Vitaminer – livsnødvendige milligram

Begrepet «vitamin» ble definert i 1912 av den polskfødte biokjemikeren Casimir Funk (1884-1967).¹ Navnet ble valgt fordi denne stoffgruppa inneholdt en kjemisk gruppe kalt «aminer». Funk påviste også andre livsnødvendige stoffer som senere ble kalt vitamin B₁, B_2, C og D. Det finnes 14 vitaminer med ulike oppgaver i kroppen.

Tekst Dag Viljen Poleszynski     Foto Shutterstock

[gdlr_box_icon icon=»none» title=»Ernæringsskolen»]På skolen lærer vi dessverre ikke hvordan vi bør spise for å bli friskest mulig. I denne artikkelserien diskuterer vi prinsipper og fakta som vi mener at alle bør kjenne til uansett utdanningsbakgrunn.[/gdlr_box_icon]

Vitaminer er enten vannløselige eller fettløselige. Det er påvist ni vannløselige vitaminer (kjemisk navn):

• Vitamin C (askorbinsyre)

• Vitamin B₁ (tiamin)

• Vitamin B₂ (riboflavin)

• Vitamin B₃ (niacin, nikotinsyre, nikotinamid)

• Vitamin B₅ (pantotensyre)

• Vitamin B₆ (pyridoksin, pyridoksal, pyridoksamin)

• Biotin

• Vitamin B₁₂ (kobalamin)

• Folat eller folsyre (pteroylglutaminsyre)

Vitamin C dannes i planter og en del dyr fra glukose og har derfor nesten samme molekylstruktur. Det fungerer som kofaktor i en rekke enzymreaksjoner. En kofaktor er en ”medhjelper” som kreves for å få enzymet til å fungere.

Blant andre oppgaver er vitamin C nødvendig for å overføre hydroksylgrupper (OH-grupper) til en rekke molekyler inkludert hormoner (kortisol, adrenalin, noradrenalin), aminosyrer (lysin, prolin) og hjelpestoffer (l-karnitin). Vitamin C kreves for å reparere alle vev som er skadd, enten av trening (forstrekkelse, utmatthet) eller skader (operasjoner, brudd).

Vitamin C er også en viktig antioksidant, hvilket betyr at det kan gi fra seg elektroner og dermed motvirke oksidasjon og nøytralisere frie radikaler. Planter inneholder flere tusen ulike antioksidanter.² Det finnes bl.a. over 1000 ulike karotenoider inkludert betakaroten, som er den mest kjente. Andre grupper er flavonoider, fenolsyrer, lignaner og stilbener. Tross diskusjonen om ”supermatvarer” med mange tusen fargestoffer med reduserende egenskaper er vitamin C den viktigste antioksidanten i blodet og – i motsetning til disse antioksidantene – er vitamin C livsnødvendig.

B-vitaminene

De åtte B-vitaminene inngår i store molekyler som fungerer som aktive kofaktorer i en rekke av kroppens enzymreaksjoner. Disse kofaktorene deltar ofte i elektrontransport mellom forskjellige molekyler. Enzymer er nødvendige hjelpere i cellenes energistoffskifte. De hjelper til å bygge opp og bryte ned vev (glykogen, muskler, fett), lage og omdanne andre hjelpemolekyler, hormoner, osv.

Enzymer er proteiner som virker som katalysator i alle de milliardene biokjemiske omdanninger som skjer hvert eneste minutt i kroppens celler. Det antas at et voksent menneske har et par hundre gram protein i form av enzymer i kroppen, og disse skiftes ut hele tiden ved å brytes ned og bygges opp.

Energistoffskiftet

En av de viktigste oppgavene til vannløselige vitaminer er å fungere som kofaktorer i cellenes energiomsetning, som fører til dannelsen av ”energimolekylet” ATP. Dette skjer to steder: Glukose nedbrytes i det som kalles cytosol eller ”cellevannet” og deretter i mitokondriene, som ofte blir kalt cellenes energifabrikker.

Det anaerobe (ikke oksygenkrevende) stoffskiftet foregår i cellevannet, hvor glukose med seks karbonatomer brytes ned i 10 trinn til pyrodruesyre eller pyruvat med tre karbonatomer. Pyruvat kobles sammen med acetyl koenzym A samtidig som et karbonatom spaltes av. Resten, som fortsatt er bundet til koenzym A og kalles en acetylgruppe (eddiksyregruppe), har to karbonatomer som sendes inn i mitokondriene for å forbindes med oksaleddiksyre (med fire karbonatomer) til sitronsyre (seks karbonatomer).

De vanlige fettsyrene fraktes inn i mitokondriene ved hjelp av karnitin før de blir nedbrutt der (beta-oksidasjon). Fettsyrer kan også nedbrytes i en annen del av cellen (peroksisomer).

Seks vitaminer, sju mineraler

Restene etter nedbrytning av både fettsyrer og glukose kobles ved hjelp av et enzym til koenzym A og danner acetyl koenzym A, som sender eddiksyredelen inn i Krebs syklus (også kalt sitronsyresyklus). Her skjer det oksygenkrevende eller aerobe stoffskiftet.

