Vitamina C. Dalla biochimica al piatto, storia e funzioni di una vitamina salvavita

Un po’ di storia sulla Vitamina C.

Dalla scoperta agli effetti sulla salute

Il primo a collegare la carenza di Vitamina C allo scorbuto fu il medico inglese James Lind intorno al 1750. Il Dottor Lind osservò che dopo lunghi periodi in mare, senza la possibilità di poter recuperare alimenti freschi, i marinai cominciavano a manifestare alterazioni e sanguinamento di gengive, mucose e pelle, difetti nella guarigione delle ferite e dolori ad articolazioni e muscoli. Spesso erano presenti anche sintomi psichiatrici come depressione e isteria (1). Il dottore osservò come invece un consumo di limoni, ricchi di vitamina C, fosse in grado di prevenire l’insorgenza di questo quadro patologico che affliggeva e spesso decimava gli equipaggi. Descrisse pertanto uno dei primi esperimenti controllati di nutrizione evidenziando come il succo dei limoni o dei cedri, ma non altri trattamenti, fosse in grado di prevenire e curare quella specifica condizione.

Lo scorbuto in realtà era noto già ai tempi di Ippocrate e ancora prima, nel 1500 a.C., viene descritto nel papiro di Ebers (Antico Egitto, 1550 a.C. circa), ma non era mai stato collegato a questa carenza nutrizionale. Sembra che proprio a causa dello scorbuto nei lunghi viaggi di esplorazione tra il XV e XVI secolo morisse fino al 90% dell’equipaggio.

Grazie all’osservazione di Lind e le successive dimostrazioni a sostegno della sua ipotesi, dal 1804 la marina britannica rese obbligatoria una razione giornaliera di succo di limone o di cedro. L’acido ascorbico, altro nome della Vitamina C, che deriva proprio dal termine scorbuto, fu isolato intorno al 1930 oltre che dal limone anche dal cavolo e dalle ghiandole surrenali e il Dott. Szent-Gyorgy riuscì a caratterizzarne la molecola, scoperta che gli valse il premio Nobel nel 1937(2).

Un po’ di chimica

Il termine Vitamina C descrive i composti in grado di prevenire e curare lo scorbuto: la forma predominante è l’ascorbato, abbondante nei cibi e nei tessuti, tanto da venire spesso indicato direttamente con il termine Vitamina C. Esiste anche una forma meno abbondante, l’acido deidroascorbico, che presenta comunque attività anti-scorbuto, che può essere trasformato in ascorbato (2).

L’ascorbato è una sostanza idrosolubile che viene coinvolta in numerose reazioni chimiche e per questo viene definito “reattivo”. Quando viene a contatto con soluzioni neutre, come l’acqua, o leggermente alcaline (ossia con pH basico), la molecola si rompe in frammenti più piccoli. Anche il calore è in grado di degradare questa molecola, così come la presenza di ossigeno.

La Vitamina C è coinvolta in numerose reazioni enzimatiche come cofattore e può reagire inoltre con metalli come il ferro e il rame degradandosi.

Ma cosa rende questa molecola tanto instabile, una sostanza così importante per l’uomo? È la sua capacità di ossidarsi a renderla rilevante ai fini della nostra salute. Sostanze come i radicali liberi e gli ioni, quando presenti in eccesso, sono pericolosi per l’uomo perché in grado di reagire facilmente con cellule e tessuti, danneggiandoli; questo gruppo di molecole reattive e instabili può essere neutralizzato dalla Vitamina C. La Vitamina C può essere pensata come una forma di difesa che sacrificandosi riesce a proteggere cellule e tessuti da molteplici tipi di danno.

Questo è uno dei motivi per cui è così importante che siano sempre presenti scorte di Vitamina C nel corpo umano (2,3).

Oltre ai radicali c’è di più

Oltre a proteggere cellule e tessuti dal danno dei radicali liberi e ioni, la Vitamina C è coinvolta in moltissime reazioni biochimiche, permettendo il loro svolgimento in maniera ottimale.

