Kobalamin veya ekstrinsik faktör olarak da bilinen B12 vitamini, metabolizmada rol oynayan suda çözünen bir vitamindir.
Sekiz B vitamininden biri olan B12 vitamini, DNA sentezinde ve hem yağ asidi hem de amino asit metabolizmasında hayati bir kofaktör görevi görür.
B12 vitamini, miyelin sentezini destekleyerek sinir sisteminde önemli bir rol oynar ve kemik iliğinde kırmızı kan hücrelerinin olgunlaşması için kritik öneme sahiptir.
CAS: 13408-78-1
MF: C63H88CoN14O14P
MW: 1355.37
EINECS: 236-500-2
Eş anlamlılar: VIT B12; A-(5,6-DİMETİLBENZİMİDAZOLİL)KOBAMİD SİYANÜR; ANTİANEMİK VİTAMİN B; ALFA-(5,6-DİMETİLBENZİMİDAZOLİL)SİYANOKOBAMİD; METİLKOBALAMİN; SİTAKON; SİTAMİN; SİYANOKOBALAMİN;
Kobinamid, dihidrojen fosfat (ester), iç tuz, (5,6-dimetil-1-α-D-ribofuranosil-1H-benzimidazol-κN3) ile 3'-ester, iyon(1+); Kobinamid, hidroksit, iyon(1+), dihidrojen fosfat (ester), iç tuz, 5,6-dimetil-1-α-D-ribofuranosilbenzimidazol ile 3'-ester; Kobinamid, hidroksit, iyon(1+), dihidrojen fosfat (ester), iç tuz, 5,6-dimetil-1-α-D-ribofuranosil-1H-benzimidazol ile 3'-ester; Kobinamid, iyon(1+), dihidrojen fosfat (ester), iç tuz, 3'-ester ile 5,6-dimetil-1-α-D-ribofuranosil-1H-benzimidazol; Kobalamin; Kobalamin; 58846-82-5
Merkez kobalt atomunun +3 oksidasyon durumuna sahip olduğu bir kobalamin.
Hayvanlar B12'ye ihtiyaç duyarken, bitkiler ihtiyaç duymaz ve bunun yerine alternatif enzimatik yollara güvenirler.
B12 vitamini, tüm vitaminler arasında kimyasal olarak en karmaşık olanıdır ve yalnızca belirli arkeler ve bakteriler tarafından sentezlenir.
Doğal besin kaynakları arasında et, kabuklu deniz ürünleri, karaciğer, balık, kümes hayvanları, yumurta ve süt ürünleri bulunur.
B12 vitamini ayrıca birçok kahvaltılık gevreğe gıda takviyesi yoluyla eklenir ve diyet takviyesi ve ilaç formlarında mevcuttur.
Takviyeler genellikle ağızdan alınır, ancak eksiklikleri tedavi etmek için kas içi enjeksiyon yoluyla da uygulanabilir.
B12 vitamini eksikliği, özellikle vegan veya vejetaryen diyet uygulayanlar veya düşük sosyoekonomik statüye sahip olanlar gibi hayvansal ürün alımı düşük veya hiç olmayan kişiler arasında olmak üzere, dünya çapında yaygındır. Gelişmiş ülkelerde en yaygın neden, emilim için gerekli olan gastrik intrinsik faktörün (IF) kaybına bağlı olarak emilim bozukluğudur.
İlgili bir neden ise yaşla birlikte veya uzun süreli proton pompa inhibitörleri, H2 blokerleri veya diğer antasitlerin kullanımıyla mide asidi üretiminin azalmasıdır.
Eksiklik özellikle gebelik, çocukluk ve yaşlılık dönemlerinde zararlıdır.
B12 vitamini nöropati, megaloblastik anemi ve pernisiyöz anemiye yol açarak yorgunluk, parestezi, bilişsel gerileme, ataksi ve hatta geri dönüşü olmayan sinir hasarı gibi semptomlara neden olabilir.
