A C-vitamin szerepe díszhalaink egészségének megőrzésében

Biztosan sokunkat foglakoztatot már a gondolat, hogy vajon díszhalaink számára is ugyanolyan fontos-e a megfeleő vitaminutánpótlás, különösen a C-vitaminé, mint például az emberi szervezet számára. De vajon hogyan lehet ezt a gyakorlatban megoldani, mik az összefüggések, milyen tünetekkel jár a halak esetében egy vitaminhiányos állapot, hogy kezelhető az avitaminózis? Bevallom, ez a kíváncsiság ösztönzött arra, hogy megírjam ezt a cikket. Az alábbi olvasmányt ajánlom, minden akvaristának, akit kicsit is érdekel a téma, bár néhol túl bonyolultnak tűnhetnek az összefüggések, de próbáltam úgy fogalmazni, illetve olyan információkat megosztani, amelyek a laikusok számára érthetőek. Lehet, hogy néhányan már olvastátok ezt az írást, hiszen egy másik akvarista oldalon is megtalálható volt egy ideig, de talán sokan vannak közöttetek olyanok is, akik még nem olvasták, illetve szeretnének többet tudni a témával kapcsolatban. Remélem sokan hasznát veszitek eme írásomnak, mind az elméletben, mind pedig a gyakorlatban. Jó olvasást kívánok!

A C-vitamin története egészen az ókorig nyúlik vissza. Talán az ókori Római Birodalom, Görögország, vagy Egyiptom lakossága is ismerte a C-vitamin hiánybetegségét, de nem tudták pontosan, hogy minek a következtében betegedtek meg. Amióta a 20. század elején bebizonyosodott, hogy a C-vitamin hiánya okozza az emberiség egyik legrettegettebb betegségét, a skorbutot, azóta egyre többen tanulmányozták annak élettani szerepét egyes állatok esetében is. A kutatások során bebizonyosodott a különböző élettani folyamatokban résztvevő enzimek nélkülözhetetlen kofaktora, antioxidáns és immunstimulátor, kulcsszerepet játszik a szabad gyökök káros reakciói elleni védelemben, illetve nagy jelentőséggel bír az egyes stresszhelyzetek kivédésében is. A növényvilág tagjai képesek saját maguk szintetizálni az L-aszkorbinsavat, viszont az állatvilágban akad néhány faj, mely a gulonolakton oxidáz enzim hiányában, külső vitaminforrásra szorul.

A fenti folyamatábra az aszkorbinsav egy szerven belüli (intraorganikus) és szervek közötti (interorganikus) ciklusa. A piros nyilakat követve összeállítható az aszkorbinsav egy májon belüli és egy, a máj- és a májon kívüli szövetek között megvalósuló ciklusa. Egy-egy nyíl több reakcióból álló anyagcsereutat jelölhet. A gulonolakton és az aszkorbinsav közti nyíl jelzi, hogy az emberben és néhány egyéb fajban az aszkorbinsav szintézise a gulonolakton-oxidáz enzim hiánya miatt nem megy végbe. Az oxidatív stressz a redukált és az oxidált glutation arányát módosítva az aszkorbinsav-dehidroaszkorbinsav átalakulásokra és a glikogén anyagcserére hatva befolyásolja a ciklusokat. A glikogén a máj mozgósítható glukózraktára, amely glukóz-6-foszfát, glukóz-1-foszfát, UDP-glukóz közti termékeken keresztül épül fel a glukózból

A C-vitamin hiánybetegségének gyógyításával kapcsolatos első klinikai kísérleteket J. Lind, az Angol Királyi Flotta orvosa végezte, és kísérletei során bebizonyította, hogy a citrus félék gyümölcsinek, étrendbe való iktatásával, gyógyítható a skorbut. Kísérleteinek eredményeiről, 1753-ban könyvet is megjelentetett, „A treatise of the scurvy” címmel. Kezelési javaslatai azonban még a 20. század elejére sem váltak közismerté. A 20. század elején, 1907-ben, Axel Holst és Theodor Frölich felfedezték, hogy a tengerimalacoknak külső vitaminforrásra van szükségük, mivel szervezetük nem képes előállítani az L-aszkorbinsavat. Nagy a valószínűsége annak, hogy ez a felfedezés indította el a C-vitaminnal kapcsolatos biológiai kutatásokat, ugyanis azt ezt követő évtizedekben számos kísérlet folyt, illetve folyik napjainkban is ezen felfedezés igazolására.

