From Wikipedia, the free encyclopedia
Retinol, znan i kaol vitamin A1, je vitamin rastvorljiv u mastima iz porodice vitamina A[1] koji se nalazi u hrani i koristi se kao dodatak ishrani.[2] Kao dodatak koristi se za liječenje i prevenciju nedostatka vitamina A, posebno onaj koji dovodi do kseroftalmije.[1] U regijama gdje je nedostatak čest, za one sa visokim rizikom preporučuje se jedna velika doza dva puta godišnje.[3] Također se koristi za smanjenje rizika od komplikacija kod pacijenata sa morbilima.[3] Uzima se na usta ili injekcija u mišić.[1]
Retinol | |
---|---|
![]() ![]() | |
Općenito | |
Hemijski spoj | Retinol |
Druga imena | IUPAC jme:(2E,4E,6E,8E)-3,7-dimetil-9-(2,6,6-trimetilcikloheks-1-en-1-il)nona-2,4,6,8-tetraen-1-ol |
Molekularna formula | C20H30O |
CAS registarski broj | 11103-57-4 |
SMILES | OC/C=C(C)/C=C/C=C(C)/C=C/C1=C(C)/CCCC1(C)C |
Osobine1 | |
Molarna masa | 286,4516 |
Tačka topljenja | 62–64 |
Tačka ključanja | 137–138 |
1 Gdje god je moguće korištene su SI jedinice. Ako nije drugačije naznačeno, dati podaci vrijede pri standardnim uslovima. |
Retinol u normalnim dozama se dobro podnosi.[1] Visoke doze mogu uzrokovati povećanje jetre, suhu kožu i hipervitaminozu A.[1][4] Visoke doze u trudnoćama mogu oštetiti fetus.[1] Organizam pretvara retinol u retinal i retinoidnu kiselinu, kroz koje djeluje.[2] Izvori u ishrani uključuju ribu, mliječne proizvode i meso.[2]
Retinol se koristi za liječenje nedostatka vitamina A.
Kada populacije imaju nizak nivo vitamina A mogu se koristiti tri pristupa:[5]
Podnošljivi gornji nivo unosa (UL) za vitamin A, za 25-godišnjeg muškarca, je 3.000 mikrograma/dan, ili oko 10.000 IU. Kod dojilja unos vitamina A treba da bude 1.200 do 1.300 jedinica aktivnosti retinola (RAE).[6]
Previše vitamina A u obliku retinoida može biti štetno. Ofrganizam pretvara dimerizirani oblik, karoten, u vitamin A koliko je potrebno, tako da visoki nivoi karotena nisu otrovni, dok estarski (životinjski) oblici jesu. Jetra određenih životinja, posebno onih prilagođenih polarnom okruženju, kao što su polarni medvjedi i foke,[7] često sadrže količine vitamina A koje bi bile toksične za ljude. Stoga se toksičnost vitamina A obično javlja kod istraživača Arktika i ljudi koji su uzimali velike doze sintetskog vitamina A. Prva dokumentirana smrt koja je mogla biti uzrokovana trovanjem vitaminom A bila je smrt Xaviera Mertza, švicarskog naučnika , koji je umro u januaru 1913. na Antarktiku, u ekspediciji koja je izgubila zalihe hrane i počela je da jede svoje pse za saonice. Mertz je možda konzumirao smrtonosne količine vitamina A jedući jetru pasa.[8]
Akutna toksičnost vitamina A nastaje kada ga osoba unese u velikim količinama, koje su veće od dnevne preporučene vrijednosti na pragu od 25.000 IU/kg ili više. Često, pacijent konzumira oko 3–4 puta više od preporučene RDA.[9] Vjeruje se da je toksičnost vitamina A povezana s načinima povećanja vitamina A u tijelu, kao što su modifikacija hrane, obogaćivanje i suplementacija, a svi oni se koriste za borbu protiv nedostatka vitamina A.[10] Toksičnost se dijeli u dvije kategorije: akutna i hronična. Prva se javlja nekoliko sati ili dana nakon uzimanja velike količine vitamina A. Hronična toksičnost nastaje kada se oko 4000 IU/kg ili više vitamina A konzumira duže vrijeme. Simptomi u oba slučaja uključuju mučninu, zamagljen vid, umor, gubitak težine i menstrualne abnormalnosti.[11]
Sumnja se da višak vitamina A doprinosi osteoporozi. Čini se da se to događa pri mnogo nižim dozama od onih potrebnih za izazivanje akutne intoksikacije. Samo pripremljeni vitamin A može uzrokovati ove probleme, jer je konverzija karotenoida u vitamin A smanjena kada su fiziološki zahtjevi ispunjeni; ali prekomjerno uzimanje karotenoida može uzrokovati karotenozu.
