الفيتامينات الذائبة في الماء

تشمل الفيتامينات الذائبة في الماء فيتامينات مجموعة B وفيتامين C. نظرًا لذوبانها في الماء، فإنها لا تُخزّن عادةً بكميات كبيرة، وتُفرَز عند وجود فائض، ويجب توفيرها بانتظام في النظام الغذائي. تعمل معظم فيتامينات B كسلائف للإنزيمات المساعدة التي تدفع التفاعلات الأيضية المركزية، بينما يعمل فيتامين C كمضاد للأكسدة وعامل مساعد للإنزيم في تخليق الكولاجين وتفاعلات الهيدروكسيل الأخرى.

Definition

الفيتامينات الذائبة في الماء هي المغذيات الدقيقة المحبة للماء من مجموعة فيتامينات B وفيتامين C، والتي تعمل بشكل أساسي كسلائف للإنزيمات المساعدة أو عوامل مساعدة في الأيض، ولا تُخزّن عادةً بكميات كبيرة، وتُفرَز في البول عند توفيرها بكميات زائدة.

Scope

يغطي هذا الموضوع كيمياء ووظائف الإنزيمات المساعدة لفيتامينات مجموعة B (الثيامين، الريبوفلافين، النياسين، حمض البانتوثنيك، البيريدوكسين، البيوتين، الفولات، والكوبالامين) وفيتامين C، بالإضافة إلى امتصاصها، وتخزينها المحدود، والعواقب الأيضية لنقصها. يتعامل هذا الموضوع مع هذه الفيتامينات من منظور كيميائي حيوي وليس كإرشادات سريرية.

Core questions

• كيف تعمل فيتامينات B كإنزيمات مساعدة في أيض الطاقة والكربون الأحادي؟
• ما هي الأدوار الكيميائية الحيوية التي يلعبها فيتامين C بخلاف عمله كمضاد للأكسدة؟
• لماذا يجب توفير الفيتامينات الذائبة في الماء بانتظام أكثر من الفيتامينات الذائبة في الدهون؟

Key concepts

• سلائف الإنزيمات المساعدة (TPP, FAD/FMN, NAD/NADP, CoA, PLP)
• أيض الكربون الأحادي (الفولات وفيتامين B12)
• فيتامين C كمضاد للأكسدة وعامل مساعد للهيدروكسيل
• التخزين المحدود والإفراز البولي
• العامل الداخلي وامتصاص B12
• الإنزيم المساعد A ونقل مجموعة الأسيل

Mechanisms

تتحول معظم فيتامينات B إلى إنزيمات مساعدة تتوسط خطوات كيميائية محددة: يصبح الثيامين ثيامين بيروفوسفات (thiamin pyrophosphate) لعمليات نزع الكربوكسيل؛ وينتج الريبوفلافين FAD و FMN لتفاعلات الأكسدة والاختزال؛ ويعطي النياسين NAD و NADP لنقل الهيدريد؛ ويشكل حمض البانتوثنيك الإنزيم المساعد A (coenzyme A) لنقل الأسيل؛ ويصبح البيريدوكسين بيريدوكسال فوسفات (pyridoxal phosphate) لأيض الأحماض الأمينية؛ ويحمل البيوتين مجموعات الكربوكسيل؛ ويتعاون الفولات وفيتامين B12 في عمليات نقل الكربون الأحادي التي تكمن وراء تخليق النيوكليوتيدات والميثيونين. يتبرع فيتامين C بالإلكترونات كعامل مختزل، ويعيد توليد مضادات الأكسدة الأخرى ويعمل كعامل مساعد لإنزيمات البروليل والليزيل هيدروكسيلاز (prolyl and lysyl hydroxylases) في نضج الكولاجين. نظرًا لأن هذه الفيتامينات ذائبة في الماء، فإن الفوائض تُفرَز إلى حد كبير بدلاً من تخزينها.

Clinical relevance

يؤدي نقص الفيتامينات الذائبة في الماء الفردية إلى متلازمات كيميائية حيوية معروفة — على سبيل المثال البري بري (الثيامين)، البلاغرا (النياسين)، فقر الدم الضخم الأرومات (الفولات أو فيتامين B12)، والاسقربوط (فيتامين C). يصف هذا المدخل هذه العلاقات كمرجع وتعليم ولا يقدم عتبات تشخيصية أو جرعات أو نصائح علاجية.

Epidemiology

يُعد نقص الفولات وفيتامين B12 من العوامل الشائعة المساهمة في فقر الدم، وبالنسبة للفولات، في عيوب الأنبوب العصبي، مما دفع سياسات تدعيم الأغذية في العديد من البلدان؛ ويستمر نقص الثيامين والنياسين في سياقات غذائية وسريرية محددة. تُناقش التوزيعات في موضوع النقص والسمية.

Evidence & guidelines

تُعرّف المدخولات المرجعية لفيتامينات B ضمن إطار المدخولات الغذائية المرجعية (IOM, 1998)، وتلك الخاصة بفيتامين C جنبًا إلى جنب مع المغذيات المضادة للأكسدة الأخرى (IOM, 2000). تظهر الحسابات الكيميائية الحيوية المتكاملة في الكتب المدرسية القياسية (Ross et al., 2014).

History

فُصلت فيتامينات B تدريجيًا عما كان يُعتقد سابقًا أنه عامل واحد ذائب في الماء، حيث تتبعت أمراض البري بري والبلاغرا إلى نقص الثيامين والنياسين في أوائل القرن العشرين. حُدد فيتامين C من خلال مشكلة الاسقربوط طويلة الأمد لدى البحارة وعُزل كحمض الأسكوربيك، مما أكمل الخريطة الكيميائية الحيوية المبكرة للفيتامينات الذائبة في الماء.

Debates

هل توفر مكملات الفيتامينات الذائبة في الماء بجرعات عالية فائدة تتجاوز منع النقص؟

نظرًا لأن الفوائض تُفرَز إلى حد كبير، فإن قيمة المدخولات التي تتجاوز بكثير المتطلبات لفيتامين C والعديد من فيتامينات B في المجموعات السكانية المكتملة التغذية لا تزال محل جدل، مع أدلة التجارب التي غالبًا ما تكون غير متسقة.

Seminal works

• iom-bvit-1998
• iom-vitc-2000

Frequently asked questions

لماذا تحتاج الفيتامينات الذائبة في الماء إلى استهلاكها بشكل متكرر أكثر من تلك الذائبة في الدهون؟

نظرًا لأنها لا تُخزّن بكميات كبيرة وتُفرَز الفوائض في البول، فإن احتياطيات الجسم تكون أصغر، لذا يلزم توفير إمداد غذائي منتظم للحفاظ على حالة كافية.

ما الذي تشترك فيه معظم فيتامينات B كيميائيًا حيويًا؟

معظم فيتامينات B هي سلائف للإنزيمات المساعدة التي تمكّن تفاعلات محددة في أيض الطاقة ونقل الكربون الأحادي، وهذا هو السبب في أن نقصها يعطل المسارات الأيضية المركزية.