Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu

Życiodajne aminy

obrazek:

Witaminy są niezwykłymi związkami, które cechuje wyjątkowa moc. Są to różnorodne związki organiczne niezbędne do prawidłowego funkcjonowania każdej komórki żywego ustroju. Pełnią rolę regulacyjną, jako biokatalizatory są niezbędne do utrzymania prawidłowych procesów metabolicznych zachodzących w komórkach.

Określenie „witamina” zawdzięczamy Polakowi Kazimierzowi Funkowi. Badania nad witaminami prowadzone są także w Collegium Medicum UMK.

Dla zdrowia człowieka niezbędne są niewielkie ilości witamin (dzienne zapotrzebowanie nie przekracza 20 mg) z wyjątkiem kwasu askorbinowego (dobowe zapotrzebowanie wynosi odpowiednio dla dzieci w wieku 4-9 lat – ok. 50 mg witaminy C; dla młodzieży 13-18 lat – ok. 65 mg dla dziewcząt i 75 mg dla chłopców; dla osób powyżej19 lat – 75 mg dla kobiet, 85 mg dla kobiet ciężarnych, 120 mg dla kobiet karmiących i 90 dla mężczyzn. Jednakże rzeczywiste zapotrzebowanie ilościowe na poszczególne witaminy jest trudne do określenia, m.in. ze względu na synergiczne działanie wielu z nich, polegające na współdziałaniu z innymi związkami oraz wzmacnianiu ich działania i skuteczności. Wiele czynników wpływa na stopień, w jakim witamina jest przyswajana z pożywienia, a następnie przekształcana w postać aktywną, spełniającą określoną rolę w organizmie. Zależy to od cech osobniczych, stanu zdrowia i okresu życia człowieka, obecności w organizmie substancji działających synergistycznie lub antagonistycznie, a także sprzężeń i zaburzeń metabolicznych związanych z chorobami i przyjmowanymi lekami. Witaminy jako związki na ogół egzogenne muszą być dostarczane wraz z pokarmem. Tylko nieliczne są syntezowane w ustroju (A, D) lub przez bakterie jelitowe (grupa B, K). Podstawowym źródłem witamin i prowitamin dla człowieka są rośliny i bakterie żyjące w przewodzie pokarmowym, a także tkanki zwierząt. Niektóre witaminy wytwarzają zwierzęta z odpowiednich związków syntetyzowanych przez rośliny. Takie związki nazywane są prowitaminami, np. witamina A w roślinach i grzybach występuje tylko jako prowitamina, głównie β-karoten.

Znaczenie witamin dla funkcjonowania ludzkiego organizmu pozwala klasyfikować je pod jedną nazwą, ale tak naprawdę działają one w różny sposób i są różnymi substancjami. Ze względu na ogromną różnorodność strukturalną podstawowa klasyfikacja dokonywana jest w oparciu o ich właściwości fizykochemiczne. Są zatem witaminy:

  • rozpuszczalne w wodzie (witamina C i witaminy z grupy B: B1, B2, B3, B5, B6, B7, B9, B12) – grupa ta, poza witaminą B12, jest wydalana wraz z moczem, w związku z czym nie jest magazynowana w organizmie;
  • rozpuszczalne w tłuszczach (A, D, E, K) – ta grupa może być magazynowana w organizmie i wykorzystywana w trakcie zaistnienia takiej potrzeby;
  • inne związki – do tej grupy zaliczane są niemal wszystkie substancje, które uzyskały miano witaminopodobnych, mogą być wytwarzane przez organizm albo dostarczane w postaci gotowych suplementów i ze względu na swoje pochodzenie mogą się rozpuszczać w wodzie i/lub tłuszczach lub innych związkach (cholina – witamina B4, inozytol – witamina B8, kwas para-aminobenzoesowy – witamina B10, kwas orotowy – witamina B13, kwas folinowy – witamina B14, kwas pangamowy – witamina B15, amigdalina – witamina B17, niezbędne nienasycone kwasy tłuszczowe – witamina F, flawonoidy – witamina P, escyna – witamina P2, trokserutyna – witamina P4, kwas liponowy – witamina N, kwas antranilowy – witamina L1, adenylotiometylopentoza – witamina L2, ekstrakt aloesowy – witamina B22, karnityna – witamina O, metylosulfoniometionina – witamina U, ubichinon – witamina Q, substancje wzrostowe – witamina T).

