17個改變歷史的化學故事~第2章維生素C
維生素C,小兵立大功
維他命C究竟是個什麼樣的分子,竟能促成人類對於世界地理的重大發現?
維他命的英文「Vitamin」源於兩個字的縮寫-
vital(必要的或維生的)以及amine(胺類,一種含氮的有機化合物),
最初的概念認為所有維生素都屬於胺類。
維生素的命名則按照發現的先後順序,
所以維生素C就代表第三個被發現的維生素種類。
其結構如下:
在哺乳動物中,只有靈長類、天竺鼠和印度果蝠無法自行合成維生素C,需要從飲食中攝取。
其他的脊椎動物,例如狗和貓,
都可以在肝臟內經由酵素(enzyme)來催化進行四個連續的代謝反應,
把葡萄糖(glucose)轉換成抗壞血酸;對這些動物而言,飲食中沒有維生素C並不重要。
為什麼人體無法製造這麼重要的物質呢?
有一種推測是說,
人類在演化過程中失去了促進古洛糖酸內酯氧化反應(gulonolactone oxidase)的基因,
也就是缺少了合成抗壞血酸最後一個步驟所需要的催化劑,因此我們無法把葡萄糖轉化成抗壞血酸。
一九二八年,生化學家聖喬治(Albert Szent-Gyorgyi),抽取牛的腎上腺皮質得到微量的結晶體。
最後聖喬治把這種物質取名為己醣醛酸(hexuronic acid),
也就是我們後來所謂的抗壞血酸,亦即維生素C。
當初他發現匈牙利乾紅椒含有極豐富的維生素C,
更重要的是,這種乾紅椒又不含有干擾維生素C萃取的其他醣類。
他只花了一個星期就分離出超過1公斤的純維生素C結晶,
並提供給伯明罕大學的化學教授霍沃思(Norman Haworth)進行研究,
維生素C的結構也因此順利地確定了。
一九三七年,由於在維生素C研究上的卓越貢獻,
聖喬治和霍沃思分別獲得諾貝爾生理及醫學獎及諾貝爾化學獎。