محقق : مینا ساریخانی
رشته پرستاری دانشگاه علوم پزشکی اراک
تاریخچه
اهمیت بیولوژیک پیگمان های فلورسانس زرد-سبز موجود در شیر که در سال 1879 گزارش گردید برای اولین بار در سال 1932 شناخته شد.این ویتامین که در سال 1935 ساخته شد ریبوفلاوین نام گرفت ساختمان FMN در سال 1937تعیین شد.
نیاز و منابع
تک یاخته های غیر هوازی (مخمر ابجو وباکتری ها)غنی از ویتامین ب2 می باشد.درغذاها،شیر،کبد،کلیه و دل دارای ویتامین ب2 بیشتری هستند.غلات از این ویتامین فقیرند ولی به هنگام جوانه زدن در چاودار گندم،جو وذرت میزان آن افزایش می یابد.در مرحله پخت میزان ویتامین ب2 در غذاها تغییر چندانی نمی کند.تابش نور خورشید و حرارت پاستوریزه کردن میزان ویتامین را در شیر می کاهد.امروزه آرد را با افزودن ویتامین ب2 غنی تر می کنند.به دلیل رنگ زرد غلیظ ریبوفلاوین غالباً از آن به عنوان افزودنی غذایی استفاده می کنند.
ساختمان شیمیایی
ویتامین ب2 یکی از مشتقات ترکیبات رنگی به نام فلاوین(Flavin)است که خود از سه حلقه آلوکسازین (Isoalloxazine)مشتق می گردند.
هرگاه یک حلقه بنزنی ویک حلقه آلوکسان (تترا اکسی پیریمیدین)توسط دو اتم ازت به یکدیگر اتصال یابند هسته سه حلقه ای آلوکسازین حاصل می گردد.
آلوکسازین بی رنگ است و ایزومرزرد رنگ آن یعنی ایزو آلوکسازین هنگامی ایجاد می شود که اتم هیدروژن ازت شماره یک بر روی ازت نه انتقال یافته و در نتیجه یکی از اتصال های دو گانه حلقه به حلقه منتقل گردد بنابراین پیدایش رنگ زرد مربوط به وجود اتصال های دو گانه بر روی ازت های یک و ده می باشد.
ایزو آلوکسازین جسمی است ناپایدار وبه سرعت به آلوکسازین بی رنگ تبدیل می گرددول در صورتی که هیدروژن ازت نه راتوسط ریشهRاستخلاف نماییم جسم با ثباتی حاصل خواهد شد.
در صورتی که در ریشه متیل بر روی کربن های 6و7 قرار گیرند هسته فلاوین حاصل می گردد وبالاخره ریبو فلاوین هنگامی تشیکل می گرددکه ریشه استخلاف کنندهRیک ریشه ریبیتول (Ribitol) یعنی مشتق از ریبوز باشد .بنابراین ویتامین ب2 عبارت است از 6و7 دی متیل-9ریبوتول آلوکسازین و در شکل فعال این ویتامین عامل الکلی نوع اول ریبوتول توسط یک مولکول اسید فسفریک استری شده و به صورت ریبوتول فسفات درآمده است.
متابولیسم و تشکیل فرم های فعال
فلاوین مونو نوکلیوتید (FMN)و فلاوین دی نوکلیوتید (FAD)اشکال فعال ریبو فلاوینند.FMN براثر فسفریلاسیون وابسته به ATP ریبوفلاوین ایجاد می شود در حالی که FAD با واکنش دیگری با ATP (که درآن جزء AMP ازATP به FMN انتقال می یابد)ساخته می شود.
FMN وFAD نقش گروه فرعی را برای آنزیم های اکسیدو ردوکتاز دارند:
این آنزیم ها را به نام فلاوو پروتیین می شناسند گروه های فرعی معمولاًنوعی اتصال غیر کووالانسی با آپوپروتیین های خود دارند.بسیاری ازآنزیم های فلاووپروتیینی دارای یک یا چند فلز (هم چون مولیبدم و آهن )به عنوان کوفاکتورها ضروری هستند وبه متالوفلاووپروتیین (فلاووپروتیین فلزدار)معروفند.
آنزیم های فلاووپروتیینی بسیار گسترده اندوچند اکسیدوردوکتاز مهم متابولسم پستان داران از موارد شاخص آنها هستند مانندα آمینو اسید اکسیداز که در ازآمیناسیون اسید های آمینه شرکت دارد گزانتین اکسیداز در تجزیه پورین ها ،آلدئید ها،گلیسرول 3- فسفات دهیدروژناز میتوکندری در انتقال اکی والان های احیاکننده از سیتوزول به درون میتوکندری ،سوکسینات دهیدروژناز در چرخه اسیدسیتریک،اسیل کوآ دهیدروژناز وفلاوو پروتیین ناقل الکترون در اکسیداسیون اسیدهای چرب و…تمام این سیستم های آنزیمی در کمبود ریبوفلاوین مختل می شوند.
