ویتامین B3
معانی مترادف: فاکتور پیشگیری کننده از پلاگرا (PP)، نیکوتینیکاسید، نیکوتینآمید
در بدن انسان، ویتامین B3 به آزادسازی انرژی از غذاهایی که میخوریم کمک میکند، اسیدهای چرب و کلسترول تولید میکند، DNA را بازسازی میکند و در پاسخ به استرس نقش دارد. به طور عامیانه به نام نیاسین یا نیکوتینیکاسید شناخته میشود. مقادیر کافی از ویتامین محلول در آب از طریق خوردن مواد غذایی متنوع و متعادل، قابل دریافت است.
شیمی ویتامین B3
نیکوتینیکاسید (پیریدین-۳-کربوکسیلیکاسید)، نیکوتینآمید (پیریدین-۳ کربوکسامید)
عملکردهای ویتامین B3
کوآنزیمهای NAD و NADP برای حدود ۲۰۰ واکنش اکسیداسیون-احیا در بدن ضروری است. NAD در حقیقت در واکنشهای تولید کننده انرژی در بافتها از طریق تخریب بیوشیمیایی کربوهیدراتها، چربیها و پروتئینها، نقش دارد. NAD همچنین به عنوان سوبسترایی برای واکنشهای غیر احیا مورد نیاز است. این ماده منبعی از آدنوزیندیفسفات (ADP) ریبوز است که با واسطه آنزیمهای مختلف به پروتئینها منتقل میشود. این آنزیمها و محصولات آنها در تکثیر DNA، تعمیر DNA، تمایز سلولی و انتقال پیامهای سلولی، نقش دارند. NADP برای بیوسنتز احیایی اسیدهای چرب و کلسترول اهمیت دارد.
منابع غذایی ویتامین B3
نیکوتینامید و نیکوتینیکاسید به فراوانی در طبیعت وجود دارند. نیکوتینیکاسید بیشتر در گیاهان وجود دارد در حالی که نیکوتینآمید فرم غالب در حیوانات است. بیشتر نیاسین دریافت شده از غذا از منابع مخمر، کبدف گوشت ماکیان، گوشت، مغزیجات و لوبیاها، تامین میشود. شیر و سبزیجات با برگ سبز، مقادی کمتری نیاسین دارند. روشهای خاص پردازش غذاها مثل تیمار ذرت با آب لیمو ترش که در تهیه نان ذرت مکزیکی سنتی استفاده میشود، دسترسی زیستی نیکوتینیکاسید را در این محصولات افزایش میدهد. تریپتوفان به اندازه دو سوم فعالیت نیاسین مورد نیاز برای بزرگسالان، را تامین میکند. منابع مهم غذایی تریپتوفان شامل گوشت، شیر و تخم مرغ است.
جذب و ذخیرهسازی در بدن
هر دو فرم اسیدی و آمید نیاسین به آسانی از طریق معده و روده کوچک جذب میشوند. در غلظتهای کم، دو فرم نیاسین با واسطه انتشار با سدیم جذب میشوند و در غلظتهای بیشتر، به فرم انتشار غیرفعال انتقال مییابند. نیاسین در رژیم غذایی به فرم NAD و NADP و نیکوتینآمید وجود دارد و از فرمهای کوآنزیم با استفاده از آنزیمهای روده، آزاد میشود. مهمترین ارگان ذخیرهای یا کبد حاوی مقادیر چشمگیری از این ویتامین است که به فرم NAD ذخیره شده است. کوآنزیمهای نیاسین (NAD و NADP) در همه بافتها از نیکوتینیکاسید یا نیکوتینآمید ساخته میشوند.
