E vitamini

E vitamininin yapısı

E vitamini, kimyasal yapı itibarı ile bir tokol olup antisterilite vitamin olarak da bilinir. E vitamini yağda çözünen önemli bir antioksidandır ve özellikle hücre zarları ve lipoproteinlerde önemli antioksidan işlevler görmektedir. Epidemiyolojik ve sınırlı ara çalışmalar, E vitamininin kardiyovasküler hastalıkların, bazı kanserlerin ve öteki kronik hastalıkların riskini azalttığını belirlemektedir. Bazı büyük klinik deneylerle E vitamininin sağlığa yararları daha derinlemesine değerlendirilmektedir. Tokollerin (tokoferol ve tokotrienol) farklı bileşikleri E vitamini aktivitesi gösterir. En aktifi alfa-tokoferoldür. Geçmişte asıl olarak α-tokoferol üzerinde yoğunlaşılmışken, bugün öteki tokoferoller ve tokotrienoller daha fazla ilgi çekmektedir. İlk sonuçlara göre bunlar, α-tokoferolden farklı antioksidan ve diğer fonksiyonlara sahiptir.

Tarihi

E vitamini 1922'de, beslenme ile doğurganlık arasındaki ilişkiyi araştıran Evans ve Bishop tarafından bulundu. Aylarca E vitamininin olmadığı bir beslenmeye tabi tutulan dişi fareler, fetus emiliminden dolayı doğurganlık kaybına uğradı. Bu, beslenmelerine az miktarda taze hıyar, beyaz tohum ya da kurutulmuş alfalfa yaprakları eklenerek önlendi. Başlangıçta E vitamini terimi, doğurganlığı sürdürmek için gerekli olan ve bitkilerden elde edilen bir lipid ekstraktını tarif ediyordu. Sonraları, E vitamini aktivitesi gösteren 4 tokoferol ve 4 tokotrienolden ibaret 8 bileşik bulundu. Tokoferoller izole edildi ve ilk kez 1930'ların sonlarında tanımlandı; tokotrienoller de yaklaşık 25 yıl sonra tanımlandı.

Tokoferol ve tokotrienollerin formülleri

Tokoferoller ve tokotrienoller aynı kroman halkaya sahiptir fakat tokotrienollerin fitil zinciri üç çifte bağ içerir. α-Tokoferol E vitaminiyle eş anlamlı hale gelmiştir ve insan ve hayvan dokularındaki predominant şekli olduğundan asıl araştırma konusu olmuştur. Ancak diğer tokoferol ve tokotrienoller de beslenmede önemli ve özel bir antioksidan ve biyolojik etkiye sahiptir ve artık daha fazla ilgi çekmektedir.

İşlevleri

E vitamini sinir sisteminin, kasların, hipofiz ve sürrenaller gibi endokrin bezlerin ve üreme organlarının fonksiyonları için önemlidir. E vitamini, biyolojik bir antioksidan olup, atardamar hastalıklarının ve kanserin önlenmesi için gereklidir.

Ayrıca nükleik asit metabolizması, askorbik asit sentezi, ve kükürtlü aminoasit metabolizmasında rol oynar. Mitokondrilerdeki lipidin oksidatif parçalanmasını önleyen Vitamin E keratin fosfat, adenozin trifosfat gibi yüksek enerjili fosfat bileşiklerinde fosforilasyon işlevini düzenler.

Sekiz farklı fakat birbirleriyle bağlantılı molekül ailesinden oluşur. Kan dolaşımını ve normal kan pıhtılaşmasını güçlendirir. Dokuların onarımı için gereklidir, bazı yaraların etrafında iz oluşma ihtimalini azaltır. Yüksek kan basıncını azaltır, kataraktı önler, atletik performansı geliştirir, bacaklardaki krampları açar, kılcal damar duvarlarını güçlendirirken sağlıklı sinirler ve kaslar oluşturur. Ayrıca sağlıklı bir deri ve cilt için gereklidir. Anemi ve prematüre (erken-doğum) bebeklerde oluşan göz bozukluluklarına karşı vücudu korur, yaşlanmayı geciktirir ve yaşlılık lekelerini önleyebilir. Ayrıca, yaşlanmaya bağlı hafıza kayıplarını önlemede etkilidir.