Obecnie mamy 13 tzw. podstawowych witamin, jednak uwzględniając wszystkie ich możliwe odmiany można przyjąć, że znanych jest ok. 80 związków. Witaminy rozpuszczalne w wodzie są wydalane z organizmu i muszą być ciągle uzupełniane. Pełnią głównie funkcję koenzymów bądź kofaktorów wielu reakcji enzymatycznych, uczestnicząc w metabolizmie cukrów, tłuszczów, białek oraz w gospodarce mineralnej organizmu. Jako substancje pomagające enzymom są przenośnikami elektronów, atomów lub grup chemicznych podczas reakcji biochemicznych. Dzięki tym przemianom możliwy jest m.in. złożony proces przetwarzania pokarmu na proste przyswajalne przez organizm substancje, co pozwala nam rosnąć, rozwijać się i funkcjonować, czyli po prostu żyć. Natomiast witaminy rozpuszczalne w tłuszczach mogą być magazynowane w wątrobie i dlatego nie muszą być zawarte w codziennej diecie. Są to polarne cząsteczki hydrofobowe, a zatem ich dostępność zależy od prawidłowego wchłaniania tłuszczów. Pełnią funkcje antyoksydacyjną, uczestniczą m.in. w prawidłowym funkcjonowaniu tkanki nabłonkowej i procesie widzenia. Regulują gospodarkę wapniowo-fosforanową i proces krzepnięcia krwi.

Termin witamina jest używany od 1912 roku, kiedy to ukazała się praca autorstwa polskiego biochemika Kazimierza Funka w „The Journal of State Medicine” pt.: The etiology of the deficiency diseases. Beri-beri, polyneuritis in birds, epidemic deopsy, scurvy, experimental scurvy in animals, infantile scurvy, ship beri-beri, pellagra (Etiologia chorób wywołanych niedoborem. Beri-beri, zapalenie wielonerwowe u ptaków, epidemia obrzęków, szkorbut, eksperymentalny szkorbut u zwierząt, szkorbut niemowlęcy, beri-beri marynarzy, pelagra). Źródłem nazwy jest przekonanie autora (odkrywcy pierwszej witaminy – B1) o istnieniu licznej grupy związków mających bardzo ważne znaczenie dla zdrowia. Nazwa jest połączeniem łacińskich słów vita – życie i amina – grupa chemiczna zawierająca azot. Obecnie wiemy już, że nie każda witamina zawiera w swojej strukturze azot, jednak jasność motywacji oraz względy historyczne przesądziły o popularności takiego połączenia. Dzięki symetrycznej budowie sylab otwartych nazwa jest łatwa do zapamiętania, a dzięki nietypowej dla języków (w tym dla polszczyzny) równowadze samogłosek i spółgłosek również rytmiczna i melodyjna w brzmieniu. Dzisiaj jest powszechnie stosowana zarówno w języku naukowców, jak też w mowie potocznej, a sam Funk współcześnie często nazywany jest ojcem chrzestnym witaminy.

