ارزیابی ویتامین ها و مواد معدنی

بخش اول: ارزیابی ویتامین ها
1-    تعریف ویتامین ها

•    تركیبات آلي طبیعي موجود در غذا هستند.
•    مقادیر کم آن ها براي تأمین نیازهاي فیزیولوژیك بدن مورد نیاز است.
•    به مقدار كافي در بدن میزبان سنتز نمی شوند.
•    عدم حضور یا کمبود آن ها باعث بروز علائم بیماری شده که با دریافت و ذخیره مقادیر کافی برگشت پذیر هستند.

2-    اهداف ارزیابی ویتامین ها 

•    تعریف نقش تغذیه و وضعیت آزمایشات بالینی در ارزیابی وضعیت تغذیه ای ویتامین ها
•    استفاده و تفسیر مناسب تست های آزمایشگاهی انجام شده برای ارزیابی ویتامین ها
•    الزامات بررسی برای جمع آوری، پردارش و حمل نمونه ها در ارزیابی وضعیت تغذیه ای ویتامین ها
•    خلاصه کردن روش های تحلیلی مورد استفاده در ارزیابی وضعیت ویتامین ها

3-    ضرورت ارزیابی ویتامین ها

همانطور که گفته شد ویتامین ها موادی آلی هستند که در بدن ساخته نمی شوند و کمبود یا مسمومیت آنها ممکن است منجر به حضور و گسترش بیماری های مختلف در انسان شود. در مقابل، حضور ویتامین ها به مقدار کافی در بدن علاوه بر پیشگیری از بیماری ها و ایجاد علائم بالینی کمبود آنها باعث سلامتی، رشد بهینه، و عملکرد مطلوب اعضای مختلف بدن خواهد شد. کمبود یا مسمومیت ویتامین های مختلف به همراه علائم بالینی و بیماری های ناشی از آن ها در زیر آورده شده است:

ویتامین A

کمبود ویتامین A 

در اثر دریافت ناکافی  ویتامین Aیا پیش ساز های آن (کاروتنوئید ها) بوحود می آید. کمبود های ثانویه در نتیجه سو جذب ناشی از دریافت ناکافی چربی ها، نارسایی سیستم صفراوی یا پانکراسی، بیماری کبدی، سو تغذیه پروتئین-انرژی یا کمبود روی حاصل می شود.
ویتامین A شایع ترین علت کوری در کشور های در حال توسعه است و تقریبا 250 میلیون کودک در معرض این خطر قرار دارند و سالانه بین 250 هزار تا 500 هزار مورد از موارد کوری در نتیحه کمبود ویتامین A بوحود می آید. یکی از علائم کمبود ویتامین A اختلال بینایی در نتیجه کمبود رنگدانه های بینایی است. این وصعیت از نظر بالینی به شکل شب کوری یا نیکتالوپی تظاهر میکند. این اختلال در تطابق با تاریکی(توانایی تطابق هنگام حرکت از محل روشن یا دارای نور خیره کننده به محل تاریک، به عنوان مثال هنگام رانندگی در شب یا رفتن از اتاق روشن به اتاق تاریک)در نتیجه کاهش توانایی شبکیه بوجود می آید.افراد مبتلا به شب کوری افتراق بینایی ضعیفی داشته و ممکن است در شرایط نیمه تاریکی و حتی تاریک روشن قادر به دیدن نباشند. علاوه براندازه گیری سطوح پلاسمایی، آزمایش تطابق با تاریکی یکی از روش های توصیه شده برای سنجش کفایت ویتامین A می باشد.
کمبود مستمر ویتامین A منجر به نقص در عملکرد های عمومی آن می شود که با نقص در تکامل جنینی، نقص اسپرماتوژنز یا سقط ناگهانی، کم خونی ، اختلال ایمنی و افزایش خطر شکستگی های استخوانی مشخص می شود.
کمبود این ویتامین همچنین منجر به کراتینه شدن غشاهای مخاطی پوشاننده مجاری تنفسی، لوله گوارش، مجاری ادرای، پوست و اپی تلیوم چشم می شود. از نظر بالینی این شرایط به صورت رشد ضعیف، کوری ناشی از گزروفتالمی، زخم قرنیه یا انسداد سوراخ بینی در نتیجه رشد بیش از حد استخوان جمجمه تظاهر پیدا می کنند.
کمبود ویتامین A باعث ایحاد تغییرات واضحی در بافت پوست می شود که شامیل هایپرکراتوز فولیکولی می باشد. انسداد فولیکول های مو با توده کراتین باعث ایجاد حالتی شبیه پوست غاز یا پوست وزغ در پوست می شود و باعث خشکی، پوسته پوسته شدن و زیری پوست می گردد. ابتدا بازو ها و ران ها تحت تاثیر قرار می گیرند ولی در مراحل پیشرفته کل بدن درگیر می شود.
عدم یکپارچگی غشا مخاطی در نتیجه کمبود ویتامین A استعداد میزبان را نسبت به عفونت های باکتریایی، ویروسی یا انگلی افزایش می دهد. کمبود این ویتامین همچنین منجر به بروز اختلالات در بعضی جنبه های ایمنی با واسطه سلولی و در نهایت افزایش خطر عفونت خصوصا در سیستم تنفسی می گردد.
کمبود حاد ویتامین A با تجویز خوراکی مقادیر بالای این ویتامین درمان می شود.

