التكنولوجيا الحيوية

اتساق المعلومات من مرقمات حيوية عديدة لمكون واحد:

-٥فيتامين : A

عند تقدير الكشف علي مركب غذائي او غير غذائي فان المعلومات المتحصل عليها عن طريق مرقمات حيوية عديدة تكون غير متسقة كما ان المعرفة الكافية لفسيولوجيا وتمثيل المركب لها دور هام في شرح البيانات شرحا صحيحا .وحالة فيتامين Aيمكن تقديرها بمرقمات حيوية عديدة.

الريتنول : Retinol

يعتبر رتينول السيرم من اكثر المرقمات الحيوية المستخدمة بالرغم من كونه عائقا كبي ار .وينظم تركيز الرتينول في السيرم ليكون في حدود 2 J-IMولا يرتبط بالمأكول الغذائي او بمستوي فيتامين Aفي مخازن الجسم )كالكبد( باستثناء حالات نقص اوزيادة الفيتامين hypo-or hypervitaminosisوهناك اختبار اخر يقدر كلا من مخازن الكبد وقابلية نقل هذا المخزون من الفيتامين .وهذا هو اختبار استجابة الجرعة النسبي RDRالذي يقيس الزيادة العابرة لرتينول السيرم بعد ٥ساعات من الجرعة القمية الفسيولوجية لفيتامين Aونظ ار لحدوث تنظيم لرتينول السيرم فانه يجب عدم تباينه اثناء هذه الفترة الزمنيه ،وفي الظروف العادية يتم تخزين الممتص الجديد من فيتامين Aومن جهة اخري عندما يتطلب الأمر الاحتياج لفيتامين Aللأنسجة فإن الممتص الجديد من هذا الفيتامين ينقل في الحال مما يؤدي الي زيادة محدودة عابرة في مستوي

رتينول السيرم.

الانطباع الخلوي : Impression Cytology

يشير impression cytologyالي دور فيتامين Aكواقي لبعض انواع السرطان -وحقيقة ان العين هو العضو المدروس لا يعني ان هذه الاختبارات لها صلة بكيموبيولوجيا الابصار بالرغم من ان الارتباط بالمعدل سوف يؤدي الي ضعف الابصار.

شرح اثنين اوأكثر من المرقمات الحيوية:

Interpretation Of Two Or More Biomarkers:

عندما يستخدم اثنان او أكثر من هذه المرقمات الحيوية علي نفس الفرد او نفس العشيرة يصبح رتينول السيرم في مستواه الطبيعي لان RDRتظهر نقص او حالة اسوأ من النقص وربما تكون نتائج الانطباع الخلوي في غير مداها الطبيعي ،وبالمثل ربما تتواجد توليفات اخري من حالة الفيتامين .ومن جهة اخري تظل بعض التناقضات احيانا حتي عندما يحدث تعديل للبدايات وللتغلب علي هذه التناقضات يجب تذكر الاساس الفسيولوجي للمرقمات الحيوية .ويفيد الانطباع الخلوي في استبيان الاعراض الوظيفية المبكره لنقص فيتامين .A ولقد لوحظ ان رتينول السيرم يعكس فقط المستوي المنخفض جدا او العالي جدا لمخزون فيتامين A بالكبد ،ويعطي معلومات قليلة عن توظيف هذا المخزون وال RDRيقيس ملاءمة مخزون الكبد لتغطية احتياجات الانسجة ويعطي معلومات عن قدرة الكائن التمثيلية لنقل هذا المخزون ،ومن المعروف ان الرتينول يفرز من الكبد مرتبطا بالبروتين RBPالذي له فترة نصف حياة قصيرة

مقدارها ١٢ساعة.