Pierwsze związki określanie mianem witamin odkryto ponad 100 lat temu. Pierwotnie nazwy witamin pochodziły od nazw schorzeń, w których miały one zastosowanie. Przyjmowano jedynie oznaczenia literowe, a wskazanie uzasadnienia nazwy było powszechnie rozumiane poprzez skojarzeniową grę słów. Witamina K, bo koagulation, czyli z języka niemieckiego krzepnięcie, witamina H – przeciwłojotokowa, gdyż w tymże języku słowo haut oznacza skórę, witamina P od permeabilitas, czyli przepuszczalność, witamina PP – przeciwpelagryczna. W trakcie badań czasami odkrywano, że dany związek ma inne pochodne albo kilka związków ma niemal te same właściwości lub występuje w odmiennych formach. Niejednokrotnie wymuszało to nową klasyfikację uwzględniającą wspólne korzenie lub całkowitą zmianę nazwy. Nazwy preparatów rozszerzono o oznaczenia cyfrowe, np. witamina K to dokładnie witamina K1, K2, K3, K4, K5, natomiast w przypadku naturalnej witaminy D najpowszechniej znane są odmiany D2 i D3. Jednak, jeśli ustali się jakieś reguły, to niemal od razu pojawiają się wyjątki od nich. Przykładem tego jest cały kompleks witamin B z dodaną cyfrą lub znacznikiem literowym. Pierwszą odkrytą witaminą w tej grupie jest wspomniana już witamina B1, której brak w organizmie powodował schorzenie beri-beri. Dlatego pierwotnie nazywana była witaminą beri-beri. W grupie witaminy B znajduje się wiele różnych preparatów, które odkrywcy umieszczali w tym zbiorze, mając przekonanie o ich jednakowym znaczeniu dla organizmu. Za podstawowy kompleks witamin B uznawane są witaminy B1, B2, B3, B5, B6, B7, B9, B12. Istniejące luki cyfrowe pomiędzy nimi są wynikiem kolejnych badań przyczyniających się do wykluczania niektórych substancji z tego podstawowego kompleksu – nie należą już do niego związki o numerach powyżej 12. Część witamin wzięła swoją literową nazwę od bezpośredniego źródła pochodzenia np. witamina C, ponieważ najwięcej jej znajduje się w owocach cytrusowych (odkrył to dr James Lind). Inspiracją do nazwania witaminy mogła być też jej budowa np. witamina Q, gdyż chinon=quinon. Czasami litera pochodzi od międzynarodowej nazwy odkrytej substancji, np. witamina A od akseroftol, co oznacza retinol będący najważniejszą substancją wchodzącą w skład tej witaminy. Wielokrotnie wprowadzano także korekty oznaczeń, stwierdzając, że część pierwotnie odkrytych substancji, którym przypisywano właściwości witamin została zdegradowana do roli substancji witaminopodobnych, np. witamina P. Niektóre związki, z racji dokładnego poznania ich budowy czy składu, zostały przeszeregowane, np. witaminy PP, G, H, M obecnie szeregowane są odpowiednio jako witaminy B3, B2, B7, B9. Aby było jeszcze ciekawiej, niektóre witaminy zmieniły swoje pierwotne oznaczenie literowe, np. witamina D, która początkowo określona była mianem witaminy A (odkryta była przed obecną A – retinolem), a swoją pierwszą nazwę wzięła od łacińskiego słowa antyrachitic i stosowana była jako środek chroniący przed krzywicą. W toku dalszych badań udało się odkryć czynnik przeciwkrzywiczy zawarty w tranie, który ostatecznie został nazwany witaminą D.

