Witaminy są podzielone na dwie grupy: na te rozpuszczalne w wodzie i te rozpuszczalne w tłuszczach (1). Z tymi właściwościami fizyko-chemicznymi wiąże się ich metabolizm. Rozpuszczalne w wodzie będą pozyskiwane z roztworów wodnych i na terenie naszego organizmu będą wymagały specjalnych transporterów błonowych, aby przeniknąć przez błony białkowo lipidowe naszych komórek (zapraszam na już ukończony cykl artykułów o witaminach rozpuszczalnych w wodzie). Z kolei rozpuszczalne w tłuszczach mogą przenikać błony lipidowe komórek, a także naskórek (niektórzy uważają, że nawet dotrą do wnętrza paznokci i włosów), ale w roztworach wodnych naszego organizmu będą potrzebowały specjalnych nośników. Moja babcia uważała, że konsumowaną marcheweczkę zawsze trzeba polać masełkiem, a mama, że oliwą (nowoczesna kuchnia bezcholesterolowa). Pod akronimem ADEK kryją się kolejno witamina: A, D, E i K.
Jaka struktura łączy ADEK i kilku innych substancji?
W wielu związkach obok witamin rozpuszczalnych w tłuszczach występuje pięciowęglowa struktura izoprenu. Pokazuję tę strukturę na poniższym schemacie:
Z acetylo-CoA (reszta kwasu octowego, dwuwęglowa, przenoszona przez koenzym A; zapraszam: „Wszechobecna witamina B5) powstaje acetoacetylo-CoA, a ten wraz z kolejnym acetyloCoA daje hydroksymetylo glutarylo-CoA (HMG=CoA; pięć węgli). HMG- CoA jest substratem w wielu syntezach w komórkach roślin i zwierząt oraz grzybów i mikroorganizmów. Ostatecznie jego pięć węgli buduje strukturę izoprenową powieloną w wielu związkach. Należą do nich karotenoidy, witamina A, likopen, luteina, zeaksantyna. Powstający w naszym organizmie cholesterol (a z niego hormony stroidowe i kwasy żółciowe), fosforan dolicholu (element błon komórkowych), ubichinon (składnik „łańcucha oddechowego”), a także witamina D. Roślinna witamina E, witamina K1 i produkowana przez mikroorganizmy witamina K2. Pochodne izoprenoidowe to również substancje nadające roślinom zapach (roślinne monoterpeny): geraniol, limonen, mentol. Jest to geberelina – czynnik wzrostowy roślin. Także jest to kauczuk naturalny. Jak widać, pieciowęglowa jednostka izoprenu jest niezwykle wprost rozpowszechniona w strukturach biologicznych otaczającej nas przyrody.
Co to są liposomy?
Nie można opowiadać o witaminach rozpuszczalnych w tłuszczach bez wyjaśnienia budowy struktur lipidowych, jakimi są liposomy. Liposomy (z greki: lipo – tłuszcz, soma – ciało) są tworami sztucznymi przeznaczonymi do transportu na terenie naszego organizmu leków i innych substancji rozpuszczonych w wodzie). Są swego rodzaju „kapsułami” dostarczającymi różne substancje poprzez błony komórkowe, skórę. Powstają podczas rozdrabniania ultracienkich „błonek” fosfolipidu w roztworze wodnym. Stosuje się też w tym celu ultradźwięki. Fragmenty „błonek” fosfolipidowych zwijają się w kuleczki i zamykają w sobie roztwór wodny, w którym się znajdowały. Jest obecnie wiele różnych kombinacji liposomów, nanaokapsuł stosowanych w medycynie i kosmetologii (2).
