หนวยท 8 วตามนและเกลอแร

เนอหาสาระ

1. วตามนคออะไร 2. ประวตความเปนมาของวตามน 3. สวนประกอบและคณสมบตของวตามน 4. ประเภทของวตามน 5. หนาท ของวตามน 6. เกลอแร 7. เกลอแรทจ าเปนตอรางกาย 8. หนาทของเกลอแร

แนวคด

นอกจากสารประกอบคารบอน เชน คารโบไฮเดรต ลปด โปรตน และกรดนวคลอคแลว สงมชวตยงตองการวตามนและเกลอแรเพอการสขภาพทดดวย รางกายมนษยไมสามารถสงเคราะหวตามนขนเองได จงตองไดรบจากภายนอกเขาไป วตามนแบงออกไดเปน 2 พวก คอ พวกทละลายในไขมนอน ไดแก วตามน เอ ด อ และเค กบพวกทละลายน า ไดแก วตามนบคอมเพลกและวตามนซ วตามนทละลายน าจะถกใชเปนโคเอนไซมทเรงปฏกรยาส าคญ ๆ ทเกดขนในรางกาย

ธาตหลก 4 ชนดคอ ไฮโดรเจน ออกซเจน คารบอน และไนโตเจนจะมจ านวนถง 99.6% ของอะตอมทงหมดในรางกายมนษย สวนอก 0.6 % จะเปนธาตอน ๆ 21 ชนด รวมเรยกเกลอแร แมวาธาตเหลานจะเปนเพยงสวนประกอบสวนนอยของรางกายกตาม แตกมความส าคญทจะขาดเสยมได ทงนเพราะบางธาตจะพบในเนอเยอทมความแขง เชน กระดกและฟน ในขณะทธาตทเหลอจะพบในเนอเยอทออนนมและของไหลในรางกาย

เกลอแรแบงออกไดเปน 2 พวก คอ macro elements และ trace elemente พวกแรกจะเปนพวกทรางกายตองการในจ านวนไมนอย มดวยกน 7 ชนด คอ โลหะแคลเซยม แมกนเซยม โซเดยม โปตสเซยม และอโลหะฟอสฟอรส ก ามะถน และคลอรน ส าหรบ micronutrients ซงรางกายตองการในจ านวนนอยม 14 ชนด คอ เหลก ทองแดง สงกะส แมงกานส โคบอลท โมลดนม โครเมยม เซเลเนยม ไอโอดน ดบก วานาเดยม นเกล ฟลออรน และซลคอน

96

มโลหะและอโลหะหลายชนดทรางกายตองการเพยงเลกนอย และถาความเขมขนของสารเหลานเพมขนแลวจะมพษตอสงมชวตได ตวอยางไดแก ทองแดง เซเลเนยม นอกจากนยงพบธาตโลหะอกประเภทหนงซงแมจะใชในความเขมขนต ากจะมพษตอรางกาย พวกนไดแก แคคเมยม ตะกว และปรอท

จดประสงคการเรยนร

1. อธบายถงชนดของวตามนทละลายในน าได รวมทงบอกแหลงทพบและหนาทของวตามนเหลานได

2. อธบายถงชนดของวตามนทละลายในไขมนได รวมทงบอกหนาทของวตามนเหลานได 3. อธบายถงชนดของ macro elements และ trace elemente และบงบอกแหลงทพบ หนาท

ในรางกาย ผลทเกดจากการขาดหรอไดรบสารอาหารชนดนน ๆ มากเกนไปได

97

หนวยท 8 วตามนและเกลอแร

ความน า

ในการทดลองใหอาหารสตวทมสารอาหาร 4 ชนด คอ โปรตน คารโบไฮเดรต ลปดและเกลอแรทจ าเปนส าหรบรางกาย พบวาสตวทดลองไมสามารถมชวตอยไดตองใหสารอาหารจากธรรมชาตอกชนดหนงทรางกายตองการเพยงเลกนอย แตจ าเปนตอการเจรญเตบโตและ สขภาพ สารอาหารนนคอ วตามน วตามนเปนสารอนทรยไมใหพลงงานและไมไดเปนสวนประกอบของรางกาย แตจ าเปนในการควบคมปฏกรยาทางเคมทเกดขนในรางกาย รางกายสงเคราะหขนเองไมไดหรอสงเคราะหไดแตเพยงพอกบความตองการ จ าเปนตองไดรบจากอาหาร วตามนแตละชนดไมไดมความคลายคลงกนทางเคมแตมหนาทเกยวกบเมทาบอลซมของรางกายเหมอนกน

1. วตามนคออะไร

วตามนหรอไวตามน คอสารอนทรยทจ าเปนส าหรบปฏกรยาเคมในรางกายวตามนเปนสารอาหารทไมใหพลงงานแกรางกาย รางกายตองการในปรมาณนอยมาก แตขาดไมได ถาขาดจะท าใหระบบอวยวะตางๆในรางกายท างานผดปกตวตามนบางตวสงเคราะหขนไดเพยงพอในรางกาย บางตวกสงเคราะหไมได หรอสงเคราะหได แตไมพอจ าเปนตองไดรบจากอาหาร

2. ประวตความเปนมาของวตามน

การคนพบวตามนสบเนองมาจากรกษาโรคขาดวตามนทเกดขนในสมยโบราณ เชน โรคเหนบชา โรคลกปดลกเปด หรอโรคกระดกออน การรกษาในตอนแรกมกใช อาหารตอมาจงไดคดแยกสารบรสทธทใหผลในการรกษาออกจากอาหาร และเรยกกนวา "วตามน" โรคเหนบชาเปนโรคทเคยเปนกนมากในกองทพเรอญปนผเปนโรคมอาการบวมตามแขนขามโรคหวใจแทรก และระบบประสาทท างานเสอมลงในป ค.ศ.1882 หมอชาวญปนพบวาโรคนรกษาหรอปองกนไดโดยการเพมอาหารพวกเนอสตว จงเขาใจกนผดวามาจากการขาดโปรตนตอมาหมอชาวดชพบโดยบงเอญวาในหมเกาะอน เดยตะวนออกไกทเลยงดวยอาหารทชาวพนเมองรบประทานจะเปนโรคชนดหนงซงมอาการคลายกบโรคเหนบชาในคนตอนแรกเขาเขาใจวาเกดจากพษในอาหารตอมา จง พบวาการ เตม ร าขาวลงไปในอาหารชวยปองกนโรคนได จงคดวาร าขาวมสารแกพษ ภายหลงจงมนกวทยาศาสตรหลายทานพบวา โรคเหนบชากด หรอโรคเลอดออก ตามไรฟนกด มา จากการขาดสารอาหารทมไนโตรเจนอยในโมเลกลจงใหชอสารอาหารนวาวตะมนส (Vitamines) ในป ค.ศ. 1913 ดร. McCollum

98

และ ดร. Davis แบง วตามนสออก เปน 2 พวกคอ พวกทละลายในไขมนและพวกทละลายในน า และตอมาพบวาสารพวกนอาจเปนเอมนสหรอสารอนกได จงไดเปลยนชอจากวตามนสมา เปน วตามน และไดหาวธ แยกสารอาหารนออกจากอาหารท าใหบรสทธ หาโครงสรางทางเคม และวธสงเคราะหทางเคมขน โดยเหตนจงทราบกนวาสารในร าขาวท สามารถแกโรคเหนบชาไดคอวตามนบหนงหรอไทอามน โรคระบาดอกอยางหนงในสมยกอน คอโรคลกปดลกเปดมกพบแกลกเรอทเดนทางรอนแรมไปในทะเลเปนเวลานานในทสดกทราบกนวาโรคนปองกนไดโดยการกน สมหรอมะนาว หรออาหารทมวตามนซ ในประเทศองกฤษมผคนพบวาน ามนตบปลารกษาโรคกระดกกอนในสนขได และเมอน ามารกษาเดกทเปนโรคกระดกออนกไดผลด เชนเดยวกนจงไดคดแยกวตามนดจากน ามนตบปลา ขณะเดยวกนในสหรฐอเมรกาเกดโรคหนงกระ (Pellagra) ในแหลงทบรโภคขาวโพดเปนอาหารหลกจงมผคดหาวธ ปองกน และรกษาโรคน ซงทายทสดกทราบกนวาขาวโพดมไนอะซนต า จงท าใหผบรโภคขาวโพดเปนโรคหนงกระหรอโรคขาดไนอะซนได ในป ค.ศ. 1920 กอนทจะมการคนควาและทราบสตรโครงสรางของวตามนเหลาน การเรยกวตามนใชวธเรยกตามตวอกษา คอ เอ บ ซ ด อ เอฟ จ เอช และไอ ตอ มาพบวาเอฟไมใชวตามนทแทจรง แตเปนกรดไขมนทจ าเปนแกรางกาย จงเอาออกจากรายชอวตามนวตามนบทพบกมหลายตวไมใชตวเดยว จงเรยกเปนบหนง บ สอง ตามล าดบ และยงพบอกวาบสองกบจเปนวตามนเดยวกน ตอมาจงพบอกวาวตามนเอชหรอไบโอตนและวตามนไอเปนวตามนในกลมบรวม จงตดเอาชอเอชและไอออกไปอก ดงนนในการเรยกชอวตามนบในกลมบรวมจงนยมเรยกชอทางเคมมากกวาตวอกษรยกเวนบหกและบสบสองซงยงนยมใชตวอกษรกนอยสวนวตามน อนเชน เอ ด อ เค และ ซ ยงคง ใชตวอกษรมากกวาชอทางเคม

3. สวนประกอบและคณสมบตของวตามน

1. วตามนทละลายไขมน ประกอบดวยคารบอน ไฮโดรเจน และออกวเจนเทานน สวนวตามนทละลายในน าประกอบดวยธาตขางตนและมธาตอนดวย เชน ไนโตร เจน ก ามะถน หรอโคบอลต 2. วตามนสวนใหญมาจากพช ทมาจากสตวนนมกเปนผลทมาจากการกนพชเพราะจลนทรยในล าไสสงเคราะหวตามนนนขน 3. วตามนทละลายในไขมนตางกบวตามนทละลายในน าทวาวตามนทละลายในไขมนมกเกดในพชในรปของโพรวตามน (Provitamins) และสามารถเปลยน เปนวตามนไดในรางกายคนหรอสตวสวนวตามนทละลายน าไมเกดในรปโพรวตามน ส าหรบกรดอะมโนทรปโตเฟนทสามารถเปลยนเปนไนอะซนไดนนกไมถอเปนโพรวตามน 4. การดดซมการขนสงและการเกบวตามนทละลายในไขมนตองอาศยไขมนเปนสอสารใดกตามทท าใหไขมนดดซมใช และเกบดขนจะชวยใหวตามนทละลายใน ไขมนดดซมใช และเกบดขนดวยสวนวตามนทละลายน านนอาศยน าเปนสอ 5. รางกายเกบไขมนไดไมจ ากดจ านวน ดงนนจงสามารถเกบวตามนทละลายในไขมนไวได โดย

99

ไมจ ากดจ านวนดวยท าใหเกดสภาพทมวตามนทละลายในไขมน มากเกนไป (Hypervitaminosis) ได สวนวตามนทละลายน าจะไมเกบสะสมในรางกาย ถามมากเกนไปกจะขบถายออกมาทางปสสาวะ 6. การขบถายวตามนทละลานในไขมนจะออกมากบอจจาระเปนสวนใหญสวนวตามนทละลายน าสวนใหญออกมากบปสสาวะสวนนอยออกมากบอจจาระ 7. การหงตมปกตมผลนอยมากตอการสลายตวของวตามนทละลายในไขมนสวนวตามนทละลายในน าสลายตวไดงาย การสญเสยจะมากนอยขนกบปรมาณของน า ทใชหงตม ระยะเวลา และอณหภมของการหงตม

4. ประเภทของวตามน

วตามนทคนและสตวชนสงตองการแบงออกไดเปน 2 กลม คอ 1. วตามนละลายในน า ( water soluble vitamin ) ไดแก วตามน B- คอมเพลกซ ( B- Complex ) และวตามน C 2. วตามนละลายในไขมน ( Fat-soluble vitamin ) ในธรรมชาตโดยทวๆไปพบปนอยกบลปดเสมอ ไดแก วตามน A D E และ K การขาดวตามน (deficiency of vitamin) โรคขาดวตามน (avitaminosis) เกดได 2 ประการ คอ

1. การขาดโดยตรง primary deficiency เกดขนจากการขาดโดยตรง เนองจากรบประทานวตามนเขาไปนอย ซงเกดขนจากสาเหตดงน

ก) การจ ากดอาหารของผทลดความอวนเพอรกษาความงาม หรอเกรงแสลงโรคบางอยาง ข) การไดรบอาหารไมเพยงพอเนองจากความยากจน ค) การขาดความรทางโภชนาการ เลอกเฉพาะอาหารทชอบหรอรบประทานไมเพยงพอกบ

ความตองการในภาวะจ าเปนบางอยางของรางกาย เชน ในรายทมไข เดกก าลงเจรญเตบโต สตรในระยะตงครรภและ ใหนมบตรหรอกรณทรบประทานอาหารทมคารโบไฮเดรต โปรตนมากไป เปนตน

2. การขาดเนองจากสาเหตอน ( secondary deficiency ) เกดความผดปกตในระบบยอยและการดดซม หรอเปนโรคบางอยางท าใหรางกายไมสามารถเกบ

หรอ ใชวตามนได

วตามนละลายในน า วตามน B- คอมเพลกซ และวตามน c มสมบตทเหมอนกนคอละลายน าได วตามน B- คอมเพลกซท าหนาทเปนสารตงตน ( precursor ) ของโคเอนไซมหลายชนดทจ าเปนตอการท างานของเอนไซมของเมแทบอลซมในรางกาย วตามนเหลานไมมสะสมในรางกายมากมกเพราะละลายน าไดดและรางกายมไตส าหรบก าจดสวนทมากเกนพอดวย

100

วตามน B- คอมเพลกซ ไดแก - ไทอามน ( thiamine ) หรอวตามน B1 ( vitamin B1 ) เปนวตามนทจ าเปนส าหรบสตวทม

กระดกสนหลงทงหมดและพวกจลนทรยบางชนด การขาดวตามนนท าใหเกดโรคตางๆ เชน ในคนท าใหเกดโรคเหนบชา แตในสตว เชน นก ถาขาดจะท าใหเสนประสาทหลายเสนอกเสบ

สตรเคมและสมบตของไทอามน ไทอามนประกอบดวยวงแหวน 2 วง คอ ไพรมดนและไทอาโซล ( thiazole ring ) ตอกนดวยพนธะเมทลลนดงรป

ภาพท 8.1 สตรโครงสรางของไทอามน และโคเอนไซมไทอามนไพโรฟอสเฟต

วงแหวนไทอาโซลเสยงายถาละลายในเบส หรอถกรงสเหนอมวง ( ultraviolet ) ถามทองแดงเปนตวเรง และ pH เปนเบส เพราะฉะนนไทอามนจะถกท าลายไปมาก ถาหงตมอาหารในภาชนะทองแดงและม pH เปนเบสไทอามนถกออกซไดสเปนไทโอโครม ใหสารเรองแสงสน าเงนในรงสเหนอมวง ไทอามนสามารถเปลยนเปนไทอามนไทโรฟอสเฟส ซงเปนโครเอนไซมของเอนไซมหลายชนดทท าหนาทเรงปฎกรยาขจดคารบอนไดออกไซด ตวอยางปฎกรยาการดง co ออกจากกรด ดทอลทใชไทอามนไพโรฟอสเฟตเปนโคเอนไซม

เมแทบอลซมของไทอามน ไทอามนทพบในอาหารทงในรปในไทอามนอสระ และไทอามนไทโรฟอสเฟตในพชผกสวนใหญเปนไทอามนอสระ สวนในสตวจะพบอยในไทอามนไทโรฟอสเฟต ไทอามนอสระถกดดซมทล าไสเลกโดยกระบวนการดดซมทตองอาศยพลงงาน สวนไทอามนไพโรฟอสเฟตตองสลายตวกอนทจะถกดดซมและเมอเขาไปในเซลลทเยอบผนง ถกเตมดวยหมฟอสเฟต( phosphorylate ) เปนไทอามนฟอสเฟต จากนนจะถกสงไปยงตบ ทตบมการเตมหมฟอสเฟตอก 1 หม ไดเปนไทอามนไทโรฟอสเฟต

101

แหลงก าเนด ไทอามนพบทวไปทงในพชและในสตว แตทพบปรมารมาก คอ ในเมลดขาวเจาและขาวสาล โดยสวนใหญอยบรเวณผวนอกมสน าตาลการรกาคณคาของไทอามน ควรนงขาวกอนทจะเอาเปลอกออกเพราะการนงขาวท าใหเปลอกหลดออกงายและท าใหไทอามนเขาไปในเมลดขาวท าใหไทอามนสง นอกจากนขาวซอมมอกท าใหสญเสยไทอามนนอยกวาการสขาวความตองการของไทอามนตอวนขนอยกบอตราเมแทบอลซมของรางกายรางกายตองการไทอามนสงมาก เมอมเมแทบอลซมของรางกายสง เชน สตรมครรภ ระยะใหนมบตร กลามเนอถกใชงานมาก หรอในขณะทตอมไทรอยดเปนพษ ไทอามนมสะสมไวในรางกายนอย ปกตไทอามนในรางกายมปรมาณ 25-30 มลลกรม ซงพอใชไดประมาณ 2-3 อาทตย ถาไมไดรบไทอามนนานกวานจะมอาการขาดท าใหเกดโรคเหนบชา นอกจากนการขาดไทอามนอาจเกดจากการรบประทานอาหารไมถกตอง ( unproper ,unbalance diet ) หรอการรบประทานอาหารสารอาหารทท าลายไทอามน ( antithiamine factor ) ไปดวย

สารทท าลายไทอามน คอ 1. ไทอามเนส ( thiaminasse ) เปนเอนไซมทสลายไทอามน พบในปลาน าจด ปลารา หอยลาย ถารบประทานของพวกนแบบดบๆ จะขาดไทอามนได 2. แอนตไทอามน แฟกเตอร ( antithamine factor ) เปนสารทพบในชา กาแฟ แอปเปล ใบพล ผกบง ผกกระเฉด ใบเมยง ตว

