫克。

认同药物替代方案的人(不服用药物而服用维他命C)则是声明足以腹泻的最低剂量才是真正的维他命C需求量。Cathcart与Cameron两人展示了癌症末期或是严重的流行性感冒的患者摄取高达200克的抗坏血酸不会出现任何腹泻状况。人体会随症状的加重而增加维他命C的摄取量,来对抗病毒及其他高度紧张的危机。当病症痊愈后,维他命C的饱和量就减少至每天4-15克。维他命C在产生抗体(IgG)与补体的过程当中为必要的成分,故维他命C有辅助消灭病毒的作用,然而人体有补充营养、中和病毒产生的毒素和修复被病毒破坏的体质之必要成分,体内的维他命C于耗尽时会导致病情急速恶化。但在对抗繁殖速度较快的细菌性的感染时(如肺炎双球菌或霉浆菌),高剂量维他命C只能抗衡(阻止病情恶化)却不能治愈疾病,身体须配合药物的使用(如抗生素)方可达到最大的效果。

来源

蔬菜水果中含有很多的维他命C。固体维他命C,维他命C化和维他命C化都是很稳定的化合物,在干燥的空气和室温下可以无限期地储存。从蔬菜水果中摄取维他命C是可以防止坏血病的,然而水果切开后很容易变黄并逐渐转变成褐色、蔬菜炒得过熟会变黑,这些都是维他命C氧化的结果。因此蔬菜水果若未经加热的话可摄取最多的维他命C。

片装维他命C固体补充剂在市面上很普遍,早年是从天然水果提炼的,现在则完全是从葡萄糖以化学及发酵方式合成。合成的维他命C由于经过细菌发酵,因此跟天然的维他命C完全相同,同样的有右旋旋光性。有药厂将1克维他命C粉末和碳酸钙碳酸钠等的粉末压成片装,服用时将其置于水中就会如汽水般冒出气泡,称为维他命C泡腾片或维他命C发泡锭。如以治疗为目的去服用大量的维他命C,则不适宜使用抗坏血酸钙,因为过量的钙会消耗维他命C以排出体外,因此口服需要使用纯粹的维他命C(抗坏血酸)。而维他命C的静脉注射皮下注射,则必须使用抗坏血酸钠溶液。

植物来源

玫瑰果是维他命C的一种特别丰富的来源。

虽然植物性食物通常是维他命C的良好来源,但植物性食物中的含量取决于该植物的种类、土壤状况、生长气候、采摘后的时间长短、储存条件和制作方法。

下列列表显示了不同原始植物来源中的近似及相对富足度。由于有些植物是新鲜分析的,而另一些则是干燥的(因此人为地增加了维他命C等单个成分的浓度),数据可能会发生变化,并难以进行比较。

每100克蔬菜或水果中可食用部分的含量(毫克):

农作物来源 每100克含量
(mg)
费氏榄仁 1,000 — 5,300
卡姆果 2,800
针叶樱桃 1,677
沙棘属果实 695
500
余甘子 445
玫瑰果 426
猴面包果 400
番石榴 228
黑加仑 200
黄色菜椒 183
红色菜椒 128
羽衣甘蓝 120
农作物来源 每100克含量
(mg)
奇异果西兰花椰菜 90
玫瑰茄 89
绿色菜椒洛根莓英语loganberry红加仑
抱子甘蓝
80
枸杞 73
荔枝 70
云莓接骨木浆果番木瓜
草莓
60
柠檬 53
菠萝椰菜花 48
哈密瓜 40
西柚红桑子柑橘热情果
菠菜椰菜青柠甘蓝树莓
30
黑莓 21
青柠芒果蜜瓜薯仔 20
农作物来源 每100克含量
(mg)
番茄 14
小红莓 13
蓝莓葡萄宝爪果 10
菠萝西瓜 10
香蕉胡萝卜 9
牛油果 8.8
洋葱 7.4
樱桃 7
苹果红萝卜芦笋 6
甜菜根 5
莴苣 4
黄瓜 3
茄子 2
无花果 2
越桔 1

