C-vitamiin

C-vitamiin ehk L-askorbiinhape ehk L-askorbaat (ka vitamiin C) on bioaktiivne essentsiaalne biomikromolekul, tugev hape, ka vesilahustuv vitamiin ja antioksüdant, mis on mikrokogustes iga päev vajalik mitmete organismide paljude füsioloogiliste protsesside normaalseks toimimiseks. C-vitamiin on inimorganismi jaoks antiskorbuutne ühend. C-vitamiini täielik puudumine (ka bioaktiivsuse minetanuna) toidus või kestev defitsiit võib inimorganismile kahjulik ning koguni ohtlik olla, põhjustades selliseid haiguslikke seisundeid nagu skorbuut (inglise keeles scurvy), periodontiit (hambajuureümbrisepõletik), müokardi infarkt ja kroonilised südamehaigused. C-vitamiini bioaktiivsus kaob kuumutamisel, hapniku ja valguse toimel. Tänapäeval on termin C-vitamiin geneeriline kirjeldus kõigi L-askorbiinhappe biotoimet omavate ühendite ja vitameeride kohta. Terminid L-askorbiinhape ja askorbiinhape on mõlemad aine (varasema nimetusega heksuroonhape) 2,3- didehüdro-L- threo-heksano-1,4-laktooni tavaterminid. IUPAC triviaalnimetus (1965) – askorbiinhape ehk L-askorbiinhape; IUPAC süstemaatiline nimetus (1965) – L-askorbiinhappe kohta: L- threo- hex- 2 -enomic acid γ -lactone L- threo- hex- 2 -enomo 1,4 -lactone; CAS-number on 50-81-7. ATC-kood A11GA01 jt; ATCvet-kood QA11GA01 jt.  Pikemalt artiklis Askorbiinhape C-vitamiini keemiaga seotud küsimusi vaadeldakse artiklis "Askorbiinhape". Osade roomajate neerud sünteesivad C-vitamiini, kuid vaatamata sellele soovitatakse vangistuses peetavatele madudele ultseratiivse stomatiidi vältimiseks (C-vitamiini vaeguse tulemusel) manustada C-vitamiini. Allolev artikkel räägib valdavalt C-vitamiini ja inimorganismi biokeemilistest reaktsioonidest, soovituslikest kogustest, haiguslikest seisunditest jms seonduvast. Seedekulglasse näiteks taimse toiduga sattuv C-vitamiin imendub peensoolest naatrium-sõltuva aktiivtranspordi ja passiivdifusiooniga. Aktiivselt imenduvad väikesed ja mõõdukad kogused, passiivse difusiooni roll kasvab suurte koguste korral. Imendumine on küllastuv protsess, koguste suurenedes väheneb järsult verre jõudva C-vitamiini kogus (imendumismehhanismide küllastumise ja lagunemise kiiruse tõttu). Väga suurte annuste võtmisega kaasneb tavaliselt kõhulahtisus. Imendumist pärsivad liigne alkohol, suitsetamine, soole limaskesta rakkude oksüdatiivne stress, palavik, aspiriin, paratsetamool, kortisoon, sulfoonamiidid, barbituraadid, söögisooda, antihistamiinsed preparaadid, östrogeenid jm. Vere askorbiinhappetase saavutab manustamise järel maksimumi 2–3 tunni jooksul. Koe- ja vererakkudesse liigub askorbiinhape aktiivtranspordi ja passiivdifusiooniga. Rohkesti on seda neerupealistes, maksas, kopsudes, aga ka rakuvahevedelikus. Liigne vaba askorbiinhape ja tema ainevahetussaadused erituvad uriiniga. Vee tarbimine väga suurtes kogustes vähendab C-vitamiini varusid organismis. 