Es ist kaum vorstellbar, dass ein einfaches Molekül — die L-Ascorbinsäure — ganze Armeen dahinraffen, Revolutionen in der Seefahrt auslösen und seinem Entdecker einen Nobelpreis einbringen konnte. Die Geschichte des Vitamin C ist eines der faszinierendsten wissenschaftlichen Epen der Menschheit.

Die Geißel der Seefahrer: Skorbut

Skorbut ist eine Krankheit, die durch einen schweren Vitamin-C-Mangel verursacht wird. Die Symptome sind erschreckend: blutendes Zahnfleisch mit Zahnlockerung, von Blutungsflecken übersäte Haut, schmerzende Gelenke, extreme Müdigkeit, Depression und schließlich Tod durch innere Blutungen oder Infektionen.

Während des Zeitalters der großen Entdeckungen (15.–18. Jahrhundert) war Skorbut die häufigste Todesursache unter Seefahrern. Man schätzt, dass Skorbut in diesem Zeitraum mehr als zwei Millionen Seeleute tötete — weit mehr als Stürme, Seeschlachten und alle anderen Plagen zusammen.

  • Die Expedition von Vasco da Gama (1497-1498): 100 von 160 Männern starben an Skorbut
  • Die Expedition von Magellan (1519-1522): Von 270 Aufgebrochenen kehrten nur 18 zurück
  • Siebenjähriger Krieg (1756-1763): Die Royal Navy verlor mehr Männer durch Skorbut als im Kampf

James Lind und die erste klinische Studie der Geschichte (1747)

Im Jahr 1747 führte der schottische Marinechirurg James Lind das durch, was als die erste kontrollierte klinische Studie in der Geschichte der Medizin gilt. An Bord der HMS Salisbury teilte er 12 an Skorbut erkrankte Matrosen in 6 Gruppen zu je 2 ein und verabreichte ihnen verschiedene Heilmittel:

  • Gruppe 1: Apfelwein
  • Gruppe 2: verdünnte Schwefelsäure
  • Gruppe 3: Essig
  • Gruppe 4: Meerwasser
  • Gruppe 5: Gewürze und Gerste
  • Gruppe 6: zwei Orangen und eine Zitrone pro Tag

Ergebnis: Nur die beiden Matrosen der Gruppe 6 erholten sich rasch. Lind veröffentlichte seine Erkenntnisse 1753 in seiner Abhandlung A Treatise of the Scurvy. Leider brauchte die britische Admiralität 40 Jahre, um seine Empfehlungen offiziell umzusetzen.

1795 führte die Britische Royal Navy schließlich die obligatorische Zitronensaftration für alle Matrosen ein — was ihnen den noch heute gebräuchlichen Spitznamen „Limeys" einbrachte.

„Die Natur hat mir in der Orange und der Zitrone das einzige und wahre Heilmittel gegen den Skorbut geliefert."
— James Lind, 1753

Axel Holst und Theodor Frölich: Der Skorbut des Meerschweinchens (1907)

Im Jahr 1907 entdeckten zwei Norweger — Axel Holst und Theodor Frölich — zufällig, dass Meerschweinchen (im Gegensatz zu den üblichen Laborratten) eine dem menschlichen Skorbut identische Krankheit entwickeln, wenn sie von frischem Obst und Gemüse ferngehalten werden.

Dies war eine bahnbrechende Entdeckung: Meerschweinchen wurden zum unverzichtbaren Tiermodell für die Erforschung des Skorbuts und bald auch für die Identifizierung des schützenden Moleküls. (Heute weiß man, dass die meisten Säugetiere ihr eigenes Vitamin C synthetisieren — Meerschweinchen und Menschen gehören zu den seltenen Ausnahmen.)

Casimir Funk und der Begriff „Vitamin" (1912)

1912 schlug der polnische Biochemiker Casimir Funk den Begriff „Vitamine" vor (von vita = Leben und amine = stickstoffhaltige Verbindung), um jene organischen Substanzen zu bezeichnen, die in kleinsten Mengen für Leben und Gesundheit unentbehrlich sind. Er ahnte die Existenz mehrerer Vitamine und ordnete sie verschiedenen Mangelkrankheiten zu.

Albert Szent-Györgyi: Der Nobelpreis für Vitamin C (1937)

Die Entdeckung der chemischen Struktur von Vitamin C geht auf den ungarischen Biochemiker Albert Szent-Györgyi von Nagyrápolt (1893-1986) zurück. 1928 isolierte er aus Rindernebennierendrüsen und Zitronensaft eine Substanz, die er zunächst „Hexuronsäure" nannte.

1932 wies der amerikanische Forscher Charles Glen King gleichzeitig nach, dass diese Hexuronsäure der Anti-Skorbut-Wirkstoff ist. 1933 wurde die Substanz in Ascorbinsäure umbenannt (von a- = ohne und scorbutus = Skorbut).