مسمومیت با ویتامین A

مصرف مداوم و مقادیر زیاد ویتامین A بر ظرفیت کبدی ذخیره آن غلبه کرده و منجر به مسمومیت و نهایتا بیماری کبدی می شود و در پی آن نیز با تغییرات پوستی و غشا های مخاطی مشخص می گردد. علائم پیشرفته تر عبارتند از خشکی، سرخی، پوسته پوسته شدن و لایه برداری پوست، ریزش مو و شکنندگی ناخن مشخص می شود. سردرد، تهوع و استفراغ نیز گزارش شده اند.

تیامین(B1)

کمبود تیامین(B1)

کمبود تیامین با بی اشتهایی و کاهش وزن و همچنین علائم قلبی و عصبی مشخص می شود.کمبود تیامین در نهایت به بری بری منجر می شود که علائم آن اغتشاش ذهنی(گیجی)، تحلیل عضلانی، نوروپاتی محیطی، کاهش ضربان قلب، بزرگ شدن قلب و ادم می باشد. نوع غیر ادمی یا خشک بیماری معمولا با محرومیت انرژی و کاهش فعالیت همراه است.
بری بری در مناطق فقیری از دنیا که برنج سفید سبوس گرفته غذای عمده مردم را تشکیل می دهد، بویژه مردمی که ماهی خام  مصرف می کنند شایع تر است.
کمبود تحت بالینی تیامین و اختلال در جذب آن دیده می شود. به علاوه تیامین برای متابولیسم  و سم زدایی الکل مورد نیاز است، بنابراین الکلی ها به ویتامین بیشتری نیاز دارند.
برخی از افراد سالمند به علت رژیم های فاقد تیامین و همچنین استفاده طولانی مدت از دیورتیک ها به علت فشار خون بالا یا نارسایی قلبی در معرض خطر کمبود تیامین می باشند.
افارد مبتلا به کمبود، نوعی از آنسفالوپاتی به نام سندرم ورنیک کورساکوف را دارند که علائم آن از گیجی تا کما متغیر است. با تعیین فعالیت آنزیم ترانس کتولاز گلبول های قرمز،اندازه گیری سطوح خونی یا سرمی تیامین یا اندازه گیری سطوح تیامین ترشح شده در ادرار، وضعیت تیامین را برآورد کرد.

مسمومیت با تیامین(ویتامین B1)

استفاده بسیار زیاد( 1000 برابر بیشتر از نیاز های تغذیه ای) به شکل تجاری، تیامین هیدروکلراید از طریق توقف مرکز تنفسی باعث مرگ می شود.مصرف تزریقی آن نیز به میزان 100 برابر مورد نیاز، باعث ایجاد سردرد، تشنج، ضعف عضلانی، آریتمی قلبی و واکنش های آلرژیک شده است.

ریبوفلاوین(B2)

کمبود ریبوفلاوین(B2)

کمبود ریبوفلاوین پس از ماه ها محرومیت از ویتامین بروز می کند. علائم ابتدائی آن عبارتند از ، ترس از نور، اشک ریزش، سوزش و خارش چشم ها، از دست دادن شفافیت بینایی و رخم و سوزش لب ها، دهان و زبان علائم پیشرفته تر مانند کیلوز (شکاف و ترک خوردگی لب ها)، شقاق گوشه لب ها(شکاف های پوستی در گوشه های دهان)بثورات چربی پوستی  در چین بینی-دهانی و کیسه بیضه یا ناحیه تناسلی زنانه، زبان متورم ارغوانی، نوروپاتی محیطی می باشد.کمبود ریبوفلاوین غالبا در افراد دارای سوتغذیه در ترکیب با کمبود سایر ویتامین های محلول در آب از جمله تیامین و نیاسین اتفاق می افتد.

مسمومیت با ریبوفلاوین(ویتامین B2 )

ریبوفلاوین سمی شناخته نشده است. مقادیر بالای خوراکی آن اساسا غیر رسمی در نظر گرفته می شود. البته مقادیر زیاد سودمند نمی باشند.

نیاسین (ویتامین B3)

کمبود نیاسین (ویتامین B3)

علائم اولیه کمبود نیاسین عبارتند از ضعف عضلانی، بی اشتهایی، سوهاضمه و بثورات پوستی. کمبود شدید نیاسین منجر به پلاگر می شود که با درماتیت، زوال عقلی و اسهال ، لرزش، دردناک شدن زبان همراه است. تغییرات پوستی معمولا مشهود ترین علامت هستند و قسمتی از پوست که در معرض نور خورشید قرار گرفته است، ترک خوردگی، تیرگی رنگ و درماتیت پوسته ریزی کننده را نشان می دهد. علائم سیستم عصبی مرکزی شامل گیجی، عدم آگاهی نسبت به زمان و مکان و التهاب عصبی می باشد.اختلالات گوارشی باعث ایجاد تحریک پذیری و التهاب غشاهای مخاطی دهان و لوله گوارشی می شود.
قابل اعتماد ترین روش برای برآورد وضعیت نیاسین اندازه گیری دفع ادراری متابولیت های متیله شدن آن است.

