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【背景及概述】[1][2][3]
維生素C又稱抗壞血酸(asco-bic acid)，首先于1928年由匈牙利的Szent-Gyorgyi分離得到的，并于1933年由Hirst和Haworth測(cè)定了其結(jié)構(gòu)，TadeusReichstein發(fā)明了維生素C的人工合成方法并合成成功。維生素C的分子式是C6H8O6，是一種強(qiáng)還原劑，分子中2位及3位碳原子的兩個(gè)烯醇式羥基易解離而釋放H+，從而氧化形成脫氫維生素C。維生素C和脫氫維生素C形成了可逆的氧化還原系統(tǒng)，在人體內(nèi)發(fā)揮著重要的作用。維生素C為白色結(jié)晶，溶于水，性質(zhì)極不穩(wěn)定，易受熱、氧化、光、金屬離子和鹼破壞，在酸性溶液中較穩(wěn)定。維生素C是含6個(gè)碳的多羥化合物，其中有兩個(gè)烯醇式羥基，很容易離解出氫離子或釋放出氫原子，故有很強(qiáng)的還原性。它在體內(nèi)主要以還原型抗壞血酸存在，也以氧化型抗壞血酸存在，兩者處于可逆平衡狀態(tài)，構(gòu)成氧化一還原系統(tǒng)，在生物氧化過(guò)程中起遞氫體作用。
維生素C參加體內(nèi)的氧化還原反應(yīng)，可以保持巰基酶的活性和谷胱甘肽的還原狀態(tài)，起到解毒的作用；參與體內(nèi)多種羥化反應(yīng)，可以促進(jìn)膠原蛋白的合成，促進(jìn)膽固醇的代謝；刺激免疫系統(tǒng)，可防治感染，抑制病毒的增生，阻止致癌物質(zhì)的生成?？箟难徇€有促進(jìn)膠元蛋白、四氫葉酸的合成、鐵的吸收以及解毒、提高機(jī)體抵抗力、改善心肌功能等作用。對(duì)提高運(yùn)動(dòng)員耐久力，消除運(yùn)動(dòng)后疲勞和治療過(guò)度訓(xùn)練有一定作用。缺乏時(shí)可引起壞血病，主要癥狀為出血如牙齦出血、萎縮，兒童患者骨質(zhì)疏松。還常出現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)不良、貧血、易感染、傷口愈合緩慢等。新鮮蔬菜水果是最好的來(lái)源，酸棗、山楂、西紅柿、橙、桔、辣椒中含量較多。食物貯存、烹調(diào)中維生素C易受損失。供給量一般成人為每天60～70毫克，運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練期100～150毫克，比賽期200～250毫克。
【生理功能】[3]
維生素C 具有一系列的生理功能。概括而言，維生素C 的生理功能主要體現(xiàn)在以下10 個(gè)方面。
1. 增強(qiáng)人體免疫功能
維生素C可促進(jìn)入體內(nèi)抗體的形成，提高白細(xì)胞的吞噬能力，提高人體對(duì)疾病的抵抗力和對(duì)寒冷的耐受力，從而增強(qiáng)人體的免疫功能。
2. 預(yù)防和治療缺鐵性貧血
食物中鐵存在的離子形式包括Fe2+ 和Fe3+2 種，人體能夠吸收的只有Fe2+。鐵是合成血紅細(xì)胞的重要材料，人體缺鐵可患缺鐵性貧血癥（IDA），又稱營(yíng)養(yǎng)性貧血。維生素C具有較強(qiáng)的還原性，可將食物中的Fe3+還原成Fe2+，促進(jìn)食物鐵在腸道內(nèi)的吸收，有利于預(yù)防和治療缺鐵性貧血（IDA）。
3. 預(yù)防和治療惡性貧血
人體缺乏葉酸（VB11）時(shí)可患惡性貧血（巨幼紅細(xì)胞性貧血）。葉酸對(duì)氧較為敏感，而維生素C具有較強(qiáng)的還原性（抗氧化性），一方面，維生素C的存在對(duì)葉酸具有保護(hù)功效，可以減少葉酸在烹調(diào)加工過(guò)程中的損失，提高膳食中葉酸的有效供應(yīng)量；另一方面，維生素C可將葉酸（F）還原成具有生物活性的四氫葉酸（FH4），促進(jìn)葉酸的活化。維生素C對(duì)葉酸可發(fā)揮保護(hù)及活化等雙重作用，從而有利于預(yù)防和治療惡性貧血（巨幼紅細(xì)胞性貧血）。
