维生素 C

维生素C与所有其他维生素不同，这种化合物的化学和生物化学特性使其在许多方面独一无二。维生素C存在于动植物界，其作用通常尚不完全清楚。这种合成维生素被广泛用作食品添加剂，其抗氧化特性有助于保存食品，因此被赋予了E编码（K300）。即使在今天，关于维生素C对人体健康的重要性以及最佳摄入量仍然存在争议：不同作者的建议摄入量为每天30毫克至10克。

关于维生素 C 的一般信息

维生素C还有其他名称——抗坏血病维生素、抗坏血病维生素，也被称为抗坏血酸。水溶性维生素C被认为是蔬菜、浆果和水果的主要维生素。

维生素C在哺乳动物体内的生物化学机制尚不明确，即使在今天，其在哺乳动物体内的生化作用仍不明确。L-抗坏血酸的化学结构已通过X射线结构分析明确确定，但其双电子氧化产物脱氢抗坏血酸的结构尚未确定，因为目前尚无法获得纯晶体甚至固体形式的该化合物。

在高等生物中，只有极少数生物不能生物合成维生素 C。智人就是其中之一，因此，关于 L-抗坏血酸的生物化学知识大部分与哺乳动物有关也就不足为奇了。

1927年，圣捷里（Szent-Györi）从卷心菜、橙子和红辣椒的汁液中发现了维生素C。这些晶体具有明显的修复功效，被称为己糖醛酸。1932年，科学家证明了维生素C具有抗坏血病的功效，并将其命名为抗坏血酸（源于希腊语“scorbutus”，意为“坏血病”）。

维生素C的吸收

饭后服用维生素C有助于其更好地吸收。

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维生素C对身体的有益作用

这种抗坏血病维生素有助于生成胶原蛋白和结缔组织，强化骨组织、血管、皮肤和关节，并促进新陈代谢。

维生素C最重要的特性之一是其抗氧化特性。得益于此，它能够中和在高强度体力活动、疾病以及环境对身体产生负面影响时产生的有毒自由基。

维生素C能够中和体内许多有害毒素：它与毒素结合，使其无害化，然后通过尿液排出体外。它还能帮助增强身体对恶劣环境（例如过热、寒冷、压力、感染和过敏）的抵抗力。

抗坏血酸可以防止重要脂肪以及脂溶性维生素A和E的氧化，有助于伤口和烧伤的愈合。它还能增强血管的弹性和强度，激活内分泌系统的腺体，改善肝功能，利用肝脏和血管壁中的胆固醇，保护心脏——所有这些都是维生素C的功劳。

氧化和羟基化

已知抗坏血酸参与某些氨基酸的代谢，促进羟脯氨酸、羟赖氨酸、去甲肾上腺素、血清素、尿黑酸和肉碱的形成。

羟脯氨酸和氢化硅嗪几乎仅存在于动物组织中的胶原蛋白中，而胶原蛋白约占哺乳动物体内所有蛋白质的三分之一。缺乏维生素C或维生素C缺失时合成的胶原蛋白无法形成完整的纤维，这会导致皮肤病变、血管脆弱等问题。

修复特性

众所周知，地球上的生命完全依赖于氧气的供应。但当氧气过量、形式不当或存在于错误的位置时，氧气就成了潜在的“地狱”。尤其有害的是其活性形式和氧化自由基，例如超氧阴离子和羟基自由基。这些众所周知的活性氧化剂，会因过氧化物的氧化作用而严重损害细胞膜的脂质成分。维生素E和必需脂肪酸的保护性抗氧化作用已得到证实。然而，它们是脂溶性化合物，显然，它们在膜内发挥的功能会转移到膜表面的抗坏血酸上。在水环境中，维生素C与另一种水溶性抗氧化剂——三肽谷胱甘肽——一起帮助捕获潜在的危险氧化剂。矛盾的是，有人认为谷胱甘肽的功能之一是维持抗坏血酸处于还原状态！