1979. aastal läbi viidud uuringutes näiva ravimi ja 4000 mg askorbiinhappega ei tuvastanud, katsealustel suurenes küll vereseerumi C-vitamiini sisaldus, toimet veres ringlevatele leukotsüütidele ei tekkinud. Vere askorbiinhappesisaldus on fagotsüütide ja lümfotsüütide omaga võrreldes väike, selle põhjal omistatakse C-vitamiinile mõningane roll lümfoid(-immuun)süsteemi rakkude töös ja immuunvastuses. In vitro katsetes on C-vitamiin käitunud ka proksüdandina – võib esile kutsuda inimese müeloidrakkude ja T-rakkude surma. C-vitamiini biosünteesiks vajalikke ensüüme loetakse leiduvaks kõikides klorofülli sisaldavates taimedes ja nimetatud protsessid toimuvad, mitmeid metaboolseid radu kasutades, enamikus rakkudes (ka apoplast). C-vitamiini leidub paljudes toiduks tarbitavates köögiviljades ja marjades jpt looduslikes toitainetes, nagu mustad sõstrad, kibuvits, punane pipar ehk paprika, lehtkapsas, mädarõigas, kiivid jne. Rikkalikud allikad on mustad sõstrad, jõhvikad, vaarikad, mustikad, karusmarjad, virsik, sibul, porrulauk, tomat, väga head allikad on pohl, paprika. C-vitamiini sisaldus köögiviljades ja marjades sõltub nii taimede kasvukoha mullastikust, sordist, ilmastikutingimustest, agrotehnikast, säilitamisest jpt muudest teguritest. C-vitamiin on elektroni doonor (keemia) ja tugev hape; On mitmete ensüümide kofaktor: kollageeni ja elastiini sünteesi ensüümide kofaktorina on vajalik sidekoe normaalseks arenguks ja funktsioneerimiseks ning haavade optimaalseks paranemiseks; Aitab suurendada organismi vastupanuvõimet haigustele ja kiirendab rakulise immuunsuse käivitamist; Vajatakse naha, igemete, kapillaaride, hammaste, sidemete ja luude normaalsete füsioloogiliste protsesside funktsioneerimiseks; On oluline mitmetes hüdroksüülimistes: neuromediaatorite kolesteroolist sapphapete süntees γ-butürobetaiinist (inglise γ-butyrobetaine) karnitiini neerupealiste koores (inglise adrenal cortex) steroidide süntees neerupealiste säsis (inglise adrenal medulla) adrenaliini ja noradrenaliini süntees türosiinist; Vabade radikaalide püüdmisel tekib L-askorbaadist L-askorbüülradikaal, mis muundatakse dehüdroaskorbiiniks, mis omakorda võib GSH toimel redutseeruda tagasi L-askorbaadiks; Osaleb ka ravimite biotransformatsioonis, mõjutades tsütokroom P450 mõnede isovormide sünteesi ER-is (endoplasmaatiline retiikulum); Stimuleerib Fe2+ imendumist ja raua vabanemist transferriinist (seega ka raua kasutamist);  Pikemalt artiklis Askorbiinhappevaegus Normaalse ja tervisliku toitumise korral ei teki. Defitsiit tekib aga kergesti alkohoolikutel, suitsetajatel (kopsude piirkonnas), antibiootikumide tarbimisel aga ka bakteri Helicobacter pylori kaasabil põhjustatud Helicobacter pylori infektsiooni ja selle tagajärjel tekkida võivate mao haiguslike seisundite korral. Mõõduka defitsiidi tunnused: sinised laigud kehal; kerge aneemia; kahvatud igemed; valusad liigesed; haavade aeglane paranemine. Tõsise defitsiidiga (avitaminoos) kaasneb: skorbuut, mida iseloomustavad lihasnõrkus, kapillaaride katkemised, hemorraagia, tursed, katkised põletikulised igemed ja hammaste väljalangemine, raskesti paranevad haavad (armkoe rabestumine), kergesti murduvad luud, kõhulahtisus; osteoporoos; tugev aneemia. Funktsionaalset taset inimorganismis hinnatakse vereplasma