Витамин В12 несъмнено е един от най-важните нутриенти, които трябва да присъстват в хранителния режим на всеки човек. Този витамин има съществена роля в метаболизма на фолиевата киселина и в синтеза на междинния продукт от цикъла на лимонената киселина, сукцинил-КоА. Освен това, витамин В12 е от голямо значение за запазването на миелиновата обвивка около невроните и за синтеза на невротрансмитери подобно на други витамини от В група като Тиамин (В1), рибофлавин (В2), ниацин (В3), пантотенова киселина (В5) пиридоксин (В6), биотин (В7) и други.
Mакронутриентите (въглехидрати, липиди и протеини) и алкохолът могат да се катаболизират за освобождаване на енергия, но витамините и минералите играят различна роля в енергийния метаболизъм. Те са необходими като функционални компоненти на ензимите, участващи в освобождаването и съхранението на енергия. Витамините и минералите, които съставляват част от ензимите, се наричат съответно “коензими” и “кофактори”. Коензимите и кофакторите се изискват от ензимите, за да катализират специфичен вид реакции с конкретна цел, като витамин В12 също играе ролята на кофактор.
Кофактори – същност и функции
Във всички живи организми протичат разнообразни биохимични реакции. Тези реакции имат много различни функции, включително разграждане и усвояване на храната, която консумираме и преобразуването ѝ в енергия. За да се улесни този процес разполагаме с група протеини, известни като “ензими”.
Ензимите ускоряват (катализират) биохимичните реакции, като взаимодействат само с един субстрат, за да катализират дадена реакция. Много ензими могат да работят заедно, за да образуват последователни реакции, водещи до различни резултати, като мускулна контракция например. Някои ензими обаче изискват добавянето на друга не-протеинова молекула, за да функционират пълноценно като ензим. Те са известни като кофактори и без тези ензими остават в неактивните форми на „апоензим“. След като се добави кофакторът, ензимът се превръща в активен „холоензим“.
Дефиницията за “кофактор” гласи, че това е не-протеиново химично съединение или метален йон, който е необходим за активността на ензима като катализатор.
Кофакторите могат да се разглеждат като ‘”помощни молекули”, които подпомагат биохимичните трансформации.
Витамин В12 и кофактори
По същество витамин В12 е сложен кобалтов комплекс, който принадлежи към група съединения, наречени кобаламини (Cbl). Витамин В12 е биологично неактивен и неговите активни форми са известни като В12 коензими или кофактори, които играят важна роля в основните ензимни реакции, свързани със синтеза на нуклеинова киселина, протеини и липиди.
При хората, вместо ‘витамин’, две органометални В12-форми са коензими в два метаболитно важни ензима: метил-кобаламин, кофактор на метионин синтазата и коензим В12 (аденозил-кобаламин), кофактор на метилмалонил-КоА мутаза.
Поради сложната си структура и двойните кофакторни форми, витамин В12 преминава през сложна поредица от абсорбиращи и обработващи стъпки, преди да послужи като кофактор за ензимите метилмалонил-CoA мутаза и метионин синтаза. Метилмалонил-CoA мутазата е необходима за катаболизма на някои аминокиселини с разклонена верига. Метионин синтазата катализира метил-Cbl зависимото (ре) метилиране на хомоцистеин до метионин в рамките на метиониновия цикъл. А това е реакция от основно значение за производството на тази незаменима аминокиселина и генериране на S-аденозилметионин – най-важният клетъчен донор на метилова група и есенциално важно съединение за функцията на черния дроб.
Ниските нива на В12 може да доведат до високо ниво на метилмалонова киселина и ниско ниво на сукцинил КоА. Сукцинил-КоА играе важна роля в производството на енергия от липиди и протеини и също така е необходим за синтеза на хемоглобин – пигмент, за който е известно, че изпълнява жизненоважна роля, а именно да пренася кислород до всяка клетка на тялото.
Метионин синтазата превръща хомоцистеина в метионин – за тази ензимна реакция са необходими метилкобаламин (активна форма на В12) и фолиева киселина. Когато тази реакция е нарушена, метаболизмът на фолиевата киселина също е засегнат, което води до нарушен синтез на ДНК, анормално клетъчно производство и в крайна сметка до макроцитни анемии, като мегалобластната анемия.
Витамин В12 и други витамини – важни хранителни комбинации
Осигуряването на витамин В12 в ежедневното меню е задължително, защото човешкото тяло не може да го произвежда самостоятелно, а дефицитът му става все по-често срещан. За съжаление много хора не обръщат внимание на симптомите на недостиг и често ги приписват на други състояния или просто не ги разпознават. А недостигът на витамин В12 се отразява на всички системи в организма – мозъчна, нервна, мускулна, храносмилателна, репродуктивна и прочее.
Освен наличието на необходимите коензими и кофактори, витамин В12 работи в синхрон с други хранителни вещества, разчитайки на тях да поддържат функцията му. Нека видим кои са тези вещества.
Биотин (витамин В7)
Втората биоактивна форма на витамин В12, аденозилкобаламин, изисква биотин (известен също като витамин В7 или витамин Н) и магнезий, за да изпълни своята роля – подпомагане функцията на митохондриите в клетките. И все пак в този случай зависимостта е косвена. Аденозилкобаламинът е част от ензима метилмалонил-КоА мутаза, който участва в превръщането на метилмалонил-КоА в сукцинил-КоА. Метилмалонил-КоА от своя страна се образува от пропионил-КоА в предишен етап на преобразуване, по време на който са необходими биотин и магнезий.
Витамин В12 и фолиева киселина
Фолиевата киселина е един от “най-добрите приятели” на витамин В12. След различни реакции, В12 превръща фолиевата киселина обратно в нейната биологично активна форма – т.е. първата реактивира втората. Без достатъчно витамин В12 тялото може да развие функционален дефицит на фолиева киселина, тъй като тя остава в неизползваемата си форма без него. И дори организмът да разполага с достатъчно фолиева киселина, тя няма да може да се използва.
От друга страна, витамин В12 също зависи от фолиевата киселина: в съответната реакция фолиевата киселина (по-конкретно MTHF) отделя метилова група за витамин В12, предизвиквайки последваща реакция. Метионин синтазата е кобаламин-зависим ензим, който катализира превръщането на хомоцистеин в метионин. Това е процес със жизненоважно значение за здравето на сърдечно-съдовата система, тъй като натрупването на хомоцистеин в организма е предпоставка за образуване на свободни радикали и увреждане на ендотелните клетки на кръвоносните съдове.
Витамин В12 и калций
Абсорбцията на витамин В12 в червата чрез вътрешния фактор (IF) е процес, зависим от калция. При недостиг на минерала този процес на усвояване става изключително ограничен, което може да доведе до дефицит на витамин В12. Това се наблюдава при пациенти, които приемат лекарството за диабет метформин, което намалява нивото на калций в червата до такава степен, че много пациенти развиват дефицит на В12.
Според различни проучвания, този дефект може да бъде компенсиран чрез едновременен прием на перорални добавки – или в случая на интраназален витамин В12 (така се усвоява оптимално и незабавно), заедно с таблетки калций. Нарушеният алкално-киселинен баланс в организма е предпоставка за свръх кисела среда, при която не може да се поддържа хомеостаза и също означава, че организмът използва големи количества калций за неутрализиране на тази киселинност. Един от начините за промяна на тези обстоятелства е чрез алкализираща диета и храни като плодове и зеленчуци, които да осигурят най-важните нутриенти за поддържане на алкално-киселинен баланс. Така може да се възобнови правилното снабдяване на костите и ставите с витамин D, калций, колаген, хиалуронова киселина, МСМ, хондроитин сулфат и други компоненти.
Оптимални източници на витамин В12
В “А” група за най-добрите източници печелят място различни видове месо и животински продукти – витамин В12 може да се намери в почти всички месни и животински продукти. Най -голяма концентрация има в черния дроб, след това в чистото червено месо и най-накрая – в млечните продукти. По отношение на растителните източници, възможностите са много по-малко – сладководните водорасли хлорела.
Обобщение
В динамиката на ежедневието забравяме за това колко чувствителен е взаимозависимият биохимичен баланс в тялото и колко много изумителни процеси се случват в него. Ако трябва да направим един извод, то той ще бъде по отношение на пълноценното хранене. Здравословната алкална диета, богата на сурови и антиоксидантни храни, както и на малко месни храни, би ви спасила от повечето хранителни дефицити, включително и този на витамин В12. Поради сложната обвързаност, в която се намира той с други хранителни вещества, е важно да получавате и тях за оптимална полза от храненето. Дефицит на калций или витамин D, както и много други фактори, може да са предпоставка и за дефицит на витамин В12, който най-добре се коригира с активните форми метилкобаламин и аденозилкобаламин. Другите форми също се усвояват, но по-бавно и със загуби по храносмилателния тракт, а освен това се нуждаят от присъствието на витамините В2 (рибофлавин) и В3 (ниацин).
Използвани ресурси
- Kräutler B. Biochemistry of B12-cofactors in human metabolism. Subcell Biochem. 2012;56:323-46. doi: 10.1007/978-94-007-2199-9_17. PMID: 22116707.
- Hashem Sharghi, Mina Aali Hosseini, Jasem Aboonajmi, Mahdi Aberi. Use of Vitamin B12 as a Nontoxic and Natural Catalyst for the Synthesis of Benzoxazoles via Catechols and Primary Amines in Water under Aerobic Oxidation. ACS Sustainable Chemistry & Engineering 2021, 9 (33) , 11163-11170. https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.1c03152
- Flavia G. Costa, Evelyne Deery, Martin Warren, Jorge C. Escalante-Semerena. New Insights Into the Biosynthesis of Cobamides and Their Use. 2020
- Abdul Nasir, Somasundar Ashok, Jeung Yeop Shim, Sunghoon Park, Tae Hyeon Yoo. Recent Progress in the Understanding and Engineering of Coenzyme B12-Dependent Glycerol Dehydratase. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology 2020
- William W. Bachovchin, Robert G. Eagar, Jr., Kevin W. Moore, and John H. Richards. Mechanism of action of adenosylcobalamin: glycerol and other substrate analogs as substrates and inactivators for propanediol dehydratase – kinetics, stereospecificity, and mechanism.