动物来源

山羊和其他大多数动物一样,能够自制身体所需要的维他命C。

动物性食品不能提供太多的维他命C,而其中的维他命C在很大程度上被烹饪时的热所破坏。例如,未加工的每100克鸡肝含有17.9毫克的维他命C,但经过油炸后的含量降低到每100克2.7毫克。鸡蛋不论生或熟都不含维他命C。每100克母乳中所含的维他命C分量为5毫克,而一份婴儿配方奶粉中的6.1毫克(每100克),但牛奶中只含1毫克(每100克)。

动物来源 每100克含量
(mg)
肝(生) 36
肝(生) 31
(生) 30
鳕鱼(炸) 26
肝(生) 23
(煮) 17
肝(炸) 13
(炸) 12
心(烤) 11
(炖) 6
人奶(鲜) 4
山羊(鲜) 2
牛奶(鲜) 2

食材准备

维他命C在某些条件下会进行化学分解,其中许多有可能于烹饪食物的过程中发生。各种食物中的维他命C浓度会随着时间的推进而降低,与储存它们期间的温度成正比。烹饪可能会使蔬菜中维他命C含量降低约60%,这可能是由于酶促破坏的增加。较长的烹饪时间可能会加剧这种效果。

食物中维他命C流失的另一个原因是由于淋溶作用,它将维他命C转移到倒出而不会消耗的煮食水中。西兰花在烹饪或储存期间可能会比大部分蔬菜保留更多的维他命C。

食物强化

2014年,加拿大食品检验局在指导文件“含哪种维他命的食物”、“可能或必须添加的矿质营养素和氨基酸”中评估了抗坏血酸强化食物的效果。当中描述了各种类别食品中的自愿性和强制性防御,在归类为必须补充维他命C的食物包括水果味饮料、水果混合物和浓缩饮料、低能量饮食中的食物、代餐英语Meal replacement产品和淡奶

补充剂

维他命C膳食补充剂于多种维他命/矿物质配方中分为片剂、胶囊、包装混合饮料,及以结晶性粉末作为抗氧化剂配方。维他命C也被添加到某些果汁和果汁饮品中。片剂和胶囊剂的含量分为每剂25亳克至1,500亳克。最常使用的补充化合物为抗坏血酸、抗坏血酸钠和抗坏血酸钙。维他命C分子也可以跟脂肪酸棕榈酸酯结合,产生抗坏血酸棕榈酸酯英语Ascorbyl palmitate,或掺入脂质粒中。

食物添加剂

抗坏血酸及其某些是添加到各种食物中(例如罐装水果)常见的添加剂,其作用主要是为了阻止氧化和酶促褐变。有关的欧洲食品添加剂E号为:

  • E300抗坏血酸(经已在欧盟、美国和澳洲及新西兰批准);
  • E301抗坏血酸钠英语Sodium ascorbate(经已在欧盟、美国和澳洲及新西兰批准);
  • E302抗坏血酸钙英语Calcium ascorbate(经已在欧盟、美国和澳洲及新西兰批准);
  • E303抗坏血酸钾英语Potassium ascorbate(经已在澳洲及新西兰批准,但美国没有);
  • E304抗坏血酸的脂肪酸酯,如抗坏血酸棕榈酸酯英语Ascorbyl palmitate(经已在欧盟、美国和澳洲及新西兰批准;

合成

绝大多数动植物都能透过一系列促步骤将单糖转化为维他命C,从而把它合成。酵母不会产生L-抗坏血酸,而是其立体异构异抗坏血酸。在植物中,这是透过把甘露糖半乳糖转化为抗坏血酸来实现的。在动物中,其起始原料是葡萄糖。在一些在肝脏中合成抗坏血酸的物种(包括哺乳动物雀形目的鸟类)中,葡萄糖是从糖原中提取;抗坏血酸的合成是糖原分解的依赖过程。在人类和无法合成维他命C的动物中,一种酶称为L-古洛内酯氧化酶英语L-gulonolactone oxidase(GULO)是催化了生物合成的最后一步,它是高度变异且无功能的。

动物合成途径

脊椎动物中的维他命C生物合成。

有关动物物种中维持血清中维他命C浓度的一些信息,显示合成维他命C。一项对几个犬种的研究报告指其平均值为35.9μmol/L。另一份关于山羊,绵羊和黄牛的报告报告的范围分别为100—110μmol/L、265—270μmol/L和160-350μmol/L。

