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医学诺贝尔之路(1937):抗坏血酸

 

医学诺贝尔之路(1937):抗坏血酸

本文作者:赵承渊

  2011年9月16日,Google界面换成了富含水果的涂鸦:GOOGLE字母下最醒目的地方摆着两个橙子,后面依次码放着石榴,菠萝,草莓,辣椒......画中的美味可不是勾引吃货的,这些食物其实是在纪念一个人,他就是匈牙利科学家阿尔伯特•森特•哲尔吉(Albert Szent-Györgyi),这一天正逢哲尔吉诞辰118周年。

  说起这位匈牙利人的经历,倒颇有一些传奇之处。哲尔吉出生于一个地主家庭,家族中有多位科学家。哲尔吉的母亲曾想成为一名歌剧演员,哲尔吉本人受到家庭熏陶。爱好科研,精于艺术,擅弹钢琴。1914年一战爆发后,哲尔吉被迫中断学业加入军队,到了1916年,无比厌恶战争的哲尔吉开枪击伤了自己的手臂,谎称在战斗中负伤,这才得以离开战场并继续自己的学业。此后,哲尔吉开始不断在科学研究领域展现自己的才华。

  【哲尔吉,图片出处:http://www.avemarusa.com/

  google之所以用水果和辣椒纪念哲尔吉,是因为哲尔吉的贡献就富含于它们中间。哲尔吉给它起了一个名字,叫做"抗坏血酸"。抗坏血酸的出现消灭了一个人类长久以来未能攻克的疾病——坏血病。毫无疑问,这是一个伟大的发现。

  早在公元前1550年,埃及人就描述了坏血病的表现;在希波克拉底时代,坏血病即见于文献记载。此后坏血病一直阴魂不散,虽有不少土方医治,但在全球范围内,环血病一直威胁着人类,并夺去了成千上万条性命,其中尤以水手和海盗受害严重。在1500到1800年之间,估计至少有200万名水手死于该病,故而坏血病曾被称为"海上凶神"。

  尽管曾有不少人发现新鲜的蔬菜和水果能够医治坏血病,例如苏格兰军医詹姆斯林德( James Lind),他在1753年就发现饮用橙汁能够治疗坏血病,但由于坏血病的病因不明,加之各种偏方的疗效又时灵时不灵,坏血病的治疗一直未能规范。在海上漂泊的船队难以总是及时补给足够的蔬菜水果,而储备太多此类物资又势必影响船队的经济效益,因而坏血病总是十分猖獗。患有环血病的人常常感到乏力和嗜睡,随着病情加重,患者可能出现皮下出血,牙齿松动,浑身疼痛,皮肤粗糙,伤口不易愈合等症状,严重时会有黄疸,抽搐,发热,最终走向死亡。1499年,达伽马的船队失去了170名船员中的116个;1520年,麦哲伦230人的船队仅有20多名船员幸存,令大部分船员失去生命的,正是坏血病。

  人们很早就发现了坏血病发病和饮食之间的关系,并确信环血病是由于食物中缺乏某种营养物质所导致的,但这物质究竟是什么则一直未能确定。直到1927年哲尔吉发现了抗坏血酸。实际上,哲尔吉并非专门针对坏血病展开研究,他当时的研究方向是生物氧化。在研究过程中,哲尔吉从肾上腺组织中提取到一种有机酸,依化学结构命名为"己糖醛酸"。这项提取成果令哲尔吉取得了剑桥大学的博士学位。虽然当时哲尔吉就猜测这种酸可能就是抗坏血酸,但猜想未能获得实验证实。

  三年后,哲尔吉才在英国化学家Haworth的帮助下确定了之前所提取的己糖醛酸的结构,并将其正式命名为L-抗坏血酸。Haworth更是找到了多种方法来合成L-抗坏血酸。1932年,美国学者查尔斯得到了己糖醛酸就是抗坏血酸的信息,并抢先将这一成果发表于Nature杂志,但公认的维生素C即抗坏血酸的发现者仍是哲尔吉。维生素C参与人体内两种氨基酸的羟化反应。缺乏维生素C后,氨基酸羟化反应受阻,胶原生成受抑,带来一系列疾病表现。维生素C大量存在于蔬菜和水果中,可溶于水,因而长期缺乏新鲜蔬菜水果的船员最易发生维生素C缺乏,引发坏血病。有趣的是,只有人类等高级灵长类动物会缺乏维生素C,因为维生素C无法于体内自行合成,必须依赖食物补充。而自然界绝大部分动物均能自行合成维生素C,因此它们并不担忧维C缺乏。维生素C并不稳定,简单的巴氏消毒法就能破坏它,消毒后的牛奶中维C已被破坏,因此婴幼儿喂养不当也会导致维C缺乏。在此之前许多治疗坏血病的验方疗效时好时坏也是因维生素C易受破坏所致。

  临床试验证实,维生素C对坏血病具有肯定的疗效。坏血病所引起的种种症状在补充维生素C后均能缓解并消失。

  哲尔吉对抗坏血酸的发现使其荣获1937年的诺贝尔医学奖,同年,确定维生素C结构的英国化学家Haworth也斩获了该年度的诺贝尔化学奖。此后,人们对维C的热情达到了一个个新的高度。大剂量使用维生素C被应用于多种疾病的防治,很多人深信每日服用大剂量的维生素C能够延年益寿。至今,关于维生素C的作用以及如何使用,学术界仍存在一些争议。



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