تعیین دفع ادراری دو متابولیت اصلی نیاسین به نامهای N-methyl-nicotinamide و N-methyl-2-pyridone-5-carboxamide برای ارزیابی مقدار نیاسین، استفاده میشود. دفع مقدار ۵.۸ ± ۳.۶ mg N-methyl-nicotinamide در ۲۴ ساعت و مقدار ۲۰.۰ ± ۱۲.۹ mg N-methyl-2-pyridone-5-carboxamide در ۲۴ ساعت، طبیعی است. نسبت دو متابولیت نیز برای ارزیابی مقدار نیاسین استفاده میشود. وقتی که نسبت فرم پیریدون به فرم نیکوتینآمید بین ۱.۳ و ۴ باشد، سطح نیاسین در بدن کافی است. مطالعات اخیر نشان داده است که اندازهگیری غلظتهای NAD و NADP و نسبت آنها در گلبولهای قرمز، شاخصهای حساس و قابل اطمینانی برای تعیین مقدار نیاسین است. نسبت NAD گلبول قرمز به NADP آن اگر کمتر از ۱ باشد، خطر کمبود نیاسین وجود دارد. غلظت تریپتوفان پلاسما برای ارزیابی غلظت نیاسین استفاده میشود.
نیکوتینآمید و نیکوتینیکاسید هر دو وقتی در معرض گرما، نور، هوا و قلیا قرار میگیرند، پایدار هستند. از بین رفتن مقدار اندکی از نیاسین در حین آشپزی و ذخیره غذا اتفاق میافتد.
- کمبود مس منجر به مهار تبدیل تریپتوفان به نیاسین میشود. داروی پنیسیلامین باعث مهار تبدیل تریپتوفان به نیاسین در بدن انسان میشود. مسیر تبدیل تریپتوفان به نیاسین به انواعی از تغییرات غذایی، آهن ناکافی، ریبوفلاوین یا مقدار ویتامین B6 که ساخت نیاسین را کاهش میدهند، حساس است.
- درمان طولانی مدت سل با ایزونیازید ممکن است منجر به کاهش نیاسین در بدن شود به دلیل اینکه ایزونیازید آنتاگونیست نیاسین است. سایر داروها که با متابولیسم نیاسین تداخل دارند ممکن است منجر به کمبود نیاسین شوند برای مثال داروهای آرامبخش (دیازپام) و داروهای ضد تشنج (فنیتوئین، فنوباربیتال).
- بیماریهای مزمن کبدی و کلیه، ذخیره و انتقال ویتامین A را با مشکل روبرو میکنند.
- کمبود مصرف پروتئینها، تغذیه نادرست و بیماریهای عفونی، جذب ویتامین A در روده را کاهش میدهند. این امر باعث کاهش میزان ویتامین A به دلیل ساخت ناقص پروتئینهای اتصالی میشود.
کمبود ویتامین A میزان بیماری و مرگ و میر را در نوزادن، کودکان، زنان باردار و شیرده، افزایش میدهد. در سراسر جهان تقریبا ۲۵۰ میلیون کودک دچار کمبود ویتامین A وجود دارد که باعث میشود حدود ۲۵۰۰۰ تا ۵۰۰۰۰۰ کودک در سال نابینا شوند. همین عامل باعث میشود که کمبود ویتامین A یکی از شایعترین (اما همچنان قابل کنترل) مشکلاتی باشد که در کشورهای در حال توسعه باعث کوری میشود. اولین علایم کمبود ویتامین A، سازگارپذیری ناقص با تاریکی یا به اصطلاح شب کوری است. کمبود شدید این ویتامین منجر به ایجاد بیماری زروفتالمیا میشود که در این حالت تغییراتی در سلولهای قرنیه ایجاد میشود که منجر به ایجاد زخمهای قرنیه، ایجاد اسکار و کوری میشود. ایجاد ضایعات پوستی، اولین علامت کمبود ویتامین A در بدن است. به دلیل اینکه ویتامین A برای عملکرد صحیح سیستم ایمنی ضروری است، حتی کودکانی که به میزان کمی دچار کبود ویتامین A هستند نیز علایمی شدید مثل بیماریهای تنفسی، اسهال و افزایش مرگ و میر ناشی از عفونتها را نشان میدهند. بعضی از بیماریها مثل بیماریهای گوارشی که در جذب و استفاده از ویتامین A تداخل ایجاد میکنند، ممکن است باعث کمبود ویتامین A شوند.