说维生素E和C分别在脂质基质和细胞水性环境中发挥相同的抗氧化功能，未免过于简单。这些维生素已被证明具有协同作用，并且有可能在脂质/水性界面处，抗坏血酸为维生素E提供保护，或在自由基攻击后恢复其氧化形式。

抗坏血酸的还原能力被另一种维生素——叶酸“利用”。为了发挥其功能，叶酸必须处于还原四氢叶酸状态，而这种状态在抗坏血酸存在下得以保证和/或维持。

一个主要问题是，极具攻击性的超氧化物自由基倾向于氧化红细胞中的铁原子，从而导致功能失活的高铁血红蛋白 (metHb) 的形成。metHb 还原酶可逆转这一过程，该酶在细胞色素 bs 和抗坏血酸存在下发挥作用。超氧化物自由基通常会被维生素 C 依赖的超氧化物歧化酶 (SOD) 破坏，因此 SOD 可以阻止极具攻击性的羟基自由基的形成。

众所周知，抗坏血酸能促进肠道对铁的吸收。这可能是因为它能将铁元素维持在还原状态，使其更容易被粘膜吸收。

电子运输

抗坏血酸的氧化还原特性长期以来一直用于线粒体膜电子传输的体外研究。

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组织分布

维生素C参与动物体内胶原蛋白、血清素和去甲肾上腺素生物合成中的羟基化反应。抗坏血酸在动物代谢过程中的作用关键在于其组织分布分析的结果。所分析的动物组织中维生素C的含量（按降序排列）为：肾上腺（55毫克）、脑垂体和白细胞、脑、眼晶状体和胰腺、肾脏、脾脏和肝脏、心肌、乳汁（母乳3毫克、奶牛1毫克）、血浆（1毫克）。在大多数这些组织中，维生素C的作用是通过参与胶原蛋白的生物合成来维持结构完整性。抗坏血酸水平升高反映了更特殊的功能，例如参与肾上腺和大脑的激素和神经递质的合成，以及参与脾脏和白细胞的免疫反应的形成，刺激肝脏中的戊糖磷酸循环，以及维持眼睛晶状体和角膜的透明度。

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摄入、排泄和代谢

为了预防坏血病，人体每天需要10毫克维生素C，英国的每日推荐剂量为30毫克，而实验室大鼠每天可以合成相当于2000毫克（2克）的维生素C！医学界有一种如今并不流行的观点，建议服用大剂量（每天1-10克）。这或许有道理。但反对这种观点的理由是，成年人（人类）的身体只能积累有限量的维生素C，通常为2-3克，也可能为4克。与此同时，血浆中的维生素C水平却高达1.4毫克%。

抗坏血酸在肝脏和肾脏中代谢，经过一系列连续的转化，最终形成草酸，并随尿液排出。

维生素C的还原性使其成为单加氧酶羟基化反应中极佳的辅助底物，而单加氧酶羟基化反应可生成氨基酸和儿茶酚胺。由于这些特性，维生素C不仅能通过清除自由基保护细胞，还能保护其他抗氧化剂，例如维生素E。其螯合和/或还原性有助于铁化合物在肠道中的吸收。有研究表明，维生素C可以作为循环氧化还原对参与电子传递和膜电位的产生，其状态与细胞色素c的状态相对应。维生素C是维持多种含铁和含铜酶处于还原状态（这些酶的功能最活跃）的最佳因素，但并非唯一必需因素。

M. Davis 等人（1999）认为，我们对维生素C的化学和生物化学各个方面的兴趣是可以理解的，这源于其生产带来的丰厚收入，但这并非解开这一简单分子中某种基本生物功能之谜的最佳动力。我们的热情仅仅源于我们体内缺乏古洛糖酸内酯氧化酶。罪魁祸首是一个基因，我们的远古祖先在2500万年前就失去了它，它注定了人类以及其他灵长类动物，以及某些鸟类、蝙蝠、甲虫，当然还有豚鼠，在某种程度上沦为“非自愿的素食者”。

