Vitamina C: definición, síntesis, absorción, transporte y distribución

Vitamina C pertenece al grupo de agua-soluble vitaminas y es una vitamina históricamente interesante. En 1933, la estructura de vitamina C fue aclarado por los ingleses Haworth y Hirst. Ese mismo año, la vitamina fue nombrada ácido ascórbico por Haworth y el bioquímico húngaro Szent-Györgyi. Al mismo tiempo, Haworth y el suizo Tadeus Reichstein produjeron de forma independiente vitamina C en glucosa (Síntesis de Reichstein). Debido a su efecto antiescorbútico, el ácido ascórbico también se llama "factor antiescorbútico" (scorbutus; lat. = Escorbuto). La vitamina C es la genérico nombre de L-treo-hex-2-enono-1,4-lactona y sus derivados (derivados), que exhiben cualitativamente el efecto biológico del ácido L - (+) - ascórbico. Por el contrario, los estereoisómeros ácido D-ascórbico, ácido L-isoascórbico y ácido D-isoascórbico (ácido eritróbico) son biológicamente inactivos. El ácido L-ascórbico tiene un fuerte potencial redox (potencial de reducción / oxidación) y es fácilmente autooxidable en solución acuosa dependiendo de oxígeno presión parcial (proporción de oxígeno a presión total dentro de una mezcla de gases), pH, temperatura y presencia de trazas de metales pesados. Mientras que la vitamina permanece estable en ácido acuoso soluciones (pH <6), se oxida o descompone rápidamente en soluciones alcalinas. Trazas de metales pesados, especialmente de hierro y cobre iones, aceleran catalíticamente el proceso de oxidación destructiva. ácidos como ácido cítrico, mono y polisacáridos, péptidos y flavonoides, por otro lado, puede reducir significativamente la descomposición oxidativa del ácido ascórbico y así actuar como sustancias protectoras. En el proceso de oxidación, el ácido L-ascórbico se convierte reversiblemente (reversiblemente) en ácido deshidroascórbico (DHA) a través del intermedio reactivo ácido semidehidroascórbico, dando un electrón. El DHA es un compuesto altamente reactivo que sufre reacciones de condensación con compuestos amino en frutas (secas) o jugos de frutas, lo que resulta en un dorado indeseable de los productos. El DHA se puede convertir irreversiblemente en el ácido 2,3-dicetogulónico ineficaz para las vitaminas (metabolito de excreción) abriendo el anillo de lactona mediante hidratación (adición de agua moléculas) o convertido reversiblemente en ácido ascórbico por reducción por medio de glutatión (GSH; que consiste en el aminoácidos ácido glutamico, cisteina y glicina). Finalmente, el ácido L-ascórbico con ácido semidehidro y deshidroascórbico constituye un sistema redox reversible, dando como resultado el antioxidante efecto de la vitamina C.

Síntesis

El ácido L-ascórbico es una gamma-lactona del ácido 2,3-endiol-L-gulónico y se sintetiza a partir de D-glucosa por las plantas superiores y la mayoría de los animales a través de la vía del glucuronato. La vía del glucuronato implica los siguientes pasos sintéticos:

  • D-glucosa → Ácido D-glucurónico → Ácido L-glucónico → L-gulonolactona → 3-oxo-L-gulonolactona → L - (+) - ácido ascórbico.

La oxidación de L-gulonolactona a 3-oxo-L-gulonolactona ocurre por la enzima L-gulonolactona oxidasa. Los seres humanos, los grandes simios, así como los conejillos de indias y algunas especies de insectos, incluidos los saltamontes, no pueden sintetizar la L-gulonolactona oxidasa de forma endógena (en el propio cuerpo) debido a una genoma mutación y, por lo tanto, dependen de la ingesta exógena de vitamina C en la dieta. Mientras que la biosíntesis del ácido L-ascórbico en mamíferos ocurre en el hígado, la vitamina C en las aves se sintetiza en el riñón.

Absorción

El ácido ascórbico ingerido por vía oral ya se absorbe (capta) marginalmente a través de la vía oral. mucosa, presumiblemente mediante un proceso no activo mediado por un portador, teniendo el portador (proteína de transporte unida a la membrana) una alta capacidad de transporte. Sin embargo, los principales sitios de absorción representar el duodeno y yeyuno proximal El mecanismo de la vitamina C duodenal y yeyunal absorción, respectivamente, es específico de la especie y dosificar-dependiente. En ratas y hámsteres, intestinal absorción de ácido L-ascórbico se produce por simple difusión. Los seres humanos y los conejillos de indias absorben dosis bajas de ácido L-ascórbico de forma estereoselectiva a través de un activo sodio,potasio-Sistema de transporte impulsado por ATPase (Na + / K + -ATPase). Hasta la fecha, dos transportes proteínas - SCVT1 y SCVT2 - se han identificado que transfieren ácido L-ascórbico a las células de la mucosa (células de la mucosa) de la parte superior intestino delgado Además, las altas dosis de ácido L-ascórbico se absorben pasivamente por difusión, ya que el aumento de las concentraciones de vitamina C reduce la actividad de la Na + / K + -ATPasa. membrana de las células epiteliales intestinales) exclusivamente por difusión facilitada. Como el administrado dosificar de vitamina C aumenta, la tasa de absorción disminuye, en parte debido a la regulación a la baja (regulación a la baja) del transporte transmembrana de vitamina C proteínas en los enterocitos (células epiteliales) de la parte superior intestino delgado cuando el contenido de vitamina C en la luz intestinal es alto, y en parte debido a la ineficacia de la vía de absorción pasiva en comparación con el mecanismo de transporte activo. Por lo tanto, en el contexto de la ingesta dietética habitual u oral dosificar hasta 180 mg / día, entre 80-90%, a una dosis de 1 g (1,000 mg) / día aproximadamente 65-75%, a 3 g (3,000 mg) / día aproximadamente 40% y a 12 g (12,000 mg) ) / día, solo se absorbe alrededor del 16% de la vitamina C. La vitamina C no absorbida es degradada principalmente por la flora del intestino grueso para carbono dióxido (CO2) y orgánico ácidos. Por esta razón, la ingesta de altas dosis de vitamina C puede resultar en problemas gastrointestinales (estómago) síntomas, como diarrea (diarrea) y dolor abdominal (dolor abdominal).