Birbiriyle ilgili birçok bileşik, E vitamini etkisi gösterir. Hemen hemen tüm vitaminler gibi E vitamini eksikliği de normal büyümeyi engeller ve bazen böbrek hücrelerinin bozulmasına neden olur. E vitamini yokluğunda hücrelerde doymamış yağ asitleri azalır ve mitokondrilerde, lizozomlarda ve hatta hücre zarı gibi organellerde anormal yapısal ve işlevsel değişiklikler görülür.

Antioksidan fonksiyonları

E vitaminin insanlardaki ana antioksidan fonksiyonu çoğunlukla α-tokoferollerle birlikte incelenir ve bu, lipid peroksidasyonunun engellenmesidir. Lipid peroksidasyonu hücre ve organel zarlarında, lipoproteinlerde, yağlı dokuda, beyinde ve PUFA'nın (poly unsaturated fatty acids = çoklu doymamış yağ asitleri) bol olduğu diğer dokularda özellikle yaygındır.

α-Tokoferol, zarlarda yaklaşık 1 moleküle 1000 lipid molekülü oranında bulunur. Fitil kuyruğu sayesinde, yüzeye yakın olan aktif kroman halkasıyla birlikte zar alt tabakasında konumlanmak gibi eşsiz bir yeteneğe sahiptir. Bu hem lipid antioksidanı olarak iş görmesine hem de diğer antioksidanlarla etkileşime geçerek oksitlenmiş halinden kendi haline yeniden dönüşmesine imkân sağlar. Diğer antioksidanlarla, özellikle de suda çözünenlerle sinerjisi, antioksidan sistemin önemli bir özelliğidir.

E vitamini aynı zamanda lipoproteinlerdeki lipid oksidasyonunu önlemede belirleyici rol oynar. α-Tokoferol LDL'deki bu etkiden sorumlu esas vitamin E formudur çünkü peroksil radikallerinin en yaygın ve en iyi temizleyicisidir. Fakat şilomikronlar da beslenmeye bağlı olarak diğer tokoferolleri ve tokotrienolleri α-tokoferole benzer ya da daha yüksek konsantrasyonda sürükleyebilir ve lipid antioksidanı olarak önemli bir rol oynayabilir. Bunlar aynı zamanda yağlı doku ve karaciğerde önemli bir lipid antioksidanı olarak iş görebilir. Bazı in vitro çalışmalarda tokotrienollerin LDL oksidasyonunu engellemede tokoferollerden çok daha etkili olduğu belirtilmektedir; öte yandan tokotrienol bakımından zengin bir beslenmeye tabi tutulmuş farelerden elde edilen plazmayla yapılan çalışmalar α-tokoferol ve α-tokotrienolün yaklaşık olarak aynı ölçüde engelleyici olduğuna işaret etmektedir; γ-tokoferol ve γ-tokotrienol aynı etkide bulunmasına rağmen bu α formlarında daha azdır. Bu bulgulardan yola çıkarak insanlara ilişkin direkt tahminlerde bulunmak zordur çünkü dinamik çevre farklıdır.

Tokoferoller ve tokotrienoller, peroksi radikallerinin yanı sıra, singlet oksijen ve diğer reaktif türleri ve serbest radikalleri de yakalar. E vitamininin azotlu reaktif türleri üzerindeki antioksidan etkisi gitgide daha fazla dikkat çekmektedir. Biyolojik sistemlerde, azotmonoksidin (NO) oksijenle reaksiyonundan azotdioksit (NO₂) elde edilir. α-Tokoferol NO₂ ile reaksiyona girer fakat bu γ-tokoferolle olmaz. Aksine, γ-tokoferol NO₂'yi NO'ya dönüştürür.