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与身体其他部位的相互作用

在维生素C的帮助下，影响造血的铁（Fe）被很好地吸收。

什么影响食物中维生素 C 的含量？

维生素C是最敏感的维生素之一。众所周知，烹饪蔬菜和水果通常会导致抗坏血酸的损失。任何热处理或阳光直射都会迅速降低这种维生素的含量。因此，切碎蔬菜时，富含维生素C的植物中所含的抗坏血酸氧化酶的活性会显著增加。这种酶存在于所有植物组织中。另一种导致抗坏血酸损失的酶——酚酶，会催化多酚化合物被大气中的氧气氧化，从而使苹果等水果变黑。这一过程伴随着脱氢抗坏血酸的形成，脱氢抗坏血酸在钙离子和其他过渡金属的催化下迅速转化为2,3-二酮古洛糖酸。因此，不建议使用铜和铁器具烹饪蔬菜和水果。

当然，烹饪过程中维生素C流失的主要因素是其在水中的溶解。需要注意的是，用微波炉烹饪的蔬菜比用传统方式烹饪的蔬菜保留了更多的维生素C。因此，不仅可以通过避免在铜制炊具中长时间煮蔬菜来防止维生素C的流失，还可以通过整块烹饪来防止维生素C的流失。为了保存产品中的维生素C，建议将其冷冻并存放在阴凉干燥处，例如地窖或地下室。

每日维生素C需求量

对于成年人来说，70-100毫克的维生素C将弥补身体对这种维生素的所有损失。

在什么情况下维生素C的需要量会增加？

如果您进行体育运动，则每天需要摄入150-500毫克抗坏血病维生素。孕妇需要摄入约120-150毫克这种维生素。如果感冒，建议将维生素C的每日摄入量增加至2000毫克。此外，在气候条件不佳的情况下，也需要增加体内这种维生素的含量。

身体为何会缺乏维生素C？

水果和蔬菜加热不当会导致人体缺乏抗坏血酸（烹饪过程中维生素C损失高达60%）。蔬菜储存不当也会导致缺乏抗坏血酸（例如，每100克新鲜土豆中含有约20毫克抗坏血酸，储存六个月后则只剩下10毫克）。

当饮食中蔬菜和水果不足时，也会出现这种维生素的缺乏。

有一种观点认为，西方国家已不再存在维生素缺乏症。但这并非事实。慢性病患者、老年人和孤独人群普遍存在维生素C缺乏症。血浆中抗坏血酸水平平均为1.2毫克/10 8 个细胞（允许限度为0.6-2.5毫克/10 8 个细胞），白细胞中抗坏血酸含量通常为25微克/10 ^{8 个}细胞。

维生素C每日推荐摄入量

推荐膳食摄入量	毫克/天
婴儿	三十五
孩子们	45
青少年	50
成年人	60
孕妇	80
哺乳期母亲	100
老年人	150

每日摄入量高达150毫克时，血浆抗坏血酸水平才会升高。血浆抗坏血酸水平是体内维生素C水平的指标。低于0.5毫克/升则提示维生素C缺乏。研究发现，在许多病理情况下，例如传染病、充血性心力衰竭、肝肾疾病、胃肠道和内分泌疾病、紫癜（出血性皮疹）以及恶性肿瘤，血浆抗坏血酸水平都会降低。发热患者、接受过手术或外伤的患者需要随餐补充大量维生素C。

体内缺乏维生素C的迹象

如果一个人缺乏维生素C，伤口可能会愈合不良，牙龈出血，身体出现瘀伤，面部肿胀，眼部血管变弱，关节疼痛，身体对感冒的反应减弱。这类人经常脱发，经常流鼻血，甚至可能患上坏血病。坏血病的症状包括：严重的牙龈出血、牙齿脱落、抑郁、食欲不振、疲劳、皮肤出血、歇斯底里和贫血。

