维生素C的生理功能及应用资料

2021年1月24日发(作者：危拱之)


维生素
C
的生理功能及应用






学生姓名
XX
班

级
1001
班

专业名称

食品生物技术

系部名称

制药工程系

指导教师
XX
提交日期
2012/10/18
答辩日期
2012/10/30


XXXXXXXXXX
学院



2012
年
10
月



目录

摘要
----------------------------- ----------------------3
第一节绪论
------------- --------------------------------4
第二节维生素
C
的基本性质及生理功能
/4
1
、维生素< br>C
的理化性质
-------------------------------4
2
、维生素
C
的不稳定性
------------------- ------------6
3
、维生素
C
，维持身体健康
--- ------------------------6
4
、维生素
C
的功 效
-----------------------------------7
第三节

人体对维生素
C
的需要量
/9
第四节合成工艺及检测
/10
1
、维生素
C
的合成工艺< br>------------------------------10
2
、维生素< br>C
的检测
-------------------------------13
第五节维生素
C
的应用
/14
1
、大剂量补充维 生素
C
可预防疾病
--------------------14
2、维生素
C
与免疫
---------------------------- ------14
3
、维生素Ｃ与心脏病
------------------- -------------15
4
、维生素
C
与癌症、肿瘤
-- --------------------------16
5
、维生素
C
与尼古丁
--------------------------------18

6
、维生素Ｃ与口臭
--------------------------- -------18
7
、维生素
C
与食物工业
--------- ---------------------18
参考文献
-------------- ---------------------------------19
致谢
---- -----------------------------------------------20







维生素
C
的生理功能及应用


摘要


维生素
C
又叫
L-
抗坏血酸，是一种水溶性维生素，能够治疗坏血病 并且具
有酸性，所以称作抗坏血酸。在柠檬汁、绿色植物及番茄中含量很高。抗坏血
酸是单斜片 晶或针晶，容易被氧化而生成脱氢坏血酸，脱氢坏血酸仍具有维生
素
C
的作用。在碱性 溶液中，脱氢坏血酸分子中的内酯环容易被水解成二酮古
洛酸。维生素
C
可辅助治疗多 种疾病，维生素Ｃ不仅能预防和减轻感冒症状，
还能增强免疫力预防心脏病发生。本文根据大量的的试验 及参考文献论述了维
生素
C
在日常生活中对人体所产生的作用以及在维生素
C
盛产的现状衍生出的
维生素
C
相关新品种。


关键词：维生素
C
，预防疾病，抵抗力
















第一节绪论


绪论

维生素又名维 他命、抗坏血酸，通俗来讲，即维持生命的物质，是维持人体生命活动必
须的一类有机物质，
也 是保持人体健康的重要活性物质。
维生素在体内的含量很少，
但不可
或缺。
各 种维生素的化学结构以及性质虽然不同，
但它们却有着以下共同点：
①维生素均以
维生 素原
（维生素前体）
的形式存在于食物中。
②维生素不是构成机体组织和细胞的组成成
分，它也不会产生能量，它的作用主要是参与机体代谢的调节。③大多数的维生素，机体不
能合 成或合成量不足，
不能满足机体的需要，
必须经常通过食物中获得。
④人体对维生素的
需要量很小，日需要量常以毫克（
mg
）或微克（
μ
g
）计 算，但一旦缺乏就会引发相应的维
生素缺乏症，对人体健康造成损害。维生素与碳水化合物、脂肪和蛋白 质
3
大物质不同，在
天然食物中仅占极少比例，但又为人体所必需。有些维生素如 B6.K
等能由动物肠道内的细
菌合成，合成量可满足动物的需要。动物细胞可将色氨酸 转变成烟酸（一种
B
族维生素）
，
但生成量不敷需要；
维生素
C
除灵长类
（包括人类）
及豚鼠以外，
其他动物都可以自身合成。
植物和多数微生物都能自己合成维生素，
不必由体外供给。
许多维生素是辅基或辅酶的组成部分。

