پ، پایدار؛ ن، ناپایدار

ویتامین‌ A

ساختار و نقش ویتامین A

ویتامین A مربوط به گروهی از هیدروکربن‌های چند غیر اشباع با نقش‌های تغذیه‌ای مهم در انسان می‌باشد. مهمترین ترکیب در این گروه رتینوئیدهایی^[۱۳] هستند که مشتق شیمیایی رتینول هستند و کارتنوئیدهای پیش ساز ویتامین A در شرایط داخل بدن به رتینوئیدها تبدیل می‌شوند (لودای و سینگ، ۲۰۰۸).
این ویتامین ماده زرد رنگ پریده و محلول در چربی یا محلول‌های حل کننده چربی است. ویتامین A در غذاهای مختلف وجود دارد و در چندین شکل شیمیایی رتینول (الکل)، رتینال (آلدهید)، اسید رتینوئیک (اسید) دارای نقش ویتامینی می‌باشد (شکل ۱-۱).
شکل۱-۱- ساختار رتینوئیدهای معمول (اقتباس از گرگوری، ۱۹۹۶)
رتینول و رتینال به‌طور دوطرفه اکسیداسیون و احیا می‌شوند، اما وقتی رتینوئیک اسید تشکیل شد دیگر نمی‌تواند به رتینالدئید تبدیل شود (گرگوری، ۱۹۹۶). رتینول به‌صورت برگشت پذیر به استرهای رتینول تبدیل می‌شود که در کبد ذخیره می‌گردد. رتینال به پیگمان‌های بینایی تبدیل می‌شود و رتینوئیک اسید به متابولیت‌های دیگر تبدیل می‌شود و در نهایت از طریق صفرا دفع می‌گردد (سائووانت و همکاران، ۲۰۱۱).
وجود ویتامین A برای رشد در دوران کودکی لازم و ضروری است و این به‌دلیل نقش آن در دید و سلامت بینایی، رشد سیستم ایمنی و نقش‌های عصبی آن است. کمبود ویتامین A یکی از علل عمده مرگ و میر در کشورهای در حال توسعه و به‌ویژه در بین مادران و نوزادان است (لودای و سینگ، ۲۰۰۸).

کمبود ویتامین A به عنوان گرسنگی پنهان شناخته شده است و یکی از مشکلات تغذیه‌ای در کشورهای در حال توسعه کمبود این ویتامین است. به منظور جبران کمبود این ویتامین می‌توان به راه‌هایی مانند آموزش تغذیه به خانواده‌ها در استفاده بیشتر از غذاهای حاوی این ویتامین، دوز رسانی و در نهایت غنی سازی مواد غذایی نظیر روغن‌های خوراکی، مارگارین، غلات شکر نمک، چای و شیر اشاره کرد (نیکوپور و فرهنگ، ۱۳۸۱).

منابع ویتامین‌ A

بدن حیوانات بر خلاف گیاهان و میکروارگانیسم‌ها، قادر به تولید ویتامین A نیست بنابراین بایستی از طریق غذای مصرفی تامین شود (سائووانت و همکاران، ۲۰۱۱). بیشترین مقدار این ویتامین در روغن جگر ماهی‌های ویژه مانند ماهی تن و کاد یافت می‌شود. دیگر منابع عمده این ویتامین جگر، زرده تخم مرغ، شیر و فرآورده‌های لبنی است. ویتامین A پیش ساخته فقط در غذاهای حیوانی وجود دارد. اسفناج استثنائا دارای مقداری ویتامین A پیش ساخته است که از نظر بیولوژیکی فعال می‌باشد. بسیاری از گیاهان حاوی ترکیباتی تحت عنوان پیش ساز ویتامین A هستند (دمن، ۱۹۹۹). آلفا، بتا و گاما کاروتن^[۱۴] و کریپتوگزانتین^[۱۵] عوامل مهمی در تغذیه انسان هستند. حیوانات قادرند که از کارتنوئیدها ویتامین A را بسازند. حضور پیش سازهای ویتامین که از نظر فیزیولوژیک فعالند با حضور پیگمان‌های سبز و زرد در میوه‌ها و سبزی‌ها همراه هستند و یک ارتباط مستقیم بین درجه پیگمانتاسیون^[۱۶] و مقدار ویتامین A وجود دارد. پیگمان سبز کلروفیل خود یک پیش ساز ویتامین نیست اما همواره در غذا با پیگمان زرد، که پیش ساز ویتامین است همراه می‌باشد ولی چون کلروفیل تیره تر است،‌ پیگمان زرد را می‌پوشاند. پیگمان‌های زرد مانند لیکوپن^[۱۷] در گوجه فرنگی و لیکوپن در ذرت خود فعالیت ویتامین A را ندارند اما هر دو محتوی پیش سازهای این ویتامین هستند.
بتاکاروتن یک پیش ساز ویتامین A است و اولین بار در سال ۱۹۵۴ به‌صورت مصنوعی تولید شده است. سازمان غذا و داروی امریکا^[۱۸] مصرف آن را به‌عنوان رنگ در غذا تایید کرده است و در ژلاتین،‌ مارگارین،‌ آشامیدنی‌های غیر الکلی،‌ مخلوطهای کیک و فرآورده‌های غلات کاربرد وسیعی دارد (فروزانی، ۱۳۸۱).