- ไรโบเฟลวน ( riboflavin ) หรอวตามน B2 เปนอนพนธของไอโซอลลอกซาซน ( isoalloxazine ) ทมแขนขางเปนรบทอล( ribitol ) เปนผลกรปเขมสเหลองปนแสด เปนสารเรองแสงทนตอความรอนและกรด เสยงายเมอถกเบส แสงสวางและรงสอลตราไวโอเลต เพราะฉะนนในการปรงอาหารจะเสยเพยงเลกนอย แตจะเสยมากถาตงทงไวใหถกแสงแดด

ภาพท 8.2 สตรโครงสรางไรโบเฟลวน

หนาทในรางกาย ไรโบเฟลวนเปนหมพรอสททนของเอนไซมหลายชนดทท าหนาทเกยวของกบปฎกรยาเคมทเกดขนในแมแทบอลซม เรยกเอนไซมกลมนวาเฟลโวโปรตน ( flavoproteins ) หรอเอนไซมสเหลอง เพราะมสเหลอง ไรโบโฟลวน กอนท าหนาทเปนโคเอนไซม ตองถกเตมหมฟอสเฟตทล าไสเลกสวนตนไดเปน

1. flavin mononucleotide ( FMN ) 2. flavin adenine dinucleotide ( FAD )

102

FMN และ FAD เปนโคเอนไซมทท าหนาทขนสงไฮโดรเจนในปฎกรยาทเรงโดยเอนไซมเฟลโวโปรตน

ภาพท 8.3 ปฏกรยาการสงเคราะห FMN , FAD

ภาพท 8.4 เฟลโวโปรตนในรปทถกรดวซ และออกซไดส เฟลโวโปรตนจะท าหนาทขนสงไฮโดรเจนจากสารอนทรยแลวสงตอใหสารรบโดยท FMN และ FAD จะรบไฮโดรเจนครงละ 1 หรอ 2 อะตอม ตวอยางปฎกรยา ทใชเอนไซมเฟลโวโปรตนชนดออกซเดส ( L-amino acid oxidase ) ใช FMN หรอ FAD ท าหนาทรบไฮโดรเจนจากกรดอมโน แลวน าไปสงใหออกซเจนดงปฎกรยา เมแทบอลซมของไรโบเฟลวน ไรโบลเฟลวนในอาหารถกดดซมและถกเตมหมฟอสเฟตทล าไสเลก อวยวะทมมากคอ ตบ ไต กลามเนอ และหวใจ แหลงก าเนด พบวาพชสเขยวทกชนดสามารถสงเคราะหไรโบเฟลวนได ในอาหารทพบมาก ไดแก น านม ไต หวใจ ตบ ไข เนย ความตองการไรโบเฟลวนตอวนสมพนธกบแคลอรทไดรบจากอาหารและจากการท างานของกลามเนอ เพราะไรโบเฟลวนเกยวของกบเมแทบอลซมของคารโบไฮเดรต ลปด และโปรตนอยางมาก

103

การขาดวตามน การขาดวตามน B2 มกเกดรวมกบการขาดวตามน B อนๆ อาการส าคญทพบคอทปากแผลเรยกวาปากนกกระจอก ( angular stomatitis ) อาการทพบในระยะเรมแรกของการขาดอกอยางคอมการระคายเคองตา ตาสแสงไมได ท าใหมองเหนไมชด เพราะมเสนเลอดฝอยเกดขนทกระจกตาทงนเนองจากคอรเน(Corneal) ปกตใชออกซเจนโดยผานการท างานของเอนไซมทมหมพรอสททกเปนไรโบเฟลวน เมอรางกายขาดวตามนนจะไดรบออกซเจนนอยลง รางกายจะปรบตวโดยการกระจายเสนเลอดฝอยมาทคอรเนย เพอใหออกซเจนคอรเนย ซงไมมประโยชนเพราะน าไปใชไมได

- กรดแพนโทเทนก ( pantothenic acid ) หรอวตามน B3 กรดแพนโทเทนก เปนสารทมซลเฟอรเปนสวนประกอบทสงเคราะหในพชและแบททเรยในล าไส

แตจ าเปนตอการเจรญเตบโของสตวทมกระดกสนหลง มลการะเปนน ามนสเหลองออนเสยงายเมอถกความรอน กรด เบส ถาอยในสภาพแอลกอฮอลเรยกวา แพนโทเทนอล ถกดดซมไดงายเมอถกดดซมเขารางกายแลวถกเปลยนเปนกรดแพนโทเทนก และถกสงเคราะหไดเปนโคเอนไซม-A กอนจงจะท าหนาทได

การสงเคราะหโคเอนไซม-A พบในสงมชวตทวไปรวมทงคนดวยแตการสงเคราะหกรดแพนโทเทนกเกดในพชและแบคทเรยเทานน

หนาทในรางกาย กรดแพนโทเทนกเปนสวนประกอบของโคเอนไซม-A มบทบาทส าคญใน เมแทบอลซม ในการขนสงหมเอซล ( acyl group ) เชน อะซทล ( acetyl) ซกซนล ( succiny ) มาโลนล ( malonyl ) โดยหมเอวลรวมกบดคเอนไซม -A ตรงหมซลฟไฮดรล(-sH) ทปลายสดของแพนโทเทนก และเมอหมเอซลถกสงตอไปแลวหมซลฟไฮดรลจะรบอนมลเอซลอนตอไป

104

ความส าคญของกรดแพนโทเทนกทมตอรางกาย ในปฎกรยาการดงคารบอนไดออกไซดออกจาก - คโทกลทาเรตในวฏจกรเครบสตองใชโคเอนไซมท างานรวมดวย ไดซกนซล-โคเอ ( succinyl coa ) ซงซกซนล- โคเอนใชสงเคราะหฮม (heme) โดยการรวมตวของกรดอะมโนไกลซนเพราะฉะนนคนและสตวทเปนโรคโลหตจาง เนองจากการขาดแพนโทเทนกกเพราะขาดซกซนล- โคเอในการสงเคราะหเฮโมโกลบน

ภาพท 8.5 ขบวนการเมแทบอลซมของกรดแพนโทเทนก

เมแทบอลซมของกรดแพนโทเทนก กรดแพนโทเทนกในรปเกลอและรปแอลกอฮอลถกดดซมและถกเปลยนเปน 4-phospho-Pantothenic acid ทล าไสเลก เขารางกายภายในเนอเยอตางๆถกเปลยนเปนโคเอนไซม-A แหลงก าเนด มมากในพชผกสเขยว ไขแดง ตบ เนอสตว ถว กะหล าปล ยงไมพบคนขาดวตามนน แตจากการทดลองใชสารตอตานแพนโทเทนก เชน - methylpantothenic acid หรอใหอาหารทขาดวตามนนนาน 12 สปดาห จะเกดอาการปวดหว ไมมแรง หวใจเตนเรว หงดหงด

- กรดนโคทนก ( nicotinic acid ) หรอวตามน B5 กรดนโคทนกม 2 รป กรดนโคทนก และกรดนโคทนาไมด รางกายน าไปใชไดเหมอนกน

ภาพท 8.6 สตรโครงสราง กรดนโคทนก และกรดนโคนาไมด

105

กรดนโคทนกเปนผลกรปเขมสขาว ทนตอความรอน กรด เบส และแสงสวาง ในการหงตมเสยวตามนนนอย ละลายไดในแอลกอฮอลและน า แตไมละลายในอเทอร หนาทในรางกาย กรดนโคทนกเปนสวนประกอบของเอนไซม 2 ชนด ทท าหนาทขนสงและอเลกตรอน ไดแก nicotinamide adenine dinucleotide ( NAD )และ nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADP) ซงรวมเรยกวา ไพรดน นวคลโอไทด ( pyridine nucleotide ) หรอโคเอนไซมไพรดน โคเอนไซมไพรดน เปนโคเอนไซมดไฮโดรจเนส ( dehydrogenase ) กวา 150 ชนด โดยจบกบเอนไซมไฮโดรจเนสเปนหมพรอสททก เพอท าหนาทรบไฮโดรเจน และอเลกตรอนจากซบเสตรตแลวสงตอไปใหตวรบและไฮโดรเจนทจบกบโคเอนไซมไพรดน คอ ไฮโดรเจนไอออน (H)

เมแทบอลซมของกรดนโคทนก กรดนโคทนกในอาหารถกดดซมไดงายทล าไสเลก และสงเคราะหเปน NAD, NADP รางกายสามารถสงเคราะหกรดนโคทนกไดจากกรดอมโนทรปโทเฟนจากทรปโทเฟน 60 กรม ไดกรดนโคทนก 1 มลลกรม แหลงก าเนด พบมากในเนอสตว ตบ ทผว germ cell ในการสขาวจะเสยวตามนนมากเหมอนไธอามนและถงแมขาวโพด น านม ไขมนอย แตน านมและไขกมทรปโทเฟนสงซงสามารถเปลยนเปนกรดนโคทนกได นอกจากขาวโพดเทานนทมทรปโทเฟนนอย การขาดวตามน การขาดวตามน B5 ของคนท าใหเกดโรคเพลลากรา (pellagra) มอาการทองเดน(diarrhea) อาการทางประสาท (dementia) ซมเศรา นอนไมหลบ ความจ าสบสนและเสอม และมอาการทางผวหนง (dermatitis) รวมดวยคอบรเวณผวหนงทถกแดดจะแดงและคล า ผวหนงเกดแผลได นอกจากนการขาดไพรดอกซนกอาจท าใหขาดกรดนดคทนก หรอวตามน B5 ไดเพราะในการสงเคราะหกรดนโคทนกจากทรปโทเฟนนนตองการโคเอนไซม ไพรดอกซอล