维生素C过量的迹象

维生素C过量的症状可能包括尿频、恶心、头痛、呕吐和轻度腹泻。有时，维生素C过量的人会出现下腹部绞痛和面部皮肤发红。

含有维生素C的食物

许多食物都含有维生素 C，而我们甚至不知道！

大多数生物体都能将D-葡萄糖转化为L-抗坏血酸。智人完全依赖食物中的维生素C。唯一富含大量维生素C的动物产品是牛奶（1-5毫克/100克）；肝脏中也含有维生素C。抗坏血酸最丰富的来源是新鲜蔬菜和水果（尤其是柑橘类水果、西红柿和青椒）、烤土豆（17毫克/100克）和绿叶蔬菜。番石榴（300毫克/100克）和黑加仑（200毫克/100克）富含维生素C，但在西方国家并不常见。

例如，玫瑰果含有高达1000毫克的抗坏血酸，甜椒含有250毫克，猕猴桃含有约180毫克，沙棘含有约200毫克的抗坏血酸。如果您喜欢卷心菜，那么您就不会缺乏维生素C，因为它含有70至100毫克的维生素C。人人都爱的草莓含有60毫克的抗坏血酸，橙子也含有60毫克，酸柠檬则含有40毫克的抗坏血酸。经常食用这些食物，您就不会感冒了。下表提供了最常用蔬菜和水果中维生素C含量的全面数据。

常见水果和蔬菜的维生素C含量

蔬菜/水果	抗坏血酸含量，毫克/100克
玫瑰果	1000
黑加仑	200
卷心菜	186
青椒	128
辣根	120
西兰花卷心菜	从
抱子甘蓝	109
西洋菜	79
菜花	78
草莓	59
菠菜	51
橙子/柠檬	50
叶菜类	四十七
新土豆	三十
豌豆	二十五
老土豆	8
胡萝卜	6
苹果	6
李子	3

维生素C在医学中的应用

维生素C的广泛应用为从化学合成到片剂生产的大型国际业务奠定了基础。尽管维生素C已成功用于治疗各种看似与其无关的病理状况，但其在人体中的生理作用仍未得到充分了解。数百年来，它一直被用于治疗坏血病，近年来，有研究表明，维生素C可使部分自身免疫性血小板减少症患者病情缓解。

治疗用途

维生素C通常每日服用3 x 100毫克。维生素C不仅能促进伤口愈合，还能增强人体免疫系统，预防危险感染。因此，抗坏血酸常用于治疗传染病、发热、腹泻以及感染和炎症风险较高的患者。对于慢性尿路感染患者，酸化尿液的剂量为每日0.5-0.3克。维生素C是一种免疫调节剂，作用于免疫系统的各个环节。例如，它可以抑制组氨酸脱羧酶，从而抑制免疫抑制剂组胺的形成；增强中性粒细胞的活性；中和吞噬细胞在慢性感染期间产生的过量活性氧化剂。

维生素C用于治疗某些血液和循环系统疾病。维生素C也适用于治疗因体内缺铁引起的常见贫血。然而，也需要使用铁制剂进行治疗。抗坏血酸通过与铁形成可溶性复合物并修复铁，从而促进人体对铁的吸收，防止铁在肠道中被食物中的植酸和单宁结合。通过选择合适的含铁饮食，并在每餐中添加25-50毫克抗坏血酸，可以维持血液中恢复的铁水平。

为了使血红蛋白参与氧气运输，血红素分子中的铁原子必须处于还原铁状态。通常，体内超过 98% 的血红蛋白以还原铁形式存在，而不到 2% 的血红蛋白则以功能失活的高铁血红蛋白（氧化铁）形式存在。通常，这些少量的高铁血红蛋白会被 NADH（高铁血红蛋白还原酶，也称为红细胞色素还原酶）还原为血红蛋白。已知有几种先天性高铁血红蛋白血症，是由细胞色素还原酶系统缺陷引起的。在这种情况下，医生建议每日口服 500 毫克抗坏血酸或 100-300 毫克亚甲蓝。显然，抗坏血酸虽然速度缓慢，但能直接还原高铁血红蛋白，而亚甲蓝则激活通常处于潜伏状态的 NADPH 脱氢酶，从而确保 NADH 系统中转化链的连续性。这种类型的高铁血红蛋白血症是该疾病的轻微形式，治疗只是消除发绀的表现。