ولقد ثبت ان بعض الامراض مثل الفشل الكلوي والمرض السكري تغير من تمثيل RBوربما تعدل من معني نتائج اختبار RDRوربما تعدل ايضا من معني نتائج اختبار RDRوعلي العكس يقل مستوي رتينول السيرم تحت المستويات الطبيعية في بعض الأحوال .مثل التغذية الأبوية الكلية وعلاج الشبكية retinoid therapyبالرغم من كون مخزون فيتامين Aبالكبد كافيا .وفي مثل هذه الأحوال تلاحظ العلامات المرضية لنقص فيتامين .A

٣٦٢

-٦تأثيرات انماط الحياة المستقلة )الفردية( : Effects Of Indivicual Life Styles

فيتامين ب: Vitamin B12 ١٢

التباين في كمية المأكول الغذائي نتيجة لانماط الحياة المختلفة يؤثر علي الاستفادة من المرقمات الحيوية ومن أمثلة ذلك المأكول من فيتامين B12من الوجبات الغذائية الخضرواتيه )النباتيه( وغير الخضرواتيه وهذا الفيتامين يتواجد كلية في الطبيعة ويخلق بواسطة الكائنات الحية الدقيقة ولا يتواجد في النباتات باستثناء تلوثها بالكائنات الحية الدقيقة .ونقص فيتامين B12ينتج من وجبه غذائية مكونه من اغذية نباتيه فقط وذلك لان هذا الفيتامين لا يخلق بواسطة النبات .كما ان الاشخاص النباتيين vegetariansالذين يتناولون الغذاء الحيواني في وجباتهم )لبن وبيض وغيرها( يأكلون كميات مناسبة من فيتامين B12ولوحظ ان لبن الأم التي تستهلك وجبات نباتيه تحتوي علي كميات قليله معنوية من هذا الفيتامين عن مثيله في النساء التي تستهلك وجبات غذائية حيوانيه ولقد لوحظ ايضا ان نقص فيتامين B12في بعض الاطفال والبالغين ببعض بلدان العالم الثالث يرجع جزئيا الي عدم نظافة هؤلاء الاشخاص نتيجة للعق اصابعهم بصورة متكررة وقلة غسلهم لايديهم.

مراحل ميزان الكوبالامين السالب : Stages Of Negative Cobalamin Balance عندما لا يستمر الامداد بفيتامين B12يحدث ٤مراحل لحالة الكوبالامين السلبية وهي:

المرحلة الأولي :استنزاف السيرم وانخفاض الهولوترانس كوبلامين .holotranscoblaminالمرحلة الثانية :استنزاف الخلية )انخفاض تركيز فيتامين B12في خلايا كرات الدم الحمراء وانخفاض

الهولوهابتوكورين .(holohaptocorrin

المرحلة الثالثة :النقص البيوكيماوي )انخفاض تخليق الحامض النووي DNAوارتفاع مستوي الحامض الاميني هو موسيستين بالسيرم وكذلك تركيز .(methylmalonate المرحلة الرابعة :النقص الطبي clinical deficiencyوتظهر اعراض نقص فيتامين B12عندما يكون الاشخاص نباتيين التغذية نتيجة لقلة الامتصاص والاستفادة من هذا الفيتامين ،كما تظهر هذه الاعراض ايضا عند زيادة اخراج وتكسير هذا الفيتامين.

مؤشرات الاستنزاف : Indicators Of Depletion

المحتوي الكلي لفيتامين B12بالسيرم هو مجموع فيتامين B12المرتبط ببروتين الدم (TC11)transcoblamin 11وفيتامين B12المرتبط بالبروتين المخزن والهبتوكورين heptocorrinويقوم TC11بتوزيع الفيتامين لجميع الانسجة النشطة تمثيليا ،ويعتبر التركيز الكلي لفيتامين B12بالسيرم مؤشر متأخر نسبيا للنقص لان %٨٠من فيتامين B12بالسيرم يرتبط بالهولوهابتوكورين )مؤشر متأخر( وحوالي %٢٠يرتبط بالمؤشر المبكر holo TC11نظ ار لان TC11هو المستنزف من فيتامين B12خلال ايام بعد توقف الامتصاص ،واحسن اختبار لميزان فيتامين B12السالب المبكر هو قياس فيتامين B12المرتبط ب .TC11 ونظ ار لفترة نصف الحياة القصيرة جدا ) ٦دقائق( فان الامتصاص غير الملائم )السيء( لفيتامين

B12ينتج بسرعة انخفاض في كمية ال .holo TC11

مؤشرات النقص : Indicators Of Deficiency

فيتامين B12له دور وظيفي كعامل مساعد في تفاعلات انزيميه عديدة في التمثيل الخلوي ووجوده ضروري لتحويل methylmalonyl-CoAالي مركب Succinyl-CoAونقص فيتامين B12 يثبط هذا التحول الانزيمي فينتج زيادة في نواتج تمثيلة مثل حامض مثيل مالونيك MMAويعتبر زيادة كميات هذا الحامض المخرجة في البول مؤش ار لنقص فيتامين B12بالاضافة الي ذلك قياس مستويات هذا الحامض في البول يسهل من التمييز بين اعراض نقص كلا من حامض الفوليك

٣٦٣

وفيتامين B12لان اخراج MMAلا يزداد عند نقص حامض الفوليك .والمؤشر الاخر لنقص فيتامين B12هو تركيز فيتامين B12بالبلازما او التركيز المنخفض لهذا الفيتامين بالسيرم .ولقد لوحظ ان نقص فيتامين B12يزيد من مستويات الحامض الاميني هو موسيسيتين بالبلازما.

العلامات المرضية للنقص : Clinical Deficiency Symptoms ناد ار ما يكون نقص فيتامين B12يعزي الي قلة المأكول من هذا الفيتامين .ولكنه يظهر فيما بين الاشخاص .ومثل هؤلاء الافراد يحتوي دماءهم علي مستويات منخفضة من هذا الفيتامين وربما يسبب لهم التهاب في اللسان ،تشوش الحس paraesthesiasوانقطاع الطمث وغيرها من العلامات المرضية .ونظ ار لان معظم حالات نقص فيتامين B12هي نتيجة ضعف امتصاص الفيتامين بسبب قلة العامل الجوهري في الاف ارزات المعدية فإن نقص فيتامين B12يعتبر من الأمور الاكثر اهمية من الناحية الطبية مقارنه بالناحية الغذائية.

اعادة الامتصاص : Reabsorption

يعاد امتصاص فيتامين B12داخل خلايا اللفائفي Ilealويرتبط فيتامين B12الموجود بالغذاء ب TC11منتجا holo TC11الذي ينقل عن طريق تيار الدم الي جميع الخلايا التي تحتاجه .وفي حالة استمرار نقص الممتص اليومي من الفيتامين عن الفاقد اليومي من هذا الفيتامين فان الميزان السالب سوف يتقدم الي المرحلة الثانيه وهي استنزاف المخزون من هذا الفيتامين .وعند هذه النقطة يستمر استنزاف الفيتامين لعدة سنوات وبسبب المخزون المستنزف يكون الامتصاص اكثر فاعلية للكميات الضئيلة من فيتامين B12الناتجة من التلوث البكتيري للأمعاء الرفيعة وفيتامين B12 المفرز من الصفراء وعلي اية حال فان ميزان الفيتامين السالب المستمر سوف يستنزف المخزون من هذا الفيتامين بعد ما يحدث الميزان السالب للمرحلة الثالثة.

تحليل فيتامين ب: Analysis of Vitamin B12 ١٢

بالنسبة للتقييم الروتيني للحالة الغذائية لفيتامين B12للأفراد المستقلين فان قياس محتوي هذا الفيتامين في السيرم اوالبلازما يعتبر الاختبار الأول في معظم المعامل .ويمكن قياس الكميات الصغيرة جدا من نشاط فيتامين B12ميكروبولوجيا او عن طريق التقدير الاشعاعي .وللتقدير الاشعاعي مزايا كثيرة تفوق مثيلاتها في التقدير البيولوجي .وفي الحقيقة ثلث فيتامين B12في السيرم ليس كوبالامين ولكنه كورينودات اخري Corrinoidsلا يستفاد منها الانسان ولكن البكتريا تستفيد منها .ومن ثم فان كثي ار من التقديرات الميكروبيولوجية تجد مستويات فيتامين B12الطبيعية المستنزف منهم هذا الفيتامين لأن هذه التقيدرات تقيس

في الاشخاص

noncobalamincorrinoidsولتجنب هذه المشكلة تستخدم معظم المعامل تقديرات اشعاعية منافسة تقيس فقط الكوبالامين بالاضافة الي ذلك فان التقديرات الاشعاعية تعتبر تكنيكات بسيطة وسهلة وقياسية ومميزة في دقتها .ولا تظهر نتائج خاطئة قليلة في حالة احتواء السيرم علي مضادات حيوية ،او مواد اخري تثبط نمو الكائنات الحية الدقيقة.