Tıpta ve endüstride kullanımı

Erken doğan bebeklerde görülen hemolitik anemiyi düzeltmek en yaygın kullanım alanıdır. Orak hücreli anemide E vitamininin oraklaşma oranını azalttığı ve hastalığın prognozunu önemli ölçüde düzelttiği gösterilmiştir. Kistik pankreas fibrozu olan çocuklara E vitamini vermek faydalıdır. Yeni doğanın solunum sıkıntısını gidermekte kullanılır. Akdeniz tipi glikoz-6-fosfatdehidrogenaz eksikliği Akdeniz'e kıysı olan ülkelerde çok sık görülmektedir. Bu hastalara günde 800 IU E vitamini verildiğinde üç ay içinde hemolizin azaldığı ve eritrositlerin yaşama müddetinin uzadığı kati olarak gösterilmiştir. Bir yıllık tedavi ise bu hastaların kansızlıklarını önemli ölçüde gidermiş ve krizleri hafif atlatmasını sağlamıştır. Bazı kaynaklar, E vitamininin vücuttaki serbest köklerin birikmesine mani olduğunu ve böylece yaşlanmayı geciktirdiğini iddia etmektedir. Fakat demir ve C vitamini ise bu serbest kökleri meydana getirerek iltihaplanma ile mücadeleyi kolaylaştırmaktadır.

E vitamini şeker hastalığındaki dejeneratif değişiklikleri önlemek, devamlı düşükleri tedavi etmek, sporcuları kuvvetlendirmek, erkek kısırlığını düzeltmek, prostat büyümelerini kontrol altında tutmak , katarakt meydana gelmesini önlemek, bazı deri hastalıklarını tedavi etmek için kullanılmıştır. Kozmetik sektöründe krem ve losyon formülasyonlarında kullanılır. Şampuan vb. ürünlerde de E vitamini kullanılabilmektedir.

Fiziksel ve kimyasal özellikleri

E vitamini yağda çözünen vitaminlerdendir. Bu yüzden hücre zarında bol miktarda bulunur. E vitamininin etkilerini gösteren 8 tokoferol ve tokotrienol vardır. α-tokoferol diğer tokoferoller içinde en etkili olanıdır. α-tokoferol ve daha çok kullanılan α-tokoferil asetat; hafif sarı, kokusuz, yağımsı berrak ve oldukça yapışkan maddelerdir. Doğada bulunan dekstro şekli fizyolojik olarak en etkili izomeridir. Suni rasemik α-tokoferol (DL-α-tokoferol) ve esteri, tekabül eden dekstro izomerinin %70-75 etkisine sahiptir. β ve γ tokoferoller, α izomerinin yarısı kadar, δ izomeriyse ancak % 1'i kadar etkilidir. Tokoferoller billuri şekilde elde edilemez. Oksijensiz ortamda 200 °C'ye kadar dayanır. Organik asitlerden 100 °C'ye kadar müteessir olmaz. Alkaliler etki eder. Oksidasyonla biyolojik etkisini hızla kaybeder. Acılaşmış yağda E vitamini bulunmaz. Işık ve bilhassa ultraviyole (morötesi) ışınlara karşı dayanıksızdır. Onun için E vitamini ihtiva eden gıdalar güneşe maruz bırakılmamalıdır. E vitaminininin bazı oksidasyon ürünleri K vitamini etkisi gösterir. Kızartmalarda E vitamininin %50-90'ı kayıp olur. Suni olarak ağartılmış unlarda E vitaminin bir kısmı harap olmaktadır. E vitamini antioksidan olduğundan yağlara katılarak yağın dayanıklılığı artırılır.

Biyolojik etkileri

• Sinyal iletimi

α-Tokoferol, sinyal iletiminde önemli bir izoenzim olan Protein Kinaz C'nin (PKC) inhibisyonunda β, γ ve δ-tokoferollerle α-tokotrienolden daha güçlüdür.