Višak preformiranog vitamina A tokom rane trudnoće povezan je sa značajnim povećanjem urođenih mahana.[12] Ovi defekti mogu biti teški, čak i opasni po život. Već i dvostruko veća dnevna preporučena količina može uzrokovati teške urođene mahane.[13] FDA preporučuje da trudnice unose vitamin A iz hrane koja sadrži beta karoten i da se pobrinu da ne unose više od 5.000 IU prethodno pripremljenog vitamina A (ako ga ima) dnevno. Iako je vitamin A neophodan za razvoj fetusa, većina žena ima zalihe vitamina A u svojim masnim ćelijama, tako da treba strogo izbjegavati prekomjernu suplementaciju.
Pregled svih randomiziranih kontroliranih studija u naučnoj literaturi kod Cochrane Collaboration objavljenog u Journal of the American Medical Association 2007. godine otkrio je da suplementacija beta karotenom ili vitaminom A povećan mortalitet za 5%, odnosno 16%.[14]
Studije iz zemalja u razvoju, kao što u Indija, Bangladeš i Indonezija, snažno sugeriraju da, u populacijama u kojima je nedostatak vitamina A čest, a smrtnost majki visoka, doziranje trudnica može uveliko smanjiti smrtnost majki.[15] Slično, doziranje novorođenčadi sa 50.000 IU (15 mg) vitamina A unutar dva dana od rođenja može značajno smanjiti neonatusni mortalitet.[16][17]
Retinol ili drugi oblici vitamina A potrebni su za vid, održavanje kože i ljudski razvoj.[1] Osim za vid, aktivni spoj je sve-trans-retinoidna kiselina, sintetizirana iz mrežnjače, zauzvrat sintetizirane iz retinola.
Retinoidna kiselina preko receptora retinoidne kiseline utiče na proces diferencijacije ćelija, a samim tim i na rast i razvoj embriona. Tokom razvoja, postoji koncentracijski gradijent retinoidne kiseline duž prednje-stražnje (glava-rep) ose. Ćelije u embriju različito reagiraju na retinoidnu kiselinu, ovisno o prisutnoj količini. Naprimjer, kod kičmenjaka, zadnji mozak privremeno formira osam rombomera i svaka rombomera ima specifičan obrazac ekspresije gena. Ako retinoidna kiselina nije prisutna, ne razvijaju se posljednje četiri rombomere. Umjesto toga, rombomere 1–4 rastu da pokriju istu količinu prostora koju bi svih osam normalno zauzimalo. Retinoidna kiselina ima svoje efekte uključivanjem diferencijalnog uzorka homeoboks (Hox) gena koji kodiraju različite homeodomene faktora transkripcije koji zauzvrat mogu uključiti gene specifične za tip ćelije. Delecija homeoboksnog gena (Hox-1) iz rombomere 4 izaziva da se neuroni koji rastu u toj regiji ponašaju kao oni iz rombomere 2. Retinoidna kiselina nije potrebna za oblikovanje mrežnjača, kao što je prvobitno predloženo, ali se luči retinoidna kiselina sintetizirana u retini u okolni mezenhim, gdje je potrebno spriječiti prekomjerni rast periočnog mezenhima koji može uzrokovati mikroftalmiju, defekte rožnjača i očnog kapka i rotaciju očne čašice.[18]
Retinoidna kiselina je uticajni faktor koji se koristi u diferencijaciji matičnih ćelija ka više posvećenim sudbinama, odražavajući važnost retinoidne kiseline u prirodnim embrionskim razvojnim putevima. Smatra se da inicira diferencijaciju u niz različitih ćelijskih linija, uklanjanjem određenih sekvenci u genomu.
Ima brojne primjene u eksperimentalnoj indukciji diferencijacije matičnih ćelija; među njima je diferencijacija ljudskih embrionskih matičnih ćelija na loze stražnjeg dijela prednjeg crijeva, kao i na funkcionalne motorne neurone.
Retinol se pretvara u protein RPE65 unutar pigmentnog epitela retine u 11-cis-retinal. Ova molekula se zatim transportuje u fotoreceptorske ćelije mrežnjače, gdje djeluje kao molekulski prekidač koji se aktivira svjetlom unutar opsinskog proteina koji aktivira složenu kaskadu zvanu vidni ciklus. Ovaj ciklus počinje tako što 11-cis retinal apsorbira svjetlost i izomerizira se u sve-trans retinal. Promjena oblika molekula nakon apsorpcije svjetlosti zauzvrat mijenja konfiguraciju kompleksnog proteina rodopsina, vidnog pigmenta koji se koristi pri slabom svjetlu. Ovo predstavlja prvi korak vidnog ciklusa. Zbog toga se često kaže da jedenje hrane bogate vitaminom A omogućava pojedincu da vidi u mraku, iako je njihov učinak na vid zanemarljiv.