مسمومیت با نیاسین (ویتامین B3)

به طور کلی مسمومیت نیاسین کم است. با این وجود مقادیر بالای 1 تا 2 گرم نیکوتینیک اسید سه بار در روز،( مقادیری که برای کاهش غلظت کلسترول استفاده می شود)، دارای عوارض جانبی می باشد. مهم ترین آن، آزاد شدن هیستامین است که منجر به گرگرفتگی می شود و ممکن است برای افراد مبتلا به آسم و زخم خطرناک باشد(اما نیکوتین آمید این عوارض را ندارد).
مقادیر بالای نیاسین همچنین می تواند برای کبد سمی باشد و خطر آزاد شدن اشکال ویتامین در طول زمان بیشتر است. استفاده از مقادیر بسیار بالا باید با دقت و نظارت کامل صورت گیرد زیرا مقادیر بالا به عنوان دارو عمل می کنند و نه مکمل های غذایی.

پنتوتنیک اسید( ویتامین B5)

کمبود پنتوتنیک اسید( ویتامین B5)

کمبود پنتوتنیک اسید منجر به اختلال در سنتز لیپید و تولید انرژی می شود. به علت توزیع گسترده این ویتامین در غذا ها، کمبود آن نادر می باشد. با این وجود، کمبود آن در میان افراد مبتلا به سوتغذیه شدید مشاهده می شود. علائم عبارتند از بی حسی در انگشتان و کف پا، احساس سوزش در پاها، افسردگی، خستگی، بیخوابی و ضعف.

مسمومیت با پنتوتنیک اسید( ویتامین B5)

مسمومیت با آن قابل چشم پوشی است. هیچ گونه اثر منفی در نتیجه مصرف مقادیر بالای ویتامین در هیچ گونه ای گزارش نشده است. مقادیر بسیار بالا (10 گرم در روز) تنها ایجاد ناراحتی های خفیف روده ای و اسهال نموده است.

 پیریدوکسین (ویتامین B6)

کمبود پیریدوکسین (ویتامین B6)

محرومیت از ویتامین B6 منجر به اختلالات متابولیکی می شود و این اختلالات از نظر بالینی به صورت تغییرات پوستی و عصبی ظاهر می شوند. سطوح ناکافی این ویتامین در مغز می تواند منجر به اختلال عصبی به ویژه صرع شود.
به دلیل وجود این ویتامین در بیشتر غذا ها، موارد کمبود ویتامین B6 نسبتا نادرند. البته کمبود ممکن است در اثر استفاده از بعضی داروها( مانند ضد سل ایزونیازید) تشدید شود، زیرا باعث اختلال در متابولیسم ویتامین می شود.

مسمومیت با پیریدوکسین (ویتامین B6)

مسمومیت رژیمی ویتامین B6 نسبتا پایین است، اگرچه مقادیر بالا، نوروپاتی حسی ایجاد کرده است که به شکل تغییر در راه رفتن و احساس محیطی مشخص می شوند. بسیاری از علائم مسمومیت ویتامین B6 شبیه علائم کمبود آن است.

فولات (ویتامین B9)

کمبود فولات (ویتامین B9)

کمبود فولات منجر به اختلال در بیوسنتز DNA و RNA و بنابراینکاهش تقسیم سلولی می شود که بیشتر در سلول هایی با تقسیم سلولی زیاد مانند لکوسیت ها و سلول های پوششی معده، روده، واژن و دهانه رحم و گلبول های قرمز مشهود است که سبب کم خونی می شود.سطوح پایین آن همچنین می تواند سبب نقص در لوله عصبی و ایجاد تغییرات روانشناختی در سالمندی نقش داشته باشد.

مسمومیت با فولات (ویتامین B9)

اثرات مضری در نتیجه دریافت بالای خوراکی فولات گزارش نشده اما تزریق مقادیری بیش از 1000 برابر نیاز غذایی باعث بروز تشنجات شبه صرع می شود. سطوح بالای فولات از طرریق تشکیل کمپلکس های غیر قابل جذب در روده باعث عدم دسترسی به روی می شود. دز های بالای مکمل فولات در صورتی که B12 رژیمی ناکافی باشد، می تواند کمبود ویتامین B12 راپنهان نماید.

ویتامین B12 

کمبود ویتامین B12 

کمبود ویتامین B12 از طریق توقف سنتز DNA باعث اختلال در تقسیم سلولی به خصوص در سلول های با سرعت تقسیم بالا مانند مغز استخوان و مخاط روده می شود. کمبود آن همچنین اختلالات عصبی ایجاد می کند که دیرتر از کم خونی گسترش می یابد. این اختلالات دربرگیرنده نوروپاتی پیشرونده همراه با میلین زدایی عصبی بوده و از اعصاب محیطی شروع شده و به سمت اعصاب مرکزی پیش می رود. علائم آن عبارتند از: بی حسی، گزگز و سوزش پاها، و سفتی و ضعف عمومی پاها، اختلالات عصبی مانند آسیب فکری و افسردگی. در صورتی که کمبود ویتامین B12 ادامه یابد سبب آسیب عصبی دائمی می شود. علائم کمبود ویتامین B12 شامل رنگ زرد لیمویی در پوست و چشم و زیبان قرمز صاف گاوی است. مصرف طولانی مدت رژیم های سخت گیاهخواری ( برای چندین سال) بدون مکمل ویتامین B12 منجر به سطوح بسیار پایین ویتامین در گردش می شود.کمبود این ویتامین و شکستگی های استخوانی در گیاهخواران معمول است که باید با دقت کنترل شوند. 

مسمومیت با ویتامین B12

ویتامین B12مسمومیت قابل توجهی ندارد.

