Χημεία τροφίμων - Βιταμίνη D

 

Βιταμίνη D

 

Δομὴ καὶ γενικὲς ἰδιότητες

    Ἡ δραστικότητα τῆς βιταμίνης D στὰ τρόφιμα σχετίζεται μὲ πολλὰ λιποδιαλυτὰ ἀνάλογα στερολῶν, ὅπως ἡ χοληκαλσιφερόλη (βιταμίνη D₃) ἀπὸ ζωικὲς πηγὲς καὶ ἡ ἐργοκαλσιφερόλη (βιταμίνη D₂) ποὺ παράγεται συνθετικῶς. Καὶ οἱ δύο αὐτὲς ἑνώσεις χρησιμοποιοῦνται σὲ συνθετικὴ μορφὴ γιὰ τὴν ἐνίσχυση τῶν τροφίμων. (Damodaran & Parkin, 2017). Πρόσφατες ἐνδείξεις ὑποδεικνύουν ὅτι ἡ δραστικότητα τῆς χοληκαλσιφερόλης ὑπερβαίνει αὐτὴν τῆς ἐργοκαλσιφερόλης (Gregory, 2012) (Houghton & Vieth, 2006). Ἡ χοληκαλσιφερόλη σχηματίζεται στὸ ἀνθρώπινο δέρμα κατὰ τὴν σύνθεση στὸ ἡλιακὸ φῶς καὶ αὐτὴ εἶναι μία διαδικασία πολλαπλῶν σταδίων ποὺ περιλαμβάνει τὴν φωτοχημικὴ τροποποίηση τῆς 7-δεϋδροχοληστερόλης ἀκολουθουμένη ἀπὸ μὴ ἐνζυμικὴ ἰσομερείωση. Λόγῳ αὐτῆς τῆς “in vivo” σύνθεσης, ἡ ἀπαίτηση πρόσληψης τῆς διατροφικῆς βιταμίνης D ἐξαρτᾶται ἀπὸ τὴν ἔκταση τῆς ἔκθεσης στὸ ἡλιακὸ φῶς. Ἡ ἐργοκαλσιφερόλη εἶναι μία ἀποκλειστικῶς συνθετικὴ μορφὴ τῆς βιταμίνης D ποὺ σχηματίζεται μὲ ἀκτινοβόληση τῆς φυτοστερόλης (φυτικῆς στερόλης) μὲ ὑπεριῶδες φῶς. Διάφοροι ὑδροξυλιωμένοι μεταβολῖτες τῆς ἐργοκαλσιφερόλης καὶ τῆς χοληκαλσιφερόλης σχηματίζονται “in vivo”. Τὸ 1,25-διυδροξυπαράγωγο τῆς χοληκαλσιφερόλης εἶναι ἡ κύρια δραστικὴ μορφὴ καὶ ἐμπλέκεται στὴν ῥύθμιση τῆς ἀπορρόφησης καὶ τοῦ μεταβολισμοῦ τοῦ ἀσβεστίου. Ἐκτὸς ἀπὸ τὴν χοληκαλσιφερόλη καὶ ἡ 25-ὑδροξυχοληκαλσιφερόλη διαθέτει σημαντικὴ ποσότητα δραστικότητας βιταμίνης D στὸ κρέας καὶ στὰ γαλακτοκομικὰ προϊόντα. (Damodaran & Parkin, 2017).

 

 

Εἰκόνα. Δομὴ τῆς ἐργοκαλσιφερόλης (βιταμίνη D₂) καὶ τῆς χοληκαλσιφερόλης (βιταμίνη D₃). (Damodaran & Parkin, 2017).