106

- วตามน B6 และไพรดอกซนโคเอนไซม ( pyridoxine coenzyme) สารทมฤทธเปนวตามน B6 คอ ไพรดอกซน pyridoxine และอนพนธของไพรดอกซน 2 ชนด คอ ไพรดอกซอล pyridoxal และ ไพรดอกซามน pyridoxamine

ภาพท 8.7 สตรโครงสรางของวตามน B6 และการสงเคราะหโคเอนไซมไพรดอกซนจากวตามน B6

หนาทในรางกาย วตามน B6 ทท าหนาทเปนโคเอนไซมอยในรปไพรดอกซอล ฟอสเฟต(pyridoxal phosphate) หรอไพรดอกซามน ฟอสเฟต (pyridoxamine -phosphate ) ทส าคญหนาทของโคเอนไซม transminase โดยท าหนาทรบสงกรดอะมโนไปยงกรดคโท ตวอยางปฏกรยา 1. ปฏกรยาการโยกยายหมอะมโน จากกรดอมโนอะลานนใหกบกรดแอลฟา-คโทกลทา-รก ไดเปนกรดไพรวก และกรดกลทามก โดยใชเอนไซมทรานสมเนสมไพรดอกซอล-ฟอสเฟตเปนโคเอนไซม

2. ปฏกรยาการดงคารบอนไดออกไซม จากกรดอะมโนไดเปนเอมน เชน จากกรดอะมโนไทโรซนไดเปนไทอามน

107

นอกจากจะเกยวของกบเมแทบอลซมของกรดอมโน ซงถอวาเปนหนาทส าคญแลวยงมหนาทในเมแทบอลซมของคารโบไฮเดรตและลปด เชน ไพรดอกซล ฟอสเฟต เปนโคเอนไซมของเอนไซมฟอสโฟรเลสทสลายโกลโคเจนในตบและกลามเนอใหกลายเปนกลโคส-1- ฟอสเฟต เมแทบอลซมของวตามน B6 ดดซมไดเรวทล าไสเมอเขาสรางกายถกเปลยนเปนโคเอนไซมไพรดอกซน วตามน B6 ทมอยในผก ผลไมอยในรปไพรดอกซน ในอาหารทไดจากเนอสตวอยในรปไพรดอกซอลและไพรดอกซามน อาหารทมวตามนนมากไดแกกลามเนอลาย รองลงมาเปนเนอสตวอนๆ ไข น านม ถว แบคทเรยในล าไสสามารถสงเคราะหวตามนนได แตไมพอตอความตองการของรางกาย การขาดวตามน คนทขาดวตามนพบนอยมากเพราะในอาหารมเพยงพอ นอกจากคนทเปนโรคขาดสารอาหารเนองจากการดดซมของอาหารไมปกต (malabsorption syndrome) หรอไดรบสารตอตานวตามน เดกทรบประทานอาหารส าเรจรปทมวตามนนนอยหรอดมนมทถกความรอนมากเกนไปอาหารผดปกตทพบในคนทขาดวตามนนคอ ออนเพลย เวยนศรษะ คลนไสอาเจยน เปนปากนกกระจอก -ไบโอทน (biotin) หรอวตามน B7 พบครงแรกโดยนกชวเคมชาวดตช F.Kogl ในป ค.ศ. 1935 โดยสกดจากตบ ตอนนนทราบแตเพยงวาไบโอทนเปนสารทจ าเปนในการเจรญเตบโตของยสต ผทรสตรโครงสรางของไบโอทน คอ V.du vigneaud และคณะ ไบโอทนประกอบดวยอมมดาโซล (imidazole) เชอมอยกบวงแหวนไทโอฟน (thiophene) มฤทธปองกนจากไขขาวดบ เนองจากไบโอทนสวนใหญไดมาจากอาหารและพบคนขาดวตามนนมากนกอยางไรกตามไขขาวดบสามารถท าใหมการขาดไบโอทนไดเนองจากไขขาวดบมโปรตนอวดน(avidin) ซงสามารถจบกบไบโอทน กลายเปนสารประกอบbiotin-avedin complex รางกายไมสามารถดดซมได แตทงนตองรบประทานไขขาวดบเปนจ านวนมาก ไบโอทนเปนผลกไมมส ประกอบดวยวงแหวนอมดาโซล เชอมอยกบไทโอฟน หนาทในรางกาย ไบโอทนท าหนาทเปนโคเอนไซมของปฏกรยาทเกยวของกบการเตมคารบอนไดออกไซด (carboxylation) โดยทไบโอทนจบกบหมอมโนของไลซนในอะไพเอนไซมเรยกวาไบโอทนลไลซน(biotinyllysine) หรอไบโอโซทน biocytin และในการท าหนาทขนสงคารบอนไดออกไซมไบโอทนจบกบคารบอนไดออกไซมกลายเปน carboxy-biotinyl complex ดงปฎกรยา ATP+HCO+biotinyl enzyme ADP+ Pi+Carboxybiotinyl enzyme

Carboxybiotinyl enzyme + Substrate biotinyl enzyme+ carboxylated

108

ภาพท 8.8 สตรโครงสรางของไบโอทน ปฏกรยาการรบคารบอนไดออกไซดของไบโอไซทน ตวอยางปฏกรยาทตองการโคเอนไซมไบโอไซทน 1. เอนไซมไพรเวต คารบอกซเลส(pyruvat carboxylasw) ท าหนาทสงคารบอนไดออกไซดใหกรดไพรวก

2.ในขนแรกของการสงเคราะหกรดไขมนเอนไซมอะซทล-โคเอ คารบอกซเลสสงคารบอนไดออกไซดใหกบอะซทล-โคเอ

3. การเปลยนโพรไพโอนล-โคเอ (propionyl coa) เปนเมทลมาโลนล-โคเอ (methylmalonyl CO A) โคเอนไซมโพรไพโอนล-โคเอ คารบอกซเลส (propionyl coa carboxylase) สงคารบอนไดออกไซมใหโพรไพโอนล-โคเอ

กรดไพโพรไพโอนกเปนสารตวกลาง ในการสลายแขนงขางของคอเลสเทอรอล

ถารางกายขาด ไบโอทนจะท าใหโพรไพโอนล-โคเอถกเปลยนไปไดนอยลง และเมอการสลายของคอเลสเทอ-รอล ลดลงท าใหมเซรมคอเรสเทอรอลเพมขน

109

แหลงก าเนด มทวไปในธรรมชาตมมากในเนอสตว ตบ รางกายไดรบไบโอทนสวนใหญจากการสงเคราะหของแบคทเรยในล าไส

- กรดโฟลก (folic acid) Folic acid มาจากภาษลาตน แปลวาใบไม การขาดกรดโฟลก ทมผลตอการเจรญเตบโตของ

รางกายและท าใหเปนโรคดลหตจาง กรดดฟลกประกอบดวย pteridine,p-aminobenzoic Acid และกรดลทามกเกาะกนอย กรดโฟลกอาจถกเรยกวา pteroyl,glutamic acidหรอโฟลาซน (folacin)

ภาพท 8.9 กรดโฟลกและโคเอนไซม

หนาทในรางกาย ในรางกายกรดโฟลกถกรดวซเปนกรดเตตระไฮโดรโฟลก (tetrapydro- Folic acid) (THF,FH) เพอท าหนาทเปนโคเอนไซม ส าหรบขนสงหมทประกอบดวยคารบอนหนงอะตอม เชน เมทล (-CH)ฟอรมล (-CHO) ไอดรอกซเมทล (-CH-HO) เมทนล (=CH) เมทลน(-CH-) ฟอรมโน (-CH=NH=)และการขนสงหมคารบอนหนงอะตอมพบวาคารบอนจะจบทต าแหนง5และ/หรอ10

110

ภาพท 8.10 ปฏกรยาการจบหมทประกอบดวยคารบอนหนงอะตอมโดย THF

การขาดกรดโฟลก การขาดกรดโฟลกเกดขนไดจากการรบอาหารไมเพยงพอ การดดซมไมดการไดรบยาทตอตานกรดโฟลก ท าใหเปนโรคโลหตจาง Megaloblastic anemia เพราะวาถาขาดกรดเตตระไฮโดรโฟลกทท าหนาทขนสงหมทประกอบดวยคารบอนหนงอะตอมใหกบเพยวรนต าแหนงท 2.8 การสงเคราะหกรดนวคลอก (DNA) (RNA) นอยลง การเจรญและการแบงตวของนวเคลยสชาลงกวาปกต เซลลทรางกายสรางขนตลอดเวลาคอเซลลของเมดเลอดแดงเยอบทางเดนอาหาร การขาดกรดโฟลกกมผลท าใหปรมาณเมดเลอดแดงมปรมาณลดลงแตมขนาดใหญขนกวาปกตและมอายสนลงสวนมากถกท าลายในไขกระดกกอนเขาสกระแสเลอด

- วตามน B12 (cobalamin) เปนวตามนทมโครงสรางซบซอนทสด สารทมอยในวตามนกลมนมหลายชนด เชน ไซยา