第二节维生素
C
的基本性质及生理功能


1
、维生素
C
的理化性质


1.1
、物理性质


Vc
的分子模型



外观：无色晶体



熔点：
190 - 192
℃



沸点：
（无）



紫外线吸收最大值：
245nm


荧光光谱：激发波长：无；

荧光波长：无



溶解性：水溶性维生素



比旋度：+20.5°至+21.5°

1.2
、化学性质








英文名称：
Ascorbic Acid[1]


别名：抗坏血酸



CAS
号：
50-81-7


EINECS
号：
200-066-2


分子式：
C6H8O6


InChI
编
码< br>：
InChI=1/C6H8O6/c7-1-2
⑻
5-3
⑼
4
⑽
6
⑾
12-5/h2,5,7-10H,1H2/t2-,5+/m0/ s1


分子量：
176.13


IU PAC
名：
2,3,4,5,6-
五羟基
-2-
己烯酸
-4 -
内酯



酸性，
具有较强的还原性，
加热或 在溶液中易氧化分解，
在碱性条件下更易被氧化，
为己糖衍生物。

检验维生素
C


C6H8O6
（维生素
C、抗坏血酸）
+I2
（碘）
=C6H6O6
（脱氢抗坏血酸）
+ 2HI
（碘化氢）



五元环上羟基脱氢。

2
、维生素
C
的不稳定性


维生素
C< br>易被破坏，维生素
C
是一种极其娇嫩的水溶性维生素，它的性质非常不稳定，
一 不注意很容易因为氧化而被破坏掉。维生素
C
在人体内不能自我合成，必须靠进食供给，
所以日常食用烹饪时一定要谨慎。维生素
C
怕遇水、热、光、氧和烟等物质，所以浸水、加< br>热烹调处理或者摆在店头让太阳直照，都会大幅度破坏维生素
C
，而且每抽一根烟也会消 耗
体内
25
毫克的维生素
C
，并且吃上
100mg
的油炸食物也会消耗
25mg
的
Vc
。

3
、维生素
C
，维持身体健康


维生素
C
不足不只是引起坏血病，
维生素
C
还与病毒抑制因子的产生有关，
因而维生素
C
对预防及治疗感冒有很大的作用。同时还有让胆固醇值下降的作用，保持女性排卵 的退性
作用。对抗精神压力有极大作用，因而白领阶层女性易适当补充维生素
C
。此外 维生素
C
对
于美容、抗过敏、抗组织胺均有一定作用。维生素
C
含量 最多的食物——柠檬。一个柠檬只
有
250
毫克的维生素
C
，
补充
500
毫克的维生素
C
，
一天必须吃
20
个 这样酸的水果才行。
适
量补充维生素
C
对于维持身体健康，预防疾病，将起到 极大的作用。

维生素
c
的作用很多，维生素
C
有分解皮肤 中黑色素，预防色素沉着，防治黄褐斑、雀
斑发生，使皮肤保

持洁白细嫩的功能，并 有促进伤口愈合、强健血管和骨骼的作用。因此，
应多吃含维生素
C
丰富的食物，如 山楂、鲜枣、柠檬、橘子、猕猴桃、芒果、柚子、草莓、
西红柿、雪里蕻、

白菜、苦 瓜、菜花等。这些食物既能满足人体对维生素
C
的需要，还含
有大量的水分，是人
体最佳的皮肤滋润佳品。这些食物既能满足人体对维生素
C
的需要，
还 含有大量的水分，是人

体最佳的皮肤滋润佳品。此外，新鲜蔬菜和水果也是多种维生素
C
的来源，对调节人体血液

循环，促进机体代谢，保护皮肤细胞和皮肤弹性都有益处。


4
、维生素
C
的功效



5.1
、胶原蛋白的合成：胶原蛋白的合成需要维生素
C
参加，所以
VC
缺乏
，胶原蛋白不
能正常合成，导致细胞连接障碍。人体由细胞组成，细胞靠细胞间质把它们 联系起来，细胞
间质的关键成分是胶原蛋白。
胶原蛋白占身体蛋白质的
1/3
，
生成结缔组织，
构成身体骨架。
如骨骼、血管、韧带等，决定了皮肤的弹性，保护大 脑，并且有助于人体创伤的愈合。