Noćno sljepilo, nemogućnost da se dobro vidi pri slabom svjetlu, povezano je s nedostatkom vitamina A. U početku se utiče na protein koji je najosetljiviji na svetlost (koji sadrži više retinala) rodopsin. Manje pigmentirani retinski jodopsin (tri oblika/boje kod ljudi), odgovorni za vid u boji i osjećaj relativno visokog intenziteta svjetlosti (dnevni vid), manje su oštećeni u ranim fazama nedostatka vitamina A. Svi ovi proteinsko-pigmentni kompleksi nalaze se u ćelijama koje osećaju svetlost u očn oj retini.
Kada je stimulisan svetlošću, rodopsin se dijeli na protein i kofaktor: opsin i sve-trans-retinal (oblik vitamina A). Za regeneraciju aktivnog rodopsina potrebni su opsin i 11-cis-retinal. Regeneracija 11-cis-retinala događa se kod kičmenjaka nizom hemijskih transformacija koje čine "vidni ciklus" i koje se prvenstveno dešavaju u pigmentiranim epitelnim ćelijama retine. Bez adekvatne količine retinola, regeneracija rodopsina je nepotpuna i dolazi do noćnog sljepila.
Sinteza glikoproteina zahtijeva adekvatan status vitamina A. U teškom nedostatku vitamina A, nedostatak glikoproteina može dovesti do ulkusa rožnjače ili ukapljivanja.[19]
Vitamin A je neophodan za održavanje netaknutog epitelnog tkiva kao fizičke barijere infekciji; također je uključen u održavanje brojnih tipova imunskih ćelija kako iz urođenog tako i iz stečenog imunskog sistema.[20] To uključuje limfocite (B-ćelije, T-ćelije i prirodne ćelije ubice), kao i mnoge mijelocite (neutrofile, makrofage i mijeloidne dendritske ćelije).
Nedostaci vitamina A povezani su s povećanom osjetljivošću na infekcije i upale kože.[21] Vitamin A modulira urođeni imunski odgovor i održava homeostazu epitelnog tkiva i sluznice putem svog metabolita, retinoidne kiseline (RA). Kao dio urođenog imunskog sistema, receptori u ćelijama kože reagiraju na patogene i ćelijska oštećenja, indukcijom proupalnog imunskog odgovora koji uključuje povećanu proizvodnju RA.[21] Kožni epitel je u kontaktu sa bakterijama, gljivicama i virusima. Keratinociti epidermnog sloja kože proizvode i luče antimikrobne peptide (AMP). Proizvodnja AMP-ovih resistina i katelicidina, promovira RA.[21] Drugi način na koji vitamin A pomaže u održavanju zdrave kože i mikrobioma folikula dlake, posebno na licu, je smanjenje lučenja sebuma, koji je izvor hranjivih tvari za bakterije.[21]
Vitamin A može biti potreban za normalno formiranje crvenih krvnih zrnaca;[22][23] nedostatak uzrokuje abnormalnosti u metabolizmu gvožđa.[24] Vitamin A je potreban za proizvodnju crvenih krvnih zrnaca iz matičnih ćelija, diferencijacijom retinoida.[25]
Vitaminska svojstva | |
---|---|
Rastvorljivost | Mast |
RDA (odrasli muškarac) | 900 µg/dan |
RDA (odrasla žena) | 700 µg/dan |
Gornja granica RDA (odrasli muškarac) | 3,000 µg/dan |
Gornja granica RDA (odrasla žena) | 3,000 µg/dan |
Simptomi nedostatka | |
| |
Višak simptoma | |
| |
Uobičajeni izvori | |
|
Ovaj vitamin ima esencijalnu ulogu u vidu, posebno noćnom vidu, normalnom razvoju kostiju i zuba, reprodukciji i zdravlju kože i sluzokože (sloj koji luči sluz koji oblaže dijelove tijela kao što je respiratorni trakt). Vitamin A također djeluje u tijelu kao antioksidans, zaštitna hemikalija koja može smanjiti rizik od određenih karcinoma.
Postoje dva izvora vitamina A u hrani. Aktivni oblici, koji su odmah dostupni organizmu, dobijaju se iz životinjskih proizvoda. Poznati su kao retinoidi i uključuju retinaldehid i retinol. Prekursori, također poznati kao provitamini, koje organizham mora pretvoriti u aktivne forme, dobijaju se iz voća i povrća koje sadrži žute, narandžaste i tamnozelene pigmente, poznate kao karotenoidi, od kojih je najpoznatiji β-karoten. Iz tog razloga, količine vitamina A mjere se u ekvivalentima retinola (RE). Jedan RE je ekvivalentan 0,001 mg retinola ili 0,006 mg β-karotena, ili 3,3 međunarodne jedinice vitamina A.
