Verteilung
Die Cytoplasmamembran wird von der Ascorbinsäure mittels den natriumabhängigen Vitamin C-Transporter 1 (SVCT1) und 2 (SVCT2) durchquert und gelangt somit in die Zellen, wo es reaktive Sauerstoffradikale (ROS) unschädlich macht. SVCT1 und SVCT2 werden in den verschiedenen Zelllinien in untterschiedlichen Mengen exprimiert. Während die SVCT1 vermehrt in Dünndarm, der Leber und den Nieren exprimiert werden (
Michels 2009a), kommen SVCT2 in vielen verschiedenen Ziellinien wie zum Beispiel in Epithelien (
Talluri 2006a), im ZNS (
Harrison 2009a) und im PNS (
Gess 2010a) vor. Diese zwei Oberflächenglycoproteine werden durch zwei Gene codiert und haben zwei verschiedene physiologische Aufgaben. Die SVCT1 sind an der Homeostase des Vitamin C beteiligt, während die SVCT2 metabolisch aktive Zellen vor oxidativem Stress schützen (
Savini 2008a). Die beiden natriumabhängigen Transporter SVCT1 + 2 unterliegen einer Feinregulation durch ihre eigenen Substrate. Eine erhöhte Vitamin C-Konzentration im Intestinallumen führt zu einer Hemmung der SVCT1-mRNA in den Enterozyten (
MacDonald 2002b). Die SVCT2-mediierte zelluläre Vitamin C-Aufnahme wird ebenfalls durch die Vitamin-Konzentrationen bestimmt. Eine Supplementierung oder ein Vitaminmangel beeinflussen die Aufnahme in die Zellen. Bei menschlichen Lungenzellen mit einem intrazellulären Ascorbinsäuremangel, wurde eine aktive Aufnahme des Vitamins in die Zelle gekoppelt mit einer erhöhten Expression von SVCT2 beobachtet (
Karaczyn 2006a). Im Gegensatz dazu wird die Dehydroascorbinsäure über die Glucosetransporter (GLUT) durch die Zellmembranen transportiert (
Corti 2010a).
Die höchsten Vitamin C-Konzentrationen sind im Körper in den Hirnanhangsdrüsen und in den Nebennieren vorhanden. Erhöhte Vitamin C-Konzentrationen sind auch in Regionen, in denen eine vermehrte Fibroblasten-Expression stattfindet, wie zum Beispiel bei heilendem Gewebe, zu finden (
Fettman 2001b).
Metabolismus
Der Hauptteil der endogenen Ascorbinsäureproduktion der Tiere basiert auf der Glucuronidierungsreaktion (
Linster 2007a). In einem ersten Schritt wird das D-Glucose-6-Phosphat durch die Phosphoglucomutase zu Glucose-1-Phosphat isomerisiert; das D-Glucose-1-Phosphat wird anschliessend durch die UDP-Glucose-Pyrophosphorylase zu UDP-Glucose konjugiert. Die UDP-Glucose ihrerseits wird durch die UDP-Glucose-6-Dehydrogenase zu UDP-D-Glucoronat oxidiert. Das UDP wird anschliessend durch die Glucuronat-1-Phosphat-Uridynyltransferase abgespalten und es entsteht D-Glucoronat-1-Phophat. Anschliessend werden die Phosphatgruppen durch die Glucuron-Kinase entfernt und das daraus resultierende D-Glucuronat wird durch ein NADP-abhängiges Enzym der Glucuronatreduktase zu D-Gluconat (L-Gluconsäure) reduziert. Mit Hilfe der Gluconolactonase wird das D-Glucono-1,4-Lacton gebildet. Der letzte enzymatische Schritt in der Vitamin C-Synthese wird durch die L-Gulonolacton-Oxidase (GULO) katalysiert und führt zur Bildung von L-Xylo-hex-3-Gulonolacton, welches spontan zu L-Ascorbinsäure umgewandelt wird (
Pohanka 2012a).
Elimination
Überschüssiges Vitamin C wird als Ascorbinsäure oder dessen Metabolit (Oxalsäure) im Urin ausgeschieden (
Fettman 2001b). Die mittlere Ascorbinsäureausscheidung via Harn beträgt beim Pferd bei Grassfütterung 63 mg/Tag (
Stillions 1971a).
Bioverfügbarkeit
Die orale Bioverfügbarkeit ist von der Vitamin C-Konzentration im Intestinallumen abhängig (
Savini 2008a). Die maximale Bioverfügbarkeit wird bei tieferen Konzentrationen erreicht und nimmt bei einer oralen Supplementierung ab (
Suzuki 1986a;
Levine 1996a). Beim Menschen konnte nachgewiesen werden, dass therapeutisch wirksame Plasmakonzentrationen nur durch eine intravenöse Administration erreicht werden können (
Padayatty 2004a). Die orale Bioverfügbarkeit der Ascorbinsäure gilt bei Pferd, Schwein und Rind als sehr gering. Beim Wiederkäuer wird die Ascorbinsäure durch die Mirkoorganismen im Pansen zersetzt (
Löscher 1984c;
Cromwell 1970a). Nach einer Einzeldosis von oral verabreichter Ascorbinsäure ist kein Anstieg der Ascorbinsäure-Plasmakonzentration beim Pferd zu erkennen; bei einer repetitiven Gabe von über 25 Tagen konnte aber ein signifikanter Anstieg der Plasmakonzentration festgestellt werden (
Snow 1987a;
de Moffarts 2005a).
Wirkspiegel
Blutkonzentration ohne Substitution
| Kuh: | 3,01 - 4,98 mg/l Plasma (Tan 2005a) |
| |
| Kalb (neonat): | 0,5 - 1,4 mg/100 ml Vollblut (Stöber 1994d) |
| Kalb (1 - 14 Tage alt): | 0,3 - 0,9 mg/100 ml Vollblut (Stöber 1994d) |
| Kalb (15 - 30 Tage alt): | 0,2 - 0,8 mg/100 ml Vollblut (Stöber 1994d) |
| |
| Schaf: | 7,38 ± 1,53 μg/ml Plasma (Hidiroglou 1997a) |
| |
| Hund: | 26,5 - 49,9 μmol/l (Wang 2001b) |
| |
| Pferd: | 2,7 ± 1,4 μg/ml (Snow 1987a) |
| |
| Ratte: | 3,4 ± 0,8 mg/100ml Plasma (DiMattio 1989a) |
| |
| Meerschweinchen: | 0,2 ± 0,2 mg/100ml Plasma (DiMattio 1989a) |
Blutkonzentration mit Substitution,
| Pferd: | nach p.o. 4,5 mg über 25 Tage: 5,9 ± 1,5 μg/ml (Snow 1987a) |
Maximale Plasmakonzentration, Cmax
| Hund: | nach p.o. 50 mg/kg Ascorbinsäure: 46,3 μmol/l (Wang 2001b) |
| nach p.o. 15 mg/kg Ascorbinsäure: 25,1 μmol/l (Wang 2001b) |
Zeitpunkt der maximalen Plasmakonzentration, Tmax
Eliminationshalbwertszeit
MRT (Mean residence time)
Verteilungsvolumen
Das Vitamin verteilt sich beim Pferd nach einem Zwei-Kompartiment-Modell (
Baxmann 2003a).
Plasmaproteinbindung
25% des im Körper vorhandenen Vitamin C wird an Plasmaproteine gebunden (
Plumb 2011a).
AUC
Clearance