维C史话:维生素C发现杂感

作者:严金海   来源:   阅读量:  发布时间:2018-01-19 16:15:09

原创 2017-09-27 严金海教授 南方医科大学通识教育      

现代人的一个常识

 

    现代医学已经明确知道,人体不能在体内合成维生素C,所以人类必须在以月计的时间单位内连续食用含维生素C的食物,否则就会得坏血病。但部分动物可以在体内合成维生素C,所以海豹、独角鲸等,不用吃水果蔬菜也不会得坏血病。

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      现代人还知道人体需要六类营养素,其中维生素类是最晚被发现的一类。维生素B1是最早被发现的维生素1896年荷兰科学家伊克曼首先发现,1910年为波兰化学家丰克从米糠中提取和提纯。维生素B1能增进食欲,维持神经正常活动等,缺少它会得脚气病、神经性皮炎等疾病。成人每天需摄入2mg。它广泛存在于米糠、蛋黄、牛奶、番茄等食物中,已能由人工合成。因其分子中含有硫及氨基,故称为硫胺素,又称抗脚气病维生素。发现能治疗脚气病的维生素B1之后,人们陆续发现其它维生素,其中通过化学的方法寻找抗坏血病物质的工作最终取得进展。

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竟向大船奔跑过来,这一问题随着欧洲人开启大航海时代而集中爆发。欧洲与非洲相隔地中海,有悠久的航海传统。

但哥伦布公元1492年进行史无前例的横穿大西洋航行时,携带的食品为罐头或干燥食品,不仅缺乏新鲜蔬菜补充,其食物中可能含有的维生素C也因加热被破坏,其结果是航行过程中发生了坏血病。

记载是这样的:哥伦布带领船队在穿越大西洋时,航行不到一半,已经有十几个船员病倒了,患病的船员被迫留在经过的荒岛上。数月后船队返航再次在荒岛靠岸时,那些患病的船员哥伦布又惊又喜地问:"你们是怎么活过来的?""我们来到岛上以后,很快就把你们留下的食物吃完了。后来我们就只好采些野果子吃,就这样我们不仅一天天地活下来了,而且病也好了。"

类似的事件在达伽马、麦哲伦、库克等冒险家航海的过程中屡有发生,但人们不知道具体的原因。有报道称,英国海军在征服全球的过程中,为坏血病付出过数十万人生命的惨重代价。

实际上人类因缺乏维生素C所经受的痛苦和生命威胁,在埃及的古代象形文字中就有记载。医圣希波克拉底就描述过坏血病。维生素C缺乏引发坏血病的常见表现:脚和腿突然感到疼痛,牙龈坏死出血,皮下出现血点或血斑等,最严重情况是死亡。

艰难的发现过程

欧洲人发现维生素C,总结起来有两大直接原因。其一是近现代科学在欧洲的兴起。近现代科学技术研究的持续追问精神和实践成为创立现代医学的精神推动力量。其二是欧洲人在地理大发现过程中的长期离岸航海行动

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理查得·哈金斯爵士于1593年曾有用柠檬汁治疗坏血病的记载:"当旗舰上的船员出现坏血病症状时,即于每日清晨服用3满匙的柠檬汁,当船队到达南非好望角时,船队中很多人患了坏血病,全队424人中有105人死于坏血病,而旗舰上的人员无一死亡。这一经验由东印度公司的医师于1639年总结出来,但当时人们根本没有认识到这是由于营养缺乏所致,也并没有得到重视和广泛推广。

巴赫斯特是第一个认为坏血病是一种营养缺乏病的人。但他的发现没有得到应用。

最著名的对照实验

1747年,詹姆斯·林德对坏血病的治疗进行了一次具有划时代意义的对照实验研究。他设计了六个分组:两个病人每天吃两个橘子和一个柠檬,另两人喝苹果汁,其它人是喝稀硫酸,酸醋,海水,或是一些其它当时人认为可治坏血病的药物。其它人病情依然。26天后,只有吃新鲜柑橘水果两个人都完全恢复了健康,其它人病情依然。

Lind继续研究,1753年出版了《坏血病大全》(A Treatise on Scurvy)一书。通过对照实验,林德证明与证伪了传说的真假。

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英国著名的航海家和探险家詹姆斯·柯克在实践中证实了林德实验结论的有效性。在航行时,给他的海员提供新鲜水果和蔬菜。3年的航行(1772--1775),无一个人患坏血病,说明新鲜的水果和蔬菜可预防坏血病。因此,柯克于1776年被选为英国皇家学会会员,并被授予"预防坏血病"的奖章。

生物化学的硕果

1920年,英国生物化学家杰克·德鲁蒙提出抗坏血病物质应该有自己的代表字母,于是把它叫做"维生素C"。

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1928年,生物化学家Albert Szent-Gyorgyi发现一种对治疗和预防坏血病有特殊功效的有机酸。1932年他将其命名为抗坏血酸。

1933年,英国的Haworth等人确定了维生素C的化学结构。同年,瑞士的Tadeus Reichstein成功地进行了维生素C的人工合成,并于1934年在瑞士实现了维生素C的工业化量产

Albert Szent-Gyorgyi和Tadeus Reichstein因在维生素C研究方面的杰出贡献,分别获得了1937年和1950年的诺贝尔生理学和医学奖。

多重启示

一是问题意识。医学科学研究不是为了纯粹的研究而研究,一定需要抓住那些深深困扰人类生活的现实问题。发现问题,尤其是现实中的健康需求,是医学研究的起点。

二是久久为功。自十五世纪开始因大航海而大范围出现的坏血病,直至二十世纪初叶才真正完全认识并得到控制,可见科学研究需要“守正笃行,久久为功”。

三是人道精神。当林德在对照研究中发现柑橘类水果有治疗效果之后,相信他会给对照组的被试者橘子和柠檬,以解除他们的疾病痛苦。可现代新药研究中,所费巨大。新药的研制者在成功之后,需要承担帮助那些为该类药物研制而自愿作被试、但又随机分到对照组的人的义务吗?我的答案是肯定的,不仅需要提倡还需要有制度的约束与保障。我们需要记住所有为维生素C的发现、为医疗事业做出过贡献的人。