 

 

    Ὁ ἐμπλουτισμὸς τῶν ὑγρῶν γαλακτοκομικῶν προϊόντων, εἴτε μὲ ἐργοκαλσιφερόλη, εἴτε μὲ χοληκαλσιφερόλη, συμβάλλει σημαντικῶς στὴν ἱκανοποίηση τῶν διατροφικῶν ἀναγκῶν. Ἡ βιταμίνη D εἶναι εὐαίσθητη σὲ ἀποικοδόμηση ἀπὸ τὸ φῶς καὶ αὐτὸ μπορεῖ νὰ συμβῇ σὲ γάλα συσκευασμένο σὲ γυάλινο περιέκτη κατὰ τὴν ἀποθήκευση στὰ καταστήματα τροφίμων. Γιὰ παράδειγμα: περίπου τὸ 50% τῆς χοληκαλσιφερόλης ποὺ προστίθεται στὸ ἀποβουτυρωμένο γάλα καταστρέφεται κατὰ τὴν διάρκεια 12 ἡμερῶν συνεχοῦς ἔκθεσης σὲ φθορίζον φῶς στοὺς 4°C. Δὲν εἶναι γνωστό, ἂν αὐτὴ ἡ ἀποικοδόμηση εἶναι ἄμεση φωτοχημικὴ ἀποικοδόμηση, μηχανισμὸς κατὰ τὸν ὁποῖον ἕνας φωτοευαισθητοποιητὴς παράγει ἕνα εἶδος ἐνεργοῦ ὀξυγόνου (π.χ. ¹O₂), ἢ ἔμμεση ἐπίδραση τῆς ἐπαγομένης ἀπὸ τὸ φῶς ὀξίδωσης τῶν λιποειδῶν. Ὅπως καὶ ἄλλα ἀκόρεστα λιποδιαλυτὰ συστατικὰ τῶν τροφίμων, οἱ ἑνώσεις τῆς βιταμίνης D εἶναι εὐαίσθητες στὴν ὀξιδωτικὴ ἀποικοδόμηση. Συνολικῶς, ὡστόσο, ἡ σταθερότητα τῆς βιταμίνης D στὰ τρόφιμα, εἰδικώτερα ὑπὸ ἀναερόβιες συνθῆκες, δὲν ἀποτελεῖ σοβαρὸ πρόβλημα. (Damodaran & Parkin, 2017).

 

 

Ἀναλυτικὲς μέθοδοι

    Ἡ μέτρηση τῆς βιταμίνης D γίνεται κυρίως μὲ μεθόδους “HPLC” (ὑγρὴ χρωματογραφία ὑψηλῆς πίεσης ἢ ἀπόδοσης) καὶ “LC-MS” (ὑγρὴ χρωματογραφία μὲ φασματομετρία μάζας) (Huang et al., 2009). Οἱ ἀλκαλικὲς συνθῆκες προκαλοῦν ταχεῖα ὑποβάθμιση τῆς βιταμίνης D. Ἑπομένως, δὲν μπορεῖ νὰ ἐφαρμοσθῇ ἡ σαπωνοποίηση ὅπως χρησιμοποιεῖται εὐρέως στὴν ἀνάλυση λιποδιαλυτῶν συστατικῶν. Διάφορες προπαρασκευαστικὲς χρωματογραφικὲς μέθοδοι ἔχουν ἀναπτυχθῆ γιὰ τὸν καθαρισμὸ τῶν ἐκχυλισμάτων τροφίμων πρὶν ἀπὸ τὴν ἀνάλυση αὐτῶν μὲ “HPLC”. (Damodaran & Parkin, 2017).

 

 

 

 

Βιβλιογραφία

Damodaran S., Parkin K. L., “Fennema’s food chemistry”, CRC Press, Taylor & Francis Group, 5^th edition, Boca Raton, 2017.

Gregory J. F., “Accounting for differences in the bioactivity and bioavailability of vitamers”, Food & Nutrition Research, vol. 56, no. 1, p. 5809, 2012.

Houghton L. A., Vieth R., “The case against ergocalciferol (vitamin D₂) as a vitamin supplement”, The American Journal of Clinical Nutrition, vol. 84, no. 4, pp. 694-697, 2006.

Huang M., LaLuzerne P., Winters D., Sullivan D., “Measurement of vitamin D in foods and nutritional supplements by liquid chromatography/tandem mass spectrometry”, Journal of AOAC INTERNATIONAL, vol. 92, no. 5, pp. 1327-1335, 2009.