Количката е празна


обратно

Възможно ли е хората да синтезират сами витамин B12 чрез бактерии?

20 септември 2018

Напоследък хранителните добавки с различни витамини и минерали са доста популярни. Един от витамините, които предизвиква оживени дискусии е B12 – Кобаламин. Ясно е, че за производството му са необходими някои бактерии. Той се среща основно в животинските продукти. Откриването му става през XX в., като червения витамин е изолиран от суров телешки черен дроб. 

Ако се храним само с растителна храна можем ли да синтезираме витамина чрез бактерии в червата си?

От друга страна е ясно, че някои животни ядат изпражнения и така се снабдяват с бактериите, които произвеждат кобаламин, както и с високи дози от него. Ако хипотетично последваме примера им дали това ще има ползи за здравето?

Витамин B12 се произвежда от някои видове бактерии в червата. Според изследване от 1980 г. Vitamin B12 synthesis by human small intestinal bacteria [1] човешките изпражнения съдържат значителни количества витамин B12 или други негови производни, които са образувани от бактериите на чревната флора. За съжаление, както ще прочетем по-надолу тогава са използвани неусъвършенствани методики и са отчитани неактивни форми за човека, които нямат ползи за здравето.

Според публикация на National Institutes of Health/ Office of Dietary Supplements - Vitamin B12. Fact Sheet for Health Professionals [2]

съдържанието на витамин B12 е както следва:

  • Сготвен черен дроб - агнешки, телешки, говежди (порция 85 г. ) – 60 -80 mcg
  • Агнешки бъбреци (порция 85 г) – 67 mcg
  • Сготвен черен дроб – пилешки, пуешки, свински (порция 85 г. ) – 15 -30 mcg
  • Зърнени закуски, допълнително обогатени с витамин B12 (1 порция) – 6 mcg
  • Дива дъгова пъстърва, сготвена (порция 85 г. ) – 5.4 mcg
  • Червена сьомга, сготвена  (порция 85 г.) – 4.8 mcg
  • Дъгова пъстърва от рибарник, сготвена (порция 85 г.) – 3.5 mcg
  • Риба тон консерва (порция 85 г. ) –2.5 mcg
  • Печена пържола, говеждо (порция 85 г. ) –1.4 mcg
  • Прясно мляко с ниска масленост (1 чаша) - 1.2 mcg
  • Сирене (порция 30 г) –0.9 mcg
  • Печени пилешки гърди (порция 85 г. ) –0.3  mcg
  • Пилешко, патешко, пуешко месо (порция 85 г. ) – 0.2 – 0.3 mcg

Защо именно черния дроб съдържа най-много витамин B12? Каква е разликата между черния дроб на преживните в сравнение с черния дроб на птиците?

Вече писахме за историята на откриването на витамин B12, когато през далечната 1824 смъртоносна форма на анемия, свързана с дегенерация на стомаха е описана от J.S. Combe в Единбург в статията "History of a Case of Anaemia".  Доклади за подобно заболяване с фатален край са описани и през 1849 г. През 1872 г. вече се говори за злокачествена анемия, чийто край неизбежно е фатален. Години по-късно след тестване върху кучета, болни от анемия, се стига до диетата със суров телешки черен дроб. Първата Нобелова награда за B12 е присъдена през 1934 г. на екип от трима учени. Така се идентифицира витамин B12. Сега знаем, че черния дроб съдържа много висока концентрация от него. През следващите 2 десетилетия той е основния източник на този неизвестен лечебен външен фактор. През 1948 г. два научни екипа, работещи независимо един от друг в САЩ и Великобритания успяват да изолират кристалната му форма и го наричат B12. През 1964 г. Дороти Ходжкин  е наградена както за B12, така и за определянето на структурата на пеницилина. 

В човешкото тяло се съхранява доста по- голямо количество от витамин B12 (2000-4000 микрограма)  в сравнение с някои други витамини. Голяма част от кобаламина се намира в черния дроб, а заболявания като цироза и рак на черния дроб водят до фалшиво високи стойности на витамин B12. Ако дневната нужда е средно 2,4 микрограма, тялото може да функционира нормално с 1 микрограм на ден в продължение на години. Ето защо отнема доста дълъг период от време, за да се проявят симптомите на дефицита. Все още се спори дали тялото ни съхранява червения витамин заради предците ни, за които източниците на кобаламин от храната са били епизодични. Ако оставим периодите на глад и нищета, не бива да забравяме и дългите периоди на религиозни постове, както и съвременните тенденции за наблягане на растителна храна. Други изследователи пък смятат, че днес ние прекаляваме с месните продукти и по тази причина витамин B12 достига толкова високи концентрации в черния дроб.  

Преживните принадлежат към бозайниците от разред Чифтокопитни. Към тях спадат говеда, овце, кози, елени, антилопи, жирафи, бизони, газели, кухороги и др. Не включва хипопотами, ленивци и гризачи.

Бактерии в храносмилателната система на преживните животни синтезират витамин B12. Храносмилателната система на човека е напълно различна и ние не можем да синтезираме чрез бактерии кобаламин.

Нека да вземем за пример храносмилателната система на овцете [3], които са дребни преживни животни. Техният черен дроб също е сред топ храните, които съдържат червения витамин.Тези животни имат сложен многокамерен стомах, който се състои от предстомашия (търбух, мрежа и книжка, които не отделят стомашен сок), и същински стомах (сиришник, отделя стомашен сок със солна киселина и пепсин). Причината за това устройство е, че хранителните вещества във фуражите много рядко могат да се усвоят от храносмилателния тракт в неизменен вид.

Ето защо при преживните животни протичат 3 форми на храносмилане:

  • Механично
  • Микробиално
  • Химично

Има разлика между размерите в размерите на търбуха на бозаещите агнета и възрастните овце. Преживните животни приемат храната бързо, без да я дъвчат добре. Слюнката на овцете не съдържа ферменти, но съдържащите се в нея фосфор и карбамид създават благоприятна среда за микроорганизмите в търбуха.

Основните места за храносмилане на храната при овцете са предстомашията. В тях храната набъбва и омеква.  В тази част от тялото не се отделят никакви ензими, а смилането се извършва с помощта на микроорганизми и преживянето, което е вид механично въздействие.

До 10% от сухото вещество в търбуха се състои от микроорганизми, а в 1 грам има милиарди бактерии. Именно от бактериите в търбуха на преживните животни се образува витамин B12.

В търбуха взависимост от фуражите се образуват летливи мастни киселини, които водят до образуването на газове и оригване.

20-45 мин. след  като са приели храната, тя се връща в устната кухина и се подлага на допълнително предъвкване, което е познато като преживяне. Именно това дава името на този вид животни. За 1 денонощие при говедата има 6-8 преживни периода, а при овцете 4-6. Благодарение на тези периоди съдържанието в предстомашията се размесва постоянно и отново се раздробява механично. Преминаването на храната от предстомашията в същинския стомах става постоянно.

Дължината на червата е около 20-30 пъти дължината на тялото с вместимост около 10 литра и в тях се усвояват мазнини, протеини и минерали. Именно в тази част от храносмилателната система на преживните под влияние на микроорганизмите целулозата се разпада до монозахариди. Тънките черва изпълняват както храносмилателна, така и резобционна функция.  В дебелото черво отново има микробно смилане на храната и поради това преминаването през този участък е забавено.

С копрофагия [4] се назовава поглъщането на изпражнения. Сигурно се сещате за обожествения в древен Египет торен бръмбар Скарабей, както и за някои видове мухи. Среща се при някои животни, които ядат фекалиите на представители от своя вид, на други индивиди или своите собствени. Това е нормално поведение за зайците, които произвеждат 2 типа изпражнения и така чрез двойно смилане на храната извличат всички ценни вещества и е подобен на процеса при преживните животни. В САЩ още има практика на едрия рогат добитък да се дават нечистотиите от кокошки, но това е рисково, защото има опасност от заразяване с паразити.

