维生素C的抗氧化机制及其应用研究

叶月恒李建东吕天琪朱小勇

摘要：维生素C作为一种天然抗氧化剂，具有清除自由基、治疗坏血病、促进胶原蛋白合成等功效，已广泛应用于食品、医药、饲料等领域。本文综述了维生素C的抗氧化机制及其在多个领域的应用现状，并对其发展前景做了展望。

关键词：维生素C；抗氧化；应用；医药

Abstract:Asanaturalantioxidant,vitaminChastheeffectsofscavengingfreeradicals,treatingscurvyandpromotingcollagensynthesis.Ithasbeenwidelyusedinfood,medicine,feedandotherfields.ThispaperreviewstheantioxidantmechanismofvitaminCanditsapplicationinmanyfields,andprospectsitsdevelopment.

Keywords:vitaminC;antioxidant;application;medicine

维生素C又名抗坏血酸，是一种水溶性维生素，主要来源于新鲜的水果、蔬菜。维生素C是人体每天需要量最多的维生素，但人体自身无法合成，必须从食物或药物中获取。

维生素C具有促进胶原蛋白合成，预防牙龈萎缩、出血，提高人体免疫力等功能，日益受到人们的关注和重视，有较高的研究价值和广阔的市场前景。维生素C能和氧结合成为除氧剂，抑制对氧敏感的食物成分的氧化，能还原高价金属离子，对螯合剂起增效作用，在食品加工业中常作为抗氧化剂使用，同时是血浆中最有效的抗氧化剂，在医疗保健方面也有广泛的用途。因此，本文主要介绍维生素C的抗氧化机理，以及在医药、食品、饲料、化妆品等行业的应用研究。

1维生素C的抗氧化机制

维生素C的多项生理功能均与其抗氧化性有关，大量研究表明人体内的活性自由基很可能是众多疾病和癌症的诱因，而维生素C能有效清除体内过量的自由基和活性氧物质，保护机体免受伤害。

维生素C是一种强抗氧化剂，最大特性是其还原性，通过还原作用消除有害氧自由基的毒性。其抗氧化作用表现在可以与O2-、HOO-及OH-迅速反应，生成半脱氢抗坏血酸[1]，如下式：

Vit·C·2H+O2-+H+→H2O2+Vit·C-（半脱氢抗坏血酸）

Vit·C·2H+R-→RH+Vit·C-

Vit·C·2H+OH-→H2O+Vit·C-

半脱氢抗坏血酸又可以与NADH反应生成活性抗坏血酸，继续发挥清除自由基的功能。如下式：

2半脱氢抗坏血酸自由基←→脱氢抗坏血酸+抗坏血酸

其中脱氢抗坏血酸不稳定,易分解生成草酸和苏糖酸。维生素C的抗氧化作用就是依靠上述可逆的脱氢反应来完成。

有报道称维生素Ｃ的体内抗氧化作用优于体外，其在体内可能通过其他间接途径发挥抗氧化作用，而不仅是直接清除自由基。维生素C可以协助维生素E和谷胱甘肽清除自由基。当维生素E或谷胱甘肽与氧自由基反应后变成维生素E自由基或氧化型谷胱甘肽（GSSG）时，需要维生素C作为还原剂，使其恢复为维生素E或还原型谷胱甘肽（GSH）[2]。因此，维生素C与其他抗氧化剂协同使用，其抗氧化效果可能更佳。

2维生素C的应用研究

2.1维生素C在食品中的应用

维生素C既是人体必需的营养素，又是一种天然抗氧化剂，已被列入我国营养强化剂和食品添加剂中，作为营养增补剂、抗氧化剂、护色剂，广泛应用于啤酒、发酵面制品、碳酸饮料、茶饮料、果汁、豆奶饮料、果冻、罐头、糖果、果酱、肉制品、乳制品、儿童谷物制品中。

