Vitamin C (Ascorbinsäure)

Zu Vitamin C zählen die zwei Substanzen L-Ascorbinsäure und Dehydro-L-Ascorbinsäure. Diese können im Körper ineinander umgewandelt werden und so als Radikalfänger wirken. Vitamin C ist damit in der Lage, potenziell giftige Substanzen so zu verstoffwechseln, dass diese vom Körper ausgeschieden werden können. Weitere Aufgaben erfüllt Ascorbinsäure beim Wiederherstellen von verbrauchtem Vitamin E; bei der Bildung von Kollagen, Carnitin und Katecholaminen (z.B. Adrenalin) sowie im Eiweißstoffwechsel. Zudem fördert es die Eisenaufnahme und dessen Bindung an Eiweiß in der Zelle, so dass Eisen keine Radikale bilden kann. Vitamin C verhindert die Bildung von krebserregenden Nitrosaminen im Magen, die aus Nitritpökelsalz und stickstoffhaltigen Substanzen entstehen.

Synthese

Vitamin C ist chemisch gesehen ein 2,3-Endiol-L-Gulonsäurelacton. Die Resorption erfolgt überwiegend im Duodenum und proximalem Jejunum. Nach der Aufnahme über die Nahrung liegt Vitamin C im Blut in Form der Ascorbinsäure und Dehydroascorbinsäure vor. Diese sind zu 24% an Plasmaproteine gebunden und liegen zu 76% frei im Plasma vor.

Hohe Konzentrationen werden in der Hypophyse, den Nebennieren, der Milz, dem Gehirn, den Nieren, in Pankreas und Herzmuskel gespeichert. Die körpereigenen Speicher versorgen den Menschen ohne Vitamin C-Zufuhr über die Nahrung etwa 100 bis 130 Tage.

Vitamin C ist chemisch gesehen ein 2,3-Endiol-L-Gulonsäurelacton. Es ist der Gattungsname für alle Verbindungen mit der qualitativ gleichen biologischen Wirkung wie L(+)-Ascorbinsäure. Diese Verbindung selbst kann von der Endiolform (Ascorbinsäure) zur Ketoform (L-Dehydroascorbinsäure) oxidieren und im Stoffwechsel als Redoxpaar fungieren.

Eigenschaften:

  • wasserlöslich
  • hitzeempfindlich
  • lichtempfindlich
  • empfindlich gegen Feuchtigkeit
  • reduzierende Eigenschaften
  • oxidationsempfindlich

Stoffwechsel

Die Resorption erfolgt überwiegend im Duodenum und proximalem Jejunum. Nach der Aufnahme über die Nahrung liegt Vitamin C im Blut in Form der Ascorbinsäure und Dehydroascorbinsäure vor. Diese sind zu 24% an Plasmaproteine gebunden und liegen zu 76% frei im Plasma vor.

Die Aufnahme in die Zielgewebe erfolgt durch aktiven Transport, der konzentrations-, natrium- und energieabhängig ist. Bei großen Mengen erfolgt die Aufnahme über Diffusion. Die Dehydroascorbinsäure wird nach dem Transport in die Körpergewebe sofort mit Hilfe der Thioltransferase reduziert. Diese Reaktion ist mengenmäßig limitiert.

Hohe Konzentrationen werden in der Hypophyse, den Nebennieren, der Milz, dem Gehirn, den Nieren, in Pankreas und Herzmuskel gespeichert. Die körpereigenen Speicher versorgen den Menschen ohne Vitamin C-Zufuhr über die Nahrung etwa 100 bis 130 Tage. Bei einer Überdosierung an Vitamin C erfolgt die Eliminierung über den Urin nach vorheriger Umwandlung in Oxalsäure.

Bioverfügbarkeit

Wie viel Vitamin C aus der Nahrung vom Körper tatsächlich aufgenommen wird, hängt in erster Linie vom Vitamin C-Gehalt der Nahrung (mit zunehmender Menge sinkt die Aufnahmerate) sowie dem Energie- und Natriumgehalt ab. Infolge von Zubereitung und Lagerung der Speisen treten unter Umständen erhebliche Verluste (bis zu 100%) auf.

Durch eine schonende Zubereitung (Dünsten, Blanchieren) und sachgerechte Lagerung (kühl, dunkel, trocken) können diese im Bereich von etwa 30% gehalten werden. Vitamin C ist sehr empfindlich gegenüber  Luft , hohen Temperaturen und Metallen. Die Bestimmung des Vitamin C-Status erfolg mittels Hochleistungschromatographie (HPLC).