Kучетата също понякога поглъщат изпражнения, за да разнообразят бактериите си или да приемат липсващи хранителни вещества. Младите слонове, огромните панти, коалите и хипотамите изяждат изпражненията на майките си или други животни в стадото, за да се сдобият с бактерии, необходими за пълноценното смилане на растителната храна. Когато се раждат червата им са стерилни и не съдържат нужните бактерии. Хамстери, морски свинчета, чинчили, таралежи също поглъщат собствените си изпражнения, за да се снабдят с витамини от група B и К, произведени от чревните бактерии. Макар и рядко горилите също консумират фекалии, но това може би е съпроводено от желание да използват отново останалите цели семена. Прасетата понякога се хранят с изпражненията на тревопасни животни, както и със собствените си. В много ферми им се дават фекалии от коне с недобре смлени фуражи.

В много редки случаи при хората също се забелязват подобни прояви, които са симптом на психически отклонения или сексуални предпочитания.

Стана ясно, че в храносмилателните процеси и съответно микроорганизми при преживните животни са съвсем различни в сравнение с хората, а някои други представители на фауната практикуват копрофагия за снабдяване с бактерии, които произвеждат витамин B12 или количества от самия витамин.

Устройството на човешката храносмилателна система е напълно различно. Освен че имаме само 1 брой стомах и нямаме предстомашия, ние не преживяме. Слюнката ни съдържа и специалния протеин хаптокорин, който позволява на приетия с храната водноразтворим витамин B12 да премине през силно-киселинните стомашни сокове без да бъде разграден. Чревната флора също е напълно различна, защото ние не се храним с фуражи и трудносмилаеми растителни храни.

В изследване от края на 2014 г. Vitamin B12 as a Modulator of Gut Microbial Ecology [5] се разглежда въпроса за взаимодействието между милиардите микроорганизми в червата на човека и витамин B12. Тъй като този водноразтворим витамин има доста сложна структура буди интерес как състава на човешкия микробиом подпомага/пречи на усвояването на витамина в крайната част на тънките черва.

В дебелото черво могат да се намерят различни неусвоими производни на витамин B12, поради активността на микрофлората в този участък. Но трябва да се има предвид, че мястото, където витамина може да продължи към черния дроб и кръвообращението се намира по-нагоре, в края на тънките черва.

Витамин B12 се нарича кобаламин заради металния кобалтов атом. Той се свързва с различни молекули и води до образуването на различни форми.

 

Витамин B12  притежава най-сложната химическа структура от всички витамини.

Нарича се още кобаламин заради централния си атом – кобалт. Това е и единственият витамин, който съдържа в ядрото си метален йон. Сложната молекулна структура е с формула C63H88N14O14PCo.  Молекулата, която е свързана с кобаламина се нарича донор. Тя може да се свърже с няколко различни вида молекули и по тази причина съществуват различни видове на витамин B12.

Ето някои от вариациите, които нямат приложение:

  • Aquacobalamin – Витамин B12+H2О(вода)
  • Nitritocobalamin - B12 + nitrogen dioxide (NO2)
  • Nitrosocobalamin - B12 + nitric oxide (NO)
  • Sulfitocobalamin - B12 + sulfur trioxide (SO3)
  • Glutathionylcobalamin - B12 + glutathione (Прекурсор на коензима, който вероятно играе важна роля в противовъзпалителните и антиоксидантните процеси)

Има 3 основни вида, които могат да бъдат открити в различни храни:

  • Метилкобаламин (MetCbl)
  • Аденозилкобаламин (AdeCbl)
  • Хидроксокобаламин (OHCbl)

В месните продукти най-често се срещат аденозилкобаламин и хидроксокобаламин.

В млечните се среща обикновено метилкобаламин. От другите видове кобаламин могат да се намерят само следи.

В човешкото тяло B12 действа като коензим, който подпомага редица важни функции с помощта на ензимите.

Като активен коензим действат единствено метилкобаламин и аденозилкобаламин.