Bebeklerde tedavi edilmeyen eksiklik nörolojik bozukluğa ve anemiye yol açabilir. Annedeki eksiklik, düşük, nöral tüp defektleri ve çocuklarda gelişimsel gecikme riskini artırır.
Folat seviyeleri, semptomların ortaya çıkışını ve hastalık seyrini değiştirebilir.
B12 vitamini, korrin ligandının merkezini işgal eden ve ayrıca bir benzimidazol ligandı ve adenozil grubuna bağlı olan kobaltın bir koordinasyon kompleksidir.
Birkaç ilgili tür, vitamin olarak işlev görmek için benzer şekilde davranır.
Bu bileşik grubu bazen "kobalaminler" olarak adlandırılır.
Bu kimyasal bileşikler, her biri vitamin eksikliği olan bir biyolojik sistemde vitamin aktivitesi gösteren benzer bir moleküler yapıya sahiptir.
Bunlara, bazı enzim katalizli reaksiyonlar için varlığı gerekli olan bir koenzim olarak vitamin aktivitesine sahip vitamerler denir.
Adenozilkobalamin
Siyanokobalamin, B12 vitaminindeki adenozil ligandı siyanür ile değiştirilmiştir.
Hidroksokobalamin, B12 vitaminindeki adenozil ligandı hidroksit ile değiştirilmiştir.
Metilkobalamin, B12 vitaminindeki adenozil ligandı metil ile değiştirilmiştir.
Siyanokobalamin, B12'nin üretilmiş bir formudur.
Bakteriyel fermantasyon, sodyum nitrit ve ısı varlığında potasyum siyanür ilavesiyle siyanokobalamine dönüştürülen AdoB12 ve MeB12'yi oluşturur.
Tüketildikten sonra, siyanokobalamin biyolojik olarak aktif AdoB12 ve MeB12'ye dönüştürülür.
B12 vitamininin iki biyolojik olarak aktif formu, sitoplazmada metilkobalamin ve mitokondride adenosilkobalamindir.
Siyanokobalamin, siyanürün molekülü bozulmaya karşı stabilize etmesi nedeniyle, besin takviyelerinde ve gıda zenginleştirmesinde en yaygın kullanılan formdur.
Metilkobalamin de besin takviyesi olarak sunulmaktadır.
B12 vitamini eksikliğinin tedavisinde adenosilkobalamin veya metilkobalamin formlarının kullanımının bir avantajı yoktur.
Hidroksokobalamin, B12 vitamini eksikliğini tedavi etmek için kas içine enjekte edilebilir.
B12 vitamini, siyanür zehirlenmesinin tedavisinde de intravenöz olarak enjekte edilebilir; çünkü siyanür, hidroksil grubunu yerinden çıkararak idrarla atılan toksik olmayan bir siyanokobalamin oluşturur.
Tıbbi Kullanımlar
Eksiklik Tedavisi
Şiddetli B12 vitamini eksikliği başlangıçta günde 1000 μg vitaminin kas içi enjeksiyonu ile düzeltilir, ardından aynı miktarda aylık enjeksiyon veya günde 1000 μg oral dozlama ile idame tedavisi uygulanır.
Oral günlük doz, normal taşıyıcı protein aracılı emilim olmadığı için vitamin ihtiyacını fazlasıyla aşar ve sadece çok verimsiz bağırsak pasif emilimi kalır.
Enjeksiyonun yan etkileri arasında deri döküntüsü, kaşıntı, titreme, ateş, sıcak basmaları, bulantı ve baş dönmesi bulunur.
Hapların, parenteral tedavi kadar semptomları iyileştirmede veya ortadan kaldırmada etkili olup olmadığı konusunda yeterli çalışma yoktur.