Die Bioverfügbarkeit sinkt durch: 

  • Entzündungen
  • Fistelbildungen im Ileum
  • Hitze

Funktionen und Aufgaben

Zu Vitamin C zählen die zwei Substanzen L-Ascorbinsäure und Dehydro-L-Ascorbinsäure. Diese können im Körper ineinander umgewandelt werden und so als Radikalfänger wirken. Vitamin C ist damit in der Lage, potenziell giftige Substanzen so zu verstoffwechseln, dass diese vom Körper ausgeschieden werden können.

Weitere Aufgaben erfüllt Ascorbinsäure beim Wiederherstellen von verbrauchtem Vitamin E, bei der Bildung von Kollagen, Carnitin und Katecholaminen (z.B. Adrenalin) sowie im Eiweißstoffwechsel. Zudem fördert es die Eisenaufnahme und dessen Bindung an Eiweiß in der Zelle, so dass Eisen keine Radikale bilden kann. Vitamin C verhindert die Bildung von krebserregenden Nitrosaminen im Magen, die aus Nitritpökelsalz und stickstoffhaltigen Substanzen entstehen.

Vitamin C wirkt bei der Lipidperoxidation als Radikalfänger. Dabei entsteht unter Verbrauch von Vitamin E ein Tocopherol-Radikal. Dieses Tocopherol-Radikal kann mittels der Ascorbinsäure, das dabei selbst zum reaktionsträgen Ascorbyl-Radikal wird, regeneriert werden. Ascorbinsäure regeneriert ebenso das Antioxidans Glutathion aus dessen oxidierter Form.

Vitamin C ist durch zahlreiche Hydroxylierungsreaktionen in den Lebermikrosomen an Entgiftungsprozessen toxischer Stoffwechselprodukte und Medikamente beteiligt. Die L-Ascorbinsäure stimuliert die Synthese von Zytochrom P450 und/ oder inaktiviert reaktive Sauerstoffspezies.

Das Vitamin übernimmt des Weiteren die Funktion eines Wasserstoffdonators bei Hydroxylierungsreaktionen. Enzymatische Reaktionen sind beispielsweise:

  • Noradrenalinsynthese (Enzym: Dopamin-Beta-Monooxygenase)
  • Tyrosinabbau (Enzym: 4-OH-Phenylpyruvat-Hydroxylase)
  • Herstellung von Peptidhormonen (Enzym: Peptidylglycin-amidierende Monooxigenase)

Ascorbinsäure kann zudem durch Sauerstoffabspaltung und Oxidierung (Fe2+ –>Fe3+) inaktivierte Enzyme wieder regenerieren wie

  • Kollagensynthese (Enzyme: Prolyl-4-Hydroxylase, Prolyl-3-Hydroxylase, Lysyl-Hydroxylase)
  • Carnitinsynthese (Enzym: Trimethyllysin-Hydroxylase)

Weitere Funktionen

  • kompetitive Hemmung von Aminogruppen (Einfluss auf die Glykosylierung von Proteinen)
  • Erhöhung der Eisenaufnahme (Wirkung wird durch Phytate abgeschwächt)

Mangelerscheinungen

Ein klinischer Vitamin C-Mangel wurde erstmals bei Seefahrern dokumentiert. Die auch als Skorbut bekannte Seefahrerkrankheit wurde durch den monate- bis jahrelangen fehlenden Konsums frischer Nahrungsmittel in Form von Gemüse und Obst verursacht. Die klassischen Symptome äußerten sich in Blutungen der Haut und Schleimhäute (Zahnfleisch), Blutungen der Muskulatur sowie Blutungen der inneren Organen.

Tritt der Mangel bei Säuglingen auf, wird diese Erkrankung Moeller-Barlowsche Krankheit genannt. Hier kommt es neben der Blutungsneigung auch zu Störungen der Knochenbildung und des Wachstums. Allerdings tritt der klassische Vitamin C-Mangel heute kaum noch auf.

Der bekannteste Vitamin C-Mangel ist die Erkrankung Skorbut, die bei monate- bis jahrelangem fehlendem Konsum frischer Nahrungsmittel in Form von Gemüse und Obst auftritt (früher: Seefahrer), tritt heute jedoch nur noch selten auf.