پایداری ویتامین A

ویتامین A درمقابل حرارت و مواد قلیایی پایدار و در نور، اسیدها و شرایط اکسیداسیون ناپایدار می‌باشد. مقداری از ویتامین تحت شرایط طبیعی غذا از دست می‌رود. درجه حرارت بالا در روغن‌های سرخ کردنی غنی از کاروتن مثل روغن پالم که به‌طور وسیع در مناطق گرمسیری استفاده می‌شود، ممکن است سبب نابودی آن‌ شود، مشابه اکسیداسیونی است که در چربی‌های فاسد اتفاق می‌افتد.
مقدار کم پیگمان زرد و سبز که ممکن است در آب پخت میوه‌ها و سبزی‌ها ظاهر شود، فقط معرف قسمت جزئی از آن‌چه در غذا وجود دارد، می‌باشد. خشک کردن میوه‌‌ها در آفتاب و اشکال دیگر دهیدراسیون ممکن است منجر به از دست رفتن قسمتی از ویتامین A گردد. نتایج بررسی‌های تغذیه‌ای نشان داده است که ویتامین A ماده مغذی است که مصرف آن اغلب کمتر از مقدار توصیه شده است و سطح آن در خون اغلب کمتر از مقدار مورد انتظار می‌باشد (فروزانی، ۱۳۸۱).
رتینول‌های تماما-ترانس^[۱۹] ماکزیمم فعالیت ویتامین A را دارند اما در طول فرایند نگه‌داری غذا دچار ایزومریزاسیون می‌شوند. اکسیژن تخریب کاتالیز شده توسط نور رتینوئیدها را تحت بعضی شرایط تسریع می‌کنند، اما تخریب در حضور اکسیژن بدون حضور کاتالیزورهایی مانند نور یا رادیکال‌های تولید شده نسبتا کند است. تخریب ویتامین A در غذا با در معرض قرارگیری آن در حضور نور و به‌ویژه اشعه ماورا بنفش در طول موج‌های زیر ۴۱۵ نانومتر تسریع می‌شود. در این مورد تخریب ویتامین A توسط اشعه ماورا بنفش A نسبت به اشعه ماورا بنفش B سریع‌تر است (لودای و سینگ، ۲۰۰۸).

ویتامین E

ساختار و نقش ویتامین E

ویتامین E در مواد غذایی به اشکال آلفا، بتا، گاما و دلتا توکوفرول وجود دارد. در شکل ۲-۱ ساختار آلفا توکوفرول آورده شده است. چهار نوع توکوفرول و چهار نوع توکوترینول وجود دارد. توکوترینول‌ها ترکیباتی هستند که در زنجیره جانبی گروه‌هایی از ایزوپرنوئیدهای غیر اشباع در زنجیره جانبی دارند (دمن، ۱۹۹۹). توکوفرول علاوه بر اثرات خاص ویتامینی، دارای خواص مشخص آنتی اکسیدانی است و در واقع توجه به توکوفرول‌ها در مواد غذایی بیشتر مربوط به خاصیت آنتی اکسیدانی آن‌ها می‌باشد. از همین نظر است که همواره توصیه می‌شود در فرایند تولید صنعتی روغن کمترین صدمه به توکوفرول وارد گردد؛ چه در مراحل بعد و چه هنگام نگه‌داری روغن نقش به‌سزایی دارد.
شکل ۱-۲- ساختار آلفا توکوفرول (اقتباس از گرگوری، ۱۹۹۶)
اگر چه مصرف روغن‌های حاوی اسیدهای چند غیر اشباعی به‌ خصوص اسیدهای گروه امگا سه^[۲۰] (مانند روغن ماهی) از نظر حفظ سلامتی مفید بوده و بسیار توصیه می‌گردد اما تحقیقات انجام شده نشان می‌دهند که مصرف زیاد این‌گونه روغن‌ها، کاهش میزان ویتامین E را در بدن به همراه دارد که باید ناشی از کمبود ویتامین E، همراه با بهره گرفتن از این روغن‌ها، کپسول‌های حاوی ویتامین E نیز مصرف می‌شود (فاطمی، ۱۳۷۸).