U crijevima, vitamin A je zaštićen od hemijske promjene vitamonom E. Vitamin A je topiv u mastima i može se skladištiti u tijelu. Većina konzumiranog vitamina A pohranjuje se u jetri. Kada to zahtijeva određeni dio organizma, jetra oslobađa nešto vitamina A, koji se prenosi krvlju i dostavlja ciljnim ćelijama i tkivima.
Retinoidi se prirodno nalaze samo u hrani životinjskog porijekla. Svaki od sljedećih sadrži najmanje 0,15 mg retinoida po 175–7 oz (4,960–200 g):
Mnogi različiti geometrijski izomeri retinola, retinala i retinoidne kiseline su mogući kao rezultat bilo trans ili cis konfiguracije četiri od pet dvostrukih veza u polienskom lancu. cis izomeri su manje stabilni i mogu se lahko pretvoriti u potpuno trans konfiguraciju (kao što se vidi u strukturi sve- trans-retinola prikazanoj na vrhu ove stranice). Ipak, neki "cis" izomeri nalaze se u prirodi i obavljaju bitne funkcije. Naprimjer, 11-cis-retinski izomer je hromofor rodopsina, kičmenjaka ftoreceptorska molekula. Rodopsin se sastoji od 11-cis-retinala koji je kovalentno povezan preko Schiffove baze na opsinski protein (opsin štapića ili oblici plavih, crvenih ili zelenih opsine u čepićima). Proces vida se oslanja na izomerizaciju hromofora, izazvanu svjetlom od 11-cis u sve-trans, što rezultira promjenom konformacije i aktivacijom molekula fotoreceptora. Jedan od najranijih znakova nedostatka vitamina A je noćno sljepilo praćeno smanjenom oštrinom vida.
Mnoge nevizualne funkcije vitamina A posredovane su retinoinskom kiselinom, koja regulira ekspresiju gena aktiviranjem jedarnih retinoidnih receptora.[18] Nevizuelne funkcije vitamina A ključne su u imunskoj funkciji, reprodukciji i embrionskom razvoju kičmenjaka, o čemu svjedoči poremećeni rast, podložnost infekcijama i urođene mane, uočene u populacijama koje primaju suboptimalni nivo vitamina A u svojoj ishrani.
Retinol se sintetizira razgradnjom β-karotena. Prvo, β-karoten 15-15'-monooksigenaza cijepa β-karoten na centralnoj dvostrukoj vezi, stvarajući epoksid. Ovaj epoksid zatim napada voda stvarajući dvije hidroksilne grupe u centru strukture. Do cijepanja dolazi kada se ovi alkoholi reduciraju u aldehide pomoću NADH. Ovaj spoj naziva se retinal. Retinal se zatim redukuje u retinol pomoću enzima retinol-dehidrogenaza. Retinol dehidrogenaza je enzim koji zavisi od NADH.[27]
β-karoten se može ekstrahirati iz gljive Blakeslea trispora, morskih algi Dunaliella salina ili genetički modificiranih bakterija iz roda Sphingomonas ili putem totalne sinteze, koristeći bilo koji razvijeni metod BASF-a[28][29] ili Grignardovu reakciju koju koristi Hoffman-La Roche.[30]
Svjetsko tržište sintetskog retinola je prvenstveno za stočnu hranu, ostavljajući otprilike 13% za kombinaciju hrane, lijekova na recept i upotrebe dodataka prehrani.[31] Prvu industrijaliziranu sintezu retinola postigla je kompanija Hoffmann-La Roche, 1947. U narednim decenijama, osam drugih kompanija razvilo je sopstvene procese. β-ionon, sintetiziran iz acetona, je osnovna polazna tačka za sve industrijske sinteze. Svaki proces uključuje produžavanje lanca nezasićenog ugljika.[31] Čisti retinol je izuzetno osjetljiv na oksidaciju i priprema se i transportuje na niskim temperaturama i u atmosferi bez kisika. Kada se priprema kao dodatak ishrani ili aditiv za hranu, retinol se stabilizuje kao esterski derivati retinil-acetat ili retinil-palmitat. Prije 1999. godine, tri kompanije, Roche, BASF i Rhone-Poulenc kontrolirale su 96% globalne prodaje vitamina A. Evropska komisija je 2001. godine izrekla ukupne kazne od 855,22 eura ovim i pet drugih kompanija zbog učešća u osam različitih kartela za podjelu tržišta i nameštanje cijena koji datiraju iz 1989. Roche je prodao svoj odjel za vitamine DSM-u 2003. DSM i BASF imaju najveći udio u industrijskoj proizvodnji.[31]
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.