Die Symptome des Skorbuts sind vor allem krankhafte Veränderungen des Bindegewebes. Es kommt zu Entzündungen sowie Gewebeblutungen und Blutergüssen, und die Wundheilung wird verzögert. Außerdem lockern sich die Zähne. Das alles hat etwas mit Kollagen zu tun. Denn das ist das Protein, aus dem das Bindegewebe aufgebaut ist. All das wird durch Vitamin C verhindert. Grund: Die Ascorbinsäure wird bei einem entscheidenden Schritt der Kollagen-Synthese benötigt.

Kollagen ist mit einem Drittel der Proteinmasse von Wirbeltieren deren häufigstes Protein. Nur durch das "Skleroprotein" Kollagen können große Tierkörper in ihrem Aufbau gestützt werden. Aus ihm bestehen die Sehnen und der Halteapparat der Zähne sowie auch die Wände der Schlagadern.

Das Protein ist bezüglich der Ernährung minderwertig. (Gekochtes Kollagen ist übrigens als Gelatine bekannt.) Denn Kollagen enthält etwa 35 % Glycin und 11 % Alanin. Außerdem finden sich im Kollagen noch Prolin und eine für das Kollagen fast spezifische Aminosäure, das Hydroxyprolin. Beide machen zusammen etwa 21 % des Aminosäuregehalts aus. Dazu ist im Kollagen noch Hydroxylysin enthalten.

Wie entstehen die hydroxylierten Aminosäuren? Denn für sie gibt es keine Codons, also Abschnitte auf der DNA.

Zuerst wird das nicht hydroxylierte Protokollagen gebildet. Die Aminosäurekette enthält unter anderem Reste der Aminosäuren Prolin und Lysin. Diese Reste müssen noch hydroxyliert werden. Es entstehen dadurch in der Proteinkette die Aminosäuren Hydroxyprolin und Hydroxylysin.

Das geschieht mit Hilfe des Enzyms Protokollagen-Hydroxylase. Das Enzym benötigt zusätzliche Cofaktoren, damit die Reaktion ablaufen kann. Das sind Sauerstoff, Ascorbinsäure, Ketoglutarsäure sowie Fe²⁺. Diese bilden mit dem Enzym einen Komplex, der das Prolin bzw. das Lysin in der Kette hydroxyliert. Dabei laufen radikalische Reaktionen ab.

Bei der Hydroxylierung wird von dem Sauerstoffmolekül nur ein O-Atom benötigt. Das andere übernimmt die Ascorbinsäure, die dabei zu Dehydroascorbinsäure und Wasser oxidiert wird. Damit wird die Bedeutung der Ascorbinsäure für die Unterbindung der Skorbut-Symptome deutlich.

Diese Hydroxylierung ist notwendig, da erst durch die Bildung von Hydroxyprolin und Hydroxylysin die Tripelhelix, aus der Kollagen besteht, stabilisiert wird. Immerhin liegt die Belastbarkeit einer 1 mm dicken Kollagenfaser bei 10 kg, bevor sie zerreißt.

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