ویتامین سی
ویتامین C (در فارسی ویتامین سی یا ویتامین ث) که با نامهای متعدد از جمله آسکوربات یا آسکوربیک اسید (/əˈskɔːrbɪk/ , /əˈskɔːrbeɪt/ – L-Ascorbic Acid, Ascorbate) شناخته میشود، یک ویتامین محلول در آب است که به صورت خالص، به شکل کریستالهای سفید رنگ مایل به زرد بسیار کمرنگ و بی بو تشکیل میشود. این ویتامین ترکیبی ۶ کربنی مرتبط با گلوکز است که در طبیعت، صنعت و در متابولیسم بدن انسان، گیاهان و سایر جانوران نقشهای بسزایی را ایفا میکند. از کاربردهای ویتامین سی میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- آنتی اکسیدان
- متابولیت گیاهی
- کو آنزیم
- کوفاکتور
- ایجنت روشنکننده پوست
- عامل مبارزه با فاکتورهای پیری پوست
این ویتامین به صورت طبیعی در بدن انسان سنتز نمیشود و باید آن را از مواد غذایی حاوی ویتامین سی تامین کند. غنیترین و مشهورترین منبع ویتامین سی مرکبات هستند. در ادامهی مطلب علاوه بر تمام اطلاعات در دسترس کاربردی در مورد ویتامین سی، به راههای تامین آن نیز اشاره خواهیم کرد.
ویژگیها و ساختار شیمیایی ویتامین سی (شکل فعال ویتامین سی – ال-آسکوربیک اسید):
فرمول شیمیایی | C6H8O6 |
شکل فیزیکی | پودر کریستالی جامد |
وزن مولکولی | 176.12 g/mol |
ایمنی | دایره سبز |
چگالی | 2 g/cm3 |
نقطه جوش | 552 °C [760 mmHg] |
فشار بخار | 0 mmHg [25 °C] |
آنتالپی بخار | 96 kJ/mol |
نقطه اشتعال | 238 °C |
کشش سطحی | 140.6 dyne/cm |
حجم مولی | 90.1 cm3 |
شمار پیوندهای اهدا کننده هیدروژن | 4 |
شمار پیوندهای پذیرنده هیدروژن | 6 |
شمار پیوندهای کووالانسی | 1 |
مرجع این جدول وبسایت PubChem است.
ساختار و ویتامرهای ویتامین سی
پیش از پرداختن به اصل موضوع در این بخش، لازم است با مفهوم ویتامر (Vitamer) آشنا شوید؛
ویتامر (Vitamer) چیست؟
ویتامر اصطلاحی است که برای توصیف اشکال یا ترکیبات مختلف یک ویتامین خاص استفاده میشود که فعالیت بیولوژیکی مشابهی از خود نشان میدهند و یا میتوانند به شکل فعال آن ویتامین در بدن تبدیل شوند. این ترکیبات تغییراتی از یک ویتامین خاص را نشان میدهند که ممکن است ساختارهای شیمیایی یا گروههای عملکردی متفاوتی داشته باشند، اما همچنان اثرات فیزیولوژیکی مشابهی دارند.
هر ویتامر در یک گروه ویتامین میتواند توسط یک آنزیم و یا از طریق متابولیزه شدن به شکل بیولوژیکی فعال ویتامین در آید. این اشکال مختلف باعث انعطاف پذیری در نحوه دریافت ویتامینها از رژیم غذایی و استفاده از ویتامین توسط بدن میشود.
ویتامرها مهم هستند زیرا در جذب کلی و قرارگیری یک ویتامین خاص در چرخه متابولیسم نقش دارند. آنها میتوانند در جذب، متابولیسم و اثربخشی در انجام عملکردهای ضروری ویتامین متفاوت باشند. درک ویتامینها برای توصیههای غذایی، مکملهای ویتامین و تحقیقات در مورد متابولیسم ویتامین مرتبط است.
ویتامرها معمولاً در ویتامینهای مختلف مشاهده میشوند. به عنوان مثال، ویتامین B3 (نیاسین) دارای دو ویتامر اصلی است: نیکوتینیک اسید و نیکوتین آمید (نیاسینامید). بدن میتواند هر دو شکل را به اشکال کوآنزیم فعال ویتامین B3 تبدیل کند. به طور مشابه، ویتامین A دارای چندین ویتامر از جمله رتینول، رتینال و اسید رتینوئیک است که میتوانند برای انجام نقش های بیولوژیکی خود به یکدیگر تبدیل شوند.
توجه به این نکته مهم است که ویتامرها میتوانند خواص کمی متفاوتی نسبت به یکدیگر مانند حلالیت، پایداری و فراهمی زیستی داشته باشند. بنابراین، انتخاب مناسب ترین ویتامر ممکن است به عواملی مانند نیازهای فردی، شرایط سلامتی و کاربردهای خاص بستگی داشته باشد.
ویتامرهای ویتامین سی:
۱. ال-آسکوربیک اسید:
- منبع این ویتامر: ال آسکوربیک اسید شکل اولیه و فعال ویتامین سی است که در میوهها و سبزیجات مختلف مانند مرکبات، توت فرنگی، کیوی و فلفل یافت میشود.
- عملکرد: ال آسکوربیک اسید به عنوان یک آنتی اکسیدان قوی عمل میکند، به سنتز کلاژن کمک میکند و از عملکرد ایمنی حمایت می کند. همچنین جذب آهن را افزایش میدهد و در سنتز انتقال دهندههای عصبی (Neurotransmitter) شرکت میکند.
- ویژگیها: محلول در آب است، به راحتی در بدن جذب می شود و برای تشکیل اسید دی هیدرو آسکوربیک اکسید میشود. ویژگیهای تخصصی شیمیایی مرتبط با این ویتامر در ابتدای متن شرح داده شده.
۲. دی-آسکوربیک اسید (D-Ascorbic acid):
- منبع این ویتامر: D-Ascorbic acid در واقع انانتیومر ال-آسکوربیک اسید است اما به طور معمول در منابع غذایی یافت نمیشود. برخلاف ال اسکوربیک اسید، دی-آسکوربیک اسید به عنوان یک ماده مغذی ضروری برای انسان عمل نمیکند و فعالیت و عملکرد بیولوژیکی آن در بدن بسیار محدود است.