脊椎动物中抗坏血酸的生物合成始于UDP-葡萄糖醛酸(UDP-glucuronic acid)的形成。当UDP-葡萄糖经历由UDP-葡萄糖6-脱氢酶的两次氧化催化后,形成UDP-葡萄糖醛酸。UDP-葡萄糖6-脱氢酶利用辅因子NAD+作为电子受体。转移酶之称的UDP-葡萄糖醛酸焦磷酸化酶(UDP-glucuronate pyrophosphorylase)可通过辅因子ADP去除UMP葡萄糖醛酸激酶英语Glucuronokinase,去除最终的磷酸盐而生成d-葡萄糖醛酸。该化合物的醛基利用一种称为葡萄糖醛酸还原酶的酶和辅因子NADPH被还原为伯醇,产生L-古洛糖酸(L-gulonic acid)。接下来是内酯形成—在C1上的羰基和C4上的羟基之间—利用水解酶的葡萄糖酸内酯酶英语Gluconolactonase。随后,L-古洛内酯氧化酶跟氧气产生反应,由L-古洛糖酸内酯氧化酶(L-gulonolactone oxidase)辅助因子FAD+催化,那是在人类及其他简鼻亚目的灵长类动物中起不到作用(可参见假基因)。该反应产生2-氧代古洛糖内酯(2-oxogulonolactone, 2-酮古洛糖酸内酯),它会自发地烯醇化形成抗坏血酸 。

一些哺乳动物失去了合成维他命C的能力(包括类人猿下目眼镜猴),它们共同构成了两个主要的灵长类亚目之一的简鼻亚目。该组别包括了人类。其他更原始的灵长类动物(原猴)具有制造维他命C的能力。合成并不会发生于大多数蝙蝠或啮齿科的物种身上,包括豚鼠水豚,但它确实发生在其他啮齿动物身上,包括大鼠和小鼠。

爬行动物及年长的鸟类,它们的肾脏会产生抗坏血酸。最近代的鸟类和大多数哺乳动物中,它们的肝脏中会产生抗坏血酸。许多雀形目的鸟类也无法自然合成,但不是全部也是如此,那些没有明显关系的;有一种理论认为,这种能力会在鸟类中有多次独立丧失的。特别是,推测维他命C的合成能力经已丧失,然后至少在两种情况下重新获得。大约有96%的鱼类(真骨类)也已经丧失了合成维他命C的能力。

经过测试的大部分蝙蝠家族(翼手目),包括主要以昆虫和水果为粮食的蝙蝠家族,它们都不能合成维他命C。在涵盖了6个蝙蝠家族的测试范围中,当中34种蝙蝠里只有一种通过测试,检测到微量的古洛内酯氧化酶。至少有两种蝙蝠:以果实为食的棕果蝠及以昆虫为食的大蹄蝠,它们能保持(或恢复)生产维他命C物质的能力。

一些物种(包括人类)能够透过利用氧化的维他命C循环来凑合饮食中获取较少的可用量。

以每公斤体重消耗的毫克为基础,大部分类人猿下目的物种所消耗的维他命含量高于政府对人类建议的10至20倍。这种差异构成了现时建议的膳食需求量争议中的大部分依据。有论点反驳指人类在保存饮食中的维他命C非常擅长,并能够在饮食摄入量少得多的情况下透过回收氧化的维生素C来维持与猿猴相媲美的血液中维他命C水平。

植物合成途径

植物中的维他命C生物合成。

植物中抗坏血酸有许多不同的生物合成途径。这些途径大多数来自糖酵解和其他途径中发现的产物。例如,一种途径是穿过植物细胞壁聚合物。植物抗坏血酸的生物合成途径最主要的似乎是L-半乳糖。L-半乳糖与L-半乳糖脱氢酶产生反应,从而内酯环打开并再次形成,但是内酯在C1上的羰基及C4上的羟基之间产生L-半乳糖内酯。然后,L-半乳糖内酯与线粒体的黄素酶半乳糖内酯脱氢酶英语Galactonolactone dehydrogenase产生反应,产生抗坏血酸。L-抗坏血酸对菠菜中的L-半乳糖脱氢酶具有负反馈的影响。双子叶植物胚产生的抗坏血酸流出是公认的铁还原机制,也是摄取铁的必经步骤。

