ویتامین‌های محلول در آب

ویتامین‌های محلول در آب شامل ویتامین‌های گروه B و ویتامین C هستند. از آنجا که این ویتامین‌ها در آب حل می‌شوند، معمولاً به مقدار زیاد در بدن ذخیره نمی‌شوند، در صورت مصرف بیش از حد دفع می‌گردند و باید به طور منظم از طریق رژیم غذایی تأمین شوند. بیشتر ویتامین‌های گروه B به عنوان پیش‌ساز کوآنزیم‌هایی عمل می‌کنند که واکنش‌های متابولیکی مرکزی را پیش می‌برند، در حالی که ویتامین C به عنوان یک آنتی‌اکسیدان و کوفاکتور آنزیمی در سنتز کلاژن و سایر واکنش‌های هیدروکسیلاسیون نقش دارد.

Definition

ویتامین‌های محلول در آب، ریزمغذی‌های آب‌دوست گروه B و ویتامین C هستند که عمدتاً به عنوان پیش‌ساز کوآنزیم یا کوفاکتور در متابولیسم عمل می‌کنند، معمولاً به مقادیر زیاد ذخیره نمی‌شوند و در صورت مصرف بیش از حد، از طریق ادرار دفع می‌گردند.

Scope

این موضوع به شیمی و عملکردهای کوآنزیمی ویتامین‌های گروه B (تیامین، ریبوفلاوین، نیاسین، پانتوتنیک اسید، پیریدوکسین، بیوتین، فولات و کوبالامین) و ویتامین C، همراه با جذب، ذخیره محدود و پیامدهای متابولیکی ناشی از کمبود آنها می‌پردازد. این مبحث ویتامین‌ها را از دیدگاه بیوشیمیایی بررسی می‌کند و راهنمایی بالینی نیست.

Core questions

• ویتامین‌های گروه B چگونه به عنوان کوآنزیم در متابولیسم انرژی و یک کربن عمل می‌کنند؟
• ویتامین C چه نقش‌های بیوشیمیایی فراتر از عملکرد آنتی‌اکسیدانی خود ایفا می‌کند؟
• چرا ویتامین‌های محلول در آب باید منظم‌تر از ویتامین‌های محلول در چربی تأمین شوند؟

Key concepts

• پیش‌سازهای کوآنزیم (TPP, FAD/FMN, NAD/NADP, CoA, PLP)
• متابولیسم یک کربن (فولات و ویتامین B12)
• ویتامین C به عنوان آنتی‌اکسیدان و کوفاکتور هیدروکسیلاسیون
• ذخیره محدود و دفع ادراری
• فاکتور داخلی و جذب B12
• کوآنزیم A و انتقال گروه آسیل

Mechanisms

بیشتر ویتامین‌های گروه B به کوآنزیم‌هایی تبدیل می‌شوند که مراحل شیمیایی مشخصی را واسطه‌گری می‌کنند: تیامین برای واکنش‌های دکربوکسیلاسیون به تیامین پیروفسفات تبدیل می‌شود؛ ریبوفلاوین برای واکنش‌های ردوکس، FAD و FMN را تولید می‌کند؛ نیاسین برای انتقال هیدرید، NAD و NADP را فراهم می‌آورد؛ پانتوتنیک اسید برای انتقال آسیل، کوآنزیم A را تشکیل می‌دهد؛ پیریدوکسین برای متابولیسم اسیدهای آمینه به پیریدوکسال فسفات تبدیل می‌شود؛ بیوتین گروه‌های کربوکسیل را حمل می‌کند؛ و فولات و ویتامین B12 در انتقال یک کربن که زیربنای سنتز نوکلئوتید و متیونین است، همکاری می‌کنند. ویتامین C به عنوان یک عامل کاهنده، الکترون اهدا می‌کند، سایر آنتی‌اکسیدان‌ها را بازسازی کرده و به عنوان کوفاکتور برای پرولیل و لیزیل هیدروکسیلازها در بلوغ کلاژن عمل می‌کند. از آنجا که این ویتامین‌ها محلول در آب هستند، مقادیر اضافی عمدتاً دفع می‌شوند و ذخیره نمی‌گردند.

Clinical relevance

کمبود ویتامین‌های محلول در آب به صورت جداگانه، سندرم‌های بیوشیمیایی قابل تشخیصی را ایجاد می‌کند — برای مثال بری‌بری (تیامین)، پلاگر (نیاسین)، کم‌خونی مگالوبلاستیک (فولات یا ویتامین B12) و اسکوربوت (ویتامین C). این مدخل این روابط را برای مرجع و آموزش توصیف می‌کند و آستانه‌های تشخیصی، دوز یا توصیه‌های درمانی ارائه نمی‌دهد.

Epidemiology

نارسایی فولات و ویتامین B12 از عوامل شایع کم‌خونی و برای فولات، نقص لوله عصبی هستند که منجر به سیاست‌های غنی‌سازی مواد غذایی در بسیاری از کشورها شده است؛ کمبود تیامین و نیاسین در زمینه‌های رژیم غذایی و بالینی خاص همچنان وجود دارد. توزیع‌ها در مبحث کمبود و سمیت مورد بحث قرار می‌گیرند.

Evidence & guidelines

میزان مرجع مصرف برای ویتامین‌های گروه B در چارچوب میزان مرجع رژیم غذایی (IOM, 1998) و برای ویتامین C همراه با سایر مواد مغذی آنتی‌اکسیدان (IOM, 2000) تعریف شده است. گزارش‌های بیوشیمیایی یکپارچه در کتاب‌های درسی استاندارد (Ross et al., 2014) آمده است.

History

ویتامین‌های گروه B به تدریج از آنچه زمانی یک عامل محلول در آب واحد تصور می‌شد، جدا شدند، زیرا بیماری‌های بری‌بری و پلاگر در اوایل قرن بیستم به ترتیب به کمبود تیامین و نیاسین نسبت داده شدند. ویتامین C از طریق مشکل دیرینه اسکوربوت در دریانوردان شناسایی شد و به عنوان اسید اسکوربیک جداسازی گردید، که نقشه بیوشیمیایی اولیه ویتامین‌های محلول در آب را تکمیل کرد.

Debates

آیا مکمل‌های ویتامین‌های محلول در آب با دوز بالا، فوایدی فراتر از پیشگیری از کمبود ارائه می‌دهند؟

از آنجا که مقادیر اضافی عمدتاً دفع می‌شوند، ارزش مصرف مقادیر بسیار بالاتر از نیاز برای ویتامین C و چندین ویتامین گروه B در جمعیت‌هایی که از نظر ویتامین‌ها کامل هستند، همچنان مورد بحث است و شواهد آزمایشگاهی اغلب متناقض هستند.

Seminal works

• iom-bvit-1998
• iom-vitc-2000

Frequently asked questions

چرا ویتامین‌های محلول در آب باید بیشتر از ویتامین‌های محلول در چربی مصرف شوند؟

از آنجا که این ویتامین‌ها به مقدار زیاد ذخیره نمی‌شوند و مقادیر اضافی از طریق ادرار دفع می‌گردند، ذخایر بدن کمتر است، بنابراین برای حفظ وضعیت کافی، تأمین منظم از طریق رژیم غذایی ضروری است.

بیشتر ویتامین‌های گروه B از نظر بیوشیمیایی چه وجه اشتراکی دارند؟

بیشتر ویتامین‌های گروه B پیش‌ساز کوآنزیم‌هایی هستند که واکنش‌های خاصی را در متابولیسم انرژی و انتقال‌های یک کربن فعال می‌کنند، به همین دلیل کمبود آنها مسیرهای متابولیکی مرکزی را مختل می‌کند.