5.2
、治疗 坏血病：血管壁的强度和
VC
有很大关系。微血管是所有血管中最细小的，管
壁可能只 有一个细胞的厚度，
其强度、
弹性是由负责连接细胞具有胶泥作用的胶原蛋白所决
定。 当体内
VC
不足，微血管容易破裂，血液流到邻近组织。这种情况在皮肤表面发生，则
产生淤血、紫癍；在体内发生则引起疼痛和关节涨痛。严重情况在胃、肠道、鼻、肾脏及骨
膜下面均可有 出血现象，乃至死亡。




5.3
、预防牙龈萎缩、 出血：健康的牙床紧紧包住每一颗牙齿。牙龈是软组织，当缺乏
蛋白质、钙、
VC
时易 产生牙龈萎缩、出血。



维生素
C
略带酸性，作为 微量营养素被摄入体内，经体内溶解、消化，其酸碱性对人
体的影响是微乎其微的，
所以不必过 份在意它的酸碱性。
维生素
C
有助巩固细胞组织，
有助
于胶原蛋白的 合成，能强健骨骼及牙齿，还可预防牙龈出血，长期服用对牙齿、牙龈无害而
且有益。


5.4
、预防动脉硬化：可改善脂肪和类脂特别是胆固醇的代谢，防止胆固醇在动脉 内壁沉
积，甚至可以使沉积的粥样斑块溶解。




5 .5
、抗氧化剂：可以保护其它抗氧化剂，如维生素
A
、维生素
E
、 不饱和脂肪酸，防止
自由基对人体的伤害。



5.6
、治疗贫血：使难以吸收利用的三价铁还原成二价铁，促进肠道对铁的吸收，提高
肝脏对铁的利用率，有 助于治疗缺铁性贫血。



5.7
、防癌：丰富的胶原蛋白有助 于防止癌细胞的扩散；
VC
的抗氧化作用可以抵御自由
基对细胞的伤害防止细胞的变异 ；
阻断亚硝酸盐和仲胺形成强致癌物亚硝胺。
曾有人对因癌
症死亡病人解剖发现病人体 内的
VC
含量几乎为零。




5.8
、保护作用：在人的生命活动中，谷胱甘肽和酶保证细胞的完整性和代谢的正常进
行至关重要。



由于大多数哺乳动物都能靠肝脏来合成维生素
C
，
所以并不存在缺乏的问题；
但是人类、
灵长类、土拨鼠等少数动物却不能自身合成，必须通过 食物、药物等摄取。


5.9
、酶：谷胱甘肽是由谷氨酸、胱氨酸和甘氨 酸组成的短肽，在体内有氧化还原作用。
它有两种存在形式，即氧化型和还原型，还原型对保证细胞膜的 完整性起重要作用。
VC
是
一种强抗氧化剂，
其本身被氧化，
而使氧 化型谷胱甘肽还原为还原型谷胱甘肽，
从而发挥抗
氧化作用。



酶是生化反应的催化剂，有些酶需要有自由的巯基（
-SH
）才能保持活性。
VC
能够使双
硫键（
-S-S
）还原为
-SH
，从而提高相 关酶的活性，发挥抗氧化的作用。



从以上可知，只要
VC< br>充足，则
VC
、谷胱甘肽、
-SH
形成有力的抗氧化组合拳，清除自< br>由基，
阻止脂类过氧化及某些化学物质的毒害作用，
保护肝脏的解毒能力和细胞的正常代 谢。