در حالی که ال آسکوربیک اسید شکل بیولوژیکی فعال ویتامین سی است و در میوهها و سبزیجات مختلف به وفور یافت میشود، دی-آسکوربیک اسید معمولاً در منابع غذایی طبیعی وجود ندارد. منبع اصلی ویتامین سی در رژیم غذایی ال آسکوربیک اسید است که بدن انسان میتواند به طور موثر آن را جذب و از آن استفاده کند.
دی-آسکوربیک اسید را میتوان در محیط آزمایشگاهی از طریق روشهای شیمیایی یا آنزیمی سنتز کرد.
- عملکرد: دی-آسکوربیک اسید فعالیت بیولوژیکی محدودی در انسان دارد و برای عملکرد ویتامین C ضروری برای بدن در نظر گرفته نمیشود. دی-اسکوربیک اسید ممکن است برای اهداف تحقیقاتی یا در کاربردهای تخصصی خاص استفاده شود. استفاده از آن در درجه اول به زمینه های علمی یا تجربی خاص محدود می شود.
- ویژگیها: فرمول شیمیایی آن مشابه ال- آسکوربیک اسید است اما در آرایش فضایی اتمها متفاوت است.
از آنجا که دی-آسکوربیک اسید اناتیومر ال-آسکوربیک اسید است، ویژگیهای شیمیایی این دو ترکیب دقیقا مشابه است. اناتیومر در علم شیمی به همزاد و دوقلوی همسان یک ترکیب تشبیه میشود!
۳. آسکوربیک اسید-2-سولفات:
- منبع این ویتامر: آسکوربیک اسید-2-سولفات یک ویتامر حاوی گوگرد (در شکل گروه سولفات – SO4) ویتامین سی است و عمدتاً در کاربردهای دارویی و تحقیقاتی استفاده می شود. آسکوربیک 2-سولفات معمولاً در آزمایشگاه از طریق فرآیندهای شیمیایی سنتز می شود
- عملکرد: می تواند در بدن به اسید اسکوربیک تبدیل شود. البته ناگفته نماند که آسکوربیک 2-سولفات عمدتاً در محیطهای تحقیقاتی یا دارویی استفاده میشود و ممکن است میزان فعالیت بیولوژیکی یا عملکردهای نسبت داده شده به ال-آسکوربیک اسید را نداشته باشد.
- ویژگیها: دارای یک گروه سولفات است که بر پایداری و حلالیت آن در مقایسه با اسید اسکوربیک تأثیر می گذارد (کمتر از ال آسکوربیک در آب حل میشود و ناپایدارتر است).
سایر ویژگیهای شیمیایی این ویتامر ویتامین سی:
وزن مولکولی | 256.19 g/mol |
فرمول شیمیایی | C6H8O9S |
شمار پیوندهای دهنده هیدروژن | 4 |
شمار پیوندهای گیرنده اکسیژن | 9 |
شمار اتمهای سنگین | 16 |
شمار پیوندهای کووالانسی | 1 |
XLogP3 | -2.2 |
مرجع جدول: وبسایت Chemspider
۴. آسکوربیل پالمیتات (Ascorbyl Palmitate):
- منبع این ویتامر: آسکوربیل پالمیتات یک مشتق محلول در چربی از ویتامین C است که از ترکیب اسید اسکوربیک با اسید پالمیتیک تشکیل میشود. معمولا در مکملهای غذایی و به عنوان یک آنتی اکسیدان در مواد غذایی و محصولات زیبایی استفاده میشود.
- عملکرد: آسکوربیل پالمیتات مزایای آنتی اکسیدانی ویتامین C را ارائه میکند و در عین حال خواص یک ترکیب محلول در چربی را نیز ارائه میدهد.
- ویژگیها: پایداری آن در فرمولاسیون های مبتنی بر چربی بهبود یافته است اما در مقایسه با اسید اسکوربیک حلالیت کمتری در آب دارد.
سایر ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی این ویتامر ویتامین سی:
نقطه ذوب | 114 °C |
وزن مولکولی | 414.5 g/mol |
فرمول شیمیایی | C22H38O7 |
شمار اتمهای سنگین | 29 |
XLogP3 | 6.3 |
حلالیت | 10mM in DMSO |
۵. آسکوربات معدنی یا مینرال:
- منبع: آسکورباتهای معدنی از ترکیب اسید آسکوربیک با مواد معدنی مانند کلسیم (Ca)، منیزیم (Mg) یا روی (زینک-Zn) تشکیل میشوند. آنها اغلب در مکملها به عنوان فرمهای بافری ویتامین C استفاده میشوند. تمام ویتامرهای ویتامین سی که حاوی یک ماده مینرال باشند زیرمجموعه این گروه قرار میگیرند.
- عملکرد: آسکورباتهای معدنی ویتامین C را همراه با فواید اضافی مواد معدنی مربوطه فراهم میکنند.
- ویژگیها: وجود مواد معدنی میتواند بر فرآیندهای زیستی و جذب ویتامین سی تأثیر بگذارد. ویژگیهای شیمیایی یا فیزیکی ویتامرهای زیرمجموعه این گروه به مینرال متصل به گروه آسکوربات وابسته است.
توجه به این نکته ضروری است که ال اسکوربیک اسید اولیه ترین و فعال ترین شکل ویتامین C از نظر بیولوژیکی است. در حالی که سایر ویتامرها ممکن است اهمیت محدودی در متابولیسم ویتامین C انسان داشته باشند. خواص، عملکردها و بهترین کاربردهای خاص آنها ممکن است متفاوت باشد و ممکن است تحقیقات بیشتری برای کشف ویژگی های شیمیایی، بیولوژیکی و بیوشیمیایی دقیق آنها مورد نیاز باشد.
