ویتامین های محلول در چربی
ویتامین A (رتینوئیدها)
شامل اشکال رتینول، رتینال و رتینوئیک اسید (وایتامر) می باشد.
اغلب به صورت استریفیه با پالمیتیک اسید (رتینیل پالمیتات) ذخیره می شود.
اشکال استری آن فقط در غذاهای حیوانی و به صورت ترکیب با پروتئینها یافت می شود.
هر چند در غذاهای حیوانی نیز پیش ساز ویتامین A (کاروتنوئیدها) وجود دارد ولی گیاهان منبع اصلی آن هستند.
جذب، انتقال، ذخیره سازی
ابتدا باید توسط پروتئازها از پروتئینها جدا شود
سپس استرهای رتینیل توسط لیپاز هیدرولیز و به رتینول و اسیدهای چرب تبدیل شوند.
سپس قطره های چربی حاوی رتینوئیدها و کاروتنوئیدها توسط سلولهای مخاطی روده باریک به صورت غیر فعال جذب می شوند.
در درون سلولهای مخاطی روده باریک، رتینول به CRBP متصل و منتقل می شود.
سپس توسط LRAT (لسیتین رتینول آسیل ترانسفراز) مجددا استریفیه شده و تبدیل به استرهای رتینیل می شود.
سپس این استرهای رتینیل و کاروتنوئیدها توسط شیلومیکرونها وارد لنف و سپس خون می شوند.
باقیمانده شیلومیکرونها استرهای رتینیل را به کبد حمل می کنند و کبد نیز آنها را سریعا به رتینول و اسیدهای چرب آزاد تبدیل می کند.
در کبد رتینول یکی از مسیرهای زیر را دنبال می کند:
1- به CRBP متصل می شود تا غلظت رتینول آزاد که می تواند منجر به مسمومیت سلولی شود، کاهش یابد.
2- برای ذخیره شدن به رتینیل پالمیتات تبدیل می شود (50 تا 80 درصد ویتامین A در کبد ذخیره می شود، مابقی در سایر بافتها نظیر چربی، ریه و کلیه ها در سلولهای ستاره ای).
3- به RBP باند می شود.
کمپلکس رتینول-RBP وارد خون شده و در آنجا به پروتئین دیگری به نام ترانس تیرتین (TTR) متصل می شود و این کمپلکس جدید یعنی رتینول-RBP-TTR ویتامین A را به سلولها تحویل می دهد.
سلولها برای این کمپلکس رسپتورهای مخصوص دارند، که رتینول را گرفته وتحویل CRBP می دهد.
CRBP غلظت داخل سلولی رتینول را تنظیم می کند.
میزان ساخت RBP کبدی به وجود پروتئین کافی وابسته است، بنابراین سطوح خونی ویتامین A می تواند تحت تاثیر کمبود پروتئین قرار بگیرد.
عملکرد
ویتامین A دارای نقشهای اساسی ولی مجزا در بینایی، تمایز طبیعی سلولی، عملکرد سطح سلولی(مثل شناسایی سلولی)، رشد ونمو، سیستم ایمنی و تولید مثل می باشد.
11- سیس رتینال در اتصال با پروتئینهای اپسین، رنگدانه های بینایی ردوپسین در سلولهای استوانه ای و یدوپسین در سلولهای مخروطی شبکیه چشم را تشکیل می دهد.
پس از برخورد نور با این رنگدانه ها، 11- سیس رتینال به رتینال تمام ترانس تبدیل و در نتیجه از پروتئینهای اپسین جدا می شود. این واکنش باعث تحریک مرکز بینایی در مغز می شود.
رتینال تمام ترانس می تواند مجددا به وسیله آنزیمها به 11- سیس رتینال تبدیل شود تا به اپسین متصل شود.
عملکردهای سیستمیک ویتامین A را می توان به دو دسته کلی تقسیم کرد:
1- ویتامین A (مخصوصا رتینوئیک اسید) مانند یک هورمون بر بیان ژنها اثر می گذارد
در درون سلول رتینوئیک اسید توسط CRABP به داخل هسته وارد می شود.
داخل هسته رتینوئیک اسید و 9- سیس رتینوئیک اسید به گیرنده های رتینوئیک اسید (RARs) یا گیرنده های رتینوئید (RXRs) بر روی ژنها متصل می شوند.
این امر باعث تحریک یا پیشگیری از نسخه برداری از ژنهای خاصی می شود و باعث اعمالی از قبیل: اثرات مورفوژنی در تکامل جنینی و عملکرد سلولهای اپی تلیال (مثل تمایز این سلولها و تولید کراتین توسط این سلولها) می شود.