5.10
、提高人体的免疫力：白细胞含有丰富的VC
，当机体感染时白细胞内的
VC
急剧减
少。
VC
可 增强中性粒细胞的趋化性和变形能力，提高杀菌能力。



促进淋巴母细胞的生成，提高机体对外来和恶变细胞的识别和杀灭。



参与免疫球蛋白的合成。



提高
CI
补体酯酶活性，增加补体
CI
的产生。



促进干扰素的产生，干扰病毒
mRNA
的转录，抑制病毒的增生。



5.11
、提高机体的应急能力：人体受到异常的刺激，如剧痛、寒冷、 缺氧、精神强
刺激，会引发抵御异常刺激的紧张状态。该状态伴有一系列身体，包括交感神经兴奋、肾上
腺髓质和皮质激素分泌增多。
肾上腺髓质所分泌的肾上腺素和去甲肾上腺素是有酪氨酸转化而来，在此过程需要
VC
的参与。


第三节

人体对维生素
C
的需要量


婴幼儿
30
毫克

3~10
岁
35
毫克

10~18
岁
40
毫克

成人
60
毫克

孕妇
80
毫克

哺乳期
100
毫克
[4]
制定维生素
C
的供给量，主要基于以下三个因素，即可以治疗和预防维生素
C
缺乏症、
补偿肌体每天 代谢消耗及保持肌体适宜贮备。
成年男子平均体池量
1.2~2.2
克，
平均 代谢损
耗率为
3%~4%
，每天摄入
60
毫克维生素
C，即可保持适宜体池，并在完全停止摄入维生素
C
时可提供数周边缘安全性。
< br>吸烟者对维生素
C
需要量比不吸烟者高
40%
，
某些药物如阿 司匹林和避孕药以及心里紧
张和高温环境，都可能使肌体对维生素Ｃ的需要量增加。

1996
年国际生命科学会（
ILSI
）根据今年来维生素
C
药代动 力学研究结果，提出维生
素
C
供给应为
200
毫克
/
天，
安全摄入量上限为
1000
毫克
/
天。
中国营养学会
2000
年推荐成
人维生素Ｃ
RNI
为
100
毫 克，安全摄入量上限为
1000
毫克
/
天。

维生素Ｃ在人体内停留４个小时，所以每天至少补充两次
。

[7]

第四节合成工艺及检测


1
、维生素
C
的合成工艺


维生素
C< br>的合成常通过化学或微生物方法获得，下面介绍主要的维生素
C
合成法。

1.1
、

莱氏法

1933
年瑞士化学家莱齐特 因等用化学合成方法合成维生素
C
取得成功，也称莱氏法。
该法是最早生产维生素C
的方法，也是国外采用的方法。工艺路线如图
8-1
所示。

H
2
/
催化剂

发酵氧化

丙酮
/
硫酸

D-
葡萄糖

D-
山梨醇

L-
山梨糖

双丙酮
-L-
山梨糖

次氯酸钠

硫酸镍

化学转化

H
3
O
+

维生素
C
2-KGA

双丙酮
-2-
酮基
-L-
古洛糖酸

图
8-1
莱氏法合成维生素
C
的工艺路线

工艺流程如下：


（
1
）菌种的获得
< br>以
D-
葡萄糖为原料，加氢催化生成
D-
山梨醇，再加入醋酸菌如A
cetobacter suboxyclans
、
A
．
ra ucons
、
A
．
aceti
、
A
．
Xy linoides
等将山梨醇氧化成山
梨糖，常使用的是
A
．
sub oxyclan
和
A
．
melangenum
，这是该工艺过程中关 键的一步。


（
2
）

第一步发酵

a.
在进行发酵时采用的条件是温度为
26
～
30
℃，最适
pH
值为
4.4
～
6.8
。

b
．培养基的成分：

0.5
％酵母浸膏为主要营养源，山梨醇浓度为
19.8
％，通气量比
1:1.8
，
30
℃培养
30～
40h
，收率可达
97.6
％。可采用流加山梨醇的方式发酵；有机氮 提供氮源。


发酵结束后经低温灭菌，得到无菌的发酵液用于第二步发酵。