Vitaminlerin Önemi ; Suda ve Yağda Çözünen Vitaminler
Fatıma Gülşen Özkan – Moleküler Biyoloji ve Genetik, Fen ve Edebiyat Fakültesi, Orta Doğu Teknik Üniversitesi
“Vita” Latince “yaşam” anlamına gelen bu sözcük “vitamin” kelimesinin öncülerindendir. Vitaminler, sağlıklı bir yaşamın vazgeçilemeyecek parçalarıdır.[1] 1912’de Casimir Funk pirinç kabuğundaki anti-beriberi faktörünü izole ederek beriberi hastalıklı tavuklar üzerinde denemiştir. Bu kimyasalın bir “amin” olduğu düşünülmüş ve yeni bir terim olarak bu maddeye “vital amine (hayati amin)” sözcüğünden türemiş olan “vitamine (vitamin)” adı verilmiştir.[2] Vitaminler beslenme amacıyla tüketilen biyolojik materyallerde bulunurlar. Vitaminler kompleks yapıda organiklerdir. Biyolojik fonksiyonları ve yapıları birbirlerinden gruplandırılamayacak kadar farklılık gösterdiği için sınıflandırılması oldukça zordur.
Tüm vitaminler canlı yaşamı için biyolojik faaliyetlerin gerçekleştirilmesinde elzem organiklerdir. Sadece insan değil; hayvan, bitki, hatta mikroorganizmalar bile fizyolojik ve biyolojik fonksiyonlarında vitaminlere ihtiyaç duyarlar. Fakat yüksek canlı diyebileceğimiz hücre, doku, organ ve organ sistemleri şeklinde düzenlenmiş canlıların biyolojik faaliyetleri için gerekli bu organik maddeleri, vitaminleri, yeterince sentezleme yeteneği yoktur. Bu nedenle vitaminlerin dışardan alınımı, vücutta emilimi sağlıklı bir yaşam için önemli bir rol oynar. Diyette vitamin eksikliği, vücutta yeterince emilememesi tüm canlılarda belirli eksiklik sendromlarına yol açar. Tam bu noktada vitaminler yaşamımız için büyük önem taşır. Biyoaktif bileşenler, fizyolojik ve hücresel aktiviteleri etkileyerek sağlık üzerine olumlu etkiler sağlar fakat vücutta eksikliği durumunda sağlıklı bir canlıda bir bozukluğa neden olmaz.[3] Vitaminler ise sağlıklı bir canlılık için gerekli bileşenlerdir. Eksiklikleri durumunda canlılığın sağlığı tehlikeye atılır.[4]
İnsan beslenmesi için 13 gerekli vitamin belirlenmiştir ve bunlar temel olarak çözündükleri ortama göre yağda çözünen vitaminler ve suda çözünen vitaminler olarak iki grupta incelenir.
Yağda çözünen vitaminler: A, D, E, K.
Suda çözünen vitaminler: Tiamin (B1), riboflavin (B2), niasin, B6, folik asit, pantotenik asit, B12, biotin, askorbik asit (C).
Yağda Çözünen Vitaminler :
A Vitamini (Retinol)
Bireyin görme, büyüme, kemik gelişimi, bağışıklık sistemi, üreme sistemi ve epitel dokuların (vücudun iç ve dış yüzeyini örten doku) sağlığı için A vitamini gereklidir. A vitamini eksikliği ölüme yol açabilir. A vitaminin görme sürecindeki fonksiyonu büyük bir öneme sahiptir. Retinadaki görme döngüsünün etkinliğinde eksik alınırsa “gece körlüğü” denilen loş ışıkta görme kaybı ortaya çıkar. Yüksek oranda alındığında hedef organa gitmek yerine karaciğerde birikmektedir.
A vitamini bitkisel kaynaklarda en çok karotenlerde yer alır. Karotenler, koyu yeşil yapraklı sebzeler ile sarı renkli sebze ve meyvelerin bir içeriğidir. Tatlı patates, bal kabağı, havuç ve kayısı da A vitamini açısından zengindir. Hayvansal gıdalarda ise en çok karaciğer, karaciğer yağı, tereyağı, yumurta sarısı, balık ve yağlı sütte bulunur.[4]
D Vitamini (Kalsifenol)
Yağda çözünen bir steroit olan D vitamini diğer vitaminlerden farklılık gösterir. Diğer vitaminler bir enzimin öncü grubu olarak görev yaparken D vitamini fonksiyonel açıdan vücuttaki hormonlarla benzerlik gösterir. D vitamini dışarıdan alınabildiği gibi öncü bir proteinin (provitamin D3) güneş ışınları aracılığıyla D vitaminine dönüştürülmesi de mümkündür. Öte yandan yağda çözünen diğer vitaminlerden farklı olarak yalnızca karaciğerde depolanmaz, birçok dokuda lipit içeriğinde bulunur.[4]
D vitaminin temel görevi plazmadaki Ca+2 iyonlarının konsantrasyonunu korumaktır. Bu konsantrasyon dengesi kemiklerin büyümesi ve kemik kitlesinin korunması, sinir sisteminin normal çalışması için önemlidir. Eksikliğinde kemik gelişiminde zayıflıklar ortaya çıkar, çocuklarda görülen Raşitizm hastalığı ve yaşlılarda görülen Osteomalasi bunlara örnektir. Çok fazla alınması halinde karaciğer ve böbrek gibi yumuşak dokularda istenmeyen oluşumlara sebep olabilir.[4]
D vitamini yağlı balıklarda, balık karaciğerinde, tereyağında, kremada bol miktarda bulunur.
E Vitamini (Tokoferoller)
E vitamini besin kaynaklı bir antioksidandır. Antioksidanlar hücrelerimizdeki serbest radikal olarak adlandırılan hasar yapıcı molekülleri temizler ve hücre hasarını önlemeye yardımcı olurlar. Akciğeri, DNA’yı ve kalbi çevre kirleticilerden korur. Hücre yaşlanmasını geciktirir ve kana oksijen taşır. Kan pıhtılaşmasını önler. E vitamini yetersizliğinde deride kuruluk gözlenir, üreme yeteneği düşer, eritrositler kolaylıkla parçalanabilir ve kalp kası da dahil birçok kasta bozulmalar görülebilir. Sınırlı olmakla birlikte bazı nörolojik fonksiyonel bozukluklara sebep olabilir.[4]
En önemli E vitamini kaynağı bitkisel yağlı tohumlardır. Lahananın koyu renkli bayatlamış yaprakları bol miktarda E vitamini içerir. Hayvansal kaynaklarda az miktarda bulunur.
K Vitamini (Fillokinon, Menakinon)
K vitamini hayvanlar tarafından sentezlenemez fakat insan bağırsağında bulunan enzimler aracılığıyla sentezlenebilir. Bu nedenle birçok kümes hayvanı ve kuş için K vitamini eksikliği problem yaratırken insanlarda eksikliğine pek rastlanmaz. K vitaminin en önemli rolü kanın pıhtılaşmasına olan etkisidir.
Lahana, ıspanak gibi yeşil yapraklı bitkiler K vitamini açısından oldukça zengindir. Kuru baklagiller, balık ve sütte de bulunmaktadır.[4]
Suda Çözünen Vitaminler:
Vitamin B1 (Tiamin, Aneurin)
Vitamin B1, Tiamin pirofosfat (TPP) yapısında bulunur. TPP ise solunumdaki en önemli metabolik yolaklardan birisi olan Krebs döngüsünü etkileyen önemli enzimlerin *prostetik grubunu oluşturur. Tiamin karbonhidrat mekanizması için gerekli 3 enzim için **kofaktör görevi yapar, bu nedenle karbonhidratlı diyetlerde tiamine olan ihtiyaç oldukça yüksektir. Tiamin ***sinaptik geçişte ve sinir iletiminde özel işlevi vardır.