Niacin (niakotinamid-adenin-dinukleotid, NAD) er nødvendige for at glykolysen skal skje. For å omdanne pyrodruesyre videre til stoffer som inngår i det oksygenkrevende stoffskiftet trengs totalt seks vitaminer: pantotensyre (inngår i koenzym A), niacin (NAD), vitamin B₆ (kreves for å frigi glukose fra glykogen og for å omdanne alfa-ketoglutarat til oksaleddiksyre), vitamin B₁ (tiamin pyrofosfat, TPP), vitamin B₂ (flavin-adenin-dinukleotid, FAD), biotin (biocytin).

I tillegg til vitaminer må enzymene ha hjelp av sju mineraler (magnesium, kalium, jern, kobber, sink, selen og mangan).

Fettløselige vitaminer

Det finnes fire klasser fettløselige vitaminer og ett såkalt provitamin:

Retinol (vitamin A) – nødvendig for syn, slimhinner og immunforsvar

Betakaroten; omdannes til retinol (provitamin) – beskytter mot UV-stråling

Kalsiferoler (vitamin D₂, D₃) – for skjelett, kalsiumregulering, immunforsvar

Tokoferoler: alfa-, beta-, gamma-, delta- (vitamin E) – fruktbarhet, antioksidant

Kinoner (vitamin K₁, K₂) – koagulering av blod, mineralisering av bein

To av de fire fettløselige vitaminene fungerer annerledes enn vannløselige vitaminer ved at de omdannes til hormoner eller andre signalstoffer og ikke deltar i energistoffskiftet. Dessuten kan de hope seg opp i kroppen i så store mengder at de i sjeldne tilfeller kan føre til forgiftninger. Dette har skjedd med vitamin A, men også i noen få tilfeller med vitamin D. Vitamin K og E er mye mindre giftige, og dødsfall har aldri vært rapportert. Det samme gjelder betakaroten, som er en forløper til vitamin A, men som ikke omdannes annet enn ved behov for retinol og ellers hoper seg opp i huden og annet fettvev.

Vitamin D₃ fester seg på bestemte mottakere (reseptorer) på/i cellene og utløser på denne måten signaler som igjen fører til biokjemiske endringer.

Retinol finnes bare i dyr og mest i leveren. Isbjørnlever inneholder så mye vitamin A at man kan dø om man spiser seg mett på det. Betakaroten kalles provitamin fordi det inneholder to like deler som hver kan omdannes til retinol (vitamin A), forutsatt at det er nok kofaktorer til at en slik enzymatisk omdanning kan finne sted.

Vitamin K finnes i planter og kalles da K₁ (fyllokinon), mens vitamin K₂ (menakinon) lages av bakterier og finnes i animalsk vev. Menadion (K₃) er syntetisk og vannløselig.

Anbefalt dagsinntak

Offentlige myndigheter i de fleste land har fastsatt anbefalt dagsinntak (ADI) for alle essensielle (livsnødvendige) næringsstoffer vi kjenner til etter mønster av USA, som i 1940 publiserte de første anbefalingene³ kalt Recommended Dietary Allowances (RDA). Disse blir periodisk revidert.

Myndighetenes motivasjon var å sette en standard som gjorde at alle friske personer fikk i seg nok næringsstoffer til å holde seg friske uten mangelsykdommer (se sak om vitaminenes historie). En annen viktig motivasjon var å sørge for at soldatene var i god fysisk form i tilfelle landet var i krig.

Etter mange tiårs ernæringsforskning er innholdet av vitaminer i flere tusen ulike matvarer kjent. Selv om det også er kjent hvilke mengder av hvert næringsstoff som skal til for å motvirke mangel hos de fleste, blir anbefalingene periodisk revidert. For eksempel er anbefalingen for vitamin C gradvis økt fra 30-40 til 75 mg/d, og ikke alle land anbefaler like mye av ulike næringsstoffer.⁴

Etter at vitaminenes molekylstruktur ble oppdaget og man klarte å framstille isolerte vitaminer syntetisk, kunne man utføre kontrollerte forsøkt med ett og ett vitamin på dyr og mennesker for å finne ut akkurat hvor mye som var nødvendig for å unngå mangler.

En rekke dyr har vært brukt i ernæringsforsøk, fra rotter og mus til marsvin, fugler, mange ulike aper, svin og klovdyr. Dessuten ble en del grunnleggende studier gjort på innsatte i fengsler og asyl fordi det var lettere å kontrollere hva de spiste og derfor kunne måle mer nøyaktig virkningene av mangler.

Forskningen med vitaminer foregår fortsatt, selv om vi tror at alle vitaminene er oppdaget. Fortsatt vet vi imidlertid ikke hva som er optimalt å innta for hvert enkelt. I mange tilfeller foreligger det avvik fra ”normalen” når det gjelder behovet for ett eller annet næringsstoff.

