المحاضرة 11 النياسين Niacin االطالع على املراجع: Ref 1: Harper s, Illustrated Biochemistry. 27th edition, 2006, p: Ref 2: Horton (2006): Prin

النسخ

1 المحاضرة 11 النياسين Niacin االطالع على املراجع: Ref 1: Harper s, Illustrated Biochemistry. 27th edition, 2006, p: Ref 2: Horton (2006): Principles of Biochemistry. Fourth Edition, 2006, p: Periodical: Indian Journal of Biochemistry & Biophysics العناوين الرئيسية: 1 مقدمة 1-2 البيوتني 2-3 محض 3- البانتوثنيك 4 محض 4- الفوليك 101

2 .1.11 مقدمة: يشتق هذا الفيتامني من حلقة البريدين أو من محض البنزوئيك الذي استبدلت فيه إحدى ذرات الكربون بذرة آزوت املشتقات الفعالة هلذا الفيتامني هي محض النيكوتني ومحض النيكوتني أميد )الشكل رقم 1(. يوجد هذا الفيتامني يف املواد الغذائية على هيئة كوأنزيم +NAD وNADP + وينطبق عليه عملية االمتصاص والتوزيع السابقة الذكر )مع الفيتامني B2 وB1 (. يدخل ال +NAD وNADP + يف نشاط أكثر من 50 انزميا من أنزميات األكسدة واإلختزال اليت تستخدم يف عمليات هدم السكر واألمحاض الدهنية والكوليسرتول واألجسام الكيتونية وبعض املركبات األخرى. تعد اللحوم احلمراء والكبد من املصادر احليوانية اجليدة هلذا الفيتامني بينما تعد خنالة األرز والقمح من أبرز املصادر النباتية. كميات حمدودة من الفيتامني ميكن احلصول عليها من خالل استقالب الرتبتوفان ) 1 مغ من النياسني ميكن أن تتشكل من 60 مغ من الرتبتوفان(. والبد من التنويه بأن الرتبتوفان يتحول اىل النياسني عندما تتوفر كميات عالية من األمحاض األمينية وبعد استخدام هذه األمحاض يف تشكيل الربوتينات ومواجهة اإلحتياجات الطاقية.يصاحب نقصان النياسني تراجع يف نشاط األنزميات احلاوية على الكوانزميات البرييدينية ويؤدي نقصه عند اإلنسان إىل تطور حالة مرضية تعرف ب البالغرا Pellagra واليت تأخذ تسميتها من خالل التهابات اجللد Dermatitis واخلبل Dementia واإلسهال Diarrhea وعليه ميكن أن تتأثر ثالثة مناطق حساسة هي: اجللد والقناة املعدية املعوية واجلهاز العصي املركزي. إذا مل يعاجل املريض فإن احلالة ميكن أن تؤدي إىل موت العضوية.يستخدم النياسني جبرعة مقدارها 1.5 غرام باليوم لعالج حالة فرط الليبيدات الربوتينية الشحمية Hyperlipidemia حيث يثبط النياسني بقوة آلية حتلل الشحوم من املخازن الدهنية ومينع إنتاج األمحاض الدمسة الدورانية يف تيار الدم. بالعادة يستخدم الكبد هذه األمحاض من أجل بناء الغليسريدات الثالثية واليت بدورها ميكن أن تستخدم من أجل بناء ال VLDL يشتق يف بالزما الدم من ال :VLDL كل من ال LDL وكذلك الكولسرتول الغين بالليبيدات الروتينية وهكذا ينخفض منسوب الغليسريدات الثالثية يف بالزما الدم )املشاركة يف تكوين وLDL (. VLDL وكذلك الكولسرتول )املشارك يف تكوين )VLDL وبناءا عليه فالنياسني مفيد يف عالج Hyperlipoproteinemia من النوع Lib واليت ترتافق باألساس بارتفاع يف منسوب ال VLDL وLDL. مل يلحظ نقصان الفيتامني إال نادرا