Allgemeine Symptomatik:

  • Störungen des Hormonhaushaltes (Katecholamine, Peptidhormone, Neuropeptide)
  • gestörte Kollagensynthese (Hydroxylierung von Prolyl- und Lysylresten)

Symptomatik von Skorbut:

  • starke Beeinträchtigung des Allgemeinbefindens
  • Störungen im Bereich des Bindegewebsstoffwechsels
  • punktförmige, streifige und flächige Blutungen der Haut
  • entzündete Gelenke
  • Zahnfleischentzündungen, bis hin zum Zahnverlust
  • schlechte Wundheilung

Symptome der Möller-Barlow’schen Krankheit:

  • subperiostale Hämatome
  • Schmerzen in den Extremitäten
  • erhöhte Knochenbrüchigkeit
  • Störungen des Knochenstoffwechsels bis hin zum Wachstumsstillstand

Risikogruppen

  • Raucher
  • Senioren
  • Personen mit einer obst- und gemüsearmen Kost
  • Patienten mit Magen-Darm-Erkrankungen
  • Alkoholiker

Hypervitaminosen und Toxizität

Eine Vitamin C-Hypervitaminose ist sehr selten. Selbst bei Dosierungen von mehr als 2 g pro Tag treten keine Symptome auf. Eine Gefahr besteht lediglich für Nierenkranke, da Oxalsäure beim Vitamin C-Abbau gebildet wird.

Mögliche Nebenwirkungen nach Einnahme hoch dosierter Präparate sind

  • Diarrhoe
  • Blähungen

Folgen von Megadosen sind

  • okkultes Blut im Stuhl, Glukose im Urin
  • Hyperoxalurie, Hyperoxalämie, Hyperuricosurie
  • übermäßige Eisenabsorption (Thalassämie/ Hämochromatose)
  • Hämolyse bei Glukose-6-Phosphat-Dehydrogenase-Mangel

Vorkommen und Zufuhrempfehlungen

Ergiebige Vitamin C-Quellen sind bestimmte Gemüse und Obst sowie daraus hergestellte Säfte. Doch auch Kartoffeln, Grün-, Rosen-, Rot- und Weißkohl sowie Spinat und Tomaten enthalten nennenswerte Mengen. Schwangere und Stillende benötigen für die Entwicklung ihres Ungeborenen entsprechend mehr Ascorbinsäure.

Werdenden Müttern wird Vitamin C durch den kindlichen Stoffwechsel, Stillenden durch Verluste mit der Muttermilch entzogen. Bei starker körperlicher Belastung (Schwerstarbeiter, Hochleistungssportler), Stress, Rauchen sowie Alkohol- und Medikamentenmissbrauch steigt der tägliche Bedarf ebenso wie bei einigen Erkrankungen (Diabetes mellitus, dialysepflichtige Niereninsuffizienz).

Die meisten Tiere, außer den Menschen und Primaten, können Ascorbinsäure selbst synthetisieren. Bei Menschen fehlt die Bildung des Schlüsselenzyms der Ascorbinsäuresynthese: L-Gulono-Delta-lacton-Oxidase.

Gute Quellen in Nahrungsmitteln sind Gemüse und Obst sowie daraus hergestellte Säfte:

  • Sanddornsaft, Gemüsepaprika, Broccoli, schwarze Johannisbeeren
  • Stachelbeeren, Fenchel, Zitrusfrüchte
  • Kartoffeln, Grün-, Rosen-, Rot- und Weißkohl
  • Spinat und Tomaten

Die Zufuhrempfehlungen liegen bei 100 mg Ascorbinsäure täglich für Erwachsene. Der Mehrbedarf bei Schwangeren und Stillenden resultiert aus der Abnahme des Köperpools während der Gestation und dem Verlust über die Muttermilch. Der erhöhte Bedarf für Raucher wird mit etwa 150 mg angegeben.

Therapeutischer Dosierungsbereich 

  • Dosis: 50 bis 10.000 mg/ Tag
  • Einnahme: zwischen oder zu den Mahlzeiten
  • Einnahmeverteilung: in mehreren kleinen Mengen über den Tag verteilt

Downloads

Unseren Mitgliedern stehen folgende Downloads zur Verfügung. Diese sind auch im Medienshop erhältlich.

  Miniposter Vitamin C
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  Lebensmitteltabelle Vitamin C
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