高铁血红蛋白血症的根本原因是患者体内存在过氧自由基，而过氧自由基通常由超氧化物歧化酶 (SOD) 控制，而 SOD 需要维生素 C 作为辅酶。人们认为，服用抗坏血酸可以缓解镰状细胞性贫血患者的急性症状，因为此时红细胞中缺乏维生素 C，容易受到氧化剂的破坏作用。

已证明，高剂量的维生素C有助于改善体内脂质代谢。因此，可以防止胆固醇在动脉壁上沉积，降低冠状动脉供血不足的风险。冠状动脉供血不足时，血浆和白细胞中的抗坏血酸水平会降低，其原因和结果尚不清楚。然而，人们认为维生素C有助于预防动脉粥样硬化，因为它能维持动脉壁的完整性（这得益于胶原蛋白生物合成所需的羟脯氨酸水平），降低血液中的胆固醇水平（促进胆汁酸的生物合成）和甘油三酯水平（激活血浆脂肪酶）。

维生素C也有益于健康的新陈代谢，因为它可以减少血小板聚集，并增强血液中的纤溶活性。维生素C甚至曾被称为“心脏维生素”。虽然冠心病(CHD)病例与血浆抗坏血酸水平低之间存在关联，但后者更可能是前者的结果，而不是相反。

然而，一些专家认为，冠心病的危险因素是各种侵蚀性氧的存在，例如超氧化物自由基，其存在受到维生素C依赖性超氧化物歧化酶的控制。

因此，抗坏血酸参与许多代谢过程。维生素C参与胶原蛋白合成、酪氨酸氧化、儿茶酚胺合成、铁和铜的动员、组胺降解、前列腺素生成的调节、解毒、胆固醇代谢、免疫调节等。由于每日平均维生素C需求量为100毫克，因此多种因素需要增加维生素C的摄入量。这些因素包括服用某些药物（避孕药、抗生素、阿司匹林、消炎药）、吸烟、饮酒、压力、年老、糖尿病和妊娠。虽然目前尚未明确维生素C的临床应用指征，但建议在医疗实践中广泛使用（加速伤口愈合、减少炎症反应、增强免疫功能、治疗呼吸系统疾病、缺铁、动脉粥样硬化和关节炎）。

维生素 C 通常用于治疗流产、甲状腺功能亢进症、特发性血小板减少性紫癜（每日 2 克）和地中海贫血（地中海贫血）。

维生素 C 疗法的生理基础并不总是完全清楚，除了在胃酸缺乏和腹泻的情况下，由于肠道对非血红素铁的吸收减少而存在贫血的风险，而这可以通过维生素 C 来纠正。

中枢神经系统中抗坏血酸的含量相对于中枢神经系统的其他部位来说，主要位于海马-下丘脑。

维生素C缺乏与白内障、眼压升高、糖尿病、吸烟和酗酒有关。每日摄入1克维生素C可早期阻止白内障的发生。

研究发现，糖尿病患者体内的维生素C水平比健康人低70-80%。这让我们有理由相信，这是心脏和肾衰竭、失明和坏疽等并发症的根源。一种假设认为，慢性高血糖症可能与白细胞内抗坏血酸缺乏有关，因为葡萄糖和抗坏血酸彼此非常相似，并且可以通过相同的膜系统运输到细胞内。这导致未经治疗的糖尿病患者对急性炎症的反应较弱，更容易感染，并且伤口愈合过程中更容易出现病理改变。目前尚不清楚这些患者是比健康人吸收更少的维生素，还是会大量排出。有人建议，服用能够提高葡萄糖耐受性的维生素应该会对他们的病情产生积极的影响。但是，也应避免服用过大剂量，因为这会导致血液中脱氢抗坏血酸水平升高，进而导致大鼠患上糖尿病！

维生素 C 作为辅助因子在主要生物过程中的作用已得到充分证实。哺乳动物的大脑含有相对高浓度的抗坏血酸。在大鼠中，抗坏血酸浓度在出生时最高，然后随着生长和衰老而下降。胎儿水平是成年人的两倍。随着男性年龄的增长，超过 50% 的血浆抗坏血酸浓度低于 0.3 mg/dL（正常值 = 1 mg/dL），男性每天需要摄入 40 至 50 毫克维生素 C，女性需要摄入 30 毫克。自 1953 年 Willis 发现抗坏血酸缺乏会导致动脉粥样硬化病变以来，抗坏血酸水平与血液胆固醇水平之间存在关联。抗坏血酸会增加前列环素代谢物（6-酮-PGP1；1）和血栓素 B2 的量。抗坏血酸是前列腺素合成的主要刺激物。肺的表面积相当于一个足球场，每天的空气交换量高达9000升。维生素C和E具有抗氧化作用，而PG可能参与了这些机制，因为这两种维生素对花生四烯酸的代谢都有着复杂的影响。

众所周知，酒精的毒性作用可以通过服用维生素 C 来减轻，在这种情况下，维生素 C 参与肝脏的解毒过程，参与细胞色素 P450 系统的氧化。

• 维生素 C 有助于维持呼吸系统的张力和反应性。

吸烟会导致血浆抗坏血酸水平降至0.2毫克%，吸烟者需要每天额外服用60至70毫克来弥补这一下降。目前尚不清楚吸烟者血浆抗坏血酸水平低是由于代谢率增加、吸收率降低，还是仅仅因为他们习惯不吃水果而导致饮食中维生素C摄入不足。

• 维生素 C 还被推荐用于治疗和预防感冒、精神疾病、不孕症、癌症和艾滋病。

维生素C可能对胃癌具有显著的预防作用，因为它能够抑制亚硝胺的形成（体外实验已证实）。亚硝胺是由亚硝酸盐与饮食中的胺类相互作用形成的，被认为是胃癌和食道癌的最重要病因。亚硝胺通常会从饮食中摄入少量，但它们也可能由肠道细菌还原硝酸盐而形成，因此饮用水中硝酸盐含量的升高令人担忧。抗坏血酸已被证明可有效预防子宫癌。

• 维生素 C 对预防和治疗至少四十种病理状况有效。

科学家已经在体外研究了人胎盘在细胞运输和代谢有毒氧化抗坏血酸 (AA)（脱氢抗坏血酸；DHAA）及其有益还原形式中的作用。他们已经证明，胎盘组织有助于调节母体和胎儿的 AA/DHAA 氧化还原电位，并清除母体血液中的有毒 DHAA，恢复并向胎儿提供有益形式的 AA。抗坏血酸很容易通过简单的扩散传递给胎儿。怀孕会降低血清 AA 水平。同时，吸烟会降低孕妇血清 AA 水平。在怀孕和哺乳期间，维生素 C 的需求量分别从每天 45 毫克增加到 60 毫克和 80 毫克。目前尚无关于维生素 C 对人类胎儿、孕妇或在服用维生素 C 期间怀孕过程产生不良影响的报道。维生素 C 会进入母乳。 20世纪60年代和70年代进行的动物实验（豚鼠、小鼠和大鼠）表明，抗坏血酸在妊娠期间具有致畸性且危险。豚鼠维生素C过多症会导致妊娠并发症和胎儿死亡，并最终导致不孕。然而，并未观察到真正的胚胎毒性作用。小鼠在妊娠第8天静脉注射20毫克抗坏血酸（AC），导致脑和脊髓畸形显著增加。大鼠在妊娠第6天至第15天或整个妊娠期间，以每公斤体重1克的剂量服用抗坏血酸，对胎儿无害。