Хидроксокобаламин не е коензимна форма на витамин B12, но може лесно да се превърне в тялото в една от необходимите форми. Той може да циркулира из тялото за по-продължителен период от време. Ето защо има най-дълготраен ефект в сравнение с другите форми.

В миналото са се провеждали изследвания, които са отчитали вариациите на витамин B12 като активна форма, но реално те са само следи, които не допринасят ползи за човешкия организъм. Напоследък се провеждат изпитвания, които тестват дали сложната молекула ще се свърже с вътрешен фактор (транскобаламин), както и течна хроматография. Ето защо в миналото са били проведени експерименти, които са открили, че някои водорасли съдържат витамин B12. Въпреки че преди години с помощта на модерни изследвания като Methyladeninylcobamide functions as the cofactor of methionine synthase in a Cyanobacterium, Spirulina platensis NIES-39 q [6] е било доказано, че това са форми, които не могат да бъдат усвоени от бозайниците и в това число човека, и днес можете да прочетете противоречиви публикации. Тъй като темата е обширна очаквайте скоро статия в блога на Aloha.bg  

В някои случаи свръхрастежа на някои микроорганизми в червата също може да доведе до дефицит на витамин B12 и проявата му като мегалобластна анемия. Тя е сравнително рядко срещана. Червените кръвни клетки са увредени и не могат да снабдяват с кислород тялото.

Вече споменахме за изследването от 1980 г., според което в човешките черва има бактерии, които могат да синтезират витамин B12.

Нека да продължим с търсенето на отговора на въпроса:

Ако последваме примера с копрофагия на животните това би ли снабдило организма с витамин B12?

Изследване от 2008 г., публикувано в Oxford Academic- Identification and quantitation of cobalamin and cobalamin analogues in human feces [7] търси отговора точно на този въпрос.

Витамин B12 съдържа метален атом кобалт и затова се нарича кобаламин. Той се синтезира от микроорганизми, които освен него образуват и други форми, които са с подобна структура, но нямат ползи специално за човешкото здраве. Вътрешен фактор на стомаха, транскобаламин и хаптокорин помагат усвояването от организма на хората, но не разпознават псевдо-формите на витамин B12 и така ни предпазват от потенциално опасните им последствия.

Отделените от човек изпражнения съдържат огромен брой микроорганизми. Проведени през миналия век изследвания използват несъвършени методи и отчитат неусвоимите от човека форми като витамин B12. В проведено през 1984 г. изследване става ясно, че отделените за 24 часа изпражнения съдържат 5 микрограма от витамин B12, 100 микрограма неактивни форми и 200 микрограма фолиева киселина. Или това са 5% биосъвместим кобаламин. Нека отново да напомним, че за възрастен дневната доза е 2.4 микрограма, за бременни жени 2.6, а за кърмещи майки 2.8 микрограма.

Нито едно от проведените изследвания обаче не иденфицира точно колко от активните за човека форми на кобаламин се съдържат в човешките фекалии. С помощта на течна хроматография-масова спектометрия (LC-MS) вече това е възможно.

Взети са проби на секрети от 11 мъже и 9 жени в добро здраве на възраст от 19 до 80 г.

Количеството на витамин B12 и псевдо форми, открити в изпражненията на 18 изследвани контроли, които приемат всекидневно добавки с витамини показва изключително ниски нива във фекалиите им –средно 19 нанограма на грам влажна маса, което е 1,4% от 1309 ng/g мокро тегло за отделените псевдо форми.

Направен е и друг експеримент с участник, който е приемал по 1000 микрограма и друг, приемал 2000 микрограма всеки ден. Оказва се, че в тези случаи големи количества от погълнатия витамин B12 бива отделен като неактивни форми. Това предполага, че именно различните микроорганизми в червата могат да доведат до дефицит като превръщат активните форми в неактивни. В бъдеще следва да се направят допълнителни изследвания какво се случва при пациентите с различни стомашно-чревни заболявания. На базата от средна стойност около 100 грама дневно изпражнения би следвало активния кобаламин да бъде средно 100 нанограма/грам мокра маса, но отчетените стойности са средно 19 ng/g. Това подсказва, че около 81% от неабсорбирания витамин променя формата си в неактивни форми или се унищожава в стомашно-чревния тракт.

