Zašto je važna aktivacija vitamina?

U našem tijelu se uz pomoć enzima odvijaju brojne kemijske reakcije, s pomoću kojih stanice održavaju homeostazu. Danas je poznato već gotovo 70000 enzima koji su važni za rad našega tijela i više od četvrtine njih za svoj rad treba nebjelančevinaste dijelove koje nazivamo kofaktorima. Ulogu kofaktora igraju organski spojevi i ioni koje naš organizam nužno treba u malim koncentracijama, pa ih nazivamo esencijalnim mikrohranjivim tvarima. Među njih ubrajamo 13 vitamina i 13 minerala, a neki su i uvjetno esencijalni, poput kolina. Vitamini i minerali ne sudjeluju izravno u opskrbi tijela energijom, već su uključeni u regulaciju metabolizma kao koenzimi koji prenose elektrone, atome ili male funkcionalne skupine, ili kao prostetičke skupine koje omogućuju učinkovitiji tijek kemijskih reakcija. Neki vitamini i minerali u tijelu imaju i važnu ulogu u obrambenom sustavu jer imaju strukturnu ili regulatornu ulogu u radu antioksidativnih sustava te sudjeluju u stvaranju i regulaciji imunoloških stanica, hematopoezi, sintezi DNK, održavanju membranskog potencijala u stanicama i tako utječu praktički na sve tjelesne sustave.

Budući da ih ljudski organizam nije sposoban sintetizirati u dovoljnim količinama, moramo ih u konačnom obliku ili kao provitamine unijeti hranom. Vitamini i minerali se u hrani nalaze zajedno s drugim komponentama koje olakšavaju ili otežavaju njihovu apsorpciju. Osim toga, vitamini se nalaze u različitim oblicima koji su po svojoj kemijskoj strukturi slični, ali se razlikuju u određenim funkcionalnim skupinama koje su dodane na osnovni strukturni motiv vitamina. Skupinu vitamina koji imaju sličnu kemijsku strukturu, a razlikuju se u biološkoj aktivnosti, nazivamo vitamerima.

Tipičan primjer je vitamin D3 koji naš organizam u jetrima i bubrezima pretvara u biološki aktivan oblik – kalcitriol, koji u tijelu djeluje kao hormon i regulira metabolizam kalcija i fosfata, djeluje na imunološki sustav te regulira upalni odgovor.

Slično tome, vitamin A nalazimo u 6 oblika, najaktivniji su retinal i retinol koje dobivamo iz hrane životinjskog podrijetla, dok se u hrani biljnog podrijetla nalazi kao provitamin u beta- i alfa karotenu te beta ksantokriptinu. Pretvorba u retinolni oblik odvija se preko enzimski kataliziranih reakcija čija je učinkovitost ovisna o aktivnosti enzima i prisutnosti drugih esencijalnih hranjivih tvari. Kada je dostupnost esencijalnih mikrohranjivih tvari smanjena ili smo naslijedili manje aktivne oblike zapisa gena (polimorfizam u nukleotidima), smanjuje se sposobnost aktivacije vitamina.

Na sličan način se u biološkoj aktivnosti međusobno razlikuju vitameri B vitamina i samo aktivni oblici mogu u našem organizmu obavljati svoju ulogu. Vitamini skupine B iznimno su važni jer su uključeni u sve kataboličke procese metabolizma makrohranjivih tvari, gdje se u stanicama stvara biološki iskoristiv oblik energije u obliku ATP-a. Budući da su određeni organi vrlo metabolički aktivni, u njima raste potreba za vitaminima skupine B.

Takvi su naš mozak, naši mišići i jetra. Vitamini skupine B također su esencijalni za brojne anaboličke procese koji omogućuju sintezu novih staničnih struktura, kao i obrambenih molekula poput glutationa, koji je za čovjeka najvažniji antioksidant. Aktivni oblici vitamina skupine B uključeni su i u prijenos metilne skupine između pojedinih metabolita, što omogućuje stvaranje DNK, RNK, kreatina, fosfolipida i aminokiselina te detoksikaciju metabolita. U tim procesima iznimno važnu ulogu imaju vitamin B12 i B9, iako su neizravno uključeni i drugi B vitamini. Vitamin B9 postoji u više vitamera, a najpoznatiji oblik je folna kiselina. Ona se preko kaskade biokemijskih transformacija mora pretvoriti u 5-metiltetrahidrofolat, koji je aktivan oblik u našem tijelu, a ta je pretvorba zbog polimorfizma u genu koji omogućuje te pretvorbe kod velikog broja populacije otežana. Vitamin B12 se također nalazi u obliku različitih vitamera, kao što su ciano-, metil-, deoksiadenozil- i hidroksikobalamin. Najčešće u dodacima prehrani nalazimo ciano oblik, koji se nalazi i u hrani obogaćenoj vitaminima. Svi oblici kobalamina mogu se pretvoriti u metilkobalamin ili 5-deoksikobalamin, to su dva biološki aktivna oblika vitamina B12, no pretvorba ovisi o genetskoj sposobnosti i dostupnosti ostalih mikrohranjivih tvari. Nedostatak aktivnih vitamina B12 i B9 može dovesti do nastanka megaloblastične anemije i nakupljanja homocisteina, koji znatno povećava rizik od srčano-žilnih bolesti. Iako je farmakokinetika ovih dvaju vitamina kod ljudi nepotpuno istražena, na životinjskim modelima uporaba aktivnih oblika vitamina B12 dovela je do bolje asimilacije tog vitamina u usporedbi s neaktivnim oblikom, pa je u slučaju dodavanja vitamina B12 u obliku dodataka prehrani smisleno upotrijebiti aktivni oblik. Kliničke studije pokazale su da dodatak kobalamina u kombinaciji s folatom može sniziti plazmatske vrijednosti homocisteina, a osim toga i da uzimanje 1 mg vitamina B12 na dan smanjuje vjerojatnost nastanka srčanog udara. Osim vitamina B9 i B12, smislena je uporaba aktivnog oblika vitamina B6 – piridoksal-5-fosfata, koji igra ključnu ulogu u brojnim metaboličkim procesima, a prije svega je uključen u metabolizam aminokiselina, biosintezu hema i suzbijanje upalnih procesa. Vitamin B6 se nalazi u više oblika, među kojima su esterski oblici koji se nalaze u hrani životinjskog podrijetla biodostupniji od piridoksina koji se nalazi u biljnoj hrani, a osim toga termička obrada smanjuje koncentracije i aktivnost vitamina B6 zbog stvaranja antagonista. Aktivacija vitamina B6 odvija se u jetrima uz pomoć vitamina B2, pa je za pojedince koji imaju problema s jetrima ili se odlučuju za pretežno biljni oblik prehrane uporaba dodataka prehrani s piridoksal-5-fosfatom vrlo korisna. Kada se odlučujemo za uporabu dodataka prehrani koji sadrže multivitamine ili vitamine B kompleksa, smislena je uporaba onih dodataka koji sadrže biološki aktivne vitamere, jer ćemo na taj način, bez obzira na našu genetsku predispoziciju, tijelu osigurati oblike vitamina koje tijelo može izravno iskoristiti, a time ćemo pridonijeti boljem zdravlju.

Autor: 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.