Lekce VI / 02 - Vitamíny

Cíl lekce:

Žáci získají povědomí o důležitosti vitamínů a pomocí pokusů si ověří rozpustnost a přítomnost vitamínu C v různých vzorcích.

Zeptejte se Vašich dětí:

Jaké potraviny obsahují vitamíny?
Co způsobuje nedostatek vitamínů?
V čem se vitamíny rozpouští?
Můžeme se předávkovat vitamínem C?
Čím jsme dokázali přítomnost vitamínu C?
V čem se vitamín C rozpouští?

Vitamíny

Vitamíny jsou nízkomolekulární látky nezbytné pro život. V lidském organismu mají vitamíny funkci katalyzátorů biochemických reakcí. Podílejí se na metabolismu bílkovin, tuků a cukrů. Existuje 13 základních typů vitamínů. Lidský organismus nedokáže, až na některé výjimky, vitamíny vyrobit, a proto je musí získávat prostřednictvím stravy.

Při nedostatku vitamínů, tzv. avitaminóze, se mohou objevovat poruchy funkcí organismu nebo i vážná onemocnění. Přebytečných vitamínů (hypervitaminóza) rozpustných ve vodě se organismus dokáže zbavit, a pokud přestaneme vitamín přijímat, organismus z těla nadbytečné množství vyloučí prostřednictvím moči. U vitamínů rozpustných v tucích to však nefunguje – nejrizikovější je v tomto ohledu vitamín A, u něhož existují případy smrtelných otrav nebo otrav s doživotními následky. Vitamíny jsou nutné pro udržení mnohých tělesných funkcí a jsou schopny posilovat a udržovat imunitní reakce.

Vitamíny rozpustné v tucích

Vitamíny rozpustné ve vodě

Vitamín C

Vitamín C (kyselina askorbová, E-300) je ve vodě rozpustná živná látka (živina) a vitamín nezbytný k životu a udržení tělesného zdraví. V lidském těle plní vitamín C mnoho důležitých funkcí. Je citlivý na teplo a vysoce citlivý na oxidaci. Jeho přesný chemický název je kyselina L-askorbová neboli L-enantiomer (optický izomer, optický antipod) kyseliny askorbové, její sumární vzorec je C6H8O6.
Chemicky byl vitamín C poprvé izolován v roce 1928 maďarským biochemikem, laureátem Nobelovy ceny za fyziologii a lékařství z roku 1937 Albertem Szent-Györgyim, tehdy pod názvem kyselina hexuronická. O čtyři roky později, v dubnu 1932, Charles Glen King z Pittsburské univerzity dokázal, že se jedná o stejnou chemickou látku, která je obsažena například v ovoci a zabraňuje kurdějím (nezávisle na něm a přibližně ve stejné době k tomuto objevu dospěl i Albert Szent-Györgyi). Sir Walter Norman Haworth z Birminghamské univerzity, držitel Nobelovy ceny za chemii z roku 1937, dokázal jako první vypracovat přesnou chemickou strukturu vitamínu C a vyrobit ho syntetickou cestou.

Vzorec vitamínu C
Obrázek L-Ascorbic acid od Yikrazuul [Public Domain] via Wikimedia Commons

Vitamín C v přírodě

Většina zvířat a rostlin si syntetizuje tento vitamín sama a nepotřebuje žádné jeho přídavky. Na celém světě se tak nedokážou přirozenou cestou zásobovat vitamínem C pouze člověk, některé druhy primátů, morčata, kapybara, indický netopýr, mezi ptactvem pak červení bulbulové a z vodní říše pstruh duhový a losos.
Tento poznatek vedl některé vědce k závěru, že neschopnost přirozené produkce vitamínu C je genetický defekt. Následně je také dovedl k hypotéze, že pokud by se jeho hladina u člověka vyrovnala s hladinou u zvířat, vedlo by to ke zlepšení jeho celkového zdravotního stavu. K hlavním propagátorům kontroverzního užívání vysokých dávek vitamínu C patřil například dvojnásobný držitel Nobelovy ceny Linus Pauling. Tvrdil, že vitamín C je lékem na všechno - od nachlazení po rakovinu (V řadě studií se však pozitivní účinek vyšších dávek askorbátu na lidský organismus nepotvrdil, někdy dokonce vedlo dlouhodobé podávání vysokých dávek askorbátu ke zvýšení nemocnosti i úmrtnosti). Na sklonku svého dlouhého života (dožil se devadesáti tří let) užíval denně dávky 12 000 mg vitamínu C a toto množství dokonce zvyšoval na 40 000 mg v době, kdy u sebe pozoroval příznaky nachlazení (doporučená denní dávka je v EU 60 mg). Tato tvrzení byla vyvrácena a podobné metody byly dalšími výzkumy prohlášeny za šarlatánství.