يعتبر Low serum holo TC11من أبكر مرقمات السيرم لميزان فيتامين B12السالب ويتضمن تقدير holo TC11خطوة اضافية واحدة فقط في التقدير الاشعاعي لمحتوي فيتامين .B12كما ان تقدير محتوي فيتامين B12للسيرم الممتص يعطي محتوي الفيتامين المرتبط بالهبتوكورين haptocorrinوبطرح هذه القيمة من محتوي فيتامين B12للسيرم غير المعامل

يعطينا محتوي فيتامين B12المرتبط .TC11

٣٦٤

الاستنتاجات : Conclusions

يؤثر التباين في كمية المأكول علي المرقم الحيوي فانخفاض المأكول من فيتامين B12يقوي من اعادة امتصاص الفيتامين ولا توجد مرقمات حيوية مفيدة لكشف في هذه الحالة ومن جهة اخري يعتبر تركيز holo TC11بالسيرم مرقما جيدا للأستنزاف المبكر لكلا من حالة الامتصاص غير

الكافية والمأكول.

-٧التأثير البيولوجي : Biological Effect

• سموم الفطريات : Fumonisins

تعتبر سموم الفطريات Fumonisinmycotoxinsمركبات مرتبطة وتنتج بواسطة F.proliferatum ،Fusariumverticillioidesالتي تظهر بكثرة في الذرة الشامية والاغذية ومخاليط الاعلاف المحتوية علي الذرة الشامية ونظ ار لان تركيب هذه السموم )ميكوتوكسنات( mycotoxinsيشابه مركبات sphinganine(SA)&sphingosine(SO) .وهي مركبات وسطية في تمثيل sphingolipidفانها تسبب تثبيط التخليق الحيوي لل Sphingolipidعن طريق تثبيط انزيم sphingosine N-acyl transferaseوينتج عن هذا التثبيط تراكم SAالحرة وزيادة نسبة SAالحرة الي SOالحرة في الأنسجة والسوائل البيولوجية بعد الكشف عن fumonisinsويعتبر مقياس SAونسبة SA/SOفي الأنسجة والسوائل البيولوجية مرقما حيويا

لتقييم الكشف عن هذه السموم .mycotoxins

ولقد قيمت حساسية هذاالمرقم الحيوي لل fumonisinsفي أنواع حيوانات مختلفة مثل الخنازير والفئران والخيول والدواجن وسمك القرموط والارانب .ولقد لوحظ وجود ارتباط ايجابي بين المأكول fumonisinوقيمة نسبة SA/SOفي بول الفئران وكان قيمة معامل الارتباط %٠.٩٩كما لوحظ تركيزات مقاسة لكلا من SO , SAفي بول النساء بينما كانت هذه التركيزات ضئيله جدا في بول الرجال .ومن جهة اخري قدرت نسبة SO, SAفي بلازما وبول السكان الريفيين في قارة افريقية الذين يستهلكون الذرة المزروعة في المنازل كوجبة ثابته لهم ولوحظ عدم وجود فروق معنوية في نسب SO, SAبين السكان الذين يعيشون في مناطق فيها متوسط مستويات fumonisinالكلي

في حدود ٥٨٠نانوجرام/جرام.

يمكن قياس Sphinganine, SOبواسطة الكشف الاشعاعي HGPLC fluorescenceبعد .precolumnderivatisationوطرق التحليل الثلاثة المنشورة لتقدير كلا من SO , SAفي سيرم الحيوان والبول والانسجة ،وبول الانسان اختلفت في مرحلة التنظيف clean-upففي الطريقة الأولي تم قياس المستخلص بواسطة HPLCعقب استخلاص العينه مباشرة باستخدام خلات الايثايل بينما في الطريقتين الاخريتين استخدم اما الكلورفورم كمذيب استخلاص يعقبه تحلل قاعدي وخطوات تنظيف عديدة باستخدام السائل ،او استخدام عمود صغير جيل السليكا لتنظيف العينه قبل

