ویتامین ب12 (B12) اصطلاح عمومی برای گروهی از ترکیبات دارای فعالیت ویتامینی شبیه به سیانو کوبالامین است. این ترکیبات کرینوئیدی بوده و دارای ساختار تتراپیرولی می باشد که در این ساختار یک یون کبالت توسط چهار نیتروژن پیرولی شلاته شده است. پنجمین پیوند کووالانسی دو قطبی متصل به مونوکسید کربن با یک نیتروژن از نیمه دی متیل بنزیمیدازول می باشد در حالی که ششمین جایگاه ممکن است توسط سیانید، یک گروه 5 '- دزوکسی آدنوزیل، یک گروه متیل، آب و یون هیدروکسیل یا سایر لیگاندها مانند نیتریت، آمونیاک یا سولفیت اشغال گردد. سیانوکوبالامین، شکلی مصنوعی از ویتامین ب12 است که در غنی سازی مواد غذایی و مکمل های تغذیه ای مورد استفاده قرار گرفته است و دارای پایداری عالی بوده و به آسانی در بازار در دسترس می باشد. اشکال کوآنزیمی ویتامین ب12، متیل کوبالامین و 5'- دزوکسی آدنوزیل کوبالامین هستند.
متیل کوبالامین به صورت کوآنزیمی در انتقال یک گروه متیل (از 5-متیل تترا هیدروفولات) در سنتز متیونین نقش ایفا می کند در حالی که 5'- دزوکسی آدنوزیل کوبالامین به عنوان کوآنزیم در یک واکنش باز آرایی آنزیمی که به وسیله متیل مالونیل کوآنزیم آ موتاز کاتالیز می شود نقش ایفا می کند. میزان سیانوکوبالامین به طور طبیعی در غذا صفر یا بسیار کم است. در واقع، شناسایی اصلی ویتامین ب12 به عنوان سیانوکوبالامین شامل شکل گیری آن به عنوان یک روش جداسازی مصنوعی می باشد. سیانوکوبالامین در حالت کریستالی و در محلول رنگ مایل به قرمز دارد. این رنگ ممکن است محدودیت هایی در اضافه کردن سیانوکوبالامین به برخی غذاهای خاص ایجاد نماید (مانند نان سفید).
بر خلاف دیگر ویتامین ها که عمدتاً در گیاهان سنتز می شوند، کوبالامین ها تنها با بیوسنتز میکروبی تولید می شوند. گزارش شده است که برخی حبوبات مقادیر کمی ویتامین ب12 را که توسط باکتری های در ارتباط با ندول ریشه تولید شده اند جذب می نمایند ولی میزان کمی وارد دانه ها می شود. اکثر غذاهای مشتق شده از گیاهان عاری از ویتامین ب12 (B12) هستند مگر آلوده به مواد مدفوعی مانند کود شده باشند. ویتامین ب12 در بیش تر بافت های حیوانی عمدتاً شامل اشکال کوآنزیمی، متیل کوبالامین، 5'- دزوکسی آدنوزیل کوبالامین و آکوا کوبالامین می باشد.
در حدود 20 آنالوگ طبیعی از ویتامین ب12 شناخته شده است. برخی از این ها در پستانداران هیچ گونه فعالیت بیولوژیکی ندارد، در حالی که سایر آن ها حداقل تا حدودی فعالیت ویتامینی از خود نشان می دهند اما اغلب مقدار ناچیزی جذب می شود.
در بسیاری از شرایط پروسس، حفظ و نگهداری مواد غذایی، اتلاف قابل توجه ویتامین ب12 پایین می باشد. گزارش شده است که سیانوکوبالامین اضافه شده به محصولات غلات صبحانه به طور میانگین متحمل از دست دادن 17 درصد در طی فرآیند می شود، به علاوه 17 درصد دیگر نیز در طی ذخیره سازی به مدت 12 ماه در دمای محیط از دست می رود. در مطالعات انجام شده بر روی پروسس های شیر مایع، مقدار حفظ شده متوسط در روش پاستوریزاسیون 96 درصد و در روش استریلیزاسیون بیش از 90 درصد بوده است. اگرچه نگهداری شیر در یخچال تاثیر کمی بر روی حفظ ویتامین ب12 دارد، اما نگهداری شیر استریلیزه در دمای محیط تا 90 روز باعث از دست رفتن تصاعدی این ویتامین می شود که می تواند به 50 درصد میزان اولیه برسد.
استریلیزاسیون شیر به مدت 13 دقیقه در دمای 120 درجه سانتی گراد گزارش شده است که باعث از بین رفتن 77 درصد ویتامین ب12 می شود، و غلظت قبلی (همان طور که در تولید شیر تبخیر شده است) منجر به اتلاف شدید آن می شود. این موضوع نشان دهنده پتانسیل قابل توجه اتلاف ویتامین ب12 در طی حرارت دهی طولانی مدت مواد غذایی در pH خنثی یا نزدیک به خنثی است. نشان داده شده است که حرارت اجاق معمولی برای تهیه غذا 79 تا 100 ویتامین ب12 را حفظ می نماید.
مدت های طولانی است که اسید آسکوربیک به عنوان عاملی جهت سرعت بخشیدن به تخریب ویتامین ب12 شناخته شده است، اگرچه این موضوع ممکن است در عمل اهمیت کمی داشته باشد زیرا غذاهایی که حاوی ویتامین ب12 هستند دارای مقادیر قابل توجهی اسید آسکوربیک نمی باشند. داگلاس و همکاران اثر استفاده از آسکوربات و اریتوربات در محلول های عمل آوری را در گوشت ران خوک مورد بررسی قرار دادند و مشاهده کردند که این ترکیبات هیچ اثری بر حفظ ویتامین ب12 ندارد. تیامین و نیکوتامید در محلول می توانند تخریب ویتامین ب12 را تسریع نمایند ولی ارتباط این پدیده با غذاها نامشخص می باشد.
