Vitamin

Nutrient - Vitamin จิราวัฒน์ ปรตั ถกรกลุ

วติ ามนิ (VITAMIN) - vitamine (amine) / vitamin - เป็นกลุม่ สารอินทรยี ์ - ๒๐ ชนิด มบี ทบาททางโภชนาการ - จาเป็นตอ่ การเจริญเติบโตและซอ่ มแซมสว่ นทสี่ ึกหรอ - มที งั้ ทีร่ ่างกายสังเคราะหเ์ องไดแ้ ละไม่ได้ - ไมใ่ หพ้ ลงั งาน ทาหนา้ ที่เปน็ โคเอนไซม์ (coenzyme) - ถกู ทาลายง่ายด้วยความร้อนและอากาศ

ประวตั วิ ติ ามิน - Takaki (ค.ศ. ๑๘๘๐) ทหารเรือญป่ี ุ่นเปน็ โรคเหนบ็ ชา (beriberi) เพม่ิ อาหารจาพวกเนอื้ สัตว์ ผกั และนมผง - ทหารเรอื องั กฤษ ป่วยเป็นโรคลกั ปดิ ลกั เปิด (Scurvy) กองทพั เรอื แจก “มะนาว” (lime) “limeys”

ประเภทวติ ามนิ 1. Fat-soluble vitamin ละลายในตัวทาละลายอนิ ทรยี ์ สะสมในรา่ งกาย อนั ตรายมากกวา่ ADEK 2. Water-soluble vitamin ละลายในนา้ ไมส่ ะสมในรา่ งกาย B complexes : B1, B2, B6, B12, folic acid, niacin, biotin, pantothenic acid Ascorbic acid (C)

การออกฤทธ์ิ - วติ ามนิ เกือบทุกชนิด เมอื่ เขา้ สู่ร่างกายแล้วจะถกู เปลีย่ นแปลงโครงสร้างทอ่ี วยั วะ บางแห่ง จึงออกฤทธิไ์ ด้ - วติ ามินทลี่ ะลายในนา้ ... เปน็ โคเอนไซม์ - วิตามนิ ท่ีละลายในไขมนั ... สงั เคราะหโ์ ปรตีนบางชนิด ... การแปรสภาพเซลล์ (cell differentiation) ... ไม่เป็นโคเอนไซม์ - การออกฤทธขิ์ องวิตามินดีเหมอื นพวกฮอร์โมน

คณุ สมบัติ วติ ามินที่ละลาย วติ ามนิ ท่ลี ะลาย ในไขมนั ในน้า ๑. การละลาย ๒. การสะสม ไขมนั น้า ถ้าไดม้ ากเกิน เกบ็ สะสมเพยี งเล็กน้อย ๓. อาการขาด จะสะสมในเนื้อเย่ือไขมัน ท่เี หลอื จะถกู ขบั ออก ๔. การรับประทาน ปรากฏช้ามาก ปรากฏรวดเรว็ ๕. สารแรกเร่ิม ไมต่ อ้ งกนิ ทกุ วนั ต้องกินใหพ้ อทกุ วนั ๖. องคป์ ระกอบ โดยมากต้องมี (precursor) ปกตไิ ม่ตอ้ งมี ๗. การดูดซมึ CHO C H O N Co S ๘. การไปสู่ส่วนต่าง ๆ เขา้ สรู่ ะบบนา้ เหลอื งพร้อมไขมนั กระแสเลือด จับกบั โปรตนี อยู่อสิ ระในเลือด ของรา่ งกาย ๙. ความเปน็ พิษ เคยพบอาการเปน็ พษิ ไม่ค่อยพบอาการพิษ

หนา้ ท่ที างชวี ภาพ B complex – coenzyme or cofactor coenzyme เร่งและรว่ มปฏิกิริยากับเอนไซม์ (โปรตนี ) C – cofactor สร้างคอลลาเจน สร้างความแขง็ แรงใหเ้ น้อื เย่อื เกย่ี วพนั (connective tissue) fat-soluble vitamin – ออกฤทธิ์คลา้ ย hormone ควบคุมการทางานของสารพนั ธุกรรม antioxidant membrane – vitamin E, betacarotene extracellular - vitamin C

การดดู ซึม ทอ่ นา้ เหลอื ง หลอดเลอื ด ตบั วติ ามนิ ที่ละลายในไขมนั วิตามิน + ไขมนั ตับ หัวใจ หัวใจ วิตามนิ ทลี่ ะลายในน้า หลอดเลือด กระเพาะ ลาไสเ้ ลก็ วิตามินบี ๑๒ intrinsic factor + vitamin B12