Określenie witamina od początku sprzedaży preparatów witaminowych (ok. 1930 r.) zrobiło zawrotną karierę w marketingu. Dotyczy to głównie witamin A i D, najczęściej wymienianych w reklamach. Ich właściwości podkreślano początkowo w reklamie preparatów leczniczych, np. tranu oraz artykułów spożywczych, np. odżywek mlecznych dla dzieci. Aktualnie, dzięki powszechnemu wykorzystaniu witamin, reklamuje się niemal każda grupa produktów od leków poprzez produkty spożywcze, chemiczne, kosmetyczna, sanitarne i wiele innych. Ostatnio modna staje się reklama lewoskrętnej witaminy C. Witamina C to kwas L-askorbowy. Nazywana jest potocznie kwasem askorbinowym. Pod względem chemicznym jest to nienasycony alkohol polihydroksylowy, będący laktonem endiolu kwasu 2-okso-L-gulonowego. Kwas askorbinowy może występować jeszcze w innej strukturze przestrzennej cząsteczki (kwas D-askorbowy), ale nie jest to witamina C. Różna budowa przestrzenna cząsteczki jest bezpośrednią przyczyną braku dopasowania do enzymów, transporterów, receptorów białkowych itd. w naszym ustroju. Oczywiście, chemicznie wolne rodniki reagują z kwasem askorbinowym niezależnie od jego struktury przestrzennej, co powoduje, że kwas D-askorbinowy jest antyoksydantem (przeciwutleniaczem), czyli posiada ułamek aktywności witaminy C. Tak więc, nie ma lepszej lub gorszej witaminy C, gdyż jest tylko jedna witamina C – kwas L-askorbinowy. Dodać należy, że większość gatunków zwierząt, dzięki posiadaniu w wątrobie enzymu oksydazy L-gulono-γ-laktonowej, jest zdolna do syntezowania w organizmie kwasu L–askorbinowego. Wyjątek stanowią małpy, świnki morskie, nietoperze owocożerne, pstrągi, łososie, niektóre ptaki oraz niektóre rasy psów (np. dalmatyńczyki), a także ludzie. Rośliny mają również zdolność do biosyntezy tego związku. W organizmach zwierząt tworzy się z D-glukozy. W roślinach witamina C może powstać z D-glukozy lub z D-galaktozy. Nie jest prawdą, że istnieje gorszy, tani, przemysłowy kwas askorbinowy, ponieważ większość kwasu askorbinowego wytwarza się z D-glukozy (metodą Reichsteina i Grüssnera) i jest to kwas L-askorbinowy. Teoretycznie dałoby się wytwarzać tą samą metodą kwas D-askorbinowy z L-glukozy, jednak ten izomer glukozy nie występuje naturalnie i z tego powodu jest bardzo kosztowny w uzyskaniu. Mówiąc inaczej, syntetycznie pozyskana witamina C jest taka sama jak ta naturalna, prawdziwa witamina C z owoców czy warzyw. Często następuje poplątanie pojęć, polegające na myleniu konfiguracji względnej (określonej konkretnej budowy strukturalnej związku) z aktywnością optyczną (czyli zdolnością związku do skręcania płaszczyzny polaryzacji światła spolaryzowanego). Zbadano eksperymentalnie, że kwas L-askorbinowy skręca światło spolaryzowane w prawo (kwas (+)-L-askorbinowy), czyli rzeczywista witamina C jest prawoskrętna. Natomiast kwas D-askorbinowy skręca światło spolaryzowane w lewo (kwas (-)-D-askorbinowy). Termin lewoskrętna witamina C to marketingowy slogan niemający pokrycia w podstawach chemii organicznej. Krótko: nie istnieje związek który byłby lewoskrętną witaminą C!

 

 

 

Większość witamin ma budowę pierścieniową lub zawiera w swoim składzie struktury pierścieniowe, z wyjątkiem witaminy C i B5, które należą do związków alifatycznych. Natomiast witaminy A i D do związków alicyklicznych, witamina K do aromatycznych, a pozostałe do związków heterocyklicznych. Pod względem chemicznym jest to zróżnicowana grupa. Należą tu m.in. alkohole – np. witamina A to alkohol o dużej masie cząsteczkowej, kwasy – np. witamina C to kwas L-askorbinowy, pochodne kwasów – np. witamina B5 to amid kwasu pantoinowego i β-alaniny, a także sole – np. witamina B15 to sól wapniowa estru kwasu glukonowego i dimetyloglicyny. Są to także barwniki – np. witamina B2 jest naturalnym barwnikiem i może po odpowiednim pobudzeniu wydzielać fluorescencyjnie światło. Zwana ryboflawiną, w przemyśle spożywczym oznaczana E101, należy ona do grupy dodatków do żywności, której funkcja technologiczna polega na barwieniu żywności podczas produkcji. Ma lekko wyczuwalny swoisty zapach, ale nie zmienia smaku potrawy. Stosuje się ją jako krystaliczny proszek, o barwie żółtej bądź żółto-pomarańczowej do barwienia np. produktów mlecznych, przypraw (np. sproszkowana curry), musztard, płatków śniadaniowych. Pewne witaminy tworzą jednorodną grupę pochodnych związku macierzystego np. naturalna witamina D to grupa licząca około 16 zbliżonych chemicznie związków steroidowych. Witaminy D powstają z roślinnej prowitaminy ergosterolu (prowitamina D2) i ze zwierzęcej prowitaminy 7-dehydrocholesterolu (prowitamina D3) zawartej w tranie ryb. Ergosterol i 7-dehydrocholesterol odróżniają się chemicznie tylko podstawnikiem w pozycji 21 łańcucha bocznego. Obie te prowitaminy w organizmie zwierzęcym ulegają przemianie w witaminę D2 (ergokalcyferol) i D3 (cholekalcyferol). Naturalnie 7-dehydrocholesterol jest magazynowany w skórze i wystarczy odpowiednia dawka promieniowania UV, by nastąpiła przemiana w witaminę. Naturalna witamina K to 5 pochodnych 1-4-naftochinonu (K1, K2, K3, K4, K5). Jest ona koenzymem syntezy protrombiny w wątrobie czyli białka osocza krwi, które bierze udział w procesie krzepnięcia krwi. Witamina K uszczelnia śródbłonki naczyń krwionośnych, zapobiega krwawieniom wewnętrznym oraz krwotokom, jest czynnikiem zmniejszającym nadmierne obfite krwawienia miesiączkowe. Kompleks witamin grupy B określono jedną nazwą ponieważ związki te występują wspólnie. Witamina B1 to tiamina, która działa w organizmie jako pirofosforan tiaminy. Witamina B2 to wspomniana wcześniej ryboflawina, a witamina B6 to pirydoksyna, działająca w organizmie w postaci fosforanu pirydoksalu. Witaminę B12 określa się jako kobalaminę albo cyjanokobalaminę (gdy chodzi o jej syntetyczną postać), co wskazuje, że jednym z jej składników jest kobalt. W oparciu o obecność azotu w cząsteczce, witaminy można podzielić na będące związkami azotowymi – wszystkie witaminy z grupy B oraz niezawierające azotu – witaminy: A, D, E, K, C.

