Axit ascorbic là gì? Các bài nghiên cứu khoa học liên quan

Axit ascorbic là một hợp chất hữu cơ tan trong nước, còn gọi là vitamin C, đóng vai trò thiết yếu trong nhiều quá trình sinh học của cơ thể người. Nó tham gia tổng hợp collagen, chống oxy hóa và hỗ trợ miễn dịch, đồng thời phải được cung cấp qua thực phẩm vì cơ thể không tự tổng hợp được.

Khái niệm và cấu trúc hóa học của axit ascorbic

Axit ascorbic, thường được gọi là vitamin C, là một hợp chất hữu cơ tan trong nước thuộc nhóm vitamin thiết yếu đối với cơ thể người. Nó có công thức phân tử C6H8O6 và cấu trúc thuộc nhóm lactone, mang đặc tính khử mạnh nên tham gia vào nhiều phản ứng oxy hóa – khử. Dưới điều kiện sinh lý, axit ascorbic là dạng khử chủ yếu của acid dehydroascorbic, đảm nhận vai trò hoạt tính sinh học chính của vitamin C.

Tên hệ thống theo IUPAC của axit ascorbic là (5R)-[(1S)-1,2-dihydroxyethyl]-3,4-dihydroxyfuran-2(5H)-one. Cấu trúc này cho phép phân tử tham gia vào các phản ứng chuyển điện tử, trở thành chất cho proton và điện tử dễ dàng. Phân tử axit ascorbic có bốn nhóm hydroxyl, trong đó hai nhóm liên kết trực tiếp với vòng lactone, làm tăng tính tan trong nước.

Công thức tổng quát: C6H8O6 \mathrm{C_6H_8O_6} Axit ascorbic tồn tại ở hai dạng đồng phân L và D nhưng chỉ dạng L mới có hoạt tính sinh học như vitamin C. Dạng này thường được sử dụng trong dược phẩm và thực phẩm bổ sung.

Tính chất vật lý và hóa học

Axit ascorbic là chất kết tinh trắng, tan rất tốt trong nước, khó tan trong dung môi hữu cơ không phân cực như ether, chloroform. Nó có vị chua nhẹ đặc trưng, dễ bị phân hủy bởi ánh sáng, nhiệt độ và oxy không khí. Trong môi trường kiềm hoặc có sự hiện diện của kim loại như sắt, đồng, tốc độ phân hủy tăng nhanh, làm giảm hàm lượng vitamin C trong thực phẩm.

Tính chất khử mạnh của axit ascorbic cho phép nó tham gia các phản ứng khử hóa sinh. Trong môi trường sinh học, axit ascorbic có thể chuyển thành acid dehydroascorbic, sau đó trở lại dạng khử nhờ các enzyme như dehydroascorbate reductase. Chu trình này tạo nên khả năng chống oxy hóa bền bỉ của vitamin C.

Bảng dưới đây tóm tắt một số tính chất chính:

Tính chất Mô tả
Công thức phân tử C6H8O6
Khối lượng phân tử 176.12 g/mol
Độ tan Tan tốt trong nước
Tính ổn định Dễ bị oxy hóa, phân hủy khi có ánh sáng, nhiệt

Vai trò sinh học trong cơ thể người

Axit ascorbic là vitamin thiết yếu đối với người, nghĩa là cơ thể không tự tổng hợp được và phải cung cấp qua chế độ ăn uống. Nó tham gia nhiều quá trình chuyển hóa quan trọng như tổng hợp collagen (protein cấu trúc chính của mô liên kết), tổng hợp carnitine (liên quan đến chuyển hóa acid béo), và tổng hợp catecholamine (như norepinephrine).

Vitamin C đóng vai trò chất chống oxy hóa mạnh, bảo vệ tế bào khỏi tổn thương do gốc tự do và phản ứng oxy hóa. Ngoài ra, nó còn giúp tái tạo vitamin E đã bị oxy hóa, tăng cường hoạt động miễn dịch, hỗ trợ chức năng bạch cầu và giảm mức độ viêm. Axit ascorbic cũng làm tăng hấp thu sắt không heme ở ruột non bằng cách khử Fe3+ thành Fe2+ dễ hấp thu hơn.

Các vai trò sinh học chính:

  • Tổng hợp collagen và duy trì tính toàn vẹn mô liên kết.
  • Chống oxy hóa và bảo vệ DNA khỏi tổn thương.
  • Hỗ trợ hệ miễn dịch và phản ứng viêm.
  • Tăng hấp thu sắt không heme, phòng ngừa thiếu máu thiếu sắt.