Vitamin B1 eksikliğinde Beri- Beri hastalığı ortaya çıkar. Bu hastalıkta kalp ve nörolojik hastalık semptomları görülür. Glikoz mekanizmasındaki rolü nedeniyle depresyon ve zihinsel canlılığın kaybolması durumlarında da tiamin eksikliğinin etkisi olduğu düşünülmekte.[1]
Tiamin bitkisel ve hayvansal kaynaklıdır. Karaciğer ve sakatatlar, tahıllar, kuru baklagiller ve maya bol miktarda tiamin içerir. Mayalı ekmek, bulgur tüketimi tiamin alımını arttırır.[5] Kahverengi pirinç ve tüm tahıllar B1 vitamini açısından zengindir ancak işlemler sonrasında elde edilen beyaz pirinç, un ve diğer tahıl ürünlerinde çok az vardır.[1]
Vitamin B2 (Riboflavin)
Riboflavin, enerji metabolizmalarında önemli etkiye sahip olan flavine enziminin *prostetik grubudur. Riboflavinin nükleotid şekilleri metabolizmadaki birçok enzimin yardımcısıdır. Enerji ve protein metabolizmasında önemlidir.[5] B6 vitaminini aktive eder ve niasin vitaminini vücudun kullanabileceği forma dönüştürür.[1] Ayrıca kemik eliği tarafından yapılan eritrosit üretiminde yer alır.[5]
Vitamin B2 eksikliğinde deride yaralar, anemi, yorgunluk, ağız ve genital bölgedeki deri iltihabı, göz problemleri ve sinir sistemi bozuklukları görülebilir.[1]
Ette, sütte, yumurtada, özellikle karaciğerde, yapraklı sebzelerde bulunur.[6] Kurubaklagiller ve maya ribofilavin kaynaklarıdır.[5]
Niasin (Vitamin PP, nikotinik asit, nikotinamid)
Nikotinamid, niasinin amid yapısına verilen isimdir. Nikotinamid, NAP ve NADP’nin yapısında bulunur. Bunlar elektron taşınmasında yer alan iki ***koenzimdir[5] . Hücrede enerji üretimi için gereklidir. Tüm vücut dokularında niasin bulunmaktadır ve hücrelerin oksijen kullanımı için gereklidir. Protein, DNA ve yağ asitleri için gereklidir ve normal gelişme için önemlidir.[1] Nikotinik asit ise niasinin asit formudur; karbonhidrat, protein ve yağların yıkım ürünlerinin Krebs döngüsündeki kimyasal değişimlerinde görev alır.
Niasin eksikliğinde sağlıksız bir cilt, sinir fonksiyonlarında ve sindirim sisteminde bozulma görülür. İleri düzeydeki eksikliklerinde Palegra hastalığı gözlemlenir[5]. Palegra hastalığında ileri düzeyde sinir sistemi, sindirim sistemi ve deri bozuklukları gözlemlenir. Tedavi edilmez ise unutkanlığın ön planda olduğu bir hastalık olan demans gelişir.[1]
Maya, karaciğer, böbrek, yürek, et, balık, ceviz, fındık, kuru baklagiller ve bulgur niasin açısından zengindir.[5] Niasin pek çok vitamine göre daha dayanıklıdır ancak suda çözündüğü için yıkama suyunda kalabilir.[1]
Vitamin B6 (Pridoksin)
Üç farklı formdadır; pridoksin, pridoksal ve pridoksamin.[1] B6 vitamini pek çok metabolik fonksiyonda ***koenzim olarak yapar. Bağışıklık sistemini güçlendirir ve sinirlerin sağlığı için önemlidir. Kırmızı kan hücrelerinin, seratonin ve benzeri beyin kimyasallarının, antikor ve genetik materyalin sentezi için gereklidir.[1] Vitamin B6 yardımcı enzimleri protein mekanizmasında; bütün aminoasitlerin yıkımı, elzem olmayan aminoasitlerin sentezlenmesi ve bazı aminoasitlerin döşümü ve aktifleşmesinde görev alır.[5] Ayrıca antikorların yapımı için gereklidir, bağışıklık sistemini güçlendirir.[1]
Eksikliğinde cilt hasarı, iştahsızlık, sinir sistemi bozuklukları, büyüme geriliği, sindirim sitemi bozuklukları, böbrekte taş oluşumu ortaya çıkabilir, büyüme geriliği gözlemlenebilir.
Vitamin B6 hayvan ve bitki dokularında proteinle beraber bulunur. Bu nedenle gıdaların vitamin B6 içeriği protein içeriği ile doğru orantılıdır. Et ve yumurta sarısı zengin kaynaklardır. Süt, peynir ve buğday tohumunda bulunur.
Pantotenik Asit ( Vitamin B5)
Pantotenik asit metabolizmada önemli rol oynar. Bunun sebebi koenzim A (CoA)’nın yapısında bulunmasıdır. CoA; Krebs döngüsü, yağ asidi sentezi ve oksitlenmesi, aminoasit metabolizması, kolesterol sentezi ve safra tuzlarının metabolizması gibi birçok önemli faaliyette rol alır. Ayrıca karbonhidrat, protein ve lipitlerden enerji elde etmede önemli rol oynar [5]. Endokrin bezlerinin fonksiyonu ve hormonlar için önemlidir.[1]
Eksikliğinde; bağışıklık sistemi zayıflar, sindirim, beyin ve sinir fonksiyonları zayıflar, insülin ve glikoz metabolizması bozulur.[1] Pantotenik asit yetersizliğine iltihaplı bağırsak hastalıklarında ve peptik ülser hastalarında rastlanır.[5]
Pantotenik asit neredeyse tüm bitkisel ve hayvansal kaynaklarda bulunur. Pek çok yiyecekte bulunması ve bağırsak bakteriler tarafından sentezlenmesi diyetle olan kaybı karşılamaktadır.
