維生素C的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與功效

*丁文軒

(平頂山市第一高級中學(xué) 河南 467000)

維生素C的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與功效

*丁文軒

(平頂山市第一高級中學(xué) 河南 467000)

維生素C是動物生長發(fā)育過程中不可缺少的一種微量有機(jī)化合物.本文從維生素C的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)出發(fā),深入了解和探討了維生素C的主要來源以及保健功效、臨床應(yīng)用,最后介紹了維生素C不合理攝入對人體的危害.充分認(rèn)識維生素C的性質(zhì)、功效,學(xué)會合理攝入維生素C很有必要.

維生素C;結(jié)構(gòu)性質(zhì);保健功效;臨床應(yīng)用

1.前言

維生素是人和動物所必需的微量有機(jī)化合物,對肌體的新陳代謝、生長、發(fā)育有極重要的作用.維生素C對動物的正常發(fā)育至關(guān)重要,人類缺乏維生素C將導(dǎo)致壞血病,因此又被稱為抗壞血酸.除此以外,維生素C還可用于治療多種急、慢性傳染病,增強(qiáng)動物抵抗力.然而,人體并不能通過新陳代謝合成維生素C,只能通過食物攝取.目前,很多人由于對維生素C沒有深入了解,簡單地攝入大量維生素C,過量的維生素C將對身體健康造成不利影響.因此,充分認(rèn)識維生素C的性質(zhì)、功效,學(xué)會合理攝入維生素C很有必要.

2.維生素C的結(jié)構(gòu)及其性質(zhì)

(1)維生素C的結(jié)構(gòu)

維生素C由碳元素、氫元素和氧元素組成.分子式為C6H8O6,分子量為176.1g/mol,IUPAC名:2,3,5,6-四羥基-2-己烯酸-4-內(nèi)酯.其具體的化學(xué)結(jié)構(gòu)式如圖1所示.

圖1

維生素C分子結(jié)構(gòu)中存在烯二醇基,C3位OH受共軛效應(yīng)的影響,酸性較強(qiáng);C2位OH可形成分子內(nèi)氫鍵.從化學(xué)組成上看,維生素C具有強(qiáng)還原性,易水解,具有極不穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì).維生素C具有共軛結(jié)構(gòu),用紫外分光光度法研究發(fā)現(xiàn)在不同的酸度條件下維生素C具有不同的吸收波長.

(2)維生素C的性質(zhì)

①維生素C的酸性.維生素C是一元酸,其酸性極弱.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:

將維生素C溶液用玻璃棒蘸取并滴在藍(lán)色石蕊試紙上,可觀察到試紙變紅;再用玻璃棒蘸取少量維生素C滴在PH試紙上,測出PH約為3;最后向維生素C溶液滴加2滴甲基橙試液,溶液變紅.

在滴有甲基橙的維生素C溶液中逐滴滴加NaOH溶液,并震蕩,可觀察到溶液由紅色變?yōu)辄S色;在試管中加入少量NaHCO3粉末,向其中加入維生素C溶液,可觀察到粉末逐漸消失,并有氣泡產(chǎn)生.

②維生素C的還原性.維生素C能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,還能與三價鐵離子及碘液反應(yīng),均表現(xiàn)其還原性.

③維生素C的不穩(wěn)定性.維生素C在水溶液中不穩(wěn)定,很快被氧化成脫氫抗壞血酸,尤其是在中性或堿性溶液中更快被氧化,遇光、熱、鐵和銅等金屬離子均會加速氧化,能形成穩(wěn)定的金屬鹽;維生素C為相對強(qiáng)的還原劑,貯存日久色變深,成不同程度的淺黃色.

3.維生素C的主要來源、功效及用途

(1)維生素C的主要來源

①生活來源.維生素C是一種己糖基酸,具有抗壞血病的作用,又稱抗壞血酸.主要分為脫氫型和還原型兩種,廣泛存在于植物組織中.食物來源為新鮮的蔬菜和水果.如青菜、韭菜等深色蔬菜和花菜,以及柑桔、柚子等水果中維生素C含量均較高.野生的莧菜、苜蓿、苦瓜、酸棗等維生素C含量尤其豐富.

②工業(yè)來源.隨著醫(yī)療水平的提高和社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,對維生素C的需求量不斷增加.目前,維生素C的工業(yè)合成方法有兩種:萊氏化學(xué)法和二步發(fā)酵法.

A.萊氏化學(xué)法

圖2 萊氏化學(xué)法生產(chǎn)維生素C

國外生產(chǎn)維生素C已有60多年的歷史,自1938年萊氏(Reichstein)首次人工合成維生素C,其原料為葡萄糖,其工藝流程如圖2所示.萊氏化學(xué)法自面世以來取得了極大成功,至今仍是重要的合成方法.

B.二步發(fā)酵法

我國自50年代初開始研制維生素C,經(jīng)過20多年的發(fā)展,依照我國國情,生產(chǎn)工藝不斷完善,目前國內(nèi)維生素C生產(chǎn)企業(yè)均采用的是quot;二步發(fā)酵法quot;,其工藝流程如圖3所示.

圖3 二步發(fā)酵法生產(chǎn)維生素C

(2)維生素C的保健功效

維生素C是人體正常生長發(fā)育所必需的,對機(jī)體的新陳代謝和健康有重要的作用.如長期缺乏,就會引起生理機(jī)能障礙而發(fā)生某些疾病.其保健功效主要分為以下四類:增強(qiáng)免疫功能;降低血清膽固醇的含量;可以抗氧自由基和抗氧化;可以抗腫瘤.維生素C有諸多保健功效,所以越來越受到人們的重視,人們開始注意從食物及保健品中對維生素C加以補(bǔ)充,同時維生素C在臨床上也得到了廣泛的應(yīng)用.

(3)維生素C的臨床用途

在臨床上,除治療壞血病,還可用于下列疾病的治療:治療感染性疾病,特別是結(jié)核病等長期發(fā)熱的慢性傳染病;對肝膽疾病的療效,增強(qiáng)肝臟解毒能力加強(qiáng)肝細(xì)胞抵抗力;促進(jìn)創(chuàng)傷愈合,且可促進(jìn)軟骨、骨和牙齒的發(fā)育.此外,維生素C在臨床上還用于糖尿病和甲狀腺機(jī)能亢進(jìn)的輔助治療.

4.不合理攝入維生素C的危害

基于維生素C有著多種的保健功效和臨床應(yīng)用,出現(xiàn)了對于維生素C服用過量等現(xiàn)象.但是研究結(jié)果顯示,維生素C的過量攝入將導(dǎo)致不良后果:(1)引起高鐵紅細(xì)胞貧血;(2)可減少腸道對維生素B12的吸收,使巨幼紅細(xì)胞性貧血加劇惡化;(3)可引起腸蠕動亢進(jìn)、腹瀉、腹痛、潰瘍疼痛加劇,嚴(yán)重時導(dǎo)致消化道出血;(4)會提高血液的凝結(jié)度,增加形成血栓的機(jī)會.

5.結(jié)論與展望

維生素C是高級靈長類動物與其他少數(shù)生物的必須營養(yǎng)素.在生物體內(nèi),維生素作為抗氧化劑和輔酶,在抗衰老,促進(jìn)鈣鐵的吸收等方面具有重要作用.隨著人們生活水平的不斷提高以及對生活品質(zhì)的不懈追求,維生素C在日常保健和臨床醫(yī)學(xué)上將會得到更廣泛的應(yīng)用.

[1]石鳳霞,王繼強(qiáng),龍強(qiáng),趙忠生,李愛琴.中國飼料,2016,4:36.

[2]張援.重慶教育學(xué)院學(xué)報,2003,16: 24.

[3]金峰.中國食物與營養(yǎng),2006,1: 47.

[4]王海佳.山西醫(yī)科大學(xué)碩士學(xué)位論文,2015,23.

[5]夏志清,劉玉榮,靳建華.化學(xué)教育,2008,5: 66.

[6]李軍明,張軍.中國食品與營養(yǎng),2009,3:53.

[7]石鳳霞,王繼強(qiáng).中國飼料,2016,4:36.

[8]耿海義,崔勇濤.中國現(xiàn)代應(yīng)用藥學(xué)雜志,2005,22 :691.

[9]石鳳霞,王繼強(qiáng),龍強(qiáng),趙忠生,李愛琴.中國飼料,2016,4:37.

[10]金鋒.中國食物與營養(yǎng),2006,1:47.

丁文軒,男,平頂山市第一高級中學(xué);研究方向:化學(xué).

The Structure, Properties and Efficacy of Vitamin C

Ding Wenxuan
(Pingdingshan No.1 Senior Middle School, Henan, 467000)

Vitamin C is an indispensable trace organic compound in the process of animal growth and development. Starting from the structure and nature of vitamin c, this paper deeply understands and discusses the main sources, health care efficacy, clinical application of vitamin c, and finally introduces the harm of vitamin c unreasonable intake to human body. Fully understand the nature and efficacy of vitamin c and learning to take vitamin C reasonably is necessary.

vitamin C;structural properties;health care efficacy;clinical application

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