Hấp thu, phân bố, chuyển hóa và thải trừ

Axit ascorbic được hấp thu chủ yếu ở ruột non thông qua cơ chế đồng vận chuyển phụ thuộc natri nhờ các chất vận chuyển đặc hiệu SVCT1 và SVCT2. Khi liều vitamin C cao, cơ chế khuếch tán thụ động cũng tham gia nhưng mức hấp thu giảm do bão hòa chất vận chuyển.

Sau khi hấp thu, vitamin C phân bố rộng khắp các mô và cơ quan, nồng độ cao nhất ở tuyến thượng thận, bạch cầu, mắt và não. Điều này phản ánh vai trò quan trọng của vitamin C trong đáp ứng stress, miễn dịch và bảo vệ thần kinh. Trong máu, vitamin C tồn tại chủ yếu ở dạng khử (ascorbate) và một phần nhỏ ở dạng acid dehydroascorbic.

Chuyển hóa chủ yếu xảy ra ở gan, nơi axit ascorbic bị oxy hóa thành acid dehydroascorbic, rồi chuyển tiếp thành acid oxalic hoặc acid threonate. Khi nồng độ huyết tương vượt quá ngưỡng bão hòa (~70–80 µmol/L), lượng vitamin C dư thừa sẽ được đào thải qua nước tiểu. Người hút thuốc lá hoặc tiếp xúc với stress oxy hóa cao có thể có tốc độ chuyển hóa và thải trừ nhanh hơn, do đó nhu cầu vitamin C cao hơn.

Nhu cầu khuyến nghị và nguồn thực phẩm chứa axit ascorbic

Theo NIH Office of Dietary Supplements, liều khuyến nghị hằng ngày (RDA) vitamin C khác nhau tùy giới tính, tuổi tác và tình trạng sinh lý. Đối với nam trưởng thành, liều khuyến nghị là 90 mg/ngày; nữ trưởng thành 75 mg/ngày; phụ nữ mang thai 85 mg/ngày; người hút thuốc cần thêm 35 mg/ngày để bù đắp mức hao hụt do stress oxy hóa.

Vitamin C được cung cấp chủ yếu qua thực phẩm tươi. Các nguồn giàu vitamin C:

  • Trái cây họ cam quýt: cam, chanh, bưởi, quýt.
  • Quả giàu vitamin C: ổi, dâu tây, kiwi, sơ ri.
  • Rau củ: ớt chuông đỏ, bông cải xanh, cải xoăn, cà chua.
Quá trình nấu nướng ở nhiệt độ cao hoặc thời gian dài làm giảm hàm lượng vitamin C đáng kể, do đó nên sử dụng thực phẩm tươi sống hoặc hấp nhẹ để bảo tồn dinh dưỡng.

Bảng hàm lượng vitamin C trung bình trong một số thực phẩm:

Thực phẩm Khối lượng khẩu phần Hàm lượng vitamin C (mg)
Ổi 100 g 228
Cam 100 g 53
Kiwi 100 g 92
Ớt chuông đỏ 100 g 190

Thiếu hụt axit ascorbic và bệnh scorbut

Thiếu hụt axit ascorbic dẫn đến bệnh scorbut – một bệnh lý do rối loạn tổng hợp collagen. Tình trạng này từng phổ biến ở thủy thủ thời xưa do chế độ ăn thiếu rau quả tươi. Hiện nay, scorbut hiếm gặp ở các nước phát triển nhưng vẫn xuất hiện ở nhóm nguy cơ cao như người nghiện rượu, người cao tuổi sống cô lập hoặc bệnh nhân có rối loạn hấp thu kéo dài.

Các triệu chứng scorbut:

  • Mệt mỏi, suy nhược, sụt cân.
  • Chảy máu lợi, răng lung lay.
  • Dễ bầm tím, xuất huyết dưới da.
  • Vết thương lâu lành, đau cơ khớp.
Điều trị scorbut bằng bổ sung vitamin C đường uống hoặc tiêm, liều từ 100–500 mg/ngày, giúp cải thiện triệu chứng trong vài ngày và hồi phục hoàn toàn sau vài tuần.

Cơ chế bệnh sinh: thiếu vitamin C làm giảm hoạt tính của prolyl hydroxylase và lysyl hydroxylase, hai enzyme cần cho hydroxyl hóa proline và lysine trong collagen. Hậu quả là collagen yếu, mô liên kết dễ tổn thương.

