B12 vitamini

Hiçbir ökaryotik canlı bu maddeyi kendi üretemez. Bu yüzden günümüzde B₁₂'nin endüstriyel üretimi çeşitli bakteriler kullanarak gerçekleştirilir.^[6]

Biyosentezi

B₁₂ vitamini aminolevulinic asitini porphobilinogen ve hydroxymethylbilane yoluyla uroporphyrinogen III'e dönüştüren deaminase ve cosynthetase enzimleri ile yaratılan tetrapirrolik yapısal çerçeveden elde edilir. İkincisi heme, klorofil, siroheme ve B₁₂ için ortak olan ilk makrosiklik ara maddedir.^[7][8] Daha sonraki adımlar özellikle yapısına ilave metil gruplarının dahil edilmesi ¹³C metil etiketli S-adenosil metiyonin kullanılarak araştırıldı. Metilasyonun tam dizisinin ve diğer aşamalarının belirlenebileceği ve böylece yoldaki tüm ara ürünlerin tam kurulabileceği vitaminin biyosentezindeki sekiz genin gen açılımı aşırı ifade edilerek genetik mühendisliği yapılmış Pseudomonas denitrificans şuşu kullanılana kadar gerçekleşmedi.^[9][10]

Aşağıdaki cins ve türlerin B₁₂ sentezlediği bilinmektedir: Propionibacterium shermanii, Pseudomonas denitrificans, Streptomyces griseus, Acetobacterium, Aerobacter, Agrobacterium, Alcaligenes, Azotobacter, Bacillus, Clostridium, Corynebacterium, Flavobacterium, Lactobacillus, Mikromonospora, Mycobacterium, Nocardia, Proteus,Rhizobium, Salmonella, Serratia, Streptococcus ve Xanthomonas.^[11][12]

Endüstriyel üretimi

B_12’nin endüstriyel üretimi seçilen mikroorganizmaların fermantasyonuyla yapılır.^[13] Bir zamanlar mantar olduğu düşünülen Streptomyces griseus bakterisi uzun yıllar B₁₂ vitamininin ticari kaynağıydı.^[14] Pseudomonas denitrificans ve Propionibacterium freudenreichii subsp. türleri günümüzde daha yaygın olarak "shermanii" kullanılır.^[13] Bunlar verimi artırmak için özel koşullar altında yetiştirilir. Rhone-Poulenc genetik mühendisliği P. denitrificans yoluyla verimi artırdı.^[15] Propionibacterium diğer yaygın olarak kullanılan bakteriler ekzotoksin veya endotoksin üretmez ve genellikle güvenli kabul edilirler ki bunlara Amerika Birleşik Devletleri'nin Gıda ve İlaç Dairesi tarafından GRAS statüsü verilmiştir.^[16]2008 yılında toplam B₁₂ vitamini dünya üretimi 35,000 kg (77.175 lb) idi.^[17]

Laboratuvarda üretimi

Tam laboratuvar ortamında vitamin B₁₂ sentezi 1972'de Robert Burns Woodward ve Albert Eschenmoser^[18][19] tarafından sağlandı ve organik sentezin klasik başarılarından biri olmaya devam etmekte olup ve doktora sonrası 91 arkadaşının (çoğunlukla Harvard'da) ve 19 ülkeden 12 doktora öğrencisinin (ETH Zurich ile) çabasını gerektirdi. Araştırma grupları yalnızca kimyasal dönüşümü B₁₂ vitaminine önceden bildirilmiş olan bilinen ara kobirik asidi hazırladığından sentez resmi bir toplam sentez oluşturur. Çok entelektüel bir başarı oluştursa da Eschenmoser-Woodward B₁₂ vitamini sentezinin uzunluğu 72 kimyasal adım atması ve %0,01'in çok altında kimyasal verimi nedeniyle pratik bir sonucu yoktur.^[20] Ve 1972'den beri düzensiz sentetik çabalar olmasına rağmen^[19] Eschenmoser-Woodward sentezi tek tamamlanmış (biçimsel) toplam sentez olmaya devam etmektedir.

Bakteriler ve arkeler bu vitamini üretirler. İnsanların bağırsak florasında bulunan bazı bakteriler de bunu gerçekleştirir, ancak bu işlem kalın bağırsakta, bu vitaminin emildiği ince bağırsaktan uzak bir bölgede yapılır. Bu yüzden insanlar bu vitamini dışarıdan almak zorundadır. İnek gibi gevişgetiren hayvanlar ile diğer hayvanlarda ise emilim gerçekleştirilebilir.