所有植物都能合成抗坏血酸。抗坏血酸的功能是作为涉及光合作用、植物激素合成的酶的辅助因子,它既是抗氧化剂,亦是其他抗氧化剂的再生剂。植物能利用多种途径合成维他命C,主要途径始于葡萄糖、果糖甘露糖(所有单糖),变成L-半乳糖、L-半乳糖内酯和抗坏血酸。这里存在着反馈调节,因为抗坏血酸的存在会抑制合成途径中的酶。此过程遵循昼夜节律,因此酶表达于早晨达到高峰值,以在随后的中午阳光强度需要高抗坏血酸浓度以支持生物合成。次要途径可能特定于植物的某些部分;这些可能与脊椎动物途径相同(包括GLO酶),或从肌醇开始并透过L-半乳糖酸转变至L-半乳糖内酯以获得抗坏血酸。

人工合成

维他命C通过两条主要路径以化学制造法和发酵及化学共享的制造法人工生产葡萄糖,而发酵法是用微生物或酶将有机化合物分解成其他化合物的方法:

  • 在1930年代由瑞士化学家塔德乌斯·赖希斯坦(Tadeusz Reichstein)开发的赖希斯坦程序英语Reichstein process,它使用单一的预发酵作用,然后进行纯化学途径;
  • 另一种是现代的两步发酵程序,它最初源自中国并于1960年代由中科院微生物所的微生物学家尹光琳开发较新的两段发酵法,它是使用额外的发酵来取代后期的化学工序。

两种方法的第一阶段都相同,就是先将葡萄糖在高温下还原而制成山梨醇,再将山梨醇透过发酵转化为山梨糖

赖希斯坦程序把山梨糖加入丙酮制成二丙酮山梨糖(Di-acetone sorbose),然后再利用氢氧化钠氧化成为二丙酮古龙酸,它简称为DAKS(Di-acetone-ketogulonic acid)。DAKS溶解于混合的有机溶液中,经过酸的催化重组成为维他命C。最后粗制的维他命C经过再结晶而成为纯粹的维他命C。赖希斯坦程序需要许多有机及无机化学物质和溶剂,例如丙酮硫酸氢氧化钠等。虽然有些化合物可以回收重用,但是需要严格的环保控制,和高昂的废弃物处理费用。此程序多年来经过许多技术及化学的改进,使每个步骤的转化效率都提高到90%,所以从葡萄糖制成的维他命C的整体效率为60%。此方法直至仍被西方大药厂如罗氏公司、BASF及日本的武田制药厂等沿用至今。

两步发酵程序是以另一发酵法代替赖希斯坦程序制作DAKS的工序。发酵的结果是产生另一种中间产物:2-酮基古龙酸(2-Keto-L-gulonic acid, KGA)。最后将KGA转化作维他命C的方法跟赖希斯坦程序相类似。现代的两步发酵程序然后通过另一个发酵步骤将山梨糖转化为2-酮基-L-古洛糖酸(KGA),从而避免了额外的中间体。两步发酵程序比起赖希斯坦程序所使用的化学原料较少,成本因此降低,而且处理废弃物的费用也减少。

两种方法从葡萄糖补料中均产生约60%的维他命C。然而,两步发酵程序的设备及操作投资都较低,生产成本只有赖希斯坦程序的三分之一。

在中国,所有维他命C药厂均采用两步发酵程序,许多西方药厂也取得此方法的专利使用权,欧洲的新药厂也开始使用两步发酵程序,包括罗氏公司与BASF-Merck合作的计划。

许多维他命在高温、日晒,和水溶性的环境中表现不稳定。为避免维他命在使用过程中被分解,维他命可加入其他稳定剂或制作中的化学衍生物以维持其稳定性。市面出售的维他命C可制作成不同形式以适应不同方式的应用,例如不同纯度的粉末和结晶体,也可制成维他命C化钠及维他命C化钙等衍生化合物。维他命C化钠较适合作为肉类保鲜的抗氧化剂,维他命C化钙则适合作为同时提供维他命C和钙质的营养素。可以抗热抗压的单磷酸维他命C化钙(Calcium Ascorbyl Monophosphate)主要是供应饲料加工业使用。其他特殊用途的维他命C产品,例如罗氏药厂出品的“Stay-C”,它不容易于水中溶解,所以可作为鱼类的饲料。