ویتامین D

کمبود ویتامین D

حدود 1 میلیارد نفر در سراسر جهان به اندازه کافی ویتامین دی دریافت نمی کنند. افرادی که دارای پوست تیره ای هستند ، خطر بیشتری برای ابتلا به کمبود ویتامین D دارند.
ویتامین D برای استخوان های سالم ضروری است. به بدن کمک می کند تا سطح مناسب کلسیم را برای تنظیم رشد دندان ها و استخوان ها حفظ کند. کمبود این ماده مغذی می تواند منجر به ضعف استخوان شود. پوکی استخوان ، که به دلیل کمبود کلسیم و ویتامین D ایجاد می شود ، می تواند منجر به استخوان های متخلخل و شکننده ای شود که خیلی راحت می شکنند.
بهترین منبع ویتامین D ، نور خورشید است. برخی تحقیقات حاکی از آن است که 5 تا 30 دقیقه قرار گرفتن در معرض آفتاب در روز دو بار در هفته بر روی صورت ، بازوها ، گردن یا پشت می تواند ویتامین D کافی را برای شما فراهم کند.
اگرچه توصیه می شود ، ضد آفتاب مانع از جذب ویتامین D از نور خورشید از طریق پوست می شود. برای جذب بهینه ویتامین D ، چند دقیقه در آفتاب صرف کنید تا از ضد آفتاب استفاده کنید.

مسمومیت با ویتامین D

دریافت اضافی ویتامین D می تواند مسمومیتی ایجاد کند که با سطوح افزایش یافته کلسیم و فسفر و در نهایت کلسیفیه شدن با فت های نرم از جمله کلیه، ریه، قلب و حتی پرده صماخ می شود که می تواند منجر به کری گردد. بیماران اغلب از سردرد و حالت تهوع شکایت می کنند. شیرخوارانی که به آن ها مقادیر بالای ویتامین D دادخ می شود ممکن است دچار اختلال گوارشی، شکنندگی استخوان و تاخیر رشد شوند.

ویتامین E

کمبود ویتامین E

تظاهرات بالینی کمبود ویتامین E به طور قابل توجهی متفاوت است. سیستم های عصبی عضلانی، عروقی و تولید مثلی در معرض خطر کمبود هستند. کمبود ویتامین E ، که گسترش آن ممکن است 5 تا 10 سال طول بکشد، از نظر بالینی به صورت فقدان رفلکس تاندون عمقی، اختلال حس وضعیت و ارتعاش، تغییر در تعادل و تطابق، ضعف عضلانی و اختلالات بینایی بروز می کند. علائم در انسان غیر معمول است و فقط در افراد با سو جذب( مانند انسداد صفراوی، نارسایی غدد برون ریز پانکراس) و اختلال در انتقال چربی رخ می دهد.
انتقال جنینی محدود ویتامین E باعث می شود شیرخواران غلطت های کمی از ویتامین E را در بافت های خود داشته باشند. بنابراین شیرخواران نارس ممکن است در خطر کمبود ویتامین  E قرار بگیرند.

مسمومیت با ویتامین E

ویتامین E یکی از ویتامین ها با کمترین خاصیت مسمومیت زایی است، اما در مقادیر بسیار بالا، ویتامین E می تواند توانایی بدن برای استفاده از سایر ویتامین های محلول در چربی راکاهش دهد.

ویتامین K

کمبود ویتامین K

علامت عمده کمبود ویتامین K خونریزی می باشد که در موارد شدید به آنمی کشنده منجر می شود. کاهش پروترومبین خون عامل زمینه ای است که با افزایش زمان انعقاد خون مشخص می شود.کمبود ویتامین K نادر است ولی با مواردی مثل سوجذب چربی تخریب فلور روده ای در افراد تحت درمان طولانی مدت با آنتی بیوتیک و بیماری کبدی مرتبط می باشد. شیرخواران تازه متولد شده ، به خصوص آن هایی که نارس به دنیا آمده اند و یا منحصرا از شیر مادر تغذیه کرده اند، به علت انتقال جفتی کم ویتامین K واختلال در تشکیل میکروفلور تولید کننده ویتامین K،  در طی نخستین روز های زندگی خود مستعد هایپوپروترومبینمی می باشند. کمبود این ویتامین همجنین با افزایش بروز شکستگی های انتهای ران در بالغین مسن مرتبط است.

مسمومیت با ویتامین K

فرم های طبیعی ویتامین K اثر مضری را در هیچ یک از روش های تجویز نشان نمی دهند، اما فرم سنتتیک آن (منادیون) می تواند در مقادیر بسیار بالا سمی باشد و سبب ایجاد یرقان و کم خونی همولیتیک شود.

ویتامین C

کمبود ویتامین C

کمبود حاد ویتامین C در افرادی که قادر به سنتز ویتامین نیستند منحر به اسکوربوت میشود و در افرد بالغ علائم 45 تا 80 روز پس از فقدان ویتامین C ظاهر می شوند. در کودکان، سندرم کمبود ویتامین C ، سندرم مولر-بارلو نامیده می شود. این بیماری همچنین در شیرخواران تغذیه شده با فرمولا های غنی نشده از ویتامین C پیشرفت می کند. در هر دو حالت جراحاتی در بافت های مزانشیمی رخ می دهد که به صورت اختلال در بهبود زخم ، ادم، خونریزی و صعف در استخوان ها، غضروف و دندان ها و بافت های پیوندی ظاهر می شوند.
افراد بزرگسال متبلا به اسکوربات دچار لثه های متورم و خونریزی دهنده ، از دست دادن دندان، خواب آلودگی، خستگی، درد های مفصلی در پاها، آتروفی عضلانی، زخم های پوستی و تغییرات رولانی مختلف می شوند.