ja leukotsüütide askorbiinhappe taseme määramise kaudu. Sätestatud RDA: meestel 50–100 mg; naistel 45–75 mg; kroonilised suitsetajad peaksid tarbima 1,5–2 korda rohkem. Kirjeldatud on kolmetasemelist lähenemist: absoluutne vajalik miinimum on 50–100 mg; tervise optimaalseks tagamiseks tänapäeval kuni 200 mg; ravimõju algab 250 mg-st. C-vitamiini õige manustamine võib ravi ühe osana olla efektiivne nt alkoholismi, artriidi, beribeeri, gripi, seljavalude, hammaste ja igemete haiguste, diabeedi, stenokardia jne korral. C-vitamiini on kasulik manustada koos foolhappe, püridoksiini, niatsiini, B1, B2, bioflavonoidide, E-vitamiini, kaltsiumi ja magneesiumiga. See komplekt tagab optimaalse mõju omavahel seotud bioloogilistele protsessidele. Suuremate annuste puhul tuleb silmas pidada, et C-vitamiini rasvlahustuvad vormid imenduvad paremini. Päevaseks ohutuks koguseks korduval manustamisel on sätestatud 1000 mg (kõhulahtisuse riski vältimiseks), ühekordset ohutut annust pole sätestatud. Väga suurtes kogustes C-vitamiini tarbimine võib põhjustada kõhukrampe, iiveldust, kõhulahtisust ning on vastunäidustatud neerupuudulikkuse, pidevalt hemodialüüsi saavatel haigetel ning raua omastamisega seotud haigusseisundite korral. On oletatud, et pidev megaannuste tarbimine võib kahjustada neere ning soodustada neerukivide teket ja B12-vitamiini puudust, uuringud seda oletust kinnitanud ei ole.  Pikemalt artiklis C-vitamiini teraapia C-vitamiini teraapia on teraapiavorm, mille korral manustatakse patsiendile (kliendile), kas suukaudselt ehk veenisiseselt, vastava väljaõppe saanud meditsiinipersonali kaasabil, tervise säilitamiseks, haiguslike seisundite vältimisel ja/või raviks megadoosides (1–50 g) C-vitamiini-preparaate. C-vitamiini teraapiat kasutatakse nii tõenduspõhises meditsiinis kui alternatiivmeditsiinis. Raseduse ajal megaannustes C-vitamiini tarbimine võib oluliselt suurendada järglaste C-vitamiini vajadust. C-vitamiini tuntumad rasvlahustuvad derivaadid on järgmised: Rasvlahustuvad derivaadid Sünteetiliselt toodetava toidulisaaine, C-vitamiini eelainet 2-keto-L-gulonic acid (2-KLG) toodetakse mikrobioloogiliselt (kasutades fermentatsiooni protsessides perekondade Gluconobacter, Acetobacter, Ketogulonicigenium, Pseudomonas, Erwinia, Corynebacterium jpt ohutuks tunnistatud liikmeid). Hiinas toodeti 2010. aastal 100 000 tonni C-vitamiini. Vitameeride suhteline biovõimekus Enamik taimetoidulisi (ingl phytophagous) putukaid vajavad C-vitamiini toiduga nii kasvuks, paljunemiseks kui arenguks ja haiguslike seisundite vältimiseks. Haploriinsed primaadid (Haplorrhini), sealhulgas ka inimene (61 miljonit aastat tagasi), ka kalad (valdavalt Teleostei aga ka lõhe), osad linnud (peamiselt Passeriformes), osad nahkhiired ja merisead (14 miljonit aastat tagasi) on evolutsiooni käigus, hinnanguliselt vahemikus 14–61 miljonit aastat tagasi, kaotanud GLO-geenimutatsiooni tõttu (inglise L-gulono-γ-lactone oxidase gene – GLO, EC number 1.1.3.8) võime sünteesida C-vitamiini organismisiseselt (endogeenselt) ja peavad selle saama toiduga (eksogeenselt). Nii näiteks tarbivad C-vitamiini gorillad (Gorilla gorilla) 20–30 mg/kg/päevas ahvid (Alouatta palliata) 88 mg/kg/päevas ämmalahvid (inglise spider monkeys Ateles geoffroyi) 106 mg/kg/päevas. Valik organisme, kelle füsioloogia ei sünteesi toimivat C-vitamiini: Kalad ja teised mitteimetajatest selgroogsed: Carassius auratus, Cyprinus carpio, Oncorhynchus mykiss, Ictalurus punctatus,Oryzias latipes,Osteoglossum bicirrhosum, Pelona sp.,Arapaima gigas, Pygocentrus nattereri, Serrasalmus elongatus, Schizodon fascaitus, Colossoma macropomum, Hypostomus sp., Steatogenys elegans, Electrophorus electricus, Cichla sp., Clupea harengus, Anguilla anguilla, Salmo salar, Gadus morhua, Scomber scombrus, Hippoglossus hippoglossus, Scophthalmus maximus, Rutilus rutilus, Coregonus lavaretus, Salvelinus alpinus. Imetajatest selgroogsed merisiga, inimene, reesusmakaak, rohepärdik Nahkhiired Myotis ricketti, Rhinolophus ferrumequinum, Cynopterus sphinx,Scotophilus kuhlii, Noctilio leporinus, Pteronotus davyi, Pteronotus parnelli, Pteronotus suapurensis, Mormoopidae,Mormoops megalophylla, Micronycteris megalotis, Mimon cozumelae, Glossophaga soricina, Carollia brevicauda, Sturnira lilium, Sturnira ludovici, Uroderma bilobatum,Chiroderma villosum, Artibeus jamaicensis, Artibeus lituratus, Artibeus phaeotis, Artibeus toltecus, Phyllostomatinae, Desmodus rotundus, Diphylla ecaudata, Natalus stramineus, Myotis keaysi, Myotis leibii, Myotis lucifugus, Myotis velifer, Myotis riparius, Eptesicus furinalis, Eptesicus fuscus, Lasiurus ega, Lasiurus intermedius,Plecotus townsendii, Molossus ater, Molossus sinaloae, Promops centralis, Eumops glaucinus, Pteropus medius, Vesperugo abramus. Linnud Aegithina tiphia, Lanius Schach tricolor,Lanius vittatus, Lanius excubitor, Laniidae, Oriolus xanthornus, Pericrocotus flammeus, Terpsiphone paradisi, Hirundo rustica, Pycnonotus luteolus, Pycnonotus jocosus, Pycnonotus leucogenys, Pycnonotus cafer, Acrocephalus slentoreus, Aethopyga siparaja, Dicaeum erythrorhynchoas,Rhipidura albogularis . vitamiinid "Scurvy and its Prevention and Control in Major Emergencies", (WHO; 1999; 70 lk), vaadatud 24.06.2013 (inglise keeles) ""USDA National Nutrient Database"". www.nal.usda.gov (inglise). Originaali arhiivikoopia seisuga 3.03.2015. Vaadatud 4.01.2011. ""Danish Food Composition Databank"" (inglise). National Food Institute – Technical University of Denmark (DTU). Originaali arhiivikoopia seisuga 25.12.2010. Vaadatud 17.01.2011. Pirkko J. Pussinen, Tiina Laatikainen, Georg Alfthan, Sirkka Asikainen, Pekka Jousilahti, Periodontitis Is Associated with a Low Concentration of Vitamin C in Plasma, doi: 10.1128/CDLI.10.5.897-902.2003Clin Vaccine ImmunolSeptember 2003 vol. 10 no. 5897-902, vaadatud 24.06.2013 Mihkel Zilmer, Aune Rehema, Ursel Soomets, Kersti Zilmer, "Inimkeha põhilised biomolekulid (meditsiiniliselt tähtsamad ülesanded). Inimorganismi metabolism (biokemism ja kliinilised aspektid)", 2015, Avita, ISBN 978-9985-2-2168-6 Gerald F. Combs, Jr., The Vitamins, Fundamental Aspects in Nutrition and Health, 