Колагенът и значението на витамин С
Дефицит на витамин С и колаген
Колагенът е най-разпространеният протеин в човешкия и животинския организъм. Общият дял на колагена е около 30% [2] от всички телесни протеини. Той е структурен елемент на ставите, връзките, кожата, съединителните структури на клетките и ако има нарушение в синтеза на колаген от организма, това може да доведе до сериозна патология, която историята на човечеството познава като заболяване, т.нар. скорбут.
Гръбначните животни имат няколко вида колагени, чийто обичаен аминокиселинен състав съдържа 35% глицин (Gly), 11% аланин (Ala), 21% е пролин (Pro) и 4-хидроксипролин (4-Hyp) [1]. Всяка от основните 20 известни аминокиселини, както и 5-хидроксилизин (5-HyLys), могат да запълнят останалата част от колагеновата структура. Аминокиселинната последователност в колагена е редуване на Gly-XY трипептидни единици, където X често е Pro, а Y е 4-Hyp [1,2].
Здравината на колагеновата структура се осигурява от факта, че три колагенови нишки, състоящи се от последователност от аминокиселини в тях, са усукани заедно като косичка.
Свързването на колагеновите вериги една към друга се осигурява чрез включването в позициите X и Y на такива аминокиселини като лизин (Lys), 5-хидроксилизин (5-HyLys) или хистидин (His), които създават ковалентни връзки между аминокиселините в съседни колагенови вериги [1].
Наличието на 4-хидроксипролин (4-Hyp) е много важно в структурата на колагена, тъй като липсата му в Y позиция води до нестабилност на структурата на колагена и проблеми със съединителната тъкан, които се развиват при скорбут.
4-Hyp се получава от аминокиселината пролин (Pro) в резултат на реакция на хидроксилиране, което е невъзможно без аскорбинова киселина (витамин С), която присъства в тази реакция като косубстрат. [1,2]
Скорбутът е описан от египтяните през 1500 г. пр.н.е., но специално внимание на това заболяване е обърнато едва през периода на Великите географски открития от 1500-1800 г. [1]
![Скорбутът е описан от египтяните през 1500 г. пр.н.е., но специално внимание на това заболяване е обърнато едва през периода на Великите географски открития от 1500-1800 г. [1]](/resources/plate-shape-letter-c-with-orange-slices.jpg)
По-специално, при първото околосветско пътуване, направено от Фердинанд Магелан през 1520 г., скорбутът отнема живота на повече от 80% от членовете на експедицията.
Васко да Гама по същата причина губи до една трета от екипа си в първата експедиция до Индия (1499 г.)
Според оценките в периода 1600-1800 г. около милион моряци умират от скорбут.
Проблемът на това заболяване обаче не беше само "морски".
Зимните огнища на скорбут в Европа преди 1800 г. са били често срещани, тъй като витамин С е липсвал в обичайните хранителни продукти, които те са запасявали за зимата.
Огнищата на болестта постепенно изчезнаха през 19 век, очевидно поради разпространението на картофите.
Има ли проблем с дефицит на витамин С днес?
Парадоксално, но проблемът с дефицита на витамин С и развитието на симптомите на скорбут е актуален и днес. В едно от изследванията [1], проведено през 1998 г., са изследвани 230 студенти от университета в Аризона. Той показа, че 10% от учениците са имали дефицит на витамин С, само половината от учениците са консумирали препоръчителната доза, докато по-голямата част от изследваните ученици са консумирали малки количества храни, съдържащи витамин С. Всъщност всичко е ограничено до готови зеленчукови салати в студентския стол.
Симптомите на прогресивното развитие на заболяването скорбут са чести малки кръвоизливи от носа или венците поради чупливост на кръвоносните съдове, бавно зарастване на рани и отваряне на стари рани, болка и слабост в костите, повишена умора, раздразнителност, склонност към инфекциозни заболявания на дихателните пътища, загуба на зъби. [1,2,4] Много животни могат независимо да синтезират витамин С, но при хората и някои други животни редица ензими, необходими за този процес, са били загубени по време на еволюцията, така че витамин С е основно хранително вещество и трябва да се набавя от храна. [1]
Дефицитът на витамин С възниква не само при недостатъчен прием на храна, но и при замърсяване на околната среда, при високи и ниски температури на околната среда, под влияние на голямо физическо натоварване, при емоционално претоварване и интензивен растеж в детска възраст. [4]
Все още няма консенсус относно нормите на консумация на витамин С.
По-специално, препоръчителната дневна доза в САЩ е 60 mg [1], в Русия 90 mg [3], понякога се препоръчва да се приемат по-високи дози витамин С, въпреки че не е ясно установено дали това носи допълнителни ползи или вреди [1]. С лечебна цел витамин С се прилага в доза 200-300 mg/ден. [4]
Имайте предвид, че големи дози витамин С могат да бъдат токсични. [4]
Използвани материали
- "Основи на биохимията на Ленингер", Д. Нелсън, М. Кокс; прев. от английски. - 4-то изд. - М .: Лаборатория на знанието, 2020. В 3 тома, Т.1 - 694 с.: ил.
- "Биохимия: учебник", V.I. Gidranovich, A.V. Gidranovich. - Минск: TetraSystems, 2010. -528 с.
- Държавен изследователски институт по хранене на Руската академия на медицинските науки; Норми на физиологичните нужди от енергия и хранителни вещества за различни групи от населението на Руската федерация, Насоки, MR 2.3.1.2432 -08
- "Биохимия на мускулната активност", N.I.Volkov, E.N.Nesen, A.A.Osipenko, S.N.Korsun, NUFVSU, ed. "Олимпийска литература", 2000 г.