مسمومیت با ویتامین C

ویتامین C یکی از رایج ترین مکمل های مورد استفاده می باشد که نتایج مضر مقادیر بالای آن شامل اختلالات گوارشی و اسهال و تشکیل سنگ های کلیوی اگزالاتی می باشد.
نحوه ارزیابی و درمان کمبود ویتامین ها و مواد معدنی
درمان کمبود تغذیه‌ای به نوع و شدت کمبود آن بستگی دارد. پزشک شما متوجه خواهد شد که کمبود آن چقدر شدید است و همچنین احتمال بروز مشکلات طولانی مدت ناشی از کمبود مواد مغذی وجود دارد. آن ها قبل از تصمیم گیری در مورد برنامه درمانی ، می توانند آزمایش های بیشتری را انجام دهند تا ببینند آیا کمبود های دیگری وجود دارد یا خیر. علائم معمولاً هنگام پیروی از رژیم صحیح یا مکمل مواد مغذی از بین می رود.
پزشک ممکن است به شما توصیه کند که در صورت کمبود جزئی، عادات غذایی خود را تغییر دهید. به عنوان مثال ، افراد مبتلا به کم خونی فقر آهن باید گوشت ، تخم مرغ ، مرغ گوشتی تیره ، سبزیجات و حبوبات بیشتری در رژیم غذایی خود داشته باشند.
اگر کمبود شما شدید باشد ممکن است پزشک شما را به متخصص تغذیه ارجاع دهد. وآن ها ممکن است توصیه کنند که برای چند هفته یک یادآمد غذایی تهیه کنید. وقتی با متخصص تغذیه ملاقات می کنید ، برنامه غذایی خود را مرور کرده و تغییراتی را که باید ایجاد کنید شناسایی می شوند.
به طور معمول ، شما به طور مرتب با متخصص تغذیه خود ملاقات خواهید کرد. سرانجام ، ممکن است شما یک آزمایش خون انجام دهید تا تأیید شود که دیگر نقص یا کمبودی از نظر مواد معدنی یا ویتامین ها ندارید.

مکمل

توصیه می شود که بیشتر مواد مغذی خود را از مواد غذایی تامین کنید اما در بعضی موارد ، ممکن است نیاز به مصرف مکمل یا مولتی ویتامین داشته باشید. همچنین ممکن است مصرف مکمل اضافی برای کمک به بدن در جذب مکمل ها مانند مصرف کلسیم و ویتامین D لازم باشد.
دفعات و میزان مصرف یک مکمل بستگی به میزان کمبود آن دارد. پزشک یا متخصص تغذیه شما می تواند این موضوع را تعیین کند.
قبل از مصرف هرگونه مکمل غذایی با پزشک خود مشورت کنید.

4-    ارزیابی تغذیه ای ویتامین ها

تاریخچه: تغذیه ای، پزشکی، اجتماعی
•    اطلاعات دریافت و نیازمندی های غذایی
معاینات فیزیکی
•    اندازه گیری های آنتروپومتریک (تن سنجی)
•    قد، وزن، ضخامت چین پوستی، محیط وسط بازو
•    تخمین ذخایر پروتئین و چربی، رشد 
•    تحلیل ترکیبات بدن
تست های بیوشیمیایی
•    ارزیابی آزمایشگاهی مواد مغذی در نمونه های مایع بدن

5-    ویژگی های ویتامین ها

 

•    حاوی مواد شیمیایی متفاوت از ترکیب ویتامین ها
•    دارای عملکردهای مختلف فیزیولوژیک
•    حاصل از منابع غذایی مختلف

ویتامین ها ممکن است ترکیب واحدی باشند:

•    ویتامین C (اسید آسکوربیک)
برخی ویتامین ها دارای ترکیبات متفاوتی هستند:
•    ویتامین A (رتینول، رتینال، رتینالدئید)
•    ویتامین E (توکوفرول ها، توکو تری انول ها)

6-    طبقه بندی ویتامین ها

حلالیت
•    حل شدن ویتامین ها در آب یا چربی
حلالیت ویتامین ها بر موارد زیر اثر گذار است:
•    جذب و انتقال
•    ذخیره، مسمومیت و دفع
•     پاسخ به بیماری خاص یا آسیب دیدگی

7-    انواع ویتامین ها

ویتامین های محلول در آب

 

ویتامین های محلول در چربی
 

 

8-    ارزیابی های آزمایشگاهی ویتامین ها

•    ارزیابی  آزمایشگاهی ویتامین ها به منظور ارزیابی وضعیت تغذیه فرد روش مناسبی است:

•    کمبود، کفایت، یا سمیت ویتامین ها
•    دارای راهنماهای خاصی برای استفاده از:
•    نمونه ها، مقادیر مرجع، نتایج تست

استفاده از نتایج تست

متخصصان تغذیه درباره دریافت ویتامین ها (در موارد زیر) تحقیق می کنند:
•    مقادیر مورد نیاز ویتامین ها - به صورت غذایی یا مکمل- که فرد باید برای سلامتی و جلوگیری از آسیب یا بیماری دریافت کند چه مقدار است؟

اندازه گیری مقدار دریافت ویتامین ها

•    دریافت مرجع رژیمی (DRI) - مقادیر مرجع یا تخمین مقادیر غذایی هر یک از مواد مغذی اساسی
•    مقدار غذایی توصیه شده (RDA) - میانگین مقدار رژیمی روزانه مواد مغذی که برای نیاز اکثر افراد سالمی (98% - 97%) که بر اساس سن، جنس، و نیاز فیزیولوژیکی طبقه بندی شده اند، کافی باشد.
در آزمایشگاه بالینی میزان غلظت ویتامین ها در مایعات بدن اندازه گیری می شوند. هر چند در برخی موارد ارتباط بین مصرف و غلظت ممکن است به خوبی مشخص نشده باشد.

