مقالات

ویتامینE و نقش آنتی اکسیدانی

 مقدمه

ویتامین E به گروهی از ترکیبات طبیعی که ابتدا در سال 1922 توسط ایوانز و اسقف کشف شده است، می گویند. این ترکیبات محلول هیدروفوبی طبیعی هستند که در مواد غذایی متنوعی یافت می شوند و طیف گسترده ای از فعالیت های بیولوژیکی را دارند که برای فیزیولوژی طبیعی انسان ضروری هستند.

ساختار اساسی ویتامین E حاوی یک گروه قرمز رنگ کروموئنول با یک زنجیره جانبی است. هشت ایزوفرم طبیعی ویتامین E، یعنی آلفا (α)، بتا (β)، گاما (γ) و ایزوفرمهای دلتا (δ) توکوفرول و توکوترینول وجود دارد. اختلاف ساختاری بین دو گروه از ایزوفرم ها این است که tocopherol ها یک زنجیره کاملا اشباع دارند، در حالی که tocotrienolها دارای زنجیره غیر اشباع هستند.

ویتامین E

تفاوت های ساختاری کوچک بین ایزوفرم های ویتامین E تأثیر قابل توجهی بر فعالیت های بیولوژیکی و سرنوشت آنها در بدن دارد.در میان این ایزوفرم ها αو- γ-tocopherols به مقدار بیشتری بانسبت نسبی بسته به منبع دریافتی وجود دارند. ویتامین E دارای فعالیت های مختلفی از قبیل فعالیت های آنتی اکسیدانی، ضد التهابی و ضد ترومبولیتیک است.

حفاظت از چربی ها و غشاء از آسیب اکسیداتیو با خنک سازی رادیکال های آزاد یا پراکسید ها، عملکرد اصلی ویتامین E با فعالیت آنتیاکسیدان قوی است. گونه های واکنش پذیر اکسیژن (ROS) مانند رادیکال های هیدروکسیل و پراکسیل که به طور عمده توسط میتوکندری تولید و منتشر می شوند.

در طی پراکسیداسیون لیپید، می توانند غشای سلولی را تغییر دهند و به پروتئین های اصلاح شده و پایگاه های DNA منجر شوند ایزوفرم ویتامین E قادر به مهار پراکسیداسیون لیپید در مقادیر مختلف با α-توکوفرول است که بالاترین فعالیت را در میان توکوفرولها در دستورالعمل زیر نشان می دهد:

α-tocopherol > β-tocopherol > γ-tocopherol > δ-tocopherol

از سوی دیگر، در مقایسه با توکوفرول ها، توکوترینول ها یک فعالیت قوی آنتی اکسیدانی را در مطالعات مختلف با استفاده از مدل های in vivo و in vitro نشان داده اند. توکوترینول های فردی قدرت های مختلف آنتی اکسیدانی را به ترتیب زیر نشان دادند:

δ-tocotrienol > γ-tocotrienol > β-tocotrienol > α-tocotrienol

درسال های اخیر، ایزوفرم های ویتامین E و مهمتر از همه توکوتیرینول ها توجه زیادی را به خود اختصاص داده اند زیرا گزارش شده است که فعالیت های ضد سرطان و سرکوب کننده تومور دارند. با این حال، یکی از مسائل مهم مرتبط با استفاده از ایزوفرم ویتامین E به عنوان داروهای ضد سرطان، قابلیت های محدود سیستماتیک آنهاست.

تمام فرم های طبیعی ویتامین E و همچنین تمام ترکیبات α-tocopherol rac- مصنوعی دارای خواص آنتی اکسیدانی نسبتا مشابه هستند، پس چرا بدن ترجیح می دهد α-tocopherol به عنوان شکل منحصر به فرد آن از ویتامین E باشد؟

فرضیه ما این است که تمام مشاهدات مربوط به مکانیزم in vivo فعالیت ناشی α-tocopherol از نقش آن به عنوان یک آنتی اکسیدان محلول در چربی است.

لیپیدهای زیست فعال

لیپیدهای زیست فعال، مولکول های سیگنالینگ مهمی هستند و تغییرات در مقدار آنها و یا در اثر از دست دادن آنها به علت اکسیداسیون، رویدادهای کلیدی سلولی هستند که توسط سلول ها پاسخ داده می شوند.