Istotne jest współczesne rozumienie, czym są witaminy. Otóż każda witamina jest zarejestrowana jako lek! Dla zainteresowanych pewnym i wiarygodnym źródłem informacji o lekach jest Farmakopea tj. urzędowy spis leków i surowców (służących do sporządzania niektórych leków w aptece) dopuszczonych do obrotu w danym kraju (Farmakopea Polska - FP) bądź na danym terenie (Farmakopea Europejska – Ph. Eur.). Farmakopea Polska jest wydawana przez Urząd Rejestracji Produktów Leczniczych, Wyrobów Medycznych i Produktów Biobójczych, od 1 stycznia 2017 r. obowiązuje FP XI. Witamina stanowi nazwę konkretnej substancji, która jest szczegółowo opisana w FP np. pod hasłem Acidum Ascorbicum znajduje się opis kwasu askorbowego obejmujący jego definicje, właściwości, tożsamość, badania, przechowywanie i zanieczyszczenia. Tak więc wszystkie witaminy są dostępne w formie produktów leczniczych, które są zarejestrowane w zapobieganiu lub leczeniu konkretnych chorób. Produkt leczniczy zgodnie z definicją to substancja lub mieszanina substancji, przedstawiana jako posiadająca właściwości zapobiegania lub leczenia chorób występujących u ludzi lub zwierząt lub podawana w celu postawienia diagnozy lub w celu przywrócenia, poprawienia lub modyfikacji fizjologicznych funkcji organizmu poprzez działanie farmakologiczne, immunologiczne lub metaboliczne. Dla pacjenta najlepszym źródłem informacji o konkretnym leku jest powszechnie dostępna (Internet, format pliku pdf) tzw. Charakterystyka Produktu Leczniczego. Chcąc znaleźć informacje o witaminie C należy wpisać w przeglądarce internetowej hasło witamina C – charakterystyka produktu leczniczego (lub witamina C – ChPL). Obecnie na rynku znajduje się wiele suplementów diety zawierających w swoim składzie jedną lub wiele witamin. Nie wolno jednak zapominać, że suplement diety to środek spożywczy, którego celem jest uzupełnienie normalnej diety, będący skoncentrowanym źródłem witamin lub składników mineralnych lub innych substancji wykazujących efekt odżywczy lub inny fizjologiczny, pojedynczych lub złożonych, wprowadzany do obrotu w formie umożliwiającej dawkowanie, w postaci: kapsułek, tabletek, drażetek i w innych podobnych postaciach, saszetek z proszkiem, ampułek z płynem, butelek z kroplomierzem i w innych podobnych postaciach płynów i proszków przeznaczonych do spożywania w małych, odmierzonych ilościach jednostkowych, z wyłączeniem produktów posiadających właściwości produktu leczniczego w rozumieniu przepisów prawa farmaceutycznego. Dlatego należy pamiętać, że suplementy diety nie leczą i w większości zawierają mniejsze dawki witamin. Nie bez znaczenia pozostaje fakt, że produkty lecznicze są zasadniczo lepiej przebadane i cały proces ich wprowadzania na rynek jest ściśle monitorowany. W związku z tym uzasadniona wydaje się konieczność podejmowania różnych działań korygujących i promujących żywienie zapewniające spożywanie odpowiedniej ilości witamin. Jednym ze sposobów zapewnienia takiego stanu jest racjonalizacja diety poprzez dobór odpowiednich produktów i jej urozmaicenie. Jednak w wielu sytuacjach, np. przy koniecznym ograniczaniu wartości energetycznej, okazuje się to mało skuteczne. W ostatnich latach bardzo popularną strategią eliminowania niedoborów witamin jest włączanie do diety produktów wzbogaconych i suplementów diety tzw. multiwitamin. Kluczowe jest tu zrozumienie, że multiwitamina to suplement, który w swoim składzie zawiera wiele różnych witamin. Najczęściej jednak brakuje nam konkretnych witamin (hipowitaminoza), np. wskutek niewłaściwej diety lub przebytej choroby powodującej słabe przyswajanie jednej witaminy lub określonej grupy witamin. W takiej sytuacji potrzebujemy preparatów zawierających brakujący składnik. Objawy wywołane całkowitym brakiem witamin zwane są awitaminozami i obecnie należą do rzadkości. Niedoborom witamin zapobiega spożywanie różnorodnych bogatych w nie pokarmów. Z kolei nadmierne przyjmowanie preparatów witaminowych, głównie witamin rozpuszczalnych w tłuszczach, może prowadzić do szkodliwych dla organizmu objawów hiperwitaminozy. Podkreślić należy, że zawartość witamin w surowcach i produktach żywnościowych jest jednym z głównych wskaźników ich jakości oraz prawidłowości stosowanych zabiegów technologicznych. Większość witamin to substancje bardzo wrażliwe na działanie różnych czynników fizycznych i chemicznych, dlatego ich straty bywają stosunkowo duże.