9-    ارزیابی وضعیت ویتامین ها

اندازه گیری آزمایشگاهی غلظت ویتامین ممکن است در ارزیابی بالینی بیمار کمک کننده باشد اگر:
•    رابطه با نیاز به مصرف و
•    مقادیر مرجع مرتبط
شناخته شده باشند.

موارد زیر نیز در ارزیابی وضعیت ویتامین ها در بدن حائز اهمیت هستند:

نمونه

•    نوع، جمع آوری، پردازش، ذخیره
•    خون کامل، سرم یا پلاسما، ادرار
•     اندازه گیری غلظت خارج سلولی
•    ریز مغذی ها از جمله ویتامین ها، عملکرد های بیوشیمیایی موجود در سلول را انجام می دهند.
•    شاخص غیر مستقیم و نسبتا غیر حساس برای وضعیت مواد مغذی است.
•    برای تعیین کمیود یا مسمومیت کافی است.
•    در برخی موارد شاخص قابل اعتماد وضعیت ویتامین ها است.

وضعیت فرد

•    ناشتایی، غیر ناشتایی
•    دریافت مکمل ویتامینی
•    سن، جنس
•    بیمار، سالم
•    جغرافیا/ فرهنگ، رژیم

•    ویتامین ها = ترکیبات حساس به نور
وضعیت جمع آوری، انتقال، و ذخیره ویتامین ها برای یکپارچگی نمونه بسیار مهم هستند.

•    غلظت ویتامین ها در مایعات بیولوژیکی
-    پیکومولار (pmol/L) تا میکرو مولار (mmol/L)

•    روش های تحلیلی
-    باید برای نتایج دقیق، حساس و خاص باشند.

10-    نمونه (جمع آوری، پردازش، و انتقال)

•    نمونه ها ترکیبات حساسی هستند:
-    حساس به نور و دما
•    جمع آوری، انتقال، و بحران ذخیره
-    آماده سازی نمونه: در حین جمع آوری، ذخیره و انتقال از رسیدن نور به نمونه جلوگیری شود. پس از یک ساعت از جمع آوری نمونه، پلاسما از سلول جداسازی شوند.
-    دمای ذخیره/انتقال: دمای انجماد. 
•    پایداری
 پس از جداسازی از سلول ها: پایداری نمونه شرایط زیر تعریف شده است:
-    در محیط: غیر قابل قبول
-     انجماد مجدد: چند ساعت تا چند روز
-    انجما تا دمای 20- درجه سانتیگراد: چند هفته
-    انجماد تا دمای 70- درجه سانتیگراد: چند ماه

11-    شرایط آماده سازی نمونه خون

ویتامین C
آماده سازی نمونه خون
-    از رسیدن نور، سانتریفیوژ، انتقال پلاسما جلوگیری شود و نمونه خون پس از یک ساعت از جمع آوری منجمد شود.
-    دمای ذخیره/ انتقال: انجماد و حفاظت از نور
ویتامین A
آماده سازی بیمار: بیمار باید 12 ساعت قبل از نمونه گیری ناشتا باد و 24 ساعت قبل از نمونه گیری الکل مصرف نکرده باشد.
ویتامین B6
آماده سازی بیمار: نمونه خون را بعد از یک شب ناشتایی جمع آوری کنید.

12-    ارزیابی ویتامین ها

ارزیابی آزمایشگاهی

•    ارزیابی جرمی
-    چه مقدار از ویتامین در نمونه خون وجود دارد؟
•    ارزیابی عملکرد
-    آیا ویتامین دارای عملکرد است؟
•    ارزیابی دفع
-    آیا ویتامین به میزان بیش از حد وجود دارد؟
•    ارزیابی غیر مستقیم
-    آیا کمبود یا تاثیر ویتامین قابل مشاهده است؟ 

13-    چالش های ارزیابی ویتامین ها به روش آزمایشگاهی

•    مواد شیمیایی حساس به نور
-    حساس به نور و دما
-    وجود بحران در جمع اوری، انتقال و ذخیره سازی
حضور ویتامین ها در مقادیر کم
-    غلظت پیکومولار/ نانومولار
-    حجم بالایی از نمونه خون مورد نیاز است.
در برخی نمونه ها مقادیر بالایی از ویتامین ها حضور دارند
-    افرادی که دچار بیماری هستند یا استفاده از مکمل ها.
-    محدوده اندازه گیری گسترده ای برای ارزیابی این نوع ویتامین ها مورد نیاز است.
-    نمونه ها باید رقیق شده و ارزیابی این نوع ویتامین ها تکرار شود.