• Vitamina C e sintesi del tessuto connettivo. Il tessuto connettivo, particolarmente abbondante nel corpo umano, ha la funzione di sostenere, collegare, nutrire gli organi. Il principale componente del tessuto connettivo è la proteina chiamata Collagene e la sua sintesi a partire dai singoli aminoacidi può avvenire solo in presenza di ascorbato. La carenza di Vitamina C rallenta progressivamente la sintesi di collagene fino a rendere tutto il tessuto connettivo non funzionale.

• Sostegno delle difese immunitarie: neutrofili e macrofagi, cellule del sistema immunitario che fagocitano gli agenti patogeni, per muoversi, produrre eliminare ed esprimere il potenziale antimicrobico necessitano di livelli ottimali di Vitamina C. Inoltre, anche i linfociti T, per quanto riguarda l’immunità cellulare, e i linfociti B, per l’immunità umorale, risentono della concentrazione della vitamina C.

• Sintesi di neurotrasmettitori (noradrenalina): per la sintesi del neurotrasmettitore noradrenalina, prodotto dalla ghiandola surrenale, e attivo sul sistema nervoso periferico e centrale in condizioni di stress, è fondamentale la presenza di Vitamina C. A livello delle ghiandole surrenali è presente un’elevata riserva di questa molecola, pronta ad essere utilizzata nel processo di sintesi delle catecolamine.

• Sintesi ormonale: la Vitamina C è coinvolta nella sintesi di ormoni come l’ossitocina, la vasopressina e la colecistochinina, ormoni coinvolti rispettivamente nella contrazione dell’utero e nell’allattamento, nel controllo del volume del sangue e della pressione, e nel processo digestivo.

• Funzionamento ottimale del sistema di trasporto della carnitina: per trasportare substrati energetici all’interno dei mitocondri per essere poi convertiti in energia, la cellula utilizza la molecola carnitina, il cui funzionamento è strettamente condizionato dalla presenza di Vitamina C.

• Corretto funzionamento dei sistemi di detossificazione nel fegato: per trasformare sostanze chimiche come farmaci o composti potenzialmente tossici in composti funzionanti e non dannosi per il corpo, nel fegato sono presenti sistemi di enzimi che per lavorare in maniera ottimale necessitano della presenza di Vitamina C.

• La vitamina C protegge il corpo anche dai danni indotti dai metalli pesanti come il cromo esavalente, il cadmio, il nichel e il piombo. Grazie alla sua reattività, infatti, riesce a trasformare questi metalli nella forma chimica meno dannosa. Ad esempio, il cromo esavalente, estremamente tossico e cancerogeno, viene trasformato nel cormo trivalente, un composto stabile coinvolto nel metabolismo dei carboidrati. La Vitamina C limita inoltre l’assorbimento del cadmio e neutralizza le specie reattive dell’ossigeno che si formano in seguito ad esposizione massiccia al nichel e piombo.

• Metabolismo del Ferro e del Rame: la Vitamina C è coinvolta in due diverse fasi del metabolismo del ferro, favorendone sia la mobilizzazione dai depositi già presenti nell’organismo (ferritina) che la trasformazione da ferro ferrico presente negli alimenti vegetali poco assorbibile a ferro ferroso o trivalente che può essere assorbito nell’intestino. Per questo motivo, cioè proprio per favorire l’assorbimento del ferro, si consiglia di abbinare fonti di vitamina C ai vegetali a foglia verde ricchi di ferro. Inoltre, la Vitamina C fa in modo che tutti i sistemi enzimatici in cui partecipano il Ferro o il Rame possano essere riportati nelle condizioni iniziali dopo ogni ciclo di reazioni, garantendone così l’efficienza nel tempo (2-6).

Assorbimento e distribuzione della Vitamina C

La vitamina C viene assorbita a livello dell’intestino tenue attraverso un canale specifico che raggiunge rapidamente un limite di efficienza massima. Infatti, è stato osservato che all’aumentare delle dosi, questo sistema di trasporto va incontro a saturazione e l’assorbimenti diventa meno efficace. Infatti, è stato osservato che l’assorbimento diminuisce con l’aumentare della dose e se per dosi di 1g si osserva un assorbimento del 50%, per dosi pari a 5g l’assorbimento scende al 25%. Assunzioni quotidiane di Vitamina C tra i 30 e i 180mg, attraverso l’alimentazione o la supplementazione, permettono invece di assorbire al meglio questa molecola essenziale.