عند احليوان البيوتني :Biotin يتكون البيوتني من حلقتني غري متجانستني األوىل حتتوي على ذرتني من النيرتوجني والثانية على ذرة من الكربيت و ترتبط هذة احللقة مع سلسلة كربونية جانبية مكونة من مخس ذرات من الكربون )الشكل رقم 1(. يوجد جزء كبري منه يف اخلاليا على هيئة كاربوكسي بيوتني حيث ميثل جزء أساسي يف نشاط العديد من األنزميات. يرتبط الكوانزيم بيوتني مع األنزيم من خالل ارتباطه )جمموعة الكربوكسيل يف السلسلة اجلانبية( مع اجلزء الربوتيين لألنزيم )عرب الاليسني( حيث يتكون األنزيم الكامل ذو الفعالية احليوية. يتحد البيوتني يف األمعاء الدقيقة مع األلبومني ومع املركب الفاغلوبيولني حيث ينتقل من هناك اىل كافة اخلاليا.يبنى الشكل النشط من البيوتني )كاربوكسي بيوتني(وADP من خالل اإلرتباط مابني البيوتني مع ثاني أوكسيد الكربون بوجود ال ATP وبتأثري األنزيم بيوتني كاربوكسيالز تعزل الكميات الزائدة منه عن طريق البول وجزء آخر على هيئة بيوتني سلفوكسيد.Biotinsulfoxid يساهم البيوتني يف نشاط كل من األنزميات التالية: البريوفات كاربوكسيالز األسيتيل كوأ- كاربوكسيالز الربوبينيك كوأ- كاربوكسيالز الكاربانيل فوسفات سنثيتاز. يعترب البيوتني واسع اإلنتشار يف الطبيعة ويرجح أن تقوم اجلراثيم املعوية بإنتاج قسم كبري منه. من املركبات الغنية بالبيوتني الكبد واحلليب وصفار البيض والذرة الصفراء وفول الصويا واخلمرية )غالبية الوجبات الغذائية األمريكية حتتوي على كميات كافية من البيوتني(. نقص البيوتني عند اإلنسان نادر احلدوث وذلك بسبب 102

3 اإلنتشار الواسع له يف األغذية ومساهمة البكترييا يف إنتاجه )البكرتيا املعوية(. على أية حال فإن إضافة بياض البيض النيئ إىل الغذاء ميكن إن يقود إىل أعراض نقص البيوتني واليت ميكن تلخيصها: التهابات جلدية والتهابات يف اللسان وفقدان يف الشهية وغثيان.يف هذا املنحى يرتبط بياض البيض النيئ )األفيدين )Avidin والربوتينات السكرية Glycoprotein بقوة مع البيوتني حيث يعاق امتصاصه عرب خماطية األمعاء. إلجناز هذه األعراض يتوجب إضافة حوالي 20 بيضة يوميا وعليه فإن بيض الدجاج ال يقود إىل مثل هذه األعراض. يؤدي نقصانه عند احليوانات اىل التهابات جلدية وسقوط الشعر والصوف وبناء طبقة مقرنة على اجللد واخنفاض الكفاءة احليوية للدماغ تلحظ هذه احلالة عند الطيور املغذاة على خملفات القمح والشعري فقط وكذلك عندما مينع عنها العلف لفرتة تتجاوز الست ساعات. يف احلالة األوىل تنخفض القدرة على امتصاص البيوتني )%50( ويف احلالة الثانية يرتاجع تركيز اجللوكوز يف بالزما الدم وتقل كفاءة اجلهاز العصي والذي بدورة يقود إىل النفوق خالل فرتة قصرية من الزمن محض البانتوثنيك :Pantothenic Acid يدخل يف تركيب الفيتامني كل من املركب بيتا آالنني واملركب ثنائي هيدروكسي- 2 2 ثنائي متيل محض الزبدة. يتحقق الدور احليوي للفيتامني عند ارتباطه مع مركب كربييت ) 2 -مركابتو ايتانول امني( وذلك لتكوين مركب يطلق عليه البانتيثني )الشكل رقم 1( وبتعبري أدق من خالل دخوله