Kristályos formában, Szent-Györgyi Albert izolálta elsőként a vegyületet 1928-ban mellékveséből és hexuronsavnak nevezte el, valamint megállapította összképletét is, mely C6H8O6. Ekkor azonban még nem ismerték fel, hogy a hexuronsav azonos a C-vitaminnal. Szent-Györgyi 1932-ben paradicsompaprika nedvéből, nagy mennyiségben izolálta a vegyületet, majd egymástól függetlenül, ő és Tillmans is igazolták kísérleteik során, hogy a két vegyület azonos. Alig egy évvel később Hirst és Harworth meghatározták a vegyület szerkezetét és Szent-Györgyivel közösen azt javasolták, hogy a vegyület neve legyen L-aszkorbinsav, utalva a vegyület antiskorbutikus hatására. Ezt követően, egy éven belül, Reichstein megoldotta a vegyület laboratóriumi körülmények közötti szintetizálást, mely a mai napig alapját képezi a C-vitamin előállításának. Szent-Györgyi-t és Harworth-t, a C-vitaminnal kapcsolatos felfedezésük kapcsán, 1937-ben Nobel díjjal jutalmazták.

A C-vitamin, számos olyan tulajdonsággal rendelkezik, melyeknek köszönhetően elősegíti az élőlények egészségének fenntartását. Többek között fontos szerepet játszik a növekedésben, a fejlődésben, a szaporodásban, a sérülések gyógyulásának folyamatában, a zsíranyagcsere folyamataiban, a stresszhelyzetek kivédésében, a karnitin szintetizálásában, illetve az élőlények, betegségekkel szembeni védettségében, mely nagy valószínűséggel az antioxidáns tulajdonságainak köszönhető.

A C-vitamin, más vízben oldódó vitaminoktól eltérően, nem rendelkezik kofaktor jellegű tulajdonságokkal, viszont számos olyan biokémiai folyamatban vesz részt, melyekben kofaktorként viselkedik.

Ezen folyamatok közé tartozik például a:

A kollagén, az egyik nagyon fontos összetevője a bőrnek, a csontoknak, a porcoknak, valamint a vérerek falában lévő endotélium rétegnek, mely az erek rugalmasságáért felelős. Ha a szervezetben található C-vitamin koncentráció túl alacsonynak bizonyul, akkor egy esetleges sérülés esetén, az elégséges kollagén szintézis hiányában, a sérülések jóval nehezebben gyógyulnak, és ebből kifolyólag az adott élőlény további fertőzéseknek, megbetegedéseknek van kitéve.

A stresszes szituációkra történő válasz, elsősorban a szervezet edodokrin rendszerén keresztül valósul meg, melyben nagyon fontos szerepet játszik a kortizol, valamint a katekolamin, melyek szintézise, szintén a C-vitamin koncentrációtól függ. Stresszhelyzetekben jelentősen megnő a szervezet C-vitamin igénye. A megfelelő mennyiségben jelenlévő C-vitamin, képes kompenzálni a stresszhelyzet által kiváltott immunreakciót.

További funkciói a fiziológiai folyamatokban:

Azoknál az állatfajoknál, amelyek nem képesek szintetizálni a C-vitamint, az L-aszkorbinsav abszorpciója nagymértékben a belekben történik egy transzport mechanizmuson keresztül. A felvehető C-vitamin mennyisége függ a nyálkahártya, Na+-ion koncentrációjától.