โนโคบาลามน (cynocobalamin) ไฮดรอกซโคบาลามน ( hydroxycobalamin)เมทลโคบาลามน (methylcobalamin) และดออกซอะดโนซลโคบาลน (deoxya-denosylesylesbalamin) สตรโครงสรางของวตามน B12 ทง 4 ชนด ตางกนทหม R ของไซยาโคบาลามน ไซยาไนด (CN) และหม R ไฮดรอกซโคบาลามน เมทโคบาลามนและดออกซอะดโนซนโคบาลามน คอ หม -OH,-CH, และ 5-deoxy-adenosin ตามล าดบเมทโคบาลามน มสภาพเปนโคเอนไซมอยแลว สวนไซยาโคบาลามน และไฮดรอกซโคบาลามน ถกเปลยน เปนเมทโคบาลามนและดออกซอะดโนซลโคบาลามน

111

ภาพท 8.11 โครงสรางวตามนบ 12

หนาทในรางกาย 1. มฤทธกระตนการเจรญเตบโตในเดก เพมความอยากอาหาร รบประทานอาหารไดมากขนรบหม

เมทล จาก N methyl THF แลวสงไปใหโฮโมซสเทอน หมเมทลเขามาแทนท 5-ดออกซอะดโนซนในโมเลกลของดออกซอะดโนซลโคบาลามน กลายเปนเมทลโคบาลามน ภายหลงสงหมเมทลใหโฮโมซสเทอนแลวรวมกบ 5 – ดออกซอะดโนซล เปนดออกซอะดโนซลโคบาลามน (deoxyadenosyl balamin) อยางเดม

112

แหลงก าเนด มแตอาหารทไดจากเนอสตวเทานน เชน ตบ ไต หวใจ เนอสตว หอยแครง

- วตามน c หรอกรดแอสคอรบก(ascorbic acid) กรดแอสคอรบกเปนผลกสขาวมรสเปรยว ถาละลายในน ามฤทธเปนกรดถกออกซไดสไดงาย

ไดเปนกรดดไฮแอส คอรบก(dehydroascorbic acid)

เนองจากหมแอลกอฮอลทคารบอนต าแหนงท 2 และ 3 ของกรดแอสคอบกส สามารถถกออก

ซไดสไปเปนกรดดไฮโดรแอสคอรบก ซงมคณคาทางโภชนาการเทากบกรดแอสคอรบก เพราะสามารถถกรดวซมาเปนกรดแอสคอรบกไดอก

หนาทในรางกายของกรดแอสคอรบก กรดแอสคอรบก ท าหนาทส าคญในเมแทบอลซมหลายอยางไดแกโพรลน ซงมความส าคญในปฎกรยาสงเคราะห

1. ท าหนาทในปฎกรยาการเตมหมไฮดรอกซล (hydroxylation) ของโพลนเพอเปลยนไปแซมบรเวณท เปนแผลเปนไฮดรอกซโพรลนซงมความส าคญในปฎกรยาสงเคราะหคอนโดรอทลซลเฟตดวยเหตนกรดแอสคอรบก จงมความส าคญในการสงเคราะหและรกษาสถานภาพของเนอเยอเกยวพนรวมทงชวยเพมความแขงแรงของเนอเยอในดานการซอมแซมบรเวณทเปนแผล

2. กรดแอสคอรบกเกยวของในปฎกรยาการเตมหมไฮดรอกซลในการสงเคราะหฮอรโมนคอรทโคสเตอรอยดโดยพบวาปรมาณกรดแอสคอรบกทอยในตอมหมวกไตจะลดลงพรอมๆกบการกระตนการสงเคราะหฮอรโมนนท าใหเชอไดวากรดแอสคอรบกท าหนาทเปนซบสเตรตมากกวาจะเปนโคเอนไซม

3. หนาทอกอยางของแอสคอรบกคอเกยวของกบเมแทบอลซมของเหลกชวยการดดซมของเหลกและชวยขนสงไปยงอวยวะทสะสมเหลก คอ ตบ มาม ไขกระดก นอกจากนยงชวยในการรดวซเหลก จาก FE+++เปน Fe++ เพอน าไปใชในรางกาย

113

4. สดทายเขาใจวาวตามน c ท าหนาทเกยวของกบปฎกรยาออกซเดชนรดกชนภายในเซลลเพราะวาวตามน c มฤทธแอนทออกซแดนต (antioxidant) อยางแรงปองกนสารอนไมใหถกออกวไดส เชน วตามน A วตามน E กรดเตรตระไฮโดรโฟลก กรดแอสคอรบก มมากในผลไมประเภทสม มะนาว ลกเกด ลกเบอรร และผกสเขยว กรดแอสคอรบกนอกจากจะละลายไดดในน าแลวยงถกออกซไดสไปเปนกรดดไฮแอสคอรบกไดงายดวยออกซเจนจากอากาศถาอยในสารละลายทมฤทธเปนเบส และมไอออนของทองแดงเพยงเลกนอยและทส าคญในเนอเยอของพชสวนใหญมเอนไซม แอสคอรบกแอซด ออกซเดส (ascorbic acid oxidase) ซงจะมาถกกบกรดแอสคอรบกไดเมอเนอเยอพชถกท าลาย ไมวาจะเปนการปลอกหรอการบดผก ผลไมแตเนองจากเอนไซมนถกท าลายทอณหภม 60 C ฉะนนถาใสผกหรอผลไมลงในน าเดอดจะท าใหสญเสยกรดแอสคอรบกนอยกวาลงในน าเยนแลวคอยๆท าใหรอน กรดดไฮโดรแอสคอรบกเปนสารไมเสถยรถกสลายงายไปเปนกรดไดคโทไดกลโลนกและไมสามารถยอนกลบได เมแทบอลซมของวตามน c วตามน c ถกดดซมไดดทล าไสเลกเขาไปในรางกายกระจายไปทวเนอเยอในรางกายวตามน c อยในแอสคอรบก และกรดดไฮโดรแอสคอรบก แตสวนใหญ เปนกรดแอสคอรบก การขาดวตามน ถารางกายขาดกรดแอสคอรบกจะท าใหเกดโรคลกปดลกเปด (scurvy) ทมกพบในคนชราและเดกเลกเนองจากน านมมวตามนนนอยมาก อาการทวไปไดแก ออนเพลยเบออาหารอาการส าคญคอ มเลอดออกตามสวนตางๆ ของรางกาย เชน ตามไรฟน ฟนโยก ปวดเหงอก โลหตจาง และในทสดอาจเสยชวตได ไดมการพบวาการรบประทานกรดแอสคอรบกมากๆ จะชวยรกษาและปองกนหวดได แตกรดแอสคอรบก บางสวนรางกายสามารถเปลยนเปนกรดออกซาลกซงอาจท าใหเกดนวในไตชนด oxalate kidneystone จงควรตระหนกถงเรองนเชนกน วตามนละลายในไขมน วตามนละลายในไขมนม 4 ชนด คอ A,D,E,K ทง 4 ชนดเปนสารประกอบพวกไอโซพรนอยด (isoprenoid) ในธรรมชาตพบปนอยกบลปดเสมอ ปจจบนไดมการศกษาวตามนทง 4 ชนด อยางกวางขวางพบวายงไมมวตามนละลายไขมนตวใดท าหนาทเปนโคเอนไซม วตามน A (retion) วตามน A เปนสารประกอบพวกไอโซพรนอยด ทประกอบดวยวงแหวนรปหกเหลยม และมแขนงขางซงประกอบดวยคารบอน 11 อะตอม ในธรรมชาตมหลายรปทมสตว อยในรป เรทนอล (all-trans retinol) และเรทนล เอสเทอร (retinyl ester) สลายงายเมอถกแสงหรอความรอนเพยงเลกนอย ดงนนการเกบวตามนAตองเกบไวในทมดและเยนจด

114

ภาพท 8.12 วตามน A ในรปเรทนอล (all-trans-retion)

พชทมรงควตถพวกแคโรทนอยด (carotenoid pigment) หรอพชทมสแดง เหลอง สม เชนมะละกอสข แครอท ฟกทอง มสารแคโรทน (carotene) ซงเปนสารตงตนของวตามน A แคโรทนม 3 ชนด สมบตและแหลงก าเนด ทงวตามน A และแคโรทนไมละลายในน า ละลายในตวท าละลายไขมน ในธรรมชาตพบในตบของปลาและในเนอเยอสตวทเลยงลกดวยนมในรปเอสเทอร เสยงายเมอถกรงสอลตราไวโอเลต การดดซมและการขนสง ในคนการดดวมวตามน A และแคโรทนจะดหรอไมขนอยกบปรมาณลปดทรบประทานไปดวย ถาอาหารมกรดไขมนปรมาณนอยไปหรอมแตกรดไขมนทมโมเลกลใหญอยมากการดดซม จะเปนไปไดยาก นอกจากนการดดซมยงตองอาศยน าดชวย ในอาหารวตามน A สวนใหญอยในสภาพเอสเทอร โดยการจบกบกรดไขมนซงสวนใหญคอกรดพาลมมทกเรยกเรทนล พาลมมเทต ถกสลายทล าไสเลกสวนตน โดยเอนไซมแพนครเอทกเอสเทอเรส (pancreatic esteras) ไดเรทนอลอสระกบกรดพาลมมทกและเมอดดซมเขาไปในเซลลของ mucosal เรทนอลจะถกเอสเทอรรไฟดใหมกบกรดพาลมมทกแลวรวมกบไลโพโปรตน เปนไคโลไมครอน (chylomicron) สามารถผานออกจากเซลล mucosal เขาสระบบน าเหลอง แลวผานกระแสเลอดไปเกบส ารองไวทตบ เมอรางกายตองการใชเรทนลเอสเทอรทเกบส ารองไวทตบถกสลายโดยเอนไซมในตบไดเรทนล สงออกสกระแสเลอดโดยจบกบโปรตนทท าหนาทเฉพาะชอวา(retiol binding protein RBP) กบพรอลบมน (prealbulmin)

