Ciekawostki o witaminach — witamina C

Historia odkrywania ważnej roli witamin w diecie sięga dawnych czasów, choć dawniej nie wiedziano jeszcze, że przyczyną wielu chorób może być niedobór pewnych składników pokarmowych. Dziś opowiemy o witaminie C, o której ważną rolę udowodniono już XVIII wieku. Oczywiście, wtedy nie wiedziano jeszcze, że badane zjawisko ma związek z czymś, co dziesiątki lat później miało zostać nazwane witaminą C.  

Witamina C a szkorbut

Problem dotyczył szkorbutu, po polsku zwanego gnilcem – ciężkiej, wyniszczającej choroby. Objawy tej choroby były przykre: krwawienia, zapalenie dziąseł prowadzące nawet do utraty zębów, problemy ze stawami i skórą, osłabienie, a w skrajnych przypadkach nawet śmierć. Nie wiedziano, co zrobić, aby zapobiec szkorbutowi, który dotykał przede wszystkim marynarzy, wyruszających w długie, morskie rejsy, podczas których żywili się głównie solonym mięsem i sucharami. Królestwo Wielkiej Brytanii swoją potęgę opierało na zamorskich podróżach, więc rozwiązanie tego problemu wydawało się bardzo ważne. 

Różne medyczne autorytety miały swoje recepty: jeden zalecał niewielkie ilości kwasu siarkowego, inny cydr (fermentowany napój z jabłek), jeszcze inny przyprawy korzenne lub wodę morską. Niektórzy twierdzili, że lekarstwem są pomarańcze i cytryny. Każdy z uczonych obstawał przy swoim, aż wreszcie lekarz na królewskim okręcie Salisbury, James Lind wpadł na genialny w swojej prostocie pomysł: postanowił to sprawdzić. Sam był zwolennikiem tezy, że przeciwdziałać szkorbutowi mogą substancje kwaśne. Wybrał dwunastu marynarzy chorych na szkorbut, podzielił ich na sześć grup i zapewnił wszystkim takie same warunki życia i wyżywienie. Jedyną różnicą było podawane lekarstwo: kwas siarkowy, ocet, cydr, przyprawy korzenne, woda morska i owoce: dwie pomarańcze i cytryna dziennie. Marynarze, którzy dostawali owoce cytrusowe, po kilku dniach odzyskali zdrowie. Ci, którzy pili jabłecznik, doznali niejakiej poprawy po dłuższym czasie. Lekarstwo zostało określone, ale wciąż nie wiadomo było, co takiego sprawia, że można wyleczyć szkorbut, lub mu zapobiegać.  

W latach dwudziestych XX wieku, czyli niemal 100 lat temu, uczony z londyńskiego Instytutu Listera wyodrębnił z soku cytrynowego związek o charakterze kwasowym, który działał przeciwszkorbutowo. W tym samym czasie węgierski biochemik Albert Szent-Gyorgyi otrzymał podobny związek chemiczny, uzyskany ze zwierzęcych nadnerczy i soku kapuścianego. Okazało się, że to ten sam związek – rozpuszczalny w wodzie, silny reduktor (przeciwutleniacz), budową nieco podobny do monosachardydów, czyli cukrów prostych. Został nazwany później kwasem askorbinowym, czyli przeciwszkorbutowym (po łacinie szkorbut to scorbutus), a jeszcze później – witaminą C.  

Witamina C u zwierząt

Po dokonaniu tego odkrycia, próbowano badać skutki niedoboru kwasu askorbinowego u różnych zwierząt doświadczalnych. Co ciekawe, objawy niedoboru udało się wywołać tylko u świnek morskich. Dziś większość miłośników morskich świnek wie, że trzeba im dostarczać witaminę C w paszy, pod postacią świeżych liści i trawy, lub dodaną do wody,  jeśli brak jest świeżej zieleniny. Bez tego świnki chorują.  

Wiele innych zwierząt wytwarza jednak witaminę C w swoich organizmach, dlatego występuje ona w bardzo niewielkich ilościach w świeżym, surowym mięsie. Wieki temu, nie wiedząc jeszcze, jaka jest tego przyczyna, doświadczeni podróżnicy podejrzewali, że od ostatecznego wyniszczenia szkorbutem, w braku innego pożywienia, może uratować ludzi jedzenie surowego mięsa. Taką radę dawał członkom swojej załogi nawigator holenderski Willem Barents (ten sam, którego imieniem nazwano Morze Barentsa!), kiedy po rozbiciu statku „Discovery” załoga próbowała przetrwać za kołem podbiegunowym straszliwą zimę 1596 roku. Dzięki jedzeniu surowego mięsa lisów polarnych, przynajmniej część załogi przetrwała zimę, pomimo, że sam Barents zmarł z wycieńczenia.  

Występowanie witaminy C

Witamina C występuje w świeżych warzywach i owocach. Gotowanie niszczy ją. Dlatego właśnie szkorbut przez wieki trapił przede wszystkim podróżników. W długie podróże zabiera się żywność, która mało waży i długo się nie psuje. Świeże jarzyny nie spełniają tych warunków. Pewnym rozwiązaniem okazało się odkrycie, że kiełki zbóż, w odróżnieniu od suchego ziarna, zawierają witaminę C. Łatwiej było zabrać na okręt zapas ziarna i na bieżąco uzyskiwać kiełki, które były spożywane przez członków załogi. Dziś uzyskanie witaminy C w formie proszku i tabletek nie jest już żadnym problemem, dlatego w krajach rozwiniętych szkorbut praktycznie nie występuje, nawet u marynarzy i podróżników.  

Co ciekawe, w roztworach wodnych, obecności wolnych jonów żelaza Fe²⁺, a także innych jonów metali, witamina C zaczyna wykazywać właściwości utleniające, czyli oksydacyjne. Dzieje się tak, paradoksalnie, właśnie dzięki jej własnościom redukującym. Wolne rodniki i reaktywne formy tlenu, czyli źródło tzw. „stresu oksydacyjnego” w organizmie powstają na drodze wielu reakcji. Jedną z nich jest tzw. reakcja Fentona, która przebiega w obecności jonów Fe²⁺, a one w jej wyniku utleniają się do jonów Fe³⁺. Przy okazji powstaje reaktywny rodnik hydroksylowy, który jest bardzo „agresywny” w tym sensie, że łatwo i szybko wchodzi w reakcje z białkami i DNA, uszkadzając je. W obecności witaminy C żelazo Fe³⁺ jest redukowane z powrotem do Fe²⁺ i reakcja Fentona może przebiegać od nowa, uwalniając kolejne rodniki hydroksylowe. Jak widać, nawet przeciwutleniacze w specyficznych warunkach mogą sprzyjać stresowi oksydacyjnemu, a właściwości biologiczne jednych substancji trzeba zawsze rozpatrywać w powiązaniu z innymi. Trzeba o tym pamiętać, próbując zrozumieć wpływ poszczególnych witamin i innych składników na funkcjonowanie ludzkiego organizmu.