Nutricionizam

Vitamin s najviše bioloških funkcija

Zbog svoje uloge u više od 300 bioloških procesa, vitamin C svakodnevno pobuđuje nove znanstvene rasprave

Ako se vitamini definiraju kao prirodni spojevi nezamjenjivi za svaki živi organizam, onda je razumljivo da su svi spojevi unutar te grupe podjednako važni za očuvanje zdravlja. Ipak, neki su vitamini jednostavno "popularniji" od drugih. Jedan od takvih je i vitamin C (L-askorbinska kiselina ili jednostavno askorbat), koji zbog svoje višestruke uloge u brojnim biološkim procesima u organizmu svakodnevno pobuđuje nove znanstvene rasprave. O njegovim se biološkim učincima već mnogo toga zna - dobro je poznata njegova uloga u izgradnji kolagena, uloga antioksidansa koja je ključna za očuvanje oksidoredukcijske ravnoteže u organizmu, utjecaj na hormonski sustav kao i mnoge druge korisne funkcije.
Uz to, sve je više znanstvenih studija koje pokušavaju ponuditi decidirane odgovore na pitanje o njegovoj mogućoj štetnosti. Tu već ulazimo u područje prepuno kontradiktornosti, od kojih će neke u budućnosti vjerojatno biti razjašnjene. Ipak, ostaje činjenica da vitamin C zbog svoje iznimne važnosti predstavlja stalni izazov znanstvenika.

Čisti vitamin C je bijela kristalična krutina, jako dobro topiva u vodi. Prvi put izoliran je 1928. iz nadbubrežne žlijezde, kupusa i naranče kao "kiseli ugljikohidrat". Iako ga biljke i većina životinja mogu sintetizirati iz glukoze, čovjek i drugi primati tijekom evolucije izgubili su enzim potreban za završni stupanj sinteze (gulonolakton oksidaza), pa stoga svoje potrebe za vitaminom C namiruju iz hrane. Budući da spomenuti enzim pospješuje reakciju u kojoj pored L-askorbata nastaje i vodik peroksid, pomalo je ironično da visoka razina sinteze može izazvati oksidacijski stres.

Višestruki biološki učinci

Vitamin C uključen je u više od 300 bioloških procesa u organizmu. Neki od njih su:
Biosinteza kolagena - Vitamin C potreban je in vivo (u živom organizmu) kao kofaktor za najmanje osam enzima. Najpoznatiji su prolin hidroksilaza i lizin hidroksilaza koji sudjeluju u biosintezi kolagena. Oba enzima na svojim aktivnim mjestima sadrže željezo. Kolagen sintetiziran u odsutnosti vitamina C nedovoljno je hidroksiliran, pa vlakna nisu čvrsta, što uzrokuje krhkost krvnih žila. Kolagen je inače temeljni protein vezivnog tkiva, nužan za izgradnju i zaštitu krvnih žila, za kosti, zglobove i mišiće.
Hormonski sustav - Vitamin C sudjeluje u sintezi hormona nadbubrežne žlijezde. Potreban je za sintezu enzima dopamin-ß-hidroksilaze koja sadrži bakar i pretvara dopamin u noradrenalin.
Krvožilni sustav - Vitamin C važan je u stvaranju kolesterola u jetri i njegovoj pretvorbi u žučne kiseline. Potiče normalnu razinu kolesterola i LDL kolesterola u krvi. Utječe i na normalnu cirkulaciju, što je važno za rad srca. Održava normalan krvni tlak.
Živčani sustav - Vitamin C sudjeluje u pretvorbi aminokiseline triptofana u serotonin, prijenosnik živčanih podražaja s brojnim funkcijama u živčanom sustavu.

Značaj antioksidacijskog djelovanja

Jedna od najvažnijih bioloških funkcija vitamina C je njegova sposobnost djelovanja kao reducirajućeg agensa (npr. sposobnost reduciranja feri oblika željeza u fero oblik, što je važno za poticanje njegove apsorpcije u crijevima). Zapažanja da vitamin C može kočiti kancerogeno djelovanje nekoliko nitrozo spojeva može se djelomično pripisati upravo njegovoj sposobnosti redukcije ovih spojeva u manje štetne neaktivne oblike. Na taj način djeluje i u zaštiti organizma od štetnog djelovanja slobodnih radikala, ističući se kao vrlo dobar antioksidans.