115

ภาพท 8.13 สตรโครงสรางของ β –แคโรทน

หนาทของวตามน A

1. ควบคมการท างานของหรอด (rods) และโคน (cones) ในเรตนาของนยนตา 2. ควบคมการเจรญของอพทเลยมทวรางกาย เรตนา (retina) ของคนเหมอนของสตวอนๆคอประกอบดวย photoreceptor อย 2 ชนด คอ

เซลลของหรอด ใชส าหรบการมองเหนในทมแสงสลว แตไมเหนส สวนเซลลของโคนใชส าหรบการมองเหนในทมแสงสวางและใชแยกส ในเซลลของทง 2 ชนด ประกอบดวยโปรตนโรดอปซนซงมน าหนกโมเลกล 28 ,000 มองคประกอบทส าคญเปนโปรตนออปซน(opsin) จบอยกบ 11-cio-ritinal เมอมแสงมากระตนจะเปลยนเปนall-trans retinal และแยกออกจากออปซนแตสามารถถกปลยนกลบมาเปน11-cio-ritinal ไดอกโคเอนไซม retinal isomerase ท าใหสามารถจบกบออปซนไดเปนโรดอปซนเหมอนเดม และพรอมทจะรบการกระตนจากแสงตอไป ใหวฎจกรของเรตนาหมนไปเรอยตราบใดทมแสงมากระตน ส าหรบการมองเหนเกดไดเนองจากโรดอปซนทถกกระตนแลว (activated rhodopsin) จะสงผลใหระดบแคลเซยมในเซลลของหลอดเลอดสงขน และระดบของ cGMP ต าลง เขาใจวาระดบของแคลเซยมทสงขน และระดบ cGMP ทลดลงมบทบาทในการท าใหชองโซเดยมในเซลลของหรอดปดท าใหเกดสญญานไอออนเคลอนทจากตาไปยงระบบประสาทกระตนใหสมองทเหนภาพ

116

วตามน D (calciferol) วตามน D เปนสารพวกสเตอรรอย ทส าคญม 2 รป คอ วตามน D (ergocalciferol) และวตามน D (cholecalciferol)

วตามน D เปนวตามนทสงเคราะหไดในรางกายจาก 7 – ดไฮโดรคอเรสเทอรอล (7-dehydrocholesterol) ซงเปนสารตวกลางในกระบวนการสงเคราะหเตอรอลจากคอเรสเทอรอลเมอถกแสงแดด 7- ดไฮโดรคอเรสเทอรอลทอยบรเวณใตผวหนงถกเปลยนเปนวตามนมตนก าเนดอยในรปเออรโกสเตอรรอลพบในพช เมอเออรโกสเตอรอลถกแสงแดดสามารถเปลยนเปนวตามนและรางกายสามารถน าไปใชได แหลงก าเนด เออรโกสเตอรอล (ergosterol) เปนสารตงตนของวตามน D มมากในพช และยสตหรอสงทมก าเนดมาจากสตว เชน ไขไก นม สวน7-ดไฮโดรคอเรสเทอรอล เปนสารตงตนของวตามน D มมากในผวหนงของสตวชนสง เมแทบอลซมของวตามน D วตามน D จากอาหารหรอการเปลยน 7- ดไฮโดรคอเรสเทอรอลทผวหนงกลายเปนคอลคาลซเฟอรอล ถกเตมหมไฮดรอกซ (hydroxylate) ทตบไดเปน 25-ไฮดรอกซโคลคาลซเฟอรอล (25-hydroxycholecalciferol) เขาไปในกระแสเลอดและถกเตมหมไฮดรอกซอกครงทไตไดเปน 1,25 ไดไฮดรอกซดคลคาลซเฟอรอล เปนรปทออกฤทธในรางกาย

ภาพท 8.15 วถเมแทบอลซมของวตามน D

117

หนาทของวตามน D 1.25 ไดไฮดรอกซโคลคาลซเฟอรอลท าหนาทส าคญคอกระตนใหมการดดซมแคลเซยม และฟอสเฟตจากหลอดไตและหนาทรวมกบฮอรโมนพาราไทรอยดในการรกษาแคลเซยมในเลอดใหปกต การขาดวตามน ท าใหเกดโรคกระดกออนในเดกและโรคกระดกเปราะในผใหญ พษจากการไดรบวตามน D มากเกนไป ผทไดรบวตามน D มากเกนอาจท าใหมพษไดรบผลรายเกดขน โดยเฉพาะในเดกทารกและผสงอายคอท าใหมการสลาย Ca ออกจากกระดกท าใหมการดดซม แคลเซยมจากล าไสเพมขน ท าใหแคลเซยมและฟอสฟอรสในเลอดละปสสาวะสง อาการเรมแรก คอ คลนไส อาเจยน ทองเดน ปสสาวะบอยและกระหายน า

วตามน E (tocopherol,antisterility factor .a-th) วตามน E เปนสารพวกแอลกอฮอลทไมอมตวเนองจากมหมฟโนลกไฮดรอกซ(phenolichydroxy- group) อยในโมเลกลจงเกดเอสเทอรไดทงในรปอสระและในรปเอสเทอร วตามน E เปนสารทไวตอการถกออกซไดสมากจงสามารถปองกนสารอนทมความไวตอการถกออกวไดซนอยกวาไมใหถกออกซ

ภาพท 8.16 สตรโครงสรางของวตามน E

หนาทวตามน E วตามน E เปนสารปองกนการออกซไดส (Antioxidant) ชวยปองกนสารอน เชน วตามน A หรอลปดทมไขมนทไมอมตวไมใหถกออกซไดสไดงาย ในสตวทดลองถาขาดวตามน E จะเกดผลกระทบคอท าใหมการออกซเจนเพมขน พรอมกบการออกซไดสกรดไขมนชนดไมอมตวทมพนธะ(polyunsaturated fatty acid) ขนทกลามเนอถาเกดขนนานๆ จะท าใหกลามเนอเปลย วตามน k (coagulation vitamin antihemorrhagic factor) วตามน k เปนสารอาหารทเกยวของกบกระบวนการแขงตวของเลอด พบครงแรกโดย H.Dam.ซงเปนชาว Denmark วตามน k เปนน ามนสเหลอง ทนตอความรอนมหลายชนดทรจกกนดไดแกวตามน k1 หรอฟลโลควโนน(phylloquinone) พบในผกสเขยวตางๆ วตามน k2 หรอเมโนควโนน(menoquinone) เปนวตามนทแบคทเรยในล าไสสงเคราะหได ส าหรบวตามน k3 หรอเมโนไดโอนรวมทงเกลอของวตามน k3 เชนเกลอไบซลเฟตเปนวตามนทถกสงเคราะหขนเอง แตมฤทธแรงกวาวตามน K1 และ k2 ซงพบในธรรมชาต วตามน k3 ละลายน าไดบาง แตเกลอของวตามน k3 ละลายน าไดและมประโยชนอยางมากทางการแพทย

118

แบคทเรยในล าไสสามารถสงเคราะหวตามน k2 ไดและวตามน k1 มในอาหารทวๆไป นอกจากในคนทมการดดซมไมด หรอไมมการสงเคราะหวตามน k2 ในล าไส เพราะใชยาบางชนด เชน ยาซลฟากวนดน หรอผปวยเปนโรคตบอกเสบจะท าใหการน าวตามน k ไปใชไมเพยงพอ แตในทารกเกดพบวามการขาดวตามน k ไดบอย เพราะปรมาณทเคยไดรบจากมารดาเรมลดลง แบคทเรยในล าไสมนอย ท าใหสงเคราะหวตามน k อยในปรมาณนอย ปจจบนจงมการใหวตามน k แกทารกทกคนทคลอดออกมาทนท

ภาพท 8.17 สตรโครงสรางของวตามน K

5. หนาท ของวตามน

1. เปนสวนประกอบของเอนไซมและโคเอนไซมหลายตวในรางกาย 2. จ าเปนส าหรบปฏกรยาเคมตางๆ ในรางกาย เชน ปฏกรยาเคมทเกยวกบการเผาผลาญสารอาหาร

คารโบไฮเดรต ไขมน และโปรตน 3. ชวยในการเจรญเตบโตสตวทก าลงมครรภถาขาดวตามนลกทออกมามกไมสมประกอบ 4. ชวยใหอวยวะตางๆ ท างานตามปกตหรอท าใหรางกายแขงแรง 5. ชวยในการปองกนและตานทานโรค

6. เกลอแร

นบแตศตวรรษท 20 เปนตนมา นกวทยาศาสตรไดตระหนกดวานอกจากสารอนทรยแลวรางกายยงตองการสารอนทรย (inorganic nutrients) หรอเกลอแรตางๆ อกหลายชนด เกลอแรทจ าเปนตอรางกายหมายถงจ าเปนตองไดรบจากอาหารแบงเปน 2 กลม คอ 1. กลมทตองการปรมาณคอนขางมาก (macro elements)รางกายตองการปรมาณวนละ 0.3-1 กรม 2. กลมทตองการปรมาณเพยงเลกนอย (trace element)แรธาตกลมนรางกายตองการประมาณวนละ 0.1-15 มลลกรม การจ าแนกประเภทของเกลอแรประเภทตาง ๆ ทรางกายจ าเปนตองไดรบจากอาหาร 1. กลมทตองการปรมาณมาก ชอ เกลอแร แคลเซยม ฟอสฟอรส โพแทสเซยม โซเดยม แมกนเซยม ก ามะถน คลอไรด

119

2. กลมทตองการปรมาณนอย ชอเกลอแร เหลก ทองแดง ไอโอดน สงกะส ซรเนยน ฟลออรน โครเมยม โมลปดนม แมงกานส

7. เกลอแรทจ าเปนตอรางกาย

แคลเซยมและฟอสฟอรส (calaium and phosphorus) แคลเซยมและฟอสฟอรสเปนสวนประกอบของสารแคลเซยมไฮดรอกซแอปพาไทด (calcium

hydroxyapatite)ทมในกระดก แคลเซยมท าหนาทควบคมการงานของเซลลของอวยวะตางๆ ชวยใหเลอดมการแขงตวตามปกต

ถามปรมาณแคลเซยมนอยเลอดจะหยดไหลยาก ชวยในการหดรดตวของกลามเนอถาระดบแคลเซยมลดลงจะกอใหเกดภาวการณหดเกรงของกลามเนอขน ท าใหการท างานไมปกต ส าหรบเดกทอยในวยก าลงเจรญเตบโตมความตองการแคลเซยมสงกวาคนปกต การขาดแคลนแคลเซยมท าใหหยดชะงกการเจรญเตบโต โครงกระดกเจรญเตบโตเตมท และท าใหเกดโรคกระดกออนในเดก โรคชนดนมกเกดรวมกบการขาดฟอสฟอรสและวตามนด หญงมครรภในระยะใหนมลก ตองการแคลเซยมเพมมากขน เชนกน ความเปนกรดในกระเพาะ ปรมาณวตามนด และแลกโทส มสวนชวยในการดดซมแคลเซยมทล าไสเลก ถาปรมาณฟอสเฟต แคลเซยม ไฟเทต และออกซาเลตมมากจะลดการดดซมของแคลเซยมโดยเฉพาะไฟเทตทมมากในผกบางชนด สามารถจบแคลเซยมท าใหเกดเกลอของแคลเซยมทไมละลายน าและรางกายไมสามารถดดซมแคลเซยมได

แคลเซยมมมากในน านม เนย ถว ไข ผก ผลไม ฟอสฟอรส นอกจากเปนองคประกอบของกระดกแลวยงพบเปนสารประกอบอนทรยจ าพวก

ฟอสเฟตในเลอด ท าหนาทเปนสารบฟเฟอรทชวยท าใหเกดสมดลของกรดและเบสในเลอด นอกจากนฟอสฟอรสยงเปนสวนประกอบทส าคญของกรดนวคลอก นวคลอกโปรตน ซงมบทบาทส าคญในการสบพนธ การถายทอดทางพนธกรรม การแบงเซลล การสงเคราะหโปรตน ฟอสโฟโปรตน และโคเอนไซมในปฎกรยาเคมทจ าเปนในรางกาย

อาหารทมโปรตนสงมฟอสฟอรสสงดวย เชน เนอสตว และทส าคญการดดซมฟอสฟอรสในเนอสตวรางกายดดซมไดด

โซเดยมและโพแทสเซยม (sodium and potassium) โซเดยมเปนแคตไอออนทพบมากทสดในของเหลวนอกเซลล สวนโพแทสเซยมเปนแคตไอออนท

พบมากทสดในของเหลวในเซลล ทงโซเดยมและโพแทสเซยมมความส าคญตอรางกาย คอ ชวยรกษาความดนออสโมตก ดลน า และควบคมดลของกรดเบสและอเลกโทรไลต รางกายมการสญเสยโซเดยมโดยการขบออกทางปสสาวะและเหงอ ในคนทรบประทานอาหารเคมเปนประจ า ท าใหกลไกการควบคมระดบโซเดยมไมสามารถท างานตามปกต และถาไดรบโซเดยมมากเกนขนาดเปนเวลานานท าใหความดนโลหตสงได

120

โพแทสเซยมมความสมพนธกบโซเดยมในกระบวนการเมแทบอลซม ดงนนการขาดโพแทสเซยมมผลถงโซเดยมในรางกาย โพแทสเซยมมมากในมะเขอเทศ สม กลวย มนเทศ มนแกว ส าหรบโซเดยมสวนใหญในอาหารไดจากเกลอแกงทเตมลงไปประกอบอาหาร นอกจากนยงมในนม เนย

แมกนเซยม (magnesium) พบในกระดกในเซลลของรางกายและของเหลวทอยภายนอกเซลล แมกนเซยมไอออนเปน

โคแฟกเตอรของเอนไซมหลายชนด เชน เอนไซมของกระบวนการไกลโคไลซสรวมทงการใชATP ซงเปนการชวยใหเกดพลงงานในเซลลตางๆ เพอการท างานของกลามเนอและประสาท ตลอดจนการสงเคราะหสารอนๆ เชน โปรตน แมกนเซยม จ าเปนตอการควบคมอณหภมของรางกาย ถารางกายมปรมาณของแมกนเซยมต ากวาปกตนานๆ ท าใหภาวการณหดตวและคลายตวของกลามเนอเปลยนไปไมสามารถควบคมการท างานของระบบประสาททตอกบกลามเนอได เกดการกระตกขน แมกนเซยมมอยในอาหารทวไปโดยเฉพาะพบมากในผกสเขยว

ก ามะถน (sulpur) ก ามะถนมบทบาทท าใหเลอดแขงตว เปนสวนประกอบของเมลานน ไทอามน อนซลนและไบ

โอทน หนาทส าคญของก ามะถนคอเปนตวท าลายพษ โดยรวมตวกบสารทเปนพษเปลยนเปนสารไมมพษและขบออกนอกรางกาย

คลอไรด (chloride) คลอไรดไอออนเปนแคตไอออน ทพบมากทสดในของเหลวนอกเซลล ชวยรกษาดลกรด -

เบส และดลอเลกไทรไลต เปนสวนประกอบทส าคญในน ายอยจากกระเพาะอาหาร พบมากในเกลอแกง เหลกและทองแดง (iron and copper) เหลกและทองแดงจ าเปนในการสงเคราะหฮมของฮโมโกลบน ไมโอโกลบน และไซโตโครม

ชนดตางๆ กลาวคอ เหลกเปนสวนประกอบของฮม และทองแดงชวยน าเหลกไปเปนสวนประกอบของฮมในการสรางเฮโมโกลบนในเมดเลอดแดงซงมหนาทในการพาออกซเจนไปยงเนอเยอตางๆ และรบคารบอนไดออกไซดจากเนอเยอมายงปอด การเสยเลอดท าใหเสยเหลกดวย เพราะเหลกมมากในเฮโมโกลบน ฉะนนการขาดเหลกและทองแดงท าใหเปนโรคโลหตจางได

นอกจากนเหลกยงเปนสวนประกอบของเอนไซมบางชนด เชน เอนไซมคะทาเลส แซนทน- ออกซเดส สวนทองแดงท าหนาทเปนโคแฟกเตอรของเอนไซมหลายชนด เชน ไทโรนเนส (tyrosinase) จ าเปนส าหรบการสรางเมลานนและเมแทบอลซมของเพยวรน เมแทบอลซมของกรดแอสคอรบกทองแดง พบอยในเนอเยอทวไป มมากในตบ ไต หวใจ สมอง

การควบคมการดดซมเหลกของรางกาย คนปกตทเจรญเตบโตเตมทแลวมการสญเสยเหลกเพยงปรมาณวนละ 0.1 มลลกรมทางปสสาวะ และสญเสยเหลกจากอจจาระวนละ 0.5-1 มลลกรม

เนองจากเหลกจบกบทรานสเฟอรรนอยางแนนมาก การสญเสยเหลกโดยการออกมากบน าดและเซลลของทางเดนอาหารทแกตาย รางกายอาจสญเสยเหลกไดบางเลกนอยทางเหงอ รวมแลววนๆหนงรางกายสญเสยธาตเหลกประมาณ 1 มลลกรม ดงนนรางกายตองควบคมการดดซมเหลกจากทางเดน

121

อาหารเพอไมใหมธาตเหลกในรางกายมากเกนไป การควบคมนเรยกวา mucosal block กลไกการควบคมขนอยกบปรมาณของเหลกทถกเกบไวในรางกายและการท างานของระบบการสรางเมดเลอดแดง (erythropoietic system) เมอมปรมาณของเหลกในรางกายลดลงและเมอมการสรางเมดเลอดแดงเพมขน การดดซมเหลกจากทางเดนอาหารกเพมขนดวย

การขาดและการมเหลกในรางกายมากเกนไป อาการขาดธาตเหลกมกเกดในคนทมการสญเสยเลอด

มากๆ เชน เปนมะเรงททางเดนอาหารสวนลาง เชน พยาธปากขอ เดกเลกและผหญงมโอกาสขาดธาตเหลกไดมากกวาผอนเพราะเดกเลกมกดมน านมเปนอาหารประจ าซงน านมมธาตเหลกเปนสวนประกอบนอยมาก สวนผหยงเสยธาตเหลกทางประจ าเดอน หญงตงครรภและก าลงเลยงดลกดวยน านมมการสญเสยธาตเหลกใหแกเดกในครรภและสญเสยทางน านม คนพวกนควรรบประทานอาหารทมธาตเหลกมาก หรอควรไดรบธาตเหลกเสรมในอาหารดวยถาเหลกถกดดซมมากเกนไปท าใหมเหลกสะสมอยในรางกายมากเกนไปพบในพวกทมความผดปกตทางพนธกรรมท าให (mucosal block) เสยการดดซมเหลกจงมากกวาปกต นอกจากนคนทกนาตเหลกมากๆทกวนกอาจท าใหเกดอาการดงกลาวนไดเพราะ(mucosal block) อาจปองกนไมไดหมดธาตเหลกทมมากเกนไปในรางกายนจะถกสะสมไวทตบ มาม และทระบบการสรางเมดเลอด (reticuloendothelial) ในรฮโมซโดรน(hemosiderin) ท าใหเกดอาการตบแขงและมการเกดตะกอนธาตเหลก(siderosis) ในรางกายและอาจมอาการของโรคลกปดลกเปดรวมดวยซงเกดจาก ในเนอเยอไปออกซไดสกรดแอสคอรบกท าใหกรดดงกลาวนอยลง จงเกดอาการขาดวตามน C ขน

เมอเรว ๆ นไดมการพบธาตเหลกทมอยในเนอเยอของคนจ าเปนส าหรบการเจรญเตบโตของเชอโรคพวกแบคทเรย (pathogenic bacteria) ในรางกายยกตวอยางเชน ถาคนทขาดธาตเหลกไดรบเชอมาลาเรย เชอดงกลาวจะไมแพรกระจายในรางกายของคนผนมากนกแตถาคนไขคนนรบประทานอาหารท

122

มธาตเหลกเปนสวนประกอบมากจะท าใหปรมาณของเชอมาลาเรยภายในรางกายของเขาเพมขนอยางรวดเรวจงควรระมดระวงเกยวกบสงน

ไอโอดน (iodine) ไอโอดนจ าเปนส าหรบการสงเคราะหฮอรโมนไทรอกซนทมหนาทควบคมอตราเมแทบอลซม

ของรางกาย ไอโอดนในอาหารมมากในเกลอมหาสมทรและอาหารทะเล ซงมกอยในรปเกลอไอโอดนถกดด

ซมอยางรวดเรวทล าไสเลกถกดดซมเขาตอมไทรอยด และถกออกซไดสปนไอโอดนแลวจงน าไปสงเคราะหเปนฮอรโมน

การขาดไอโอดนท าใหเกดโรคคอพอก (goiter) ถาขาดมากโดยเฉพาะในเดกท าใหเดกไมเจรญเตบโตทงกายและใจ

สงกะส(Zine) เปนสวนประกอบของเอนไซมเกอบ 100 ชนด คารบอกซเปปทเดส (carboxy peptidase) แลกเทต ดไฮโดรจเนส (lactate dehydrogenase) สวนใหญเปนเอนไซมทเกยวของกบเมแทบอลซมของโปรตนและคารโบไฮเดรต สงกะส จ าเปนตอการเจรญเตบโตของรางกาย การขาดสงกะสมากๆท าใหแคระแกรนได สงกะสพบมากในอาหารทะเล ไข เนอสตว น านม และอาหารทวๆไปมสงกะสเปนสวนประกอบดวยจงไมคอยพบผทมอาการขาดธาตน อยางไรกตามคนบางกลมทอาศยอยแถบตะวนออกกลาง เชน อยปต อหราน มอาการขาดธาตสงกะสท าใหการเจรญเตบโตของรางกายชาลง อวยวะสบพนธเจรญเตบโตไมเตมท ตดเชอไดงาย บาดแผลตางๆหายชา เชอกนวาสาเหตของการขาดธาตนเกดจากคนกลมนรบประทานอาหารทมกรดไฟตกเปนสวนประกอบสง รวมทงรางกายมกระบวนการทสามารถยบยงการท างานของเอนไซมไฟเตส (phytase) ทชวยท าลายกรดไฟตกดวย

ฟลออรน (fluorine)ฟลออไรด (fluoride,F) พบในของเหลวนอกเซลล และสามารถสะสมไดในกระดก ฟลออไรดจ านวนเลกนอยชวย

ปองกนโรคฟนผ แตถารางกายไดรบฟลออไรดมากเกนไปเกดอาการเปนพษเรยกวาฟลออโรซส (fluorosis)โดยเคลอบฟนเปนลายๆและถาไดรบฟลออไรดจ านวนมากเปนเวลานานท าใหความหนาแนนทางกระดกสงขน เอนจะแขงและไมยดหยน (tendon ossification)

โครเมยม (chromium) ชวยใหฤทธของฮอรโมนอนซลนสงขนและกระตนการท างานของเอนไซมบางชนด พบมาก

ในเนอสตว และเนยแขง โมลบดนม (molybdenum) เปนสวนประกอบของเอนไซมพวกเฟลโวโปรตน เชน แซนทออกซเดส (xanthine oxidase) และอลดไฮออกซเดส (aldehyde oxidase) พบในเครองในสตว และถวตางๆ แมงกานส (manganese)

123

เปนโคแฟกเตอรของเอนไซมหลายชนด เชน โคลน เอสเทอเรส (cholin esterase) ฟอสโฟกลโคมวเทส(phosphoglucomutase)และATPase มมากในชา กาแฟ และถว

8. หนาทของเกลอแร

1. รกษาดลของกรด-เบส (maintenance of base balance) เพอใหปฎกรยาทางชวเคมตางๆในรางกายเกดขนไดอยางมประสทธภาพ เชน ธาตโพแทสเซยม โซเดยม ฟอสฟอรสและคลอรนแคลเซยม และฟอสฟอรสเปนสวนประกอบของกระดกและฟน

2. เปนตวเรงปฎกรยาเคมในสงมชวต (catalysts for viological raction) โดยท าหนาทเปนโคแฟกเตอรของปฎกรยาเคมทเกดขนในรางกาย เชน ธาตแมกนเซยมเปนโคแฟกเตอรของเอนไซม ATPase

3. เปนสารประกอบทส าคญของรางกาย (components of essential body compounds) เชน แคลเซยม และฟอสฟอรสเปนสวนประกอบของกระดกและฟน

4. ควบคมการท างานของกลามเนอและการเจรญเตบโตของเนอเยอตาง ๆ เชน ธาตโซเดยม แมกนเซยม

5. รกษาดลน า เชน โซเดยม โพแทสเซยม 6. ชวยในการสงเคราะหสารทส าคญในรางกาย เชน เหลก และทองแดง จ าเปนในการสงเคราะห

เฮโมโกลบน 7. เสรมสรางความเจรญเตบโตของกลามเนอ เชน แคลเซยม

บทสรป วตามนแบงเปน 2 กลม คอ วตามนละลายในน าและวตามนละลายในไขมน วตามนละลายน า ไดแก วตามน L –คอมเพลกและวตามน c วตามนทอยในกลม B- คอมเพลกม B1 , B2 , B3 , B5 , B6 , B12 และ folic acid วตามนกลมนสวนใหญเปนสารตงตนในการสงเคราะหโคเอนไซมวตามน c มความส าคญในการสงเคราะหและรกษาสภาพเยอเกยวพน ส าหรบวตามนละลายในไขมนพบวาในธรรมชาตโดยทวๆไปปนอยกบลปดเสมอ ไดแก วตามน A,D,Eและ K วตามน A มความจ าเปนส าหรบวงจรการมองเหน วตามน D มสวนท าใหปรมาณแคลเซยม ในกระแสเลอดสงขนวตามน E ท าหนาทควบคมการออกซไดสทางดานชววทยา ส าหรบวตามน k จ าเปนส าหรบการสงเคราะหโปรตนทเกยวของกบการแขงตวของเลอด เกลอแรทจ าเปนส าหรบรางกายตองการปรมาณคอนขางมาก ไดแก แคลเซยม ฟอสฟอรส โพแทสเซยม โซเดยม คลอไรด แมกนเซยม และก ามะถน นอกจากนมเกลอแรทรางกายตองการในปรมาณเพยงเลกนอย ไดแก เหลก ทองแดง ไอโอดน สงกะส ซรเนยม ฟลออรน โครเมยม โมลปดนม และแมงกานส

124

แบบฝกหด

1. วตามนคออะไร 3. วตามนมคณสมบตอยางไร 4. วตามนแบงออกเปนกประเภท อะไรบาง 5. ยกตวอยางอาการขาดวตามน มาสก 3 ชนด และแหลงทพบวตามนนน ๆ ดวย 6. หนาทของวตามน คออะไร 7. เกลอแรจ าแนกออกเปนกประเภท อะไรบาง 8. ยกตวอยางเกลอแรทจ าเปนตอรางกาย มาสก 3 ชนด พรอมทงบอกหนาทดวย 9. หนาทของเกลอแร คออะไร