کدام ویتامر بیشتر در محصولات پوستی و مکملهای غذایی استفاده میشود؟
محصولات پوستی:
در محصولات مراقبت از پوست، متداول ترین ویتامین C مورد استفاده، ال اسکوربیک اسید است. ال اسکوربیک اسید به طور گسترده مورد مطالعه قرار گرفته است و به دلیل خواص آنتی اکسیدانی قوی و توانایی آن در تحریک سنتز کلاژن، روشن کردن پوست، و کاهش ظاهر خطوط و چین و چروک شناخته شده است.
ال آسکوربیک اسید به دلیل پایداری و اثربخشی آن در ارتقای سلامت پوست در فرمولاسیونهای مراقبت از پوست ترجیح داده میشود. این امر میتواند به محافظت از پوست در برابر آسیب اکسیداتیو ناشی از عوامل محیطی مانند اشعه UV و آلودگی کمک کند. علاوه بر این، ال آسکوربیک اسید در مهار تولید ملانین نقش دارد که می تواند به کاهش هایپرپیگمانتاسیون و ایجاد رنگ یکنواخت تر پوست کمک کند.
در حالی که سایر ویتامرهای ویتامین C مانند آسکوربیل پالمیتات یا منیزیم آسکوربیل فسفات نیز ممکن است در محصولات مراقبت از پوست استفاده شوند، ال آسکوربیک اسید به دلیل اثربخشی ثابت و تحقیقاتی که از مزایای آن برای پوست حمایت میکند، اغلب به عنوان استاندارد طلایی در نظر گرفته میشود.
توجه به این نکته ضروری است که ال آسکوربیک اسید می تواند به عواملی مانند نور، هوا و سطح pH حساس باشد که میتواند بر ثبات و اثربخشی آن در فرمولاسیون محصولات مراقبت از پوست تأثیر بگذارد. تکنیکهای فرمولاسیون مناسب، مانند استفاده از بستهبندی بدون هوا، تنظیم سطح pH، و ترکیب آن با سایر آنتیاکسیدانها یا مواد تثبیتکننده، برای به حداکثر رساندن پایداری و مزایای ال آسکوربیک اسید در مراقبت از پوست استفاده میشود.
مکملهای غذایی:
در مکمل های غذایی نیز متداول ترین ویتامین مورد استفاده ویتامین C ال آسکوربیک اسید است. ال آسکوربیک اسید شکل فعال بیولوژیکی ویتامین سی است و به طور گسترده در مکمل های غذایی مختلف موجود است.
مهم است که توجه داشته باشید که انتخاب نوع ویتامر ویتامین C در مکملهای غذایی ممکن است در بین تولید کنندگان و فرمولاسیون متفاوت باشد. برخی از مکملها همچنین ممکن است حاوی آسکوربات های معدنی (مانند آسکوربات کلسیم یا آسکوربات منیزیم) یا سایر مشتقات ویتامین سی باشند. با این حال، ال آسکوربیک اسید به دلیل فعالیت بیولوژیکی شناخته شده و دسترسی گسترده به محصولات، ویتامین اصلی مورد استفاده در مکمل های غذایی باقی میماند.
دوز پیشنهادی روزانه برای ویتامین سی
نوزادان (۰ تا ۶ ماه) | ۴۰ میلیگرم |
نوزادان (۷ تا ۱۲ ماه) | ۵۰ میلیگرم |
کودکان (۱ تا ۳ سال) | ۱۵ میلیگرم |
کودکان (۴ تا ۸ سال) | ۲۵ میلیگرم |
کودکان (۹ تا ۱۳ سال) | ۴۵ میلیگرم |
نوجوانان (۱۴ تا ۱۸ سال) پسر | ۷۵ میلیگرم |
نوجوانان (۱۴ تا ۱۸ سال) دختر | ۶۵ میلیگرم |
بزرگسالان (مرد) | ۹۰ میلیگرم |
بزرگسالان (زن) | ۷۵ میلیگرم |
زنان باردار | ۸۵ میلیگرم |
زنان شیرده | ۱۲۰ میلیگرم |
افرادی که به طور مداوم دخانیات استعمال میکنند بایستی ۳۵ میلیگرم بیشتر از دوز پیشنهادی در جدول بالا ویتامین سی مصرف کنند.
منبع: کانون ملی سلامت آمریکا (NIH)
استفاده بیش از حد پیشنهادی از ویتامین سی چه عوارضی را در بر دارد؟
ویتامین سی عموما ایمن شمرده میشود و بدن میتواند تا چندین برابر بالاتر از دوز پیشنهادی را مدیریت کند. اما همچنان مصرف بیش از ۲۰۰۰ میلیگرم در روز برای بزرگسالان میتواند بدن را دچار عوارض مصرف بیش از حد ویتامین سی (اووردوز – Overdose) کند. این عوارض میتواند در هر فرد متفاوت باشد. موارد رایج عبارتند از:
- تهوع
- اسهال
- استفراغ
- دل پیچه
و در موارد بلند مدت:
- جذب بیش از حد آهن (Iron Overload)
- سنگ کلیه
- اختلال در آزمایش خون
مکانیزم عمل ویتامین سی در بخشهای مختلف بدن:
ویتامین سی در بدن انسان عملکردهای مختلفی را ارائه میدهد که در این بخش از این مطلب به شرح کامل مکانیزم عمل آن در هر بخش با جزئیات کامل میپردازیم.
۱. ویتامین سی: آنتی اکسیدان و جلوگیری از پیری پوست:
ویتامین سی به داشتن خواص آنتی اکسیدانی قوی مشهور است. برای درک بهتر عملکرد آنتی اکسیدانی ویتامین سی ابتدا باید ماهیت اکسیدانها و «فشار اکسیداتیو» را بشناسید؛
فشار اکسیداتیو (Oxidative Pressure):
اصطلاح “فشار اکسیداتیو” به شرایطی اطلاق میشود که در آن عدم تعادل بین تولید گونههای فعال اکسیژن (ROS) و توانایی سیستم دفاع آنتی اکسیدانی بدن برای خنثی سازی و ترمیم آسیبهای ناشی از آن وجود دارد. این حالتی از افزایش استرس اکسیداتیو در سلولها و بافتها را نشان میدهد.
