Vitamin tan trong nước

Các vitamin tan trong nước bao gồm vitamin nhóm B và vitamin C. Vì chúng hòa tan trong nước nên thường không được dự trữ với số lượng lớn, được bài tiết khi dư thừa và phải được cung cấp thường xuyên qua chế độ ăn uống. Hầu hết các vitamin nhóm B đóng vai trò là tiền chất của các coenzyme thúc đẩy các phản ứng trao đổi chất trung tâm, trong khi vitamin C hoạt động như một chất chống oxy hóa và một đồng yếu tố enzyme trong quá trình tổng hợp collagen và các phản ứng hydroxyl hóa khác.

Definition

Vitamin tan trong nước là các vi chất dinh dưỡng ưa nước thuộc nhóm B và vitamin C, chủ yếu hoạt động như tiền chất coenzyme hoặc đồng yếu tố trong quá trình trao đổi chất, thường không được dự trữ với số lượng lớn và được bài tiết qua nước tiểu khi cung cấp dư thừa.

Scope

Chủ đề này bao gồm hóa học và chức năng coenzyme của các vitamin nhóm B (thiamin, riboflavin, niacin, axit pantothenic, pyridoxine, biotin, folate và cobalamin) và vitamin C, cùng với sự hấp thu, khả năng dự trữ hạn chế và hậu quả trao đổi chất của sự thiếu hụt. Chủ đề này coi các vitamin này như một vấn đề sinh hóa và không phải là hướng dẫn lâm sàng.

Core questions

• Các vitamin nhóm B hoạt động như coenzyme trong quá trình chuyển hóa năng lượng và chuyển hóa một carbon như thế nào?
• Vitamin C đóng vai trò sinh hóa nào ngoài tác dụng chống oxy hóa của nó?
• Tại sao các vitamin tan trong nước phải được cung cấp thường xuyên hơn các vitamin tan trong chất béo?

Key concepts

• Tiền chất coenzyme (TPP, FAD/FMN, NAD/NADP, CoA, PLP)
• Chuyển hóa một carbon (folate và vitamin B12)
• Vitamin C như chất chống oxy hóa và đồng yếu tố hydroxyl hóa
• Dự trữ hạn chế và bài tiết qua nước tiểu
• Yếu tố nội tại và hấp thu B12
• Coenzyme A và chuyển nhóm acyl

Mechanisms

Hầu hết các vitamin nhóm B được chuyển đổi thành các coenzyme làm trung gian cho các bước hóa học xác định: thiamin trở thành thiamin pyrophosphate cho quá trình khử carboxyl; riboflavin tạo ra FAD và FMN cho các phản ứng oxy hóa khử; niacin tạo ra NAD và NADP cho quá trình chuyển hydride; axit pantothenic tạo thành coenzyme A cho quá trình chuyển acyl; pyridoxine trở thành pyridoxal phosphate cho quá trình chuyển hóa axit amin; biotin mang các nhóm carboxyl; và folate và vitamin B12 hợp tác trong các quá trình chuyển một carbon làm nền tảng cho quá trình tổng hợp nucleotide và methionine. Vitamin C đóng góp electron như một chất khử, tái tạo các chất chống oxy hóa khác và đóng vai trò là đồng yếu tố cho prolyl và lysyl hydroxylase trong quá trình trưởng thành collagen. Vì các vitamin này tan trong nước, phần dư thừa chủ yếu được bài tiết chứ không được dự trữ.

Clinical relevance

Sự thiếu hụt các vitamin tan trong nước riêng lẻ tạo ra các hội chứng sinh hóa dễ nhận biết — ví dụ như beriberi (thiamin), pellagra (niacin), thiếu máu hồng cầu khổng lồ (folate hoặc vitamin B12) và bệnh scorbut (vitamin C). Mục này mô tả các mối quan hệ này để tham khảo và giáo dục và không đưa ra ngưỡng chẩn đoán, liều lượng hoặc lời khuyên điều trị.

Epidemiology

Thiếu folate và vitamin B12 là những yếu tố phổ biến gây thiếu máu và, đối với folate, gây dị tật ống thần kinh, điều này đã thúc đẩy các chính sách tăng cường thực phẩm ở nhiều quốc gia; thiếu thiamin và niacin vẫn tồn tại trong các bối cảnh chế độ ăn uống và lâm sàng cụ thể. Sự phân bố được thảo luận trong chủ đề thiếu hụt và độc tính.

Evidence & guidelines

Lượng tham chiếu cho các vitamin nhóm B được xác định trong khuôn khổ Lượng tham chiếu chế độ ăn uống (IOM, 1998), và đối với vitamin C cùng với các chất dinh dưỡng chống oxy hóa khác (IOM, 2000). Các tài liệu sinh hóa tổng hợp xuất hiện trong các sách giáo khoa tiêu chuẩn (Ross et al., 2014).

History

Các vitamin nhóm B dần dần được tách ra từ cái mà trước đây được cho là một yếu tố tan trong nước duy nhất, khi các bệnh beriberi và pellagra được xác định là do thiếu thiamin và niacin vào đầu thế kỷ XX. Vitamin C được xác định thông qua vấn đề lâu đời về bệnh scorbut ở thủy thủ và được phân lập dưới dạng axit ascorbic, hoàn thành bản đồ sinh hóa ban đầu của các vitamin tan trong nước.

Debates

Liệu việc bổ sung vitamin tan trong nước liều cao có mang lại lợi ích ngoài việc ngăn ngừa thiếu hụt không?

Vì phần dư thừa chủ yếu được bài tiết, giá trị của việc hấp thụ vượt xa nhu cầu đối với vitamin C và một số vitamin nhóm B ở những quần thể đã đủ chất vẫn còn gây tranh cãi, với bằng chứng thử nghiệm thường không nhất quán.

Seminal works

• iom-bvit-1998
• iom-vitc-2000

Frequently asked questions

Tại sao các vitamin tan trong nước cần được tiêu thụ thường xuyên hơn các vitamin tan trong chất béo?

Vì chúng không được dự trữ với số lượng lớn và phần dư thừa được bài tiết qua nước tiểu, nên lượng dự trữ của cơ thể nhỏ hơn, do đó cần có nguồn cung cấp thường xuyên qua chế độ ăn uống để duy trì tình trạng đầy đủ.

Hầu hết các vitamin nhóm B có điểm chung sinh hóa nào?

Hầu hết các vitamin nhóm B là tiền chất của các coenzyme cho phép các phản ứng cụ thể trong quá trình chuyển hóa năng lượng và chuyển một carbon, đó là lý do tại sao sự thiếu hụt của chúng làm gián đoạn các con đường trao đổi chất trung tâm.