现在有许多制造维他命C的其他方法仍在研究发展中,当中最值得注意的有以下两种方法:第一种是将葡萄糖直接发酵成为KGA,美国的Genencor、Eastman、Electrosynthesis、MicroGenomics等公司及美国阿冈国家实验室(Argonne National Laboratory)正在进行研究;另一种则是把细菌进行基因重组,使它可能用于将葡萄糖一步发酵直接转化成维他命C。

2017年,中国生产了约占世界供应量的95%的抗坏血酸(维他命C),是中国最主要的维他命出口产品,该年的总收入为8.8亿美元。由于各国对中国工业施加压力,要求中止通常用于制造维他命C而燃烧,维他命C的价格仅在2016年就上涨了三倍,达到每公斤12美元。

在人体中的作用

维生素C治疗坏血病是250年来医学证实的事实。坏血病是长期缺乏维生素C的最终病况,它在人体上的表现是极度疲乏、肌肉无力、皮肤肿胀疼痛、牙龈出血、口臭、皮下及肌肉中血管破裂出血、关节软弱、骨骼脆弱以致骨折、虚脱、泻痢肺脏及肾脏衰竭而导致昏迷以致死亡。由此可见维生素C对各个主要器官都有影响。

肾上腺是人体含维生素C最高的器官。人体在紧张的时候,肾上腺分泌大量的肾上腺素到全身的肌肉中,准备好随时动作,应付危机。肾上腺素是从酪氨酸(Tyrosine)制成多巴(Dopa),转化成多巴胺(Dopamine),再转化为降肾上腺素(Noradrenaline),最后制成肾上腺素。其中每一步骤都要消耗维生素C进行羟基化反应(Hydroxylation)。这是人和动物的肾上腺必须储备大量维生素C的原因。

胶原(Collagen)是一种蛋白质,它存在人体的结缔组织血管骨骼组织及牙本质细胞之间,是动物体型的基本支撑物质。所以它可以使细胞排列紧密,皮肤紧致,骨骼牙齿坚固。当受到外伤时或是手术后它可以帮助细胞修复、促进伤口的愈合。

维生素C促进胶原质的形成。胶原质是由两种氨基酸——甘氨酸(Glycine)和脯氨酸(Proline)组合成的聚合巨分子。胶原质的强度是因为消耗维生素C方才使吡咯氨酸醇化而加强了巨分子间的吸引力。缺乏维生素C时胶原质的强度不足,则所有的器官组织都减弱而产生各种疾病,最严重的时候就成为坏血病。正常人的血管壁细胞,由于有胶原质填塞所以能排列整齐,并确保其严密性。当缺乏维生素C时,血管组织的严密性受到损害,只要外界稍加压力,血液即自行渗出,这就是所谓的坏血病最表面的现象。合成胶原质时必定消耗维生素C,所以要维持身体各个器和组织器官的健康,必须经常摄取足够的维生素C。

坏血病是维生素C枯竭的终结症状,它最明显的特征就是血管系统的崩溃。在长期缺乏维生素C的情况下,血管的组织减弱因此导致各种心脏和血管的疾病。血管之中冠状动脉是受压力最高的部分,为了防止冠状动脉渗血及破裂,血管自行修补的方法一是加厚血管而使血管硬化,二是沉积胆固醇堵塞渗血的漏洞而使血管阻塞。维生素C可以降低血液中的LDL含量,提高血液中的HDL含量,前者会导致动脉硬化而后者会降低动脉硬化风险。

赖斯医师Rath和鲍林Pauling发现大量的维生素C加上离氨基酸(Lysine)和吡咯氨基酸(Proline)可以清除冠状动脉现有沈积的粥样硬化块(Plaques)。

尽管在上世纪70年代,有医生报告大剂量的维生素C可以帮助治疗症,但更新的进一步研究表明维生素C并无此作用。

睛中的晶状体视网膜都含有高浓度的维生素C。缺乏维生素C时,晶状体中的胶原质就失去它的透明性而产生白内障。维生素C也可以降低眼球内液体的压力,避免青光眼的病症。

肉碱是一种氨基化合物,它在肌肉组织中帮助肌肉获得收缩需要的能量;也是由赖氨酸经过羟化而制成的。这个羟化反应,也要消耗维生素C。肉碱是脂肪酸氧化产生能量之重要运送者,因此当维生素C缺乏时,就会使人感到精神不济,同时血液中亦会积存多量的中性脂肪。