يف تركيب الكوأنزيم-أ. يساهم الفيتامني على هيئة كوأنزيم-أ يف عمل األنزميات التالية: بريوفات ديهايدروجيناز والفا-كيتوغلوتارات ديهايدروجيناز ويف عمل أنزميات السنثيتاز مثل البيتا-هيدروكسي-بيتا-مثيل غلوتاريل كوأ سنثيتاز والسرتات سنثيتاز باإلضافة إىل ذلك يساهم يف حتويل األمحاض الدمسة إىل مشتق املرافق األنزميي كوأ للحمض الدسم. املصادر األهم هلذا الفيتامني هي البيض والكبد واخلمرية باإلضافة إىل ذلك فهو واسع اإلنتشار يف املصادر الغذائية. يف الطب البشري مل تسجل حاالت العوز الفيتاميين. عند احليوانات املعدة للتسمني لوحظت حاالت العوز الفيتاميين واليت متثلت ب: تراجع يف آليات بناء املواد الدهنية وتثبيط يف النمو واضطرابات يف املشي ووظائف الدماغ واإلخصاب عالوة على ذللك لوحظ عند الدواجن واخلنازير تراجع يف الشهية وسقوط يف الريش وتفجرات دموية حتت جلدية محض الفوليك :Folic Acid يلعب محض الفوليك او الفوالت دورا مركزيا يف إستقالب ذرات الكربون األحادية One -Carbon وتلعب هذة املركبات دورا أساسيا يف البناء احليوي لكل من القواعد البرييدينية والبريمييدينية والثيامني وميثل محض الفوليك العجز األكثر شيوعا ما بني الفيتامينات يف الواليات املتحدة األمريكية وبالذات عند احلوامل من النساء ومدمين الكحول. يشتق محض الفوليك من البرييدين مضاعف احللقة املختلط ومن بارا- امينو محض البنزوئيك )PABA( املرتبط مع بقايا جزيئة واحدة او أكثر من محض الغلوتاميك مبالمسة األنزيم ديهايدروبرتوآت سنثيتاز وهذا ما حيدث عند األحياء الدقيقة )الشكل رقم 1(. يف حني عند اإلنسان وباعتباره ال يستطيع تركيب ال )PABA( واألرتباط مع محض الغلوتاميك افاملشتق النشط واألهم حلمض الفوليك هو الترتاهايدروفوالت )THF( والذي بدوره ينتج عن محض الفوليك باإلختزال وعلى مرحلتني بتأثري األنزيم ديهايدروفوالت رودوكتاز. يثبط األنزيم األخري تنافسيا بواسطة امليتوتركسات Methotrexate والذي يعترب مشابه حلمض الفوليك ويستخدم يف حاالت اإلبيضاض احلاد عند األطفال.Acute Leukemia 103

4 تشابه مركبات السلفانيل أميد Sulfanilamide ومشتقاتها الرتكيب الكيميائي للمركب بارا أمينو محض البنزوئيك حيث تثبط هذه األدوية تنافسيا عملية بناء محض الفوليك من خالل التأثري على نشاط األنزيم ديهايدروبوترآت سنثيتاز وعليه تنخفض القدرة على بناء النليكوتيدات احللقية الضرورية إلعادة إنتاج كل من ال DNA وال.RNA باإلضافة إىل ذلك تثبط مركبات السلفانوأميد تنافسيا قدرة البكرتيا على اصطناع محض الفوليك يف حني ال تؤثر هذه األدوية على القدرة الرتكيبية لل DNA وال RNA عند اإلنسان ألن اإلنسان باألساس ال يستطيع تركيب محض الفوليك ينقل إىل الترتاهايدروفوالت ذرة كربون واحدة من السريين والغاليسني واهليستيدين فتتكون متوسطات إستقالبية واليت بدورها تساهم يف عملية بناء األمحاض األمينية والقواعد البريينية والبريمييدينية. تعد اخلضار ذات األوراق اخلضراء املصدر الرئيسي حلمض الفوليك يتواجد كذلك يف الكبد والفاصولياء وبكامل مكونات احلبوب. لقد وصفت حاالت العجز الفيتاميين من خالل اضطرابات النمو وفقر الدم ذو األرومات الضخمة Megaloblastic.Anemia ينشأ فقر الدم هذا كنتيجة للرتاجع يف القدرة على بناء ال DNA يف اخلاليا املكونة لكريات الدم احلمراء وبالتالي حيتاج اجلسم من أجل ذلك إىل وجود مشتقات الترتاهايدروفوالت. ترتافق حاالت العجز الفيتاميين مع حاالت فيزيولوجية وأخرى مرضية مثل: احلمل والرضاعة وسوء االمتصاص للفيتامني يف األمعاء الدقيقة واإلدمان الكحولي واستخدام األدوية املثبطة لألنزيم ديهايدروفوالت ردوكتاز. النتيجة األولية للعجز الفيتاميين نشوء حالة فقر الدم ذو األرومات الضخمة واليت يكون سببها الرتاجع يف بناء القواعد البريينية والبريمييدينية مما يؤدي إىل عدم قدرة اخلاليا على االنقسام واصطناع الDNA. من املهم يف مثل هذه احلالة التشخيص والتقييم اجليد قبل البدء بالعالج. السبب يف ذلك يعود إىل أن العجز يف الفيتامني B12 قد يقود إىل ظواهر مرضية مشابهة ولكن بشكل غري مباشر. يعطي العالج لدى الكحوليني )املعاناة من سوء االمتصاص( إما عن طريق احلقن العضلي أو عن طريق الفم. يعتمد تطور األنبوب العصي اجلنيين بالدرجة األوىل على حمتوى الدم لألمهات من محض الفوليك وعليه ينصح يف األيام األوىل من اإلخصاب Childbearing age إعطاء احلامل جرعة مقدارها 0.4 مغ من محض الفوليك يوميا وينصح أيضا بعدم جتاوز 1 مغ يوميا من أجل ختفيف التعقيدات يف تشخيص أعراض نقص الفيتامني B12. يؤدي نقصان الفيتامني عند الطيور إىل اضطرابات يف وظائف اجلملة العصبية وفقر يف الدم. 7 -الفيتامني )B6( أو البريدوكسنيPeridoxine : وهي جمموعة مكونة من ثالث مركبات: البريدوكسني والبريدوكسال والبريدوكسامني ومجيعها مشتقة من حلقة البريدين وختتلف عن بعضها البعض باجملاميع الوظيفية املرتبطة مع حلقة البريدين )الشكل رقم 1(. يتواجد البريدوكسني يف اململكة النباتية ويتواجد كل من البريدوكسال والبريدوكسامني يف اململكة احليوانية. ميكن استخدام املركبات الثالث كطالئع لعمل الكوأنزيم والذي يعرف باسم البريدوكسال فوسفات والذي 104

5 بدورة يساهم يف نشاط عدد كبري من األنزميات وبالذات اليت تالمس عملية استقالب األمحاض األمينية. من املصادر اجليدة للفيتامني نذكر: الطحني والذرة وصفار البيض والكبد والعضالت وتزداد احلاجة إىل الفيتامني مع زيادة تناول الربوتينات. ميكن أن يؤدي استخدام األيزونيازيد )Isoniazid (Isonicotinic Acid Hydrazide املستخدم يف عالج السل إىل إظهار حاالت العجز الفيتاميين وذلك من خالل قدرته )العقار( على تشكيل مشتق غري فعال مع البريدوكسال فوسفات وعليه البد من اإلضافات الغذائية للفيتامني B6 أثناء استخدام األيزونيازيد. وال بد من التأكيد بأن حاالت العجز الفيتاميين نادرة احلدوث وعلى الرغم من ذلك فقد شوهدت حاالت من العجز الفيتاميين عند حديثي الوالدة الذين يتناولون أغذية صنعيه فقرية بالفيتامني وكذلك شوهدت عند الكحوليني وعند النساء الذين يتناولون حبوب منع احلمل. يعترب نقصان الفيتامني عند احليوانات االقتصادية نادر احلدوث ويرتافق باألعراض التالية: التهاب اجللد وسقوط الشعر وتشنج وشلل وقلة الليمفاويات واألصبغة وفقر يف الدم وتراجع يف استحداث السكر. 