مکانیسم تخریب ویتامین ب12 به طور کامل شناخته نشده است که از دلایل آن می تواند پیچیدگی مولکول و غلظت بسیار پایین آن در غذاها باشد. از تخریب فوتوشیمیایی کوآنزیم های ویتامین ب12، آکوا کوبالامین حاصل می شود. چنین واکنشی با مطالعات تجربی عملکرد و متابولیسم ب12 تداخل دارد، اما این تبدیل هیچ تاثیری بر روی فعالیت کل ویتامین ب12 غذاها ندارد زیرا آکوا کوبالامین فعالیت ویتامین ب12 را حفظ می نماید. بیش ترین پایداری کل ویتامین ب12 در pH 4 تا 7 می باشد. در معرض اسید بودن باعث حذف هیدرولیتیک نیمه نوکلئوتیدی می شود و همچنین در شرایط اسیدی تکه تکه شدن ها نیز افزایش می یابد. همچنین در شرایط اسیدی یا بازی قرار گرفتن منجر به هیدرولیز آمیدها شده و به طور بیولوژیک مشتقات اسید کربوکسیلیک غیر فعال ویتامین ب12 حاصل می نماید.
تبدیل های بین کوبالامین ها می تواند از طریق لیگاند باند شده به اتم مونوکسید کربن به وقوع پیوندد. برای مثال، یون های بی سولفید باعث تبدیل آکوا کوبالامین به سولفیتوکوبالامین می شود در حالی که واکنش های مشابه ای ممکن است منجر به تشکیل کوبالامین های جایگزین شده با یون های هیدروکسیل، نیتریت و آمونیاک شوند. این واکنش ها تاثیر کمی بر روی فعالیت ویتامین ب12 غذا دارند.
در مورد فراهم زیستی ویتامین ب12 بررسی های گسترده ای در زمینه تشخیص کمبود ویتامین ب12 وابسته به سوء جذب شده است. اثر ترکیب غذا بر فراهم زیستی ویتامین ب12 کم تر شناخته شده است. برخی مطالعات نشان داده اند که پکتین و احتمالاً صمغ های مشابه، فراهم زیستی ویتامین ب12 در موش را کاهش می دهند، با این وجود اهمیت این اثر در انسان هنوز نامشخص است. اگرچه کمی ویتامین ب12 در بسیاری از گیاهان وجود دارد، انواع خاصی از جلبک ها حاوی مقادیر قابل توجهی از این ویتامین می باشند. لازم به ذکر است جلبک ها به عنوان یک منبع ویتامین ب12 توصیه نمی شوند زیرا فراهم زیستی آن ها بسیار پایین است.
نشان داده شده است که در انسان عادی جذب ویتامین ب12 از تخم مرغ کم تر از نصف آن از سیانوکوبالامین در فقدان غذا می باشد. نتایج مشابهی در مورد فراهم زیستی ویتامین ب12 در ماهی و گوشت های مختلف به دست آمده است، مثلاً برخی افراد کمی دچار کمبود ویتامین ب12 هستند که به دلیل هضم ضعیف و آزادسازی ناقص کوبالامین از ماتریکس غذا است حتی اگر آن ها به طور طبیعی ترکیب خالص را جذب نمایند.
روش های تحلیلی
غلظت ویتامین ب12 در غذا در درجه اول توسط روش های رشد میکروبیولوژیک با استفاده از لاکتوباسیلوس لیشمانی یا به وسیله روش های اتصال رادیولیگاند تعیین می گردد. اگرچه برخی اشکال ویتامین ب12 را می توان توسط کروماتوگرافی جدا نمود، روش HPLC برای آنالیز غذا به آسانی مناسب نیست که به دلیل غلظت های معمولاً بسیار پایین ویتامین می باشد. انواع قدیمی روش های اتصال رادیولیگاند برای ویتانین ب12 در غذاها و نمونه های بالینی اغلب دقیق نمی باشند زیرا پروتئین اتصالی به کار گرفته شده می تواند همان طور که به آنالوگ های غیر فعال بیولوژیکی اتصال می یابد به فرم فعال ویتامین ب12 متصل شود. ویژگی چنین روش هایی تا حد زیادی بهبود یافته است که این کار از طریق استفاده از یک ویتامین ب12 متصل به پروتئین (معمولاً با منشاء خوکی) انجام شده که برای اشکال به طور بیولوژیک فعال ویتامین اختصاصی است. روش های میکروبیولوژیکی با لاکتوباسیلوس لیشمانی، اگر نمونه ها حاوی غلظت بالای دزوکسی ریبونوکلئوتیدها باشند ممکن است دچار مداخله گردند.
نمونه های غذا معمولاً توسط هموژنیزاسیون در یک محلول بافری و به دنبال آن انکوباسیون در دمای بالا (حدود 60 درجه سانتی گراد) در حضور پاپایین و سیانید سدیم تهیه می گردند. این درمان اَشکال متصل به پروتئینِ ویتامین ب12 را آزاد ساخته و تمامی کوبالامین ها را به فرم سیانوکوبالامین با پایداری بیش تر تبدیل می سازد. به علاوه تبدیل به سیانوکوبالامین کارایی روش ها را بهبود می دهد که ممکن است در پاسخ به اشکال مختلف ویتامین، متفاوت باشد.