Wyniki badań strukturalnych witaminy B15 i B17 prowadzonych w Katerze i Zakładzie Chemii Organicznej na Wydziale Farmaceutycznym Collegium Medicum UMK. Witamina B15 posiada właściwości dopingujące fizycznie i psychicznie. Przyśpiesza utlenianie glukozy w komórkach i uzyskiwanie energii w procesie oddychania wewnątrzkomórkowego. Jest metabolizowana w wątrobie do N-metyloglicyny i glicyny, która pełni m.in. rolę neuroprzekaźnika w ośrodkowym układzie nerwowym. Witamina B17 w organizmie rozkłada się na glukozę, cyjanowodór i aldehyd benzoesowy. Dwa ostatnie związki mogą powodować groźne zatrucia.

 Wyniki badań strukturalnych witaminy A i H prowadzonych w Katerze i Zakładzie Chemii Organicznej na Wydziale Farmaceutycznym Collegium Medicum UMK. Witamina A bywa nazywana witaminą wzrostu, zapewnia normalny wzrost kości i zębów. Zapobiega kurzej ślepocie, osłabieniu wzroku. Wchodzi w skład rodopsyny, światłoczułego barwnika znajdującego się w pręcikach siatkówki oka. Zapewnia prawidłowy wygląd skóry i wpływa na syntezę białek, lipidów i hormonów tarczycy. Utrzymuje w zdrowiu błonę śluzową jamy ustnej, nosa, gardła, płuc, przewodu pokarmowego oraz zwiększa oporność na zakażenia. Duże dawki witaminy A podawane podczas ciąży mogą wywołać przedwczesną akcję porodową, a także nieprawidłowości oraz trudności przy porodzie. Witamina H bywa nazywana witaminą urody. Wpływa na wygląd włosów (zapobiega siwieniu oraz łysieniu), skóry oraz paznokci. Zapobiega łojotokowi, a także wzmożonej aktywności gruczołów łojowych, przez co zapobiega przetłuszczaniu się włosów. Uczestniczy w syntezie i rozkładzie makroskładników (białek, węglowodanów tłuszczów), ma duże znaczenie w przemianie glukozy i reguluje jej poziom we krwi. Bierze udział w tworzeniu hemoglobiny. Poprawia samopoczucie i wpływa na witalność.

Wyniki badań strukturalnych witaminy B12 i B2 prowadzonych w Katerze i Zakładzie Chemii Organicznej na Wydziale Farmaceutycznym Collegium Medicum UMK. Witamina B12 nazywana czerwoną witaminą lub czynnikiem przeciwanemicznym. Uczestniczy w tworzeniu czerwonych komórek krwi przez co zapobiega anemii. Uczestniczy w tworzeniu materiału genetycznego (synteza DNA i RNA). Bierze udział w przemianach metabolicznych tłuszczów i węglowodanów. Jest odpowiedzialna za prawidłowe funkcjonowaniu układu nerwowego, uczestniczy w przemianach puryn i pirymidyn. Zapewnia właściwe funkcjonowanie błon śluzowych i skóry. Witamina B2 pierwotnie nazywana witaminą G. Najważniejszą czynnością witaminy B2 w ustroju jest udział w procesach utleniania i redukcji. Razem z witaminą A w uczestniczy w prawidłowym funkcjonowaniu błon śluzowych, dróg oddechowych, śluzówki przewodu pokarmowego, nabłonka naczyń krwionośnych i skóry. Odgrywa istotną rolę w funkcjonowaniu narządu wzroku.

Zestawienie struktur kwasu askorbinowego

Zapotrzebowanie człowieka na witaminę C jest bardzo duże, o około dwa rzędy wielkości większe niż na inne witaminy, wynosi średnio 50 - 100 mg. Niedobór kwasu askorbinowego, objawiający się wolniejszym gojeniem się ran, bladością skóry i błon śluzowych, zaburzeniami w przemianie kwasów tłuszczowych, osłabieniem naczyń włosowatych i możliwością powstawania mikrowylewów w różnych narządach, zmniejszeniem odporności na infekcje oraz występowaniem szkorbutu (obrzęki i krwawienie z dziąseł, wypadanie zębów), występuje dziś niezwykle rzadko. Nadmiar witaminy C jest usuwany z moczem, jednakże stosowanie wysokich dawek powoduje zakwaszenie moczu, upośledzając w ten sposób wydalanie stałych kwasów i zasad.