-
گونههای اکسیژن فعال (Reactive Oxygen Species – ROS)
مولکولهای بسیار واکنش پذیری هستند که به عنوان محصولات جانبی متابولیسم سلولی طبیعی تولید میشوند. نمونههایی از ROS عبارتند از رادیکالهای سوپراکسید (O2-)، پراکسید هیدروژن (H2O2) و رادیکالهای هیدروکسیل (OH). در حالی که ROS نقش اساسی در سیگنال دهی سلولی و پاسخهای ایمنی دارد، تولید بیش از حد ROS می تواند منجر به ایجاد استرس اکسیداتیو شود.
واکنش پذیری بیش از حد این گونهها به دلیل وجود الکترون آزاد در ساختار اتمی آنهاست. تمام اتمها تمایل دارند با از دست دادن یا گرفتن تعداد مشخصی از الکترون، به ساختار اتمی گازهای نجیب (عناصر گازی گروه شماره ۱۸ جدول تناوبی عناصر) برسند. از این رو ترکیباتی نظیر ROSها و سایر رادیکالهای آزاد که الکترونهای آزاد دارند، برای رسیدن به ساختار اتمی گازهای نجیب باید الکترونهای خود را جفت کنند. در صورت عدم حضور آنتی اکسیدانها، ROSها از مولکولهای زیستی و مولکولهای سلولهای بدن این کسری الکترون را جبران میکنند که در نتیجه تمام عملکرد و ساختار مولکولها و سلولهای بدن را بر هم میزنند.
-
استرس اکسیداتیو (Oxidative Stress):
استرس اکسیداتیو زمانی رخ میدهد که تولید ROS از ظرفیت سیستم دفاعی آنتی اکسیدانی بدن فراتر رود. ROS میتواند باعث آسیب به اجزای مختلف سلولی از جمله لیپیدها، پروتئینها و DNA شود. این آسیب اکسیداتیو میتواند عملکرد سلولی را مختل کند و به توسعه بیماریهای مختلف و فرآیندهای پیری منجر شود. عواملی که میتوانند در ایجاد استرس اکسیداتیو نقش داشته باشند عبارتند از: آلایندههای محیطی، سموم، التهاب مزمن، قرار گرفتن در معرض تابش مستقیم، تغذیه نامناسب و برخی شرایط بیماری.
-
عواقب فشار اکسیداتیو:
قرار گرفتن طولانی مدت در معرض فشار اکسیداتیو میتواند منجر به اختلال عملکرد سلولی، آسیب بافتی و ایجاد بیماریهای مختلف شود. استرس اکسیداتیو در بیماریهای قلبی عروقی، اختلالات نورودژنراتیو، سرطان، دیابت، فرآیندهای پیری و سایر شرایط دخیل است.
مکانیزم عمل و آسیبرسانیROS :
گونه های فعال اکسیژن (ROS) می توانند از طریق مکانیسمهای مختلف به سلولها آسیب برسانند. ماهیت بسیار واکنش پذیر آنها به آنها اجازه میدهد تا با اجزای ضروری سلولی تعامل داشته باشند و به آنها آسیب برسانند. در اینجا چند راه مرسوم که ROS میتواند به سلولها آسیب برساند را شرح میدهیم:
-
پراکسیداسیون لیپیدی:
ROS می تواند فرآیندی به نام پراکسیداسیون لیپیدی را آغاز کند که شامل اکسیداسیون لیپیدها در غشای سلولی است. این کار منجر به تشکیل پراکسیدهای لیپیدی و سایر محصولات جانبی واکنشی میشود که میتوانند یکپارچگی و سیالیت غشای سلولی را مختل کنند. پراکسیداسیون لیپیدی میتواند منجر به اختلال عملکرد غشای سلولی، تغییر نفوذپذیری و اختلال در سیگنال دهی سلولی شود.
-
اکسیداسیون پروتئین:
ROS میتواند مستقیماً با پروتئینها تعامل داشته باشد و آنها را اکسید کند و باعث تغییرات ساختاری و اختلالات عملکردی شود. پروتئینهای اکسید شده ممکن است شکل طبیعی خود را از دست بدهند و به اشتباه تا شده یا تجمع پیدا کنند. این امر میتواند بر عملکرد پروتئین، ثبات و تخریب آن تأثیر بگذارد و منجر به اختلال عملکرد سلولی شود. تغییرات اکسیداتیو پروتئینها همچنین میتواند فعالیتهای آنزیمی و مسیرهای سیگنالینگ را مختل کند.
-
آسیب دی ان ای (DNA):
ROS میتواند باعث آسیب اکسیداتیو به DNA، از جمله اکسیداسیون المانهای نوکلئوتیدی شود. این آسیب اکسیداتیو DNA میتواند منجر به تشکیل ترکیبهای افزایشی DNA، شکستن رشتهها و پیوندهای متقابل DNA شود. اگر به درستی ترمیم نشوند، این ضایعات DNA می توانند با تکثیر و رونویسی DNA تداخل داشته باشند و به طور بالقوه باعث جهش، بی ثباتی ژنومی و اختلال در عملکرد سلولی شوند. آسیب DNA توسط ROS با بروز علائم پیری، سرطان و بیماریهای مختلف مستقیما مرتبط است.
-
اختلال عملکرد میتوکندری:
میتوکندری ها، اندامکهای تولید کننده انرژی در سلولها، به طور خاصی در برابر آسیب های ناشی از ROS حساس هستند. ROS میتواند مستقیماً اجزای میتوکندری از جمله DNA، پروتئینها و لیپیدها را هدف قرار داده و به آنها آسیب برساند. اختلال عملکرد میتوکندری میتواند تولید انرژی سلولی را مختل کند، تولید ROS را افزایش دهد و مجموعهای از وقایع منجر به مرگ سلولی یا آپوپتوز (Apoptosis) را آغاز کند.
-
اختلال در سیگنال دهی سلولی:
ROS همچنین میتواند مسیرهای سیگنال دهی سلولی را با اصلاح مولکول های سیگنالینگ حیاتی، مانند کینازها و فاکتورهای رونویسی، مختل کند. این تغییرات میتواند با فرآیندهای سیگنال دهی سلولی طبیعی که در رشد سلولی، تکثیر، آپوپتوز و پاسخهای ایمنی نقش دارند، تداخل ایجاد کند.
-
تقویت و تشدید التهاب:
ROS میتواند مسیرهای سیگنالینگ پیش التهابی را فعال کرده و باعث تولید واسطههای التهابی شود. تولید بیش از حد ROS منجر به التهاب مزمن میشود که بیشتر به آسیب سلولی و پیشرفت بیماریهای مختلف کمک می کند.
سیستم دفاعی آنتی اکسیدانی:
بدن دارای یک سیستم دفاعی آنتی اکسیدانی پیچیده برای مقابله با استرس اکسیداتیو است. این سیستم شامل آنتی اکسیدانهای درون زا تولید شده توسط بدن، مانند آنزیمها (مانند سوپراکسید دیسموتاز، کاتالاز، گلوتاتیون پراکسیداز) و مولکولهای غیر آنزیمی (مانند گلوتاتیون، ویتامین های C و E) است. این آنتی اکسیدانها به خنثی کردن ROS، ترمیم مولکولهای آسیب دیده و بازیابی هموستازی سلولی کمک میکنند.
مدیریت فشار اکسیداتیو:
برای مدیریت فشار اکسیداتیو و کاهش استرس اکسیداتیو، حفظ یک سبک زندگی سالم مهم است. این شامل مصرف یک رژیم غذایی متعادل و غنی از آنتی اکسیدان ها مانند میوه ها، سبزیجات و غلات کامل است. ورزش منظم، تکنیک های کاهش استرس، و اجتناب از قرار گرفتن بیش از حد در معرض سموم محیطی نیز می تواند به کاهش استرس اکسیداتیو کمک کند. در برخی موارد، مکمل های آنتی اکسیدانی ممکن است تحت شرایط خاص یا نظارت پزشکی توصیه شوند.
مکانیزم آنتی اکسیدانی ویتامین سی:
ویتامین C در بدن به عنوان یک آنتی اکسیدان به طرق مختلفی فشار اکسیداتیو را مدیریت میکند. این راهها شامل:
-
اهدای الکترون:
ویتامین C با اهدای الکترون به رادیکالهای آزاد و دیگر گونههای فعال به عنوان یک عامل کاهنده عمل میکند. رادیکالهای آزاد مولکولهایی با الکترونهای جفتنشده هستند، که آنها را بسیار واکنشپذیر میکند و میتوانند به اجزای سلولی آسیب بزنند. عملکرد آنتی اکسیدانی ویتامین C شامل انتقال الکترون از گروههای هیدروکسیل خود (-OH) برای تثبیت و خنثی کردن رادیکال های آزاد و کاهش اثر مخرب آنها است.
-
چرخه ردوکس:
هنگامی که ویتامین سی یک الکترون اهدا میکند، اکسید می شود و اسید دی هیدرو آسکوربیک (DHA) تشکیل میشود. این تبدیل شامل از دست دادن دو اتم هیدروژن است. با این حال، بدن دارای آنزیمهایی مانند دی هیدرو آسکوربات ردوکتاز است که میتواند با افزودن دو الکترون DHA را به اسید آسکوربیک تبدیل کند. این خاصیت بازسازی ویتامین C به آن اجازه میدهد تا نقش آنتی اکسیدانی خود را ادامه دهد و در فرآیند چرخه ردوکس شرکت کند.
-
فعالیت پرواکسیدانی (Prooxidant Activity):
در شرایط خاصی، ویتامین سی میتواند فعالیت پرواکسیدانی از خود نشان دهد. این شرایط زمانی اتفاق میافتد که غلظتهای بالای ویتامین C با یونهای فلزی، مانند آهن یا مس، در فرآیندی به نام واکنش فنتون (Fenton Reaction) در تعامل باشد. فعالیت پرواکسیدانی، گونههای فعال اکسیژن (ROS) مانند رادیکالهای هیدروکسیل تولید میکند که میتواند باعث آسیب سلولی شود. بدن از این مکانیزم برای از بین بردن سلولهای سرطانی، ترمیم زخم، جذب آهن و از بین بردن باکتریهای خارجی استفاده میکند. ROS تولید شده در واکنش فنتون نیز بخاطر غلظت بالای ویتامین سی در نواحی تحت تاثیر این واکنش کنترل میشوند.
-
فعل و انفعالات هم افزایی:
ویتامین سی با سایر آنتی اکسیدان های بدن به صورت هم افزایی (سینرژیک) عمل می کند. به عنوان مثال، ویتامین E، یکی دیگر از آنتی اکسیدان های قوی، را با کاهش شکل اکسید شده ویتامین E به شکل فعال خود، بازسازی می کند. این اقدام مشترک به سیستم دفاعی آنتی اکسیدانی اجازه می دهد تا به طور موثر عمل کند و از استرس اکسیداتیو محافظت کند.
-
عملکردهای آنزیمی:
ویتامین سی نقش اساسی در واکنش های آنزیمی مربوط به دفاع آنتی اکسیدانی دارد. به عنوان مثال، در بازسازی آنتی اکسیدان گلوتاتیون (GSH) از طریق عمل آنزیم گلوتاتیون ردوکتاز نقش دارد. ویتامین C به شکل اکسید شده گلوتاتیون (GSSG) الکترون می دهد و آن را به شکل احیا شده خود (GSH) تبدیل می کند که به حفظ تعادل ردوکس سلولی کمک می کند.
-
محافظت از سلول:
فعالیت آنتی اکسیدانی ویتامین C به بخش های مختلف سلولی گسترش می یابد. می تواند ROS را مستقیماً در مایع خارج سلولی، سیتوپلاسم و اندامک های سلولی پاک کند. ویتامین سی با خنثی کردن رادیکال های آزاد و کاهش استرس اکسیداتیو به محافظت از لیپیدها، پروتئین ها، DNA و سایر اجزای سلولی در برابر آسیب ناشی از گونه های فعال کمک می کند.
۲. ویتامین سی: روشن کنندگی:
عمل روشن کنندگی ویتامین سی به فعالیت آن در پوست انسان مربوط میشود. افراد فعال در حوزههای پوستی به خوبی میدانند عبارت «روشن کنندگی» مستقیما به کنترل رنگدانههای پوستی موسوم به «ملانین» ارتباط پیدا میکند. در مورد ملانین در مقالهی مربوط به لک پوستی بیشتر توضیح دادهایم اما در اینجا به طور خلاصه در این باره توضیحاتی را در اختیار شما قرار میدهیم:
شناخت ملانین
ملانین رنگدانهی اصلی پوست انسان است. لک پوستی، رنگ پوست و مو و تمام موارد مربوط به «رنگ» در پوست به سبب ملانین ایجاد میشوند. ملانین توسط ملانوسیت (Melanocyte) تولید میشود. ویتامین سی با ایجاد اختلال در مراحل سنتز ملانین در بدن، تولید آن را کنترل میکند و روشنی را به پوست هدیه میکند. مراحل سنتز ملانین به شرح زیر است:
-
جذب تیروزین:
ملانوسیت ها اسید آمینه تیروزین را از محیط اطراف یا از جریان خون جذب می کنند. تیروزین به عنوان پیش ساز سنتز ملانین عمل می کند.
-
فعال سازی تیروزیناز:
در داخل ملانوسیت، تیروزین از طریق عمل آنزیم تیروزیناز به DOPA (دی هیدروکسی فنیل آلانین) تبدیل می شود. تیروزیناز یک آنزیم تنظیم کننده کلیدی در سنتز ملانین است.
-
اکسیداسیون DOPA:
DOPA تحت اکسیداسیون بیشتر توسط تیروزیناز برای تشکیل دوپاکینون قرار می گیرد. این مرحله شامل حذف دو اتم هیدروژن از DOPA است که منجر به تشکیل دوپاکینون، یک واسطه مهم در سنتز ملانین می شود.
-
پلیمریزاسیون ملانین:
دوپاکینون یک سری واکنش های شیمیایی شامل فرآیندهای آنزیمی و غیر آنزیمی را برای تشکیل پلیمرهای ملانین انجام می دهد. این واکنش ها شامل اکسیداسیون، پلیمریزاسیون و بازآرایی مولکول های دوپاکینون است.
-
تولید یوملانین و فئوملانین:
محصولات نهایی سنتز ملانین یوملانین و فئوملانین هستند. Eumelanin مسئول رنگدانه قهوه ای تا سیاه است، در حالی که pheomelanin در رنگدانه قرمز و زرد نقش دارد. نسبت eumelanin به pheomelanin شدت رنگ و رنگ رنگدانه ملانین را تعیین می کند.
-
تشکیل ملانوزوم:
همانطور که ملانین تولید میشود، به اندامک های تخصصی به نام ملانوزوم بسته بندی می شود. ملانوزوم ها منحصر به ملانوسیت ها هستند و به عنوان محفظه های ذخیره سازی رنگدانه های ملانین عمل می کنند.
-
انتقال ملانوزوم:
ملانوزومهای بالغ از ملانوسیتها به کراتینوسیتهای مجاور که فراوانترین سلولها در خارجی ترین لایه پوست (اپیدرم) هستند، منتقل می شوند. این انتقال از طریق پسوندهای سلولی به نام دندریت اتفاق می افتد. رنگدانه های ملانین منتقل شده در کراتینوسیت ها توزیع می شوند و در نتیجه رنگدانه های قابل مشاهده پوست ایجاد می شود.
مکانیزم عمل ویتامین سی برای روشن کنندگی:
ویتامین C از طریق مکانیسم های مختلفی در کنترل ملانین نقش دارد. در اینجا نحوه تأثیر ویتامین سی بر تولید و توزیع ملانین را بررسی میکنیم:
مهار تیروزیناز:
تیروزیناز یک آنزیم کلیدی است که در تولید ملانین نقش دارد. ویتامین سی می تواند فعالیت تیروزیناز را مهار کند و در نتیجه تولید ملانین را کاهش دهد. این مهار از طریق تعامل مستقیم ویتامین سی با تیروزیناز اتفاق میافتد و از تبدیل اسید آمینه تیروزین به پیشسازهای ملانین جلوگیری میکند.
محافظت آنتی اکسیدانی:
ملانوسیتها، سلولهای مسئول تولید ملانین، بسیار آسیب پذیر در برابر استرس اکسیداتیو هستند. خواص آنتی اکسیدانی ویتامین C به محافظت از ملانوسیت ها در برابر آسیب اکسیداتیو ناشی از رادیکال های آزاد و اشعه UV کمک می کند. با کاهش استرس اکسیداتیو، ویتامین سی می تواند به حفظ سلامت و عملکرد ملانوسیت ها کمک کند.
سنتز کلاژن:
ویتامین سی برای سنتز کلاژن ضروری است، که برای حفظ سلامت پوست بسیار مهم است. کلاژن از پوست حمایت ساختاری می کند و در تنظیم توزیع ملانین نقش دارد. ویتامین C با تقویت سنتز کلاژن به توزیع یکنواخت ملانین کمک می کند و از تشکیل لکه های تیره یا هیپرپیگمانتاسیون جلوگیری می کند.
بلوغ ملانوزوم:
سنتز ملانین در ساختارهای تخصصی به نام ملانوزوم رخ می دهد. نشان داده شده است که ویتامین سی به بلوغ ملانوزوم ها کمک می کند و انتقال مناسب ملانین به کراتینوسیت های همسایه را تسهیل می کند. این امر توزیع یکنواخت ملانین در پوست را تضمین می کند و ظاهر رنگدانه های ناهموار را کاهش می دهد.
محافظت در برابر نور:
ویتامین سی به عنوان یک عامل محافظ نور طبیعی عمل می کند. این می تواند به خنثی کردن رادیکال های آزاد تولید شده توسط اشعه ماوراء بنفش، جلوگیری از اثرات مخرب آنها بر روی ملانوسیت ها و کاهش خطر آفتاب سوختگی و هایپرپیگمانتاسیون ناشی از خورشید کمک کند. علاوه بر این، ویتامین C میتواند اثربخشی ضدآفتاب را با افزایش اثرات محافظت از نور آن افزایش دهد.
