Medicinska fakulteta
28. 2. 2001
Pripravila: Dzhamilyat Abdulkhalikova in Boris Ban

Vitamini

Vitamini so snovi, ki so nujno potrebne za preživetje, a jih živali in človek sami ne morejo sintetizirati. Delijo se na dve skupini: vitamini topni v maščobah in vitamini topni v vodi.

Vitamini topni v maščobah
Ti vitamini so A, D, E in K. S kemijskega stališča so to retinoidi.
Za absorpcijo teh vitaminov iz črevesa morajo biti prisotne žolčne kisline. Po telesu se prenašajo s pomočjo lipoproteinov in posebnih prenašalnih proteinov. Izločati se ne morejo, zato se v telesu kopičijo predvsem v z maščobo bogatih strukturah.

Vitamin A
Vitamin A je retinol, biološko aktivni obliki pa sta še retinal in retinojska kislina.
Retinol trans retinal




Retinojska kislina

V hrani živalskega izvora se nahaja kot ester retinola in dolge maščobne kisline. Estrska vez se prekine s pomočjo encimov trebušne slinavke v tankem črevesu, nakar se retinol ob prisotnosti žolčnih kislin absorbira z učinkom 40 – 80 \%. V celicah črevesnega epitela se retinol spet estrificira z dolgo maščobno kislino.
V rastlinah so prekurzorji vitamina A karoteni. Najpomembnejši je b-karoten, ki ga v celicah črevesne sluznice encim b-karotenska dioksigenaza razcepi na dve molekuli retinala. Absorpcija in cepitev karotena sta manj učinkoviti (6 mg b-karotena ŕ 1 mg retinala). Retinol in retinal sta v ravnovesju, ki ga vzdržuje od NADH odvisna reakcija dehidrogenacije. Del retinala se ireverzibilno oksidira v retinojsko kislino.
Retinol se lahko združi z drugimi proteini in holesterolom v kilokrome ter potuje po limfnem sistemu v jetra, ali pa se veže z RBP proteinom. V taki obliki se prenaša po krvi; večinoma v epitelije, kjer se lahko oksidira v retinal ali retinojsko kislino.

Ř retinal je sestavni del vidnega pigmenta rodopsina. V temi je retinal v 11-cis konfiguraciji, na svetlobi pa se pretvori v trans konfiguracijo.
11-cis retinal

Ř retinojska kislina se podobno kot steroidni hormoni veže na receptorje v jedru in nadzira gensko ekspresijo. Pomembna je tudi za ohranjanje epitelijev, ker se ob pomanjkanju pričnejo pojavljati celice bogate s keratinom.
V telesu skrbi vitamin A za stabilnost celičnih membran, kontrolira rast in reprodukcijo celic in sodeluje pri sintezi steroidnih hormonov.


Pomanjkanje vitamina A:
Do pomanjkanja pride zaradi napačne prehrane, napak v transportu ali pa slabe absorpcije.
Pojavi se suha koža, suhe oči, sušenje sluznic, slepota (zaradi retinojske kisline), kurja slepota (zaradi retinala), sterilnost, napake v rasti in razvoju, keratinizacija epitelijev,…


Preveč vitamina A:
Ob dozi nad 200 mg ali ob vsakodnevnem uživanju čez 40 mg lahko pride do zastrupitve. Pojavi se bruhanje, zaspanost, glavobol, izpadanje las, lupljenje kože in druge motnje v delovanju živčevja ter kosti.
Vitamin A je tudi teratogen – prevelike doze škodujejo razvoju otroka.
· količina vitamina v telesu se določa s krvno preiskavo. Normalne vrednosti so od 10 do 100 mg retinola/dL krvi.


Nahajališča:
Veliko retinola je v ribjem olju, jetrih, rumenjaku in karotenov v korenju ter v vseh rumenih in oranžnih sadežih in zelenjavi. Kot zdravilo se daje v obliki tablet ali intermuskularnih injekcij.



Minerali

Minerali so snovi, ki so v telesu zastopane le v sledeh, a so pomembni za delovanje organizma. Večinoma so kovine in so sestavni del proteinov ter encimov. Ker so to ioni, so v večjih količinah škodljivi.