مسیرهای مختلف سیگنالینگ که توسط دیگران توصیف شده اند به نظر می رسد تحت کنترل α-tocopherol قرار دارند و نه وابسته به استرس اکسیداتیو سلول یا بافت زیر. بعلاوه بعید است که این مسیرها به طور خاص تحت کنترل α-توکوفرول باشند با توجه به اینکه آنتی اکسیدان های مختلف غیر از α-توکوفرول و استرس های مختلف اکسیداتیو می توانند پاسخ های سلول را تغییر دهند.

alpha_tocopherol

بنابراین، تقریبا تمام تنوع و دامنه فعالیت بیولوژیکی ویتامین E درراستای حفاظت از اسیدهای چرب غیر اشباع و ویژگی های غشایی (سیالیت، جداسازی فاز و دامنه چربی) دیده می شود.

با توجه به اینکه اکثر ویتامین های دیگر دارای یک عامل مشترک لیگاندهای گیرنده هسته ای هستند یا دارای نقش مولکولی خاصی هستند؛ جستجوی دقیق تربرای ویتامین E از زمان کشف آن ادامه داشته است.

فرضیه ما این است که تمام مشاهدات مربوط به مکانیسم in vivo فعالیت α-توکوفرول به دلیل نقش آن در اثر آنتی اکسیدان محلول در چربی است. اگر α-توکوفرول اکسید شده انباشته شود یا حتی در مقادیر قابل تشخیص دفع شود، نقش آن به عنوان یک آنتی اکسیدان قابل تشخیص است.

در عوض، رادیکال توکوفروکسیل در طول عمل آنتی اکسیدان شکل می گیرد، اما بعد از آن توسط سایر آنتی اکسیدان ها کاهش می یابد و در نتیجه، محصول اکسیداسیون فصلی α-توکوفرول اندازه گیری نمی شود.

اگرچه این مفهوم تعاملات آنتی اکسیدانی در آزمایشات مورد بحث قرار گرفته اخیرا شواهد موجود در انسان برای وجود آن به دست آمده است. این نتایج اهمیت چند سیستم آنتی اکسیدانی با وزن مولکولی کم برای عملکرد ویتامین E را برجسته می کند.

از چهار توکوفرول و چهار تکوترینول (به عنوان α-، β-، γ- و δ-) یافت شده در غذا، تنها α-توکوفرول مطابق با الزامات ویتامین E انسان است. α-TTP مسئول حفظ غلظت α-توکوفرول پلاسما است . ساختار بلوری از α-TTP گزارش شده است .

ویژگی های مهم ساختاری لیگاند برای تشخیص توسط α-TTP عبارتند از: 1) یک حلقه کروماتین کاملا متیلین، 2) دم پایدار مشتق شده از فتییل پیرو فسفات و 3) R- پیکربندی در C-2 که جایی است که دم به حلقه کرومونول متصل می شود. این مورد سوم باعث می شود α-TTP برای ایزومرهای 2R α-توکوفرول مصنوعی انتخاب شود.

اتصال ترجیحی RRR-α-توکوفرول توسط α-TTP در نیمه عمر بیشتر RRR-α-توکوفرول (19 ساعت 57 ±) نسبت به نیمه عمر SRR-α-توکوفرول منعکس شده است. روشن است که در غیاب α-TTP مسیر پیش فرض باعث انقباض لیزوزوم α-توکوفرول و دفع نهایی آن، و نه ترشح α-توکوفرول به پلاسما، همانطور که در بیماران مبتلا به ضایعه α-TTP] نشان داده شده است.

علاوه بر این، تغذیه با رژیم غذایی حاوی 550 میلی گرم γ-tocopherol برای موشهای null-α-TTPکه بافت γ-tocopherol خود را تکمیل نکردند، نشان داد که حتی در صورت عدم وجود α-توکوفرول، γ-tocopherol استفاده نمی شود، بلکه متابولیزه خواهد شد.

کنجکاوی این است که تمام شکل های طبیعی ویتامین E و همچنین تمام ترکیبات rac-α-tocopherol مصنوعی، فعالیت های آنتی اکسیدانی نسبتا مشابهی دارند،پس چرا بدن ترجیح می دهد α-توکوفرول را به عنوان شکل ویتامین Eانتخاب کند؟

عملکرد آنتی اکسیدانی ویتامین E به عنوان یک دارنده پراکسیل رادیکال که واکنش های زنجیره ای را متوقف می کند، به خوبی شناخته شده است و توسط متخصصین مختلف به خوبی شرح داده شده است.

تفاوت های مهم بین انواع مختلف ویتامین E با توجه به فعالیت های آنتی اکسیدانی آنها در زمان آزمایش در آزمایشگاه وجود دارد. این که آیا آنها در محلول های آلی مانند کلربرنزن یا در لیپید های حمایت شده از مواد شوینده (به منظور تقلید غشاهای بیولوژیکی) اندازه گیری می شوند، رتبه مرتبه توکوئول ها باقی می ماند و قدرت بیشتری از α-توکوفرول در برابر سایر ویتامین ها تقریبا ثابت است.