Transporte y distribución en el cuerpo

La vitamina C se absorbe y aparece en sangre El plasma - 0.8-1.4 mg / dl - se une en un 24% a las proteínas y se distribuye por todo el organismo, pero con afinidad variable (unión fuerza) a los tejidos. Particularmente ricos en vitamina C en humanos en concentración descendente son:

  • Glándula pituitaria (glándula pituitaria).
  • Glándula suprarrenal
  • Lente de contacto
  • Leucocitos (blanco sangre células, especialmente linfocitos (componentes celulares del sangre; incluyen las células B, las células T y las células asesinas naturales).
  • Cerebro
  • Hígado
  • Páncreas (páncreas)
  • Bazo
  • Riñón
  • Miocardio (músculo cardíaco)
  • Pulmón
  • Músculo esquelético
  • Testículos (testículos)
  • Glándula tiroides

In leucocitos y linfocitos (Las células blancas de la sangre), respectivamente, la vitamina C se encuentra principalmente en el citosol. Los seres humanos no tenemos reservas específicas de ácido ascórbico. Cualquier ingesta excesiva no se absorbe o se elimina por vía fecal (a través de las heces) y / o renal (a través del riñón). La reserva de ácido ascórbico en los seres humanos es de aproximadamente 1.5 a un máximo de 3 g en plena saciedad. Una disminución en la reserva corporal total a niveles por debajo de 300 mg - vitamina C en plasma concentración ≤ 0.2 mg / dl - conduce a síntomas de deficiencia - el escorbuto se considera un síntoma clínico clásico de deficiencia de vitamina C. El recambio diario total (recambio) es de alrededor de 1 mg / kg de peso corporal, depende del tamaño de la piscina y de la ingesta diaria, y se ve afectado por estrés, de fumar y enfermedad crónica. La vida media biológica de la vitamina C varía entre 10 y 30 días debido a la regulación homeostática, mientras que la vida media farmacocinética, por el contrario, promedia sólo 2.9 horas.

Excreción

Degradación del ácido L-ascórbico en el hígado y riñón se produce oxidativamente a través del ácido dehidroascórbico y el ácido 2,3-dicetogulónico para ácido oxálico. A una ingesta fisiológica de vitamina C - plasma concentración 1.2-1.8 mg / dl; reserva corporal total ~ 1.5 g - ácido ascórbico (10-20%) y sus principales metabolitos (intermedios) DHA (aproximadamente 20%), ácido 2,3-dicetogulónico (aproximadamente 20%) y ácido oxálico (aproximadamente el 40%) se excretan por los riñones, ya que el plasma concentración de vitamina C supera sustancialmente la capacidad de reabsorción del riñón - umbral renal para vitamina C> 1 mg / dl. Además, se han descrito varios otros metabolitos, como el ácido L-treónico, L-xilosay ácido ascórbico-2-sulfato, que se eliminan predominantemente por vía renal. eliminación de vitamina C no es tanto una medida de absorción como una indicación de la saturación tisular total. Aproximadamente el 35-50% de la orina diaria ácido oxálico (aproximadamente 30-40 mg) se deriva del ácido ascórbico en adultos sanos que siguen una dieta. En este contexto, la excreción de ácido oxálico inducida por vitamina C no parece jugar un papel en la formación de calcio cálculos de oxalato en la población sana. de acuerdo con la Harvard School of Public Salud estudios de cohortes prospectivos - Physician Health Study (PHS) y Nurses 'Health Study (NHS) - de 45,251 hombres y 85,557 mujeres sin antecedentes de enfermedad de cálculos renales, incluso las dosis altas de vitamina C (≥ 1.5 g de vitamina C / día) no son asociado con un mayor riesgo de nefrolitiasis (cálculos renales). Gerster (1997), quien proporcionó una revisión de varios estudios prospectivos y de intervención clínica, incluidos los estudios NHS / PHS, llegó a la misma conclusión. Sin embargo, los pacientes con nefrolitiasis recurrente (cálculos renales), la función renal alterada o un defecto en el metabolismo del ácido ascórbico o del oxalato deben limitar su ingesta de vitamina C a 50-100 mg por día. Debajo de un concentración plasmática de 1.2 mg / dl, el ácido ascórbico es reabsorbido por un activo sodioproceso dependiente por medio de un portador (proteína de transporte unida a la membrana) en el túbulo proximal (túbulo renal). A medida que disminuye el contenido de vitamina C en el plasma sanguíneo, aumenta la tasa de reabsorción tubular. En condiciones normales, aproximadamente el 3% de la vitamina C ingerida por vía oral se excreta en las heces sin cambios y / o en forma de metabolitos. Fecal eliminación se vuelve cada vez más importante en dosis altas de vitamina C, de modo que con ingestas diarias de> 3 g de vitamina C, el ácido ascórbico no metabolizado se excreta en gran medida por las heces (a través de las heces) y solo una pequeña fracción se excreta por vía renal (a través del riñón) por vía glomerular. filtración.