维生素C可以增强血管的组织和减少血液胆固醇的含量,对于动脉硬化心脏血管的疾病与高血压中风等的成人病都有很好的预防和治疗效果。缺乏维生素C时,胆固醇不易分解成胆酸,而使血清胆固量提高,容易导致血管粥状硬化及血栓症。

免疫系统的主要工作是由白细胞淋巴细胞来完成的。这二者中维生素C的含量是血液中维生素C含量的30倍。白细胞和淋巴细胞必须有足够维生素C才能吞噬滤过性病毒细菌,所以人体的免疫力,是和维生素C的存量是切切相关的。维生素C有很强的还原的能力。体内许多生化反应都需要维生素C的帮助才得以完成。维生素C可避免白细胞受自体氧化的伤害,因此可强化免疫系统。

服用大量维生素C会增加血液中IgA,IgG及IgM等抗体的浓度。这些抗体附着在外来的病毒细菌上,指引白细胞和淋巴细胞来将它们消灭。

维生素C可以帮助这类的矿物质小肠的吸收,所以对于贫血或是骨质疏松症者很有帮助。大多数钙、磷、铁的化合物,都不溶于,所以不容易被人体吸收。维生素C的钙、磷、铁盐则有很高的水溶解性,所以能够帮助这类的矿物质在小肠的吸收。

维生素C是一种抗氧化极强的物质,对于人体长期暴露在不良的环境中(过氧化脂质、抽、喝咬伤及许多化学毒素)所产生的自由基物质,都可以有效的清除。医学界认自由基与癌症或老化的发生有关。亚硝酸胺是一种致癌物质,体内若有足量维生素C存在时,就可以防止腌肉用的亚硝酸转化产生亚硝酸胺。

维生素C参与人体内许多的生化反应,缺乏维生素C时这些反应都不能顺利进行,在许多相关的器官中产生病变。大多数动物都能在肝脏中自行生产维生素C,所以很少会染上普通感冒冠状动脉阻塞和癌症这些人类特有的病症

亦有研究指出口服的维他命C,在供应给全身所需后,留给皮肤的只剩下5%至7%。因此直接经由皮肤吸收,能发挥更大的功效。

药理学

药效学

维他命C — 特别是抗坏血酸的形式 — 透过充当酶底物及或辅因子电子供体英语Electron donor以在人体中发挥多种生理功能。这些功能包括胶原蛋白肉碱神经递质的合成;酪氨酸的合成和异化作用;和微粒体的代谢。在生物合成过程中,抗坏血酸充当还原剂,供应电子并防止氧化,从而把铁和铜原子保持在还原状态。

维他命C充当以下的辅助因子:

药代动力学

吸收过程

来自美国国立卫生研究院:“(人类)每天摄入30-180毫克的中等摄入量,大约吸收了70%–90%的维他命C。然而若剂量超过每天1,000毫克,吸收率将下降至低于50%。”它透过对葡萄糖敏感及对葡萄糖不敏感机制的肠道运输,因此肠道中会出现大量糖的存在而减慢了吸收。

抗坏血酸透过主动运输和简单扩散被人体吸收。钠依赖性主动转运 — 抗坏血酸钠辅助转运蛋白(SVCT)和己糖转运蛋白(GLUT)— 是主动吸收所需的两种转运蛋白。SVCT1英语SLC23A1SVCT2英语SLC23A2透过质膜导入抗坏血酸的简化形式。己糖转运蛋白1英语GLUT1己糖转运蛋白3英语GLUT3都是葡萄糖转运蛋白,并仅转移维他命C的脱氢抗坏血酸(DHA)形式。尽管脱氢抗坏血酸的吸收速率比抗坏血酸盐高,但在正常情况下,在血浆和组织中发现的脱氢抗坏血酸含量较低,细胞会迅速把脱氢抗坏血酸还原为抗坏血酸。