Risulta quindi molto più efficace la somministrazione di dosi più piccole ma con maggiore frequenza durante la giornata, ad esempio, attraverso il consumo di verdura cruda e frutta fresca.

È stato osservato che la capacità dell’organismo di assorbire la vitamina C viene ridotta da fumo, stress, febbre alta, gas di combustione e da farmaci come sulfamidici e contraccettivi orali. Nei soggetti fumatori, pertanto, si consiglia di aumentare di circa 35 mg al giorno la dose raccomandata, raggiungendo quindi i 120 mg/die per le donne e i 140 mg/die per gli uomini.

Una volta assorbita, circa il 70% della Vitamina C si trova disciolta nel plasma mentre il resto si trova prevalentemente depositato nei globuli bianchi. I soli tessuti che sono in grado di concentrare efficacemente la restante Vitamina C sono ipofisi e ghiandole surrenali (2; 3).

Carenza di Vitamina C: dall’ipovitaminosi allo Scorbuto

La Vitamina C è un nutriente essenziale che non può essere sintetizzato dal corpo umano e deve essere necessariamente introdotto attraverso il cibo o la supplementazione. È inoltre un tipo di vitamina che presenta limitate forme di riserva nel corpo umano e, associato alla facilità con cui va incontro a degradazione, il rischio che si instaurino quadri di ipovitaminosi è consistente. È stato osservato infatti che la Vitamina C complessivamente immagazzinata dal corpo umano è intorno ai 2g che vanno incontro ad una lenta e progressiva perdita di 10-45 mg ogni giorno (3).

Nel dettaglio, si parla di ipovitaminosi quando i livelli plasmatici di Vitamina C sono inferiori ai 23 μmol/litro e di deficienza quando i livelli scendono sotto le 11 μmol/litro. Negli Stati Uniti è stato osservato che nella classifica delle deficienze nutrizionali risalente al 2000, la carenza di Vitamina C è posizionata al quarto posto (3).

I motivi che spiegano l’insorgenza di questo quadro vanno attribuiti oltre alla labilità stessa della vitamina, anche alle scorrette abitudini alimentari, soprattutto per quanto riguarda un consumo ottimale di verdura e frutta, al fumo, all’abuso di alcol, all’inquinamento atmosferico o a condizioni di particolare stress psicofisico (3,4,6).

Quando la scorta corporea complessiva di Vitamina C scende al di sotto dei 300mg, si manifestano i primi segni di una malattia nota come scorbuto. Questa condizione patologica si manifesta clinicamente dopo 3-4 mesi di privazione di vitamina C. I segni caratteristici di questa malattia sono generale affaticabilità, dolori articolari, difficoltà di guarigione delle ferite, gengive sanguinanti, petecchie, piccole emorragie, pelle e mucose secche. La maggior parte di queste condizioni è collegata alla mancata o insufficiente sintesi di collagene. Spesso, i sintomi coinvolgono anche depressione, isteria, ipocondria, condizioni che insorgono per una insufficiente sintesi di neurotrasmettitori (catecolamine). Lo scorbuto può essere accompagnato da un quadro di anemia dovuto alla carenza di folati, vitamina presente in concomitanza con la vitamina C. Dosi quotidiane di Vitamine C, anche molto basse (6,5 mg/die) sono sofficienti a mantenere un pool corporeo di 300mg circa ed evitare così l’insorgenza dello scorbuto.

Oggigiorno, è difficile riscontrare casi di scorbuto nei paesi industrializzati, mentre può essere presente in quadri di malnutrizione generale in molti paesi in via di sviluppo (3).

