קובלמינים מייצגים תרכובות כימיות השייכות לקבוצת הוויטמין B12. הם מופיעים בכל האורגניזמים. הם מסונתזים רק על ידי חיידקים.
מהם קובלטנים?
קובלמינים הם קבוצה של תרכובות כימיות עם אותו מבנה בסיסי השייך למתחם הוויטמין B12. זהו תרכובת מורכבת עם קובלט כאטום מרכזי. הם נחשבים לחומרים הטבעיים היחידים הידועים המכילים קובלט.
אטום הקובלט מוקף בסך הכל שישה ליגנדים. ארבע ליגנדות מייצגות כל אחת אטום חנקן של מערכת טבעת קורין מישורית. אטום החנקן החמישי שייך לטבעת 5,6-דימתיל-בנזימידאזול, הנקשרת לטבעת הקורין באופן נוקלאוטידי. ליגנד שישי מחובר בקלות להחלפה. רק ליגנד זה הניתן להחלפה מאפיין את התרכובת הספציפית הנוכחית. הוויטמין B12 בפועל מכיל שאריות ציאנו כליגנד השישי ומכונה בהתאם ציאנוקובלמין.
קובלמינים חשובים נוספים כוללים אקוואבובלמין (ויטמין B12a), הידרוקסיקובלנמין (ויטמין B12b), ניטריטוקובלמין (ויטמין B12c), מתילקובלמין (מתיל-B12, MeCbl), וכקואנזים חשוב מאוד, אדנוזילקובלמין (קו אנזים B12). כל התרכובות הללו מייצגות גם צורות אחסון של ויטמין B12. ציאנוקובאלמין הוא הוויטמין B12 היחיד שניתן ליישם ברפואה. זה מומר מייד לקו-אנזים B12 בגוף.
כל צורות האחסון של החומר הפעיל נספגות דרך המזון. הוויטמין B12 המסונתז על ידי חיידקים במעי הגס לא יכול לשמש בני אדם מכיוון שספיגת קובולמין מתרחשת במעי הדק.
פונקציה, אפקט ומשימות
ויטמין B12 ממלא תפקידים חשובים בהיווצרות הדם, חלוקת תאים ובמערכת העצבים. באורגניזם הוא לוקח חלק בשתי תגובות אנזימטיות, אך יש להם חשיבות ביולוגית מרכזית.
האנזים N5-methyl-tetrahydrofolate-homocysteine-S-methyltransferase (מתיונין סינתז) מתפקד כתורם לקבוצת מתיל בעזרת הקואנזים B12. מתיונין סינתז מפעיל מחדש את נשא קבוצת המתיל S-adenosylmethionine (SAM) ומ remethylates homocysteine למתיונין. אם יש מחסור או כישלון של ויטמין B12, הומוציסטאין מצטבר בדם. ריכוזי הומוציסטאין מוגברים מייצגים גורם סיכון לטרשת עורקים, יתר על כן, האנזים N5-methyl-THF מצטבר ובכך מבטיח מחסור משני של THF (חומצה טטרה-הידרופולית).
THF תומך במבנה בסיסי הפורין אדנין וגואנין וכן בתימין בסיס הפירימידין. בסיסי החנקן מעורבים בבניית חומצות הגרעין DNA ו- RNA. אם חסר THF, סינתזת חומצות גרעין מופרעת. הפונקציה השנייה של ויטמין B12 היא לתמוך באנזים מתילמלוניל-CoA מוטאז. המוטאז המתילמלוניל-CoA מפרק חומצות שומן בעלות אי-זוגיות עם היווצרות פרופוניל-CoA. לאחר מכן מוחדר פרופיליוניל-CoA למחזור חומצות לימון. מטבוליט אחד בתהליך זה הוא מתילמלוניל-CoA. אם חסר ויטמין B12, מתצטבר מתילמלוניל-CoA שיכול להוביל לתופעות נוירולוגיות.
חינוך, התרחשות, תכונות וערכים מיטביים
לא ניתן לייצר קובלמינים בחילוף החומרים הצמחיים, בעלי החיים או האנושיים. רק מעט חיידקים מסוגלים לסנתז את החומר הפעיל הזה. זה כולל גם חיידקי מעיים אנושיים.
מכיוון שסינתזת קובאלמין מתרחשת במעי הגס בבני אדם, אך ויטמין B12 נספג במעי הדק בעזרת הגורם המהותי, לא ניתן להשתמש בקובלמין הנוצר במעי. בני אדם תלויים באספקה מהמזון. במקביל, ישנו תהליך ביוכימי המאפשר להעביר שוב ושוב ויטמין B12 למעי הדק באמצעות חומצות מרה, שם הוא סופג מחדש. משמעות הדבר היא כי ברגע שהמאגר בכבד יתמלא, הוא יימשך מספר שנים, גם אם אין אספקה של ויטמין B12. הכבד יכול לאגור 2,000 עד 5,000 מיקרוגרם קובאלמין.
הדרישה היומית המינימלית למבוגרים היא כ -3 מיקרוגרם. הצורך בילדים נמוך יותר וגדל עם הזמן. לנשים הרות ומניקות יש דרישה גבוהה יותר, שהיא 3.5 עד 4 מיקרוגרם ליום. לאחר 450 עד 750 יום, מחצית מהקובלמין הקיים מנוצל. מקורות חשובים לקובלמין הם הכבד והפנימיות של חיות משק שונות, הרינג, בקר, גבינה, ביצי עוף וטונה. ויטמין B12 נעדר כמעט ממזונות מהצומח. במקרה של אורח חיים צמחוני, יש צורך בתוספות נוספות.
מחלות והפרעות
בשל החשיבות הרבה של התגובות הביוכימיות הנתמכות בקובלמינים, מחסור בוויטמין B12 מוביל לבעיות בריאותיות חמורות.
מחסור יכול לנבוע מצד אחד מתזונה צמחונית גרידא ומצד שני מאובדן הגורם המהותי. הגורם המהותי הוא גליקופרוטאין הקושר קובאלמין במעי הדק וכך הופך אותו לזמין לשימוש חוזר. חלבון זה מיוצר בתאי הפריאטאליות של הקיבה. במחלות קיבה עם כשל בתאי הפריאטאליות, כבר לא יכול להיווצר גורם מהותי. לא ניתן עוד להשתמש שוב בקובלמין הקיים. היעדר ויטמין B12 מעכב את מתילציה של הומוציסטאין למתיונין.
רמת ההומוציסטאין בדם עולה והסיכון לטרשת עורקים עולה. במקביל, N5-methyl-tetrahydrofolate ((N5-methyl-THF) מצטבר. THF לוקה בחסר. כתוצאה מכך, סינתזת חומצות גרעין כבר לא מתפקדת כראוי. תהליכים עם דרישת חומצה גרעינית גבוהה כמו היווצרות דם מועצמים. מספר תאי הדם) יורד, כאשר יתרת האריתתרוציטים מתגדלת ככל שהמוגלובין מתמלא.
התוצאה היא מה שמכונה אנמיה pernicious (ממאיר), אשר לא נגרמת כתוצאה ממחסור בברזל. ניתן לטפל בה בחומצה פולית. עם זאת, המחסור בקובלמין נמשך ועדיין גורם לתלונות נוירולוגיות כמו מיאלוזיס פוניקולרית או פוליאורופתיות באמצעות הפרעה של מתילמלוניל-CoA מוטאז דרך הצטברות חומצה מתילמונית בפלסמה.
