ПРАЦІ НАУКОВОГО ТОВАРИСТВА ім. ШЕВЧЕНКА

Хімічні науки

Архів / Том LXXV 2024

Ірина МОРОЗ, Василина ШЕМЕТ, Ольга ГУЛАЙ

Луцький національний технічний університет, вул. Львівська, 75, 43018 Луцьк, Україна
е-mail: o.hulai@lntu.edu.ua

DOI: https://doi.org/10.37827/ntsh.chem.2024.75.078

ВІТАМІН С: СТРУКТУРА, БІОХІМІЧНЕ ЗНАЧЕННЯ, МЕТОДИ ВИЗНАЧЕННЯ.

Описано роль вітаміну С для функціонування організму людини. Антиоксидантні властивості вітаміну С вважають ключовим чинником, який нейтралізує вільні радикали та пероксидні сполуки, захищаючи клітини від окисного стресу. Він є структурним компонентом ферментів, задіяних у синтезі колагену. Через втрату здатності самостійно продукувати аскорбінову кислоту, люди повністю залежать від надходження вітаміну C з їжею. Виокремлено основні харчові форми вітаміну С ‒ це L-аскорбінова, D-аскорбінова та дегідроаскорбінова кислоти. Проаналізовано вміст вітаміну С у овочах і фруктах, норми його споживання. Вітамін С є обов’язковою складовою усіх зелених рослин і найменшу добову потребу людини у ньому (40 мг) можна отримати, вживаючи будь-який набір овочів та фруктів щодня. Окреслено основні методи кількісного аналізу вітаміну С. Поряд із класичними титриметричними методами дослідники використовують спектрофотометрію, електрохімічні та хроматографічні методи, перевагами яких є висока чутливість, селективність, експресність, можливість автоматизації. Основною причиною відхилення результатів і похибок є існування вітаміну С в природних об’єктах у кількох формах з різною активністю та хімічною стійкістю.

Ключові слова: аскорбінова кислота, вітамін С, антиоксидант, методи аналізу.

Література:

    1. Granger M., Eck P. Dietary vitamin C in human health. Adv. Food Nutr. Res. 2018. Vol. 83. P. 281–310. (https://doi.org/10.1016/bs.afnr.2017.11.006).
    2. Monfort A., Wutz A. Breathing-in epigenetic change with vitamin C. EMBO Rep. 2013. Vol. 14. P. 337–346. (https://doi.org/10.1038/embor.2013.29).
    3. Juraschek S.P., Guallar E., Appel L.J., Miller E. R. Effects of vitamin C supplementation on blood pressure: a meta-analysis of randomized controlled trials. Am. J. Clin. Nutr. 2012. Vol. 95(5). P. 1079–1088. (https://doi.org/10.3945/ajcn.111.027995).
    4. Young V.R. Evidence for a recommended dietary allowance for vitamin C from pharmacokinetics: A comment and analysis. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1996. Vol. 93(25). P. 14344–14348. (https://doi.org/10.1073/pnas.93.25.14344).
    5. Frei B, Traber M. The new US dietary reference for vitamins C and E. Redox Rep. 2001. Vol. 6. P. 5–9. (https://doi.org/10.1179/135100001101535978).
    6. World Health Organization. Scurvy and its Prevention and Control in Major Emergencies/Prepared by Zita Weise Prinzo; World Health Organization: Geneva, Switzerland, 1999. (https://iris.who.int/handle/10665/66962).
    7. Padayatty S.J.; Levine M. Vitamin C: The known and the unknown and Goldilocks. Oral. Dis. 2016. Vol. 22. P. 463–493. (https://doi.org/10.1111/odi.12446).
    8. Tsao C.S. An Overview of Ascorbic Acid Chemistry and Biochemistry. In Vitamin C in Health and Disease; Packer, L., Fuchs, J., Eds.; Marcel Dekker: New York, NY, USA, 1997; pp. 25–58.
    9. Linster C.L., Van Schaftingen E. Vitamin C. Biosynthesis, recycling and degradation in mammals. FEBS J. 2007. Vol. 274. P. 1–22. (https://doi.org/10.1111/j.1742-4658.2006.05607.x).
    10. Spínola V., Llorent-Martínez E. J., Castilho P. C. Determination of vitamin C in foods: Current state of method validation. J. Chromatogr. A. 2014. Vol. 1369. P. 2–17. (https://doi.org/10.1016/j.chroma.2014.09.087 ).
    11. Carr A.C., Vissers M.C. Synthetic or food-derived vitamin C – are they equally bioavailable? Nutrients. 2013. Vol. 5(11). P. 4284–4304. (https://doi.org/10.3390/nu5114284).
    12. Cozzolino D., Phan A.D.T., Netzel M.E., Smyth,H., Sultanbawa Y. The use of vibrational spectroscopy to predict vitamin C in Kakadu plum powders (Terminalia ferdinandiana Exell, Combretaceae). J. Sci. Food Agric. 2021. Vol. 101. P. 3208–3213. (https://doi.org/10.1002/jsfa.10950).
    13. Zhou Y., Phan A.D.T., Akter S., Bobasa E.M., Seididamyeh M., Sivakumar D., Sultanbawa Y. Bioactive Properties of Kakadu Plum-Blended Products. Molecules. 2023. Vol. 28(6). P. 2828. (https://doi.org/10.3390/molecules28062828).
    14. Cunha-Santos E.C.E., Viganó J., Neves D.A., Martínez J., Godoy H.T. Vitamin C in camu-camu [Myrciaria dubia (H.B.K.) McVaugh]: evaluation of extraction and analytical methods. Food research international (Ottawa, Ont.). 2019. Vol. 115. P. 160–166. (https://doi.org/10.1016/j.foodres.2018.08.031).
    15. Mezadri T., Villaño D., Fernández-Pachón M.S., García-Parrilla M.C., Troncoso A.M. Antioxidant compounds and antioxidant activity in acerola (Malpighia emarginata DC.) fruits and derivatives. J. Food Compos. Anal. 2008. Vol. 21. P. 282–290. (https://doi.org/10.1016/j.jfca.2008.02.002).
    16. Cardoso P.C., Tomazini A.P.B., Stringheta P.C., Ribeiro S.M.R., Pinheiro-Sant'Ana H.M. Vitamin C and carotenoids in organic and conventional fruits grown in Brazil. Food Chem. 2011. Vol. 126. P. 411–416. (https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2010.10.109).
    17. Ariharan V.N., Kalirajan K., Devi V.N., Prasad P. An exotic fruit which forms the new natural source for vitamin-C. Rasayan J. Chem. 2012. Vol. 5(3). P. 356.
    18. Vagiri M., Ekholm A., Öberg E., Johansson E., Andersson S.C., Rumpunen K. Phenols and ascorbic acid in black currants (Ribes nigrum L.): Variation due to genotype, location, and year. J. Agric. Food Chem. 2013. Vol. 61. P. 9298–9306. (https://doi.org/10.1021/jf402891s).