ปรมิ าณวิตามินทค่ี วรได้รับประจาวนั (Recommended Vitamin Allowance) การศกึ ษาปรมิ าณวิตามินทีค่ วรได้รับประจาวัน ทาได้ดงั น้ี ๑. สารวจปรมิ าณอาหาร (dietary survey) พน้ื ทที่ ขี่ าดกับพ้ืนท่ีทไี่ ม่ขาดวิตามิน ๒. กนิ วติ ามนิ ดูผลทางชีวเคมีและทางสรรี วทิ ยา

ปรมิ าณความตอ้ งการทนี่ อ้ ยทสี่ ดุ ต่อวัน (Minimum Daily Requirements, MDR) ปรมิ าณน้อยสดุ ที่สามารถปอ้ งกันโรคขาดวติ ามนิ ได้ ปรมิ าณท่แี นะนาให้กินต่อวนั (Recommended Dietary Allowance, RDA) ปริมาณทีแ่ นะนาให้คนปกติกิน เพื่อสขุ ภาพดี (๒ ถึง ๖ เทา่ ของปริมาณปกต)ิ ปรมิ าณท่ใี ช้รักษาโรคขาดวิตามิน (Therapeutic Doses) ปรมิ าณทใ่ี ช้รกั ษาเม่อื มอี าการของโรคขาดวิตามิน (๔ ถงึ ๑๒ เทา่ ของ MDR) ปรมิ าณทเ่ี ป็นพิษ (Toxic Range) ปรมิ าณท่ที าให้เกิดฤทธข์ิ า้ งเคียงที่ไม่พึงประสงค์

สารที่เก่ยี วขอ้ งกับวิตามิน สารแรกเรมิ่ (provitamin/precursor) - สารประกอบอินทรีย์ทม่ี สี ตู รโครงสร้างทางเคมเี กย่ี วขอ้ งกบั วติ ามนิ นน้ั ๆ โดยตรง - ยังทาหนา้ ท่ีไม่ไดจ้ นกว่าจะเปลี่ยนแปลงในรูปทางานได้ carotene vitamin A (ผนงั ลาไสเ้ ลก็ )

สารตา้ นวติ ามนิ (antivitamin, vitamin antagonist, pseudovitamin) - สารทมี่ ีสตู รโครงสร้างคล้ายวติ ามนิ - เมอ่ื เข้าสรู่ ่างกาย ร่างกายจาแนกไมไ่ ด้ - ขดั ขวางการทางานของเอนไซม์ วิตามินแทจ้ ริงทางานไม่ได้ ทาใหข้ าดวิตามิน - dicumarol (antivitamin K)

Quasivitamin - คณุ สมบตั คิ ลา้ ยวติ ามิน - ตอ้ งใช้ปริมาณมากจึงเห็นผล (จาเปน็ ในสตั วบ์ างชนิด) - metabolite ของโปรตีนและกรดนวิ คลิอิก - โภชนาการไมย่ อมรับเป็นวิตามิน - carnitine, choline, inositol, vitamin B13 (orotic acid), vitamin B15 (pangamic acid), vitamin F (essential fatty acid), vitamin P (bioflavonoid), vitamin T (sesame seed factor), vitamin U (unsaturated fatty acid)

เภสชั จลนศาสตร์ (Pharmacokinetics) - absorption, distribution, metabolism, excretion - fat-soluble vitamin MW< ๑,๐๐๐ ใช้กลไก passive transport ดดู ซมึ ท่ีลาไส้เล็ก MW> ๑,๐๐๐ ใช้กลไก pinocytosis - water-soluble vitamin aqueous diffusion MW ๑๕๐-๒๐๐ ใช้กลไก active transport protein carrier

สาเหตุของการขาดวิตามิน ๑. กนิ เข้าไปนอ้ ย (primary deficiency) - จากัดอาหาร - ยากจนหรืออยูใ่ นภาวะทห่ี าอะไรกินไม่ได้ - กินไมเ่ ปน็ เลอื กกิน - กนิ ไม่พอตอ่ ความต้องการเป็นพเิ ศษ ๒. พยาธิสภาพของร่างกาย - ความผดิ ปกติของระบบยอ่ ยอาหาร - โรคบางอย่าง เช่น โรคตบั - มกี ารทาลายวิตามินในรา่ งกายมากขึ้นหรอื มีการขบั ถา่ ยมากข้นึ