14-    روش های ارزیابی آزمایشگاهی

•    ارزیابی های کمی
-    اندازه گیری هر یک از ویتامین ها/ وایتامرها
•    آماده سازی نمونه
-    حذف پروتئین ها
-    موارد دیگر: استخراج، مشتق شدن
•    جداسازی با روش کروماتوگرافی 
-    کروماتوگرافی مایع (HPLC)
•    تشخیص
-    طیف سنجی مرئی/ UV
-    فلورومتری
-    الکتروشیمی
-    طیف سنجی جرمی

بخش دوم: ارزیابی مواد معدنی ( عناصر جزئی )

1-    تعریف مواد معدنی 

مواد معدنی از لحاظ شیمی تحلیلی، یک عنصر جزئی است که میانگین غلظت آن کمتر از 100 قسمت میلیون (ppm) در شمارش اتمی یا کمتر از 100 میکروگرم در گرم است.
در بیوشیمی، یک عنصر جزئی ضروری یک عنصر رژیم غذایی است که در مقادیر بسیار کم برای رشد بدن و عملکرد مناسب اندام ها مورد نیاز است.
عناصر جزئی بسیار اهمیت دارند برای عملکردهای سلولی در:

•    سطوح بیولوژیکی
•    سطوح بیوشیمیایی
•    سطوح مولکولی
•    کوفاکتور بسیاری از آنزیم ها
•    به عنوان مرکزی برای تثبیت ساختار آنزیم ها و پروتئین ها

دانش بشر در مورد نقش عناصر جزئی در بدن انسان کمتر از 100 سال است.

2-    ضرورت ارزیابی مواد معدنی

98% از توده بدن انسان از 9 عنصر غیر فلزی تشکیل شده است که شامل 
چهار الکترولیت اصلی شامل سدیم، منیزیوم، پتاسیم و کلسیم حدود 1.88% از توده بدن را می سازند.
مابقی 0.02% یا 8.6 گرم از میانگین وزن انسان بالغ، از 11 عنصر جزنی معمولی تشکیل شده است. اگرچه این عناصر فقط 0.02% از وزن کل بدن را می سازند، نقش های مهمی در بدن دارند. (مرکز فعال آنزیم ها یا مواد فعال زیستی)
انباشته شدن یا کمبود عناصر جزئی ممکن است منجر به تغییر عملکر بدن و بیماری شود. به همین علت، ارزیابی مواد معدنی می تواند جهت پیشگیری یا درمان بسیاری از بیماری های ناشی از آن کمک کننده باشد.
علائم کمبود یا مسمومیت تعدادی از عناصر کمیاب در بدن در زیر آورده شده است:

• کمبود خفیف روی
• کاهش سرعت رشد
• اختلال در توانایی بدن برای مقابله با عفونت
• کمبود شدید روی
• عقب ماندگی رشد
• تاخیر در بلوغ جنسی و اسکلتی
• گسترش درماتیت دهان و دندان، اسهال، آلوپسی
• کاهش اشتها
• تغییرات رفتاری
• افزایش حساسیت به عفونت ها (نقص ایمنی بدن)
• مسمومیت با روی
• تهوع
• استفراغ
• اسهال
• تب
• بی حالی
• کمبود آهن
• خستگی
• ضعف
• سردرد
• تحریک پذیری
• عدم تحمل ورزش
• تنگی نفس
• سرگیجه
• آنژین صدری

پیکا: تمایل به خوردن مواد غیر خورکی را گویند که ممکن است در بسیاری از موارد بالینی مشاهده شود و منحصرا مربوط به کمبود آهن نمی باشد. 
یخ خوری ( اصطلاحا Pagophagia) منحصرا یکی از علائم کمبود آهن است.
بیتوریا (Beeturia): به دنبال خوردن چغندر، رنگ ادرار قرمز می شود  و منحصر به کمبود آهن نمی باشد.

• سندرم پای بیقرار
• مسمومیت با آهن
• کاردیومیوپاتی
• سیروز کبدی
• دیابت
• آرتریت
• کمبود مس
• اختلال در سیستم قلبی عروقی
• ناهنجاری ستخوان
• ناهنجاری عصبی و ایمونولوژیک در دوران خردسالی و بعد از آن
• کمبود خفیف مس به مدت طولانی در بزرگسالان با تغییر در متابولیسم کلسترول همراه است.
• کم خونی
• شکل گیری غیر طبیعی استخوان ها
• شکنندگی و پوکی استخوان
• مسمومیت با مس
• اثرات مسمومیت بر دستگاه گوارش: درد و کرامپ شکمی، تهوع، اسهال، استفراغ از مصرف نوشیدنی یا آب آشامیدنی که حاوی مقادیر زیادی مس است.
• آسیبب کبدی: به طور انحصاری در بیماران مبتلا به بیماری ویلسون و کودکانی که مبتلا به سیروز کبدی هستند.
• کمبود منگنز
• اختلال در رشد
• اختلال در عملکرد تولید مثل
• عدم تحمل گلوکز و تغییر در متابولیسم کربوهیدرات ها و لیپیدها
• کاهش غلظت منگنز پلاسما در زنان دارای پوکی استخوان نیز گزارش شده است.
• مسمومیت با منگنز
• استنشاق مزمن مقادیر زیاد منگنز موجود در هوا در معادن اتفاق می افتد.
• ناهنجاری های شدید روانی (مشابه بیماری پارکینسون)
• تحریک پذیری
• اعمال خشونت
• توهم
• کمبود ید
• مرگ و میر نوازادان
• وزن پایین تولد نوزادان
• عقب ماندگی ذهنی در نوازادان
• کاهش IQ تا 15 نمره در کودکان
• کمبود انرژی
• گواتر
• پرکاری تیروئید
• کرتینیسم