مشخصات فیزیکی
ریبوفلاوین از نظر رگ زرد-سبز فلورسانت بی نظیر است این نوع رنگ دانه ها فلاوین نام دارند بر خلاف بعضی ویتامین ها نسبت به حرارت مقاوم است در حقیقت به همین دلیل از تیامین تشخیص داده شد. ریبوفلاوین اولین ویتامینی بود که مشخص گردید به عنوان یک کو آنزیم عمل می کند.
در مواد غذایی باواحد میلی گرم اندازه گیری می شودو چون قطبی است جزء ویتامین های محلول در آب طبقه بندی می شود.
نقش بیو شیمیایی
این نقش در انتقال اکی والان های احیا کننده در فرآیندهای:
1)تنفس سلولی (اکسیدو ردوکتازها یامتالوفلاووپروتیین ها)
2)در آمیناسیون آمینواسیدها (آلفاآمینواسید اکسیداز)
3)تجزیه نوکلیوتیدهای پورینی (گزانتین اکسیداز)
4)تجزیه آلدئیدها (آلدئید دهیدروژناز)
5)سنتز چربی ها(گلیسرول 3فسفات دهیدروژناز)
6)چرخه کربس (سوکسینت دهیروژناز)
7)بتااکسیداسیون اسیدهای چرب (آسیل کوا دهیدروژناز)
کو آنزیم های فلاوین(فلاوین مونو نوکلیوتید وفلاوین آدنین دی نوکلیوتید) کو فاکتورهای اکسیداسیون – احیای ناپایداری هستند و می توانند با دریافت یک جفت هیدروژن به FMNH وFADH تبدیل شوند لذا می توانند با دادن و گرفتن 1یا2 الکترون در واکنش های اکسیداسین – احیا شرکت کنند.
FAD وFMN به عنوان گروه های پریستیک چندین آنزیم فلاوو پروتئینی عمل کنند که واکنش های اکسیداسیون – احیا را در سلول تسریع کرده و در سیستم انتقال الکترون میتوکندری به عوان ناقل هیدروژن نقش دارند در سایر نقش های سلول ،مکانیسم های وابسته به ریبوفلاوین ونیکوتین آمید آدنین دی نوکلیوتید فسفات (NADP)از آسیب های اکسیداتیو سلول جلوگیری می کنند .در یک مطالعه ظاهراًتجویز ریبوفلاوین در جریان یک لیکسمی تجربی ،عوارض منفی راکاهش داد.
FADوFMN کو آنزیم های هیدروژناز نیز محسوب می شوند که شروع اکسیداسیون اسید های چرب و چندین واسطه متابولیسم گلوکز را تسریع می کنند .FMN برای تبدیل پیریدوکسین (ب6)به شکل فعال آن FAD برای ساخت ویتامین نیاسین از اسید آمینه تریپتوفان نیاز است.
اهمیت بیولوژیک
ریبوفلاوین قسمتی از چند آنزیم و کوآنزیم هایی است که به قبول و انتقال اتم های هیدروژن با بارهای مثبت کمک می کنند.این واکنش هابرای آزاد کردن انرژی از گلوکز واسیهای چرب در میتوکندری های سلول لازم است.دوکوآنزیم فلاوین مونونوکلیوتید وفلاوین آدنین دی نوکلیوتید یک گروه به انواع پروتیین ها متصل شده وبه نام فلاووپروتیین ها نامیده می شود .هم چنین ریبوفلاوین قسمتی از آنزیم های دیگری است که به خصوص در انتقال اتم های هیدروژن در متابولیسم پروتیین ها دخالت دارند.ریبوفلاوین در ضمن ایفای نقش خود در فعال کردن ویتامین ب6 (قبل از اینکه اسید آمینه تریپتوفان بتواند به شکل فعال ویتامین نیاسین تبدیل شود )نیز لازم است.ریبوفلاوین هم چنین در تبدیل اسید فولیک به کوآنزیم های آن و ذخیره شدن بعدی آن ها در بدن دخالت دارد ،چون اینها برای ساخته شدن لازم است بنابراین ریبوفلاوین به طور غیر مستقیم در تکثیر سلولی اثر دارد.
