Витамин С (аскорбиновая кислота) представляет собой водорастворимое органическое соединение с химической формулой C₆H₈O₆. Он относится к группе лактоновых кислот и характеризуется наличием гексозного кольца с γ-лактоновой структурой и двух соседних гидроксильных групп, что определяет его сильные восстановительные свойства. Аскорбиновая кислота легко подвергается окислению до дегидроаскорбиновой кислоты (ДГА), которая также сохраняет биологическую активность и может быть восстановлена обратно в активную форму в организме.
Физико-химические свойства витамина С включают высокую растворимость в воде, чувствительность к высоким температурам, кислороду и свету, что приводит к его быстрому разложению при хранении и приготовлении пищи. Аскорбиновая кислота является сильным восстановителем, способным отдавать электроны при реакциях окислительно-восстановительного типа, что лежит в основе её биологической активности.
Витамин С выполняет ключевую роль в защите клеток от окислительного стресса. Он нейтрализует активные формы кислорода (супероксидные радикалы, гидроксильные радикалы, перекись водорода) и восстанавливает другие антиоксиданты, такие как витамин Е, поддерживая клеточные мембраны и белки в функционально активном состоянии. Механизм антиоксидантного действия связан с донорством электронов: аскорбиновая кислота окисляется до монодегидроаскорбиновой и дегидроаскорбиновой кислоты, предотвращая повреждение липидов, белков и ДНК.
Аскорбиновая кислота является кофактором для ферментов проколлагеновых гидроксилаз, которые катализируют гидроксилирование пролина и лизина в проколлагене. Гидроксильные остатки необходимы для стабилизации тройной спирали коллагена посредством водородных связей, что обеспечивает прочность соединительной ткани, кровеносных сосудов, костей и кожи. Недостаток витамина С приводит к нарушению синтеза коллагена, вызывая цинготу с характерными симптомами кровоточивости десен, ослабления соединительной ткани и плохого заживления ран.
Витамин С участвует в гидроксилировании дофамина в норадреналин посредством фермента дофамин-бета-гидроксилазы, что имеет ключевое значение для синтеза катехоламиновых нейротрансмиттеров. Дефицит аскорбиновой кислоты может нарушать синтез норадреналина, влияя на работу центральной и периферической нервной системы.
Аскорбиновая кислота способствует всасыванию железа в кишечнике, переводя железо из ферропосадочной (Fe³⁺) формы в легко усвояемую ферросплавную (Fe²⁺) форму. Это предотвращает развитие железодефицитной анемии и улучшает биодоступность растительного железа.
Витамин С стимулирует функцию фагоцитов, повышая их способность к хемотаксису, фагоцитозу и разрушению патогенов. Он также влияет на продукцию интерферонов и цитокинов, укрепляя врождённый и адаптивный иммунный ответ. Кроме того, аскорбиновая кислота участвует в детоксикации ксенобиотиков и продуктов окислительного стресса, действуя как кофактор для ферментов, участвующих в гидроксилировании и окислении токсичных соединений.
Организм человека не синтезирует витамин С эндогенно, поэтому его необходимо получать с пищей. Суточная потребность варьируется в зависимости от возраста, пола и физиологического состояния, в среднем составляет 75–120 мг. Основные источники — свежие фрукты и овощи, особенно цитрусовые, шиповник, киви, болгарский перец, капуста и зелень.
В клетках витамин С транспортируется с помощью специфических переносчиков SVCT1 и SVCT2 (Sodium-dependent Vitamin C Transporters), обеспечивающих активное поглощение аскорбиновой кислоты в эпителиальные и эндотелиальные клетки. Дегидроаскорбиновая кислота может проникать в клетки через глюкозные транспортеры GLUT, где вновь восстанавливается до активной формы.
Дефицит витамина С проявляется цингой, повышенной восприимчивостью к инфекциям, нарушением заживления ран, кровоточивостью слизистых и кожи. Хроническое недостаточное поступление аскорбиновой кислоты также связано с повышенным риском сердечно-сосудистых заболеваний, ослаблением иммунной защиты и ускорением процессов старения на клеточном уровне. Передозировка витамина С встречается редко и может приводить к гастроинтестинальным расстройствам и образованию оксалатных камней при склонности к мочекаменной болезни.