Niektórzy niesłusznie nazywają liposomami – przez analogię do „ciałek lipidowych” – struktury lipoproteinowe występujące w naszej krwi (w osoczu) zaangażowane w transport lipidów (między innymi także cholesterolu, kwasów tłuszczowych, hormonów lipidowych i witamin rozpuszczalnych w tłuszczach). Lipoproteiny, jak sama nazwa wskazuje, to struktury białkowe opłaszczające transportowane przez nie tłuszcze. Pisałam o nich przy omawianiu cholesterolu (zaprasza: „Polub swój choleterol…”)
Liposomy a micele
Zawarte w pożywieniu tłuszcze złożone w naszym przewodzie pokarmowym ulegają hydrolizie w dwunastnicy (działają enzymy trawienne). Powstałe produkty będące nadal lipidami wraz z pozostałymi tłuszczami są zamykane w micelach tworzonych przez aniony kwasów żółciowych (pochodzą z wątroby i powstały z cholesterolu). Taki proces nazywa się emulgacją. Podobne zjawisko zachodzi podczas stosowania detergentów przy zmywaniu naczyń zabrudzonych tłuszczem. Do micelli trafiają także witaminy rozpuszczalne w tłuszczach. Różnicę w budowie między błoną, a naszymi naturalnymi micelami, pokazuję na poniższym schemacie (3):
Micele mają z zewnątrz warstwę bardziej polarną (wodolubną) kontaktującą się ze środowiskiem wodnym, a wewnątrz warstwę „lipidolubną” i tam zamykają tłuszcze. Następnie dostarczają je do komórek nabłonka jelita (enterocytów). Z kolei liposomy mają lipidową otoczkę podobną do podwójnej błony występującej w komórkach.Może być ona wielowarstwowa. Dzięki temu mogą transportować do komórek poprzez osocze substancje zamknięte w ich wnętrzu.
Witamina A
Wolny retinol, bo nim jest witamina A, nie występuje w produktach spożywczych. Dopiero zestryfikowany retinol (połączenie z resztą kwasu palmitynowego), które są odkładane w tkankach zwierzęcych, stanowią źródło witaminy A dla konsumentów. Z kolei w tkankach roślinnych występują karotenoidy, z których w naszym organizmie może powstać witamina A. Beta-karoten jest prekursorem witaminy A. Warto to podkreślić – produkty spożywcze pochodzenia roślinnego nigdy nie zawierają witaminy A, ponieważ nie mają możliwości jej syntezy i to, że czasem jest napisane na etykiecie tych produktów, iż zawiera witaminę A, jest nieprawdą. Żółte i pomarańczowe warzywa zawierają znaczące ilości karotenoidów. Podobnie, jak zielone, w których ich barwa jest maskowana przez zielony chlorofil. Przy okazji chcę podkreślić, że obok beta-karotenu, przekształcanego potem w naszym organizmie w witaminę A, musimy zjeść wraz z roślinnymi produktami spożywczymi inne niezbędne dla nas karotenoidy, a są nimi likopen, luteina, zeaksantyna. Te substancje są wbudowywane do naszych tkanek i pęłnią w nich istotne dla naszego zdrowia funkcje.
Złoty ryż
Pierwszy raz zaczęto produkować ten zmodyfikowany genetycznie ryż w 1999 roku. Na poniższym zdjęciu pokazuję biały i złoty ryż (4):
Zalecano jego uprawę na Filipinach w obszarach z występowaniem awitaminozy A (niedoborów witaminy A). Żółty ryż dzięki modyfikacji genetycznej syntetyzuje beta-karoten, który nie powstaje w białym ryżu.
Witamina D
Do syntezy witaminy D zdolne są tylko zwierzęta syntetyzujące cholesterol, ponieważ jest on substratem do jej powstania. Cholesterol z kolei nie powstaje w tkankach roślinnych. Jeśli zatem widzimy „zręczną” reklamę: „olej bezcholesterolowy”, to wiedzmy, że jest to manipulacja. Oczywiste jest, że cholesterolowy być nie może, chyba, że jest to tran – olej z wątroby dorsza.
Witaminę D produkujemy w naszym organizmie i jest ona sklasyfikowana jako hormon steroidowy (nazywa się kalcytriol). Obecnie uważa się, że produkujemy go za mało. Jest kilka dobrych dla nas produktów spożywczych o dużej zawartości witaminy D. Są to na przykład: makrela, łosoś, sardynki, olej pozyskany z wątroby dorsza oraz masło i żółtka kurzych jaj. Chcę podkreślić, że w naturalnych produktach spożywczych mogą występować sezonowe wahania zawartości tej witaminy. W związku z tym coraz częściej preparowana jest żywność z kontrolowaną zawartością witaminy D i bardzo rozpowszechnione jest stosowanie suplementów ją zawierających. Ostrzegam, że nadmiar witaminy D może być równie szkodliwy, jak jej niedobór.
Witamina E
Witamina E jest syntetyzowana przez rośliny i bardzo dobrym jej źródłem są oleje roślinne oraz orzechy.