Има много случаи на пациенти, които са приемали храни от животински източници или таблетки и не са си набавяли нужните дневни дози от 2.4 mcg, регистрирани са със случаи на дефицит. В този ред на мисли звучат странно твърденията, че консумацията на торени с оборски тор растения, чийто корени не са измивани от пръстта съдържат нужните бактерии за синтез или витамин B12 в активна за човека форма. Или може би това би било вярно, ако изядем доста големи количества пръст, обогатена с оборска тор... 

Доскоро се смяташе, че излишъците от водноразтворимия витамин B12 се отделят през урината. Хроничната бъбречна недостатъчност също може да е причина за дефицит на червения витамин. Изследванията с модерни и прецизни технологии показват, че много от допълнително приетите с таблетки количества се преобразуват в неактивни форми и се отделят чрез изпражненията.

Свръхдози от водноразтворимия витамин C (аскорбинова киселина) променят киселинността и водят до отцепване на атома Кобалт. Това е още една причина да приемате витамин B12 самостоятелно, а не като съставка от мултивитамини. Освен това са антагонисти и с микроелемента калий (pottasum).

Поради проблемите с дългия път на витамина през храносмилателната система и усвояването му в крайната част на тънките черва често се препоръчват инжекции, които да доставят количествата директно в кръвообращението.

В изследване на University of Amsterdam - Normalization of plasma vitamin B12 concentration by intranasal hydroxocobalamin in Vitamin B12-deficient patients. [8] се разглежда ползата от назалната форма на витамин B12, която е прилагана на пациенти с серумни концентрации под 200ng/l. Дозата от 1500 микрограма се прилага чрез впръскване със спрей в носа в ден 0, 14 и 21. Концентрациите в плазмата се отчитат 1 час след впръскване, а също и седмица след това в дните 0, 7, 14,  21, 28 и 35.

Всички пациенти показват значително повишаване на концентрациите на витамин B12 в рамките на 1 час след впръскването на капките за нос. Отчетено е бързо увеличение в пъти, което показва, че тази форма бързо навлиза в кръвообращението. Тя има доста по-дълъг живот в сравнение с другите форми, а формата Цианокобаламин под назална форма е крайно неподходяща при тютюнева емболия поради натрупването на токсични цианидни групи.

Научното изследване доказва, че дори и седмици след впръскването на дозите в носната лигавици серумните нива на витамин B12 остават високи. Това е безболезнен вариант за преодоляване на дефицита на кобаламин без отчитане на странични ефекти.

В aloha.bg можете да намерите 2 разновидности на назална форма на витамин B12 - Methylcobalamin и Hydroxocobalamin от 5000 mcg.

ПРЕПОРЪЧИТЕЛНА ДОЗА

2 пъти седмично по една капка във всяка ноздра. В случай на голям дефицит на B12, започнете с дневен прием по една капка във всяка ноздра през първите две седмици. След това продължете с препоръчаната доза. Смръкнете силно.

Използвани източници:

1. Vitamin B12 synthesis by human small intestinal bacteria

2. National Institutes of Health/ Office of Dietary Supplements - Vitamin B12. Fact Sheet for Health Professionals

3. Храносмилателна система на Овцете. Особености на храносмилането при овцете

4. Wikipedia - Coprophagia

5. Vitamin B12 as a Modulator of Gut Microbial Ecology

6. Methyladeninylcobamide functions as the cofactor of methionine synthase in a Cyanobacterium, Spirulina platensis NIES-39 q

7. Identification and quantitation of cobalamin and cobalamin analogues in human feces

8. Bruins Slot, W., Merkus, F. W. H. M., van Deventer, S. J. H., & Tytgat, G. N. J. (1997). Normalization of plasma vitamin B12 concentration by intranasal hydroxocobalamin in Vitamin B12-deficient patients. Gastroenterology, 113, 430-433. DOI: 10.1053/gast.1997.v113.pm9247460