วิตามินเอ (axerophthal) - retinol/retinal/retinoic acid - carotenoid (provitamin) - หนา้ ท่ีสาคัญ ๑. ชว่ ยการมองเหน็ ๒. บารุงรกั ษาเซลลบ์ ผุ วิ ๓. ชว่ ยในการสรา้ งกระดูกและฟนั ๔. ช่วยการทางานของระบบสบื พันธ์ุ ๕. สารตา้ นอนมุ ลู อสิ ระ (antioxidant) Provitamin A = beta carotene

ปจั จยั ขัดขวางการดูดซมึ วิตามนิ เอและ beta carotene ๑. ออกกาลงั กายหนักภายหลงั ๔ ชั่วโมง ทีก่ นิ อาหาร ๒. กนิ นา้ มันแร่ (mineral oil) มักผสมในยาถ่าย ๓. ดม่ื แอลกอฮอลม์ าก ๔. ได้รับเหลก็ มากเกิน ๕. ผู้ปว่ ยเบาหวานไม่สามารถเปลีย่ น beta carotene เป็นวติ ามินเอได้

วิตามินดี (calciferol) - ช่วยการดูดซึม Ca และ P ทลี่ าไส้เลก็ - ช่วยการดูดกลบั กรดอะมิโนท่ีไต - ชว่ ยการขนสง่ Ca แบบ active เยือ่ หุ้มเซลล์ - พบมากในไขแ่ ดง ตบั เนย พชื มนี ้อยมาก - ผลจากการขาดวิตามินดี ricket – เดก็ ๑-๓ ขวบ osteomalacia – ผู้ใหญ่ tetany dental caries

วติ ามินอี (tocopherol) - เป็น antioxidant - ต่อต้านไมใ่ ห้หลอดเลอื ดแข็งตวั - ป้องกันอนั ตรายจากกา๊ ซพษิ - ทาลายฤทธิ์สารก่อมะเร็ง “nitrosamine” ตอ้ งมีวิตามนิ เอ วิตามินซี beta carotene เพียงพอด้วย - ป้องกนั การแทง้ ลกู ในสตั ว์ ปอ้ งกนั หมนั ในคน (ยังไมแ่ น่ใจ) - พชื > สัตว์ (ดอกคาฝอย ราขา้ ว เมล็ดฝ้าย ข้าวโพด ถัว่ เหลือง) - ผลจากการขาดวติ ามนิ อี ระบบไหลเวยี นเลอื ดผดิ ปกติ – เมลด็ เลอื ดแดง แตกง่าย - กลา้ มเน้อื อ่อนกาลงั

วิตามินเค (koagulation vitamin) - จาเปน็ ตอ่ การสร้าง prothrombin - เก่ียวขอ้ งกบั กระบวนการ phosphorylation - ชว่ ยสร้าง osteocalcin - บารุงตบั - พบมากในผกั ใบเขียว (ผกั บ้งุ ผักขม คะน้า ฯลฯ) ตบั ไข่ น้านม เนอ้ื สัตว์ ผกั และผลไม้ - มีนอ้ ย - แบคทเี รียในลาไส้สรา้ งได้ - ผลจากการขาด ... เลือดแข็งตวั ช้า

วติ ามนิ บหี นึง่ (thiamine) - เปน็ โคเอนไซม์ thiamine pyrophosphate (TPP) pyruvic acid acetyl CoA - ช่วยการดูดซมึ และยอ่ ยอาหาร  pyruvic acid ไม่อยากอาหาร - เกยี่ วข้องกบั การนากระแสประสาท TTP (thiamine triphosphate) - พบมากในยีสต์ พชื ตระกูลถวั่ เนอ้ื แดงหมู (๓ เทา่ ของเนอื้ อนื่ ๆ) - ผลจากการขาดวิตามนิ บีหนึ่ง beriberi - infantile beriberi - alcoholic beriberi - pregnant beriberi

Antithiamine factor  thermolabile ATF thiaminase ปลาน้าจดื ปลารา้ หอย  thermostable ATF tannic acid caffeic acid ชา กาแฟ แอบเปิ้ล ใบพลู ใบหมาก ใบเม่ียง ผกั บงุ้ ผกั กะเฉด

วติ ามนิ บสี อง (riboflavin) - เปน็ องคป์ ระกอบของโคเอนไซม์ FMN (flavin mononucleotide) และ FAD (flavin adenine dinucleotide) - จาเป็นตอ่ สุขภาพผิวและระบบประสาท - บารุงสายตา - มมี ากในตบั เนอื้ สตั ว์ ไข่ ผกั ใบเขยี ว (ยอดผกั ) - ผลจากการขาดวติ ามินบสี อง photophobia angular stomatitis glossitis seborrheic dermatitis