2- ساخت گلیکو پروتئینها
در برخی واکنشها رتینول به شکل رتینیل فسفومانوز درآمده که بعدا این ترکیب مانوز را به گلیکوپروتئینها منتقل می کند.
گلیکوپروتئینها نقش مهمی در اعمال سطحی سلول از قبیل اتصالات سلولی و شناسایی سلولی دارند.
برخی گلیکوپروتئینها در ساختمان رسپتورهای سلولی که به عوامل رشد پاسخ می دهند، نقش دارند؛ از اینجا نقش ویتامین A در رشد و نمو نیز مشخص می شود.
ویتامین A همچنین برای تولید مثل طبیعی (به شکل رتینول) و عملکرد و تکامل استخوانی ضروری است.
β کاروتن به عنوان مهمترین کاروتنوئید دارای عملکردهای زیر می باشد:
آنتی اکسیدان، ارسال سیگنال، ارتباطات بین سلولی، تنظیم رشد سلول و القاء آنزیمها
مقادیر توصیه شده
مردان 900 میکروگرم معادل فعالیت رتینول (RAE) در روز
زنان 700 RAE
شیردهی 1300 RAE
ا میکروگرم RAE = ا میکروگرم رتینول = 12 میکروگرم β کاروتن = 24 میکروگرم از سایر کاروتنوئیدها = 33/3 IU رتینول
منابع
ویتامین A تنها در منابع حیوانی مخصوصا روغن کبد ماهی، جگر، شیر و تخم مرغ یافت می شود.
کاروتنوئیدهای پیش ساز ویتامین A در سبزیجات برگ دار و میوه های به رنگ سبز تیره، زرد و نارنجی وجود دارد.
کمبود
کمبود اولیه: به علت دریافت ناکافی
کمبود ثانویه: به علت سوء جذب، دریافت ناکافی چربی، نارسایی پانکراس یا سیستم صفراوی، نقص انتقال به دلیل آبتا لیپوپروتئینمی، بیماری کبدی، PEM یا کمبود روی باشد.
کمبود ویتامین A شایعترین دلیل کوری در کشورهای در حال توسعه است.
اختلال بینایی از علائم اولیه کمبود ویتامین A می باشد؛ تظاهر بالینی آن شب کوری (Nyctalopia) می باشد.
ادامه کمبود ویتامین A منجر به اختلال در تکامل جنینی، اختلال در اسپرماتوژنز، سقط خود به خودی، کم خونی، اختلال ایمنی (کاهش تعداد و پاسخ میتوژنی لنفوسیتهای T)، کاهش تعداد استئوکلاستها می شود.
ویتامین D (کلسیفرول)
شبیه یک هورمون استروئیدی عمل می کند (در بدن تولید می شود، بافتهای هدف مشخصی دارد و نیازی به وجود آن در رژیم غذایی ندارد).
7- دهیدروکلسترول ← UV ← کوله کلسیفرول (ویتامین D3) ← 1و25 دی هیدروکسی کوله کلسیفرول (کلسیتریول)
ارگوسترول ← UV ← ارگو کلسیفرول (ویتامین D2)
جذب، انتقال، ذخیره سازی
از طریق انتشار به همراه سایر چربیها جذب می شود.
روده کوچک ← شیلومیکرونها ← سیستم لنفاوی ← پلاسما ← حمل توسط باقیمانده شیلومیکرونها و یا DBP (ترانس کلسیفرین) ← کبد
کارایی فرایند جذب حدود 50 درصد است.
متابولیسم
کوله کلسیفرول (ویتامین D3) ← هیدروکسیلاسیون در کبد ← 25هیدروکسی کوله کلسیفرول یا 25(OH)2D3 (شکل غالب ویتامین D در گردش خون) ← هیدروکسیلاسیون در کلیه توسط آلفا-1-هیدروکسیلاز ← 1و25 دی هیدروکسی کوله کلسیفرول (کلسیتریول) یا 1, 25(OH)2D3 (فعالترین شکل ویتامین)
کاهش غلظت پلاسمایی کلسیم ← افزایش PTH ← افزایش فعالیت آلفا-1-هیدروکسیلاز
عملکرد
عملکرد اصلی کلسیتریول شبیه به هورمونهای استروئیدی است، یعنی واکنش با گیرنده های غشایی و سپس هسته ای و تاثیر بر نسخه برداری ژنی در بسیاری از بافتهاست.
وقتیکه کلسیتریول به پروتئینهای گیرنده هسته ای متصل می شود، میل ترکیبی این پروتئینها به نواحی پیشاهنگ خاص ژنها یا المانهای پاسخ به ویتامین D یا VDRE (vitamin D response elements) افزایش می یابد و باعث اتصال آنها به یکدیگر می شود.
وقتی این اتصال برقرار شد، نسخه برداری از mRNA خاص به منظور القای ساخت پروتئینهای خاص یا پیشگیری از ساخت آنها شروع می شود.
بیش از 50 ژن تا به حال شناخته شده اند که فعالیت آنها توسط ویتامین D تنظیم می شود، منجمله ژن مربوط به Calbindin.
شناخته شده ترین عمل ویتامین D حفظ تعادل کلسیم و فسفر است، که از سه طریق انجام می شود:
1- دستگاه گوارش
افزایش جذب کلسیم؛ از طریق:
الف- بیان ژن کالبیندین و در نتیجه افزایش انتقال فعال کلسیم در روده
ب- باز کردن کانالهای کلسیمی وابسته به ولتاژ
افزایش جذب فسفر؛ از طریق:
افزایش فعالیت اسید فسفاتاز که باعث جدایی فسفات استرها می شود
2- استخوانها
کلسیتریول به همراه PTH و استروژن کلسیم و فسفر را از استخوانها به خون منتقل می کند (از طریق افزایش فعالیت استئوکلاستها و افزایش تعداد استئوکلاستهای جدید "به وسیله تمایز سلولی").
3- کلیه ها
کلسیتریول بازجذب توبولار کلسیم و فسفات را افزایش می دهد.
نقشهای دیگر کلسیتریول شامل:
تمایز سلولی، تکثیر و رشد بسیاری از بافتها مانند پوست، عضلات، پانکراس، اعصاب، غده پاراتیروئید و سیستم ایمنی می باشد.
مقادیر توصیه شده
بر حسب میکرو گرم ویتامین D3 یا IU است.
1 IU معادل 025/0 میکروگرم ویتامین D3 و یک میکروگرم ویتامین D3 معادل 40 IU می باشد.
مقادیر توصیه شده برای بزرگسالان 15-5 میکروگرم در روز بر حسب سن و جنس
برای زنان باردار و شیرده 5 میکروگرم در روز
روزانه 5/2 میکروگرم (100IU) ویتامین D3 برای پیشگیری از راشی تیسم کافیست.
حداکثر مقدار قابل تحمل برای شیرخواران 25 میکروگرم و برای کودکان و بالغین 50 میکروگرم در روز می باشد.
منابع غذایی
غنی ترین منابع آن روغن ماهی ها می باشد.
کره، خامه، زرده تخم مرغ و جگر از منابع متوسط آن هستند.
شیر انسان و شیر گاو منابع خوبی نیستند.
هر قاشق چای خوری (4 سی سی) روغن ماهی Cod، حاوی 9 میکروگرم ویتامین D است.
کمبود
تظاهر کمبود ویتامین D3 در کودکان به شکل راشیتیسم و در بزرگسالان به شکل استئومالاسی می باشد.
میزان 30 نانوگرم در میلی لیتر به عنوان حداقل سطح سرمی 25- هیدروکسی ویتامین D3 و بیانگر کمبود در نظر گرفته می شود.
راشیتیسم
اختلال در معدنی شدن استخوانهای در حال رشد
با درد استخوانی، دردناک بودن عضلات و تتانی هایپوکلسمیک نیز همراه است
ساق پا خمیده، زانوی برجسته، دنده های دانه تسبیحی، قفسه سینه کبوتری و برجستگی پیشانی
پهن شدن صفحه رشد اپی فیزیال و در نتیجه پهن شدن مچ دست و مچ پا
افزایش سطح خونی آلکالن فسفاتاز به علت آزاد سازی این ماده از استئوبلاستها
در کودکان مبتلا به سوء جذب مزمن چربی و کودکانی که به مدت طولانی تحت درمان با ضد تشنجها بوده اند نیز دیده می شود.
استئومالاسی
کاهش عمومی دانسیته استخوان و بروز شکستگی کاذب خصوصا در ستون مهره ها، ران و بازو
خطر شکستگی استخوانی خصوصا در مچ دست و لگن بالاست
قرار گرفتن در معرض آفتاب 15-10 دقیقه در یک روز تابستانی با هوای صاف برای 3-2 بار در هفته می تواند از بروز استئومالاسی در بزرگسالان پیشگیری کند.
استئومالاسی به طور موثری با مقدار 25 تا 125 میکروگرم در روز ویتامین D درمان می شود.
استئوپروز
توده استخوانی کاهش می یابد و نمای بافت شناسی استخوان (بر خلاف استئومالاسی) طبیعی به نظر می رسد.
استئوپروز با بالا رفتن سن و روند پیری در ارتباط است
با کاهش سطح استروژن به شدت در ارتباط است
استئوپروز شایع ترین بیماری استخوانی در زنان بعد از یائسی است هر چند در مردان پیر نیز وجود دارد.
مسمومیت
دریافت بیش از حد ویتامین D باعث هایپرکلسمی، هایپر فسفاتمی و کلسیفیکاسیون بافتهای نرم (calcinosis) شامل کلیه، ریه، قلب، پرده صماخ
سر درد، استفراغ، شکنندگی استخوان
سنگهای کلیوی، یبوست، پلی اوری، پلی دیپسی، ضعف
ویتامین E
آنتی اکسیدان
دو نوع ماده فعالیت ویتامین E دارند:
توکوفرول و توکوتری انولها (tocotrienols) که فعالیت ضعیف تری دارند.
مهمترین وایتامر ان آلفا توکوفرول می باشد.
جذب، انتقال، ذخیره سازی
در قسمت فوقانی روده باریک و از طریق انتشار جذب می شود.
اشکال استریفیه موجود در مکملهای غذایی بعد از هیدرولیز شدن توسط استرازها در دئودنوم جذب می شوند.
بین 70- 20 درصد ویتامین E جذب می شود.
ویتامین E جذب شده همراه شیلومیکرونها از طریق لنف به جریان خون وارد و سپس به کبد رفته و به VLDL متصل می شود. سپس توسط پروتئین مخصوص انتقال ویتامین E به پلاسما رفته و در آنجا به LDL و HDL متصل می شود و آنها را از اکسیداسیون محافظت می کند.
برداشت سلولی ویتامین E به دو نوع صورت می گیرد یا از طریق تحویل آن توسط LDL به گیرنده های سلولی و یا از طریق آزاد شدن آن از شیلومیکرونها و VLDL توسط لیپوپروتئین لیپاز و قرار گرفتن در دسترس سلول می باشد.
انتقال داخل سلولی توسط TBP صورت می گیرد.
در اغلب سلولهای غیر چربی ویتامین E منحصرا در غشاء قرار می گیرد و در سلولهای چربی در توده چربی
متابولیسم
به شکل توکوفریل کینون و توکوفریل هیدروکینون اکسیده می شود.
اسید گلوکورونیک که با هیدروکینون ترکیب می شود در صفرا ترشح شده و باعث دفع ویـتامین در مدفوع می شود (مهمترین راه دفع ویتامین E).
تنها مقدار بسیار اندکی از آن به شکل محلول در آب (متابولیتهای زنجیره جانبی) یعنی توکوفرونیک اسید و توکوفرونولاکتون از طریق ادرار دفع می شود.
عملکرد
ویتامین E مهمترین آنتی اکسیدان محلول در چربی درون سلول است.
این ویـتامین جزء مهمی از سیستم دفاع آنتی اکسیدانی سلول می باشد.
از دیگر اجزاء این سیستم می توان به SOD (وابسته به مس، روی و منگنز)، GSH-Px (وابسته به سلنیوم)، کاتالاز، تیوردوکسین ردوکتاز (وابسته به سلنیوم)، گلوتاتیون و اسید اوریک اشاره کرد.
ویتامین E در تنظیم فرایندهای پیام رسانی سلول و بیان ژن (به ویژه ژن آنزیمهای متابولیزه کننده دارو) نیز عمل می کند.
مقادیر توصیه شده
ویتامین E با معادل آلفا توکوفرول (α-TE) سنجیده می شود.
1 α-TE برابر ا میلی گرم آلفا توکوفرول R-R-R (طبیعی) و 2 میلی گرم آلفا توکوفرول صناعی تمام راسمیک می باشد.
1 IU برابر 67/0 میلی گرم آلفا توکوفرول می باشد.
مقدار نیاز به ویـتامین E به میزان دریافت اسیدهای چرب اشباع نشده بستگی دارد.
بزرگسالان : 15 α-TE
زنان شیرده: 19 α-TE
منابع
بهترین منبع روغنهای گیاهی می باشند.
نسبتا پایداری خوبی دارد ولی در برابر اکسیداسیون ناپایدار است
با آب پز کردن از بین نمی رود ولی سرخ کردن موجب تخریب آن می شود
کمبود
به طور کلی سیستمهای عصبی- عضلانی، عروقی و تولید مثل در معرض خطر کمبود قرار دارند.
پیشرفت کمبود ویتامین E در سیستم عصبی- عضلانی حدود 10- 5 سال طول می کشد و منجر به فقدان رفلکس تاندونی عمقی، اختلال حس وضعیت و ارتعاش، تغییر در تعادل و تطابق، ضعف عضلانی و اختلال بینایی می شود.
علائم کمبود شایع نیست و تنها در مبتلایان به سوء جذب چربی (مثلا atresia صفراوی) یا اختلال انتقال چربی (مثلا آبتالیپوپروتئینمی )خ می دهد.
شیرخواران نارس در معرض خطر کمبود قرار دارند.
مسمومیت
احتمال مسمومیت بسیار ضعیف است
UL آن 1 گرم در روز است.
دریافت روزانه 800 α-TE باعث تشدید اثر داروی کومارین می شود
ویتامین K
نقش مهمی در لخته شدن خون دارد.
در استخوان سازی و تنظیم چندین سیستم آنزیمی نیز نقش دارد.
فیلوکینون (ویتامین K1) به وسیله گیاهان ساخته می شود.
مناکینون (ویتامین K2) به وسیله باکتریها ساخته می شود.
منادیون (ویتامین K3) ترکیب صناعی است.
منادیون 2 برابر قوی تر از مناکینون و فیلوکینون است.
جذب، انتقال، ذخیره سازی
K1 در یک روند وابسته به انرژی در روده باریک جذب می شود.
K2 و K3 در روده باریک و کولون توسط انتشار جذب می شوند.
پس از جذب در سیستم لنفاوی به شیلومیکرونها پیوسته و به کبد منتقل می شود و در آنجا به VLDL متصل و نهایتا توسط LDL به بافتهای محیطی منتقل می شود.
غشاء سلولی در بسیاری از بافتها حاوی مقدار کمی فیلوکینون و مناکینون است.
متابولیسم
فیلوکینون و مناکینون پس از کاتابولیزه شدن به اشکال کاتابولیزه و اسید گلوکورونیک کونژوگه از طریق صفرا در مدفوع ترشح و دفع می شوند.
منادیون عمدتا به شکل مشتقات فسفات، سولفات و یا گلوکورونید از طریق ادرار دفع می شود.
عملکرد
تولید گاما کربوکسی گلوتامیک اسید:
ویتامین K برای کربوکسیلاسیون پس از ترجمه باقیمانده اسید گلوتامیک در پروتئینها و تبدیل آن به باقیمانده های کربوکسی گلوتامات ضروری است.
این باقیمانده ها با کلسیم باند می شوند.
خود ویتامین K در روند تولید این باقیمانده ها اکسید شده و به اپوکساید تبدیل می شود که بعدا توسط اپوکساید ردوکتاز دوباره به شکل هیدروکینون تبدیل می شود.
به این مسیر "چرخه ویتامین K" می گویند.
ویتامین K در تنظیم چند آنزیم دخیل در متابولیسم اسفنگولیپید در مغز نیز نقش دارد.
استئوکلسین به ویتامین K نیاز دارد.
مقادیر توصیه شده
بزرگسالان 120- 90 میکروگرم در روز
زنان باردار و شیرده 90- 75 میکروگرم در روز
منابع
کلم بروکلی، کلم پیچ، شلغم و کاهوی سبز تیره
شیر مادر حاوی ویتامین K کافی برای رفع نیازهای شیر خوار کمتر از 6 ماه نیست.
مقداری از ویتامین K مورد نیاز توسط فلور میکروبی روده تامین می شود.
ویتامین K نسبتا پایدار است و با روشهای معمول پخت از بین نمی رود، با این وجود به نور و قلیا حساس است.
کمبود
خونریزی علامت اصلی کمبود ویتامین K است.
هر چند کمبود ویتامین K در انسان نادر است ولی در مواردی از قبیل سوء جذب چربی، نابودی فلور روده در اثر درمان طولانی مدت با آنتی بیوتیک و بیماری کبدی ممکن است رخ دهد.
نوزاد تازه متولد شده به دلیل کم بودن انتقال جفتی ویتامین K و نیز استریل بودن روده در معرض کمبود قرار دارد.
معمولا برای پیشگیری از خونریزی به نوزادان یک دوز داخل عضلانی منادیون تزریق می کنند.
دریافت ناکافی ویتامین K در سالمندان با افزایش خطر شکستگی های انتهای ران همراه است.
مسمومیت
منادیون می تواند سمی باشد
مقادیر بالای منادیون می تواند در شیرخواران منجر به یرقان شدید شود.
بسم الله الرحمن الرحیم
موفق باشید