4. 預(yù)防和治療壞血病
人體輕度缺乏維生素C時(shí)，早期癥狀表現(xiàn)為感覺(jué)疲勞、牙齦出血等，嚴(yán)重缺乏維生素C 時(shí)，則可導(dǎo)致壞血病。保證膳食中維生素C 的足量供應(yīng)，有利于預(yù)防和治療壞血病。
5. 促進(jìn)膠原的形成和類固醇的代謝
一方面，膠原是含有大量羥脯氨酸和羥賴氨酸的纖維狀蛋白質(zhì)，它們分別是由脯氨酸和賴氨酸羥基化所形成的。維生素C的作用在于活化脯氨酸羥化酶和賴氨酸羥化酶，促進(jìn)脯氨酸和賴氨酸向羥脯氨酸和羥賴氨酸的轉(zhuǎn)化，進(jìn)而促進(jìn)組織細(xì)胞間質(zhì)中膠原的形成。另一方面，維生索C 可參與類固醇的羥基化反應(yīng)，如促進(jìn)膽固醇轉(zhuǎn)化為膽汁酸、皮質(zhì)激素及性激素等。
6. 有利于維持骨骼和牙齒的正常功能
維生素C是一種酸性化合物，可在消化道中形成酸性介質(zhì)，能防止不溶性鈣絡(luò)合物的生成，促進(jìn)膳食鈣的吸收；維生素C還可進(jìn)一步促進(jìn)鈣在骨骼和牙齒中的沉積，有利于維持骨骼和牙齒的正常功能。
7. 有利于維持細(xì)胞膜的完整性
人體內(nèi)的不飽和脂肪酸（UFA）易被氧化而生成脂性過(guò)氧化物，可使各種細(xì)胞膜破裂。還原性谷胱甘肽（G-SH）可使脂性過(guò)氧化物還原成羥基化合物，自身轉(zhuǎn)變成氧化型谷胱甘肽（GS-SG），從而消除脂性過(guò)氧化物對(duì)細(xì)胞膜的破壞作用。維生素C 具有較強(qiáng)的還原性（抗氧化性），在谷胱甘肽還原酶的作用下，可使GS-SG還原為G - SH。
8. 對(duì)某些有毒物質(zhì)具有解毒作用
鉛化物、砷化物、苯、細(xì)菌毒素等是日常膳食中常見(jiàn)的有毒有害物質(zhì)，對(duì)人體健康存在潛在危害。當(dāng)致毒劑量的鉛化物、砷化物、苯以及細(xì)菌毒素等進(jìn)入人體內(nèi)時(shí)，充足的維生素C 有利于緩解其毒性，從而降低這些有害物質(zhì)對(duì)人體健康的危害程度。
9. 具有抗衰老作用
科學(xué)實(shí)驗(yàn)證明，自由基和過(guò)氧化脂質(zhì)是人體衰老的重要誘因。充足的維生素 C 可抑制體內(nèi)自由基、過(guò)氧化脂質(zhì)等有害物質(zhì)的形成，從而延緩人體的衰老。
10. 具有防癌抗癌作用
亞硝基化合物是食物中存在的一類重要的致癌物質(zhì)，其中尤以亞硝胺的致癌性最為突出。維生素C具有較強(qiáng)的還原性，可阻斷亞硝基化進(jìn)程，抑制亞硝胺的形成，有利于預(yù)防胃癌、腸癌等消化道癌癥。維生素C還可促進(jìn)膠原蛋白抗體的形成，膠原蛋白可包圍癌細(xì)胞，從而表現(xiàn)出抗癌作用。
【需求及來(lái)源】[3]
維生素C是人體膳食供應(yīng)量最大的一種維生素。根據(jù)中國(guó)居民膳食營(yíng)養(yǎng)素參考攝入量（DRIs），我國(guó)普通成年人的RNI（營(yíng)養(yǎng)素參考攝入量）為100mg/d，孕婦和乳母的RNI 為130mg/d。