Poznato je da slobodni radikali reagiraju s biološkim molekulama u organizmu (proteinima, nukleinskim kiselinama, staničnim lipidima) te mogu izazvati oštećenja biološkog sustava povezana s mnogim teškim oboljenjima (neurodegenerativna oboljenja, pojava raka...). Postoji čak i teorija koja njihovo djelovanje povezuje s procesom starenja. Zaštita stanice protiv reaktivnih molekula osigurava se putem brojnih spojeva sposobnih da djeluju kao "čistači" slobodnih radikala, tj. antioksidansi.

In vitro, vitamin C djeluje kao antioksidans na nekoliko načina: uklanja radikale stvorene od nekih lijekova; štiti pluća od oštećenja, posebno od jakih zagađivača iz zraka, tako što reducira peroksidaciju masti iz dima cigarete; uklanja peroksi, sulfenil, urat, nitroksid i druge radikale. Ono što je ključno za mnoge antioksidacijske učinke vitamina C u reakciji s reaktivnim radikalima je davanje jednog elektrona od njegove molekule, što dovodi do nastajanja askorbil radikala koji predstavlja prilično neaktivan oblik.
Također je uočen antioksidacijski sinergizam vitamina C i E. Drugim riječima, nadopunjuju se u djelovanju, što se može predočiti reakcijom u kojoj vitamin C obnavlja a-tokoferol (vitamin E), koji također djeluje kao jak antioksidans štiteći lipide u membranama od napada slobodnih radikala. Po pitanju antioksidacijskog djelovanja vitamina C in vivo, još uvijek postoje brojni znanstveni dokazi. Ako je suditi po njegovoj koncentraciji in vivo (30-100 µM u plazmi), može se zaključiti da je ona sasvim dovoljna za izraženo antioksidacijsko djelovanje u organizmu.

Hipoteze o mogućem štetnom djelovanju

Unatoč tome što vitamin C predstavlja jednu od najdjelotvornijih reducirajućih tvari u biološkom sustavu, ako reagira s ionima metala (posebno željeza i bakra), može započeti proizvodnju aktivnih oblika kisika, tj. može djelovati kao štetni prooksidans. Vezanje vitamina C s ionima željeza i bakra in vitro stimulira oštećenja DNA, lipida i proteina zbog djelovanja slobodnih radikala. Takvo štetno djelovanje dobro je znano nutricionistima.
Nameće se pitanje koliko je takvo djelovanje C vitamina važno u fiziološkom smislu? Pitanje je iznimno važno zbog nastojanja da se odrede optimalne doze vitamina C iz hrane, kao i eventualna štetnost dodatnog uzimanja. Iako ne postoje jasni dokazi o njegovoj toksičnosti izazvanoj prevelikim dozama, znanstvenici ne preporučuju uzimanje multigram doza vitamina C. Smatra se da je koncentracija od 200 mg vitamina C dnevno dovoljna da se stanice i tekućine u organizmu njime zasite. Bilo koji višak jednostavno biva izlučen iz organizma.
Prooksidacijsko djelovanje ne povezuje se samo uz vitamin C, nego može vrijediti i za bilo koji drugi reducirajući agens koji se nađe okružen prijelaznim ionima metala (npr. vitamin E, GSH, NADP kao i neki biljni fenoli). Očito je da je od ključne važnosti dostupnost tih iona metala, što nameće sljedeće važno pitanje o optimalnom dnevnom unosu željeza ili bakra. Željezo je nesumnjivo izuzetno važno za zdravlje čovjeka, posebno djece i trudnica, ali poznato je da prevelika koncentracija željeza može biti jako štetna. In vivo, i željezo i bakar nalaze se u formama koje ne mogu pospješiti reakcije nastajanja slobodnih radikala, a ni izvanstanične tekućine nemaju takve raspoložive ione metala. U stanici, pak, postoji unutarstanično željezo (vjerojatno i bakar) i ako dospije u kontakt s vitaminom C, doći će do prooksidacijskog djelovanja. Zato, bilo koje oštećenje tkiva može povećati dostupnost iona metala i dovesti do nastajanja slobodnih radikala. Ta problematika još uvijek je prepuna hipoteza na koje će, nadamo se, buduća istraživanja moći ponuditi preciznije odgovore.