Przemiany kwasu askorbinowego w ustroju

W centrum cząsteczki znajduje się pięcioczłonowy pierścień γ-laktonowy, przy C-5 znajduje się łańcuch 1,2-dihydroksyetylowy. Unikalna struktura pierścienia (dwie sąsiadujące grupy, hydroksylowa i karbonylowa), czyni tę cząsteczkę doskonałym donorem wodoru lub elektronów. Rozerwanie pierścienia prowadzi do oksydatywnego rozpadu kwasu L-askorbinowego na dwa związki – kwas szczawiowy i kwas L-treonowy . Kwas askorbinowy posiada silne właściwości redukujące, ponieważ ugrupowanie pomiędzy C-3 i C-4 (dwie grupy OH przy wiązaniu podwójnym), zwane endiolowym, łatwo oddaje po dwa protony i elektrony, przechodząc w ugrupowanie diketonowe kwasu dehydroaskorbinowego. Obecność tego ugrupowania warunkuje silne właściwości redukcyjne i kwasowy charakter kwasu L-askorbinowego . Kwas L-askorbinowy, dzięki swoim właściwościom redukującym, może w organizmie przekształcać się w kwas L-dehydroaskorbinowy. Jest to utleniona forma kwasu askorbinowego. Obie formy – zredukowana i utleniona – to cząsteczki biologicznie czynne, posiadające taką samą aktywność witaminową.

Kazimierz Funk (ur. 23 lutego 1884 w Warszawie, zm. 19 listopada 1967 w Nowym Jorku) światowej sławy polski biochemik, twórca pojęcia witamina oraz odkrywca witamin B1 i B3. Przypuszczał, że brak, nawet bardzo małych ilości, witamin w pokarmach prowadzi do różnych chorób, jak np. beri-beri, szkorbut, krzywica, anemia. Choroby takie nazwał awitaminozami. W ówczesnym świecie nauk fizjologicznych, szczególnie medycyny i weterynarii, były to odkrycia o znaczeniu fundamentalnym, modyfikujące stosowane metody terapeutyczne. Zwrócono szczególną uwagę na dietę, a przemysł farmaceutyczny rozpoczął produkcję witamin w postaci leków. Prowadził badania dotyczące możliwości terapeutycznego stosowania hormonów płciowych, insuliny. Stwierdził istnienie zależności między dietą a zagrożeniami onkologicznymi u człowieka. Wyniki swoich prac przedstawił w kilkuset publikacjach (200 pełnotekstowych publikacji naukowych, w tym 140 artykułów o charakterze badawczym oraz 30 publikacji przeglądowych) w wielu czasopismach naukowych (najczęściej zagranicznych) oraz w kilku wydanych książkach. Najważniejsze rozprawy naukowe to m.in. „The Etiology of Deficiency Diseases” („Etiologia awitaminoz”, 1912) i „Die Vitamine” („Witaminy”, 1924), w których przedstawił zbiorcze informacje dotyczące składu chemicznego i farmakologii witamin, zapotrzebowania na nie u różnych organizmów, zawartości poszczególnych witamin w pokarmach oraz schorzeń spowodowanych ich brakiem. Czterokrotnie nominowany do Nagrody Nobla, po dwa razy w dziedzinach chemii oraz medycyny. Niestety nigdy tego wyróżnienia nie otrzymał.

Dr hab. Alicja Nowaczyk – pracownik naukowy Wydziału Farmaceutycznego Collegium Medicum UMK.

pozostałe wiadomości

galeria zdjęć