传输

SVCT似乎是体内运输维他命C的主要系统,值得注意的例外是红细胞,它在成熟过程中会丢失SVCT蛋白。在两种维他命C合成器(例如大鼠)及非合成器(例如人类)中,除极少数情况外,发现细胞会维持抗坏血酸浓度远高于每升血浆中约50微摩尔(µmol / L)。例如,脑垂体的抗坏血酸含量和肾上腺可以超过2,000 µmol/L,而肌肉为200-300 µmol/L。已知的抗坏血酸辅酶功能不需要如此高的浓度,因此可能还有其他未知功能。这一切的器官内的血浆维他命C的含量并非全身状况的良好指标,而人们在摄入维他命C含量很低的饮食时,表现出缺乏症状的时间可能会有所不同。

排泄/分泌物

抗坏血酸可以经由尿液排泄出去。在人类,当饮食摄入量低时,维他命C会被肾脏再吸收而不是排出体外。仅当血浆浓度为1.4 mg/dL或更高时,再吸收才会下降,多余的水分会自由进入尿液。此打捞过程会延迟了缺乏症的发作。抗坏血酸还(可逆地)转化为脱氢抗坏血酸(DHA),并且从该化合物由此不可逆转地转化为2,3-二酮戊二酸,然后就是草酸盐。这三种化合物也通过尿液排出。将DHA转化为抗坏血酸方面,人类比天竺鼠的表现较好,因此需要更长的时间才能表现缺乏维生素C。

副作用

维他命C是水溶性维生素,通常耐受性良好。从饮食过量的摄取不会被吸收,血液中过量的维他命C会迅速随尿液排泄,因此其急性毒性表现非常低。当服用超过两至三克时可能会引起消化不良,尤其是空腹服用时。然而,以抗坏血酸钠英语Sodium ascorbate及抗坏血酸钙形式的服用维他命C可能会把此影响最小化。大剂量服用可能会导致的其他症状包括恶心、腹部绞痛和腹泻,这些作用归因于未吸收的维他命C通过肠道的渗透作用而产生。从理论上讲,高剂量的维他命C摄取可能导致铁的过度吸收。在健康受试者于补充剂的综述中没有报告这个问题,但未经证实的是,遗传性HFE遗传性血色病的个体可能会受到不良影响。

主流医学界一直认为维他命C会增加肾结石的风险。“有关摄入过量的抗坏血酸导致形成肾结石的报告仅限于肾病患者。”尽管一项大型且为期多年的试验确实报告了经常服用维他命C补充剂的男性中,患上肾结石的情况增加近两倍。

治疗作用

维生素C在各个器官中已经知道的治疗作用可以总结如下:

注释

  1. ^ “1934年,霍夫曼·拉罗什(Hoffman-La Roche)收购了赖希斯坦程序,成为第一家以‘维多C’品牌之名大规模生产和销售合成维他命C的制药公司”。
  2. ^ 双子叶植物只输送亚铁(Fe2+),但是如果铁以三价铁配合物(Fe3+)的形式循环,则必须经过还原然后才能被主动运输。植物胚外排大量抗坏血酸从三价铁配合物中化学还原铁。

延伸阅读

  • Linus Pauling, Vitamin C and Common Cold, W. H. Freeman, 1970.
  • Irwin Stone, The Healing Factor, Vitamin C Against Disease, Grosset &Dunlap, 1972.
  • Linus Pauling, Vitamin C, the Common Cold and the Flu, W. H. Freeman, 1976.
  • Archie Kalokerinos, Every Second Child, Keats Publisher, 1981.
  • Emanual Cheraskin, W. M. Ringsdorf, Emily Sisley, The Vitamin C Connection, Getting well and staying well with Vitamin C, Harper & Row, 1983.
  • Linus Pauling, How to Live Longer and Fell Better, W. H. Freeman, 1986.
  • Ewan Cameron and Linus Pauling, Cancer and Vitamin C, Camino Books, 1979, 1993.
  • Glen Dettman, Archie Kalokerinos and Ian Dettman, Vitamin C Nature’s Miraculous Healing Missile, Frederick Todd, 1993
  • Abram Hoffer, Vitamin C & Cancer, Discovery, Recovery, and Controversy, Quarry Health Books, 2001
  • Thomas Levy, Vitamin C, Infectious Diseases, & Toxins, Curing the incurable, Xlibris, 2002.

参见

外部链接


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