Mikrobesin Biyokimyası ve İşlevi
Mikrobesin biyokimyası, vücudun küçük miktarlarda ihtiyaç duyduğu vitaminleri, temel mineralleri ve eser elementleri ile bunların enzim kofaktörleri, hormon öncüleri, antioksidanlar ve yapısal bileşenler olarak oynadıkları biyokimyasal rolleri incelemektedir. Sadece miligram veya mikrogram miktarlarında ihtiyaç duyulmasına rağmen, mikrobesinler metabolizma için vazgeçilmezdir ve hem eksiklikleri hem de fazlalıkları biyokimyasal ve klinik sonuçlara yol açmaktadır.
Tanım
Mikrobesinler, normal büyüme, metabolizma ve fizyolojik işlev için küçük miktarlarda gerekli olan diyetle alınan vitaminler ve temel mineraller ile eser elementlerdir; mikrobesin biyokimyası ise bunların yapılarını, metabolik rollerini, homeostatik düzenlenmelerini ve dengesizliğin sonuçlarını inceleyen bilim dalıdır.
Kapsam
Bu alan, okuyucuyu mikrobesinlerin kimyası, metabolik işlevleri, alım gereksinimleri ve düzenlenmesi konularında yönlendirmektedir. Alanı yağda çözünen ve suda çözünen vitaminler, minerallerin ve eser elementlerin metabolizması, mikrobesin emilimi ve taşınmasının ortak fizyolojisi ile eksiklik veya toksisiteden kaynaklanan bozukluklar olarak gruplandırmaktadır. Mikrobesinleri klinik yönetim rehberliği olarak değil, beslenme biyokimyasında bir konu olarak ele almaktadır.
Alt konular
Temel sorular
- Bireysel vitaminler ve eser elementler insan metabolizmasında hangi biyokimyasal işlevleri görmektedir?
- Mikrobesin emilimi, dağılımı ve depolanması homeostazı sürdürmek için nasıl düzenlenmektedir?
- Eksiklik ve toksisite nasıl ortaya çıkmaktadır ve biyokimyasal olarak nasıl yansımaktadır?
- Mikrobesinler için diyet gereksinimleri ve referans alım değerleri nasıl türetilmektedir?
Anahtar kavramlar
- Enzim kofaktörleri ve koenzim öncüleri olarak vitaminler
- Yağda çözünen ve suda çözünen çözünürlük sınıfları
- Temel mineraller ve eser elementler
- Emilim ve depolamanın homeostatik düzenlenmesi
- Biyoyararlanım ve besin etkileşimleri
- Eksiklik ve toksisite (fazlalık) durumları
- Beslenme referans alım değerleri ve durum biyobelirteçleri
Mekanizmalar
Mikrobesinler, az sayıda tekrarlayan biyokimyasal stratejiler aracılığıyla etki göstermektedir. Birçok B vitamini, karbonhidrat, amino asit ve enerji metabolizmasında yer alan koenzimlere dönüştürülmektedir; demir, çinko, bakır ve selenyum gibi eser metaller, enzimlerin aktif bölgelerine bağlanarak katalizi, redoks reaksiyonlarını veya oksijen taşınmasını sağlamaktadır; yağda çözünen vitaminler ise hormon benzeri sinyal molekülleri (D vitamini), antioksidanlar (E vitamini) veya translasyon sonrası modifikasyonda (K vitamini) kofaktörler olarak işlev görmektedir. Bazı mikrobesinlerin fazlalığı zararlı olduğundan, vücut bunları homeostatik olarak düzenlemektedir; bu durum en belirgin olarak demir için geçerlidir; demirin sistemik dengesi, atılımdan ziyade hepcidin-ferroportin ekseni tarafından yönetilmektedir (Hentze, 2010).
Klinik önem
Mikrobesin durumu, dünya genelindeki beslenmeyle ilişkili hastalıkların büyük bir kısmının temelini oluşturmaktadır ve biyokimyayı anlamak, eksikliklerin neden karakteristik sendromlar ürettiğini ve bazı mikrobesinlerin neden aşırı miktarda toksik olduğunu açıklamaya yardımcı olmaktadır (Black, 2008). Bu alan, bu durumların biyokimyasal temelini referans ve eğitim amacıyla açıklamaktadır; dozaj, takviye veya kişiselleştirilmiş klinik tavsiye kaynağı değildir.
Epidemiyoloji
Demir, A vitamini, iyot ve çinko eksiklikleri, küresel olarak en yaygın malnütrisyon (beslenme yetersizliği) biçimleri arasında yer almaktadır ve özellikle düşük ve orta gelirli bölgelerdeki kadınlar ve küçük çocuklar arasında morbidite ve mortaliteye önemli ölçüde katkıda bulunmaktadır (Black, 2008). Belirli eksikliklerin ayrıntılı dağılımı, eksiklik ve toksisite konusunda ele alınmaktadır.
Kanıt ve kılavuzlar
Mikrobesinler için referans alım değerleri, Institute of Medicine gibi uzman kuruluşlar tarafından, gereksinimleri ve tolere edilebilir üst alım seviyelerini tanımlayan Beslenme Referans Alım (Dietary Reference Intake) çerçevesi aracılığıyla belirlenmektedir (IOM, 2006). Mikrobesin biyokimyasının kapsamlı ele alınışı, standart beslenme ders kitaplarında bulunmaktadır (Ross ve diğerleri, 2014).
Tarihçe
Mikrobesin kavramı, yirminci yüzyılın başlarında, iskorbüt, beriberi, raşitizm ve pellegra gibi hastalıkların toksinler veya enfeksiyonlardan değil, belirli diyet faktörlerinin eksikliğinden kaynaklandığı anlayışıyla ortaya çıkmıştır; bu da vitaminlerin izole edilmesine ve adlandırılmasına yol açmıştır. Paralel çalışmalar, demir, iyot ve daha sonra çinko ve selenyum gibi eser elementlerin esansiyelliğini (temel olma özelliğini) ortaya koymuş ve mikrobesinleri beslenme biyokimyası içinde ayrı bir alan olarak pekiştirmiştir.
İlgili konular
Temel eserler
- black-2008
- hentze-2010
- iom-dri-2006
Sıkça sorulan sorular
- Makrobesin ile mikrobesin arasındaki fark nedir?
- Makrobesinler (karbonhidrat, yağ, protein) enerji sağlamakta ve gram miktarlarında gerekmekteyken, mikrobesinler (vitaminler, mineraller ve eser elementler) sadece miligram veya mikrogram miktarlarında gerekmekte ve esas olarak yakıt olmaktan ziyade kofaktörler, düzenleyiciler ve yapısal elementler olarak işlev görmektedir.
- Mikrobesinler neden aşırı miktarda zararlı olabilir?
- Bazı mikrobesinlerin sınırlı bir güvenli aralığı bulunmaktadır; vücudun bazılarını atma yolları kısıtlı olduğundan, gereksinimlerin oldukça üzerindeki alım toksisiteye neden olabilmektedir, bu nedenle referans çerçeveleri hem yeterli alım miktarlarını hem de tolere edilebilir üst limitleri tanımlamaktadır.