۳. جذب آهن:
ویتامین C نقش مهمی در افزایش جذب آهن رژیم غذایی، به ویژه آهن غیر هِم، که در منابع گیاهی یافت می شود، دارد. در ادامه جزئیات این عملکرد را توضیح میدهیم:
- کاهش آهن فریک (Ferric Iron): آهن غیر هِم (Non-heme) به صورت آهن فریک (Fe3+) در رژیم غذایی وجود دارد که به راحتی توسط رودهها جذب نمیشود. ویتامین سی در شکل فعال ال – اسید اسکوربیک میتواند به عنوان یک عامل کاهش دهنده عمل کند و آهن فریک را به شکل آهن قابل جذب (Fe2+) تبدیل کند که راحت تر توسط سلولهای روده جذب می شود.
- تشکیل محلول آهن: اسید آسکوربیک همچنین میتواند کمپلکسهای محلول با آهن تشکیل دهد. این کمپلکسها از رسوب یا تشکیل ترکیبات آهن نامحلول در دستگاه گوارش جلوگیری میکنند. کمپلکسهای محلول آهن-اسید اسکوربیک باعث افزایش جذب آهن در رودهها می شود.
- افزایش حمل و نقل روده ای: ویتامین سی همچنین میتواند بر بیان و عملکرد پروتئینهای دخیل در انتقال آهن در روده تأثیر بگذارد. مشاهده شده است که ویتامین سی بیان پروتئینی به نام DMT1 (انتقال دهنده فلز دو ظرفیتی 1) را افزایش میدهد که نقش مهمی در انتقال آهن از طریق پوشش روده به جریان خون دارد.
- تثبیت کننده آهن در حالت R هموگلوبین: ویتامین سی به حفظ آهن در حالت R در طول کل فرآیند جذب کمک می کند. از اکسید شدن مجدد آهن جلوگیری می کند و تضمین میکند که آهن به شکل قابل جذب خود در طول سفر از سیستم گوارش به جریان خون باقی میماند.
ویتامین سی در سیستم ایمنی:
ویتامین سی عملکرد سلول های ایمنی را تقویت می کند. این ویتامین در تولید و عملکرد سلولهای ایمنی مختلف از جمله گلبولهای سفید خون مانند نوتروفیلها، لنفوسیتها و فاگوسیتها نقش دارد. از فعالیت این سلولهای ایمنی که نقش اساسی در دفاع از بدن در برابر عوامل بیماری زا مانند باکتریها، ویروسها و سایر میکروارگانیسمهای مضر دارند، پشتیبانی می کند.
سنتز انتقال دهندههای عصبی (Neurotransmitters):
ویتامین C نقش بسزایی در سنتز و عملکرد چندین انتقال دهنده عصبی در سیستم عصبی مرکزی دارد. انتقال دهندههای عصبی، پیام رسانهای شیمیایی هستند که ارتباط بین سلولهای عصبی (نورونها) را تسهیل میکنند و در فرآیندهای فیزیولوژیکی مختلف نقش دارند. در اینجا نحوه کمک ویتامین C به سنتز انتقال دهنده های عصبی را شرح میدهیم:
ویتامین در سنتز دوپامین:
ویتامین سی در تبدیل اسید آمینه تیروزین به دوپامین، یک انتقال دهنده عصبی کلیدی که در احساس پاداش، انگیزه، حرکت و تنظیم خلق و خوی دخیل است، نقش دارد. این ویتامین به عنوان یک کوفاکتور برای آنزیم دوپامین بتا هیدروکسیلاز عمل میکند که دوپامین را به نوراپینفرین (نورآدرنالین) تبدیل میکند. سطوح کافی ویتامین سی برای حفظ سنتز دوپامین و عملکرد طبیعی عصبی ضروری است.
سنتز نوراپینفرین:
نوراپینفرین یک انتقال دهنده عصبی مهم است که در پاسخ به استرس، هوشیاری، توجه و تنظیم خلق و خوی نقش دارد. ویتامین سی با حمایت از فعالیت دوپامین بتا هیدروکسیلاز در تبدیل دوپامین به نوراپی نفرین نقش دارد. سطوح ناکافی ویتامین C می تواند منجر به کاهش سنتز نوراپی نفرین شود که به طور بالقوه بر عملکرد شناختی و خلق و خوی تأثیر می گذارد.
سنتز سروتونین:
سروتونین یک انتقال دهنده عصبی است که با تنظیم خلق و خو، خواب، اشتها و عملکرد شناختی (Perceprion) مرتبط است. این ویتامین در سنتز سروتونین با ترویج تبدیل اسید آمینه تریپتوفان به 5-هیدروکسی تریپتوفان (5-HTP) که بیشتر به سروتونین تبدیل می شود، نقش دارد. ویتامین سی به فعالیت آنزیم تریپتوفان هیدروکسیلاز، که مسئول تبدیل تریپتوفان به 5-HTP است، کمک می کند.
ویتامین سی در سنتز گابا:
گاما آمینوبوتیریک اسید (GABA) یک انتقال دهنده عصبی مهاری است که به تنظیم تحریک پذیری عصبی و اضطراب کمک میکند. ویتامین C با حمایت از فعالیت آنزیم گلوتامات دکربوکسیلاز، که انتقال دهنده عصبی تحریک کننده گلوتامات را به GABA تبدیل میکند، به سنتز GABA کمک میکند.
توجه به این نکته مهم است که نقش ویتامین C در سنتز انتقال دهنده های عصبی پیچیده و با سایر عوامل مرتبط است. سطوح کافی ویتامین C برای حفظ فعالیت آنزیم های دخیل در سنتز انتقال دهنده های عصبی و برای اطمینان از در دسترس بودن پیش سازها مانند تیروزین و تریپتوفان ضروری است. با این حال، سنتز انتقال دهنده های عصبی تحت تأثیر عوامل متعددی از جمله سایر مواد مغذی، هورمونها و تغییرات ژنتیکی است.
ویتامین سی را از کدام مواد غذایی میتوان دریافت کرد؟
مرکبات:
مرکباتی مانند پرتقال، گریپ فروت، لیمو و لیموترش به دلیل غلظت بالای ویتامین سی خود معروف هستند. آنها نه تنها میوههای با طراوت هستند، بلکه مقدار قابل توجهی ویتامین C را نیز فراهم می کنند.