维生素C作为抗氧化剂用于啤酒，最大使用量为0.04g/kg；用于发酵面制品，为0.2g/kg。还可应用于许多食品中，包括水果、蔬菜、肉、鱼、饮料及果汁等。在腌制肉制品中抗坏血酸作为发色助剂，添加量为0.02％—0.05％，能有效促进肉红色的亚硝基肌红蛋白的产生，防止肉制品的褪色，同时抑制致癌物质亚硝胺的生成。应用于果汁和碳酸饮料，可有效防止饮料变色和变味。应用于水果和蔬菜加工，可用来抑制褐变，保持风味和颜色。

维生素C的衍生物的产业规模化，如维生素C钠、钙盐、棕榈酸酯、磷酸酯等，拓展了维生素C在食品行业的应用。抗坏血酸棕榈酸酯是唯一可用于婴幼儿食品的抗氧化剂；抗坏血酸磷酸酯镁多用于幼儿强化食品、方便食品中。抗坏血酸钠盐和钙盐消除了抗坏血酸的酸味，又保持了其抗氧化性，多用于腌肉、火腿中，既能防止亚硝胺的生成又能保持肉类色泽。

维生素C在保健食品中种类众多，如维生素C含片、咀嚼片、泡腾片、软胶囊等，还有一些复合维生素片剂等。

2.2维生素C在医药中的应用

维生素C具有多项生理功能，预防和治疗坏血病；增强中性粒细胞的变形能力，提高杀菌能力，提高人体免疫力；抵御自由基对细胞的损伤，防止癌症的发生和恶化；促进胶原蛋白的合成，有助于创伤的愈合。

维生素C最重要的生理功能是促进胶原蛋白生成，胶原蛋白合成受阻时，会导致创面、溃疡不易愈合，毛细血管通透性、脆性增大，引起皮下、牙龈出血等坏血病症状，维生素C可激活羟化酶，从而激活胶原蛋白的合成，预防和辅助治疗坏血病，同时促进创面愈合。郭金龙[3]等选用Ⅱ度烧伤小鼠模型进行试验发现维生素C能减轻创面水肿、渗出，促进创面愈合，为临床应用提供了理论基础。

最新研究表明，维生素C可以清除血浆、细胞胞浆和线粒体中的活性自由基，起到预防心血管疾病的作用。张敏[4]等检测大鼠血清心肌肌钙蛋白I（CTn-I）和I型前胶原氨基端肽（PINP）水平和观察心肌组织切片后发现维生素C与三磷酸腺苷能拮抗大鼠心肌纤维化，有效缓解症状。日本国立癌症研究中心还报道称，多吃富含维生素C的食物，可降低脑卒中的发病风险。

近年来，对维生素C的应用研究多在与其他药物联用的协同功能。维生素C联合奥曲肽治疗肝硬化消化道出血，研究组疗效优于对照组，死亡率低于对照组，进一步研究后发现与血清胆碱酯酶和氧化应激水平变化显著相关[5]。VC和VE均是强抗氧化剂，两者结合使用时有协同作用。维生素C在细胞水相中抵御自由基损伤，维生素E在脂环境中发挥功效，有研究表明两者协同作用可能降低动脉粥硬化的发病率。在临床研究上还发现，维生素C能促进人体铁的吸收，维生素C联合右旋糖酐铁口服液[6]可有效治疗儿童缺铁性贫血，减轻患儿症状，值得推广。

2.3维生素C在饲料中的应用

维生素C也是动物的重要营养物质之一，目前已广泛用于畜牧业和水产养殖业，尤其是在高温环境和其他应激条件下，需要给禽类、畜类补充更多的维生素C。

补充维生素C有利于提高蛋鸡的产蛋率，改善快速生长肉鸡、高产奶牛、高密度饲养动物生产性能。环境因素对家禽的生理机能和生产性能影响很大，有报道表明，维生素C有保护细胞、防止氧化损伤，对预防热应激有一定作用。滑静[7]等在蛋鸡日粮中添加不同水平的VC和VE，结果表明，添加适当维生素C、E，由于协同作用，可显著提高血清中SOD水平，极显著降低ALP活性，可缓解热应激对动物的损伤。在高温季节，蛋鸡饲料中补充200mg/kg维生素C，可降低鸡群死亡率，维持产蛋率和蛋壳质量。