1937 erhielt Albert Szent-Györgyi den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin für die Entdeckung des Vitamin C und seine Rolle in den biologischen Prozessen der Zelloxidation — insbesondere in der Atmungskette.

Die chemische Synthese und die Demokratisierung (1933-1950)

Ebenfalls 1933 gelang dem Schweizer Chemiker Tadeus Reichstein die erste großtechnische chemische Synthese von Vitamin C durch ein Verfahren, das noch heute Anwendung findet (modifiziertes Reichstein-Verfahren). Dieser Durchbruch ermöglichte die kostengünstige industrielle Produktion.

Bereits in den 1940er-1950er Jahren wurde synthetisches Vitamin C für die breite Öffentlichkeit zugänglich. Es wurde zahlreichen Lebensmitteln zugesetzt (rekonstituierte Orangensäfte, angereicherte Mehle) und weltweit als Nahrungsergänzungsmittel vermarktet.

Warum kann der Mensch kein eigenes Vitamin C herstellen?

Die meisten Säugetiere synthetisieren ihr Vitamin C selbst in der Leber aus Glucose. Der Mensch, andere Primaten, Meerschweinchen und einige Fledermäuse haben diese Fähigkeit durch eine Mutation des GULO-Gens (L-Gulonolacton-Oxidase) verloren, die vor etwa 60 Millionen Jahren auftrat.

Zu jener Zeit lebten unsere Primaten-Vorfahren in tropischen Regenwäldern voller Vitamin-C-reicher Früchte — die körpereigene Synthese war evolutionär nicht mehr vorteilhaft, und die Energieressourcen konnten anderweitig eingesetzt werden.

Chronologie des Vitamin C

DatumEreignis
1497Vasco da Gama — 100 von 160 Seeleuten sterben an Skorbut
1747James Lind — Erste kontrollierte klinische Studie, Entdeckung der Zitrusfrüchte
1795Royal Navy — Obligatorische Zitronenration für britische Matrosen
1907Holst & Frölich — Meerschweinchen-Modell des Skorbuts
1912Casimir Funk — Erfindung des Begriffs „Vitamin"
1928Albert Szent-Györgyi — Isolierung der Hexuronsäure (Vitamin C)
1933Reichstein — Erste industrielle chemische Synthese
1937Nobelpreis für Medizin an Albert Szent-Györgyi
1954Nobelpreis für Chemie an Linus Pauling
1970Pauling — Veröffentlichung von Vitamin C and the Common Cold
2004NIH — Entdeckung des pharmakokinetischen Unterschieds IV vs. oral
2013Cochrane-Metaanalyse — Bestätigung der Wirkung bei Erkältungen
2017Carr & Maggini — Umfassende Übersicht der Immunmechanismen

FAQ

Seeleute hatten monatelang keinen Zugang zu frischem Obst und Gemüse. Vitamin C kann vom Körper nicht lange gespeichert werden, sodass die Spiegel ohne regelmäßige Zufuhr innerhalb von 4–6 Wochen sinken. Die ersten Symptome des Skorbuts treten nach 1–3 Monaten des Mangels auf – genau die Dauer langer Reisen zwischen den Häfen.
Die ersten Symptome treten nach 1–3 Monaten nahezu vollständiger Vitamin-C-Entbehrung auf. James Linds Experimente zeigten, dass Zitrusfrüchte die Symptome innerhalb von Tagen bis Wochen rückgängig machen konnten. Heute ist echter Skorbut in Industrieländern selten, aber subklinischer Mangel (Plasmaspiegel < 11 µmol/L) bleibt weit verbreitet.
Im Gegensatz zu Menschen und Meerschweinchen synthetisieren Ratten ihr eigenes Vitamin C über das Enzym L-Gulonolacton-Oxidase. Menschen verloren dieses Gen (GULO) vor etwa 40 Millionen Jahren durch eine Mutation und sind seitdem vollständig auf die Nahrungsaufnahme angewiesen. Meerschweinchen teilen diesen genetischen Verlust, weshalb sie als Tiermodelle in der Vitamin-C-Forschung verwendet werden.
1933 gelang Reichstein die erste industrielle Synthese der Ascorbinsäure (Reichstein-Verfahren), womit Vitamin C das erste im industriellen Maßstab synthetisierte Vitamin wurde. Dieser Durchbruch machte Vitamin C für die gesamte Weltbevölkerung erschwinglich. Das Verfahren bildet, mit Modifikationen, noch heute die Grundlage der kommerziellen Vitamin-C-Produktion.

Quellen: Lind J. (1753). A Treatise of the Scurvy. | Holst A., Frölich T. (1907). Journal of Hygiene. | Funk C. (1912). Journal of State Medicine. | Albert Szent-Györgyi Nobel Lecture (1937). | Stryer L. Biochemistry, 8th Ed. (2015). | Carpenter KJ. The History of Scurvy and Vitamin C. Cambridge University Press (1986).