• Trombosit yapışması

Çözülebilir fibrinojenin çözülemez fibrine dönüştüğü ve kanın pıhtılaştığı akıştaki ilk olay budur. Trombosit yapışması ve toplanması, kanamadan ölümün engellenmesi için kesinlikle gereklidir.

• 3-hidroksi-3-metilglutaril-koenzim A (HMG-CoA) redüktazın transkripsiyon sonrası bastırılması

Bu enzim, kolesterol sentezi için önemlidir.

• Hücre dışı sıvıların kontrolü

Emilim ve taşınma

E vitamini trigliserid ve kolesterol gibi diğer nonpolar lipidlerle aynı şekilde emilir. Karaciğerin ürettiği safra, tokoferolleri diğer yağda çözünebilen bileşiklerle birlikte misellere katarak emülsiyon haline getirir ve böylelikle emilimi kolaylaştırır. Asetat ve süksinat gibi α-tokoferol esterleri lipazlar tarafından hidroliz edilir (lipazı pankreas üretir) ve serbest α-tokoferol olarak emilir. Lipaz ve safra üretimini destekleyen yemek yağlarının alınması E vitamininin emilimi için zorunludur. E vitamininin suda çözünen bir biçimi olan TPGS, kendi misellerini oluşturur ve lipaz veya safra tuzlarının yardımı olmaksızın emilir.

Tokoferoller ince bağırsaktan emilip bağırsak duvarında üretilen şilomikronlardaki lenf içine salgılanır. Lipoprotein lipazları şilomikronları hızla katabolize eder ve küçük bir miktar tokoferol, şilomikron kalıntılarından diğer lipoproteinlere veya dokulara transfer edilebilir. Bu sırada E apolipoproteini, şilomikron kalıntılarına bağlanır. Karaciğerin spesifik E apolipoprotein reseptörleri bulunduğundan, şilomikron kalıntılarının çoğunu tutar ve temizler. Kalıntılardaki tokoferoller çok düşük yoğunluklu lipoproteinlere (VLDL) salgılanır ve plazma yoluyla sirkülasyonu sağlanır. VLDL, lipoprotein lipaz tarafından, plazma tokoferollerinin büyük bölümünü taşıyan ve onları kolayca yüksek yoğunluklu lipoprotein (HDL) ile değiştiren düşük yoğunluklu lipoproteinlere (LDL) hidroliz edilir. HDL'deki tokoferoller plazma tokoferolünü karaciğere geri getiren sirkülasyon esnasında şilomikron kalıntılarına kolayca geri transfer olur.

Tokoferollerin dokulardan alımı değişkenlik gösterir ve iyi bilinmemektedir. Tokoferoller şilomikronların ve VLDL'nin hidrolizi sırasında dokulara dağıtılabilir. Yine de, tokoferollerin LDL'den dokulara büyük oranda transferinin temelinde, doku hücrelerinin yüzeyindeki LDL reseptörlerinin hareketinin yanı sıra tokoferolün zarlardan geçerken çok yoğun bölgeden az yoğun bölgeye direkt geçişi yatmaktadır. Bu geçiş lipoproteinlerden dokulara veya dokulardan lipoproteinlere olabilir. Tokoferolün dokulardan alımı hem hızlı (plazma, alyuvarlar, dalak ve karaciğer) hem de yavaş (kalp, testis, kas, beyin ve omurilik) olarak tanımlanmıştır.

Tokotrienollerin emilimi tokoferollerinkine benzemektedir. Fakat bunların taşınması ve dokulardan alımı, α-tokoferolünkinden farklı görünmektedir. Tokotrienoller şilomikronun temizlenmesiyle plazmadan kaybolur ve trigliseridlerle birlikte yağlı dokuda birikir.