Fabbisogno di Vitamina C

Anche se il quantitativo di Vitamina C necessaria a prevenire lo scorbuto è inferiore a 10 mg al giorno, i livelli di assunzione di Vitamina C raccomandati per la popolazione (PRI; Population Reference Intake) e contenuti nei LARN (Livelli di Assunzione di Riferimento di Nutrienti ed energia per la popolazione italiana) per un adulto sono pari a 85mg/die per le femmine e 105mg/die per i maschi. Le stesse raccomandazioni sono valide per la popolazione anziana. Questi quantitativi, introdotti attraverso l’alimentazione o supplementi, sono in grado di saturare completamente i depositi a livello dei globuli bianchi in un adulto sano (4-7).

Nei bambini, i livelli di assunzione raccomandati di Vitamina C variano in base all’età: 25mg/die fino ai 3 anni, 30mg/die fino ai 6 anni, 45 mg/die dai 7 ai 10 anni fino a raggiungere poi i fabbisogni degli adulti nell’adolescenza.

Durante la gravidanza i livelli di assunzione raccomandata sono pari a 100mg/die e a 130mg/die durante l’allattamento (7-9).

Abbondare con la Vitamina C migliora la salute?

Anche se non è stato definito il livello massimo tollerabile di Vitamina C (UL; Ultimate Level) che può essere assunta ogni giorno senza effetti tossici per la salute, studi condotti su vasti gruppi di popolazione hanno permesso di osservare che supplementazioni quotidiane di circa 1g di Vitamina C nel tempo aumentano di 2 volte il rischio di sviluppare calcoli renali, soprattutto nella popolazione maschile. Infatti, uno dei metaboliti della Vitamina C è rappresentato dall’acido ossalico, che, se in eccesso, può dare origine alla formazione di calcoli renali (10). Tra i possibili effetti collaterali che si possono osservare in seguito ad eccessiva assunzione di Vitamina C (3-5g/die), sono evidenziati anche disturbi a livello dell’apparato gastrointestinale, come nausea, crampi addominali e diarrea (3).

Per la Vitamina C, così come per tutti i nutrienti essenziali, non vale quindi la correlazione tra un aumento progressivo dei dosaggi, soprattutto attraverso supplementi, ed un miglioramento costante degli effetti benefici.

Fonti di Vitamina C

Le principali fonti di Vitamina C per l’uomo sono la frutta e la verdura e la concentrazione di questa vitamina può risentire del livello di maturazione, della qualità del vegetale, ma soprattutto del tempo che intercorre tra la raccolta ed il consumo, la tipologia di conservazione e il metodo di cottura.

Per quanto riguarda gli alimenti che richiedono la cottura, è consigliabile una rapida cottura al vapore al posto della bollitura. Inoltre, la presenza di rame o ferro nei tegami comporta un aumento delle perdite.

Riferimenti

1. Robbins Le basi patologiche delle malattie. 2000. VI Edizione. Piccin Editore
2. Arienti G. Le basi molecolari della nutrizione. 2011. Terza edizione. Piccin Editore
3. Institute of Medicine (US) Panel on Dietary Antioxidants and Related Compounds. Dietary Reference Intakes for Vitamin C, Vitamin E, Selenium, and Carotenoids. Washington (DC): National Academies Press (US); 2000. 5, Vitamin C.
4. Carr A.C. et al. 2017. Vitamin C and Immune Function. Nutrients ;9(11):1211. Published 2017 Nov 3.
5. Shaban El-Neweshy M. et al. 2011. Influence of vitamin C supplementation on lead-induced histopathological alterations in male rats. Exp Toxicol Pathol;63(3):221-227.
6. US Centers for Disease Control and Prevention. Second National Report on Biochemical Indicators of Diet and Nutrition in the US Population 2012; National Center for Environmental Health: Atlanta, GA, USA, 2012.
7. https://sinu.it/2019/07/09/vitamine-fabbisogno-medio-ar/
8. http://www.bda-ieo.it/wordpress/?page_id=96
9. Levine, M.et al. 1995. Determination of optimal vitamin C requirements in humans. Am. J. Clin. Nutr.; 62, 1347S–1356S.
10. Jiang K. et al. 2019. Ascorbic Acid Supplements and Kidney Stones Incidence Among Men and Women: A systematic review and meta-analysis. Urol J;16(2):115-120.