Vitamininnhold i utvalgte matvarer per 100 g
Animalia	B1-B6	Folat	B12	Vitamin C	Vitamin D3	Vitamin A
Egg (hele)	3,8 mg	75 µg	1,5 µg	0	1,4 µg	294 RE2
Lever, svin	25,2 mg	21 µg	23 µg	12 mg	0,2 µg	13000 RE
Kylling3	10,6 mg	9 µg	0,4 µg	0	0	25 RE
Lever, kylling	17,6 mg	740 µg	21 µg	34 mg	0,2 µg	9700 RE
Lam, fårikål	8,5 mg	1 µg	1,7 µg	0	0	10 RE
Storfe steik	9,6 mg	4 µg	1,8 µg	0	0	5 RE
Laks, vill	11,6 mg	13 µg	6,9 µg	0	8,0 µg	0
Lever, torsk	4,8 mg	300 µg	11,0 µg	0	100,0 µg	12000 RE
Grønnsaker
Bladsalat	0,5 mg	33 µg	0	3 mg	0	157 RE
Brokkoli	1,1 mg	65 µg	0	73 mg	0	117 RE
Hodekål	1,2 mg	26 µg	0	54 mg	0	11 RE
Tomat	0,7 mg	17 µg	0	17 mg	0	96 RE
Frukt/bær
Appelsin	0,9 mg	31 µg	0	54 mg	0	5 RE
Banan	1,3 mg	14 µg	0	11 mg	0	2 RE
Eple	0,4 mg	1 µg	0	10 mg	0	2 RE
Drue	0,5 mg	2 µg	0	3 mg	0	3 RE
Blåbær	1,1 mg	31 µg	0	12 mg	0	8 RE
Bringebær	0,7 mg	28 µg	0	17 mg	0	1 RE
Jordbær	1,0 mg	49 µg	0	69 mg	0	2 RE
Nøtter
Hasselnøtter	4,7 mg	72 µg	0	0	0	0 RE
Peanøtter	19,9 mg	110 µg	0	0	0	0 RE
Valnøtter	4,9 mg	66 µg	0	0	0	0 RE
1) Summen av B1, B2, B3, B5 og B6. 2) RE = Retinolekvivalenter; 3) Kjøtt med skinn

”Normalbehov”

Anbefalingene er i prinsippet satt slik at 97,5 % av alles behov skal dekkes om de følger dem, dvs. at alle friske, normalt fungerende personer får nok. I utgangspunktet betyr det at 2,5 % ikke kan regne med å få dekket behovet for et gitt vitamin fordi de ikke er ”normale”. Anbefalingene er følgelig ikke ment for dem som har unormalt store behov, dvs. antatt 2,5 % av befolkningen.

Interessen for å finne ut individuelle variasjoner i ernæringsbehov har vært begrenset. Det er imidlertid klarlagt at behovet for et gitt vitamin varierer med kroppsstørrelse og dermed med kjønn, men også med alder, helsetilstand, fysisk aktivitet, fysiske og psykiske stressfaktorer, infeksjonssykdommer, påvirkning av miljøgifter og klimatiske forhold.

Offisielle tabeller over ernæringsbehov oppgir noen ganger verdier for menn og kvinner i ulike aldersgrupper og for barn i aldersgruppene 2-5, 6-9 og 10-13 år. I nyere tid oppgis også gjerne anbefalt inntak, gjennomsnittlig behov og minste forsvarlige inntak. Her er et eksempel⁵ for tiamin (vitamin B₁).

Et annet eksempel er vitamin D, hvor antatt minstebehov for å motvirke ”engelsk syke” eller rakitt hos barn og myke bein (osteomalaci) hos voksne er satt så lavt som 2,5 µg per dag.³ At dette ikke er optimalt, skulle være åpenbart når vi vet at huden kan danne over 250 µg i løpet av 15-20 minutter i solskinn eller i et solarium.⁶ Likevel er ikke de nordiske anbefalingene høyere enn 7,5 µg/d for voksne i alderen opp til 61 år og 10 µg/d deretter.^{5, s. 241} Dette antas å være nok til å unngå beinskjørhet i voksen alder.

Analyser av næringsinnholdet i ulike matvarer viser at innmat inneholder overlegent mest av alle B-vitaminene i tillegg til vitaminene C, D₃ og A per vektenhet. Kjøtt, fisk og fugl er også rike på B-vitaminer, men mangler vitamin C og inneholder lite vitamin A. Noen grønnsaker inneholder like mye vitamin C som mange frukter og bær, men alle planter mangler vitaminene B₁₂, D₃ og A (men en del av dem inneholder mye betakaroten, som leveren kan omdanne til vitamin A).

Egg inneholder mer folat enn frukt og grønnsaker, og en særlig rik kilde (etter lever) er peanøtter. Nøtter er også rike på B-vitaminer.

Vitamininnholdet er ikke det eneste målet på matens kvalitet, som også bør inkludere energiinnhold, fettsyre- og proteinkvalitet. Det er ikke mulig å leve kun på frukt og bær, som nesten ikke inneholder fett eller protein, men det er fullt mulig å dekke alle ernæringsbehov med animalske produkter alene om man inkluderer innmat.^7,8,9  

Les også:

Vitaminenes historie

Milepeler i ernæringsvitenskapens historie

Biokjemisk individualitet