Vitamin E ve insan sağlığı

E Vitamini alımı için geleneksel tavsiyeler vitaminin vücut fonksiyonlarına katkısı ve kronik hastalıkları önlemedeki muhtemel rolleri göz önüne alınmadan belirlenmiştir. Klinik ve biokimyasal verilerce normal fertlerde E vitamininin eksikliğini belirleyen deliller görülmemekte eksiklik yalnız yağ absorblamayan uzun süreli hastalarda görülebilmektedir. E vitamini aktivitesinin normal dietlerde kafi olduğu sanılmaktadır. Müsaadeler ABD geleneksel gıdalarna göre belirlenmiştir. Yetişkin erkekler için 10 mg α-tokoferole eşdeğer, yetişkin kadınlar için ise 8 mg kafi değerlerdir. Araştırmalara göre bugün insanlar önerilen bu miktarlardan fazlasını almaktadır ki bu fazlalıkların insan sağlığına birçok yönden olumlu etkileri vardır.

E vitamininin sağlığa yararları:

• Hücrelerin oksidatif tahripten korunması
• LDL'nin oksidasyondan korunması
• Bağışıklık sisteminin güçlendirilmesi
• Göz merceği, sinir dokusu, kan damarları, kıkırdak vb. özel dokuların oksidatif tahribinin azaltılması
• HMG-CoA redüktaz enziminin inhibisyonu yoluyla kolesterol sentezinin azaltılması

E Vitamininin Gerekliliği

vitamininin birinci fizyolojik rolü biyolojik antioksidan olmasıdır. E vitamininin antioksidan fonksiyonu diyetteki çoklu doymamış yağ asitlerinin (PUFA) oksidasyonunun önlenmesidir. Gerekli olan E vitamininin miktarı yağ asidinin çifte bağ sayısı ile artan PUFA'nın otoksidasyon ihtimaline bağlıdır. İnsan ve hayvanlar üzerinde yapılan çok sayıdaki çalışma raporuna göre alınan PUFA'nın gram başına gerekli E vitamini miktarı PUFA'nın oksidatif zararlarından korunmak için 0,4-0,8 mg'dır. Uzun zincirli PUFA'ca zengin diyetlerde vitamin E gerekliliği çok daha yüksek olmalıdır.

E vitamini eksikliği

1920'lerin başlarında yapılan bir gözlem, sonradan E vitamini diye adlandırılan bir beslenme faktörünün, farelerde fetus emilimini önlemek için gerekli olduğunu ortaya koydu. Sonradan onun erkek hayvanlarda normal üretkenlik için gerekli olduğu ortaya çıkarıldı. Son olarak E vitamini eksikliği birçok patolojik durumla ilişkilendirildi. E vitamini eksikliği her hayvanda başka etki göstermektedir. Tavşan ve maymunların erkeklerinde kısırlık, hindilerde kanama, maymunlarda hemolitik Anemiye vs. sebep olmaktadır.

İnsanda E vitamini eksikliği:

Doğada ve besinlerde oldukça bol olan E vitamini eksikliği insanlarda çok az görülür. Çok az sayıda rapor insanlarda E vitamini yetersizliğini bildirmektedir. Günde yalnız 2–3 mg tokoferol 1-2 yıl süre ile verilirse yetişkin insanlarda E vitamini yetersizliği semptomları (Eritrositlerde peroksidatif hemoliz) gözlenmektedir. Kalıtsal E vitamini yetersizliği olan hastalarda yürümede zorluk, konuşamama, ilerleyen beden hareketleri bozukluğu (ataxia) gibi şiddetli nörolojik semptomlar rapor edilmiştir. Yağla yetersiz beslenmelerde nöromuskular bozukluklar 10-20 yıl sonra, çocuklarda yetersiz beslenmelerde belirtiler çok daha kısa sürede görülür. Erken doğan bebeklerde E vitamini eksikliğine bağlı olarak hemolitik Anemi görülür. E vitamini yağda eriyen bir vitamin olduğu için sindirim esnasında yeterince yağ alınamadığı zaman E vitamini eksikliği görülür ki, bu da kandaki Eritrositlerin ömrünün kısalmasına yol açar. E vitamini eksik olan kimselerin eritrositleri bazı oksidan maddelere karşı dayanıksızıdr. Vitamin E yetersizliğinin immün sistemi üzerinde etkili olduğu rapor edilmiştir.