Quá liều và độc tính

Dù là vitamin tan trong nước, sử dụng liều cao axit ascorbic kéo dài (trên 2000 mg/ngày) có thể gây tác dụng phụ như tiêu chảy, đau bụng, đầy hơi, tăng nguy cơ sỏi thận do tăng bài tiết acid oxalic. Mức giới hạn trên (UL) do FDA và NIH khuyến nghị cho người trưởng thành là 2000 mg/ngày.

Những người có tiền sử sỏi thận, bệnh thận hoặc rối loạn chuyển hóa oxalat nên thận trọng với liều cao vitamin C. Ngoài ra, vitamin C liều cao có thể gây kết quả dương tính giả hoặc âm tính giả trong một số xét nghiệm sinh hóa như đường huyết và creatinine.

Trong thực hành lâm sàng, bác sĩ chỉ định vitamin C liều cao đường tĩnh mạch trong các nghiên cứu thử nghiệm điều trị ung thư hoặc nhiễm trùng huyết. Tuy nhiên, các phương pháp này chưa được khuyến nghị rộng rãi ngoài khuôn khổ nghiên cứu.

Ứng dụng trong y học và công nghiệp

Trong y học, vitamin C được sử dụng phổ biến để bổ sung dinh dưỡng, hỗ trợ điều trị thiếu máu do thiếu sắt, giảm thời gian hồi phục vết thương, tăng cường miễn dịch và giảm mức độ nghiêm trọng của cảm lạnh thông thường. Một số nghiên cứu thử nghiệm vitamin C liều cao đường tĩnh mạch trong điều trị ung thư, nhiễm trùng huyết và COVID-19 nhưng kết quả còn chưa nhất quán.

Trong công nghiệp, axit ascorbic được sử dụng như chất chống oxy hóa và chất bảo quản trong thực phẩm, được ký hiệu E300. Nó giúp ngăn chặn sự oxy hóa chất béo và màu sắc, kéo dài thời hạn sử dụng sản phẩm. Ngoài ra, vitamin C còn được ứng dụng trong mỹ phẩm như chất chống oxy hóa, làm sáng da và kích thích tổng hợp collagen.

Một số lĩnh vực ứng dụng cụ thể:

  • Ngành thực phẩm: ngăn đổi màu thịt, nước trái cây, đồ hộp.
  • Ngành đồ uống: tăng độ ổn định vitamin trong nước ép.
  • Ngành mỹ phẩm: serum vitamin C, kem dưỡng chống lão hóa.

Tình hình nghiên cứu hiện tại và triển vọng

Nghiên cứu về vitamin C hiện tập trung vào vai trò trong các bệnh mạn tính, phòng ngừa ung thư, tăng cường miễn dịch và tác động đến tuổi thọ. Các thử nghiệm lâm sàng đang đánh giá hiệu quả của vitamin C liều cao trong điều trị bệnh Alzheimer, bệnh tim mạch và hỗ trợ hóa trị ung thư.

Một số hướng nghiên cứu mới:

  • Phát triển công thức vitamin C bền vững hơn với nhiệt, ánh sáng.
  • Kết hợp vitamin C với các chất chống oxy hóa khác để tăng hiệu quả sinh học.
  • Nghiên cứu truyền vitamin C liều cao trong ICU cho bệnh nhân sốc nhiễm trùng.

Mặc dù nhiều kết quả ban đầu tích cực, cần thêm nghiên cứu đối chứng ngẫu nhiên quy mô lớn để xác định hiệu quả chắc chắn. Vitamin C tiếp tục là một trong những vi chất được quan tâm nhất trong y học và công nghệ thực phẩm.

Tài liệu tham khảo

  1. NIH Office of Dietary Supplements – Vitamin C
  2. PubChem – Ascorbic Acid
  3. FDA – Ascorbic Acid as Food Additive
  4. PMC5707683 – Vitamin C in human health and disease
  5. ScienceDirect – High-dose vitamin C in cancer therapy

Các bài báo, nghiên cứu, công bố khoa học về chủ đề axit ascorbic:

NGHIÊN CỨU BIẾN TÍNH ĐIỆN CỰC BẰNG GRAPHEN OXIT DẠNG KHỬ ĐỂ XÁC ĐỊNH AXIT ASCORBIC, PARACETAMOL VÀ CAFFEIN
Hue University Journal of Science: Natural Science - Tập 126 Số 1D - Trang 139-149 - 2017
Graphen oxit (GO) được khử bằng điện hóa (ERGO/GCE) trên bề mặt điện cực glassy cacbon (GCE). Với điều kiện đã tối ưu, phương pháp DP-ASV được sử dụng để phân tích đồng thời ascorbic axit, paracetamol và caffein  với khoảng tuyến tính là 20-459 µM,  4-91 µM, 20-441 µM, giới hạn phát hiện (3Sy/x/b) (LOD) là 3,71; 1,68; 2,45 µM và giới hạn định lượng (LOQ) là 11,1; 5,03; 7,34 µM tương ứng của ascorb...... hiện toàn bộ
Sự thay đổi về chất lượng và các tham số dinh dưỡng trong quá trình bảo quản lạnh đồ uống từ nước cam và sữa được xử lý bằng các phương pháp gia nhiệt và không gia nhiệt tương đương để tiệt trùng nhẹ Dịch bởi AI
Springer Science and Business Media LLC - Tập 6 Số 8 - Trang 2018-2030 - 2013
Các tác động của phương pháp điều trị áp suất cao (HP) (400 MPa ở 42 °C trong 5 phút) và xử lý bằng trường điện từ trường (PEF) (25 kV/cm ở 57 °C trong 280 μs) đến hàm lượng axit ascorbic, tổng carotenoid, tổng hợp chất phenolic và tổng khả năng chống oxy hóa (TEAC và ORAC) của đồ uống từ nước cam - sữa (OJ-M) trong quá trình bảo quản ở 4 °C đã được so sánh với công nghệ bảo quản nhiệt thông thườn...... hiện toàn bộ
#áp suất cao #trường điện từ trường #axit ascorbic #carotenoid #chất phenolic #khả năng chống oxy hóa #đồ uống nước cam-sữa
Nghiên cứu thực nghiệm về sự ăn mòn vôi trong giác mạc và liệu pháp điều trị Dịch bởi AI
Springer Science and Business Media LLC - Tập 162 - Trang 493-499 - 1960
Nghiên cứu sự tích tụ canxi trong giác mạc khi tiếp xúc với Ca(OH)2 trong một sự thiết lập thí nghiệm đồng nhất và có thể lặp lại. Kết quả cho thấy có sự gắn kết canxi đáng kể vào protein giác mạc, đặc biệt là trong mô đệm giác mạc, phụ thuộc vào thời gian tiếp xúc. Trong quá trình quan sát khả năng rửa sạch của các chất đang được sử dụng để điều trị ăn mòn canxi, axit ethylenediamintetraacetic (E...... hiện toàn bộ
#canxi #giác mạc #Ca(OH)2 #EDTA #ăn mòn #điều trị #axit ascorbic
Ảnh hưởng của Axit Ascorbic đến sự bài xuất Melanogen Dịch bởi AI
Springer Science and Business Media LLC - Tập 14 - Trang 1851-1853 - 1935
Sau thời gian tiếp xúc với ánh nắng mặt trời, hầu hết các đối tượng thí nghiệm có thể được xác định sự bài xuất Melanogen trong nước tiểu thông qua phản ứng Thormählen, thậm chí ở nhiều cá thể sau nhiều lần tiếp xúc. Thời gian bài xuất Melanogen dao động từ 3 đến 8 ngày. Nếu Axit Ascorbic (Cebion-Merck) được cung cấp trước khi tiếp xúc với ánh nắng, phản ứng Thormählen vẫn giữ trạng thái âm tính m...... hiện toàn bộ
#Axit Ascorbic #bài xuất Melanogen #phản ứng Thormählen #chuyển hóa sắc tố #nghiên cứu khoa học.
Xác định hàm lượng lân trong đất ở Nông trường cao su Nhà Nai, Bình Dương bằng phương pháp trắc quang
Tạp chí Khoa học Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh - Tập 0 Số 47 - Trang 61 - 2019
Normal 0 false false false MicrosoftInternetExplorer4 Trong bài báo này, chúng tôi sử dụng phương pháp trắc quang với thuốc thử axit ascorbic làm tác nhân khử để xác định hàm lượng lân dễ tiêu và lân tổng số trong đất ở Nông trường cao su Nhà Nai,...... hiện toàn bộ
#lân dễ tiêu trong đất #lân tổng số trong đất #Nông trường cao su Nhà Nai #phương pháp trắc quang #axit ascorbic