3-    روش های ارزیابی مواد معدنی

-    اندازه گیری غلظت عناصر کمیاب در بافت های بدن، مایعات بدن، قسمت سلولی و خارج سلولی، و پروتئین های سرم انجام می گیرد. 
-    ارزیابی فعالیت آنزیمی عناصر اختصاصی در مایعات و بافت های بدن
-    مطالعات تعادل عناصر جزئی
-    پاسخ های بیوشیمیایی و بالینی به تجویز عنصر کمیاب
-    جذب آزمایشگاهی رادیوایزوتوپ ها توسط بافت ها

4-    ارزیابی عناصر جزئی در بافت ها و مایعات بدن (ارزیابی کمی)

حساسیت تکنیک های مدرن تحلیلی، شامل اتمیزه کردن الکتریکی- حرارتی (electrothermal atomization) و جذب اتمی (Atomic absorbtion یا ETA-AAS) برای اندازه گیری دقیق غلظت اکثر عناصر جزئی در بافت ها ومایعات بدن افراد سالم ضروری کافی است. برای این منظور بایستی اندازه نمونه، قابل قبول باشد (به عنوان مثال کمتر از 5 میلی لیتر از خون کامل).

با این حال حساسیت ETA-AAS برای اندازه گیری سطح غیر طبیعی و پایین برخی عناصر جزنی از قبیل کبالت در سرم خون کافی نیست. کروم، مولیبدن، وانادیوم، و شاخص های بیوشیمیایی جایگزین برای شناسایی کمبود این عناصر مورد نیاز است. به علت غلظت پایین عناصر جزئی، جمع آوری و پردازش نمونه بافت ها و مایعات بدن، برای تجزیه و تحلیل نهایی عناصر کمیاب، به دقت زیادی نیاز است تا از آلودگی نمونه جلوگیری شود.

ماهیت نمونه مورد نیاز برای اندازه گیری مقدار عناصر جزئی مختلف، متفاوت است. به عنوان مثال، سرم یا پلاسما برای مس، خون کامل برای سرب، گلبول قرمز یا پلاسما برای سلنیوم، ادرار برای آرسنیک. بهترین نمونه ها در میان نمونه های نام برده شده بستگی به نوع عنصر مورد جستجو جهت اندازه گیری نیز دارد. به عنوان مثال، آلبومین برای روی، آلفا دو ماکروگلوبین برای مس و نیکل. 
یک روش جایگزین برای اندازه گیری کمی نمونه ها، تجزیه و تحلیل آزمایشگاهی است. سرب در استخوان ها و دندان ها با طیف سنجی فلورسانس اشعه ایکس اندازه گیری می شود و کادمیوم در کبد و کلیه با آنالیز فعال سازی نوترونی تعیین می شود و این روش ها باعث تشخیص این عناصر در شرایطی می شود که فرد در معرض شدید این عناصر قرار گرفته باشد

5-    ارزیابی آنزیمی مواد معدنی

این ارزیابی ها بدون ارزیابی غلظت کمی عناصر جزئی غیر محتمل است. مجددا، در این روش نیز ماهیت نمونه مورد نیاز بستگی به نوع عنصری دارد که قرار است اندازه گیری شود. برای مثال، آلکالین فسفاتاز پلاسما برای روی، گلوتاتیون پراکسیداز گلبول قرمز برای سلنیوم. مراحل جمع آوری و ذخیره نیاز به کنترل دقیق دارد.

6-    تعادل عناصر جزئی

این نوع ارزیابی معمولا در یک بازه سه تا پنج روزه انجام می شود که در طول این دوره، تکرار دریافت هر نوع رژیم غذایی، نوشیدنی ها و دفع مواد زائد  از طریق جمع آوری مواد موجود در ادرار و مدفوع (شناسایی از طریق نشانگر های مدفوع) ارزیابی می شوند. برای جلوگیری از آلودگی ناخواسته با عناصر کمیاب هنگام جمع اوری و ذخیره نمونه، احتیاط های شدید لازم است. علاوه بر این، تجهیزات ویژه ای مانند مخلوط کن های تیتانیومی و همگن سازنده های تیتانیومی برای از بین بردن آلودگی توسط عناصری مانند کروم در طی پردازش و قبل از تجزیه و تحلیل لازم هستند. این الزامات معمولا کاربرد مطالعات تعادل عناصر کمیاب را در آزمایشگاه های تحقیقاتی تخصصی محدود می کند. 

7-    تست های دینامیکی (حرکتی)

پاسخ بیوشیمیایی به تجویز خوراکی عناصر کمیاب، مشابه با تست تحمل گلوکز، ممکن است به صورت ساده تر از روش تعادل عناصر جزئی، اطلاعاتی را در مورد جذب روده ای این عناصر فراهم کند. توسعه اخیر طیف سنجی جرمی در پلاسما، امکان آزمایش داخل بدن را با استفاده از ایزوتوپ های پایدار به جای رادیواکتیو فراهم می کند. این ابزار دقیق، بسیار گران است و بنابراین محدود به چند آزمایشگاه است.

8-    جذب رادیوایزوتوپ ها توسط بافت ها در محیط آزمایشگاه

این آزمایش ها برای شناسایی نقص در جذب یا انتقال عناصر جزئی به داخل نمونه های بیوپسی طراحی شده اند و معمولا بیشتر به عنوان تست تاییدی انجام می شوند تا آزمایش تحقیقاتی. به عنوان مثال، جذب روی 65 در نمونه های بیوپسی از مخاط روده به عنوان تایید اختلال در جذب روی در آکرودرماتیت انتروپاتیکا محسوب می شود.