La vitaminaC, enantiómeroS del ácido ascórbico o antiescorbútica es un nutriente esencial para los primates —incluido el ser humano—, las cobayas y algunos murciélagos, quienes carecen del mecanismo para su síntesis. El resto de los mamíferos lo sintetizan de forma natural en el hígado. Las plantas también producen vitaminaC, la cual desempeña un rol importante en su crecimiento y desarrollo. De esta forma, las plantas representan una fuente importante de esta vitamina en la dieta.
La vitaminaC es un potente antioxidante soluble en agua que se asocia con varios efectos beneficiosos en el sistema inmune, minimiza y retrasa el proceso de envejecimiento, también beneficia en la integridad endotelial y en el metabolismo de las lipoproteínas. Su deficiencia produce la enfermedad denominada escorbuto.
La presencia de esta vitamina es requerida para un alto número de procesos metabólicos en todos los animales y plantas. En los animales, es requerida para el proceso de síntesis de carnitina y colágeno, componentes relevantes de la piel, los tendones, ligamentos, vasos sanguíneos y las cicatrices, por lo que su carencia altera el proceso de reparación y mantenimiento de estas estructuras, así como la curación de las heridas. Así mismo, el ácido ascórbico tiene muchas funciones en las plantas: sirve como tampón de las reacciones de óxido reducción, es cofactor de numerosas enzimas, es el principal antioxidante, regula la división y el crecimiento celular, y está involucrado en la transducción de señales.
La cantidad de vitaminaC necesaria para prevenir el escorbuto es de alrededor de 10mg al día. Sin embargo, con el fin de mantener un sujeto saludable y prevenir afecciones crónicas de salud, las concentraciones disponibles en la dieta deben ser entre 100 y 200mg al día. La Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos recomienda un consumo mínimo de 90mg para los hombres y de 75mg para las mujeres. Debido a la capacidad reducida de almacenamiento de la vitaminaC es necesario una permanente y adecuada ingesta para prevenir su hipovitaminosis.
Historia En 1749, James Lind demostró que el consumo de frutas cítricas prevenía o sanaba las afecciones relacionadas con el escorbuto. Debido a esto, al elemento responsable se le denominó «factor antiescorbútico». En 1928, el Dr. Albert Szent-Györgyi aisló el ácido ascórbico, pero no lo identificó como este factor hasta el año 1932. En 1933, identificó su estructura.
En 1937, el Premio Nobel de Química fue concedido a Walter Norman Haworth por su trabajo en la determinación de la estructura del ácido ascórbico, compartido con Paul Karrer, por su trabajo sobre las vitaminas y el premio Nobel de medicina se otorgó a Szent-Györgyi por sus estudios acerca de las funciones biológicas del ácido ascórbico.
Descripción La vitaminaC es una lactona de seis carbonos y es sintetizada a partir de la glucosa almacenada como glucógeno en el hígado de muchas especies de mamíferos. Los seres humanos carecen de la enzima gulonolactona oxidasa necesaria para este proceso.
En animales, el glucógeno hepático se transforma en glucosa-1-fosfato por la acción de la glucógeno fosforilasa; posteriormente, la glucosa-1-fosfato se transforma en UDP-glucosa por acción de la UDP-glucosa pirofosforilasa; luego la UDP-glucosa se transforma en UDP-ácido glucorónico y posteriormente a gulonolactona. La gulonolactona es transformada en ácido ascórbico por acción de la gulonolactona oxidasa.
En plantas, el mecanismo de producción de ácido ascórbico es diferente. A partir de la manosa-1-fosfato se genera galactosa, la cual se transforma en l-Galactono-1,4-lactona por acción de la S-galactonolactona deshidrogenasa. La l-Galactono-1,4-lactona es el precursor inmediato del S-ácido ascórbico, por medio de la oxidación catalizada por la l-galactono-1,4-lactona deshidrogenasa. Otra vía de síntesis de la vitamina C en plantas, a partir de ácido galacturónico proveniente de la pectina en frutas maduras, consiste en la reducción del ácido galacturónico por acción de la enzima dependiente de NADPH, ácido galacturónico reductasa (GalUR), dando lugar al l-ácido galactónico el cual se convierte espontáneamente a l-galactono-1,4 lactona.