Számos halfajra és egyéb tenyésztett vízi állatra leírták a skorbutot, amely tünetei nagyon hasonlóak az emberen tapasztalható tünetekhez. A hiánybetegség lefolyását, többek között vizsgálták a pisztráng, a lazac, a csatorna harcsa, a tengeri sügér, az Astronotus ocellatus, a Cichlasoma urophthalmus, a Lepidosiren paradoxa, az Osteoglossum bicirrhosum, az Arapaima gigas, a Pygocentrus nattereri, a Serrasalmus elongatus, a Schizodon fasciatus, a Colossoma macropomum, a Steatogenys elegans, az Electrophorus electricus, a Potamotrygon sp., a Pelona sp., a Hypostomus sp., a Cichla sp. esetében is. Eme kutatások során megállapították, hogy a felsorolt fajok közül, kizárólag kettő (Potamotrygon faj képviselője, illetve a Lepidosiren paradoxa) faj veséjében van L-gulonolakton oxidáz enzim aktivitás, mely katalizálja az aszkorbinsav bioszintézisének utolsó lépését. Továbbá a kutatás alatt az is kiderült, hogy a Potamotrygon faj nőstény egyedeinek veséjében nagyobb az L-gulonolakton oxidáz enzim aktivitása, mint a hím egyedek veséjében. A C-vitamin hiány okozta tünetek sok esetben viszonylag lassan, több hét, esetleg hónap alatt alakulnak ki. Az étvágytalan, mozgásukban lelassult halaknak először csökken a növekedése. Ezt követően kezdetben apró, pontszerű bevérzések jelentkeznek a test különböző területein, amelyek később egészen nagy területekre is kiterjedhetnek, és mélyen az izomzatban is kialakulhatnak. A sebek gyógyulási ideje jelentősen meghosszabbodik. A hiánybetegség következtében a kötőszövetek és a csontok kollagén-tartalma csökken, a gerincvonal torzul, ami scoliozisban (gerincferdülés) és lordozisban (ventrális gerincferdülés) jelentkezik. Gyakran előfordul a kopoltyúfedők megrövidülése, a bőr sötét elszíneződése, az úszók, különösen a farokúszó deformálódása is. Csökken a vér hemoglobin tartalma, a betegségekkel és egyéb környezeti stresszel szembeni ellenálló képesség. Például a skorbutban szenvedő pisztrángnál a kopoltyúlemezek porcos része erősen duzzadt és deformálódott, a sejtekben nagyszámú vízzel telt sejtüreg található. A kopoltyúlemezek vége erősen lapított és torzult. A gerincvonalon rendellenes fejlődés, diszlokáció, kompresszió és bevérzések látszanak. A vese szöveteiben sorvadás és a fehérjetartalmú sejtközi folyadék mennyiségének emelkedése tapasztalható. A betegség végül a halak elhullásához vezet, ehhez azonban többnyire hónapok kellenek. Egy-két hónapnál rövidebb ideig tartó kísérletek során például nem alakult ki skorbut az európai harcsánál.

A fenti képek egy egészséges csatornaharcsa, illetve egy skorbutban szenvedő csatornaharcsa felvételeit ábrázolja. A bal oldali képen jól látszik, hogy a C-vitamin hiányos táplálkozás következtében, az alsó felvételen lévő egyed farokúszója erősen deformálódott, csökevényesedtek. A jobb oldali két képen egy egészséges és egy skorbutos egyed, gerincvonalának a röntgenfelvételét láthatjuk. Itt is szemmel látható a különbség, amíg a felső képen lévő gerincvonal deformálódás mentes és megfelelő kollagén tartalommal bír, valamint rajzolata erőteljes, addig az alsó felvételen jól látszik a C-vitamin hiányos táplálkozás következtében kialakult kollagén hiány, a gerinc vonal rajzolata gyenge és deformálódott.

A fenti képen jól látszanak a testet elborító pontszerű bevérzések, melyek a skorbut makroszkopikus tünetei. A tünetek súlyosbodása esetén az izomszövetben is megjelennek a bevérzések.

A C-vitaminról még napjainkban is azt feltételezik, hogy feleslegben adagolt része a vizelettel távozik, azonban már bizonyított, hogy hosszú ideig tartó túladagolása károsodásokhoz vezethet. Ennek legismertebb formája az L-aszkorbinsav lebomlási termékeként keletkező oxalátból származó vesekő. Ugyan nem közvetlenül ide tartozik, de fontosnak tartom megemlíteni az egyes növényevő halfajok, spenóttal, valamint sóskával való etetését is. A spenótról és a sóskáról azt kell tudnunk, hogy magas oxálsav tartalmuk miatt fokozott óvatossággal lehet csak etetés céljából halainkat táplálni eme két növénnyel, mivel a bennük lévő oxálsav a halak, illetve más élőlények szervezetében reakcióba lép a kalciummal és ennek következtében kalcium-oxalát képződik, amely súlyos vese problémákat idézhet elő.