شواهد زیادی وجود ندارد که نشان دهد نیاسین با منبع غذایی باعث ایجاد اثرات منفی میشود. غلظتهای دارویی نیکوتینیکاسید بیشتر از ۳۰۰ میلیگرم در روز ممکن است عوارض جانبی زیادی شامل اسهال، تهوع و سرخ شدن ناگهانی پوست را ایجاد کند. غلظتهای بالاتر از ۲.۵ گرم در روز منجر به سمیت کبد، عدم تحمل گلوکز، افزایش بیش از حد قند خون، افزایش سطح اوریکاسید خون، درد یا سوزش قلب، تهوع و سردرد شود. یرقان شدید نیز ممکن است حتی با غلظتهای کمی حدود ۷۵۰ میلیگرم در روز ایجاد شود و حتی منجر به آسیب غیرقابل برگشت کبد میشود. غلظتهای ۱.۵ تا ۵ گرم در روز نیکوتینیکاسید باعث تاری دید و سایر مشکلات چشمی میشود. قرصهای بافری و کپسولهای رهاشونده وابسته به زمان، برای کاهش سرخ شدگی و حساسیتهای گوارشی رودهای در افرادی که به نیکوتینیکاسید حساس هستند، مشاهده میشود. این نوع ویتامین باید با احتیاط مصرف شود به دلیل اینکه دریافت زیاد قرصهای نیاسین آزاد شونده با گذشت زمان منجر به آسیب کبد میشود. هیات غذا و تغذیه (۱۹۹۸)، مقدار UL را برای نیاسین (نیکوتینیکاسید همراه با نیکوتینآمید) در ۳۵ میلیگرم در روز، تعیین کرد. کمیته علمی تغذیه اروپا (سال ۲۰۰۲)، UL های متفاوتی را برای نیکوتینیکاسید و نیکوتینآمید ارائه کرد که حد بالای UL برای نیکوتینیکاسید برابر با ۱۰ میلیگرم در روز و برای نیکوتینآمید ۹۰۰ میلیگرم در روز، تعیین شد.
نیاسین در درمان ورم زبانف التهاب لایه درم پوست و علایم ذهنی پلاگرا، موثر است. غلظتهای بالای نیکوتینیکاسید (۱.۵-۴ g/day) میتواند غلظت کل کلسترول یا کلسترول با چگالی کم لیپوپروتئین و تریگلیسیرید را کاهش دهد و به افزایش کلسترول با چگالی لیپوپروتئین بالا در بیماران قلبی-عروقی (CVD) کمک کند. واکنش ناگهانی به غلظتهای بالا از نیکوتینیکاسید ممکن است ایجاد شود که ابتدا با افزایش مقدار آن در خون و سپس رسیدن به حالت پایا، ایجاد میشود. نیکوتینیکاسید همچنین در غلظت ۱۰۰ میلیگرم به عنوان گشاد کننده عروق کاربرد دارد.نوع ۱ دیابت ملیتوس در نتیجه تخریب اتوایمیون سلولهای بتای تولید کننده انسولین در پانکراس، ایجاد میشود. شواهدی مبنی بر اینکه نیکوتینآمید میتواند ایجاد دیابت را به تاخیر بیندازد یا مانع ایجاد ان شود، وجود دارد. آزمایشات بالینی برای تحقیق در مورد این تاثیر نیکوتینآمید وجود دارد. مطالعات اخیر نشان داد که ویروس نقص ایمنی انسان (HIV)، احتمال کمبود نیاسین را افزایش میدهد. دریافت بیشتر نیاسین با کاهش میزان پیشرفت AIDS در مطالعات مشاهدهای مردان HIV مثبت، همراه است. NAD به عنوان سوبسترایی در واکنش انتقال ADP-ribose به پروتئینهایی که در تعمیر DNA نقش دارند؛ مورد استفاده قرار میگیرد. همین خاصیت منجر به جذاب شدن ارتباط بین نیاسین و سرطان است. یک مطالعه کنترل کننده افراد بیمار نشان داد که افزایش مصرف نیاسین همراه با مواد مغذی آنتیاکسیدانی باعث کاهش احتمال ایجاد سرطانها در دهان، گلو و مری میشود.