La glucosa necesaria para producir ascorbato en el hígado (en mamíferos) es extraída del glucógeno, por esto la síntesis de ascorbato es un proceso glicólisis-dependiente. En reptiles y pájaros la biosíntesis es llevada a cabo en los riñones.
Los humanos no poseen la capacidad enzimática de producir vitamina C. La causa de este fenómeno es que la enzima del proceso de síntesis, la S-gulonolactona oxidasa está ausente debido a que el gen para esta enzima (pseudogén ΨGULO) es defectuoso.Challem, JJ, Taylor, EW. 1998. Retroviruses, ascorbate, and mutations, in the evolution of Homo sapiens. Free Radical Biology and Medicine. 25(1):130-132.Benhegyi, G. 1997. Ascorbate metabolism and its regulation in animals. Free Radical Biology and Medicine. 23(5):793-803.Stone I. 1979. Homo sapiens ascorbicus, a biochemically corrected robust human mutant. Medical Hypotheses. 5(6):711-721 La mutación no es letal para el organismo, debido a que la vitamina C es abundante en las fuentes alimentarias. Se ha detectado que las especies con esta mutación (incluyendo humanos) han adaptado un mecanismo de reciclaje para compensarla.Vitamin C biosynthesis in prosimians: Evidence for the anthropoid affinity of Tarsius. J. I. Pollock 1, R. J. Mullin. American Journal of Physical Anthropology. 1986, v. 73 Issue 1, p. 65-70. Publicó online: 3 de mayo 2005: Digital Object Identifier (DOI) 10.1002/ajpa.1330730106, ver visto 15 de marzo de 2010
La vitaminaC puede absorberse como ácido ascórbico y como ácido dehidroascórbico a nivel de mucosa bucal, estómago y yeyuno (intestino delgado), luego es transportada vía vena porta hacia el hígado para luego ser conducida a los tejidos que la requieran. Se excreta por vía renal (en la orina), bajo la forma de ácido oxálico principalmente, por heces se elimina solamente la vitamina no absorbida.
Se ha observado que la pérdida de la habilidad para sintetizar ascorbato es sorprendentemente paralela a la pérdida evolutiva de la habilidad para reducir ácido úrico. Ácido úrico y ascorbato son fuertes agentes reductores. Esto ha conducido a la sugerencia que en primates superiores, el ácido úrico haya asumido algunas funciones del ascorbato. El ácido ascórbico puede ser oxidado en el cuerpo humano por la enzima acidoascórbico-oxidasa. Significado biológico La vitaminaC es el S-enantiómero del ascorbato, opuesto al R-enantiómero el cual no tiene utilidad biológica. Cuando el S-ascorbato aplica su potente función reductora es convertido a su forma oxidada, S-dehidroascorbato, que puede ser reducido de nuevo a su forma activa S-ascorbato por acción enzimática del glutatión.
El S-ascorbato es un azúcar ácido débil, estructuralmente relacionado con la glucosa, lo cual ocurre naturalmente, ya que cada uno está unido al ion hidrógeno, formando el ácido ascórbico o un ion metálico del mineral ascorbato.
En humanos, la vitaminaC es un potente antioxidante; actuando para disminuir el estrés oxidativo, un substrato para la ascorbato-peroxidasa, así como un cofactor enzimático para la biosíntesis de importantes bioquímicos. Esta vitamina actúa como agente donador de electrones para 8diferentes enzimas: Tres enzimas participan en la hidroxilación del colágeno. Estas reacciones adicionan grupos hidroxilos a los aminoácidos prolina o lisina en la molécula de colágeno (vía prolina-hidroxilasa y lisina-hidroxilasa), con ello permiten que la molécula de colágeno asuma su estructura de triple hélice. De esta manera la vitaminaC se convierte en un nutriente esencial para el desarrollo y mantenimiento de tejido de cicatrización, vasos sanguíneos, y cartílago. Dos enzimas son necesarias para la síntesis de carnitina. Esta es necesaria para el transporte de ácidos grasos hacia la mitocondria para la generación de ATP. Las tres enzimas remanentes tienen funciones en: Participación en la biosíntesis de norepinefrina a partir de dopamina, a través de la enzima dopamina-beta-hidroxilasa. Otra enzima adiciona grupos amida a hormonas peptídicas, incrementando enormemente su estabilidad. Otra modula el metabolismo de la tirosina.
