Zakaj je pomembna aktivacija vitaminov?

V našem telesu se s pomočjo encimov odvijajo številne kemijske reakcije, s pomočjo katerih celice ohranjajo homeostazo. Danes je znanih že skoraj 70000 encimov, ki so pomembni za delovanje našega telesa in več kot četrtina jih za svoje delovanje potrebuje nebeljakovinske dele, ki jih imenujemo kofaktorji. Vlogo kofaktorjev igrajo organske spojine in ioni, ki jih naš organizem nujno potrebuje v majhnih koncentracijah, zato jih imenujemo esencialna mikrohranila. Mednje uvrščamo 13 vitaminov in 13 mineralov, nekateri pa so tudi pogojno esencialni, kot je holin. Vitamini in minerali ne sodelujejo neposredno pri oskrbi telesa z energijo, temveč so vključeni pri uravnavanju presnove kot koencimi, ki prenašajo elektrone, atome ali majhne funkcionalne skupine, ali kot prostetične skupine, ki omogočajo bolj učinkovit potek kemijskih reakcij. Nekateri vitamini in minerali imajo v telesu tudi pomembno vlogo v obrambnem sistemu, saj imajo strukturno ali regulatorno vlogo pri delovanju antioksidativnih sistemov ter sodelujejo pri tvorbi in regulaciji imunskih celic, hematopoezi, sintezi DNK, ohranjanju membranskega potenciala v celicah in tako vplivajo praktično na vse telesne sisteme.

Ker jih človeški organizem ni sposoben sintetizirati dovolj, jih moramo v končni obliki ali kot provitamine dobiti s hrano. Vitamini in minerali se v hrani nahajajo skupaj z drugimi komponentami, ki olajšajo ali ovirajo njihovo absorpcijo. Poleg tega se vitamini nahajajo v različnih oblikah, ki so si po svoji kemijski strukturi podobne, vendar se razlikujejo v določenih funkcionalnih skupinah, ki so dodane na osnovni strukturni motiv vitamina. Skupini vitaminov, ki imajo podobno kemijsko strukturo, razlikujejo pa se v biološki aktivnosti, pravimo vitameri.

Tipičen primer je vitamin D3, ki ga naš organizem v jetrih in ledvicah pretvori v biološko aktivno obliko - kalcitriol, ki v telesu deluje kot hormon in regulira presnovo kalcija in fosfata, učinkuje na imunski sistem ter uravnava vnetni odziv.

Podobno vitamin A najdemo v 6 oblikah, najbolj aktivni sta retinal in retinol, ki ju dobimo iz hrane živalskega izvora, medtem ko se v hrani rastlinskega izvora nahaja kot provitamin v beta- in alfa karotenu ter beta ksantokriptinu. Pretvorba v retinolno obliko poteka preko encimsko kataliziranih reakcij, katerih učinkovitost je odvisna od aktivnosti encimov in prisotnosti drugih esencialnih hranil. Kadar je razpoložljivost esencialnih mikrohranil zmanjšana ali pa smo podedovali manj aktivne oblike zapisa genov (polimorfizen v nukelotidih), se zmanjša sposobnost aktivacije vitaminov.

Na podoben način se v biološki aktivnosti med seboj razlikujejo vitameri B vitaminov in le aktivne oblike lahko v našem organizmu opravljajo svojo vlogo. Vitamini skupine B so izredno pomembni, saj so vključeni v vse katabolne procese presnove makrohranil, kjer se v celicah tvori biološko uporabna oblika energije v obliki ATP. Ker so določeni organi zelo presnovno aktivni, se v njih poveča potreba po vitaminih skupine B. 