ไนอาซนิ (niacin/nicotinic acid/vitamin B3) - เป็นสว่ นประกอบของโคเอนไซม์ NAD – glycolysis และ ETS และ NADP - สงั เคราะห์ลพิ ิด - บารุงประสาท - รกั ษาสุขภาพผิวหนงั - จาเปน็ ตอ่ การสรา้ งฮอร์โมนเพศ - ชว่ ยลดโคเลสเทอรอล - พบมากในเน้อื สตั ว์ ปลา ถั่ว ขา้ ว เคร่ืองในสตั ว์ (แบคทเี รียในลาไสส้ รา้ งได้ แต่นอ้ ยและไม่สาคัญ) - “pellagra” (4 D’s) ... dermatitis diarrhea dementia death

วติ ามนิ บหี ก (pyridoxine) - เป็นองค์ประกอบของโคเอนไซม์ pyridoxal phosphate (PLP) (เมแทบอลซิ มึ ของคาร์โบไฮเดรต โปรตนี ลิพิด) - สรา้ ง serotonin - สร้าง alanine, glutamic acid และ aspartic acid - เปลย่ี น tryptophan เปน็ niacin - pyridoxin ... ผัก ผลไม้ pyridoxal/pyridoxamine ... ปลา เนอ้ื สัตว์ ไข่ นา้ นม ถั่ว - แบคทีเรยี สร้างได้ แต่ไมพ่ อ - ผลจากการขาดวิตามินบหี ก - อ่อนเพลยี เวยี นหวั คลนื่ ไส้ อาเจยี น ปากแห้งและแตก

กรดโฟลิก (folic acid/folacin) - โคเอนไซม์ tetrahydrofolate (FH4) methionine, serine - ช่วยสร้าง RBC - จาเปน็ สาหรบั การสังเคราะห์กรดนิวคลอี กิ - เพ่มิ ความอยากอาหาร - ลด fatty liver - พบมากในเคร่อื งในสตั ว์ (ตับ ไต) ผักใบเขียว เห็ด ยีสต์ - ผลจากการขาดกรดโฟลกิ  megaloblastic anemia



กรดแพนโทเทนกิ (pantothenic acid) - เปน็ ส่วนประกอบของ CoA - เก่ียวข้องกบั การสร้าง actyl choline / acetyl CoA / porphyrin - พบมากในยสี ต์ ไขแ่ ดง ตับ หวั ใจ สมอง ถั่ว - แบคทีเรียในลาไสส้ งั เคราะห์ได้ - ผลจากการขาด แสบร้อนตามผิวหนงั กล้ามเนื้อออ่ นแรง ท้องเป็นตะครวิ คล่นื ไส้ อาเจยี น

ไบโอทิน (biotin) - ควบคมุ การสรา้ ง insulin - เป็นโคเอนไซม์ carboxylation – การสรา้ งลพิ ดิ decarboxylation – สารสร้าง purine deamination - พบมากในเคร่ืองในสัตว์ ไข่แดง ถั่ว ยสี ต์ เน้อื สัตว์ นา้ นม ผัก - ผลจากการขาด ไข่ดบิ ---- avidin ผวิ หนงั อกั เสบ ตกสะเกด็

วติ ามนิ บสี บิ สอง (cobalamin) - จาเปน็ ตอ่ ทุกเซลล์ (ประสาท + ทางเดนิ อาหาร) - ช่วยสร้าง DNA ในไขกระดกู (โคเอนไซม์) - เมแทบอลิซมึ โปรตนี คารโ์ บไฮเดรต ลิพดิ - ช่วย Fe ทางาน - intrinsic factor - การดูดซมึ - พบในเน้ือสตั วเ์ ทา่ น้นั (ตบั ไต หวั ใจ ปลา นา้ นม) - แบคทเี รยี ในลาไสส้ รา้ งได้ - ผลจากการขาด megaloblast ---- pernicious anemia

วติ ามนิ ซี (ascorbic acid) - สร้าง collagen - เสรมิ ความแข็งแรงของหลอดเลือด - ต้านการติดเชอ้ื แบคทเี รีย/ลดอาการแพ้ - ชว่ ยเปลย่ี นโคเลสเทอรอลเปน็ กรดน้าดี - antioxidant - พบมากในผกั ผลไม้ ตับ ไข่ปลา น้านม - ผลจากการขาด scurvy

Roles of water-soluble vitamins in CHO, fat, and protein metabolism (McArdle WD et al, 2010)

Thank you for attention & Questions?