ویتامین‌ها و مواد معدنی، ریزمغذیهایی هستند که بدن به مقادیر بسیار کمی از آنها نیاز دارد. اگر به اندازه کافی از این مواد استفاده نشود، می‌تواند منجر به کمبود مواد مورد نیاز شود. آنها تقریباً بر هر فرآیندی در بدن تأثیر می‌گذارند و برای سلامتی ضروری هستند. برای تشخیص کمبود آنها می‌توان آزمایش ویتامین های خون را انجام داد. بیشتر افراد می‌توانند مواد مغذی مورد نیاز خود را به تنهایی از طریق رژیم غذایی دریافت کنند. بنابراین اگر بدن دچار کمبود مواد مغذی نباشد، نیازی به مصرف مکمل نیست. مواد مغذی مصنوعی همیشه با مواد مغذی موجود در غذاها مطابقت ندارند. یک روش خوب این است که سطح ویتامین و مواد معدنی خود را با انجام آزمایش ویتامین ها کنترل کنید. اگر مقدار کمی ماده مغذی در بدن باشد، می‌توان با مصرف غذاهای غنی از این مواد، میزان مواد مغذی را در بدن افزایش داد. با این حال، مکمل‌ها قطعاً در برخی موارد ضروری هستند.
روشهای مختلف کروماتوگرافی برای تعیین ویتامین‌های محلول در آب و چربی در غذاها بررسی شده است. با این حال استفاده از روش HPLC بسیار مرسوم است. در این مقاله به چگونگی تشخیص انواع ویتامین ها از طریق HPLC پرداخت شده است. سپس با روشهای رفع کمبود ویتامین ها آشنا خواهید شد.
استفاده از آنالیز کروماتوگرافی برای تشخیص میزان ویتامین ها در غذاها
روشهای مختلف کروماتوگرافی برای تعیین ویتامین‌های محلول در آب و چربی در غذاها بررسی شده است. برای هر ویتامین، آماده سازی نمونه، مشکلات تشخیص و شرایط کروماتوگرافی ارائه و مورد بحث قرار می گیرد. کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC) در حال تبدیل شدن به یک روش استاندارد در سنجش ویتامین، به ویژه برای کارهای معمول است. سیستم‌های HPLC را می‌توان با استفاده از استخراج فاز جامد درون خطی و سوئیچینگ (تعویض ستون) های ستونی خودکار به کار برد که منجر به روشهای بسیار حساس می‌شود، حتی زمانی که از تشخیص ساده UV استفاده می‌شود. بدون شک توسعه مستمر روش های HPLC، LC-MS، GC و SFC به کار رفته در ویتامین ها حاکی از ویژگی های مثبت آن ها در حل مسائل پیچیده تحلیلی است.
کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC)
کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC) روش استاندارد معمولی است که در تجزیه و تحلیل ویتامین ها استفاده می شود. ویتامین ها ترکیبات متنوعی در ساختار، فعالیت های بیولوژیکی و خواص شیمیایی هستند و برای عملکرد طبیعی متابولیسم ضروری هستند. آن ها به طور طبیعی در بسیاری از غذاها یافت می شوند، اما اغلب به محصولات غذایی فرآوری شده و داروها نیز اضافه می شوند. علاوه بر این، مکمل های ویتامین در میان افرادی که رژیم غذایی آنها محدود است روند رو به رشدی دارد. ویتامین ها به دو گروه تقسیم می شوند : محلول در آب و محلول در چربی بررسی های متعددی بر روی روش کروماتو گرافی مایع انجام شده است و در چند دهه گذشته تحلیل و بررسی ویتامین های موجود در نمونه های مختلف با روش HPLC سروکار داشته است. آزمایشات نشان دادند که روش HPLC برای تعیین محتوای پروویتامین A و مواد غذایی و هم چنین جداسازی و تعیین ایزومرها در نمونه ها یک روش استاندارد و کارآمد می باشد. در این روش اغلب اکسید منیزیم و آلومینا روی ستون استفاده می شود.
رایج ترین مکمل های ویتامین محلول در آب عبارتند از تیامین (B1)، پیریدوکسین (B6)، سیانوکوبالامین (B12)، ریبوفلاوین (B2)، نیاسین (B3)، نیکوتین آمید، گلوکوزید اسکوربیک، ویتامین C و اسید اریتوربیک. رایج ترین ویتامین های محلول در چربی عبارتند از: رتینول (ویتامین A)، رتینول استات (ویتامین A استات)، ارگوکلسیفرول (D2)، کوله کلسیفرول (D3) ویتامین Eو فیلوکینون (K1). تجزیه و تحلیل معمول ویتامین ها به دلیل ماهیت ناپایدار آنالیت های هدف می تواند چالش برانگیز باشد. عوامل زیادی می توانند بر پایداری ویتامین تأثیر بگذارند مانند قرار گرفتن در معرض گرما، نور و هوا و هم چنین برهم کنش با سایر اجزای غذا. با استفاده از کروماتوگرافی مایع فشار بالا فاز معکوس (HPLC) با تشخیص دیودی (DAD)، دو روش کیفی برای تشخیص ویتامین های محلول در آب و محلول در چربی به راحتی توسعه یافته است. برای تجزیه و تحلیل کمی، روشهای HPLC منفرد به دلیل ناپایداری ویتامین‌های مختلف توصیه می‌شود، که در آن تجزیه به طور منظم در طول آماده‌سازی نمونه رخ می‌دهد.