Vitamin B12 (Kobalamin)
Vitamin B12 koenzimi birçok enzim aktivitesi için gereklidir. Karbonhidrat, aminoasit ve protein metabolizması için önemlidir. Özellikle alyuvarların gelişimi ve olgunlaşması için gereklidir.[6] Aşırı C vitamini alımı ince bağırsakta asidik bir ortam oluşturur bu da B12 vitaminin metabolizmaya yararlılığını azaltır.[5]
B12 vitamini kanda ancak 100 ml de 0.02 mikrogram kadardır. Genellikle yetersizliği söz konusu değildir. Ancak B12 vitamininin sindirim yoluyla emilimini sağlayan ve mide suyunda bulunan bir maddenin (enterensek faktör) kalıtsal olarak bulunmayışı sonucu insanlarda B12 vitamini yetersizliği ve bunun sonucu olarak pernisiyöz anemi denen kansızlık hastalığı meydana gelir.[6]
Vitamin B12 genellikle hayvanlar ve yüksek yapıda bitkisel organizmalar tarafından sentez edilemeyen, ancak mikroorganizmalarca sentez edilebilen çok önemli bir besin faktörüdür.[6] Hayvansal kaynaklı besinlerde yer alırken bitkisel kaynaklılarda bulunmaz. Karaciğer, böbrek, yürek gibi sakatatlar ve midye, istiridye gibi kabuklu deniz ürünleri B12 vitamini yönünden oldukça zengindir.
Folik asit
Folik asit, vitamin aktivitesi gösteren bir grup bileşiğe verilen isimdir. Büyüme ve gelişme olaylarında önemli bir role sahiptir. Folik asit ***koenzimi, kan hücrelerinin yapımı ve hücre çoğalması için gereklidir. Bağışıklık sisteminde bulunan lenfositlerin işlevini yerine getirmesi ve antikor oluşumu için gereklidir. Folik asitin DNA bazlarının sentezlenmesinde önemli bir rolü vardır.[5]
Özellikle yeşil sebzelerde ve ıspanak yapraklarında çok bulunan bu vitaminin adı Folium'da yani yaprakta bulunan asit anlamına gelmektedir. Diğer B karmaşık vitaminlerinde olduğu gibi folik asit mayada da bol miktarda bulunur.[6]
Biotin
Biotinin en önemli fizyolojik görevi CO2 bağlanmasıdır (karboksilasyon) . Bu amaçla Biotin karboksilasyon yapan enzimlerde *prostetik gruptur. Biotin enzimlerinin aktivitesinin düşük olması, gerekli bazı organik asitlerin idrar yoluyla atılmasına, saç kaybı ve deri kızarıklığına yol açar.[5]
Biotin eksikliğinde kellik, deride kızarıklık, iştahsızlık, kusma, depresyon ve dil iltihabı görülebilir. Biotin eksikliği çok fazla çiğ yumurta tüketen insanlarda görülebilir.
Hayvansal ve bitkisel organizmalarda yaygın halde bulunur. Karaciğerde, mayada, sütte, yumurtada biotin vardır. Böbrek, işlem görmemiş tahıl taneleri, soya fasulyesi unu biotin açısından zengin kaynaklardır.