به طور شگفت انگیزی این در سراسر سیستم های شیمیایی مختلف، و همچنین درتحقیقات مختلف است. این نتایج به علت توانایی تخصیص نسبی H-اتم های مختلف تکلول ها است که باعث افزایش کارایی با جایگزینی متیل حلال می شود.

با این حال، با توجه به اثربخشی آنها در آزمون جذب جنین در موش، این تفاوت در فعالیت های آنتی اکسیدانی in vitro نسبتا جزئی است. تفاوت در قدرت α-توکوفرول در مقابل سایر tocols in vivo به علت تبخیر کبدی به نفع α-توکوفرول و همچنین متابولیسم ترجیحی فرم های غیر -α-tocopherol است.

در غشاء واقعی، قدرت آنتی اکسیدانی شامل توانایی اهدای اهداف، محل (نفوذ) و حرکت در داخل غشا، و همچنین بازدهی رادیکال توکوفروکسیل بر اساس کاهش دهنده های سیتوزول مانند آسکوربات می شود.

تلاش برای مقایسه α-tocopherol و α-tocotrienol ساخته شده است؛ در سیستم های غشایی میکروسومال نتیجه گیری شد که تکتوریولزها آنتی اکسیدان ها را بهتر می کنند ، اما در سیستم های شیمیایی بیشتر آنها گفته می شود نزدیک به معادل هستند .

در اخرین تحقیقات انجام شده توسط Mukai و همکاران آلفا توکوفرول را به عنوان کارآمدتر از سایر ویتامینها در نظر میگیرد که از طریق اهدای H-atom به رادیکالهای آریلوکسیک (ArO) در میسلهای حاوی تریتون X-100 اندازه گیری شده است.

مهم است که در این میسلیها، غیر آلفا توکوفرولها در مقایسه با بازده آنتی اکسیدانی نسبی آنها در حلالهای آلی مانند اتانول، اتر یا بنزن بسیار خوب عمل می کنند. با این حال باید تأکید کرد که متیل تریتون حاوی هیچ چربی اکسید کننده نیست و بنابراین ممکن است تقلید از غشاء ضعیف باشد.

با این وجود، از این مطالعه می توان به این نکته اشاره کرد که رفتار بدنی فیزیکی اساسی، استفاده از α-توکوفرول را به عنوان محافظ چربی ها، بدون توجه به کارایی بازتولید in vivo، ترجیح می دهد.

به نظر می رسد احتمال دارد که توکوفرول ها می توانند خواص غشایی را با محافظت از لیپید های اکسید کننده تغییر دهند و بنابراین گیرنده ها و مسیرهای سیگنالینگ را که وابسته به درج در مناطق غشایی خاص هستند، تعدیل می کنند.

بنابراین، ما پیشنهاد می کنیم که عملکرد خاص ویتامین α-tocopherol برای محافظت از اسیدهای چرب اشباع نشده چربی زنجیره ای است و بنابراین غلظت آنها را برای رویدادهای مهم سیگنالینگ حفظ می کند.

یک نمونه از چنین اسید چربی DHA با 22 کربن و 6 پیوند دوگانه است، یک اسید چرب غیر اشباع امگا 3 که در فسفولیپید های غشایی، به خصوص سیستم عصبی، یک مکان بحرانی در طول کمبود ویتامین E آسیب دیده است.

Tonito و همکاران در α-TTP گزارش داده اند که موش صحرایی دارای رژیم کمبود ویتامین E است که شبکیه در DHA و پروژسترون اسید لینولنیک آن تخلیه شده است، در حالیکه غلظت اسید آراکیدون یک بالا است، که نشان می دهد ترکیب سدیم آراکیدونیک به جای DHA رخ می دهد و بیشتر نشان می دهد کمبود ویتامین E باعث کاهش DHA شد.

Stillwell و Wassall خاطرنشان می سازند که “پس از استرس شدن به فسفولیپید ها، DHA به طور قابل توجهی تغییر بسیاری از ویژگی های اساسی غشاء از جمله زنجیره آکیل زنجیره ای و” سیالیت “، رفتار فاز، فشرده سازی الاستیک، نفوذ پذیری، فیوژن، فلیپ فلاپ و پروتئین فعالیت “.

بنابراین، تقریبا تمام تنوع و دامنه فعالیت بیولوژیکی ویتامین E در نگاه محافظت از اسیدهای چرب اشباع نشده و ویژگی های غشایی (سیالیت، جداسازی فاز و دامنه های چربی) دیده می شود .

گردآوری: آنا بویری

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا