همه چیز درباره ی Vitamin E
ویتامین E یک نام کلی است و به خانواده‌ای از مواد شیمیایی اختصاص دارد که از نظر ساختاری، و در برخی موارد از نظر بیولوژیکی، با عضو شناخته شده‌ی این خانواده یعنی آلفا توکوفرول مرتبط اند. ویتامین E یک ویتامین محلول در چربی است و به عنوان ماده مغذی ضروری برای انسان محسوب می‌شود، با این حال در مقایسه با سایر ویتامین‌های موجود در غذای انسان، نقش بیولوژیک آن به طور دقیق شناخته نشده است.
به نظر نمی‌رسد ویتامین E نقشی در تولید مثل و تولید شیر، مانند آنچه در حیواناتی مثل موش صحرایی دارد، در انسان داشته باشد. کمبود آشکار این ویتامین نادر است. با این وجود برخی وضعیت‌های کمبود ویتامین E در انسان رخ می‌دهد و دریافت مقادیر کمتر از حد طبیعی آن ممکن است خطر برخی اختلالات دژنراتیو مثل بیماری عروق کرونر قلب، بیماری آلزایمر و سرطان را افزایش دهد.
کمبود ویتامین E در نتیجه اختلالات ژنتیکی نادری که روی پروتئین انتقال دهنده‌ی آلفاتوکوفرول (alpha-TTP) اثر می‌گذارد و نیز در نتیجه‌ی سندرم‌های مختلف سوء جذب و همچنین در نتیجه‌ی سوء جذب پروتئین – انرژی اتفاق می‌افتد. پروتئین انتقال دهنده‌ی آلفاتوکوفرول در کبد، قلب، مخچه، و شبکیه یافت می‌شود. این پروتئین به طور انتخابی آلفاتوکوفرول را شناخته و واسطه ترشح آلفاتوکوفرول از سلول‌های کبدی به داخل جریان خون می‌شود. همچنین ممکن است این پروتئین در تحویل آلفاتوکوفرول به مخچه و شبکیه نقش داشته باشد.
نقایص ژنتیکی در alpha-TTP با یک سندرم تشخیصی به نام آتاکسی به همراه کمبود ویتامین E (AVED) که در قبل کمبود ویتامین E ایزوله شده خانوادگی (FIVE) نامیده می‌شد، مرتبط است. بیماران AVED از علایم عصبی که به صورت نوروپاتی محیطی پیشرونده مشخص می‌شوند، رنج می‌برند.
کمبود ویتامین E همچنین ممکن است به علت نقایص ژنتیکی در تولید لیپو پروتئین رخ دهد. لیپو پروتئین‌های حامل آپو لیپوپروتئین (apo-B) برای جذب و انتقال ویتامین E ضروری هستند. بیماران مبتلا به هیپوبتاپروتئینمی هوموزیگوس در ژن apo-B نقص دارند و بیماران مبتلا به آبتالیپوپروتئینمی در پروتئین ناقل تری گلیسرید میکروزومی دچار نقص ژنتیکی اند. مبتلایان به هیپوبتالیپوپروتئینمی و آبتالیپوپروتئینمی هوموزیگوس دچار کمبود ویتامین E شده و نوروپاتی محیطی پیشرونده‌ای که مشخصه کمبود این ویتامین است، در آنها ظاهر می‌شود.
سندرم اولیه کمبود ویتامین E، چه به طور ژنتیکی و چه ثانویه به سندرم‌های سوء جذب چربی یا سوء تغذیه پروتئین – انرژی رخ داده باشد، نوروپاتی محیطی است. این نوروپاتی با تخریب آکسون‌های قطور در نورون‌های حسی مشخص می‌شود. تغییرات نوروپاتولوژیک اصلی شامل تخریب back- type ستون‌های خلفی نخاع است که با تزریق رنگ مشخص می‌شود.
همچنین آتاکسی نخاعی مخچه ای، میوپاتی اسکلتی و رتینوپاتی پیگمانته نیز در کمبود ویتامین E مشاهده شده است. کم خونی ناشی از کمبود ویتامین E ممکن است در نوزادان نارس دیده شود که علت آن آسیب غشای گلبول‌های قرمز به دنبال پراکسیداسیون است.
خانواده مولکولی ویتامین E را می‌توان در 2 گروه توکوفرول‌ها و توکوتری انول‌ها جای داد. ویتامین E به طور طبیعی در هشت شکل مختلف وجود دارد: 4 فرم توکوفرولی شامل آلفا، بتا، گاما، و دلتا – توکوفرول و نیز 4 فرم توکوتری انولی شامل آلفا، بتا، گاما و دلتا – توکوتری انول. این فرم‌ها شامل یک سیستم حلقوی هیدروکسیله قابل تعویض (حلقه‌ی کرومانول یا گروه سر) و یک زنجیره‌ی جانبی دراز یا دم فیتیلی می‌باشد. دم فیتیل در 2 محل از حلقه‌ی کرومانولی به حلقه وصل می‌شود. فعالیت آنتی اکسیدانی ویتامین E مربوط به گروه هیدروکسیل حلقه‌ی کرومانولی است.
تفاوت توکوفرول با توکوتری انول در این است که توکروفرول‌ها سه مرکز کایرال (در جایگاه2،4،8) دارند و در حالی که توکوتری انول‌ها تنها یک مرکز کایرال (در جایگاه2) و سه پیوند دوگانه در دم دارد. لذا توکوتری انول‌ها زنجیره‌های جانبی فیتیلی غیر اشباع دارند. مرکز کایرال توکوتری انول‌ها در محل اتصال زنجیره‌ی جانبی فیتیل به حلقه‌ی کرومانولی قرار دارد (در جایگاه 2 حلقه).
انواع طبیعی توکوفرول‌ها و توکوتری انول‌ها با تعداد گروه‌های متیل و الگوی متیلاسیون حلقه‌ی کرومانولی مشخص می‌شوند. آلفا- توکوفرول و توکوتری انول سه گروه متیلی دارند، بتا و گاما – توکوفرول و توکوتری انول 2 گروه متیلی دارند و دلتا – توکوفرول و توکوتری انول یک گروه متیل دارند.
به نظر می‌رسد از 8 شکل طبیعی ویتامین E، تنها آلفا – توکوفرول در پلاسمای انسان حفظ می‌شود. علت به طور عمده مربوط به این حقیقت است که پروتئین ناقل توکوفرول (آلفا – TTP) به طور انتخابی آلفا – توکوفرول را می‌شناسد و این پروتئین در ترشح آلفا – توکوفرول از سلول‌های کبدی به جریان خون نقش واسطه را ایفا می‌کند. این مطلب احتمال وجود عملکردهای مهم توسط سایر اشکال طبیعی ویتامین E در بدن را رد نمی‌کند. هر چند با توجه به آن احتمالاً مهم‌ترین عضو خانواده ویتامین E در فیزیولوژی انسان آلفا – توکوفرول است.
آلفا توکوفرول اغلب به صورت دِ – آلفا – توکوفرول نامیده می‌شود. بدین معنی که از نظر شیمیایی آلفا – توکوفرول تنها یک مرکز کایرال دارد. در حقیقت، آلفا – توکوفرول سه مرکز کایرال دارد. نام صحیح آن RRR- آلفا- توکوفرول یا 8، 7، 5، 2 – تترامتیل –R2 – (4R،8R،12 تری میتل تری دسیل) – 6 -کرومانول است. از آنجا که آلفا – توکوفرول سه مرکز کایرال دارد، می‌تواند 23 یا 8 شکل ایزومر فضایی داشته باشند.
ویتامین E سنتتیک، که از جفت شدن تری میتل هیدروکینون با راسمیک ایزوفیتول ساخته می‌شود، شامل هر هشت ایزومر فضایی آلفا- توکوفرول در مقادیر مساوی است. آلفا – توکوفرول سنتتیک اغلب بعنوانd1-آلفا- توکوفرول شناخته می‌شود. این نام در صورتی که آلفا- توکوفرول یک مرکز کایرال داشته باشد درست است، اما از آنجا که تعداد این مراکز سه عدد است، این نامگذاری اشتباه می‌باشد.
نامگذاری صحیح آلفا توکوفرول سنتتیک، تمام – راسمیک (all-rasemic) یا تمام راس- آلفا- توکوفرول (all-rac-alpha-tocopherol) است. همچنین به صورت (2RS)- 8و 7 و 5 و 2 – تترا متیل – 2- (12و 8 و 4- تری متیل تری دسیل) -6- کرومانول نیز نامیده می‌شود. تمام راس- آلفا توکوفرول شامل 4 ایزومر فضایی 2R: RRR-آلفا توکوفرول، RSR--آلفا توکوفرول،RRS-آلفا توکوفرول و RSS-آلفا توکوفرول و 4 ایزومر فضایی 2S: SRR-آلفا توکوفرول، SSR-آلفا توکوفرول، SRS-آلفا توکوفرول و SSS-آلفا توکوفرول است. 2R و 2S به نحوه قرار‌گیری دم فیتیل در محل اتصال حلقه‌ی کرومانولی یا 2 جایگاه روی حلقه اشاره دارد.