منابع ویتامین E

توکوفرول‌ها مشتقات توکول‌ها هستند و مواد مرتبط با آن‌ها به مقدار زیاد در محصولات حیوانی و گیاهی وجود دارد. توکوفرول‌ها در غلظت‌های زیاد در روغن‌های نباتی یافت می‌شوند. روغن پنبه دانه شامل آلفا، بتا، گاما توکوفرول است و دلتا توکوفرول هم از روغن سویا جدا شده است. بعضی از توکوفرول‌های دیگر نیز در فرآورده‌های دیگر یافت می شوند (دمن، ۱۹۹۹).
اولین بار ویتامین E را از روغن جوانه گندم به‌دست آوردند. به‌طور کلی مقدار ویتامین موجود در روغن‌ها با افزایش اسیدهای چرب غیر اشباع پلی^[۲۱] اضافه می‌شود. توکوفرول‌ها هم در غذاهای گیاهی و هم در بافت‌های حیوانی وجود دارند.
میوه‌ها و سبزی‌ها منابع فقیری از توکوفرول هستند، ولی سبزی تازه و یخ زده بیش از قوطی کرده این ویتامین را در خود نگه می‌دارند.
حدود ۶۴ درصد توکوفرول غذایی از راه روغن‌ها و مارگارین، ۱۱ درصد از طریق میوه‌ها و سبزی‌ها ، به‌ خصوص سبز تیره، و فقط ۷ درصد از راه غلات به‌دست می‌آید. در آسیاب کردن غلات حدود ۹۰ درصد توکوفرول از دست می‌رود (فروزانی، ۱۳۸۱).

پایداری ویتامین E

توکوفرول‌ها به آسانی اکسید می‌شوند و بنابراین میزان اکسیژن در دسترس که برای اکسیداسیون لیپیدهای دیگر را کاهش می‌دهد. بنابراین چربی‌های حاوی این ویتامین کمتر مستعد اکسید و فاسد شدن می‌باشند (آدام و همکاران، ۲۰۰۷). در اثر حضور اکسیژن ترکیبات با خاصیت ویتامین E ثبات خوبی را در عدم حضور اکسیژن و لیپیدهای اکسیده کننده دارند. شرایط بی هوازی در فرایند غذا مانند غذاهای کنسرو شده، تاثیر کمی را روی ویتامین E دارند. در مقابل، میزان سرعت تخریب ویتامین E در حضور اکسیژن مولکولی افزایش می‌یابد و هنگامی که رادیکال‌های آزاد حضور دارند، سرعت تخریب آن افزایش یابد. تخریب اکسیداتیو ویتامین E به‌شدت تحت تاثیر همان فاکتورهایی است که اکسیداسیون لیپدهای غیر اشباع را تحت تاثیر قرار می‌دهد.
وابستگی تخریب آلفا توکوفرول به فعالیت آبی مشابه لیپیدهای غیر اشباع است که در رطوبت تک لایه (BET) با حداقل سرعت رخ می‌دهد و در فعالیت‌های آبی بالاتر یا پایین‌تر با سرعت بیشتری اتفاق می‌افتد.
تیمارهای اکسیداتیوی مانند بلیچینگ^[۲۲] (سفید کردن آرد) باعث اتلاف عمده‌ای در ویتامین E می‌شود (گرگوری، ۱۹۹۶).
فرآیندهایی مانند سرخ کردن می‌تواند و سپس نگه‌دار ی در دمای معمولی می‌تواند باعث اتلاف عمده این ویتامین گردد. پختن سبزیجات در آب و پختن نان سفید نیز درصد اتلاف مکی از این ویتامین را باعث می‌گردد (دمن، ۱۹۹۹).