Mivel a természetes, vagy a halastavakban tartott halak környezetükből könnyen hozzájutnak a számukra szükséges mennyiségű C-vitaminhoz, az L-aszkorbinsav felfedezését követően a kutatók még hosszú ideig nem tudtak arról, hogy sok halfaj esetében esszenciálisnak számít ez a vitamin. Az intenzív haltenyésztés elterjedése során azonban hamarosan az emberi skorbuthoz hasonló tüneteket észleltek egyes halfajoknál. Környezetüktől, tartástechnológiájuktól függően különböző stressz hatások érhetik a halakat tartásuk során. A különböző halak pillanatnyi C-vitamin felhasználása nagymértékben megváltozhat egyes stressz hatások elleni védekezés során és függ az L-aszkorbinsavszintetizáló képességtől. Az akvaristának, illetve haltartónak feltétlenül tudnia kell, hogy a tartani, szaporítani kívánt hal képes-e előállítani a számára szükséges mennyiségű C-vitamint. A takarmányukban C-vitamin kiegészítést igénylő fajoknál ugyanolyan káros lehet a túl magas aszkorbát szint, mint az optimális szükségletnél alacsonyabb. Az L-aszkorbinsav szintetizálására képes halfajok esetében kerülendő a 10-20 mg/kg-nál magasabb C-vitamin tartalom, ezért etetésük során nem javasolt a magas aszkorbát tartalmú tápok alkalmazása. A nyolcvanas évek végétől napjainkig sokan foglalkoztak az egyes halfajok C-vitamin igényének meghatározásával, azonban még a mai napig sem sikerült egy általánosan alkalmazható módszert kidolgozniuk az ezzel foglalkozó kutatóknak. A növekedés, a mortalitás és a skorbut tüneteinek vizsgálata legfeljebb a minimális szükséglet meghatározásához elegendő. Az egyes szervek telítődése C-vitaminnal, továbbá a csontok kollagén-tartalmának mérése már közelebbi értéket adhat, de nem lehet kihagyni a különböző stressz hatásokat sem. Az L-aszkorbinsav vízben könnyen bomlik, ezért a megfelelő C-vitamin tartalmú tápok előállítása komoly kihívást jelent a haltápok, illetve a díszhalaknak előállítandó készítmények előállítóinak. A hetvenes évek közepétől egyre több stabil, aszkorbát-2-mono-, illetve polifoszfát, aszkorbát-2-monoszulfát, palmitát, stb. észter formában előállított C-vitaminnal találkozhatunk a különböző cégek tápjaiban. A halak azonban nem rendelkeznek valamennyi forma hasznosítására alkalmas enzimekkel, így nem is képesek hasznosítani az összes, egyébként előállítható stabil C-vitamin formát. A C-vitamin és a stressz kapcsolata kezdettől fogva az egyik központi kérdés volt. A különböző kutatások egyaránt foglakoznak a C-vitamin szerepével a környezeti hatások és a fertőzések okozta károk elleni védekezésben. Találkozhatunk pl. a nitrit okozta methemoglobinémia, vagy a darakór túlélésében betöltött szerepével. A napjainkban folyó kutatások elsősorban a halak C-vitaminszintetizáló képességének genetikai kérdései felé koncentrálódnak. A kutatások során sikerült megállapítani, hogy a csontos halak valószínűleg a triász korban veszítették el L-aszkorbinsav előállító képességüket. Érdekességként megjegyezendő, bár a próbálkozás sikertelen volt, de a gulonolakton oxidáz enzim előállításáért felelős gént is megpróbálták patkányból lazacba átvinni. Bár a C-vitamin létfontosságú több, hazánkban is intenzíven tenyésztett halfaj számára, Magyarországon csak a kilencvenes évek elején kezdődtek el az ezzel kapcsolatos kutatások.

A természetes C-vitamin csak por alakban tekinthető stabilnak, mivel hő, fény és víz hatására bomlásnak indul. A hagyományos takarmány tápok előállítása során alkalmazott hőkezelés hatására szinte 100 %-ban lebomlik az aszkorbát-tartalom. Egy 1982-ben íródott tanulmány során, három különböző típusú /pellet, roppantott, por/, kíméletes eljárással előállított tápot vizsgáltak. Ennek eredményeképpen, azt a megállapítást tették, hogy mindhárom táp esetében, jelentősen csökkent az aszkorbát-tartalom az eredetileg hozzáadott mennyiséghez képest. A legkevesebb csökkenést a laboratóriumi körülmények között, az úgynevezett hideg pelletálással előállított formula mutatta. E táp aszkorbát-tartalma 23%-kal csökkent a kiindulási mennyiséghez képest. Továbbá vizsgálták a hagyományos úton előállított tápok aszkorbát-tartalmának csökkenését is, valamint a tárolás során fellépő veszteséget is. Vizsgálataik során kimutatták, hogy a hagyományos hőkezelési eljárással előállított tápok, a hőkezelést követően, elveszítették az aszkorbinsav tartalmuk 44-61 %-át. A tárolás során fellépő veszteséggel kapcsolatban azt a megállapítást hozták, hogy a 20 °C-on való tárolás során, a C-vitamin tartalom, 16 hét leforgása alatt teljes mértékben lebomlott, míg 4 °C-on történő tárolás során a teljes C-vitamin tartalom 40 %-a bomlott csak le. Mínusz 20 °C-on való tárolásnál, a vizsgált nyolc hetes periódus során, kevesebb, mint 10 %-os veszteséget mértek.