    19. Krupa T., Latocha P., Liwińska A. Changes of physicochemical quality, phenolics and vitamin C content in hardy kiwifruit (Actinidia arguta and its hybrid) during storage. Scientia Horticulturae. 2011. Vol. 130(2). P. 410–417. (https://doi.org/10.1016/j.scienta.2011.06.044).
    20. Dumbravă D.G., Moldovan C., Raba D.N., Popa M.V., Drugă M. Evaluation of antioxidant activity, polyphenols and vitamin C content of some exotic fruits. J. Agroalimentary Proces. Techn. 2016. Vol. 22(1). P. 13–16.
    21. Koyuncu M.A., Dilmaçünal T. Determination of vitamin C and organic acid changes in strawberry by HPLC during cold storage. Notulae Botanicae Horti Agrobotanici Cluj-Napoca. 2010. Vol. 38(3). P. 95-98. (https://doi.org/10.15835/nbha3834819).
    22. Ellong E., Billard C., Adenet S., Rochefort K. Polyphenols, carotenoids, vitamin C content in tropical fruits and vegetables and impact of processing methods. Food Sci. Nutr. 2015. Vol. 6. P. 299–313. (https://doi.org/10.4236/fns.2015.63030).
    23. Najwa F.R., Azrina A. Comparison of vitamin C content in citrus fruits by titration and high performance liquid chromatography (HPLC) methods. Int. Food Res. J. 2017. Vol. 24(2). P. 726.
    24. Njoku P.C., Ayuk A.A., Okoye C.V. Temperature effects on vitamin C content in citrus fruits. Pak. J. Nutr. 2011. Vol. 10. P. 1168–1169. (https://doi.org/10.3923/pjn.2011.1168.1169).
    25. Kevers C., Pincemail J., Tabart J., Defraigne J.O., Dommes J. Influence of cultivar, harvest time, storage conditions, and peeling on the antioxidant capacity and phenolic and ascorbic acid contents of apples and pears. J. Agric. Food Chem. 2011. Vol. 59. P. 6165–6171. (https://doi.org/10.1021/jf201013k).
    26. Roman I., Stănilă A., Stănilă S. Bioactive compounds and antioxidant activity of Rosa canina L. biotypes from spontaneous flora of Transylvania. Chemistry central journal. 2013. Vol. 7. P. 1–10. (https://doi.org/10.1186/1752-153X-7-73).
    27. Ziegler S.J., Meier B., Sticker O. Fast and selective assay of L-ascorbic in rose hips by RP-HPLC coupled with electrochemical and/or spectrophotometric detection. Planta Med. 1986. Vol. 5. P. 383–387. (https://doi.org/10.1055/s-2007-969192).
    28. Santos J., Herrero M., Mendiola J., Oliva-Teles M.T., Ibáñez E., Delerue-Matos C., Oliveira M. Fresh-cut aromatic herbs: Nutritional quality stability during shelf-life. LWT. 2014. Vol. 59. P. 101–107. (https://doi.org/10.1016/j.lwt.2014.05.019).
    29. Colina-Coca C., de Ancos B., Sánchez-Moreno C. Nutritional Composition of Processed Onion: S-Alk(en)yl-L-cysteine Sulfoxides, Organic Acids, Sugars, Minerals, and Vitamin C. Food Bioprocess Technol. 2014. Vol. 7. P. 289–298. (https://doi.org/10.1007/s11947-013-1150-4).
    30. Jurgiel-Malecka G., Gibczynska M., Nawrocka-Pezik M. Comparison of chemical composition of selected cultivars of white, yellow and red onions. Bulgarian J. Agric. Sci.. 2015. Vol. 21(4). P. 736–741.
    31. Rivelli A.R., Caruso M.C., De Maria S., Galgano F. Vitamin C content in leaves and roots of horseradish (Armoracia rusticana): Seasonal variation in fresh tissues and retention as affected by storage conditions. Emirates J. Food Agricult. 2017. Vol. 29(10). P. 799–806. (https://doi.org/10.9755/ejfa.2017.v29.i10.1294).
    32. Johnson C.S., Steinberg F.M., Rucker R.B. Ascorbic acid. In: Handbook of Vitamins. Edited by: Rucker, R.B., Sultie, J.W., McCormick, D.B., Machlin, L.J. Marcel Dekker Inc, New York. 1998. P. 529–585.
    33. Tincheva P.A. The effect of heating on the vitamin C content of selected vegetables. World J. Adv. Res. Rev. 2019. Vol. 3(3). P. 027–032. (https://doi.org/10.30574/wjarr.2019.3.3.0073).
    34. Domínguez-Perles R., Mena P., García-Viguera C., Moreno D.A. Brassica foods as a dietary source of vitamin C: A review. Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 2014. Vol. 54. P. 1076–1091. (https://doi.org/10.1080/10408398.2011.626873).
    35. Igbokwe G.E., Anagonye C.O. Determination of β-carotene & vitamin C content of fresh green pepper (capsicum annnum), fresh red pepper (capsicum annum) and fresh tomatoes (solanumly copersicum) fruits. The Bioscientist Journal. 2013. Vol. 1(1). P. 89–93.