در میان سایر نقش های بیوشیمیایی که اعتقاد براین است که ریبوفلاوین در آن ها شرکت دارد تولید کورتیکو استرویید ها در طبقه خارجی غدد فوق کلیوی ، تشکیل گلبول های قرمز خون در مغز استخوان ، سنتز گلیکوژن ، کاتابولیسم اسید چرب وتاثیر بر روی تیروئید در تنظیم فعالیت آنزیم می باشد.
نیاز روزانه
|
زنان شیرده |
زنان باردار |
زنان |
مردان |
کودکان |
شیر خواران |
گروه |
|
1.6 |
1.4 |
1.1-0.9 |
1.3-0.9 |
0.6-0.5 |
0.4-0.3 |
نیازروزانه |
هضم وجذب
در مواد غذایی و در متابولیسم بدن به حالت آزاد یا همراه با ترکیبات دیگر به خصوص پروتیین وفسفات می باشد. فرآیند هضم ریبوفلاوین را آزاد می کند که با انتقال فعال جذب شده و توسط گردش خون حمل می شود. در هیچ محل خاصی ذخیره نمی گردد(مقدار جذب کم،در همه بافت ها) و جذب آن در روده کوچک صورت می گیرد .
FMNوFADتوسط اسید معده از اتصال پروتینی خود جدا وسپس توسط پیروفسفاتاز به ریبوفلاوین آزاد در قسمت فوقانی روده تبدیل می شوند.
ربوفلاوین در اوایل روده کوچک از طریق سیستم انتقال اشباع پذی وابسته به سدیم به طور فعال جذب می شود.(2)جذب ریبوفلاوین با حضور مواد غذایی در مجرای گوارشی صورت می گیرد.
احتمالاًمقداری ریبوفلاوین به وسیله چرخه روده – کبدی (سیکل آنترو هپاتیک)حفظ می شود .روزانه حدود 200 میکرو گرم ریبوفلاوین ومتابولیت های آن در ادرار از طریق فرآیند ترشح فعال توبولی دفع می گردد.ریبوفلاوین یک دوم تا دوسوم دفعی ویتامین در ادرار را تشکیل می دهد وبقیه مقدار دفعی به شکل فرآورده های اکسید شده است.
خواص فیزیولوژیک (کاهش و افزایش و عوارض حاصله)
درانسان اختلالات حاصل از فقدان ریبوفلاوین به آریبوفلاوینوز معروف است.
از عوارض این فقدان می توان به التهاب دهان وزبان ،ضایعات پوستی(سبوره) وفتوفوبی اشاره کرد.
معمولاًویتامین ب2 همراه باکمبود سایر ویتامین هاگروه ب در پیدایش عوارض بری بری و پلاگر مؤثر می باشداز مشخص ترین عارضه کبود این ویتامین یک نوع ضایعه مخاطی به نام شقاق گوشه لب (losisChei)می باشد که منجر به ترک خوردن گوشه لب می گردد بعلاوه کمبود این ویتامین باعث زیاد شدن عروق خونی قرنیه چشم و قرمز شدن پلک می گردد.
کمبود این ویتامین با اختلالات پوستی همراه بوده و باعث ریزش پشم(مو)و پوسته پوسته شدن سطح بدن حیوان می گردد.
بیماری ها← پلاگر،درماتیت حساس به نور،سایکوز دپرسیو.
برای ارزیابی وضعیت تغذیه ریبوفلاوین،میزان فعالیت گلوتایتون ردوکتاز گلبول های رمز را با اضافه کردن FAD در محیط آزمایشی اندازه گیری می کنند.
کمبود ریبوفلاوین شایع است ولی کشنده نیست.
دریافت بیش از نیاز :مسمومیت با ریبوفلاوین احتمالاًبه دلیل محدود بودن جذب آن گزارش نشده است.
روش های اندازه گیری
رایج ترین روش شیمیایی ارزیابی وضعیت ریبوفلاوین ،اندازه گیری فعالیت گلوتاتیون ردوکتاز گلبول قرمز(EGR)است.ای آنزیم وابسته بهFAD می باشد.روش های قبلی ارزیابی وضعیت این ویتامین بر بررسی های میکروبیولوژیک و فلورومتریک ریبوفلاوین در خون و ادرار متکی بودند.دفع ادراری این ویتامین بیانگر دریافت روزانه ی آن است در حالی که ریبوفلاوین گلبول های قرمز و فعالیت EGR،یک شاخص عملکردی از ذخایرFADبدن می باشد.