ویتامین D

ساختار و نقش ویتامین D

این ویتامین در فرم‌های مختلفی وجود دارد که دو فرم عمده آن به‌صورت ویتامین D2 یا ارگوکلسیفرول^[۲۳] و ویتامین D3 یا کوله کلسیفرول^[۲۴] می‌باشد. فرمول ساختاری ترکیبات در شکل ۱-۳ نشان داده شده است (دمن، ۱۹۹۹).
کوله کلسیفرول در پوست انسان پس از قرارگیری در معرض نور خورشید تشکیل می‌شود و این تغییر یک فرایند چند مرحله‌ای است که شامل تغییر فتوشیمیایی ۷- دهیدروکلسترول^[۲۵] و بعد از آن ایزومریزاسیون غیر آنزیمی است (گرگوری، ۱۹۹۶).
شکل ۱-۳- ساختار ارگوکلسیفرول (ویتامین D2) و کوله کلسیفرول (D3) (اقتباس از گرگوری، ۱۹۹۶)
ویتامین D عامل ضروری برای متابولیسم طبیعی استخوان و مواد معدنی است. اثر کمبود ویتامین D به‌عنوان علت بیماری‌های متابولیک استخوان مانند از جمله ریکتز^[۲۶]، نرمی استخوان^[۲۷]، پوکی استخوان^[۲۸] و بالاخره ضعف و کاهش توده استخوانی اشاره شده است. مطالعات جدیدتر نشان دهنده تاثیر کمبود این ویتامین در کاهش قدرت ایمنی، کاهش قدرت بارداری، کاهش پاسخ انسولین به گلوکز، کاهش قدرت انقباض قلب و افزایش میزان فشار خون می‌باشد (لاریجانی و همکاران، ۱۳۸۲).

منابع ویتامین D

ویتامین D در فرآورده‌های گیاهی وجود ندارد. ویتامین D2 به مقدار بسیار کم در روغن جگر ماهی یافت می‌شود. ویتامین D3 به طور گسترده‌ای در فرآورده‌های حیوانی وجود دارد اما مقدار آن در روغن جگر ماهی بسیار زیاد است. مقدار کمتری از این ویتامین در در تخم مرغ، شیر، کره و پنیر وجود دارد (دمن، ۱۹۹۹).
استفاده از غذاهای غنی شده با ویتامین D در دوران‌هایی که نیاز به این ویتامین افزایش می‌یابد مرسوم است. شیر تنها فرآورده‌ای است که برای غنی سازی با این ویتامین مورد تایید است. اما به فرآورده‌های ذیگری مانند غلات صبحانه، مارگارین و حتی نوشیدنی‌ها نیز اضافه می‌گردد (فروزانی، ۱۳۸۱).

پایداری ویتامین D

ویتامین D بسیار پایدار است و تحت شرایط مختلف فرآوری و نگه داری کمترین تغییر در آن صورت می‌گیرد. ویتامین D شیر تحت تاثیر پاستوریزاسیون، پختن و استریلیزاسیون قرار نمی‌گیرد. نگه‌داری در حالت انجماد شیر، شیر خشک و کره روی مقدرا آن دارد (دمن، ۱۹۹۹).
ویتامین D حساس به تخریب از طریق نور می‌باشد و این امر ممکن است در شیرهای بسته‌بندی شده در طول نگه‌داری در حین خرده فروشی شود. به‌عنوان مثال ۵۰ درصد کوله کلسیفرول افزوده شده به شیر در طول ۱۲ روز پس از قرارگیری در معرض مداوم نور فلورسنت در دمای ۴ درجه سانتی گراد از دست رفته است. معلوم نیست که این تخریب آیا شامل تخریب مستقیم فتوشیمیایی بوده است یا به‌عنوان یک اثر غیر مستقیم نور روی اکسیداسیون لیپیدها رخ داده است. مانند دیگر اجزای محلول در چربی غذا، ویتامین D نیز حساس به تخریب از از طریق اکسیداسیون است اما با این وجود این ویتامین در غذا پایدار است، به‌ویژه تحت شرایط بی هوازی اتلاف عمده نیست (گرگوری، ۱۹۹۶).

ویتامین C

ساختار و نقش ویتامین C