维生素C及其衍生物用作渔业和水产养殖业饲料添加剂，可防治鱼类皮肤发黑、烂鳍、贫血、内出血、畸形、生长不良等。赵亭亭[8]等探究饲料维生素C含量对条纹锯幼鱼生长性能、血清生化指标、酶活性的影响，发现适量补充维生素C有利于幼鱼生长、提高机体抗氧化水平。

2.4维生素C在化妆品中的应用

维生素C具有抗氧化、抗炎症、抑制黑色素的生成、美白、抗衰老等功效，可作为美白活性物、抗衰老活性物、抑菌消炎活性物等添加于高级化妆品中。维生素C缺乏时，皮肤中胶原蛋白合成减少导致皮肤松弛、粗糙、没有光泽，在护肤品中补充足够的维生素C，可恢复皮肤细腻光滑、维护皮肤健康。维生素C能还原黑色素分子，还能减少酪氨酸转化成黑色素，从而起到美白增白的效果。维生素C能对抗自由基，抵抗紫外线造成的伤害，防止皮肤受损老化，达到抗衰老功效。研究还发现维生素C衍生物维生素C磷酸酯钠有改善青春痘和炎症的潜力，有中度或重度青春痘的志愿者在使用含5%维生素C磷酸酯钠的护肤品12周后，皮肤状况平均显著改善了77%[9]。

3维生素C的发展前景

维生素C是目前全世界产销量最大，应用范围最广泛的维生素产品，全球维生素C原料药需求约12-13万吨，我国作为维生素C生产大国，拥有全球90%的生产能力，近三年出口量稳定在12-13万吨左右，出口金额约7亿美元，大部分维生素C依赖出口，国内需求量较低，因此国内维生素C市场潜力巨大，开发前景广阔。

随着经济水平与人民生活品质的提高，人们对于健康、营养越加重视，维生素C作为营养强化剂和食品添加剂，在食品、保健品领域应用潜力巨大，可大力开发维生素C的不同剂型，多种维生素C衍生物，开拓维生素C的应用领域，拓展维生素C的市场。

维生素C及其衍生物在化妆品行业中有重要地位，开发具有高附加值维生素C衍生物是目前研究的热点也是未来维生素C行业发展的方向。

4结语

维生素C依靠其强还原性，与体内活性氧物质反应，清除过量有害自由基，从而发挥其抗氧化作用，起到保护细胞、保护机体作用。由于具有良好的抗氧化作用，维生素C被广泛应用于食品、药品、饲料、化妆品工业中，其应用范围广，市场潜力大，发展前景广阔。

参考文献

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[3]郭金龙,凌宝存,王根全,etal.维生素C对烧伤创面影响的实验研究[J].实用医药杂志,1995(1):32-34.

[4]张敏,陈凤,李君钒,etal.维生素C与三磷酸腺苷拮抗大鼠心肌纤维化效果初步观察[J].中华地方病学杂志,2019,38(5):351-356.

[5]维生素C联合奥曲肽治疗肝硬化消化道出血的预后及血清胆碱酯酶和氧化应激水平变化研究[J].中国全科医学,2018,21(4):439-443.

[6]史雪州,应立绒.右旋糖酐铁口服液联合维生素C治疗儿童缺铁性贫血的临床疗效[J].世界最新医学信息文摘（电子版）,2018,18(4):82-83.

[7]滑静,王晓霞,杨佐君,etal.维生素C、E对热应激期蛋鸡血液生化指标的影响[J].动物营养学报,2001,13(4):59-62.

[8]赵亭亭,陈超,邵彦翔,etal.条纹锯幼鱼维生素C需要量[J].动物营养学报,2018,30(12):301-313.

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