Železo
Železo lahko prehaja med dvo- in trovalentnim stanjem. Zato lahko deluje kot redoks sistem in nanj se lahko vežejo številni ligandi (O2, CO, CN,…), kar je nujno potrebno za molekule hemoglobina in mioglobina.
povprečno človeško telo vsebuje 3 – 4 g železa. 2/3 tega je vezanega v hemoglobinu, večina ostalega pa na proteina feritin in hemosiderin.
Ř feritin je sestavljen iz dveh polipeptidnih verig, ki oblikujeta lupino, v kateri se lahko shrani do 4500 Fe3+ ionov (v obliki železovega oksida dioksida – FeOOH)
Ř hemosiderin se od feritina razlikuje v tem, da ni topen v vodi. Če je v telesu veliko železa, prevladuje hemosiderin, če malo pa feritin.

Železo se absorbira predvsem v dvanajstniku, vendar le 2+ oblika. Ker v hrani prevladuje 3+ oblika, se mora železo v želodcu oksidirati, k čemur veliko prispeva askorbinska kislina (vitamin C). Normalno se absorbira 5\% železa, ki ni vezano v hemu, vendar se ob pomanjkanju izkoristek poveča. Železo, ki je vezano v hem se absorbira z 20 – 25\% izkoristkom.
V črevesnih celicah se železo najprej veže na feritin (ostaja v celicah) in nato na transferin (kroži po telesu).
Ř transferin: protein, ki nastaja v jetrih. Lahko veže dva Fe3+ iona (Fe2+ ne more). Pri normalnih pogojih je nasičenega feritina v telesu le 33\%.
V celice pride železo z endocitozo. Transferin z železom se veže na receptor na membrani ŕ nastanek vezikla. V veziklu se pH zniža do približno 5, kar povzroči disociacijo železa, ki potem gre v citoplazmo, vezikel z receptorjem in transferinom pa potuje nazaj do membrane.
Železo vezano na transferin potuje predvsem iz vranice in jeter (propad eritrocitov) v kostni mozeg (nastanek).
Celice regulirajo količino prejetega železa s številom receptorjev za transferin. Ob povečani porabi železa se protein imenovan IRE-BP veže na mRNA za receptor, kar ji podaljša življenjsko dobo. Veže se tudi na mRNA za apoferitin in s tem onemogoči njegovo razgradnjo. Železo pretvarja IRE-BP v neaktivno obliko.


Pomanjkanje železa:
To je najpogostejša prehrambena motnja (cca 500 mio. ljudi). Znamenja so slabost, bledica in dolgotrajna utrujenost.
Kadar se s hrano ne vnaša dovolj železa, se najprej začnejo porabljati zaloge (feritin, hemosiderin) in šele ko teh zmanjka se pojavijo poškodbe hemoglobina in proteinov. Drugi vzroki pomanjkanja so še:
- krvavitev (ne povzroči dolgotrajne anemije, ker se porabljajo zaloge)
- kronična krvavitev,
- rast (volumen krvi narašča)
- nosečnost in dojenje (zarodek rabi 250-300 mg železa, z dojenjem ga gre 100 – 180 mg in s krvavitvami ob porodu 80-400 mg.)


Preveč železa:
Železo se lahko izloča le takoj po absorpciji z odmrlimi črevesnimi celicami. Če je v telesu preveč prostega železa, se veže na številne proteine in tvori zelo reaktivne proste radikale.
· hemosideroza: nabiranje železa vezanega v feritinu in hemosiderinu v tkivih
· hemokromatoza: napredek hemosideroze. Pride do poškodb jeter, trebušne slinavke, težav s srcem, hiperpigmentacije,… Je tudi genetsko pogojena in pogostejša pri moških (ženske izgubijo nekaj železa ob menstruaciji, alkohol spodbuja absorpcijo železa). Zdravi se s puščanjem krvi.


Nahajališča:
Veliko železa se vnese v hrano pri kuhanju, vendar z uporabo sodobnih posod vse manj. Drugače se nahaja predvsem v jetrih, jajcih in špinači.