انواع توتها (خانواده بری):
انواع توتها مانند توت فرنگی، بلوبری، تمشک و شاه توت منابع عالی ویتامین سی هستند. آنها را میتوان به صورت تازه مصرف کرد یا به اسموتیها، سالادها یا دسرها اضافه کرد.
کیوی:
کیوی میوهای کوچک و سبز رنگ با طعمی ترش و شیرین است. این یک منبع غنی از ویتامین سی است که بیش از مقدار توصیه شده از ویتامین سی روزانه را تنها در یک میوه تامین می کند.
پاپایا:
پاپایا یک میوه استوایی است که نه تنها خوشمزه است، بلکه حاوی مقدار قابل توجهی ویتامین سی است!
آناناس:
آناناس یک میوه استوایی است که حاوی بروملین است، آنزیمی که به دلیل فواید گوارشی آن شناخته میشود. همچنین منبع خوبی از ویتامین C است.
گواوا:
گواوا نیز یک میوه استوایی با طعمی منحصر به فرد و محتوای ویتامین سی بالا است. میتوان آن را به صورت خام مصرف کرد یا در غذاهای مختلف از آن استفاده کرد.
انبه:
انبه میوهای شیرین و آبدار است و مقدار متوسطی ویتامین C را نیز فراهم می کند.
فلفل دلمه ای:
فلفل دلمه ای، به ویژه رنگهای قرمز و زرد آن، سرشار از ویتامین سی است. میتوان آنها را به صورت خام در سالاد، سرخ کردنی، یا غذاهای آب پز میل کرد.
سبزیهای برگدار:
برخی از سبزیجات برگدار، از جمله اسفناج، کلم پیچ و سبزی خردل، حاوی ویتامین سی هستند. ترکیب این سبزیها در سالاد، اسموتی یا غذاهای پخته میتواند مصرف ویتامین C شما را افزایش دهد.
کلم بروکلی و گل کلم:
کلم بروکلی و گل کلم سبزیجات چلیپایی هستند که مقدار مناسبی ویتامین C را فراهم میکنند. آنها را میتوان بخار پز، تفت داده یا خام صرف کرد.
گوجه فرنگی:
گوجه فرنگی نه تنها یک صیفی همه کاره است، بلکه منبع ویتامین سی است. از آن در سالاد، سالسا، سس یا به عنوان میان وعده لذت ببرید.
سیب زمینی:
سیب زمینی، به خصوص وقتی با پوست مصرف شود، حاوی ویتامین C است. می توان آن را پخته، آب پز، پوره یا برشته کرد.
به یاد داشته باشید که ویتامین C به گرما، نور و هوا حساس است و در طی پخت و پز یا نگهداری طولانی مدت از بین می رود. برای حفظ محتوای ویتامین C، بهتر است این غذاها را تازه یا کمی پخته مصرف کنید.
علاوه بر مصرف غذاهای غنی از ویتامین C، مکمل های غذایی را می توان برای اطمینان از دریافت کافی ویتامین C، به ویژه برای افرادی که محدودیت های غذایی خاص یا دسترسی محدود به محصولات تازه دارند، مصرف کرد. همیشه توصیه می شود با یک متخصص مراقبت های بهداشتی یا متخصص تغذیه برای مشاوره شخصی در مورد نیازهای ویتامین سی خود مشورت کنید.
آیا ویتامین سی از پوست نیز جذب میشود؟
بله، ویتامین C میتواند توسط پوست جذب شود. پوست توانایی جذب برخی مواد از جمله ویتامین C را از طریق فرآیندی به نام جذب پوستی دارد. هنگامی که به صورت موضعی استفاده شود، ویتامین سی میتواند به پوست نفوذ کرده و به لایههای زیرین برسد.
با این حال، توجه به این نکته مهم است که جذب ویتامین سی از طریق پوست تحت تأثیر عوامل مختلفی مانند غلظت و فرمولاسیون محصول، یکپارچگی سد پوستی و مدت زمان تماس است. علاوه بر این، پوست در مقایسه با مکمل های خوراکی ظرفیت محدودی برای جذب ویتامین C دارد.
برای افزایش جذب ویتامین سی از طریق پوست، اغلب از فرمولاسیون های تخصصی مانند سرمها، میکروسرمها یا کرمهای ویتامین C استفاده میشود. این فرمولها برای بهینه سازی پایداری و فراهمی زیستی ویتامین سی در صورت استفاده موضعی طراحی میشوند.
استفاده موضعی از ویتامین C بر روی پوست فواید زیادی دارد، از جمله نقش آن به عنوان یک آنتی اکسیدان، پتانسیل آن برای تحریک سنتز کلاژن، و توانایی آن در روشن و یکنواخت کردن رنگ پوست. میتواند به محافظت از پوست در برابر رادیکالهای آزاد، کاهش ظاهر خطوط و چین و چروکها، تقویت پوست جوانتر و بهبود سلامت کلی پوست کمک کند.
هنگام استفاده از محصولات موضعی ویتامین C، پیروی از دستورالعمل های ارائه شده توسط سازنده و در نظر گرفتن عواملی مانند پایداری محصول، نگهداری مناسب و تداخلات احتمالی با سایر مواد مراقبت از پوست بسیار مهم است. اگر نگرانی یا شرایط پوستی خاصی دارید، توصیه می شود با یک متخصص پوست یا متخصص مراقبت از پوست مشورت کنید تا توصیه های شخصی در مورد گنجاندن ویتامین سی در روتین مراقبت از پوست خود داشته باشید.
جمعبندی
در این مطلب سعی شد تا جای ممکن خواص، ویژگیها، عملکرد و هر چیز دیگر مربوط به ویتامین سی شرح داده شود. گرچه شرح مطلبی به گستردگی ویتامین سی در حوصلهی یک متن نمیگنجد. برای تحقیقات گسترده تر در این مورد میتوانید به رفرنسها و مراجعی که در بطن متن معرفی شدهاند مراجعه کنید.
امیدواریم این مطلب برای شما پربار و مفید واقع شده باشد.