1982 年我國(guó)的第二次全國(guó)營(yíng)養(yǎng)調(diào)查，全國(guó)城鄉(xiāng)居民VC 的平均攝入量約為129mg/d；1992 年我國(guó)的第三次全國(guó)營(yíng)養(yǎng)調(diào)查，全國(guó)城鄉(xiāng)居民VC 的平均攝入量約為100mg/d；而2002 年我國(guó)的第四次全國(guó)營(yíng)養(yǎng)調(diào)查，全國(guó)城鄉(xiāng)居民VC 的平均攝入量約為90mg/d，VC 的膳食攝入量呈下降趨勢(shì)。—些特殊人群需要適量增加維生素C的膳食供應(yīng)量，以充分滿足機(jī)體對(duì)VC 的正常生理需求。VC 是老年人容易缺乏的一種維生素，老年人應(yīng)注意適當(dāng)增加維生素C的攝入量，營(yíng)養(yǎng)學(xué)家建議老年人可每天額外服用200～300mg維生素C 補(bǔ)充劑，以增強(qiáng)抗衰老和提高免疫力的功效。高溫環(huán)境下的工作人員，由于維生素C隨汗液大量排出體外，VC 的供應(yīng)量應(yīng)為普通人的3～5 倍。因?yàn)榫S生素C 是水溶性的，短期內(nèi)攝入較大劑量的維生素C，一般不會(huì)給人體帶來(lái)副作用，但如果長(zhǎng)期大劑量攝入維生素C，則不利于人體健康。有事實(shí)表明，如果長(zhǎng)時(shí)間每天攝入維生素C 數(shù)量超過(guò)1g，則可能引起某些代謝的變化而出現(xiàn)副作用，例如：容易產(chǎn)生腎臟或尿道結(jié)石，可增加患?jí)难〉娘L(fēng)險(xiǎn)等。長(zhǎng)期攝入大劑量維生素C還可使人體產(chǎn)生依賴現(xiàn)象，當(dāng)攝入量恢復(fù)到正常劑量時(shí)就不能滿足生理需要，從而出現(xiàn)維生素C 的不足或缺乏。
維生素C在食物中的分布表現(xiàn)為明顯的集中性。維生素C 主要存在于水果、蔬菜等植物性食物中，動(dòng)物性食物幾乎不含維生素C。根據(jù)維生素C在食物中的含量狀況，可將維生素C 的食物來(lái)源劃分為4 個(gè)層次，即最佳食物來(lái)源、良好食物來(lái)源、一般食物來(lái)源和稀缺食物來(lái)源。維生素C 的最佳食物來(lái)源包括：維生素C 的寶庫(kù)-刺梨，活的維生素C 丸-鮮棗，維生素C 之王-獼猴桃等。維生素C 的良好食物來(lái)源主要包括：辣椒、苦瓜、柑橘、番茄、菜花、草莓、荔枝、綠色葉菜等。維生素C 的一般食物來(lái)源主要包括：白菜、西芹、萵筍、南瓜、梨、蘋果、香蕉、桃子、櫻桃等。維生素C 的稀缺食物來(lái)源包括：畜禽肉、魚、蛋、乳等動(dòng)物性食物以及干大豆等幾種植物性食物。
【合成】 [4]
維生素C 的生物合成途徑目前仍不完全清楚，目前研究表明，半乳糖途徑在植物維生素C 的生物合成中占主導(dǎo)地位，但不能排除其它途徑的可能，尤其是已經(jīng)報(bào)道的糖醛酸衍生物可轉(zhuǎn)化為維生素C 的現(xiàn)象。迄今為止已經(jīng)有4 種可能的植物維生素C 合成途徑被提出即：半乳糖途徑、糖醛酸途徑、古洛糖途徑和肌醇途徑。
【臨床應(yīng)用】[5]
1. 維生素C和壞血病
壞血病的臨床表現(xiàn)主要反映了維生素C在膠原蛋白合成過(guò)程中發(fā)揮的重要作用。特定的組織和毛細(xì)血管的脆弱主要是在膠原蛋白合成過(guò)程中脯氨酸羥化過(guò)程受阻，從而導(dǎo)致膠原蛋白無(wú)法合成。膠原蛋白歸于結(jié)締組織，是骨及毛細(xì)血管等的重要組成部分，而結(jié)締組織是傷口愈合的第一步，所以膠原蛋白合成受阻就會(huì)出現(xiàn)毛細(xì)血管破損、瘀血、紫癜、牙齦出血、傷口愈合延遲、骨質(zhì)脆弱、關(guān)節(jié)疼痛等癥狀，嚴(yán)重情況則會(huì)導(dǎo)致死亡。維生素C是膠原脯氨酸羥化酶的輔因子，缺少維生素C就會(huì)導(dǎo)致脯氨酸無(wú)法形成羥脯氨酸，影響膠原蛋白的合成。對(duì)于壞血病患者補(bǔ)充適量的維生素C就可以治療壞血病。