نحوه شناسایی ویتامین با استفاده از روش HPLC
یک سیستم HPLC 6000 با یک ستون فاز معکوس C185 میکرومتری نصب شده است و برای شناسایی همزمان 9 ترکیب محلول در آب مورد استفاده قرار گرفت. استانداردهای تحلیلی با دامنه mg/L 0.1 تا mg/L ۵۰ در تترابوتیلامونیوم تهیه شده. برای آنالیز ویتامین B1 و ویتامین B6 از نمک هیدروکلراید استفاده می شود. یکی از نمونه های مورد تجزیه و تحلیل، نمونه مکمل غذایی بوده است. نمونه ها قبل از فیلتر شدن از طریق فیلتر 0.45 میکرومتر رقیق شدند.
شرایط تحلیلی برای تجزیه و تحلیل هر دو ویتامین محلول در آب و چربی در دستور العمل روش HPLC داده شده اند. برای تجزیه و تحلیل ویتامین های محلول در چربی، همان HPLC-DAD برای تجزیه و تحلیل همزمان هفت آنالیت هدف استفاده می شود. با استفاده از قابلیت DAD برای انتخاب طول موج های متعدد، شناسایی هر هفت آنالیت هدف در سه طول موج مختلف امکان پذیر شده است.
استفاده از طول موج های مختلف حیاتی است، زیرا ویتامین های محلول در چربی اغلب در غلظت های مختلف (ویتامین های هدف اصلی و سطوح کمی از سایر ویتامین ها) وجود دارند. استانداردهای تحلیلی با دامنه ای از mg/L 0.01تا mg/L 10برای ویتامین A، 0.1mg/L تا mg/L 100 برای ویتامین A استات، ویتامین D2، ویتامین D3 و ویتامین K1 تهیه شده است. محدوده کالیبراسیون ویتامین E و ویتامین E استات mg/L ۱ تا mg/L 1000 بوده. از متانول به عنوان حلال رقیق کننده استفاده شده است. یکی از نمونه ها شامل یک نمونه قطره چشمی غنی شده با ویتامین بود. همه نمونه ها با متانول قبل از عبور از فیلتر 0.2 میکرومتر آماده شدند. ویتامین‌های محلول در چربی برای هر هفت ترکیب هدف، با مقدار R2 0.9999(هرچه مقدار R2 به عدد یک نزدیک تر باشد برسی انجام شده دقیق تر است.) یا بیشتر از خود نشان دادند. محدوده غلظت گسترده را می توان بر روی HPLC-Dad بدون نیاز به آماده سازی نمونه یا تنظیمات روش، حتی با ترکیبات هدف ناپایدار، تجزیه و تحلیل کرد.
کروماتوگرام هایی که جداسازی ویتامین های محلول در آب را در حلال های متفاوت نشان می دهد.
انواع ویتامین های ضروری
- ویتامین D : خورشید بهترین و کارآمدترین منبع ویتامین D بدن است. بدن ویتامین D را از قرار گرفتن در معرض نور خورشید یا اشعه ماورا بنفش بر روی پوست در معرض نور تولید می‌کند، اما همچنین می‌تواند این ویتامین را از گیاهان، مکمل‌ها یا غذاهای غنی شده با این ویتامین دریافت کند. اگر بدن ویتامین D کافی دریافت نکند، بدن دچار کمبود ویتامین D می‌شود. برخی از افراد ممکن است به دلیل قرار نگرفتن در معرض نور خورشید، رژیم غذایی و سایر عوامل بیشتر مستعد ابتلا به کمبود ویتامین D باشند. کرم ضد آفتاب مانع از جذب اشعه ماورا بنفش توسط پوست شما می‌شود. افراد چاق، پوست تیره و افراد بالای ۶۵ سال نیز در معرض خطر بیشتری قرار دارند. کمبود طولانی مدت ویتامین D می‌تواند انسان را در معرض خطر مشکلات سلامتی خطرناک و حتی کشنده از جمله بیماری عروق کرونر، بیماری شریان‌های محیطی، سکته مغزی و دیابت قرار دهد. کمبود ویتامین D همچنین می‌تواند باعث نازک شدن، شکننده شدن یا بد شکل شدن استخوان‌ها در طول زمان شود. به همین دلیل مهم است که سطح ویتامین D با انجام آزمایش ویتامین هامشخص شود تا بتوان اقدامات لازم را برای اصلاح یا پیشگیری از کمبود ویتامین D انجام داد. برخی از علائم کمبود ویتامین Dدر بدن عبارت است از : خستگی، استخوان های ضعیف، درد های عضلانی، اضطرب و افسردگی.