Külön kutatások folytak, illetve folynak napjainkban is az ivadékok és lárvák C-vitamin szükségletének, valamint felhasználásának a kimutatására. Ez a korosztály minden halfajnál jelentősebb C-vitamin igénnyel jelentkezik, mint az idősebbek. Ebben az időszakban azonban a halakat általában élő táplálékkal etetik, aminek nehezen oldható meg a vitaminnal történő dúsítása. Dabrowski vizsgálta a frissen kelt fehér maréna (Coregonus lavaretus L.) lárvák C-vitamin státuszát a szikzacskó felszívódása során. A teljes test aszkorbát tartalmának folyamatos, de lassú csökkenése szerinte arra utal, hogy ebben az időszakban nincs nagy C-vitamin igénye a halaknak. A lárvákat 4 napos koruktól etette különböző, 10-1700 mg/kg aszkorbát tartalmú takarmányokkal, és élő táplálékként artemiával. Megfigyelései szerint a mesterséges takarmányon nevelt halak növekedése az első hetekben lényegesen elmarad az artemián neveltektől, függetlenül a C-vitamin tartalomtól. A teljes test aszkorbát tartalma csökkent az aszkorbinsav tartalmú tápokon nevelt halaknál is. A szerzők ezt azzal magyarázzák, hogy az első 10 nap során a lárvák nem hasznosítják a kívülről bevitt L-aszkorbinsavat. A lárvák, zsengeivadékok első élő táplálékát, ami rendszerint a tubifex, célszerű kiegészíteni valamilyen formájú C-vitaminnal. Gyakorlatban ez viszonylag könnyen megoldható, mivel az apróra vágott táplálék vizes oldatból egyszerű abszorpcióval felveszi a vitamin bármelyik formáját. A C-vitamin kiegészítés elősegíti az elegendő mennyiségű és megfelelő szerkezetű kollagén szintézisét, ami növeli a fiatal halak darakór elleni védekező képességét is.

Moreau és Dabrowski mérései azt mutatták, hogy a magas C-vitamin tartalmú takarmányok etetése nem okoz csökkenést a gulonolakton oxidáz enzim aktivitásában. Ennek ellenére a halak L-aszkorbinsav produkciója jelentősen csökkent a magas C-vitamin tartalmú tápok etetésének következtében. Ez az eredmény azt sugallja, hogy a szintézis valamelyik lépésében mégis kialakul gátlás, azaz „feed back” szabályozás működik. Azonban környezeti, vagy fertőzés okozta stresszhelyzetekben rövidebb ideig szükségessé válhat az emelt szintű, akár 10.000 mg/kg C-vitamin kiegészítéssel történő etetés is. A vizsgálatok eredményei azt mutatják, hogy a halak takarmányának kiegészítése C-vitaminnal nagy gondosságot igényel, különös tekintettel arra, hogy az esetleges tévedés hatása csak hónapok múlva jelentkezik. A tenyésztőnek, illetve a haltartónak, feltétlenül ismernie kellene, hogy az általa tartott, tenyésztett halfaj elő tudja-e állítani a C-vitamint. A C-vitamin kiegészítést igénylő fajoknál ugyanolyan káros lehet a takarmányban alkalmazott túl magas aszkorbát szint, mint az optimális szükségletnél alacsonyabb.

Viviane Verlhac, Jacques Gabaudan: The effect of vitamin C on fish health, Centre for Research in Animal Nutrition

I. B. Chatterjee (1978): Ascorbic acid metabolism. World Review of Nutrition and Diet.

D. Hornig (1975): Distribution of ascorbic acid, metabolites and analogues in man and animals. Annals of the New York Academy Sciences; vol. 258.

Gy. Gyuláné, P. Zsuzsanna (2003): A C-vitamin és formáinak hatása az európai harcsára (Silurus glanis l.) és egy tok hibridre (Acipenser ruthenus l. X Acipencer baeri)

J. E. Halver et al. (1975): Utilization of ascorbic acid in fish-Annals of the New York Academy of Sciences; Vol. 258, Second Conference on Vitamin C.

D. M. Fracalossi et al. (2001): Ascorbic acid biosynthesis in Amazonian fishes-Agriculture vol. 192.

R. Moreau et al. (1999): Vitamin C, vitamin E interaction in juvenile lake sturgeon (Acipenser fulvescens R.), a fish able to synthesize ascorbic acid. J. Appl. Ichthyol. vol.15.

R. Moreau et al. (1999): Renal L-1,4-gulonolacton oxidase activity as affected by dietary ascorbic acid in lake sturgeon (Acipenser fulvescens). Aquaculture 180.