میزان پیشنهادی دریافت روزانه (RDI)
نیاز اصلی روزانه به نیاسین به میزان تریپتوفان موجود در رژیم غذایی و کارایی تبدیل تریپتوفان به نیاسین، بستگی دارد. فاکتور تبدیل، برای تبدیل ۶۰ میلیگرم تریپتوفان به ۱ میلیگرم نیاسین به صورت یک واحد نیاسین (NE) بیان میشود. این فاکتور تبدیل برای محاسبه نسبت غذایی تریپتوفان و مقدار توصیه شده مجاز نیاسین، استفاده میشود. در آمریکا، RDI برای بزرگسالان حدود ۱۶ mg NEs برای مردان و ۱۴ mg NEs برای زنان است. RDI به اندازه ۶.۶ mg NE به ازای هر ۱۰۰۰ کیلوکالریف تخمین زده میشود.
مکملها و غذاهای تقویتی
مکملهای نیکوتینیکاسید به تنهایی به فرم قرصها، کپسولها و شربتها وجود دارد. ترکیب مولتیویتامین و کمپلکس ویتامین B، قرصها و کپسولها نیز حاوی نیکوتینآمید هستند. نیاسین برای تقویت حبوبات مثل ذرت و غلات صبحانه و خمیر گندم، استفاده میشود.
تاریخچه ویتامین B3
۱۷۵۵
بیماری پلاگرا ابتدا توسط Thiery که بیماری را mal de la rosa نامید، کشف شد
۱۸۶۷
Huber اولین توصیف نیکوتینیکاسید را ارائه کرد
۱۸۷۳
Widel آنالیز عنصری و ساختار کریستالی نمکها و سایر مشتقات نیکوتینیکاسید را همراه با جزئیات ارائه کرد
۱۸۹۴
تولید اولیه نیکوتینآمید توسط Engler
۱۹۱۳
Funk نیکوتینیکاسید را از مخمر جداسازی کرد
۱۹۱۵
Goldberger نشان داد که پلاگرا یک بیماری مربوط به کمبود مواد غذایی است
۱۹۲۸
Goldberger و Wheeler از مدل آزمایشگاهی بیماری زبان سیاه در سگها برای بیماری پلاگرای انسانی استفاده کردند
۱۹۳۷
Elvehjem و تیمش، تاثیرگذاری نیکوتینیکاسید و نیکوتینآمید را در درمان زبان سیاه سگی، نشان دادند
۱۹۳۷
Spies پلاگرای انسانی را با نیکوتینآمید درمان کرد
۱۹۴۵
Krehl کشف کرد که آمینواسید ضروری تریپتوفان توسط بافتهای پستانداران به فرم نیاسین تبدیل میشوند
۱۹۵۵
مفهوم اکیوالانهای نیاسین توسط Horwitt ارائه شد
۱۹۵۵
Altschul و همکارانش، تاثیر مقادیر بالای نیکوتینیکاسید را در کاهش کلسترول سرم در انسان، نشان دادند
۱۹۶۱
Turner و Hughes نشان دادند که فرم اصلی جذبی نیاسین، فرم آمیدی آن است
۱۹۷۸
Shepperd و همکارانش نشان دادند که غلظتهای بالای نیکوتینیکاسید، کلسترول و تریگلیسیرید سرم را کاهش میدهد
۱۹۸۰
Bredhorst و همکارانش نشان دادند که مقدار نیاسین، بر فرآیند ADP ریبوزیلاسیون پروتئینها تاثیر دارد