- ویتامین B : خانواده ویتامین های B شامل ویتامین های B1، B2، B3، B5، B6، B7، B12، از جمله اسید فولیک است و هر کدام از این ویتامین‌ها هدف متفاوت، اما مهمی در بدن دارند که با مصرف مواد غذایی مناسب می توان آن ها را در بدن تامین کرد. در برخی مواقع بدلیل عدم مصرف کافی و مناسب بدن دچار کمبود این نوع ویتامین می شود. شایع‌ترین کمبود آنها ویتامین B6 و اسید فولیک است که برای متابولیسم و سیستم ایمنی بدن مهم هستند. مهم ترین علائم کمبود ویتامین B عبارت است از : خستگی زیاد، ضعف، ایجاد زخم‌های دهان، زبان متورم و دردناک، تاری دید، مشکل در به خاطر سپردن چیزها و افسردگی.
- آهن : آهن یک ماده معدنی است که به عملکرد صحیح بدن کمک می‌کند و بخشی از هموگلوبین است، (پروتئینی در گلبول‌های قرمز خون که اکسیژن را از ریه‌ها به بقیه بدن می‌رساند). آهن همچنین به ماهیچه‌های بدن در ذخیره و استفاده از اکسیژن کمک می‌کند. اگر بدن آهن کافی نداشته باشد، نمی‌تواند گلبول‌های قرمز حامل اکسیژن را به اندازه کافی بسازد. هنگامی که بدن اکسیژن کافی دریافت نمی‌کند، خستگی ایجاد می‌شود. کمبود آهن به خصوص در بین زنان بسیار شایع است. . افراد گیاه خوار نیز ممکن است در معرض خطر بیشتری باشند، زیرا آهن‌های گیاهی در بدن سخت تر جذب می‌شوند. علائم کمبود آهن در بدن عبارت است از : ضعف، خستگی، سرگیجه، تنگی نفس، تپش قلب و سردرد.
- ویتامین A یک ماده مغذی ضروری برای بینایی سالم، رشد و یکپارچگی پوست، تشکیل استخوان، عملکرد سیستم ایمنی و رشد جنینی است. ویتامین A برای تولید گیرنده‌های نوری در چشم و حفظ پوشش سطح چشم و سایر غشاهای مخاطی مورد نیاز است. کمبود ویتامین A ممکن است در افراد مبتلا به اختلالات گوارشی مانند بیماری سلیاک یا سندرم روده تحریک پذیر رخ دهد. ویتامین A از منابع حیوانی مانند تخم مرغ، ماهی و جگر جذب می‌شود.
نمونه هایی از علل کمبود ویتامین ها در بدن
یک رژیم غذایی متنوع و متعادل معمولاً ویتامین‌ها و مواد معدنی کافی را برای سلامتی مطلوب در اختیار بدن قرار می‌دهد. اما کمبود ویتامین ها ممکن است به دلایل مختلفی رخ دهد. برخی از علل رایج عبارت اند از :
۱) جذب ضعیف مواد مغذی (برای مثال، اگر مبتلا به بیماری سلیاک یا بیماری کرون هستید.) ۲) رژیم غذایی فاقد میوه یا سبزیجات . ۳) یک رژیم غذایی وگن یا گیاه‌خواری با برنامه‌ریزی ضعیف. ۴) نوشیدن مقادیر زیاد الکل. ۵) استفاده از داروهایی مانند مهارکننده‌های پمپ پروتون (PPIs) .۶) بارداری (زیرا بدن شما نیازهای تغذیه‌ای بیشتری دارد.) بنابراین ضروری است که با آزمایش ویتامین ها سطوح ویتامین و مواد معدنی بدن به طور منظم بررسی شود، به خصوص اگر بدن بیشتر دارای علائم کمبود ویتامین ها باشد.
مصرف مولتی ویتامین ها
هنگامی که بدن قادر نباشد به طور طبیعی با مصرف مواد غذایی ویتامین های مورد نیاز را تامین کند استفاده از مکمل ها ضروری هستند. مکمل‌های ویتامین D در طول پاییز و زمستان به همه توصیه می‌شود که روزانه 10 میکروگرم مکمل ویتامین D مصرف کنند. برای افرادی که بیشتر در معرض خطر هستند، توصیه می شود آن را در تمام طول سال مصرف کنند. اگر بدن در طول ماه های تابستان نور آفتاب کافی دریافت نکند، یا افرادی که پوست تیره‌تری دارند، توصیه می‌شود در تمام طول سال مکمل مصرف کنند. افراد گیاه‌خوار بیشتر در معرض خطر کمبود ویتامین B12 هستند، بنابراین باید حتماً با مشورت پزشک مکمل های ویتامین B12 را بیشتر مصرف کنند. اگر آزمایش خون نشان بدهد که بدن کمبود ویتامین دارد یا افرادی که از رژیم غذایی سخت گیاه‌خواری پیروی می‌کنند، مصرف مکمل توصیه می شود. هم چنین در مواردی که کمبودویتامین ناشی از مشکلات جذب در معده باشد تزریق ویتامین B12 انجام می شود.