Hayvansal

Hayvanlar B₁₂'yi kas ve karaciğer dokularında depolarlar ve bazıları bu vitamini yumurtalarına ve sütlerine de geçirir.^[21][22] Bu yüzden et, sakatat, yumurta ve süt genellikle insanlar ve diğer hayvanlar için en temel B₁₂ kaynaklarından biri olarak görülür.^[23] Böcek tüketimi de B₁₂ ihtiyacını karşılayabilir.^[24] Karaciğer, midye, dana, kuzu, tavuk ve hindi eti, balık ve yengeçler, en yüksek oranda B₁₂ ihtiva eden besin kaynaklarıdır.^[21]

Bitkisel

Bitkiler ve algler de B₁₂ içerebilir. Tempeh gibi fermente bitkisel ürünlerin^[25] ve nori gibi deniz yosunlarınin B₁₂ içerdiği bulunmuştur.^[26] Buna rağmen tıp literatürünce B₁₂ takviyesi olarak pazarlanan Spirulina gibi ürünlerin ve bazı bitkilerin insanlarda bu vitamin ihtiyacını karşılamak için kullanılamayacağı düşünülmektedir. Bunun en büyük nedeni bu maddelerin ya B₁₂ vitaminin aktif olmayan bir formunu içermesi,^[27][28] ya da işleme sürecinde vitaminin kaybolmasıdır.^[29] Chlorella vulgaris insanlar tarafından kullanılabilen metilkobalamin içeren sayılı bitkisel kaynaktan biridir.^[30]

Bu vitamini kendi üretebilen tek kaynak bakteriler olduğu için tüm bitkisel kaynaklar aslında bakteri ve bitkinin simbiyotik bir ilişkisi sonucu veya fermantasyon yolu ile B₁₂'ye sahiptir.^[31]

Takviyeler

Günümüzde pek çok ürün çeşitli formlarda B₁₂ takviyesi olarak pazarlanır. Multivitamin hapları ve bazı özel durumlarda B₁₂ enjeksiyonları buna bir örnektir.^[2] Ayrıca enerji içecekleri, kahvaltılık gevrekler, maya takviyeleri ve soya ürünleri genellikle bu vitamin ile zenginleştirilir.^[32] Yüksek oranda B₁₂ alımının, özellikle sigara içen erkek bireylerde akciğer kanseri riskini arttırdığı bulunmuştur ancak bunun yüksek alım yerine kanserin B₁₂ metobolizması üzerindeki etkileri sonucu oluştuğu düşünülmektedir.^[33]

Nedenler

Diyet, bu vitaminin eksikliğine neden olan başlıca nedenlerden biridir.^[4] Gelişmiş ülkelerde yaşayan hepçil bireylerde B12 eksikliği sık görülmeyen bir durumdur. Buna rağmen B₁₂ takviyesi kullanmayan vejetaryenlerin %40 ila %80'inde B12 eksikliği yaşadığı bulunmuştur.^[34] Bu yüzden çoğunlukla bitkisel kaynaklarla beslenen vegan veya vejetaryen kişilerin B₁₂ vitamini içeren takviyeler kullanmaları gerekebilir ve önerilir.^[35]

B12 eksikliğinde mide parietal hücrelerinin "intrinsik faktör" adı verilen glikoproteini sentezleyememesi de önemli bir neden olabilir. İntrensek faktör, B₁₂ vitaminine bağlanarak bağırsaktan emilimini sağlar.^[4]

Semptomlar

B₁₂ vitamini megaloblastik anemiyi önlemek için gereklidir, alyuvar üretiminde folik asitin (B₉) düzenlenmesine yardım eder ve demir kullanımına yardımcı olur.^[36] B₁₂ vitamini sinir tahribatını önler, doğurganlığı sağlar, hücre oluşumunu ve uzun yaşamasını sağlar, sinir uçlarının normal gelişimini kolaylaştırır, hafızanın güçlenmesine ve öğrenmeye yardım eder.

Bu vitaminin eksikliğinde yürüme bozukluğu, kronik yorgunluk, depresyon, sindirim bozuklukları, bayılmalar, mide bulantısı, kusma, fazla gaz çıkarma, baş dönmesi, uyku hali, karaciğer büyümesi, göz bozuklukları, halüsinasyonlar, baş ağrıları, dil enfeksiyonu, huzursuzluk, zor nefes alma, hafıza kaybı, sinirsel bozulmalar, kalp çarpıntısı, kansızlık, kulaklarda çınlama, omurilik yıpranması gibi rahatsızlıklar görülebilir.^[37] B₁₂ vitamini eksikliği çoğu kez kalın sinir liflerinin miyelin kaybına neden olur. Bunun bir sonucu olarak birçok insanda dış duyu kaybı fazladır ve şiddetli vakalarda felç olması bile olasıdır.

Laboratuvar teşhisleri

B₁₂ vitamini eksikliği için altın standart bir test olmadığından, şüphelenilen tanıyı doğrulamak için birkaç farklı laboratuvar testi yapılır.

B₁₂ vitamini serum değeri oldukça uygun değildir çünkü geç değişir ve ayrıca nispeten duyarsız ve spesifik değildir.^[38]

İdrar veya kan plazmasındaki metilmalonik asit, B₁₂ vitamini depoları tükendiğinde artan fonksiyonel bir B₁₂ vitamini belirteci olarak kabul edilir.^[38] Bununla birlikte, yüksek metilmalonik asit seviyeleri, sıklıkla gözden kaçan^[39] metabolik bozukluk olan kombine malonik ve metilmalonik asidüriyi (CMAMMA) de gösterebilir.^[40]

B₁₂ vitamini eksikliğinin en erken belirteci, B₁₂ vitamini ve taşıma proteininden oluşan bir kompleks olan holotranskobalamin (holoTC) seviyelerinin düşük olmasıdır.^[38]