ویتامینها دقیقاً چه هستند و چرا برخلاف پروتئینها یا چربیها، به مقدار بسیار اندک نیاز داریم؟
تفاوتهای بنیادین بین ویتامینهای محلول در چربی (Fat-soluble) و محلول در آب (Water-soluble) در جذب، ذخیره و مسمومیت چیست؟
ویتامین A چگونه به بینایی و سلامت بافت پوششی کمک میکند و چرا گربهها در این مورد استثنا هستند؟
ویتامین D چگونه از پوست یا غذا به فرم فعال خود تبدیل میشود و نقش آن در تعادل کلسیم و فسفر چیست؟
چرا نیاز به ویتامین E با میزان چربی رژیم غذایی (PUFAs) در ارتباط است؟
ویتامین K چگونه فرآیند انعقاد خون را مدیریت میکند؟
چرا ویتامینهای گروه B (B-complex) برای متابولیسم انرژی حیاتی هستند و چرا گربه به نیاسین (Niacin) بیشتری نیاز دارد؟
نقش ویتامین B12 و اسید فولیک در خونسازی چیست و فاکتور داخلی (Intrinsic factor) چه اهمیتی دارد؟
آیا سگ و گربه به مکمل ویتامین C نیاز دارند؟
بخش اول: کلیات و طبقهبندی ویتامینها
سؤال ۱: ویتامینها دقیقاً چه هستند و چرا به مقدار بسیار اندک نیاز داریم؟ ویتامینها مولکولهای آلی (Organic molecules) هستند که به مقدار بسیار ناچیزی (Minute amounts) برای انجام وظایف حیاتی لازمند. آنها برخلاف کربوهیدراتها، چربیها یا پروتئینها، به عنوان منبع انرژی یا اجزای ساختاری بدن استفاده نمیشوند. نقش اصلی آنها عمل به عنوان آنزیمهای ضروری (Essential enzymes)، پیشساز آنزیمها (Enzyme precursors) یا کوآنزیمها (Coenzymes) در بسیاری از فرآیندهای متابولیک است.
سؤال ۲: تفاوتهای بنیادین بین ویتامینهای محلول در چربی و محلول در آب در چیست؟ این تقسیمبندی برای درک نحوه برخورد بدن با آنها بسیار مهم است:
محلول در چربی (Vitamins A, D, E, K):
جذب و دفع: با همان مکانیسمهای چربی رژیم غذایی هضم و جذب میشوند و متابولیتهای آنها عمدتاً از طریق صفرا در مدفوع (Feces) دفع میگردد [1، 2].
ذخیره و مسمومیت: این ویتامینها (به ویژه A و D) به میزان قابل توجهی در کبد (Liver) ذخیره میشوند؛ به همین دلیل پتانسیل مسمومیت (Toxicity) بالاتری دارند و علائم کمبود (Deficiency) آنها بسیار دیرتر بروز میکند.
محلول در آب (B-complex and Vitamin C):
جذب و دفع: به صورت غیرفعال (Passively) در روده کوچک جذب شده و از طریق ادرار (Urine) دفع میشوند [1، 2].
ذخیره: بدن به جز کوبالامین (B12)، توانایی ذخیره مقادیر قابل توجهی از این ویتامینها را ندارد؛ لذا کمبود آنها سریعتر ظاهر میشود.
بخش دوم: ویتامینهای محلول در چربی (FSV)
سؤال ۳: ویتامین A چگونه عمل میکند و چرا گربهها در این مورد استثنا هستند؟ ویتامین A شامل ترکیبات شیمیایی مرتبطی مانند رتینول (Retinol)، رتینال (Retinal) و رتینوئیک اسید (Retinoic acid) است که رتینول فعالترین فرم بیولوژیک آن است.
بینایی: در شبکیه (Retina)، رتینال با پروتئین اوپسین (Opsin) ترکیب شده و رودوپسین (Rhodopsin) یا ارغوان بینایی را میسازد که به چشم اجازه میدهد با تغییرات شدت نور سازگار شود.
بافت پوششی: برای حفظ سلامت پوست و غشاهای مخاطی (Mucous membranes) ضروری است. در غیاب آن، سلولهای ترشحکننده مخاط با سلولهای کراتینیزه (Keratinized) غیرعملکردی جایگزین میشوند که منجر به افزایش حساسیت به عفونت میگردد.
تفاوت سگ و گربه: منشأ ویتامین A در گیاهان، کاروتنوئیدها (Carotenoids) هستند. سگها میتوانند بتا-کاروتن (Beta-carotene) گیاهی را با آنزیمی در مخاط روده به ویتامین A فعال تبدیل کنند، اما گربهها فاقد این آنزیم هستند و باید ویتامین A را به صورت پیشساخته (Preformed) از منابع حیوانی دریافت کنند. برای مشاهده فرآیند تبدیل بتا-کاروتن، میتوانید تصویر ۵-۱ را ببینید.
سؤال ۴: ویتامین D چگونه فعال میشود و نقش آن در تعادل مواد معدنی چیست؟ ویتامین D به دو فرم وجود دارد: D2 (ارگوکلسیفرول) که از گیاهان تابش دیده میآید و D3 (کولهکلسیفرول) که در پوست حیوانات تحت تابش UV ساخته میشود [10، 11].
نکته تخصص: سگ و گربه توانایی محدودی در تبدیل ۷-دهیدروکلسترول پوست به D3 دارند و به منابع رژیم غذایی وابستهاند.
فعالسازی: کولهکلسیفرول یک فرم ذخیرهای غیرفعال است. ابتدا در کبد به ۲۵-هیدروکسیکولهکلسیفرول تبدیل شده و سپس در کلیه (Kidney) تحت تأثیر هورمون پاراتیروئید (PTH)، به فعالترین فرم یعنی کلسیتریول (Calcitriol) تبدیل میشود [12، 13]. (حتماً فرآیند فعالسازی را در تصویر ۵-۲ بررسی کنید).
وظیفه: کلسیتریول جذب کلسیم و فسفر از روده را تحریک کرده و با همکاری PTH، کلسیم را از استخوان بسیج میکند تا سطح پلاسمایی آن برای معدنی شدن استخوان حفظ شود. کمبود آن در حیوانات در حال رشد باعث راشیتیسم (Rickets) و در بالغین باعث استئومالاسی (Osteomalacia) میشود.
سؤال ۵: چرا نیاز به ویتامین E با چربی رژیم غذایی در ارتباط است؟ ویتامین E (توکوفرولها) قویترین آنتیاکسیدان (Antioxidant) بدن است [16، 17]. وظیفه اصلی آن محافظت از اسیدهای چرب غیراشباع (PUFAs) در برابر آسیب اکسیداتیو و پراکسیداسیون چربی (Lipid peroxidation) است.
ارتباط با PUFA: هرچه سطح PUFA در غذای پت بالاتر باشد، نیاز به ویتامین E افزایش مییابد.
ارتباط با سلنیوم (Selenium): سلنیوم به عنوان کوفاکتور آنزیم گلوتاتیون پراکسیداز عمل میکند که پراکسیدهای تشکیل شده را غیرفعال میسازد و بدین ترتیب اثر صرفهجویی در مصرف ویتامین E دارد.
سؤال ۶: ویتامین K چگونه فرآیند انعقاد را مدیریت میکند؟ ویتامین K (کینونها) برای سنتز پروترومبین (فاکتور II) و فاکتورهای VII، IX و X در کبد ضروری است [19، 20]. این ویتامین به عنوان کوفاکتور آنزیمی عمل میکند که ریشههای گلوتامیک اسید را در پروتئینهای پیشساز کربوکسیله میکند تا بتوانند به کلسیم و فسفولیپیدها متصل شده و لخته خون بسازند. بخشی از نیاز سگ و گربه توسط باکتریهای روده بزرگ ساخته میشود.
بخش سوم: ویتامینهای محلول در آب (WSV)
سؤال ۷: چرا ویتامینهای گروه B برای متابولیسم انرژی حیاتی هستند؟ این ویتامینها به عنوان کوآنزیم (Coenzymes) برای آنزیمهای سلولی در متابولیسم انرژی عمل میکنند.
تیامین (B1): جزئی از کوآنزیم تیامین پیروفسفات است که برای دکربوکسیلاسیون کربوهیدراتها جهت تولید انرژی لازم است. کمبود آن مستقیماً بر سیستم عصبی مرکزی (CNS) اثر میگذارد.
نیاسین (B3): بخشی از کوآنزیمهای NAD و NADP است که در انتقال هیدروژن نقش دارند.
نکته تخصص گربه: سگها میتوانند نیاسین را از اسید آمینه تریپتوفان (Tryptophan) بسازند، اما گربهها به دلیل فعالیت بالای آنزیم پیکولینیک کربوکسیلاز (Picolinic carboxylase)، تریپتوفان را به استیل کوآنزیم A تبدیل میکنند و قادر به ساخت نیاسین نیستند؛ لذا تمام نیاز خود را باید از غذا بگیرند.
سؤال ۸: نقش ویتامین B12 و اسید فولیک در سلولها چیست؟
اسید فولیک (Folic acid): در سنتز تیمیدین (Thymidine) که جزئی از DNA است نقش دارد. کمبود آن باعث کاهش رشد سلولی و در نتیجه کمخونی (Anemia) و کاهش گلبولهای سفید (Leukopenia) میشود.
کوبالامین (B12): تنها ویتامینی است که حاوی یک عنصر کمیاب (کبالت) بوده و فقط توسط میکروارگانیسمها ساخته میشود. برای سنتز میلین (Myelin) در اعصاب ضروری است.
فاکتور داخلی (Intrinsic factor - IF): جذب B12 در سگ و گربه نیازمند گلیکوپروتئینی به نام IF است که عمدتاً توسط پانکراس تولید میشود.
سؤال ۹: آیا سگ و گربه به مکمل ویتامین C نیاز دارند؟ خیر. برخلاف انسان و خوکچه هندی، سگ و گربه میتوانند اسید اسکوربیک (Vitamin C) را در کبد از گلوکز بسازند [34، 36]. ویتامین C برای سنتز کلاژن (Collagen) و الاستین ضروری است.
نکته بالینی: مصرف مقادیر بالای ویتامین C در سگهای سالم نه تنها برای پیشگیری از ناهنجاریهای اسکلتی ثابت نشده، بلکه ممکن است منع مصرف (Contraindicated) نیز داشته باشد.
جمعبندی برای آزمون تخصص: حتماً به جدول ۵-۱ نگاهی بیندازید؛ این جدول خلاصهای طلایی از منابع، علائم کمبود (Deficiency) و مسمومیت (Excess) تمام ویتامینهاست که برای مرور سریع شب آزمون بسیار کاربردی است [7، 8].