Vliv vitamínu C na zdraví člověka

Vitamín C je potřebný pro metabolizmus aminokyselin, konkrétně pro vznik nekódovaných aminokyselin hydroxylysinu a hydroxyprolinu. Tím se podílí na syntéze kolagenu. Nedostatek vitamínu C se proto projevuje menší pevností cévní stěny, především vlásečnic, zvýšenou krvácivostí, a dále také typicky sníženou pevností vazivového aparátu zubu a s tím spojeným vikláním a vypadáváním zubů. Dále je vitamin C důležitý pro tkáňové dýchání. Podporuje vstřebávání železa, stimuluje tvorbu bílých krvinek, vývoj kostí, zubů a chrupavek, podporuje růst. Podílí se také na antioxidační obraně buňky, neboť dokáže redukovat tokoferylový radikál (ovšem za určitých podmínek může askorbát v organismu působit naopak i prooxidačně).
Doporučená denní dávka vitamínu C je 60 mg. V minulosti se některým skupinám osob doporučovaly vyšší dávky vitaminu C, někdy i několik set miligramů za den. V řadě studií se však pozitivní účinek vyšších dávek askorbátu na lidský organismus nepotvrdil, někdy dokonce vedlo dlouhodobému podávání vysokých dávek askorbátu ke zvýšení nemocnosti i úmrtnosti (tzv. antioxidační paradox).

Projevy nedostatku vitamínu C

Mírná hypovitaminóza se projevuje zpomaleným růstem, zvýšenou kazivostí zubů, narušením stavby kostí (v dětství osteomalacií), krvácením do kloubů a jejich deformacemi, nedostatečnou odolností proti infekcím, zvýšenou únavou, žaludečními problémy, lámavými vlásečnicemi a sníženou tvorbou mléka.
Extrémní hypovitaminóza (avitaminóza) způsobuje nemoc kurděje, která se projevuje anémií (chudokrevností), krvácivostí, otokem kloubů a dásní, ztrátou zubů, křehkostí kostí, sterilitou, častými infekcemi, atrofií (oslabováním a prodlužováním svalstva) a žaludečními vředy.
U dětí se nedostatek vitamínu C nejzřetelněji projeví poruchou kostí. Kosti nemají potřebnou pevnost a působením tlaku se různě deformují. Porucha správného růstu kostí do délky také způsobí menší vzrůst postižených dětí.
Naše populace trpí „jen“ mírným nedostatkem vitamínu C kvůli nezdravému stravování. Tento mírný nedostatek vitaminu se projevuje mnohem nenápadněji než kurděje. Postižení nemají žádné těžké viditelné příznaky, protože pro funkci pojiva je vitaminu C relativní dostatek, může se však projevit snížená schopnost organismu bránit se oxidačnímu stresu, což může mít za následek vyšší výskyt nádorových onemocnění.
U postižených se mohou projevovat i neurčité příznaky typu únavy a vyčerpanosti. Vzhledem k tomu, že vitamín C má význam pro pevnost kožní pojivové tkáně, mohou o něco snadněji vznikat strie.
Prevencí je dostatečný příjem vitamínu C v potravě. Z běžně dostupných potravin se vitamín C vyskytuje v ovoci (kiwi, citrony, ananas, mandarinky, pomeranče – i v džusech z nich vyrobených), a také v zelenině (brokolice, špenát, česnek, kysané zelí). Méně známé je, že poměrně velké množství vitamínu C je v obyčejných bramborách. Jeho význam snižuje fakt, že vařením se část vitaminu C znehodnotí a syrové brambory by nikdo nejedl. Obrovské množství vitamínu C se nachází v šípku, což vysvětluje oblíbenost šípkového čaje pro posilování organismu. Při vaření čaje se ovšem část vitamínu opět znehodnotí.

Zdroje vitamínu C
Obrázek Vitamin-C1 od Hsksahota [CC BY-SA 4.0] via Wikimedia commons

Projevy přebytku vitamínu C

Akutní toxicita vitamínu C je malá. Podání vysoké dávky vede zpravidla nanejvýš k podráždění žaludku a zažívacího traktu. S klasickou hypervitaminózou se u tohoto vitamínu nesetkáváme. Tělo si nevytváří zásoby vitamínu C a jeho přebytek se vyloučí ledvinami. Po vysazení déletrvajícího zvýšeného příjmu vitamínu C však může dojít k paradoxní hypovitaminóze. Podávání vysokých dávek vitamínu C může interferovat s podáváním některých léků; nebezpečná může být kombinace s některými stopovými prvky, zejména přechodnými kovy, která může vést k tvorbě reaktivních forem kyslíku, v minulosti byly popsány i klinicky významné otravy. Vysoké dávky askorbátu také interferují s řadou běžných klinickobiochemických vyšetření.

Využití v potravinářství

V potravinářském průmyslu se kyselina askorbová používá k omezení oxidace v potravinách. Snižuje oxidaci tuků a přidává se proto zejména do uzenin, ve kterých pomáhá udržovat červenou barvu.

Pokud vás téma zaujalo a chcete se dozvědět více: