Cobalamins: Fungsi & Penyakit

Cobalamin mewakili sebatian kimia yang tergolong dalam vitamin B12 kumpulan. Mereka dijumpai di semua organisma. Sintesis mereka hanya berlaku oleh bakteria.

Apa itu cobalamin?

Cobalamin adalah sekumpulan sebatian kimia dengan struktur asas yang sama yang tergolong dalam vitamin B12 kompleks. Mereka adalah sebatian kompleks dengan kobalt sebagai atom pusat. Mereka dianggap satu-satunya kobalt-mengandungi produk semula jadi yang diketahui sehingga kini. The kobalt atom dikelilingi oleh sejumlah enam ligan. Empat ligan masing-masing mewakili a nitrogen atom sistem cincin corin satah. Yang kelima nitrogen atom tergolong dalam cincin 5,6-dimetil-benzimidazol, yang dilekatkan pada cincin korin dengan cara seperti nukleotida. Ligan keenam sangat mudah dipasang dan ditukar. Hanya ligan yang dapat ditukar ini mencirikan sebatian khusus yang ada. Yang sebenarnya vitamin B12 mengandungi radikal sian sebagai ligan keenam dan dengan itu disebut cyanocobalamin. Cobalamin penting lain termasuk aquacobalamin (vitamin B12a), hidroksikobalamin (vitamin B12b), nitrritocobalamin (vitamin B12c), metilcobalamin (metil-B12, MeCbl) dan, sebagai koenzim yang sangat ketara, adenosylcobalamin (koenzim B12). Semua sebatian ini juga mewakili bentuk penyimpanan vitamin B12. Dalam perubatan, satu-satunya cyanocobalmin vitamin B12 yang boleh digunakan. Ia segera diubah menjadi koenzim B12 dalam badan. Semua bentuk penyimpanan bahan aktif diserap melalui makanan. Bagi manusia, vitamin B12 disintesis oleh bakteria dalam kolon tidak boleh digunakan kerana cobalamin penyerapan berlaku di usus kecil.

Fungsi, kesan, dan peranan

Vitamin B12 menjalankan fungsi penting dalam darah pembentukan, pembahagian sel, dan sistem saraf. Dalam organisma, ia hanya mengambil bahagian dalam dua reaksi enzimatik, tetapi ia mempunyai kepentingan biologi pusat. Enzim N5-metil-tetrahidrofolat-homocysteine-S-metiltransferase (methionine synthase) berfungsi sebagai penderma kumpulan metil dengan bantuan koenzim B12. Methionine synthase mengaktifkan semula pemancar kumpulan metil S-adenosylmethionine (SAM) di satu pihak dan remethylates homocysteine kepada metionin yang lain. Dalam kes kekurangan vitamin B12 atau kegagalan, homocysteine terkumpul di darah. Peningkatan kepekatan homosistein adalah faktor risiko untuk arteriosclerosis. Selanjutnya, enzim N5-metil-THF juga terkumpul, menyebabkan kekurangan sekunder THF (asid tetrahidrofolik). THF menyokong pemasangan purin asas adenin dan guanin serta timin asas pyrimidine. The nitrogen asas terlibat dalam perhimpunan asid nukleik DNA dan RNA. Oleh itu, apabila kekurangan THF, sintesis asid nukleik terganggu. Fungsi kedua vitamin B12 adalah untuk menyokong enzim methylmalonyl-CoA mutase. Methylmalonyl-CoA mutase menurunkan nombor ganjil asid lemak untuk membentuk propionil-CoAs. Propionyl-CoAs kemudian diperkenalkan ke dalam asid sitrik kitar. Metabolit proses ini adalah metilmalonyl-CoA. Apabila kekurangan vitamin B12, metilmalonyl-CoA terkumpul, yang kemudiannya dapat membawa kepada gejala neurologi.

Pembentukan, kejadian, sifat, dan tahap optimum

Cobalamin tidak dapat dihasilkan dalam metabolisme tumbuhan, haiwan, atau manusia. Sebilangan sahaja bakteria mampu mensintesis bahan aktif ini. Ini termasuk bakteria usus manusia. Oleh kerana sintesis cobalamin pada manusia berlaku di usus besar, tetapi penyerapan vitamin B12 berlaku di usus kecil dengan bantuan faktor intrinsik, kobalamin yang terbentuk di dalam usus tidak dapat digunakan. Manusia bergantung pada bekalan dari makanan. Pada masa yang sama, terdapat proses biokimia yang membolehkan vitamin B12 diangkut kembali ke usus kecil lagi dan lagi dengan cara bile asid, di mana ia diserap semula. Hasilnya, sebuah kedai yang pernah dipenuhi di hati bertahan selama beberapa tahun, walaupun tidak ada bekalan vitamin B12. The hati boleh menyimpan 2000 hingga 5000 mikrogram cobalamin. Keperluan harian minimum untuk orang dewasa ialah sekitar 3 mikrogram. Pada kanak-kanak, keperluannya lebih rendah dan meningkat dari masa ke masa. Wanita hamil dan menyusui mempunyai keperluan yang lebih tinggi, iaitu 3.5 hingga 4 mikrogram sehari. Selepas 450 hingga 750 hari, separuh daripada cobalamin yang ada habis. Sumber penting cobalamin adalah hati dan jeroan pelbagai haiwan ternakan, ikan haring, daging lembu, keju, telur ayam atau tuna. Vitamin B12 hampir tidak ada pada makanan tumbuhan. Dalam gaya hidup vegetarian, pengambilan tambahan mesti diambil.

Penyakit dan gangguan

Oleh kerana pentingnya tindak balas biokimia yang disokong oleh cobalamin, kekurangan vitamin B12 menyebabkan teruk kesihatan masalah. Kekurangan mungkin disebabkan oleh vegetarian semata-mata diet di satu pihak dan mungkin disebabkan oleh kegagalan faktor intrinsik di pihak lain. Faktor intrinsik adalah glikoprotein yang mengikat cobalamin dalam usus kecil, sehingga menjadikannya tersedia untuk digunakan semula. Protein ini dihasilkan dalam sel vestibular gastrik. Dalam penyakit gastrik dengan kegagalan sel ventrikel, faktor intrinsik tidak lagi dapat dihasilkan. Penggunaan kobalamin yang ada sekarang tidak lagi dapat dilakukan. Kekurangan vitamin B12 menghalang metilasi homosistein menjadi methionine. Tahap homosistein di darah meningkat dan risiko arteriosclerosis meningkat. Pada masa yang sama, N5-methyl-tetrahydrofolate ((N5-methyl-THF) terkumpul. Kekurangan THF berlaku. Akibatnya, sintesis asid nukleik tidak lagi berfungsi dengan baik. Proses dengan keperluan asid nukleik yang tinggi, seperti hematopoiesis, jumlah sel darah menurun, selebihnya erythrocytes peningkatan saiz kerana pengisian semula dengan hemoglobin. Akibatnya, apa yang disebut merosakkan (malignan) anemia berkembang, yang tidak disebabkan oleh kekurangan zat besi. Ia boleh dirawat oleh pentadbiran of asid folik. Walau bagaimanapun, kekurangan cobalamin berterusan dan masih menyebabkan gejala neurologi seperti myelosis funikular or polineuropati melalui gangguan mutase metilmalonyl-CoA dengan pengumpulan asid metilmalonik dalam plasma.