Los tejidos biológicos que acumulan más de 100veces el nivel sanguíneo de vitaminaC, son las glándulas adrenales, hipófisis (pituitaria), timo, cuerpo lúteo, y la retina. Aquellas con 10 a 50veces la concentración presente en el plasma incluyen el cerebro, bazo, pulmón, testículos, nódulos linfáticos, mucosa del intestino delgado, leucocitos, páncreas, riñón y glándulas salivares. Los glóbulos blancos contienen de 20 a 80veces más vitaminaC que el plasma sanguíneo, y fortalece la capacidad citotóxica de los neutrófilos (glóbulos blancos).
Beneficios de la vitaminaC Evitar el envejecimiento prematuro (proteger el tejido conectivo, la "piel" de los vasos sanguíneos). Facilitar la absorción de otras vitaminas y minerales. Como antioxidante. Evitar las enfermedades degenerativas tales como arteriosclerosis, cáncer, demencia, entre otros. Evitar las enfermedades cardíacas (tema tratado más adelante). Desde los descubrimientos de Linus Pauling se aseveraba que la vitaminaC reforzaba el sistema inmune y prevenía la gripe, pero investigaciones realizadas en los 1990 parecen refutar esta teoría y, en todo caso, han demostrado que el consumo en exceso (a diferencia de lo preconizado por Pauling y sus seguidores) de suplementos de vitaminaC son poco recomendables, porque, entre otras cosas, un consumo excesivo puede provocar alteraciones gastrointestinales. No obstante, a diferencia de la vitaminaA no tiene efectos tóxicos, ya que al ser hidrosoluble el organismo excreta el exceso de la misma por las vías naturales. Tiene un papel fundamental en la formación de colágeno. Prevenir escorbuto, polio y hepatitis. Disminuir la incidencia de coágulos en las venas. Ayudar en los movimientos articulares. Acelerar el proceso de curación de heridas, lesiones y quemaduras. Se utiliza de forma tópica para eliminar manchas en la piel ya que es un ingrediente activo inhibidor de la tirosinasa, por su propiedad antioxidante y su efecto tensor relacionado con la síntesis de colágeno. 181x181px|thumb|Proceso Reichstein.|alt=
Obtención de vitaminaC La vitaminaC se puede obtener de forma natural y sintética.
Las fuentes naturales son el propio ácido ascórbico levógiro (isómero S-) y ascorbato de sodio levógiro, presentes en los distintos alimentos.
De forma sintética puede obtenerse por medio del proceso Reichstein, modificado posteriormente por Kurt Heyns.Brönnimann, C. et al. (1994): Direct oxidation of L-sorbose to 2-Keto-L-gulonic acid with molecular oxygen on Platinum- and Palladium-based catalysts. In: J. Catal. 150(1), S. 199–211; doi:10.1006/jcat.1994.1336 Sin embargo, la mayor parte de la producción industrial mundial se obtiene por medio de otra modificación más moderna del proceso,"The production of vitamin C" (PDF). Competition Commission. 2001, visto 20 de febrero 2007. desarrollada en China. Ambos procesos utilizan la fermentación con microorganismos, por lo que se obtiene sin problemas el isómero S-.
Uso clínico La vitaminaC es esencial para el desarrollo y mantenimiento del organismo, por lo que su consumo es obligatorio para mantener una buena salud.
La vitaminaC ayuda al desarrollo de la absorción del hierro, al crecimiento y reparación del tejido conectivo normal (piel más suave, por la unión de las células que necesitan esta vitamina para unirse), a la producción de colágeno (actuando como cofactor en la hidroxilación de los aminoácidos lisina y prolina), metabolización de grasas y la cicatrización de heridas. También se considera un factor potenciador para el sistema inmune, aunque algunos estudios ponen en duda esta última actividad de la vitaminaC.