    36. Davey M.W., Montagu M.V., Inzé D., Sanmartin M., Kanellis A., Smirnoff N., Benzie I.J.J., Strain J.J., Favell D., Fletcher J. Plant L-ascorbic acid: Chemistry, function, metabolism, bioavailability and effects of processing. J. Sci. Food Agr. 2000. Vol. 80. P. 825–860. (https://doi.org/10.1002/(SICI)1097-0010(20000515)80:7<825::AID-JSFA598>3.0.CO;2-6).
    37. Moser U., Bendich A. Vitamin C. In: Handbook of Vitamins. Edited by: Machlin, L.J. Marcel Dekker, New York. 1990. Ch5.
    38. Vaz-Velho M.L., Pinheiro R., Rodrigues A.S. The Atlantic diet–Origin and features. Int. J. Food Stud. 2016. Vol. 5(1). P. 106–119. ( https://doi.org/10.7455/ijfs/5.1.2016.a10).
    39. Dale M.F.B., Griffiths D.W., Todd D.T. Effects of genotype, environment, and postharvest storage on the total ascorbate content of potato (Solanum tuberosum) tubers. J. Agric. Food Chem. 2003. Vol. 51(1). P. 244–248. ( https://doi.org/10.1021/jf020547s).
    40. Doseděl M., Jirkovský E., Macáková K., Krčmová L. K., Javorská L., Pourová J. On Behalf Of The Oemonom. Vitamin C–sources, physiological role, kinetics, deficiency, use, toxicity, and determination. Nutrients. 2021. Vol. 13(2). P. 615. ( https://doi.org/10.3390/nu13020615).
    41. Kostecka M., Szot I., Czernecki T., Szot P. Vitamin C content of new ecotypes of cornelian cherry (Cornus mas L.) determined by various analytical methods. Acta Scientiarum Polonorum. Hortorum Cultus. 2017. Vol. 16 (4). P. 53–61. ( https://doi.org/10.24326/asphc.2017.4.6).
    42. Elgailani I. E. H., Elkareem M. A. M. G., Noh E., Adam O., Alghamdi A. Comparison of two methods for the determination of vitamin C (ascorbic acid) in some fruits. Am. J. Chem. 2017. Vol. 2(1). P. 1–7. ( https://doi.org/10.20448/812.2.1.1.7).
    43. Tantray A. K., Dar S. A., Ahmad S., Bhat S. A. Spectrophotometric and titrimetric analysis of phytoascorbate. J. of Pharmacognosy and Phytochem. 2017. Vol. 6(1). P. 27–31.
    44. Popova A. Comparison of vitamin C content of commercially available fresh fruits. Asian Food Sci. J. 2019. Vol. 13. P. 1–6. ( https://doi.org/10.9734/AFSJ/2019/v13i230100).
    45. Devolli A., Stafasan M., Shahinasi E., Dara F., Hamiti H. Determination of Vitamin C content in commercial fruit juices by volumetric and spectrophotometric methods. J. Hygienic Eng. Design. 2021. Vol. 16(34). P. 124–131.
    46. Zhang W., Lin M., He H., Wang Y., Wang J., Liu H. Toward achieving rapid estimation of vitamin C in citrus peels by NIR spectra coupled with a linear algorithm. Molecules. 2023. Vol. 28(4). P. 1681. ( https://doi.org/10.3390/molecules28041681).
    47. Greenway G. M., Ongomo P. Determination of L-ascorbic acid in fruit and vegetable juices by flow injection with immobilised ascorbate oxidase. Analyst. 1990. Vol. 115(10). P. 1297–1299. (https://doi.org/10.1039/AN9901501297).
    48. Skrovankova S., Mlcek J., Sochor J., Baron M., Kynicky J., Jurikova T. Determination of ascorbic acid by electrochemical techniques and other methods. Inter. J. Electrochem. Sci. 2015. Vol. 10(3). P. 2421–2431. (https://doi.org/10.1016/S1452-3981(23)04857-5).
    49. Pisoschi A. M., Pop A., Serban A. I., Fafaneata C. Electrochemical methods for ascorbic acid determination. Electrochimica Acta. 2014. Vol. 121. P. 443–460. (https://doi.org/10.1016/j.electacta.2013.12.127).
    50. Hulai O.I., Shemet V.Ya, Klimovych O.S. Chromatographic Determination of the Chemical Composition of Apple Chips Extract. Methods Objects Chem. Anal. 2023. Vol. 18(1). P. 33–41. (https://doi.org/10.17721/moca.2023.33-41).
    51. Klimczak I., Gliszczyńska-Świgło A. Comparison of UPLC and HPLC methods for determination of vitamin C. Food Chem. 2015. Vol. 175. P. 100–105. (https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2014.11.104).
    52. Al-Jaf Sabah H., Omer Khalid M. Accuracy improvement via novel ratiometry design in distance-based microfluidic paper based analytical device: instrument-free point of care testing. RSC Adv. 2023. Vol. 13(23). P. 15704–15713. (https://doi.org/10.1039/D3RA01601C).

Як цитувати:

МОРОЗ І., ШЕМЕТ В., ГУЛАЙ О. ВІТАМІН С: СТРУКТУРА, БІОХІМІЧНЕ ЗНАЧЕННЯ, МЕТОДИ ВИЗНАЧЕННЯ. Праці НТШ. Хім. наук. 2024. Т. LXXV. С. 78-89.

Завантажити файл