Vitamin C (Askorbik asit)
C vitamini damar içi hücrelerinin ve LDL kolesterolünün oksitlenmesini engelleyerek koroner kalp hastalığı oluşum riskini azaltır. Vücudu enfeksiyonlardan ve bakteri toksinlerinden korur, önemli bir antioksidandır. Mide kanserine karşı koruyucu mir etkisi olduğu düşünülmektedir.[5]
C vitamini yetersizliğinde yorgunluk, iştah azalması, yaraların iyileşmesinde gecikme, büyümede duraklama, anemi hastalığı ve vücutta enfeksiyonlara karşı direnç azalması ortaya çıkabilir.[5]
Genellikle yeşil sebzelerde özellikle turunçgillerde bol miktarda bulunur. En zengin kaynaklarını limon, portakal, kuşburnu, yeşilbiber, koyu yeşil yapraklı sebzeler, brokoli, çilek, kivi, kızılcık, böğürtlen, domates ve diğer meyvelerdir.[1]
Vitaminler yaşam için gerekli, çok küçük miktarlarıyla hücre metabolizmasında önemli tepkimeleri uyaran bileşiklerdir. Vitaminlerin çoğu vücut tarafından yapılamadığı için diyetteki vitamin varlığı canlı yaşamı için oldukça önemlidir. Vitaminler yaşam için gerekli, çok küçük miktarlarıyla hücre metabolizmasında önemli tepkimeleri uyaran bileşiklerdir. Vitaminlerin çoğu vücut tarafından yapılamadığı için diyetteki vitamin varlığı canlı yaşamı için oldukça önemlidir. Yaşam için elzem olan faktörlerden bir tanesi olan vitaminler gıdaların çok küçük fakat temel bileşenlerindendir. Enzim ve hormonlar gibi vücudumuzda aktif görev alır, vücuttaki tepkimelere katkı sağlarlar. Hücrenin rutin faaliyetlerinde, korunmasında, gelişiminde gibi normal metabolik işlemlerde düşük miktarlarda vitaminlere ihtiyaç duyulur. Vitaminlerin enzim yapısında bulunarak bu metabolik faaliyetlerde bulunmasının yanı sıra bazı vitaminler gıdalardan öncü (provitamin) olarak alınır ve vücuda girdikten sonra kimyasal değişikliklere uğrar. Kimyasal değişikler sonrasında öncü madde vücutta bir veya birden çok vitamine dönüşür. Daha aktif bir hal alan vitaminler metabolik faaliyetlerde kullanılmaya hazır olur.[5] Vitaminler yapı taşı veya enerji kaynağı olarak kullanılmazlar. Genellikle ısıya dayanıklı maddelerdir.[6]
Bir organizma kendi hormon ve enzimlerini sentezleyebilir fakat vitaminleri sentezleyemez/yetersiz miktarda sentezler. Organizma besin yoluyla vitaminleri dışarıdan almak zorundadır. Vücutta büyüme, gelişme işlevlerine destek olan, enerji kullanımını gerektiren olayları düzenleyen, yeni dokuların yapımı için gerekli olan vitaminlerin besindeki dolayısıyla vücuttaki eksikliğinde birçok hastalık görülür.[5]
*Prostetik grup, bir enzimin protein olmayan, enzimin etkilediği reaksiyonda görev alan, reaksiyon sırasında enzimden ayrılmayan grubunu temsil eder.
**Kofaktör, enzimin aktivitesi için gerekli olan, bir kimyasal reaksiyonun hızını artıran, protein olmayan bir kimyasal bileşik veya metalik iyon
***Koenzim, Enzimler, protein bir kısım (apoenzim) ile ona yardımcı kofaktörden oluşur. Kofaktör organik ise koenzim adını alır. B vitaminleri organik kofaktörler
****Sinaptik geçiş, sinir hücreleri arasındaki iletişim
Referanslar
Saldamlı, İlbilge. (Ed.) (2017). Gıda Kimyası (s. 411-458). Ankara: Hacettepe Üniversitesi Yayınları
Bingöl, Gazanfer. Prof. Dr. (t.y.) Vitaminler ve Enzimler. Ankara Ankara Üniversitesi Eczacılık Fakültesi Yayınları Ders Kitabı Serisi, 46. 23.10.2020 tarihinde file:///C:/Users/Asus/Downloads/Vitaminler%20ve%20Enzimler.pdf adresinden erişildi.
Nükrosotikler (t.y). Ankara Üniversitesi Açık Ders Malzemeleri. 23.10.2020 tarihinde file:///C:/Users/Asus/Downloads/Vitaminler%20ve%20Enzimler.pdf adresinden erişildi.
Yasemin Yazgünoğlu, Hemşire (2002). Vitamin Nedir?. 05.10.2020 tarihinde http://bilheal.bilkent.edu.tr/aykonu/AY2002/April2002/vitaturk.htm adresinden erişildi.
Arif Altıntaş, Prof. Dr. (t.y). Vitaminler. 05.10.2020 tarihinde https://acikders.ankara.edu.tr/pluginfile.php/1009/mod_resource/content/1/13.%20Vitaminler.pdf adresinden erişildi.
Harborne, J., Introduction to ecological biochemistry. Academic Press: London, etc 1982, 278, 388-91.