تنها فرم آلفا توکوفرول که در پلاسمای خون انسان حفظ می‌شود ایزومرهای فضایی – 2R هستند. ایزومرهای فضایی 2S آلفا- توکوفرول در پلاسما یا بافت بدن انسان حفظ نمی‌شوند. بنابراین تنها اشکال آلفا- توکوفرول که قادر به باقی ماندن در پلاسمای انسان اند RRR – آلفا توکوفرول طبیعی و 4 ایزومر فضایی 2R سنتتیک می‌باشد.
ویتامین E در گیاهان، حیوانات و در برخی جلبک‌های سبز، قهوه‌ای و سبز/ آبی یافت می‌شود. غنی‌ترین منابع این ویتامین روغن‌های تصفیه نشدة به دست آمده از گیاهان خوراکی شامل جوانه گندم، آفتابگردان، دانه کتان، کانولا و روغن زیتون است. در این روغن‌ها، تقریباً 50% محتوای توکوفرول بصورت آلفا- توکوفرول است. مقادیر گاما – توکوفرول در روغن سویا و روغن ذرت 10 برابر مقدار آلفا – توکوفرول است. روغن‌های به دست آمده از نخل، سبوس برنج و نارگیل، منابع غنی توکوتری انول‌ها هستند. آلفا توکوفرول شکل اصلی ویتامین E موجود در فرآورده‌های حیوانی است و بیشتر در قسمت چرب گوشت وجود دارد. دیگر مواد حاوی این ویتامین شامل غلات تصفیه نشده، میوه‌ها، مغزها و سبزیجات است.
دِ- آلفا توکوفریل استات، استر استاتِ دِ- آلفا - توکوفرول استات طبیعی است. وزن مولکولی آن 472.75 دالتون است. این ماده با تقطیر بخار در محیط خلا و استیله کردن روغن موجود در گیاهان خوراکی به دست می‌آید. این ماده به صورت یک روغن زرد – قهوه‌ای روشن، تقریباً بی بو و با ویسکوزیته کم و یا به صورت یک ماده جامد آب گریز با نقطه ذوب 250c در مکمل‌های غذایی وجود دارد. شکل جامد آب گریز دِ- آلفا توکوفریل استات تقریباً 96 تا 100% دِ- آلفا توکوفریل استات است در حالیکه شکل معمول روغنی آن تقریباً 40 تا 50% دِ- آلفا توکوفریل استات دارد.
dl- آلفا توکوفریل استات فرم تمام سنتتیک آلفا توکوفرول است. این ماده از جفت شدن راسمیک ایزوفیتول با تری متیل هیدروکینون وتبدیل به فرم dl- توکوفرول ایجاد می‌شود. این محصول سپس استیله شده و dl- آلفا توکوفریل استات را به وجود می‌آورد. از آنجا که آلفا – توکوفرول سه مرکز کایرال دارد، از جفت شدن مقادیر مساوی آن هشت ایزومر فضایی ایجاد می‌شود، 4 ایزومر فضایی 2R، 4 ایزومر فضایی 2S.
2Sو 2R به نحوه‌ی قرار‌گیری دم فیتیل در محلی که به حلقه کرومانول متصل می‌شود، دو جایگاه روی حلقه، اشاره دارد. 4 ایزومر فضایی 2R شامل RRR – آلفا توکوفرول، RRS – آلفا توکوفرول، RSS – آلفا توکوفرول و RSR – آلفا توکوفرول است. 4 ایزومر فضایی 2S نیز شامل SRR – آلفا توکوفرول، SSR – آلفا توکوفرول، SRS– آلفا توکوفرول و SSS- آلفا توکوفرول می‌باشد.
ایزومرهای فضایی 2R تنها اشکال آلفا – توکوفرول اند که در پلاسما وبافت بدن انسان حفظ می‌شوند. فعالیت آلفا – توکوفرول طبیعی یا با منشأ طبیعی (RRR – آلفا توکوفرول)، با وزن پایه برابر، حداقل دوبرابر آلفا – توکوفرول سنتتیک است. این مسئله به این علت است که نیمی از ایزومرهای سنتتیک آلفا توکوفرول در پلاسمای انسان حفظ نمی‌شوند و بنابراین زیست فراهمی ندارند.
