提要:现在利用葡萄糖进行VC的发酵合成或者半发酵半化学合成,是各种维生素制造中最成熟的方法,并且不断有更新更好的方法出现,其效率也在不断提高。
有国内的同学请我买一些维生素寄回去,有小孩吃的也有大人吃的。我正在疑惑为什么不在国内买的时候,同学问的另外一个问题让我惊异不已——他问“这维生素是纯天然的么?”这都什么年代了,还提这种问题?维生素都是相对很小的分子,合成是现在主要的生产方式,怎么可能有那么多纯天然的维生素呢?
搜索中文网站发现,以维生素C (以下简称VC) 为例,在淘宝网搜索到的不同品牌的VC产品几乎全部标榜“纯天然”。有意思的是,有一些美国代购产品,原包装上并没有任何字眼提到纯天然,却依然被作为纯天然产品宣传,摇身一变成了高价“美国产纯天然”VC。还有一些商家在产品说明书或者网络宣传中大肆渲染“纯天然VC”的好,诸如“纯天然的VC和合成的结构不一样”、“纯天然的结构更适合人体吸收”、“水果中的VC不稳定,吃水果没有吃VC片效果好”等等,不一而足。
VC的分子式是C6H8O6,分子量176.12。在生物学上,这是一个相对简单的小分子。VC分子和葡萄糖分子有一定的相似性。
事实上,在生物体内,VC就是从葡萄糖经过四步酶催化合成而来的。VC具有强还原性,它最重要的一个用途是参与胶原蛋白的合成。VC作为电子供体,通过酶的作用保持脯氨酸或赖氨酸羟化,羟化的脯氨酸或赖氨酸可以维持胶原蛋白的分子结构,从而能够保护血管和软骨。如果缺少VC,则胶原蛋白变得脆弱,会引起坏血病,因此VC也被称为抗坏血酸。
有意思的是,包括人类在内的个别高级灵长类哺乳动物和一些鸟类,编码最后一个催化酶的基因发生了突变,失去了合成VC的能力。这种基因突变并不是致命的,因为我们可以从食物中摄取需要的VC。但是,由于VC不能在人体内长期储存,因此我们必须不断地从食物中摄取VC以维持健康。很长一段时期内,坏血病在人类远洋航行中远比风浪和海盗的威胁更危险,因为那时候海员的饮食主要以肉类和面食为主,其中VC含量很少。
也因其还原性,VC被宣传为一种很好的抗氧化剂,可以清除有害的氧自由基,进而被人认为它有抗衰老等功效。但是,这些功效都没有经过严格的科学实验证实。
既然人体不能合成VC,那么维持健康所需要的VC就必须全部依赖食物供应。好在日常食物可以为我们提供丰富的VC,如常见的水果,包括橘子、草莓、苹果、樱桃、西红柿等;常见的蔬菜,如胡萝卜、花椰菜、莴苣、黄瓜、茄子等;还有一些动物的肝脏、心脏,以及奶类等。因此,正常的饮食完全能够满足人类对VC的需要,否则人类也不可能生存下来。
作为原料药的纯VC,早期主要是从水果中提取的,也就是所谓的“天然VC”。但是这种天然VC的提取极不经济。以含VC比较高又比较普遍的橙子为例,每100克果肉中只含有50毫克VC。也就是说,即使提取效率达到百分之百(实际上这是不可能的),提取1克VC也需要2千克橙子,那么这种提纯的天然VC必然价格昂贵(这还没有考虑提取过程中的消耗和其他成本)。所以,与合成VC相比,“纯天然VC”是没有任何商业应用价值的。
事实上,现在利用葡萄糖进行VC的发酵合成或者半发酵半化学合成,是各种维生素制造中最成熟的方法,并且不断有更新更好的方法出现,其效率也在不断提高。需要指出的是,合成VC在结构和功能上与水果中提取的天然VC是完全一样的。
目前在国内购买纯的VC,每千克只需要40元人民币甚至更低。按照世界卫生组织建议的每日45毫克计算,即使不考虑从食物摄取的VC,1千克也够一个人服用60年。实际上,VC作为营养元素的需要量是很少的。因为其低廉的价格以及安全的特性,大量的VC是被用来作为食品添加剂和防腐剂的。中国是VC生产大国,2004年中国生产的VC产品已经占据85%的美国市场。最近几年,国内VC生产企业面临的最大问题是产能过剩,有报道甚至称中国的VC产能超过了全球的需求。
有一种错误观念在国人心目中很是普遍,即所谓“纯天然的就是安全的”。这种观念很容易被不良商家(实际上这样的商家很多)所利用,成为他们牟利的借口和手段。再加上食品卫生领域缺少有效的监管,这种骗局就越做越大。由于“劣币驱逐良币”效应的影响,整个保健品市场已经到了“不骗人就卖不出去”的地步。
下面是关于VC的一些误区和事实:
1.天然VC具有更适合人体吸收的结构。
错!如上所述,天然VC和合成VC具有完全相同的结构和性质。
2.VC是不稳定的。
错!干燥VC的晶体是可以在室温下长期稳定保存的。笔者实验室里的VC是十年前购买的,依然具有很强的活性。VC只有在中性或者碱性水溶液中才容易被氧化。
3.天然VC没有副作用;合成VC因为价格低,剂量高,容易引起结石。
一项研究表明,在每天摄入极高剂量(1000毫克)VC补充剂的情况下,肾结石的发生率会从1.8%上升到3.4%。而1000毫克是世界卫生组织(WHO)推荐的45毫克的20倍以上。少吃点不行么?
4.目前市场上的VC产品很多,有天然、合成和复合三种。所谓复合是指其中一部分是天然的,一部分是合成的。
错!复合维生素是将不同种类的维生素根据需要、按一定比例混合起来的,而不是同一种维生素按天然与合成的比例混合的。
5.VC能够促进铁吸收。
是的。铁缺乏是引起贫血的主要原因,补充铁元素常用的是硫酸亚铁溶液或者胶囊。亚铁离子容易被人体吸收,但亚铁离子极不稳定,中性条件下很容易被氧化成不溶于水、不易被吸收的三价铁离子。VC的强还原性可以快速地把三价铁离子还原成二价亚铁离子,有利于人体吸收。但这种贫血大多出现在铁摄入不足和某些特殊类型的胃炎和胃肠道术后患者中,普通人无需为了预防贫血而去额外补充VC。
6.进口VC比国产VC好在哪里?
进口VC唯一的好处就在于价格,好——贵。
棱子,原名郑怀信,本科毕业于中国科学技术大学,获生命科学学士学位和工商管理双学士学位;后在纽约州立大学获分子与细胞生物学博士学位。主要从事病原菌营养吸收,致病机理,药物筛选,宿主免疫应答,以及病原菌与宿主免疫系统关系的研究。
经棱子授权,《科学猫头鹰》编辑转载发表。编辑:孙滔;审校:夏健