Siyanür Zehirlenmesi
Siyanür zehirlenmesinde, büyük miktarda hidroksokobalamin intravenöz olarak ve bazen sodyum tiyosülfat ile birlikte verilebilir.
Etki mekanizması basittir: hidroksikobalamin hidroksit ligandı, toksik siyanür iyonu tarafından yer değiştirir ve ortaya çıkan toksik olmayan siyanokobalamin idrarla atılır.
Kimya
B12 vitamini, tüm vitaminler arasında kimyasal olarak en karmaşık olanıdır.
B12 vitamininin yapısı, hemde bulunan porfirin halkasına benzer bir korrin halkasına dayanmaktadır.
Merkezi metal iyonu kobalttır.
Hava koşullarına dayanıklı katı halde izole edilmiş ve ticari olarak temin edilebilen B12 vitaminindeki (siyanokobalamin ve diğer vitaminler) kobalt, +3 oksidasyon durumunda bulunur.
Biyokimyasal olarak, kobalt merkezi, "indirgenmiş" (B12r, +2 oksidasyon durumu) ve "süper indirgenmiş" (B12s, +1 oksidasyon durumu) formlara erişmek için hem iki elektronlu hem de tek elektronlu indirgeyici süreçlere katılabilir.
+1, +2 ve +3 oksidasyon durumları arasında gidip gelme yeteneği, B12 vitamininin çok yönlü kimyasından sorumludur ve bu sayede deoksiadenozil radikali (radikal alkil kaynağı) ve metil katyon eşdeğeri (elektrofilik alkil kaynağı) olarak işlev görebilir.
Altı koordinasyon bölgesinden dördü korrin halkası tarafından, beşincisi ise dimetilbenzimidazol grubu tarafından sağlanır.
Altıncı koordinasyon bölgesi, reaktif merkez, değişkendir ve bir siyano grubu (–CN), bir hidroksil grubu (–OH), bir metil grubu (–CH3) veya bir 5′-deoksiadenozil grubu olabilir.
Tarihsel olarak, kovalent karbon-kobalt bağı, biyolojide keşfedilen ilk karbon-metal bağ örneklerinden biridir.
Hidrojenazlar ve dolayısıyla kobalt kullanımına bağlı enzimler, metal-karbon bağlarını içerir.
Hayvanlar, siyanokobalamin ve hidroksokobalamini, siyan veya hidroksil gruplarını enzimatik olarak değiştirerek biyolojik olarak aktif formlar olan adenosilkobalamin ve metilkobalamine dönüştürebilirler.
Sentez
1960 yılında, Stuttgart'taki biyokimyacı Konrad Bernhauer'in araştırma grubu, vitaminin nükleotid döngüsünün kademeli olarak oluşturulmasıyla, doğal olarak oluşan türevlerinden biri olan kobirik asitten B12 vitaminini yeniden oluşturmuştur.
Bu nedenle, kobirik asit, B12 vitamininin (kobalamin) toplam sentezi için hedef molekül olarak seçilmiştir.
Biyosentez
B12 vitamini, aminolevulinik asidi porfobilinojen ve hidroksimetilbilan yoluyla üroporfirinojen III'e dönüştüren deaminaz ve kosintetaz enzimleri tarafından oluşturulan tetrapirolik yapısal bir çerçeveden türetilir.
İkincisi, hem, klorofil, sirohem ve B12 vitamininin kendisi için ortak olan ilk makrosiklik ara maddedir.
Daha sonraki adımlar, özellikle yapısına eklenen metil gruplarının dahil edilmesi, 13C metil etiketli S-adenozil metiyonin kullanılarak araştırıldı.
Vitamin B12'nin sentezinde yer alan sekiz genin aşırı ifade edildiği genetik olarak tasarlanmış bir Pseudomonas denitrificans suşu kullanılana kadar, metilasyonun ve diğer adımların tam sırası belirlenemedi ve böylece yolaktaki tüm ara maddeler tam olarak ortaya kondu.