Ảnh hưởng của axit ascorbic trong chế độ ăn đến tăng trưởng, huyết học, mô học ruột và khả năng kháng Vibrio harveyi ở giai đoạn đầu đời của cá chẽm Dịch bởi AI
Fisheries Science - - 2023
Một thí nghiệm cho ăn kéo dài 45 ngày đã được tiến hành để nghiên cứu ảnh hưởng của việc bổ sung axit ascorbic (AA) trong chế độ ăn đến sự phát triển của ấu trùng cá chẽm. Năm chế độ ăn thí nghiệm có hàm lượng protein và lipid đồng đẳng (580 g protein/kg và 120 g lipid/kg) đã được chuẩn bị, với các mức bổ sung AA khác nhau là 0 (AA0), 250 (AA250), 500 (AA500), 1000 (AA1000) và 2000 (AA2000) mg axi...... hiện toàn bộ
#Axit ascorbic #cá chẽm #huyết học #mô học ruột #kháng Vibrio harveyi
Axit Ascorbic Ngoại Sinh Cải Thiện Phản Ứng Phòng Thủ Của Hoa Hướng Dương (Helianthus Annuus) Bị Ảnh Hưởng Bởi Nhiều Stress Dịch bởi AI
Springer Science and Business Media LLC - Tập 68 - Trang 290-299 - 2017
Axit ascorbic là một chất chống oxy hóa quan trọng, đóng vai trò trong cả quá trình tăng trưởng và phát triển cũng như phản ứng với stress của cây. Mục đích của nghiên cứu này là để xác định tác động của axit ascorbic lên các biến đổi sinh lý và sinh hóa của hoa hướng dương khi bị tác động bởi nhiều yếu tố stress. Hàm lượng chlorophyll và carotenoid giảm, trong khi đó hàm lượng glutathione, axit a...... hiện toàn bộ
#Axit ascorbic #hoa hướng dương #stress #hoạt động enzym chống oxy hóa #biến đổi sinh lý #biến đổi sinh hóa
Nồng độ Axit Ascorbic và Vỡ Ống Dịch Ở Thai Sớm Dịch bởi AI
The Journal of Obstetrics and Gynecology of India - Tập 64 - Trang 417-420 - 2014
Vỡ ống dịch sớm (PPROM) xảy ra ở 1-5% các trường hợp mang thai và là yếu tố đóng góp chính vào tình trạng morbid và tử vong chu sinh. Thiếu hụt vi chất dinh dưỡng (vitamin C) có liên quan đến nguy cơ tăng cao bị PPROM. Nghiên cứu này được tiến hành nhằm thiết lập mối liên hệ giữa nồng độ vitamin C trong huyết tương của mẹ ở phụ nữ có PPROM và phụ nữ không có PPROM, đồng thời nghiên cứu sự khác biệ...... hiện toàn bộ
#PPROM #nồng độ vitamin C #morbid của mẹ #morbid của trẻ sơ sinh
Xác định có chọn lọc epinephrine trong sự hiện diện của axit ascorbic bằng cách sử dụng điện cực carbon thủy tinh được biến đổi bằng graphene Dịch bởi AI
Analytical Sciences - Tập 28 - Trang 147-151 - 2012
Một điện cực carbon thủy tinh được biến đổi bằng graphene đã được chế tạo qua phương pháp đổ chảy và được ứng dụng vào việc phát hiện điện hóa epinephrine. Khả năng phát hiện có chọn lọc epinephrine của điện cực carbon thủy tinh được biến đổi bằng graphene đã được xác nhận trong một lượng axit ascorbic đủ (2 mmol L−1) thông qua phương pháp voltammetry chu kỳ. Điện cực biến đổi cho thấy hiệu ứng xú...... hiện toàn bộ
#Epinephrine #điện cực carbon thủy tinh #graphene #oscillation voltammetry #axit ascorbic.
Nghiên cứu phổ EPR về sự tương tác của các tế bào E. coli với axit ascorbic và natri nitrit Dịch bởi AI
Springer Science and Business Media LLC - Tập 37 - Trang 638-642 - 2001
Axit ascorbic, một chất điều hòa và điều tiết hiệu quả quá trình trao đổi chất trong tế bào, đã được chứng minh là có khả năng kích thích sự sản xuất nitric oxide trong các tế bào E. coli. Quá trình này được phát hiện bằng phổ EPR như là sự tạo ra một tín hiệu phổ đặc trưng của các tâm nitrosyl-sắt-lưu huỳnh (Fe-S-NO) dưới điều kiện kỵ khí. Việc nuôi cấy các tế bào E. coli trong sự hiện diện của a...... hiện toàn bộ
#acid ascorbic #nitric oxide #E. coli #phổ EPR #natri nitrit #kỵ khí #hiếu khí #trao đổi chất #thiếu oxy.
Tổng số: 26   
  • 1
  • 2
  • 3