Taki so naši možgani, naše mišice in jetra. Vitamini skupine B so prav tako esencialni za številne anabolne procese, ki omogočajo sintezo novih celičnih struktur in tudi obrambnih molekul, kot je glutation, ki je za človeka najbolj pomemben antioksidant. Aktivne oblike vitaminov skupine B so vključene tudi v prenos metilne skupine med posameznimi metaboliti, kar omogoča tvorbo DNK, RNK, kreatina, fosfolipidov in amino kislin ter detoksifikacijo metabolitov. V teh procesih igrata izjemno pomembni vlogi vitamina B12 in B9, čeprav so posredno vključeni tudi drugi B vitamini. Vitamin B9 obstaja v več vitamerih, najbolj znana oblika je folna kislina. Slednja se mora preko kaskade biokemijskih transformacij pretvoriti v 5-metiltetrahidrofolat, ki je aktivna oblika v našem telesu in ta pretvorba je zaradi polimorfizma v genu, ki omogoča te pretvorbe, pri velikem številu populacije otežena. Vitamin B12 se prav tako nahaja v obliki različnih vitamerov, kot so ciano-, metil-, deoksiadenozil- in hidroksikobalamin. Najbolj pogosto v prehranskih dopolnilih najdemo ciano obliko, ki se nahaja tudi v hrani, katera je obogatena z vitamini. Vse oblike kobalamina se lahko pretvorijo v metilkobalamin ali 5-deoksikobalamin, to sta dve biološko aktivni obliki vitamina B12, vendar je pretvorba odvisna od genetske sposobnosti in razpoložljivosti ostalih mikrohranil. Pomanjkanje aktivnih vitaminov B12 in B9 lahko vodi do nastanka megaloblastne anemije in kopičenja homocisteina, ki močno poveča tveganje za srčno-žilna obolenja. Čeprav je farmakokinetika teh dveh vitaminov pri ljudeh nepopolnoma raziskana, je na živalskih modelih uporaba aktvnih oblik vitamina B12 vodila do boljše asimilacije tega vitamina v primerjavi z neaktivno obliko, zato je v primeru dodajanja vitamina B12 v obliki prehranskih dopolnil smiselno uporabiti aktivno obliko. Klinične študije so pokazale, da lahko dodatek kobalamina v kombinaciji s folatom zniža plazemske vrednosti homocisteina, poleg tega pa tudi, da jemanje 1mg vitamina B12 na dan zmanjša verjetnost za nastanek srčne kapi. Poleg vitaminov B9 in B12 je smiselna uporaba aktivne oblike vitamina B6, - piridoksal-5-fosfat, ki igra ključno vlogo v številnih presnovnih procesih, predvsem pa je vključen v presnovo amino kislin, biosintezo hema in zaviranje vnetnih procesov. Vitamin B6 se nahaja v več oblikah, med katerimi so esterske oblike, ki se nahajajo v hrani živalskega izvora bolj biorazpoložljive kot piridoksin, ki se nahaja v rastlinski hrani, poleg tega pa termična obdelava zmanjša koncentracije in tudi aktivnost vitamina B6 zaradi tvorbe antagonistov. Aktivacija vitamina B6 poteka v jetrih s pomočjo vitamina B2, zato je za posameznike, ki imajo težave z jetri ali se odločajo za pretežno rastlinsko obliko prehranjevanja uporaba prehranskih dopolnil s piridoksal-5-fosfatom zelo koristna. Kadar se odločamo za uporabo prehranskih dopolnil, ki vsebujejo multivitamine ali vitamine B kompleksa, je smiselna uporaba tistih dopolnil, ki vsebuje biološko aktivne vitamere, saj bomo na tak način ne glede na našo genetsko predispozicijo telesu zagotovili oblike vitaminov, ki jih telo lahko neposredno izkoristi, s tem pa bomo pripomoglji k boljšemu zdravju.

Avtor: dr. Leon Bedrač, univ.dipl.kem.

_____________________________________________________________________________________________

Literatura:

1. Kennedy DO. B Vitamins and the Brain: Mechanisms, Dose and Efficacy--A Review. Nutrients. 2016;8(2):68. Published 2016 Jan 27.

2. Ford TC et al.. The Effect of a High-Dose Vitamin B Multivitamin Supplement on the Relationship between Brain Metabolism and Blood Biomarkers of Oxidative Stress: A Randomized Control Trial. Nutrients. 2018;10(12):1860.

3. Keser I et al. Folic acid and vitamin B(12) supplementation lowers plasma homocysteine but has no effect on serum bone turnover markers in elderly women: a randomized, double-blind, placebo-controlled trial. Nutr Res. 2013 Mar;33(3).

4. Stach K et al.. Vitamin B6 in Health and Disease. Nutrients. 2021 Sep 17;13(9):3229.