2. 維生素C和iPSCs
iPSCs全稱為induced pluripotent stem cells，即誘導(dǎo)性多功能干細(xì)胞，它是通過(guò)誘導(dǎo)機(jī)體細(xì)胞特定的基因表達(dá)，從而轉(zhuǎn)變?yōu)槎喙δ芨杉?xì)胞。維生素C在iPSCs的產(chǎn)生過(guò)程中發(fā)揮著一定的作用。研究表明，細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中加入維生素C就可以得到高質(zhì)量的iPSCs，維生素C可以增強(qiáng)機(jī)體細(xì)胞的重編程，增加GFP+/AP+的比率，從而形成iPSCs。細(xì)胞的重編程需要許多轉(zhuǎn)錄因子，如Sox2，Klf4，Oct4，c-Myc（SKOM）。
3. 維生素C與癌癥
維生素C可以消除過(guò)氧化氫，防止細(xì)胞的癌變。其中維生素C對(duì)過(guò)氧化物誘發(fā)的抑制缺口銜接點(diǎn)細(xì)胞間交流（GJIC)有預(yù)防作用。GJIC是維持正常細(xì)胞生長(zhǎng)所必需的，與抑制癌癥發(fā)生的過(guò)程尤其是與引發(fā)腫瘤緊密相關(guān)。過(guò)氧化氫是一種腫瘤引發(fā)劑，它通過(guò)改變一種特殊蛋白質(zhì)-間隙連接蛋白43來(lái)抑制GJIC，從而誘導(dǎo)細(xì)胞的癌變。當(dāng)用維生素C處理大鼠肝臟上皮細(xì)胞時(shí)，研究人員發(fā)現(xiàn)過(guò)氧化氫誘發(fā)的GJIC抑制作用被制止。
4. 維生素C和SVCT
維生素C在機(jī)體內(nèi)的吸收依靠鈉離子依賴的維生素C轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(SVCT)，SVCT1和SVCT2是該家族中研究比較清楚的兩個(gè)蛋白，這兩種蛋白都可以專一性的轉(zhuǎn)運(yùn)維生素C。維生素C的攝取過(guò)程與Na+具有協(xié)同性：每轉(zhuǎn)運(yùn)一個(gè)維生素C分子，就需要同時(shí)轉(zhuǎn)運(yùn)2個(gè)Na+。SVCT1在小腸、肝臟、腎臟等中介導(dǎo)維生素C的吸收，其組織特異性較為明顯；而SVCT2 則分布的較為廣泛，在神經(jīng)元、骨骼、大腦、腎上腺等多個(gè)組織中表達(dá)并介導(dǎo)維生素C的吸收。許多研究表明維生素C具有一定的抗癌作用，SVCT可以保持機(jī)體內(nèi)維生素C的穩(wěn)態(tài)，從而為維生素C的抗癌作用提供一個(gè)間接依據(jù)。SVCT的遺傳多態(tài)性與腫瘤的發(fā)生密切相關(guān)，如胃癌、直腸癌等。
【主要參考資料】
[1] 運(yùn)動(dòng)解剖學(xué)、運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)大辭典.
[2] 杜冀暉. 維生素 C 在腫瘤治療中的作用研究進(jìn)展[J]. 醫(yī)學(xué)綜述, 2010 (4): 554-557.
[3] 曾翔云. 維生素 C 的生理功能與膳食保障[J]. 中國(guó)食物與營(yíng)養(yǎng), 2005 (4): 52-54.
[4] 劉永立, 胡海濤, 蘭大偉. 維生素 C 的生物合成及其基因調(diào)控研究進(jìn)展[J]. 果樹(shù)學(xué)報(bào), 2006, 23(3): 431-436.
[5] 楊建輝. 維生素 C 生物學(xué)活性研究進(jìn)展[J]. 現(xiàn)代診斷與治療, 2012 (5).