E vitamini fazlalığı

E vitamini fazlalığında, mide bulantısı ve sürekli kusma ya da nadiren mide ağrıları görülür. E Vitamini, vücut dokularının ve cildin sağlıklı olmasını ve bağışıklık sisteminin güçlenmesini sağlar. Sağlıklı bir kemik yapısı için de gereklidir

Benzerleri ve türevleri

E vitaminin pek çok oksidasyon ürünü in vitro ve in vivo sistemlerde gözlemlenmiştir. Bunlar arasında kinonlar (α-tokoferilkinon), dimerler ve kinon-epoksitler vardır. Bazı hayvan dokuları tokoferilkinonu, hala etkili bir antioksidan olan mukabil hidrokinona indirgeyen bir enzim içerir. Yıllar boyunca E vitamininin bazı sıradışı özellikleri, bazı koşullarda peroksidasyon reaksiyonlarını hızlandırma yeteneği açıklanamamıştır. Fakat 1993'te Ingold ve meslektaşları, bu sonuçlara sebebiyet veren bir hipotez geliştirmişlerdir. Onlar E vitamini fenoksil radikalinin düşük yoğunluklu lipoprotein dispersiyonları gibi ortamlarda lipid oksidasyonunu hızlandırabileceğini ileri sürmektedirler.

E vitamininin benzerleri de iyi antioksidanlardır. Osawa 1991'de, tokoferol ve sinnamik asidden türetilen yapısal elementleri içeren A ve B prunusoller tanımlamıştır. Yapısal zeminde parçaların hiçbirinden güçlü antioksidan aktivite beklenmemesine rağmen etanolde otookside olan linoleik asidle yapılan testlerde bileşikler BHA ve diğer tokoferol türevleriyle karşılaştırılabilir özellikler göstermiştir.

E vitamini kaynakları

Vitamin molekülleri içinde en büyüğü olan E vitamini, tahıl, tahıl ürünleri, süt, süt ürünleri, kırmızı et, sebze ve yağlarda, tahıl embriyoları, küspeler ve yeşil yapraklı bitkilerde bulunur. En önemli kaynak tohum yağlarıdır (nebati yağlar). Ekmek ne kadar esmer ise o kadar çok E vitamini ihtiva eder. Et ve meyvede çok az vardır. Normal yeme ile günde 5–10 mg E vitamini alınır. ABD'de tavsiye edilen miktar 15 mg/gün olduğu halde Kanada'da 9 mg/gün'dür. Bazı besinlerin 100 gramında bulunan α-tokoferolün miligram cinsinden miktarı şöyledir:

• sebzelerde 90
• sıvı yağlarda 50
• tahılda 45
• yumurtada 10,7
• margarinde 10,2
• fasulyede 9
• koyun ve sığır etinde 1,7
• tereyağında 1,6
• tavukta 1,6

Ayrıca bakınız

• Antioksidan
• Gıda katkısı
• Tokol
• Vitamin

Kaynakça

• Prof. Dr. Halit Keskin; Besin Kimyası (I-II), İ.Ü. Yayınları, (İstanbul, 1987)
• H.D. Belitz, W. Grosch; Food Chemistry, Springer Verlag (Berlin, Heidelberg, New York, Paris, Londra, Tokyo, 1987)
• Richard A. Larson; Naturally Occuring Antioxidants, Boca Raton (Lewis Publishers, 1997)
• Fereidoon Shahidi; Natural Antioxidant: Chemistry, Health Effects and Applications, Champaigh, III (AOCS Press, 1997)
• Andreas M. Papas; Antioxidant STATUS, Diet, Nutrition and Health, Boca Raton (CRC Press, 1999)