หน่วยที่ 8 วิตามินและเกลือแร่.pdf

หน่วยที่ 8 วิตามินและเกลือแร่ เนื้อหาสาระ 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

วิตามินคืออะไร ประวัติความเป็นมาของวิตามิน ส่วนประกอบและคุณสมบัติของวิตามิน ประเภทของวิตามิน หน้าที่ ของวิตามิน เกลือแร่ เกลือแร่ที่จาเป็นต่อร่างกาย หน้าที่ของเกลือแร่

แนวคิด นอกจากสารประกอบคาร์บ อน เช่น คาร์ โบไฮเดรต ลิ ปิด โปรตีน และกรดนิวคี ล อิคแล้ ว สิ่งมีชีวิตยังต้องการวิตามินและเกลือแร่เพื่อการสุขภาพที่ดีด้วย ร่างกายมนุษย์ไม่สามารถสังเคราะห์วิตามิน ขึ้นเองได้ จึงต้องได้รับจากภายนอกเข้าไป วิตามินแบ่งออกได้เป็น 2 พวก คือ พวกที่ละลายในไขมันอัน ได้แก่ วิตามิน เอ ดี อี และเค กับพวกที่ละลายน้า ได้แก่ วิตามินบีคอมเพล็กและวิตามินซี วิตามิน ที่ละลายน้าจะถูกใช้เป็นโคเอนไซม์ที่เร่งปฏิกิริยาสาคัญ ๆ ที่เกิดขึ้นในร่างกาย ธาตุหลัก 4 ชนิดคือ ไฮโดรเจน ออกซิ เจน คาร์บอน และไนโตเจนจะมีจานวนถึง 99.6% ของ อะตอมทั้งหมดในร่างกายมนุษย์ ส่วนอีก 0.6 % จะเป็นธาตุอื่น ๆ 21 ชนิด รวมเรียกเกลือแร่ แม้ว่าธาตุ เหล่านี้จะเป็นเพียงส่วนประกอบส่วนน้อยของร่างกายก็ตาม แต่ก็มีความสาคัญที่จะขาดเสียมิได้ ทั้งนี้ เพราะบางธาตุจะพบในเนื้อเยื่อที่มีความแข็ง เช่น กระดูกและฟัน ในขณะที่ธาตุที่เหลือจะพบในเนื้อเยื่อที่ อ่อนนุ่มและของไหลในร่างกาย เกลือแร่แบ่งออกได้เป็น 2 พวก คือ macro elements และ trace elemente พวกแรกจะเป็นพวก ที่ร่างกายต้องการในจานวนไม่น้อย มีด้วยกัน 7 ชนิด คือ โลหะแคลเซียม แมกนีเซียม โซเดียม โปตัสเซียม และอโลหะฟอสฟอรัส กามะถัน และคลอรีน สาหรับ micronutrients ซึ่งร่างกายต้องการใน จานวนน้อยมี 14 ชนิด คือ เหล็ก ทองแดง สังกะสี แมงกานีส โคบอลท์ โมลิดีนัม โครเมียม เซเลเนียม ไอโอดีน ดีบุก วานาเดียม นิเกิล ฟลูออรีน และซิลิคอน

มีโลหะและอโลหะหลายชนิดที่ร่างกายต้องการเพียงเล็กน้อย และถ้าความเข้มข้นของสารเหล่านี้ เพิ่มขึ้นแล้วจะมีพิษต่อสิ่งมีชีวิตได้ ตัวอย่างได้แก่ ทองแดง เซเลเนียม นอกจากนี้ยังพบธาตุโลหะอีก ประเภทหนึ่งซึ่งแม้จะใช้ในความเข้มข้นต่าก็จะมีพิษต่อร่างกาย พวกนี้ได้แก่ แคคเมียม ตะกั่ว และปรอท

จุดประสงค์การเรียนรู้ 1. เหล่านี้ได้ 2. 3. ในร่างกาย

อธิบายถึงชนิดของวิตามินที่ละลายในน้าได้ รวมทั้งบอกแหล่งที่พบและหน้าที่ของวิตามิน อธิบายถึงชนิดของวิตามินที่ละลายในไขมันได้ รวมทั้งบอกหน้าที่ของวิตามินเหล่านี้ได้ อธิบายถึงชนิดของ macro elements และ trace elemente และบ่งบอกแหล่งที่พบ หน้าที่ ผลที่เกิดจากการขาดหรือได้รับสารอาหารชนิดนั้น ๆ มากเกินไปได้

96

หน่วยที่ 8 วิตามินและเกลือแร่ ความนา ในการทดลองให้อาหารสัตว์ที่ มีสารอาหาร 4 ชนิด คือ โปรตีน คาร์โบไฮเดรต ลิปิดและ เกลือแร่ที่จาเป็นสาหรับร่างกาย พบว่าสัตว์ทดลองไม่สามารถมีชีวิตอยู่ได้ต้องให้สารอาหารจากธรรมชาติ อีกชนิดหนึ่งที่ร่างกายต้องการเพียงเล็กน้อย แต่จาเป็นต่อการเจริญเติบโตและ สุขภาพ สารอาหารนั้นคือ วิตามิน วิตามินเป็นสารอินทรีย์ไม่ให้พลังงานและไม่ได้เป็นส่วนประกอบของร่างกาย แต่จาเป็นในการ ควบคุมปฏิกิริยาทางเคมีที่เกิดขึ้นในร่างกาย ร่างกายสังเคราะห์ขึ้นเองไม่ได้หรือสังเคราะห์ได้แต่เพียงพอ กับความต้องการ จาเป็นต้องได้รับจากอาหาร วิตามินแต่ละชนิด ไม่ได้มีความคล้ายคลึงกันทางเคมีแต่มี หน้าที่เกี่ยวกับเมทาบอลิซึมของร่างกายเหมือนกัน

1. วิตามินคืออะไร วิตามินหรือไวตามิน คือสารอินทรีย์ที่จาเป็นสาหรับปฏิกิริยาเคมีในร่างกายวิตามินเป็นสารอาหาร ที่ไม่ให้พลังงานแก่ร่างกาย ร่างกายต้องการในปริมาณน้อยมาก แต่ขาดไม่ได้ ถ้าขาดจะทาให้ระบบอวัยวะ ต่างๆในร่างกายทางานผิดปกติวิตามินบางตัวสังเคราะห์ขึ้นได้เพียงพอในร่างกาย บางตัวก็สังเคราะห์ไม่ได้ หรือสังเคราะห์ได้ แต่ไม่พอจาเป็นต้องได้รับจากอาหาร

2. ประวัติความเป็นมาของวิตามิน การค้นพบวิตามินสืบเนื่องมาจากรักษาโรคขาดวิตามินที่เกิดขึ้นในสมัยโบราณ เช่น โรคเหน็บชา โรคลักปิดลักเปิด หรือโรคกระดูกอ่อน การรักษาในตอนแรกมักใช้ อาหารต่อมาจึงได้คิดแยกสารบริสุทธิ์ที่ ให้ผลในการรักษาออกจากอาหาร และเรียกกันว่า "วิตามิน" โรคเหน็บชาเป็นโรคที่เคยเป็นกันมากในกองทัพเรือญี่ปุ่นผู้เป็นโรคมีอาการบวมตามแขนขามี โรคหัวใจแทรก และระบบประสาททางานเสื่อมลงในปี ค.ศ.1882 หมอชาวญี่ปุ่นพบว่าโรคนี้รักษาหรือ ป้องกันได้โดยการเพิ่มอาหารพวกเนื้อสัตว์ จึงเข้าใจกันผิดว่ามาจากการขาดโปรตีนต่อมาหมอชาวดัชพบ โดยบังเอิญว่าในหมู่เกาะอิน เดียตะวันออกไก่ที่เลี้ยงด้วยอาหารที่ชาวพื้นเมืองรับประทานจะเป็นโรคชนิด หนึ่งซึ่งมีอาการคล้ายกับโรคเหน็บชาในคนตอนแรกเขาเข้าใจว่าเกิดจากพิษในอาหารต่อมา จึง พบว่าการ เติม ราข้าวลงไปในอาหารช่วยป้องกันโรคนี้ได้ จึงคิดว่าราข้าวมีสารแก้พิษ ภายหลังจึงมีนักวิทยาศาสตร์ หลายท่านพบว่า โรคเหน็บชาก็ดี หรือโรคเลือดออก ตามไรฟันก็ดี มา จากการขาดสารอาหารที่มี ไนโตรเจนอยู่ในโมเลกุลจึงให้ชื่อสารอาหารนี้ว่าวิตะมีนส์ (Vitamines) ในปี ค.ศ. 1913 ดร. McCollum 97

และ ดร. Davis แบ่ง วิตามินส์ออก เป็น 2 พวกคือ พวกที่ละลายในไขมันและพวกทีล่ ะลายในน้า และต่อมา พบว่าสารพวกนี้อาจเป็นเอมีนส์หรือสารอื่นก็ได้ จึงได้เปลี่ยนชื่อจากวิตามินส์มา เป็น วิตามิน และได้หาวิธี แยกสารอาหารนี้ออกจากอาหารทาให้บริสุทธิ์ หาโครงสร้างทางเคมี และวิธีสังเคราะห์ทางเคมีขึ้น โดยเหตุ นี้จึงทราบกันว่าสารในราข้าวที่ สามารถแก้โรคเหน็บชาได้คือวิตามินบีหนึ่งหรือไทอามิน โรคระบาดอีกอย่างหนึ่งในสมัยก่อน คือโรคลักปิดลักเปิดมักพบแก่ลูกเรือที่เดินทางรอนแรมไปใน ทะเลเป็นเวลานานในที่สุดก็ทราบกันว่าโรคนี้ป้องกันได้โดยการกิน ส้มหรือมะนาว หรืออาหารที่มีวิตามิน ซี ในประเทศอังกฤษมีผู้ค้นพบว่าน้ามันตับปลารักษาโรคกระดูกก่อนในสุนัขได้ และเมื่อนามารักษาเด็กที่ เป็นโรคกระดูกอ่อนก็ได้ผลดี เช่นเดียวกันจึงได้คิดแยกวิตามินดีจากน้ามันตับปลา ขณะเดียวกันใน สหรัฐอเมริกาเกิดโรคหนังกระ (Pellagra) ในแหล่งที่บริโภคข้าวโพดเป็นอาหารหลักจึงมีผู้คิดหาวิธี ป้องกัน และรักษาโรคนี้ ซึ่งท้ายที่สุดก็ทราบกันว่าข้าวโพดมีไนอะซินต่า จึงทาให้ผู้บริโภคข้าวโพดเป็น โรคหนังกระหรือโรคขาดไนอะซินได้ ในปี ค.ศ. 1920 ก่อนที่จะมีการค้นคว้าและทราบสูตรโครงสร้างของวิตามินเหล่านี้ การเรียก วิตามินใช้วิธีเรียกตามตัวอักษา คือ เอ บี ซี ดี อี เอฟ จี เอช และไอ ต่อ มาพบว่าเอฟไม่ใช่วิตามินที่แท้จริง แต่เป็นกรดไขมันที่จาเป็นแก่ร่างกาย จึงเอาออกจากรายชื่อวิตามินวิตามินบีที่พบก็มีหลายตัวไม่ใช่ตัวเดียว จึงเรียกเป็นบีหนึ่ง บี สอง ตามลาดับ และยังพบอีกว่าบีสองกับจีเป็นวิตามินเดียวกัน ต่อมาจึงพบอีกว่า วิตามินเอชหรือไบโอตินและวิตามินไอเป็นวิตามินในกลุ่มบีรวม จึงตัดเอาชื่อเอชและไอออกไปอีก ดังนั้น ในการเรียกชื่อวิตามินบีในกลุ่มบีรวมจึงนิยมเรียกชื่อทางเคมีมากกว่าตัวอักษรยกเว้นบีหกและบีสิบสองซึ่ง ยังนิยมใช้ตัวอักษรกันอยู่ส่วนวิตามิน อื่นเช่น เอ ดี อี เค และ ซี ยังคง ใช้ตัวอักษรมากกว่าชื่อทางเคมี

3. ส่วนประกอบและคุณสมบัติของวิตามิน 1. วิตามินที่ละลายไขมัน ประกอบด้วยคาร์บอน ไฮโดรเจน และออกวิเจนเท่านั้น ส่วนวิตามินที่ ละลายในน้าประกอบด้วยธาติข้างต้นและมีธาตุอื่นด้วย เช่น ไนโตร เจน กามะถัน หรือโคบอลต์ 2. วิตามินส่วนใหญ่มาจากพืช ที่มาจากสัตว์นั้นมักเป็นผลที่มาจากการกินพืชเพราะจุลินทรีย์ใน ลาไส้สังเคราะห์วิตามินนั้นขึ้น 3. วิตามินที่ละลายในไขมันต่างกับวิตามินที่ละลายในน้าที่ว่าวิตามินที่ละลายในไขมันมักเกิดใน พืชในรูปของโพรวิตามิน (Provitamins) และสามารถเปลี่ยน เป็นวิตามินได้ในร่างกายคนหรือสัตว์ส่วน วิตามินที่ละลายน้าไม่เกิดในรูปโพรวิตามิน สาหรับกรดอะมิโนทริปโตเฟนที่สามารถเปลี่ยนเป็นไนอะซิน ได้นั้นก็ไม่ถือเป็นโพรวิตามิน 4. การดูดซึมการขนส่งและการเก็บวิตามินที่ละลายในไขมันต้องอาศัยไขมันเป็นสื่อสารใดก็ตามที่ ทาให้ไขมันดูดซึมใช้ และเก็บดีขึ้นจะช่วยให้วิตามินที่ละลายใน ไขมันดูดซึมใช้ และเก็บดีขึ้นด้วยส่วน วิตามินที่ละลายน้านั้นอาศัยน้าเป็นสื่อ 5. ร่างกายเก็บไขมันได้ไม่จากัดจานวน ดังนั้นจึงสามารถเก็บวิตามินที่ละลายในไขมันไว้ได้ โดย 98

ไม่จากัดจานวนด้วยทาให้เกิดสภาพที่มีวิตามินที่ละลายในไขมัน มากเกินไป (Hypervitaminosis) ได้ ส่วน วิตามินที่ละลายน้าจะไม่เก็บสะสมในร่างกาย ถ้ามีมากเกินไปก็จะขับถ่ายออกมาทางปัสสาวะ 6. การขับถ่ายวิตามินที่ละลานในไขมันจะออกมากับอุจจาระเป็นส่วนใหญ่ส่วนวิตามินที่ละลายน้า ส่วนใหญ่ออกมากับปัสสาวะส่วนน้อยออกมากับอุจจาระ 7. การหุงต้มปกติมีผลน้อยมากต่อการสลายตัวของวิตามินที่ละลายในไขมันส่วนวิตามินที่ละลาย ในน้าสลายตัวได้ง่าย การสูญเสียจะมากน้อยขึ้นกับปริมาณของน้า ที่ใช้หุงต้ม ระยะเวลา และอุณหภูมิของ การหุงต้ม

4. ประเภทของวิตามิน วิตามินที่คนและสัตว์ชั้นสูงต้องการแบ่งออกได้เป็น 2 กลุ่ม คือ 1. วิตามินละลายในน้า ( water soluble vitamin ) ได้แก่ วิตามิน B- คอมเพล็กซ์ ( B- Complex ) และวิตามิน C 2. วิตามินละลายในไขมัน ( Fat-soluble vitamin ) ในธรรมชาติโดยทั่วๆไปพบปนอยู่กับลิปิด เสมอ ได้แก่ วิตามิน A D E และ K การขาดวิตามิน (deficiency of vitamin) โรคขาดวิตามิน (avitaminosis) เกิดได้ 2 ประการ คือ 1. การขาดโดยตรง primary deficiency เกิดขึ้นจากการขาดโดยตรง เนื่องจากรับประทานวิตามิน เข้าไปน้อย ซึ่งเกิดขึ้นจากสาเหตุดังนี้ ก) การจากัดอาหารของผู้ที่ลดความอ้วนเพื่อรักษาความงาม หรือเกรงแสลงโรคบางอย่าง ข) การได้รับอาหารไม่เพียงพอเนื่องจากความยากจน ค) การขาดความรู้ทางโภชนาการ เลือกเฉพาะอาหารที่ชอบหรือรับประทานไม่เพียงพอกับ ความต้องการในภาวะจาเป็นบางอย่างของร่างกาย เช่น ในรายที่มีไข้ เด็กกาลังเจริญเติบโต สตรีในระยะ ตั้งครรภ์และ ให้นมบุตรหรือกรณีที่รับประทานอาหารที่มีคาร์โบไฮเดรต โปรตีนมากไป เป็นต้น 2. การขาดเนื่องจากสาเหตุอื่น ( secondary deficiency ) เกิดความผิดปกติในระบบย่อยและการดูดซึม หรือเป็นโรคบางอย่างทาให้ร่างกายไมสามารถเก็บ หรือ ใช้วิตามินได้ วิตามินละลายในน้า วิตามิน B- คอมเพล็กซ์ และวิตามิน c มีสมบัติที่เหมือนกันคือละลายน้าได้ วิตามิน B- คอม เพล็กซ์ทาหน้าที่เป็นสารตั้งต้น ( precursor ) ของโคเอนไซม์หลายชนิดที่จาเป็นต่อการทางานของเอนไซม์ ของเมแทบอลิซึมในร่างกาย วิตามินเหล่านี้ไม่มีสะสมในร่างกายมากมักเพราะละลายน้าได้ดีและร่างกายมี ไตสาหรับกาจัดส่วนที่มากเกินพอด้วย 99

วิตามิน B- คอมเพล็กซ์ ได้แก่ - ไทอามีน ( thiamine ) หรือวิตามิน B1 ( vitamin B1 ) เป็นวิตามินที่จาเป็นสาหรับสัตว์ที่มี กระดูกสันหลังทั้งหมดและพวกจุลินทรีย์บางชนิด การขาดวิตามินนี้ทาให้เกิดโรคต่างๆ เช่น ในคนทาให้ เกิดโรคเหน็บชา แต่ในสัตว์ เช่น นก ถ้าขาดจะทาให้เส้นประสาทหลายเส้นอักเสบ สูตรเคมีและสมบัติของไทอามีน ไทอามีนประกอบด้วยวงแหวน 2 วง คือ ไพริมีดีนและไทอา โซล ( thiazole ring ) ต่อกันด้วยพันธะเมทิลลินดังรูป

ภาพที่ 8.1 สูตรโครงสร้างของไทอามีน และโคเอนไซม์ไทอามีนไพโรฟอสเฟต วงแหวนไทอาโซลเสียง่ายถ้าละลายในเบส หรือถูกรังสีเหนือม่วง ( ultraviolet ) ถ้ามีทองแดงเป็นตัวเร่ง และ pH เป็นเบส เพราะฉะนั้นไทอามีนจะถูกทาลายไปมาก ถ้าหุงต้มอาหารในภาชนะทองแดงและมี pH เป็นเบสไทอามีนถูกออกซิไดส์เป็นไทโอโครม ให้สารเรืองแสงสีน้าเงินในรังสีเหนือม่วง ไทอามีนสามารถเปลี่ยนเป็นไทอามีนไทโรฟอสเฟส ซึ่งเป็นโครเอนไซม์ของเอนไซม์หลายชนิดที่ ทาหน้าที่เร่งปฎิกิริยาขจัดคาร์บอนไดออกไซด์ ตัวอย่างปฎิกิริยาการดึง co ออกจากกรด ดีทอลที่ใช้ไทอามีนไพโรฟอสเฟตเป็นโคเอนไซม์

เมแทบอลิซึมของไทอามีน ไทอามีนที่พบในอาหารทั้งในรูปในไทอามีนอิสระ และไทอามีนไท โรฟอสเฟตในพืชผักส่วนใหญ่เป้นไทอามีนอิสระ ส่วนในสัตว์จะพบอยู่ในไทอามีนไทโรฟอสเฟต ไทอามีนอิสระถูกดูดซึมที่ลาไส้เล็กโดยกระบวนการดูดซึมที่ต้องอาศัยพลังงาน ส่วนไทอามีนไพโร ฟอสเฟตต้องสลายตัวก่อนที่จะถูกดูดซึมและเมื่อเข้าไปในเซลล์ที่เยื่อบุผนัง ถูกเติมด้วยหมู่ฟอสเฟต( phosphorylate ) เป็นไทอามีนฟอสเฟต จากนั้นจะถูกส่งไปยังตับ ที่ตับมีการเติมหมู่ฟอสเฟตอีก 1 หมู่ ได้ เป็นไทอามีนไทโรฟอสเฟต 100

แหล่งกาเนิด ไทอามีนพบทั่วไปทั้งในพืชและในสัตว์ แต่ที่พบปริมารมาก คือ ในเมล็ดข้าวเจ้าและ ข้าวสาลี โดยส่วนใหญ่อยู่บริเวณผิวนอกมีสีน้าตาลการรักาคุณค่าของไทอามีน ควรนึ่งข้าวก่อนที่จะเอา เปลือกออกเพราะการนึ่งข้าวทาให้เปลือกหลุดออกง่ายและทาให้ไทอามีนเข้าไปในเมล็ดข้าวทาให้ไทอามีน สูง นอกจากนี้ข้าวซ้อมมือก็ทาให้สูญเสียไทอามีนน้อยกว่าการสีข้าวความต้องการของไทอามีนต่อวัน ขึ้นอยู่กับอัตราเมแทบอลิซึมของร่างกายร่างกายต้องการไทอามีนสูงมาก เมื่อมีเมแทบอลิซึมของร่างกายสูง เช่น สตรีมีครรภ์ ระยะให้นมบุตร กล้ามเนื้อถูกใช้งานมาก หรือในขณะที่ต่อมไทรอยด์เป็นพิษ ไทอา มีนมีสะสมไว้ในร่างกายน้อย ปกติไทอามีนในร่างกายมีปริมาณ 25-30 มิลลิกรัม ซึ่งพอใช้ได้ประมาณ 2-3 อาทิตย์ ถ้าไม่ได้รับไทอามีนนานกว่านี้จะมีอาการขาดทาให้เกิดโรคเหน็บชา นอกจากนี้การขาดไทอา มีนอาจเกิดจากการรับประทานอาหารไม่ถูกต้อง ( unproper ,unbalance diet ) หรือการรับประทานอาหาร สารอาหารที่ทาลายไทอามีน ( antithiamine factor ) ไปด้วย สารที่ทาลายไทอามีน คือ 1. ไทอามิเนส ( thiaminasse ) เป็นเอนไซม์ที่สลายไทอามีน พบในปลาน้าจืด ปลาร้า หอยลาย ถ้ารับประทานของพวกนี้แบบดิบๆ จะขาดไทอามีนได้ 2. แอนติไทอามีน แฟกเตอร์ ( antithamine factor ) เป็นสารที่พบในชา กาแฟ แอปเปิล ใบพลู ผักบุ้ง ผักกระเฉด ใบเมี่ยง ติ้ว - ไรโบเฟลวิน ( riboflavin ) หรือวิตามิน B2 เป็นอนุพันธ์ของไอโซอัลลอกซาซีน ( isoalloxazine ) ที่มีแขนข้างเป็นริบิทอล( ribitol ) เป็นผลึกรูปเข็มสีเหลืองปนแสด เป็นสารเรืองแสงทนต่อความร้อนและกรด เสียง่ายเมื่อถูกเบส แสงสว่าง และรังสีอัลตราไวโอเลต เพราะฉะนั้นในการปรุงอาหารจะเสียเพียงเล็กน้อย แต่จะเสียมากถ้าตั้งทิ้งไว้ให้ ถูกแสงแดด

ภาพที่ 8.2 สูตรโครงสร้างไรโบเฟลวิน หน้าที่ในร่างกาย ไรโบเฟลวินเป็นหมู่พรอสทิทินของเอนไซม์หลายชนิดที่ทาหน้าที่เกี่ยวข้องกับ ปฎิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นในแมแทบอลิซึม เรียกเอนไซม์กลุ่มนี้ว่าเฟลโวโปรตีน ( flavoproteins ) หรือ เอนไซม์สีเหลือง เพราะมีสีเหลือง ไรโบโฟลวิน ก่อนทาหน้าที่เป็นโคเอนไซม์ ต้องถูกเติมหมู่ฟอสเฟต ที่ลาไส้เล็กส่วนต้นได้เป็น 1. flavin mononucleotide ( FMN ) 2. flavin adenine dinucleotide ( FAD ) 101

FMN และ FAD เป็นโคเอนไซม์ที่ทาหน้าที่ขนส่งไฮโดรเจนในปฎิกิริยาที่เร่งโดยเอนไซม์เฟล โวโปรตีน

ภาพที่ 8.3 ปฏิกิริยาการสังเคราะห์ FMN , FAD

ภาพที่ 8.4 เฟลโวโปรตีนในรูปที่ถูกรีดิวซ์ และออกซิไดส์ เฟลโวโปรตีนจะทาหน้าที่ขนส่งไฮโดรเจนจากสารอินทรีย์แล้วส่งต่อให้สารรับโดยที่ FMN และ FAD จะรับไฮโดรเจนครั้งละ 1 หรือ 2 อะตอม ตัวอย่างปฎิกิริยา ที่ใช้เอนไซม์เฟลโวโปรตีนชนิดออกซิ เดส ( L-amino acid oxidase ) ใช้ FMN หรือ FAD ทาหน้าที่รับไฮโดรเจนจากกรดอมิโน แล้วนาไป ส่งให้ออกซิเจนดังปฎิกิริยา เมแทบอลิซึมของไรโบเฟลวิน ไรโบลเฟลวินในอาหารถูกดูดซึมและถูกเติมหมู่ฟอสเฟตที่ ลาไส้เล็ก อวัยวะที่มีมากคือ ตับ ไต กล้ามเนื้อ และหัวใจ แหล่งกาเนิด พบว่าพืชสีเขียวทุกชนิดสามารถสังเคราะห์ไรโบเฟลวินได้ ในอาหารที่พบมาก ได้แก่ น้านม ไต หัวใจ ตับ ไข่ เนย ความต้องการไรโบเฟลวินต่อวันสัมพันธ์กับแคลอรี่ที่ได้รับจาก อาหารและจากการทางานของกล้ามเนื้อ เพราะไรโบเฟลวินเกี่ยวข้องกับเมแทบอลิซึมของคาร์โบไฮเดรต ลิปิด และโปรตีนอย่างมาก 102

การขาดวิตามิน การขาดวิตามิน B2 มักเกิดร่วมกับการขาดวิตามิน B อื่นๆ อาการสาคัญที่พบ คือที่ปากแผลเรียกว่าปากนกกระจอก ( angular stomatitis ) อาการที่พบในระยะเริ่มแรกของการขาดอีก อย่างคือมีการระคายเคืองตา ตาสู้แสงไม่ได้ ทาให้มองเห็นไม่ชัด เพราะมีเส้นเลือดฝอยเกิดขึ้นที่กระจกตา ทั้งนี้เนื่องจากคอร์เนี(Corneal) ปกติใช้ออกซิเจนโดยผ่านการทางานของเอนไซม์ที่มีหมู่พรอสทิทิกเป็นไร โบเฟลวิน เมื่อร่างกายขาดวิตามินนี้จะได้รับออกซิเจนน้อยลง ร่างกายจะปรับตัวโดยการกระจายเส้น เลือดฝอยมาที่คอร์เนีย เพื่อให้ออกซิเจนคอร์เนีย ซึ่งไม่มีประโยชน์เพราะนาไปใช้ไม่ได้ - กรดแพนโทเทนิก ( pantothenic acid ) หรือวิตามิน B3 กรดแพนโทเทนิก เป็นสารที่มีซัลเฟอร์เป็นส่วนประกอบที่สังเคราะห์ในพืชและแบททีเรียในลาไส้ แต่จาเป็นต่อการเจริญเติบโของสัตว์ที่มีกระดูกสันหลัง มีลัการะเป็นน้ามันสีเหลืองอ่อนเสียง่ายเมื่อถูก ความร้อน กรด เบส ถ้าอยู่ในสภาพแอลกอฮอล์เรียกว่า แพนโทเทนอล ถูกดูดซึมได้ง่ายเมื่อถูกดูดซึม เข้าร่างกายแล้วถูกเปลี่ยนเป็นกรดแพนโทเทนิก และถูกสังเคราะห์ได้เป็นโคเอนไซม์ -A ก่อนจึงจะทา หน้าที่ได้ การสังเคราะห์โคเอนไซม์-A พบในสิ่งมีชีวิตทั่วไปรวมทั้งคนด้วยแต่การสังเคราะห์กรดแพน โทเทนิกเกิดในพืชและแบคทีเรียเท่านั้น หน้าที่ในร่างกาย กรดแพนโทเทนิกเป็นส่วนประกอบของโคเอนไซม์-A มีบทบาทสาคัญใน เมแทบอลิซึม ในการขนส่งหมู่เอซิล ( acyl group ) เช่น อะซีทิล ( acetyl) ซักซินิล ( succiny ) มาโลนิล ( malonyl ) โดยหมู่เอวิลรวมกับดคเอนไซม์ -A ตรงหมู่ซัลฟ์ไฮดริล(-sH) ที่ปลายสุดของแพนโทเทนิก และเมื่อหมู่เอซิลถูกส่งต่อไปแล้วหมู่ซัลฟ์ไฮดริลจะรับอนุมูลเอซิลอื่นต่อไป

103

ความสาคัญของกรดแพนโทเทนิกที่มีต่อร่างกาย ในปฎิกิริยาการดึงคาร์บอนไดออกไซด์ออกจาก - คีโทกลูทาเรตในวัฏจักรเครบส์ต้องใช้โคเอนไซม์ทางานร่วมด้วย ได้ซักนิซิล-โคเอ ( succinyl coa ) ซึ่ง ซักซินิล- โคเอนี้ใช้สังเคราะห์ฮีม (heme) โดยการรวมตัวของกรดอะมิโนไกลซีนเพราะฉะนั้นคนและสัตว์ ที่เป็นโรคโลหิตจาง เนื่องจากการขาดแพนโทเทนิกก็เพราะขาดซักซินิล- โคเอในการสังเคราะห์ เฮโมโกลบิน

ภาพที่ 8.5 ขบวนการเมแทบอลิซึมของกรดแพนโทเทนิก เมแทบอลิซึมของกรดแพนโทเทนิก กรดแพนโทเทนิกในรูปเกลือและรูปแอลกอฮอล์ถูกดูดซึมและถูกเปลี่ยนเป็น 4-phospho-Pantothenic acid ที่ลาไส้เล็ก เข้าร่างกายภายในเนื้อเยื่อต่างๆถูกเปลี่ยนเป็นโคเอนไซม์-A แหล่งกาเนิด มีมากในพืชผักสีเขียว ไข่แดง ตับ เนื้อสัตว์ ถั่ว กะหล่าปลี ยังไม่พบคนขาด วิตามินนี้ แต่จากการทดลองใช้สารต่อต้านแพนโทเทนิก เช่น - methylpantothenic acid หรือให้อาหาร ที่ขาดวิตามินนี้นาน 12 สัปดาห์ จะเกิดอาการปวดหัว ไม่มีแรง หัวใจเต้นเร็ว หงุดหงิด - กรดนิโคทินิก ( nicotinic acid ) หรือวิตามิน B5 กรดนิโคทินิกมี 2 รูป กรดนิโคทินิก และกรดนิโคทินาไมด์ ร่างกายนาไปใช้ได้เหมือนกัน

ภาพที่ 8.6 สูตรโครงสร้าง กรดนิโคทินิก และกรดนิโคนาไมด์ 104

กรดนิโคทินิกเป็นผลึกรูปเข็มสีขาว ทนต่อความร้อน กรด เบส และแสงสว่าง ในการหุงต้มเสีย วิตามินนี้น้อย ละลายได้ในแอลกอฮอล์และน้า แต่ไม่ละลายในอีเทอร์ หน้าที่ในร่างกาย กรดนิโคทินิกเป็นส่วนประกอบของเอนไซม์ 2 ชนิด ที่ทาหน้าที่ขนส่งและ อิเล็กตรอน ได้แก่ nicotinamide adenine dinucleotide ( NAD )และ nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADP) ซึ่งรวมเรียกว่า ไพรีดีน นิวคลีโอไทด์ ( pyridine nucleotide ) หรือโคเอนไซม์ไพริ ดีน โคเอนไซม์ไพริดีน เป็นโคเอนไซม์ดีไฮโดรจีเนส ( dehydrogenase ) กว่า 150 ชนิด โดยจับกับ เอนไซม์ไฮโดรจีเนสเป็นหมู่พรอสทิทิก เพื่อทาหน้าที่รับไฮโดรเจน และอิเล็กตรอนจากซับเสตรตแล้วส่ง ต่อไปให้ตัวรับและไฮโดรเจนที่จับกับโคเอนไซม์ไพริดีน คือ ไฮโดรเจนไอออน (H)

เมแทบอลิซึมของกรดนิโคทินิก กรดนิโคทินิกในอาหารถูกดูดซึมได้ง่ายที่ลาไส้เล็ก และสังเคราะห์ เป็น NAD, NADP ร่างกายสามารถสังเคราะห์กรดนิโคทินิกได้จากกรดอมิโนทริปโทเฟนจากทริปโทเฟน 60 กรัม ได้กรดนิโคทินิก 1 มิลลิกรัม แหล่งกาเนิด พบมากในเนื้อสัตว์ ตับ ที่ผิว germ cell ในการสีข้าวจะเสียวิตามินนี้มากเหมือนไธอามีนและ ถึงแม้ข้าวโพด น้านม ไข่มีน้อย แต่น้านมและไข่ก็มีทริปโทเฟนสูงซึ่งสามารถเปลี่ยนเป็นกรดนิโคทินิก ได้ นอกจากข้าวโพดเท่านั้นที่มีทริปโทเฟนน้อย การขาดวิตามิน การขาดวิตามิน B5 ของคนทาให้เกิดโรคเพลลากรา (pellagra) มีอาการท้องเดิน(diarrhea) อาการทางประสาท (dementia) ซึมเศร้า นอนไม่หลับ ความจาสับสนและเสื่อม และมีอาการทางผิวหนัง (dermatitis) ร่วมด้วยคือบริเวณผิวหนังที่ถูกแดดจะแดงและคล้า ผิวหนังเกิดแผลได้ นอกจากนี้การขาด ไพริดอกซินก็อาจทาให้ขาดกรดนิดคทินิก หรือวิตามิน B5 ได้เพราะในการสังเคราะห์กรดนิโคทินิก จากทริปโทเฟนนั้นต้องการโคเอนไซม์ ไพริดอกซอล 105

- วิตามิน B6 และไพริดอกซีนโคเอนไซม์ ( pyridoxine coenzyme) สารที่มีฤทธิ์เป็นวิตามิน B6 คือ ไพริดอกซิน pyridoxine และอนุพันธ์ของไพริดอกซีน 2 ชนิด คือ ไพริดอกซอล pyridoxal และ ไพริดอกซามีน pyridoxamine

ภาพที่ 8.7 สูตรโครงสร้างของวิตามิน B6 และการสังเคราะห์โคเอนไซม์ไพริดอกซีนจากวิตามิน B6 หน้าที่ในร่างกาย วิตามิน B6 ที่ทาหน้าที่เป็นโคเอนไซม์อยู่ในรูปไพริดอกซอล ฟอสเฟต (pyridoxal phosphate) หรือไพริดอกซามีน ฟอสเฟต (pyridoxamine -phosphate ) ที่สาคัญหน้าที่ของโค เอนไซม์ transminase โดยทาหน้าที่รับส่งกรดอะมิโนไปยังกรดคีโท ตัวอย่างปฏิกิริยา 1. ปฏิกิริยาการโยกย้ายหมู่อะมิโน จากกรดอมิโนอะลานีนให้กับกรดแอลฟา-คีโทกลูทา-ริก ได้เป็น กรดไพรูวิก และกรดกลูทามิก โดยใช้เอนไซม์ทรานสมิเนสมีไพริดอกซอล-ฟอสเฟตเป็นโคเอนไซม์

2. ปฏิกิริยาการดึงคาร์บอนไดออกไซม์ จากกรดอะมิโนได้เป็นเอมีน เช่น จากกรดอะมิโนไทโรซีนได้เป็น ไทอามีน

106

นอกจากจะเกี่ยวข้องกับเมแทบอลิซึมของกรดอมิโน ซึ่งถือว่าเป็นหน้าที่สาคัญแล้วยังมีหน้าที่ในเม แทบอลิซึมของคาร์โบไฮเดรตและลิปิด เช่น ไพริดอกซิล ฟอสเฟต เป็นโคเอนไซม์ของเอนไซม์ฟอสโฟ ริเลสที่สลายโกลโคเจนในตับและกล้ามเนื้อให้กลายเป็นกลูโคส-1- ฟอสเฟต เมแทบอลิซึมของวิตามิน B6 ดูดซึมได้เร็วที่ลาไส้เมื่อเข้าสู่ร่างกายถูกเปลี่ยนเป็นโคเอนไซม์ไพริดอกซีน วิตามิน B6 ที่มีอยู่ในผัก ผลไม้อยู่ในรูปไพริดอกซิน ในอาหารที่ได้จากเนื้อสัตว์อยู่ในรูปไพริดอก ซอลและไพริดอกซามีน อาหารที่มีวิตามินนี้มากได้แก่กล้ามเนื้อลาย รองลงมาเป็นเนื้อสัตว์อื่นๆ ไข่ น้านม ถั่ว แบคทีเรียในลาไส้สามารถสังเคราะห์วิตามินนี้ได้ แต่ไม่พอต่อความต้องการของร่างกาย การขาดวิตามิน คนที่ขาดวิตามินพบน้อยมากเพราะในอาหารมีเพียงพอ นอกจากคนที่เป็นโรคขาด สารอาหารเนื่องจากการดูดซึมของอาหารไม่ปกติ (malabsorption syndrome) หรือได้รับสารต่อต้านวิตามิน เด็กที่รับประทานอาหารสาเร็จรูปที่มีวิตามินนี้น้อยหรือดื่มนมที่ถูกความ ร้อนมากเกินไปอาหารผิดปกติที่พบในคนที่ขาดวิตามินนี้คือ อ่อนเพลีย เวียนศรีษะ คลื่นไส้อาเจียน เป็น ปากนกกระจอก -ไบโอทิน (biotin) หรือวิตามิน B7 พบครั้งแรกโดยนักชีวเคมีชาวดัตช์ F.Kogl ในปี ค.ศ. 1935 โดยสกัดจากตับ ตอนนั้นทราบแต่เพียง ว่าไบโอทินเป็นสารที่จาเป็นในการเจริญเติบโตของยีสต์ ผู้ที่รู้สูตรโครงสร้างของไบโอทิน คือ V.du vigneaud และคณะ ไบโอทินประกอบด้วยอิมมิดาโซล (imidazole) เชื่อมอยู่กับวงแหวนไทโอฟิน (thiophene) มีฤทธิ์ ป้องกันจากไข่ขาวดิบ เนื่องจากไบโอทินส่วนใหญ่ได้มาจากอาหารและพบคนขาดวิตามินนี้มากนัก อย่างไรก็ตามไข่ขาวดิบสามารถทาให้มีการขาดไบโอทินได้เนื่องจากไข่ขาวดิบมีโปรตีนอวิดิน(avidin) ซึ่ง สามารถจับกับไบโอทิน กลายเป็นสารประกอบbiotin-avedin complex ร่างกายไม่สามารถดูดซึมได้ แต่ ทั้งนี้ต้องรับประทานไข่ขาวดิบเป็นจานวนมาก ไบโอทินเป็นผลึกไม่มีสี ประกอบด้วยวงแหวนอมิดาโซล เชื่อมอยู่กับไทโอฟีน หน้าที่ในร่างกาย ไบโอทินทาหน้าที่เป็นโคเอนไซม์ของปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องกับการเติม คาร์บอนไดออกไซด์ (carboxylation) โดยที่ไบโอทินจับกับหมู่อมิโนของไลซีนในอะไพเอนไซม์ เรียกว่าไบโอทินิลไลซีน(biotinyllysine) หรือไบโอโซทิน biocytin และในการทาหน้าที่ขนส่งคาร์บอนได ออกไซม์ไบโอทินจับกับคาร์บอนไดออกไซม์กลายเป็น carboxy-biotinyl complex ดังปฎิกิริยา ATP+HCO+biotinyl enzyme ADP+ Pi+Carboxybiotinyl enzyme Carboxybiotinyl enzyme + Substrate biotinyl enzyme+ carboxylated

107

ภาพที่ 8.8 สูตรโครงสร้างของไบโอทิน ปฏิกิริยาการรับคาร์บอนไดออกไซด์ของไบโอไซทิน ตัวอย่างปฏิกิริยาที่ต้องการโคเอนไซม์ไบโอไซทิน 1. เอนไซม์ไพรูเวต คาร์บอกซิเลส(pyruvat carboxylasw) ทาหน้าที่ส่งคาร์บอนไดออกไซด์ให้กรดไพรูวิก

2.ในขั้นแรกของการสังเคราะห์กรดไขมันเอนไซม์อะซีทิล-โคเอ คาร์บอกซิเลสส่ง คาร์บอนไดออกไซด์ให้กับอะซีทิล-โคเอ

3. การเปลี่ยนโพรไพโอนิล-โคเอ (propionyl coa) เป็นเมทิลมาโลนิล-โคเอ (methylmalonyl CO A) โค เอนไซม์โพรไพโอนิล-โคเอ คาร์บอกซีเลส (propionyl coa carboxylase) ส่งคาร์บอนไดออกไซม์ให้ โพรไพโอนิล-โคเอ

กรดไพโพรไพโอนิกเป็นสารตัวกลาง ในการสลายแขนงข้างของคอเลสเทอรอล ถ้าร่างกายขาด ไบโอทินจะทาให้โพรไพโอนิล-โคเอถูกเปลี่ยนไปได้น้อยลง และเมื่อการสลาย ของคอเลสเทอ-รอล ลดลงทาให้มีเซรั่มคอเรสเทอรอลเพิ่มขึ้น 108

แหล่งกาเนิด มีทั่วไปในธรรมชาติมีมากในเนื้อสัตว์ ตับ ร่างกายได้รับไบโอทินส่วนใหญ่จาก การสังเคราะห์ของแบคทีเรียในลาไส้ - กรดโฟลิก (folic acid) Folic acid มาจากภาษลาติน แปลว่าใบไม้ การขาดกรดโฟลิก ที่มีผลต่อการเจริญเติบโตของ ร่างกายและทาให้เป็นโรคดลหิตจาง กรดดฟลิกประกอบด้วย pteridine,p-aminobenzoic Acid และ กรดลูทามิกเกาะกันอยู่ กรดโฟลิกอาจถูกเรียกว่า pteroyl,glutamic acidหรือโฟลาซิน (folacin)

ภาพที่ 8.9 กรดโฟลิกและโคเอนไซม์ หน้าที่ในร่างกาย ในร่างกายกรดโฟลกถูกรีดิวซ์เป็นกรดเตตระไฮโดรโฟลิก (tetrapydroFolic acid) (THF,FH) เพื่อทาหน้าที่เป็นโคเอนไซม์ สาหรับขนส่งหมู่ที่ประกอบด้วยคาร์บอนหนึ่ง อะตอม เช่น เมทิล (-CH)ฟอร์มิล (-CHO) ไอดรอกซีเมทิล (-CH-HO) เมทินิล (=CH) เมทิลิน(-CH-) ฟอร์มิโน (-CH=NH=)และการขนส่งหมู่คาร์บอนหนึ่งอะตอมพบว่าคาร์บอนจะจับที่ ตาแหน่ง5และ/หรือ10

109

ภาพที่ 8.10 ปฏิกิริยาการจับหมู่ที่ประกอบด้วยคาร์บอนหนึ่งอะตอมโดย THF การขาดกรดโฟลิก การขาดกรดโฟลิกเกิดขึ้นได้จากการรับอาหารไม่เพียงพอ การดูดซึมไม่ดี การได้รับยาที่ต่อต้านกรดโฟลิก ทาให้เป็นโรคโลหิตจาง Megaloblastic anemia เพราะว่าถ้าขาดกรดเต ตระไฮโดรโฟลิกที่ทาหน้าที่ขนส่งหมู่ที่ประกอบด้วยคาร์บอนหนึ่งอะตอมให้กับเพียวรีนตาแหน่งที่ 2.8 การสังเคราะห์กรดนิวคลิอิก (DNA) (RNA) น้อยลง การเจริญและการแบ่งตัวของนิวเคลียสช้าลงกว่าปกติ เซลล์ที่ร่างกายสร้างขึ้นตลอดเวลาคือเซลล์ของเม็ดเลือดแดงเยื่อบุทางเดินอาหาร การขาดกรดโฟลิกก็มีผล ทาให้ปริมาณเม็ดเลือดแดงมีปริมาณลดลงแต่มีขนาดใหญ่ขึ้นกว่าปกติและมีอายุสั้นลงส่วนมากถูกทาลาย ในไขกระดูกก่อนเข้าสู่กระแสเลือด - วิตามิน B12 (cobalamin) เป็นวิตามินที่มีโครงสร้างซับซ้อนที่สุด สารที่มีอยู่ในวิตามินกลุ่มนี้มีหลายชนิด เช่น ไซยา โนโคบาลามีน (cynocobalamin) ไฮดรอกซีโคบาลามีน ( hydroxycobalamin)เมทิลโคบาลามีน (methylcobalamin) และดีออกซีอะดีโนซิลโคบาลีน (deoxya-denosylesylesbalamin) สูตรโครงสร้างของ วิตามิน B12 ทั้ง 4 ชนิด ต่างกันที่หมู่ R ของไซยาโคบาลามีน ไซยาไนด์ (CN) และหมู่ R ไฮดรอกซี โคบาลามีน เมทิโคบาลามีนและดีออกซีอะดีโนซีนโคบาลามีน คือ หมู่ -OH,-CH, และ 5-deoxyadenosin ตามลาดับเมทิโคบาลามีน มีสภาพเป็นโคเอนไซม์อยู่แล้ว ส่วนไซยาโคบาลามีน และไฮดรอกซี โคบาลามีน ถูกเปลี่ยน เป็นเมทิโคบาลามีนและดีออกซีอะดีโนซิลโคบาลามีน

110

ภาพที่ 8.11 โครงสร้างวิตามินบี 12 หน้าที่ในร่างกาย 1. มีฤทธิ์กระตุ้นการเจริญเติบโตในเด็ก เพิ่มความอยากอาหาร รับประทานอาหารได้มากขึ้นรับหมู่ เมทิล จาก N methyl THF แล้วส่งไปให้โฮโมซีสเทอีน หมู่เมทิลเข้ามาแทนที่ 5-ดีออกซีอะดีโนซีนใน โมเลกุลของดีออกซีอะดีโนซีลโคบาลามีน กลายเป็นเมทิลโคบาลามีน ภายหลังส่งหมู่เมทิลให้โฮโมซีสเท อีนแล้วรวมกับ 5 – ดีออกซีอะดีโนซีล เป็นดีออกซีอะดีโนซิลโคบาลามีน (deoxyadenosyl balamin) อย่างเดิม

111

แหล่งกาเนิด มีแต่อาหารที่ได้จากเนื้อสัตว์เท่านั้น เช่น ตับ ไต หัวใจ เนื้อสัตว์ หอยแครง - วิตามิน c หรือกรดแอสคอร์บิก(ascorbic acid) กรดแอสคอร์บิกเป็นผลึกสีขาวมีรสเปรี้ยว ถ้าละลายในน้ามีฤทธิ์เป็นกรดถูกออกซิไดส์ได้ง่าย ได้เป็นกรดดีไฮแอส คอร์บิก(dehydroascorbic acid)

เนื่องจากหมู่แอลกอฮอล์ที่คาร์บอนตาแหน่งที่ 2 และ 3 ของกรดแอสคอบิกส์ สามารถถูกออก ซิไดส์ไปเป็นกรดดีไฮโดรแอสคอร์บิก ซึ่งมีคุณค่าทางโภชนาการเท่ากับกรดแอสคอร์บิก เพราะสามารถ ถูกรีดิวซ์มาเป็นกรดแอสคอร์บิกได้อีก หน้าที่ในร่างกายของกรดแอสคอร์บิก กรดแอสคอร์บิก ทาหน้าที่สาคัญในเมแทบอลิซึมหลาย อย่างได้แก่โพรลีน ซึ่งมีความสาคัญในปฎิกิริยาสังเคราะห์ 1. ทาหน้าที่ในปฎิกิริยาการเติมหมู่ไฮดรอกซิล (hydroxylation) ของโพลีนเพื่อเปลี่ยนไปแซม บริเวณที่ เป็นแผลเป็นไฮดรอกซิโพรลีนซึ่งมีความสาคัญในปฎิกิริยาสังเคราะห์คอนโดรอิทิลซัลเฟตด้วย เหตุนี้กรดแอสคอร์บิก จึงมีความสาคัญในการสังเคราะห์และรักษาสถานภาพของเนื้อเยื่อเกี่ยวพันรวมทั้ง ช่วยเพิ่มความแข็งแรงของเนื้อเยื่อในด้านการซ่อมแซมบริเวณที่เป็นแผล 2. กรดแอสคอร์บิกเกี่ยวข้องในปฎิกิริยาการเติมหมู่ไฮดรอกซิลในการสังเคราะห์ฮอร์โมนคอร์ทิ โคสเตอรอยด์โดยพบว่าปริมาณกรดแอสคอร์บิกที่อยู่ในต่อมหมวกไตจะลดลงพร้อมๆกับการกระตุ้นการ สังเคราะห์ฮอร์โมนนี้ทาให้เชื่อได้ว่ากรดแอสคอร์บิกทาหน้าที่เป็นซับสเตรตมากกว่าจะเป็นโคเอนไซม์ 3. หน้าที่อีกอย่างของแอสคอร์บิกคือเกี่ยวข้องกับเมแทบอลิซึมของเหล็กช่วยการดูดซึมของเหล็ก และช่วยขนส่งไปยังอวัยวะที่สะสมเหล็ก คือ ตับ ม้าม ไขกระดูก นอกจากนี้ยังช่วยในการรีดิวซ์เหล็ก จาก FE+++เป็น Fe++ เพื่อนาไปใช้ในร่างกาย

112

4. สุดท้ายเข้าใจว่าวิตามิน c ทาหน้าที่เกี่ยวข้องกับปฎิกิริยาออกซิเดชันรีดักชันภายในเซลล์ เพราะว่าวิตามิน c มีฤทธิ์แอนทิออกซิแดนต์ (antioxidant) อย่างแรงป้องกันสารอื่นไม่ให้ถูกออกวิไดส์ เช่น วิตามิน A วิตามิน E กรดเตรตระไฮโดรโฟลิก กรดแอสคอร์บิก มีมากในผลไม้ประเภทส้ม มะนาว ลูกเกด ลูกเบอร์รี และผักสีเขียว กรด แอสคอร์บิกนอกจากจะละลายได้ดีในน้าแล้วยังถูกออกซิไดส์ไปเป็นกรดดีไฮแอสคอร์บิกได้ง่ายด้วย ออกซิเจนจากอากาศถ้าอยู่ในสารละลายที่มีฤทธิ์เป็นเบส และมีไอออนของทองแดงเพียงเล็กน้อยและที่ สาคัญในเนื้อเยื่อของพืชส่วนใหญ่มีเอนไซม์ แอสคอร์บิกแอซิด ออกซิเดส (ascorbic acid oxidase) ซึ่ง จะมาถูกกับกรดแอสคอร์บิกได้เมื่อเนื้อเยื่อพืชถูกทาลาย ไม่ว่าจะเป็นการปลอกหรือการบดผัก ผลไม้แต่ เนื่องจากเอนไซม์นี้ถูกทาลายที่อุณหภูมิ 60 C ฉะนั้นถ้าใส่ผักหรือผลไม้ลงในน้าเดือดจะทาให้สูญเสียกรด แอสคอร์บิกน้อยกว่าลงในน้าเย็นแล้วค่อยๆทาให้ร้อน กรดดีไฮโดรแอสคอร์บิกเป็นสารไม่เสถียรถูกสลาย ง่ายไปเป็นกรดไดคีโทไดกลูโลนิกและไม่สามารถย้อนกลับได้ เมแทบอลิซึมของวิตามิน c วิตามิน c ถูกดูดซึมได้ดีที่ลาไส้เล็กเข้าไปในร่างกายกระจายไปทั่ว เนื้อเยื่อในร่างกายวิตามิน c อยู่ในแอสคอร์บิก และกรดดีไฮโดรแอสคอร์บิก แต่ส่วนใหญ่ เป็นกรด แอสคอร์บิก การขาดวิตามิน ถ้าร่างกายขาดกรดแอสคอร์บิกจะทาให้เกิดโรคลักปิดลักเปิด (scurvy) ที่มักพบใน คนชราและเด็กเล็กเนื่องจากน้านมมีวิตามินนี้น้อยมาก อาการทั่วไปได้แก่ อ่อนเพลียเบื่ออาหารอาการ สาคัญคือ มีเลือดออกตามส่วนต่างๆ ของร่างกาย เช่น ตามไรฟัน ฟันโยก ปวดเหงือก โลหิตจาง และ ในที่สุดอาจเสียชีวิตได้ ได้มีการพบว่าการรับประทานกรดแอสคอร์บิกมากๆ จะช่วยรักษาและป้องกัน หวัดได้ แต่กรดแอสคอร์บิก บางส่วนร่างกายสามารถเปลี่ยนเป็นกรดออกซาลิกซึ่งอาจทาให้เกิดนิ่วในไต ชนิด oxalate kidneystone จึงควรตระหนักถึงเรื่องนี้เช่นกัน วิตามินละลายในไขมัน วิตามินละลายในไขมันมี 4 ชนิด คือ A,D,E,K ทั้ง 4 ชนิดเป็นสารประกอบพวกไอโซพรีนอยด์ (isoprenoid) ในธรรมชาติพบปนอยู่กับลิปิดเสมอ ปัจจุบันได้มีการศึกษาวิตามินทั้ง 4 ชนิด อย่างกว้างขวาง พบว่ายังไม่มีวิตามินละลายไขมันตัวใดทาหน้าที่เป็นโคเอนไซม์ วิตามิน A (retion) วิตามิน A เป็นสารประกอบพวกไอโซพรีนอยด์ ที่ประกอบด้วยวงแหวนรูปหกเหลี่ยม และมี แขนงข้างซึ่งประกอบด้วยคาร์บอน 11 อะตอม ในธรรมชาติมีหลายรูปที่มีสัตว์ อยู่ในรูป เรทินอล (all-trans retinol) และเรทินีล เอสเทอร์ (retinyl ester) สลายง่ายเมื่อถูกแสงหรือความร้อนเพียง เล็กน้อย ดังนั้นการเก็บวิตามินAต้องเก็บไว้ในที่มืดและเย็นจัด

113

ภาพที่ 8.12 วิตามิน A ในรูปเรทินอล (all-trans-retion) พืชที่มีรงควัตถุพวกแคโรทีนอยด์ (carotenoid pigment) หรือพืชที่มีสีแดง เหลือง ส้ม เช่น มะละกอสุข แครอท ฟักทอง มีสารแคโรทีน (carotene) ซึ่งเป็นสารตั้งต้นของวิตามิน A แคโรทีนมี 3 ชนิด สมบัติและแหล่งกาเนิด ทั้งวิตามิน A และแคโรทีนไม่ละลายในน้า ละลายในตัวทาละลายไขมัน ในธรรมชาติพบในตับของปลาและในเนื้อเยื่อสัตว์ที่เลี้ยงลูกด้วยนมในรูปเอสเทอร์ เสียง่ายเมื่อถูกรังสี อัลตราไวโอเลต การดูดซึมและการขนส่ง ในคนการดูดวึมวิตามิน A และแคโรทีนจะดีหรือไม่ขึ้นอยู่กับปริมาณลิ ปิดที่รับประทานไปด้วย ถ้าอาหารมีกรดไขมันปริมาณน้อยไปหรือมีแต่กรดไขมันที่มีโมเลกุลใหญ่อยู่มาก การดูดซึม จะเป็นไปได้ยาก นอกจากนี้การดูดซึมยังต้องอาศัยน้าดีช่วย ในอาหารวิตามิน A ส่วนใหญ่อยู่ในสภาพเอสเทอร์ โดยการจับกับกรดไขมันซึ่งส่วนใหญ่คือ กรดพาล์มมิทิกเรียกเรทินีล พาล์มมิเทต ถูกสลายที่ลาไส้เล็กส่วนต้น โดยเอนไซม์แพนครีเอทิกเอสเทอ เรส (pancreatic esteras) ได้เรทินอลอิสระกับกรดพาล์มมิทิกและเมื่อดูดซึมเข้าไปในเซลล์ของ mucosal เรทินอลจะถูกเอสเทอร์รีไฟด์ใหม่กับกรดพาล์มมิทิกแล้วรวมกับไลโพโปรตีน เป็นไคโลไมครอน (chylomicron) สามารถผ่านออกจากเซลล์ mucosal เข้าสู่ระบบน้าเหลือง แล้วผ่านกระแสเลือดไปเก็บ สารองไว้ที่ตับ เมื่อร่างกายต้องการใช้เรทินีลเอสเทอร์ที่เก็บสารองไว้ที่ตับถูกสลายโดยเอนไซม์ในตับได้ เรทินิล ส่งออกสู่กระแสเลือดโดยจับกับโปรตีนที่ทาหน้าที่เฉพาะชื่อว่า(retiol binding protein RBP) กับพ รีอัลบูมิน (prealbulmin)

114

ภาพที่ 8.13 สูตรโครงสร้างของ β –แคโรทีน หน้าที่ของวิตามิน A 1. ควบคุมการทางานของหรอด (rods) และโคน (cones) ในเรตินาของนัยน์ตา 2. ควบคุมการเจริญของอีพีทีเลียมทั่วร่างกาย  เรตินา (retina) ของคนเหมือนของสัตว์อื่นๆคือประกอบด้วย photoreceptor อยู่ 2 ชนิด คือ เซลล์ของหรอด ใช้สาหรับการมองเห็นในที่มีแสงสลัว แต่ไม่เห็นสี ส่วนเซลล์ของโคนใช้สาหรับการ มองเห็นในที่มีแสงสว่างและใช้แยกสี ในเซลล์ของทั้ง 2 ชนิด ประกอบด้วยโปรตีนโรดอปซินซึ่งมี น้าหนักโมเลกุล 28 ,000 มีองค์ประกอบที่สาคัญเป็นโปรตีนออปซิน(opsin) จับอยู่กับ 11-cio-ritinal เมื่อมี แสงมากระตุ้นจะเปลี่ยนเป็นall-trans retinal และแยกออกจากออปซินแต่สามารถถูกปลี่ยนกลับมาเป็น11cio-ritinal ได้อีกโคเอนไซม์ retinal isomerase ทาให้สามารถจับกับออปซินได้เป็นโรดอปซินเหมือนเดิม และพร้อมที่จะรับการกระตุ้นจากแสงต่อไป ให้วัฎจักรของเรตินาหมุนไปเรื่อยตราบใดที่มีแสงมากระตุ้น สาหรับการมองเห็นเกิดได้เนื่องจากโรดอปซินที่ถูกกระตุ้นแล้ว (activated rhodopsin) จะส่งผลให้ระดับ แคลเซียมในเซลล์ของหลอดเลือดสูงขึ้น และระดับของ cGMP ต่าลง เข้าใจว่าระดับของแคลเซียมที่สูงขึ้น และระดับ cGMP ที่ลดลงมีบทบาทในการทาให้ช่องโซเดียมในเซลล์ของหรอดปิดทาให้เกิดสัญญาน ไอออนเคลื่อนที่จากตาไปยังระบบประสาทกระตุ้นให้สมองที่เห็นภาพ

115

วิตามิน D (calciferol) วิตามิน D เป็นสารพวกสเตอร์รอย ที่สาคัญมี 2 รูป คือ วิตามิน D (ergocalciferol) และวิตามิน D (cholecalciferol) วิตามิน D เป็นวิตามินที่สังเคราะห์ได้ในร่างกายจาก 7 – ดีไฮโดรคอเรสเทอรอล (7dehydrocholesterol) ซึ่งเป็นสารตัวกลางในกระบวนการสังเคราะห์เตอรอลจากคอเรสเทอรอลเมื่อถูก แสงแดด 7- ดีไฮโดรคอเรสเทอรอลที่อยู่บริเวณใต้ผิวหนังถูกเปลี่ยนเป็นวิตามินมีต้นกาเนิดอยู่ในรูปเออร์ โกสเตอร์รอลพบในพืช เมื่อเออร์โกสเตอรอลถูกแสงแดดสามารถเปลี่ยนเป็นวิตามินและร่างกายสามารถ นาไปใช้ได้ แหล่งกาเนิด เออร์โกสเตอรอล (ergosterol) เป็นสารตั้งต้นของวิตามิน D มีมากในพืช และยีสต์ หรือสิ่งที่มีกาเนิดมาจากสัตว์ เช่น ไข่ไก่ นม ส่วน7-ดีไฮโดรคอเรสเทอรอล เป็นสารตั้งต้นของวิตามิน D มีมากในผิวหนังของสัตว์ชั้นสูง เมแทบอลิซึมของวิตามิน D วิตามิน D จากอาหารหรือการเปลี่ยน 7- ดีไฮโดรคอเรสเทอรอลที่ ผิวหนังกลายเป็นคอลีคาลซีเฟอรอล ถูกเติมหมู่ไฮดรอกซี (hydroxylate) ที่ตับได้เป็น 25-ไฮดรอกซีโคลี คาลซิเฟอรอล (25-hydroxycholecalciferol) เข้าไปในกระแสเลือดและถูกเติมหมู่ไฮดรอกซีอีกครั้งที่ไตได้ เป็น 1,25 ไดไฮดรอกซีดคลีคาลซิเฟอรอล เป็นรูปที่ออกฤทธิ์ในร่างกาย

ภาพที่ 8.15 วิถีเมแทบอลิซึมของวิตามิน D 116

หน้าที่ของวิตามิน D 1.25 ไดไฮดรอกซีโคลีคาลซิเฟอรอลทาหน้าที่สาคัญคือกระตุ้นให้มีการดูด ซึมแคลเซียม และฟอสเฟตจากหลอดไตและหน้าที่ร่วมกับฮอร์โมนพาราไทรอยด์ในการรักษาแคลเซียมใน เลือดให้ปกติ การขาดวิตามิน ทาให้เกิดโรคกระดูกอ่อนในเด็กและโรคกระดูกเปราะในผู้ใหญ่ พิษจากการได้รับวิตามิน D มากเกินไป ผู้ที่ได้รับวิตามิน D มากเกินอาจทาให้มีพิษได้รับผลร้ายเกิดขึ้น โดยเฉพาะในเด็กทารกและ ผู้สูงอายุคือทาให้มีการสลาย Ca ออกจากกระดูกทาให้มีการดูดซึม แคลเซียมจากลาไส้เพิ่มขึ้น ทาให้ แคลเซียมและฟอสฟอรัสในเลือดละปัสสาวะสูง อาการเริ่มแรก คือ คลื่นไส้ อาเจียน ท้องเดิน ปัสสาวะ บ่อยและกระหายน้า วิตามิน E (tocopherol,antisterility factor .a-th) วิตามิน E เป็นสารพวกแอลกอฮอล์ที่ไม่อิ่มตัวเนื่องจากมีหมู่ฟีโนลิกไฮดรอกซี(phenolichydroxygroup) อยู่ในโมเลกุลจึงเกิดเอสเทอร์ได้ทั้งในรูปอิสระและในรูปเอสเทอร์ วิตามิน E เป็นสารที่ไวต่อ การถูกออกซิไดส์มากจึงสามารถป้องกันสารอื่นที่มีความไวต่อการถูกออกวิไดซ์น้อยกว่าไม่ให้ถูกออกซิ

ภาพที่ 8.16 สูตรโครงสร้างของวิตามิน E หน้าที่วิตามิน E วิตามิน E เป็นสารป้องกันการออกซิไดส์ (Antioxidant) ช่วยป้องกันสารอื่น เช่น วิตามิน A หรือลิปิดที่มีไขมันที่ไม่อิ่มตัวไม่ให้ถูกออกซิไดส์ได้ง่าย ในสัตว์ทดลองถ้าขาดวิตามิน E จะเกิดผลกระทบคือทาให้มีการออกซิเจนเพิ่มขึ้น พร้อมกับการออกซไดส์กรดไขมันชนิดไม่อิ่มตัวที่มี พันธะ(polyunsaturated fatty acid) ขึ้นที่กล้ามเนื้อถ้าเกิดขึ้นนานๆ จะทาให้กล้ามเนื้อเปลี้ย วิตามิน k (coagulation vitamin antihemorrhagic factor) วิตามิน k เป็นสารอาหารที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการแข็งตัวของเลือด พบครั้งแรกโดย H.Dam.ซึ่ง เป็นชาว Denmark วิตามิน k เป็นน้ามันสีเหลือง ทนต่อความร้อนมีหลายชนิดที่รู้จักกันดีได้แก่วิตามิน k1 หรือฟิล โลควิโนน(phylloquinone) พบในผักสีเขียวต่างๆ วิตามิน k2 หรือเมโนควิโนน(menoquinone) เป็น วิตามินที่แบคทีเรียในลาไส้สังเคราะห์ได้ สาหรับวิตามิน k3 หรือเมโนไดโอนรวมทั้งเกลือของวิตามิน k3 เช่นเกลือไบซัลเฟตเป็นวิตามินที่ถูกสังเคราะห์ขึ้นเอง แต่มีฤทธิ์แรงกว่าวิตามิน K1 และ k2 ซึ่งพบ ในธรรมชาติ วิตามิน k3 ละลายน้าได้บ้าง แต่เกลือของวิตามิน k3 ละลายน้าได้และมีประโยชน์อย่าง มากทางการแพทย์ 117

แบคทีเรียในลาไส้สามารถสังเคราะห์วิตามิน k2 ได้และวิตามิน k1 มีในอาหารทั่วๆไป นอกจาก ในคนที่มีการดูดซึมไม่ดี หรือไม่มีการสังเคราะห์วิตามิน k2 ในลาไส้ เพราะใช้ยาบางชนิด เช่น ยา ซัลฟากัวนิดีน หรือผู้ป่วยเป็นโรคตับอักเสบจะทาให้การนาวิตามิน k ไปใช้ไม่เพียงพอ แต่ในทารกเกิด พบว่ามีการขาดวิตามิน k ได้บ่อย เพราะปริมาณที่เคยได้รับจากมารดาเริ่มลดลง แบคทีเรียในลาไส้มีน้อย ทาให้สังเคราะห์วิตามิน k อยู่ในปริมาณน้อย ปัจจุบันจึงมีการให้วิตามิน k แก่ทารกทุกคนที่คลอด ออกมาทันที

ภาพที่ 8.17 สูตรโครงสร้างของวิตามิน K

5. หน้าที่ ของวิตามิน 1. เป็นส่วนประกอบของเอนไซม์และโคเอนไซม์หลายตัวในร่างกาย 2. จาเป็นสาหรับปฏิกิริยาเคมีต่างๆ ในร่างกาย เช่น ปฏิกิริยาเคมีที่เกี่ยวกับการเผาผลาญสารอาหาร คาร์โบไฮเดรต ไขมัน และโปรตีน 3. ช่วยในการเจริญเติบโตสัตว์ที่กาลังมีครรภ์ถ้าขาดวิตามินลูกที่ออกมามักไม่สมประกอบ 4. ช่วยให้อวัยวะต่างๆ ทางานตามปกติหรือทาให้ร่างกายแข็งแรง 5. ช่วยในการป้องกันและต้านทานโรค

6. เกลือแร่ นับแต่ศตวรรษที่ 20 เป็นต้นมา นักวิทยาศาสตร์ได้ตระหนักดีว่านอกจากสารอินทรีย์แล้วร่างกาย ยังต้องการสารอินทรีย์ (inorganic nutrients) หรือเกลือแร่ต่างๆ อีกหลายชนิด เกลือแร่ที่จาเป็นต่อร่างกาย หมายถึงจาเป็นต้องได้รับจากอาหารแบ่งเป็น 2 กลุ่ม คือ 1. กลุ่มที่ต้องการปริมาณค่อนข้างมาก (macro elements)ร่างกายต้องการปริมาณวันละ 0.3-1 กรัม 2. กลุ่มที่ต้องการปริมาณเพียงเล็กน้อย (trace element)แร่ธาตุกลุ่มนี้ร่างกายต้องการประมาณวันละ 0.1-15 มิลลิกรัม การจาแนกประเภทของเกลือแร่ประเภทต่าง ๆ ที่ร่างกายจาเป็นต้องได้รับจากอาหาร 1. กลุ่มที่ต้องการปริมาณมาก ชื่อ เกลือแร่ แคลเซียม ฟอสฟอรัส โพแทสเซียม โซเดียม แมกนีเซียม กามะถัน คลอไรด์

118

2. กลุ่มที่ต้องการปริมาณน้อย ชื่อเกลือแร่ เหล็ก ทองแดง ไอโอดีน สังกะสี ซีรีเนียน ฟลูออรีน โครเมียม โมลิปดินัม แมงกานีส

7. เกลือแร่ที่จาเป็นต่อร่างกาย แคลเซียมและฟอสฟอรัส (calaium and phosphorus) แคลเซียมและฟอสฟอรัสเป็นส่วนประกอบของสารแคลเซียมไฮดรอกซีแอปพาไทด์ (calcium hydroxyapatite)ที่มีในกระดูก แคลเซียมทาหน้าที่ควบคุมการงานของเซลล์ของอวัยวะต่างๆ ช่วยให้เลือดมีการแข็งตัวตามปกติ ถ้ามีปริมาณแคลเซียมน้อยเลือดจะหยุดไหลยาก ช่วยในการหดรัดตัวของกล้ามเนื้อถ้าระดับแคลเซียมลดลง จะก่อให้เกิดภาวการณ์หดเกร็งของกล้ามเนื้อขึ้น ทาให้การทางานไม่ปกติ สาหรับเด็กที่อยู่ในวัยกาลัง เจริญเติบโตมีความต้องการแคลเซียมสูงกว่าคนปกติ การขาดแคลนแคลเซียมทาให้หยุดชะงักการ เจริญเติบโต โครงกระดูกเจริญเติบโตเต็มที่ และทาให้เกิดโรคกระดูกอ่อนในเด็ก โรคชนิดนี้มักเกิด ร่วมกับการขาดฟอสฟอรัสและวิตามินดี หญิงมีครรภ์ในระยะให้นมลูก ต้องการแคลเซียมเพิ่มมากขึ้น เช่นกัน ความเป็นกรดในกระเพาะ ปริมาณวิตามินดี และแลกโทส มีส่วนช่วยในการดูดซึมแคลเซียมที่ ลาไส้เล็ก ถ้าปริมาณฟอสเฟต แคลเซียม ไฟเทต และออกซาเลตมีมากจะลดการดูดซึมของแคลเซียม โดยเฉพาะไฟเทตที่มีมากในผักบางชนิด สามารถจับแคลเซียมทาให้เกิดเกลือของแคลเซียมที่ไม่ละลายน้า และร่างกายไม่สามารถดูดซึมแคลเซียมได้ แคลเซียมมีมากในน้านม เนย ถั่ว ไข่ ผัก ผลไม้ ฟอสฟอรัส นอกจากเป็นองค์ประกอบของกระดูกแล้วยังพบเป็นสารประกอบอินทรีย์จาพวก ฟอสเฟตในเลือด ทาหน้าที่เป็นสารบัฟเฟอร์ที่ช่วยทาให้เกิดสมดุลของกรดและเบสในเลือด นอกจากนี้ ฟอสฟอรัสยังเป็นส่วนประกอบที่สาคัญของกรดนิวคลิอิก นิวคลิอิกโปรตีน ซึ่งมีบทบาทสาคัญในการ สืบพันธุ์ การถ่ายทอดทางพันธุกรรม การแบ่งเซลล์ การสังเคราะห์โปรตีน ฟอสโฟโปรตีน และโค เอนไซม์ในปฎิกิริยาเคมีที่จาเป็นในร่างกาย อาหารที่มีโปรตีนสูงมีฟอสฟอรัสสูงด้วย เช่น เนื้อสัตว์ และที่สาคัญการดูดซึมฟอสฟอรัสใน เนื้อสัตว์ร่างกายดูดซึมได้ดี โซเดียมและโพแทสเซียม (sodium and potassium) โซเดียมเป็นแคตไอออนที่พบมากที่สุดในของเหลวนอกเซลล์ ส่วนโพแทสเซียมเป็นแคตไอออนที่ พบมากที่สุดในของเหลวในเซลล์ ทั้งโซเดียมและโพแทสเซียมมีความสาคัญต่อร่างกาย คือ ช่วยรักษาความ ดันออสโมติก ดุลน้า และควบคุมดุลของกรดเบสและอิเล็กโทรไลต์ ร่างกายมีการสูญเสียโซเดียมโดยการ ขับออกทางปัสสาวะและเหงื่อ ในคนที่รับประทานอาหารเค็มเป็นประจา ทาให้กลไกการควบคุมระดับ โซเดียมไม่สามารถทางานตามปกติ และถ้าได้รับโซเดียมมากเกินขนาดเป็นเวลานานทาให้ความดันโลหิต สูงได้ 119

โพแทสเซียมมีความสัมพันธ์กับโซเดียมในกระบวนการเมแทบอลิซึม ดังนั้นการขาด โพแทสเซียมมีผลถึงโซเดียมในร่างกาย โพแทสเซียมมีมากในมะเขือเทศ ส้ม กล้วย มันเทศ มันแกว สาหรับโซเดียมส่วนใหญ่ในอาหารได้จากเกลือแกงที่เติมลงไปประกอบอาหาร นอกจากนี้ยังมีในนม เนย แมกนีเซียม (magnesium) พบในกระดูกในเซลล์ของร่างกายและของเหลวที่อยู่ภายนอกเซลล์ แมกนีเซียมไอออนเป็น โคแฟกเตอร์ของเอนไซม์หลายชนิด เช่น เอนไซม์ของกระบวนการไกลโคไลซิสรวมทั้งการใช้ATP ซึ่ง เป็นการช่วยให้เกิดพลังงานในเซลล์ต่างๆ เพื่อการทางานของกล้ามเนื้อและประสาท ตลอดจนการ สังเคราะห์สารอื่นๆ เช่น โปรตีน แมกนีเซียม จาเป็นต่อการควบคุมอุณหภูมิของร่างกาย ถ้าร่างกายมี ปริมาณของแมกนีเซียมต่ากว่าปกตินานๆ ทาให้ภาวการณ์หดตัวและคลายตัวของกล้ามเนื้อเปลี่ยนไปไม่ สามารถควบคุมการทางานของระบบประสาทที่ต่อกับกล้ามเนื้อได้ เกิดการกระตุกขึ้น แมกนีเซียมมีอยู่ใน อาหารทั่วไปโดยเฉพาะพบมากในผักสีเขียว กามะถัน (sulpur) กามะถันมีบทบาททาให้เลือดแข็งตัว เป็นส่วนประกอบของเมลานิน ไทอามีน อินซูลินและไบ โอทิน หน้าที่สาคัญของกามะถันคือเป็นตัวทาลายพิษ โดยรวมตัวกับสารที่เป็นพิษเปลี่ยนเป็นสารไม่มีพิษ และขับออกนอกร่างกาย คลอไรด์ (chloride) คลอไรด์ไอออนเป็นแคตไอออน ที่พบมากที่สุดในของเหลวนอกเซลล์ ช่วยรักษาดุลกรด เบส และดุลอิเล็กไทรไลต์ เป็นส่วนประกอบที่สาคัญในน้าย่อยจากกระเพาะอาหาร พบมากในเกลือแกง เหล็กและทองแดง (iron and copper) เหล็กและทองแดงจาเป็นในการสังเคราะห์ฮีมของฮีโมโกลบิน ไมโอโกลบิน และไซโตโครม ชนิดต่างๆ กล่าวคือ เหล็กเป็นส่วนประกอบของฮีม และทองแดงช่วยนาเหล็กไปเป็นส่วนประกอบของ ฮีมในการสร้างเฮโมโกลบินในเม็ดเลือดแดงซึ่งมีหน้าที่ในการพาออกซิเจนไปยังเนื้อเยื่อต่างๆ และรับ คาร์บอนไดออกไซด์จากเนื้อเยื่อมายังปอด การเสียเลือดทาให้เสียเหล็กด้วย เพราะเหล็กมีมากใน เฮโมโกลบิน ฉะนั้นการขาดเหล็กและทองแดงทาให้เป็นโรคโลหิตจางได้ นอกจากนี้เหล็กยังเป็นส่วนประกอบของเอนไซม์บางชนิด เช่น เอนไซม์คะทาเลส แซนทีนออกซิเดส ส่วนทองแดงทาหน้าที่เป็นโคแฟกเตอร์ของเอนไซม์หลายชนิด เช่น ไทโรนิเนส (tyrosinase) จาเป็นสาหรับการสร้างเมลานินและเมแทบอลิซึมของเพียวรีน เมแทบอลิซึมของกรดแอสคอร์บิกทองแดง พบอยู่ในเนื้อเยื่อทั่วไป มีมากในตับ ไต หัวใจ สมอง การควบคุมการดูดซึมเหล็กของร่างกาย คนปกติที่เจริญเติบโตเต็มที่แล้วมีการสูญเสียเหล็กเพียง ปริมาณวันละ 0.1 มิลลิกรัมทางปัสสาวะ และสูญเสียเหล็กจากอุจจาระวันละ 0.5-1 มิลลิกรัม เนื่องจากเหล็กจับกับทรานส์เฟอร์รินอย่างแน่นมาก การสูญเสียเหล็กโดยการออกมากับน้าดีและ เซลล์ของทางเดินอาหารที่แก่ตาย ร่างกายอาจสูญเสียเหล็กได้บ้างเล็กน้อยทางเหงื่อ รวมแล้ววันๆหนึ่ง ร่างกายสูญเสียธาตุเหล็กประมาณ 1 มิลลิกรัม ดังนั้นร่างกายต้องควบคุมการดูดซึมเหล็กจากทางเดิน 120

อาหารเพื่อไม่ให้มีธาตุเหล็กในร่างกายมากเกินไป การควบคุมนี้เรียกว่า mucosal block กลไกการควบคุม ขึ้นอยู่กับปริมาณของเหล็กที่ถูกเก็บไว้ในร่างกายและการทางานของระบบการสร้างเม็ดเลือดแดง (erythropoietic system) เมื่อมีปริมาณของเหล็กในร่างกายลดลงและเมื่อมีการสร้างเม็ดเลือดแดงเพิ่มขึ้น การดูดซึมเหล็กจากทางเดินอาหารก็เพิ่มขึ้นด้วย

การขาดและการมีเหล็กในร่างกายมากเกินไป อาการขาดธาตุเหล็กมักเกิดในคนที่มีการสูญเสียเลือด มากๆ เช่น เป็นมะเร็งที่ทางเดินอาหารส่วนล่าง เช่น พยาธิปากขอ เด็กเล็กและผู้หญิงมีโอกาสขาดธาตุ เหล็กได้มากกว่าผู้อื่นเพราะเด็กเล็กมักดื่มน้านมเป็นอาหารประจาซึ่งน้านมมีธาตุเหล็กเป็นส่วนประกอบ น้อยมาก ส่วนผู้หยิงเสียธาตุเหล็กทางประจาเดือน หญิงตั้งครรภ์และกาลังเลี้ยงดูลูกด้วยน้านมมีการ สูญเสียธาตุเหล็กให้แก่เด็กในครรภ์และสูญเสียทางน้านม คนพวกนี้ควรรับประทานอาหารที่มีธาตุเหล็ก มาก หรือควรได้รับธาตุเหล็กเสริมในอาหารด้วยถ้าเหล็กถูกดูดซึมมากเกินไปทาให้มีเหล็กสะสมอยู่ใน ร่างกายมากเกินไปพบในพวกที่มีความผิดปกติทางพันธุ์กรรมทาให้ (mucosal block) เสียการดูดซึมเหล็กจึง มากกว่าปกติ นอกจากนี้คนที่กินาตุเหล็กมากๆทุกวันก็อาจทาให้เกิดอาการดังกล่าวนี้ได้เพราะ(mucosal block) อาจป้องกันไม่ได้หมดธาตุเหล็กที่มีมากเกินไปในร่างกายนี้จะถูกสะสมไว้ที่ตับ ม้าม และที่ระบบ การสร้างเม็ดเลือด (reticuloendothelial) ในรูฮีโมซิโดริน(hemosiderin) ทาให้เกิดอาการตับแข็งและมีการ เกิดตะกอนธาตุเหล็ก(siderosis) ในร่างกายและอาจมีอาการของโรคลักปิดลักเปิดร่วมด้วยซึ่งเกิดจาก ใน เนื้อเยื่อไปออกซิไดส์กรดแอสคอร์บิกทาให้กรดดังกล่าวน้อยลง จึงเกิดอาการขาดวิตามิน C ขึ้น เมื่อเร็ว ๆ นี้ได้มีการพบธาตุเหล็กที่มีอยู่ในเนื้อเยื่อของคนจาเป็นสาหรับการเจริญเติบโตของเชื้อ โรคพวกแบคทีเรีย (pathogenic bacteria) ในร่างกายยกตัวอย่างเช่น ถ้าคนที่ขาดธาตุเหล็กได้รับเชื้อ มาลาเรีย เชื้อดังกล่าวจะไม่แพร่กระจายในร่างกายของคนผู้นี้มากนักแต่ถ้าคนไข้คนนี้รับประทานอาหารที่ 121

มีธาตุเหล็กเป็นส่วนประกอบมากจะทาให้ปริมาณของเชื้อมาลาเรียภายในร่างกายของเขาเพิ่มขึ้นอย่าง รวดเร็วจึงควรระมัดระวังเกี่ยวกับสิ่งนี้ ไอโอดีน (iodine) ไอโอดีนจาเป็นสาหรับการสังเคราะห์ฮอร์โมนไทรอกซีนที่มีหน้าที่ควบคุมอัตราเมแทบอลิซึม ของร่างกาย ไอโอดีนในอาหารมีมากในเกลือมหาสมุทรและอาหารทะเล ซึ่งมักอยู่ในรูปเกลือไอโอดีนถูกดูด ซึมอย่างรวดเร็วที่ลาไส้เล็กถูกดูดซึมเข้าต่อมไทรอยด์ และถูกออกซิไดส์ป็นไอโอดีนแล้วจึงนาไป สังเคราะห์เป็นฮอร์โมน การขาดไอโอดีนทาให้เกิดโรคคอพอก (goiter) ถ้าขาดมากโดยเฉพาะในเด็กทาให้เด็กไม่ เจริญเติบโตทั้งกายและใจ สังกะสี(Zine) เป็นส่วนประกอบของเอนไซม์เกือบ 100 ชนิด คาร์บอกซีเปปทิเดส (carboxy peptidase) แลกเทต ดีไฮโดรจีเนส (lactate dehydrogenase) ส่วนใหญ่เป็นเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับเมแทบอลิซึมของ โปรตีนและคาร์โบไฮเดรต สังกะสี จาเป็นต่อการเจริญเติบโตของร่างกาย การขาดสังกะสีมากๆทาให้ แคระแกร็นได้ สังกะสีพบมากในอาหารทะเล ไข่ เนื้อสัตว์ น้านม และอาหารทั่วๆไปมีสังกะสีเป็น ส่วนประกอบด้วยจึงไม่ค่อยพบผู้ที่มีอาการขาดธาตุนี้ อย่างไรก็ตามคนบางกลุ่มที่อาศัยอยู่แถบตะวันออก กลาง เช่น อียิปต์ อิหร่าน มีอาการขาดธาตุสังกะสีทาให้การเจริญเติบโตของร่างกายช้าลง อวัยวะ สืบพันธุ์เจริญเติบโตไม่เต็มที่ ติดเชื้อได้ง่าย บาดแผลต่างๆหายช้า เชื่อกันว่าสาเหตุของการขาดธาตุนี้เกิด จากคนกลุ่มนี้รับประทานอาหารที่มีกรดไฟติกเป็นส่วนประกอบสูง รวมทั้งร่างกายมีกระบวนการที่ สามารถยับยั้งการทางานของเอนไซม์ไฟเตส (phytase) ที่ช่วยทาลายกรดไฟติกด้วย ฟลูออรีน (fluorine)ฟลูออไรด์ (fluoride,F) พบในของเหลวนอกเซลล์ และสามารถสะสมได้ในกระดูก ฟลูออไรด์จานวนเล็กน้อยช่วย ป้องกันโรคฟันผุ แต่ถ้าร่างกายได้รับฟลูออไรด์มากเกินไปเกิดอาการเป็นพิษเรียกว่าฟลูออโรซิส (fluorosis)โดยเคลือบฟันเป็นลายๆและถ้าได้รับฟลูออไรด์จานวนมากเป็นเวลานานทาให้ความหนาแน่น ทางกระดูกสูงขึ้น เอ็นจะแข็งและไม่ยืดหยุ่น (tendon ossification) โครเมียม (chromium) ช่วยให้ฤทธิ์ของฮอร์โมนอินซูลินสูงขึ้นและกระตุ้นการทางานของเอนไซม์บางชนิด พบมาก ในเนื้อสัตว์ และเนยแข็ง โมลิบดีนัม (molybdenum) เป็นส่วนประกอบของเอนไซม์พวกเฟลโวโปรตีน เช่น แซนทีออกซิเดส (xanthine oxidase) และอัลดีไฮออกซิเดส (aldehyde oxidase) พบในเครื่องในสัตว์ และถั่วต่างๆ แมงกานีส (manganese) 122

เป็นโคแฟกเตอร์ของเอนไซม์หลายชนิด เช่น โคลีน เอสเทอเรส (cholin esterase) ฟอสโฟกลู โคมิวเทส(phosphoglucomutase)และATPase มีมากในชา กาแฟ และถั่ว

8. หน้าที่ของเกลือแร่ 1. รักษาดุลของกรด-เบส (maintenance of base balance) เพื่อให้ปฎิกิริยาทางชีวเคมีต่างๆในร่างกาย เกิดขึ้นได้อย่างมีประสิทธิภาพ เช่น ธาตุโพแทสเซียม โซเดียม ฟอสฟอรัสและคลอรีนแคลเซียม และ ฟอสฟอรัสเป็นส่วนประกอบของกระดูกและฟัน 2. เป็นตัวเร่งปฎิกิริยาเคมีในสิ่งมีชีวิต (catalysts for viological raction) โดยทาหน้าที่เป็นโคแฟก เตอร์ของปฎิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นในร่างกาย เช่น ธาตุแมกนีเซียมเป็นโคแฟกเตอร์ของเอนไซม์ ATPase 3. เป็นสารประกอบที่สาคัญของร่างกาย (components of essential body compounds) เช่น แคลเซียม และฟอสฟอรัสเป็นส่วนประกอบของกระดูกและฟัน 4. ควบคุมการทางานของกล้ามเนื้อและการเจริญเติบโตของเนื้อเยื่อต่าง ๆ เช่น ธาตุโซเดียม แมกนีเซียม 5. รักษาดุลน้า เช่น โซเดียม โพแทสเซียม 6. ช่วยในการสังเคราะห์สารที่สาคัญในร่างกาย เช่น เหล็ก และทองแดง จาเป็นในการสังเคราะห์ เฮโมโกลบิน 7. เสริมสร้างความเจริญเติบโตของกล้ามเนื้อ เช่น แคลเซียม

บทสรุป วิตามินแบ่งเป็น 2 กลุ่ม คือ วิตามินละลายในน้าและวิตามินละลายในไขมัน วิตามินละลายน้า ได้แก่ วิตามิน L –คอมเพล็กและวิตามิน c วิตามินที่อยู่ในกลุ่ม B- คอมเพล็กมี B1 , B2 , B3 , B5 , B6 , B12 และ folic acid วิตามินกลุ่มนี้ส่วนใหญ่เป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์โคเอนไซม์วิตามิน c มี ความสาคัญในการสังเคราะห์และรักษาสภาพเยื่อเกี่ยวพัน สาหรับวิตามินละลายในไขมันพบว่าใน ธรรมชาติโดยทั่วๆไปปนอยู่กับลิปิดเสมอ ได้แก่ วิตามิน A,D,Eและ K วิตามิน A มีความจาเป็นสาหรับ วงจรการมองเห็น วิตามิน D มีส่วนทาให้ปริมาณแคลเซียม ในกระแสเลือดสูงขึ้นวิตามิน E ทาหน้าที่ ควบคุมการออกซิไดส์ทางด้านชีววิทยา สาหรับวิตามิน k จาเป็นสาหรับการสังเคราะห์โปรตีนที่เกี่ยวข้อง กับการแข็งตัวของเลือด เกลือแร่ที่จาเป็นสาหรับร่างกายต้องการปริมาณค่อนข้างมาก ได้แก่ แคลเซียม ฟอสฟอรัส โพแทสเซียม โซเดียม คลอไรด์ แมกนีเซียม และกามะถัน นอกจากนี้มีเกลือแร่ที่ร่างกายต้องการใน ปริมาณเพียงเล็กน้อย ได้แก่ เหล็ก ทองแดง ไอโอดีน สังกะสี ซีริเนียม ฟลูออรีน โครเมียม โม ลิปดินัม และแมงกานีส 123

แบบฝึกหัด 1. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

วิตามินคืออะไร วิตามินมีคุณสมบัติอย่างไร วิตามินแบ่งออกเป็นกี่ประเภท อะไรบ้าง ยกตัวอย่างอาการขาดวิตามิน มาสัก 3 ชนิด และแหล่งที่พบวิตามินนั้น ๆ ด้วย หน้าทีข่ องวิตามิน คืออะไร เกลือแร่จาแนกออกเป็นกี่ประเภท อะไรบ้าง ยกตัวอย่างเกลือแร่ที่จาเป็นต่อร่างกาย มาสัก 3 ชนิด พร้อมทั้งบอกหน้าที่ด้วย หน้าที่ของเกลือแร่ คืออะไร

124