维生素C的结构、性质与功效

*丁文轩

(平顶山市第一高级中学 河南 467000)

维生素C的结构、性质与功效

*丁文轩

(平顶山市第一高级中学 河南 467000)

维生素C是动物生长发育过程中不可缺少的一种微量有机化合物.本文从维生素C的结构和性质出发,深入了解和探讨了维生素C的主要来源以及保健功效、临床应用,最后介绍了维生素C不合理摄入对人体的危害.充分认识维生素C的性质、功效,学会合理摄入维生素C很有必要.

维生素C;结构性质;保健功效;临床应用

1.前言

维生素是人和动物所必需的微量有机化合物,对肌体的新陈代谢、生长、发育有极重要的作用.维生素C对动物的正常发育至关重要,人类缺乏维生素C将导致坏血病,因此又被称为抗坏血酸.除此以外,维生素C还可用于治疗多种急、慢性传染病,增强动物抵抗力.然而,人体并不能通过新陈代谢合成维生素C,只能通过食物摄取.目前,很多人由于对维生素C没有深入了解,简单地摄入大量维生素C,过量的维生素C将对身体健康造成不利影响.因此,充分认识维生素C的性质、功效,学会合理摄入维生素C很有必要.

2.维生素C的结构及其性质

(1)维生素C的结构

维生素C由碳元素、氢元素和氧元素组成.分子式为C6H8O6,分子量为176.1g/mol,IUPAC名:2,3,5,6-四羟基-2-己烯酸-4-内酯.其具体的化学结构式如图1所示.

图1

维生素C分子结构中存在烯二醇基,C3位OH受共轭效应的影响,酸性较强;C2位OH可形成分子内氢键.从化学组成上看,维生素C具有强还原性,易水解,具有极不稳定的化学性质.维生素C具有共轭结构,用紫外分光光度法研究发现在不同的酸度条件下维生素C具有不同的吸收波长.

(2)维生素C的性质

①维生素C的酸性.维生素C是一元酸,其酸性极弱.实验验证:

将维生素C溶液用玻璃棒蘸取并滴在蓝色石蕊试纸上,可观察到试纸变红;再用玻璃棒蘸取少量维生素C滴在PH试纸上,测出PH约为3;最后向维生素C溶液滴加2滴甲基橙试液,溶液变红.

在滴有甲基橙的维生素C溶液中逐滴滴加NaOH溶液,并震荡,可观察到溶液由红色变为黄色;在试管中加入少量NaHCO3粉末,向其中加入维生素C溶液,可观察到粉末逐渐消失,并有气泡产生.

②维生素C的还原性.维生素C能使酸性高锰酸钾溶液褪色,还能与三价铁离子及碘液反应,均表现其还原性.

③维生素C的不稳定性.维生素C在水溶液中不稳定,很快被氧化成脱氢抗坏血酸,尤其是在中性或碱性溶液中更快被氧化,遇光、热、铁和铜等金属离子均会加速氧化,能形成稳定的金属盐;维生素C为相对强的还原剂,贮存日久色变深,成不同程度的浅黄色.

3.维生素C的主要来源、功效及用途

(1)维生素C的主要来源

①生活来源.维生素C是一种己糖基酸,具有抗坏血病的作用,又称抗坏血酸.主要分为脱氢型和还原型两种,广泛存在于植物组织中.食物来源为新鲜的蔬菜和水果.如青菜、韭菜等深色蔬菜和花菜,以及柑桔、柚子等水果中维生素C含量均较高.野生的苋菜、苜蓿、苦瓜、酸枣等维生素C含量尤其丰富.

②工业来源.随着医疗水平的提高和社会经济的发展,对维生素C的需求量不断增加.目前,维生素C的工业合成方法有两种:莱氏化学法和二步发酵法.

A.莱氏化学法

图2 莱氏化学法生产维生素C

国外生产维生素C已有60多年的历史,自1938年莱氏(Reichstein)首次人工合成维生素C,其原料为葡萄糖,其工艺流程如图2所示.莱氏化学法自面世以来取得了极大成功,至今仍是重要的合成方法.

B.二步发酵法

我国自50年代初开始研制维生素C,经过20多年的发展,依照我国国情,生产工艺不断完善,目前国内维生素C生产企业均采用的是quot;二步发酵法quot;,其工艺流程如图3所示.

图3 二步发酵法生产维生素C

(2)维生素C的保健功效

维生素C是人体正常生长发育所必需的,对机体的新陈代谢和健康有重要的作用.如长期缺乏,就会引起生理机能障碍而发生某些疾病.其保健功效主要分为以下四类:增强免疫功能;降低血清胆固醇的含量;可以抗氧自由基和抗氧化;可以抗肿瘤.维生素C有诸多保健功效,所以越来越受到人们的重视,人们开始注意从食物及保健品中对维生素C加以补充,同时维生素C在临床上也得到了广泛的应用.

(3)维生素C的临床用途

在临床上,除治疗坏血病,还可用于下列疾病的治疗:治疗感染性疾病,特别是结核病等长期发热的慢性传染病;对肝胆疾病的疗效,增强肝脏解毒能力加强肝细胞抵抗力;促进创伤愈合,且可促进软骨、骨和牙齿的发育.此外,维生素C在临床上还用于糖尿病和甲状腺机能亢进的辅助治疗.

4.不合理摄入维生素C的危害

基于维生素C有着多种的保健功效和临床应用,出现了对于维生素C服用过量等现象.但是研究结果显示,维生素C的过量摄入将导致不良后果:(1)引起高铁红细胞贫血;(2)可减少肠道对维生素B12的吸收,使巨幼红细胞性贫血加剧恶化;(3)可引起肠蠕动亢进、腹泻、腹痛、溃疡疼痛加剧,严重时导致消化道出血;(4)会提高血液的凝结度,增加形成血栓的机会.

5.结论与展望

维生素C是高级灵长类动物与其他少数生物的必须营养素.在生物体内,维生素作为抗氧化剂和辅酶,在抗衰老,促进钙铁的吸收等方面具有重要作用.随着人们生活水平的不断提高以及对生活品质的不懈追求,维生素C在日常保健和临床医学上将会得到更广泛的应用.

[1]石凤霞,王继强,龙强,赵忠生,李爱琴.中国饲料,2016,4:36.

[2]张援.重庆教育学院学报,2003,16: 24.

[3]金峰.中国食物与营养,2006,1: 47.

[4]王海佳.山西医科大学硕士学位论文,2015,23.

[5]夏志清,刘玉荣,靳建华.化学教育,2008,5: 66.

[6]李军明,张军.中国食品与营养,2009,3:53.

[7]石凤霞,王继强.中国饲料,2016,4:36.

[8]耿海义,崔勇涛.中国现代应用药学杂志,2005,22 :691.

[9]石凤霞,王继强,龙强,赵忠生,李爱琴.中国饲料,2016,4:37.

[10]金锋.中国食物与营养,2006,1:47.

丁文轩,男,平顶山市第一高级中学;研究方向:化学.

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

R

A