3. trükk, Elsevier Academic Press, lk 51-52, 2008, ISBN 978-0-12-183493-7, osaline , vaadatud 27. juuni 2013 Erick J. Vandamme, "Biotechnology of Vitamins, Pigments, and Growth Factors", Springer, esmatrükk, lk 301, 1989, ISBN 978-1851663255, , vaadatud 21.08.2013 Ludvigsson J, Hansson LO, Stendahl O., The effect of large doses of vitamin C on leukocyte function and some laboratory parameters. Lühikokkuvõte., Int J Vitam Nutr Res. 1979;49(2):160-5., vaadatud 27.09.2014 Harri Hemilä, Effects of vitamin C on the immune system, 2006, vaadatud 23.06.2013 Ferenc Puskas jt, Stimulation of the pentose phosphate pathway and glutathione levels by dehydroascorbate, the oxidized form of vitamin C, The FASEB Journal, 14.väljaanne, nr 10, lk 1352-1361, juuli 2000, (tarve 10.08.2015) M.Boland, P.J.Moughan, Nutritional Benefits of Kiwifruit, advances in Food and Nutrition Research, vol 68, Academic Press, 1 ed 2013, ISBN 978-0-12-394294-4, Google`i raamatu , vaadatud 23.06.2013 "Scurvy and its Prevention and Control in Major Emergencies" (WHO; 1999; 70 pages) vaadatud 24.06.2013 "Inimorganismi biomolekulid ja nende meditsiiniliselt olulisemad ülesanded Inimorganismi metabolism, selle häired ja haigused", Mihkel Zilmer, Ello Karelson, Tiiu Vihalemm, Aune Rehema, Kersti Zilmer, peatükk 11, lk 168, Biokeemia Instituut, Tartu Ülikool, 2010, ISBN 978-9985-2-1540-1 Zai-Qun Liu, Lan-Ping Ma, Zhong-Li Liu, ‘’Making vitamin C lipophilic enhances its protective effect against free radical induced peroxidation of low density lipoprotein’’, Chemistry and Physics of Lipids, Volume 95, Issue 1, September 1998, Pages 49–57, vaadatud 3.07.2013 Christoph Bremus, Ute Herrmann, Stephanie Bringer-Meyer, Hermann Sahm, The use of microorganisms in l-ascorbic acid production[alaline kõdulink], Journal of Biotechnology, 124 (2006) 196–205 (inglise keeles) Z. F. Cui, H. S. Muralidhara, Membrane Technology: A Practical Guide to Membrane Technology and Applications in Food and Bioprocessing, esmatrükk, lk 140,2010, Elsevier, ISBN 978-1-85617-632-3, , vaadatud 23.06.2013 Gerald F. Combs, Jr., "The Vitamins, Fundamental Aspects in Nutrition and Health2, 3. trükk, Elsevier Academic Press, 52, 2008, ISBN 978-0-12-183493-7, , vaadatud 27. juuni 201) [1] De Tullio, M. C. The Mystery of Vitamin C. Nature Education 3(9):48, 2010. (vaadatud 5.06.2013) Michael B. Davies, John A. Austin, David A. Partridge, Vitamin C: Its Chemistry and Biochemistry, 1991, The Royal Society of Chemistry, ISBN 0-85186-333-7,Google'i raamat, vaadatud 26.06.2013 M.J.Ranek S.W.Catten. M.S.Willis,Albert Szent-Györgyi Discoverer of VitaminC and a Pioneer of Cellular Respiration, Muscle Physiology and Cancer Development, doi:10.1309/LMM23KS8NKQMHEHE(2011) LabMedicine, 42, 694-698, vaadatud 23.06.2013 Takayoshi Kanō,The Last Ape: Pygmy Chimpanzee Behavior and Ecology, Stanford University Press, lk 108, 1992, Google'i raamat, vaadatud 14.06.2013 Guy Drouin, Jean-Rémi Godin, and Benoît Pagé, The Genetics of Vitamin C Loss in Vertebrates, Current Genomics, 2011, Vol. 12, No. 5 I, vaadatud 25.06.2013