روشEGR میزان اکسیداسیون NADPH را بهNADP اندازه گیری می کد.افزودن FAD در شرایط آزمایشگاهی(vitro in)باعث ایجاد ضریب فعالیتی به نام AC – EGR می گردد که این عدد ارتباط معکوسی با دفع ادراری ریبوفلاوین و ریبوفلاوین گلبول های قرمز دارد. AC – EGR بسیار مفیدتر از اندازه گیری ریبوفلاوین ادراری است چون وسعت کمبود را نشان می دهداما دفع ادراری ریبوفلاوین و ریبوفلاوین گلبول های قرمز به سختی قابل اندازه گیری هستند به ویژه اگر مقدار دریافت ،به زیر حداقل نیاز برسد.خطر کمبود ریبوفلاوین با ضریب فعالیت گلوتاتین ردوکتاز گلبول قرمز (AC – EGR) بیشتر از 2/1 تا 3/1 نشان داده می شود.
مقادیر نزدیک به در نیز در انسان گزارش شده است.علائم بلینی کمبود ان ویتامین با AC – EGR بستگی ندارد که شاید این امر به علت همبستگی ویتامین های گروه B با همدیگر ویا اثرات مربوط به استرس باشد. افراد خوب تغذیه شده ای که دریافت ریوفلاوین در آن ها باعث اشباع شدن بافت ها می گردد ،مقدار AC – EGR برابر 1 را نشان می دهد.چنین مقادیری را می توان درافراد مبتلا به کمبود گلوکز-6-فسفات دهیدروژناز نیز به دست آورد چون به نظر می رسد که آنزیم EGR در این افراد در مقایسه با افراد غیر مبتلا به این بیماری استحکام محکم تری بهFAD دارد.
فردی که در حال تعادل منفی نیتروژن قرار دارد نیز دارای مقادیر پائینی AC – EGR خواهد بود چون گلبول های قرمز در این فرد،ریبوفلاوین رها شده از کاتابولیسم بافتی را بر می دارند.
مقادیر طبیعی در نمونه های بیولوژیک
ریبوفلاوین در مجاور نور اولترتویوله دارای رنگ زرد متمایل به سبز فلورسانس است بدین لحاظ بعد از استخراج آن از مواد بیولوژیکی (خون ، ادرار ، سرم )قابل اندازه گیری است علاوه بر متد شیمیایی می توان ریبوفلاوین را با متد بیولوژیکی نیز تعیین کرد .
میزان ریبو فلاوین ادرار تابع مقدار دریافتی روزانه آن می باشد ودر شرایطی که بدن در تعادل منفی نیتروژن باشد میزان دفع آن در ادرار گرایش به افزایش دارد.
فهرست منابع
بیو شیمی مصور هارپر2003،مورای-گرانر-مایز-رادول،ترجمه از دکتر سبحانیان-با نظارت دکترملک نیا،انتشارات نسل فردا،تهران 1387
بیوشیمی هارپر،مورای-گرانر- مایز-رادول،ترجمه دکتر نیاورانی-با مقدمه دکتر ملک نیا و دکتر پاسالار،انتشارات اشارت،پاییز 1387
بیوشیمی عمومی،دکتر شهبازی-دکتر ملک نیا،انتشرات دانشگاه تهران،اسفند1375
اصول تغذیه رابینسون،ترجمه ناهید خلدی-زیر نظر دکتر کشاورز،نشر سالمی،تهران1387
اسرار تغذیه،چارلز وان وی-کارل ایرتون-جونز،مترجم زهرا سیف
مبانی تغذیه ،دکتر ه .ا . گتری،ترجمه دکتر مینو فروزانی ،انتشارات شرکت سهامی چهر ،دی ماه 1363
سوالات
1) کدامیک از ویتامین های زیر در برابر نور حساس ترند؟
الف)تیامین ب)نیاسین ج)ریبوفلاوین د)بیوتین
2) فلاوین مونونوکلیوتید قسمت فعال کدام ویتامین است؟
الف)اسید فولیک ب)تیامین ج)اسید آسکوربیک د)ریبو فلاوین
3) هضم و جذب ویتامین ب2 به ترتیب در کجا انجام می شود؟
الف)کبد-معده ب)روده-معده ج)معده-روده د)روده-کبد
4) اولین ویتامینی که مشخص شد نقش کوآنزیمی دارد کدام بود؟
الف)ب1 ب)ب2 ج)ب6 د)ب12
5) جمله صحیح کدام است؟
الف)تجویز ویتامین ای مانع پراکسیداسیون چربی های غیر اشباع نمی شود.
ب)ویتامین ب2 محلول در آب است.
ج)ویتامین دی تأثیری در جذب کلسیم ندارد.
د)بتاکاروتن ایجاد یک مولکول ویتامین آ می کند.
پاسخ نامه
1)گزینه ج
2)گزینه د
3)گزینه ج
4)گزینه ب
5)گزینه ب