8 -الفيتامني )C( أو محض األسكوربيك: يلعب الفيتامني C دورا مهما Coenzyme يف تفاعالت هدرلة بعض احلموض األمينية )الاليسني والربولني( وحتويلها إىل هيدروكسي اليسني وهيدروكسي برولني )تنامي سالسل الكوالجني(. لقد أثارت األحباث العلمية يف العقدين املاضيني موضوعا خالفيا حول أهمية هذا الفيتامني ودوره احليوي وقد تضمنت هذه األحباث دور الفيتامني وقدرته على الشفاء من نزلة الربد لغاية اإلصابة ببعض األمراض السرطانية فمثال أجاز Linus Pauling استخدام الفيتامني جبرعة مقدارها 18 غرام باليوم يف حني أظهرت بعض التجارب الثانية عدم قدرة الفيتامني على الوقاية حتى من نزلة الربد. املعلومات األكيدة يف هذا اجملال أن الفيتامني ال يركب يف جسم اإلنسان )غياب اجلملة األنزميية( وأن له دورا أساسيا ومفيدا كمادة مضادة لألكسدة وأن له القدرة على رفع كفاءة جهاز املناعة )الشكل رقم 1(. يتواجد الفيتامني C بكل من الفواكه )الليمون والربتقال( والبطاطا والبندورة واخلضار ذات اللون األخضر )الفليفلة(. يظهر العجز الفيتاميين عند اإلنسان على هيئة مرض يعرف باألسقربوط Scurvy والذي يوصف بتقرحات وآالم واللثة اإلسفنجية وفقدان األسنان وضعف جبريان الدم يف األوعية مع تنفخ باألربطة وفقر دم العديد من أعراض العجز املذكورة أعاله ميكن توضيحها من خالل ضعف القدرة على هدرلة الكوالجني مما يؤثر سلبيا يف بنية األنسجة الرابطة ومن املثبت أيضا أن إضافة بعض مانعات األكسدة )الفيتامني C والفيتامني E والبيتا- كاروتني( قد يؤدي إىل تراجع يف حدة بعض األمراض املزمنة مثل أمراض القلب التاجية وبعض حاالت السرطان. 105

6 ميكانيكية املركبات الثالث وضحت من خالل قدرتها على إمخاد التأثري السمي لألوكسجني يف اجلذور احلرة واليت ظهرت كمنتجات جانبية لإلستقالب الطبيعي للمواد العضوية وبالذات الدهون وكذلك من خالل التعرض ألشعة الشمس واألوزون والتدخني وبعض امللوثات البيئية ومن املعروف دور هذه اجلذور يف ختريب األغشية الليبيدية والربوتينات وال DNA اخللوي ومن املعتقد بأن هذه اجلذور تساهم أيضا يف تطور كل من أمراض القلب والرئتني والسرطان وحاالت من التقدم املبكر يف العمر. مل تالحظ حاالت التسمم احلاد بالفيتامني C لكنه من املعروف أيضا مسية الشكل املؤكسد من محض األسكوربيك والذي يعرف باسم محض ديهايدروأسكوربيك وعليه فإن إعطاء اجلرعات العالية من الفيتامني C ميكن أن تساند عملية جتمع دي هايدرو محض األسكوربيك وبالذات عند االشخاص الذين يعانون من غياب يف النظام االنزميي املسؤول عن إعادة حتول الديهايدرو محض األسكوربيك بإجتاه تكون األسكوربات هذا وحيصل من خالل عمليات الطبخ والغلي فقدان كبري مبحتوى املواد من الفيتامني C السيما عند وجود أيونات النحاس كذلك فإن ختزين املواد الغذائية يؤدي إىل تناقص يف مستوى تركيز هذا الفيتامني. إضافات مدرس املقرر 106