Witamina K
Z witamin K najwięcej w produktach spożywczych występuje K1. Jest to filochinon produkowany w tkankach roślinnych. Pozyskamy go z zielonych liści i z olejów roślinnych. Chcę podkreślić, że utwardzanie olejów roślinnych powoduje obniżenie dla nas biodostępności witaminy K1.
Z kolei witamina K2 to menachinon (MK). Jest ona syntetyzowana przez bakterie normalnie żyjące w naszym jelicie grubym i nam ją „udostępniające”. Można ją też pozyskać z fermentowanej żywności. Na przykład z żółtego sera lub fermentowanej soi (japońskie natto). Znanych jest kilka menachinonów, które różnią się długością łańcucha izoprenowego i dlatego mamy na przykład: MK 4 (cztery jednostki izoprenowe), MK7 (7 jednostek izoprenowych), czy MK13 (trzynaście jednostek izoprenowych).
„K3”
Nie mogę uciec od informacji o menadionie określanym jako „witamina K3”. Jednak jest to syntetyczna substancja będąca lekiem i dodatkiem do paszy zwierząt hodowlanych. K3 nie jest witaminą.
Droga ADEK do naszych tkanek
Odkryto wiele wad związanych z dystrybucją witamin rozpuszczalnych w tłuszczach, często są one uwarunkowane genetycznie. Tłuszcze z diety, a więc i ADEK, które też są tłuszczami muszą być wchłaniane przy udziale anionów kwasów żółciowych (emulgacja), a transportowane w osoczu przez lipoproteiny (zapraszam na cykl artykułów „Polub swój cholesterol…”). Następnie do wnętrza komórki dostają się poprzez transportery znajdujące się w błonie komórki. ADEK są gromadzone w komórkach, zwłaszcza w wątrobie, wiążąc się ze specjalnymi strukturami hepatocytu (komórka miąższu wątroby). W tkance tłuszczowej gromadzona jest witamina E. Na poniższym schemacie pokazuje transport ADEK do wątroby i z niej do komórek/tkanek (5):
W jelicie pokarm lipidowy ulega emulgacji przy udziale anionów kwasów żółciowych. Działają też odpowiednie hydrolazy trawienne. Następnie produkty trawienia dostają się do nabłonka jelita cienkiego (enterocytów), a z niego do limfy. Potem do wątroby. Tu mogą być magazynowane witaminy A i D. Z kolei z wątroby do komórek witaminy A i D są transportowane przez specyficzne białka transportujące, a E i K w lipoproteinach.
ADEK są lipidami i nie są rozpuszczalne w środowisku wodnym i to sprawia, nie są one wydalane z moczem. Przy nadmiernej podaży mogą być kumulowane w naszych strukturach lipidowych osiągając toksyczne stężenia.
Opisane przeze mnie wcześniej witaminy rozpuszczalne w wodzie (zapraszam na opublikowany już cykl o witaminach rozpuszczalnych w wodzie) są różnorodnymi związkami chemicznymi i czerpiemy je z pokarmów roślinnych z wyjątkiem witaminy B12 i biotyny, które mogą też pochodzić z naszej flory jelitowej. Witaminy rozpuszczalne w tłuszczach łączy występowanie w ich strukturach chemicznych jednostki izoprenowej. Witamina E produkowana jest przez rośliny, podobnie witaminę K1 też pobieramy z roślin (filochinon), a K2 (menachinon) tworzą dla nas mikroorganizmy. Nigdy witaminy A i D nie powstają poza organizmami zwierzęcymi, nie wierzmy więc reklamom, które próbują nas przekonać, że jest inaczej. Nawet rośliny transgeniczne nie syntetyzują witamin A i D. Witamina A powstaje u nas z beta-karotenu, substancji roślinnej o pomarańczowym zabarwieniu, a witamina D tylko z naszego cholesterolu. Witaminy A i D sami wytwarzamy, a zatem nazywanie substancji endogennych witaminą, jest błędne. Wynika z tego, że tylko zjedzone A i D to są witaminami. Zapraszam na cykl artykułów opisujących kolejno udział witaminy A, D, E i K w naszym metabolizmie.
Literatura:
- Linus Pauling Institute | Oregon State University)
- 34 (d-nb.info)
- Phospholipids aqueous solution structures – Micelle – Wikipedia
- Difference Between Golden Rice and Normal Rice | Compare the Difference Between Similar Terms
- The Role of Fat Soluble Vitamins in Clinical Lipidology (clinmedjournals.org) Liczba odwiedzin: 1983