هر چند آلفا توکوفریل استات سنتتیک اغلب به dl- آلفا توکوفریل استات اشاره دارد، اما از نظر شیمیایی این نام صحیح نیست. نام‌های صحیح شیمیایی آن تمام – راسمیک یا تمام- راس – آلفا توکوفریل استات و 8و 7و 5 و 2 تترامتیل – 2RS- (12, 8RS, 4RS تری متیل دسیل) – 6 – کرومانول هیدروژن استات است.
دِ- آلفا توکوفریل سوکسینات، استر سوکسینات دِ- آلفا توکوفرول با منشأ طبیعی است. این ترکیب یک پودر کریستالی سفید تا کرم رنگ و با وزن مولکولی 79/530 دالتون است. دِ- آلفا توکوفرول سوکسینات از تقطیر بخار در محیط خلأ و سوکسینیله کردن روغن گیاهان خوراکی به دست می‌آید. این ماده در آب نا محلول است و آب گریز می‌باشد.
دِ- آلفا توکوفریل سوکسینات همچنین RRR – آلفا توکوفریل سوکسینات و 8R, 4, 2R – آلفا توکوفریل سوکسینات نیز نامیده می‌شود. گاه با نام ویتامین E خشک نیز خوانده می‌شود که به ماهیت جامد آن اشاره دارد.
dl- آلفا توکوفریل سوکسینات یک فرم تمام سنتتیک آلفا – توکوفرول است. این ترکیب از جفت شدن راسمیک ایزوفیتول با تری متیل هیدروکینون و ایجاد dl- توکوفرول حاصل می‌شود.
dl- توکوفرولِ تولید شده، سپس به dl- آلفا توکوفریل سوکسینات سوکسینیله می‌گردد. از آنجا که آلفا توکوفرول سه مرکز کایرال دارد، از جفت شدن مقادیر مساوی آن هشت ایزومر فضایی ایجاد می‌شود، 4 ایزومر فضایی 2R و 4 ایزومر فضایی 2S. 2R و 2S به نحوه قرار‌گیری دُم فیتیل در محلی که به حلقه کرومانول باند می‌شود، دو جایگاه روی حلقه، اشاره دارد. 4 ایزومرفضایی 2R شامل RRR – آلفا توکوفرول، RRS – آلفا توکوفرول، RSS – آلفا توکوفرول، RSR – آلفا توکوفرول. 4 ایزومر فضایی 2S شامل SRR – آلفا توکوفرول، SSR – آلفا توکوفرول، SRS – آلفا توکوفرول و SSS– آلفا توکوفرول می‌باشد. dl- آلفا توکوفریل سوکسینات یک فرآورده تجاری نیست. علت اصلی دردسترس نبودن آن به صورت فرآورده تجاری این است که به خوبی کریستالیزه نشده و به شکل خمیر در می‌آید. هر چند، برای اهداف تحقیقاتی موجود است.
توکوفرول‌های مخلوط شامل مخلوطی از هومولوگ‌های توکوفرول طبیعی هستند: دِ- آلفا - توکوفرول، دِ- بتا - توکوفرول، دِ – گاما – توکوفرول و دِ – دلتا- توکوفرول. این توکوفرول‌ها در اشکال غیر استریفیه خود یافت می‌شوند. توکوفرول‌های مخلوط از تقطیر بخار فرآورده‌های روغنی گیاهان خوراکی در محیط خلاً به دست می‌آیند.
دو نوع فرآوردة توکوفرول مخلوط به صورت مکمل غذایی موجود است: توکوفرول مخلوط با آلفای بالا و توکوفرول مخلوط با آلفای اندک. توکوفرول مخلوط با آلفای بالا به طور عمده شامل دِ- آلفا توکوفرول با مقادیر کمتر بتا-، گاما- و دلتا- توکوفرول است. توکوفرول مخلوط با آلفای اندک به طور معمول حاوی گاما – توکوفرول به عنوان هومولوگ اصلی است.
توکوفرول مخلوط با آلفای بالا را برای مشخص کردن (میزان) میلی‌گرم دِ- آلفا توکوفرول موجود در آن و نیز میلی‌گرم کل توکوفرول برچسب گذاری می‌کنند. توکوفرول مخلوط با آلفای اندک نیز اغلب برای تعیین مقدار کل توکوفرول و گاه توکوتری انول موجود در آن و نیز مقادیر گاما-، بتا- و دلتا- توکوفرول برچسب گذاری می‌کنند. توکوفرول‌های مخلوط روغن‌هایی به رنگ قهوه‌ای – قرمز تا قرمز و باویسکوزیته‌ی کم هستند.
**************
منبع: سامانه مکمل شناسی