التحليل بطريقة . HPLC

التأثير البيولوجي : Biological Effect

تعتبر نسبة SO, SAمثالا جيدا للمرقم الحيوي للكشف فهي مفيدة في استبيان التأثير البيولوجي لل fumonisinsحيث يعتبر ceramide synthaseوهو انزيم في تمثيل ال sphingolipidالذي له وظائف هامة كثيرة في غشاء الخلية .كما ان تراكم SAالمتسبب بواسطة الكشف علي fumonisinsافاد في انتاج تأثير بالميتوكوفدريا )المادة الوراثية( mitogenicيؤثر علي تحول الخلية cell transforamationوهذا التأثير اقترح بأنه ميكانيكية جزيئية معقولة لتفسير حدوث الورم الخبيث carcinogenicityللفيومونيسين .fumonisins

٣٦٥

• الهيدروكربونات العطرية عديدة الهالوجينات:

(Phahs) Polyhalogenated Aromatic Hydrocarbons:

تعتبر الهيدروكربونات العطرية العديدة الهالوجين ) (PHAHsملوثات تصاحب سلسلة الغذاء المائي .وتتواجد بتركيزات أعلي في الكائنات عند قمة السلسلة الغذائية والتي من أمثلتها الثدييات أكلة الأسماك ومن ثم فإن الثدييات تتعرض لهذه الملوثات عن طريق المأكول من الغذاء ويعتبر PHAHsمركبات محبة للدهون وتظهر عدد من الأنواع استجابات سميه معينه في المعمل والأنواع ذات الحياة البرية .والمستويات المنخفضة نسبيا للمخلفات يسمح بها في مواد غذائية معينه كما تتواجد كل من )(PCBs) Polychlorinated biphenols , polychlorinated dibenzofurans (PCDFs polychlorinated dibenzo-pdioxinsفي البيئة ليست كأجناس مستقلة ولكن كمخاليط معقدة وهذه التركيزات النسبية والمطلقة للأجناس المستقلة individual congenersتتغير باستمرار وهذه الحقيقة تجعل الكشف معقدا وتجعله مستحيلا للتنبؤ بالقوة البيولوجية وسمية هذه المخاليط للحيوان والانسان وبالتالي فان مشكلة العلماء التي يواجهونها في تقيييم مخاطرة هذه المخاليط PCBs, PCDDs and PCDFsهي مطابقة كمية السمية في العينات البيولوجية .وبالرغم من وجود اجراءات تنظيف وتحليل كروماتوجرافي كمي عالي الثبات يسمح بالفصل والمطابقة والتقرير الكمي لهذه المركبات فان تلك الاجراءات التحليلية تحتاج تدريب ومعدات سوفسطائية )معقدة( Sophisticated equipmentبجانب انها مكلفة جدا وتستهلك بمضي الوقت وخاصة عندما تحتوي العينات علي اكثر من ٢٠٠ PCBمختلفة وأكثر من PCDF ١٣٠مختلفة واكثر من PCDD ٧٥الأيزوفير congeneمختلفة .بالإضافة الي ذلك فان تركيز هذه الأيزوفير congenersفي العينة تمد فقط بجزء من المعلومات الهامة لتقييم امكانياتها للتأثيرات البيولوجية والسمية في الإنسان والحيوان علاوة علي ذلك فانه في حالة امكانية تقدير تركيزات معينه واقعية من الأيزوفير congenersفانه يصعب جدا التنبؤ بتأثيراتها البيولوجية بسبب سميتها العالية كما ان التأثيرات المتداخلة فيما بين الأيزوفير congenersالمتنوعة يظهر تضادا antagonismوهذه التأثيرات المتداخلة لا تكون لها اهمية عندما تجري محاولات للتنبؤ بالتأثيرات البيولوجية لهذه المخاليط .ولذلك فانه من ناحية صحة الانسان والحيوان تتمكن التقديرات البيولوجية من استبيان وتقدير القوة البيولوجية او السمية لمخاليط كل من .PCBs, PCDDs and PCDFs -٧التقديرات المبنيه علي المستقبلات : Receptor –Based Assays أجري تطوير لعدد هائل من التقديرات البيولوجية المبنيه علي مستقبل اريل هيدروكربون )(AhR arylhydrocarbon-receptorالذي يحث سيتوكروم P 450وهذه التقديرات تستخدم اما المستخلصات المحتوي علي مستقبل AhRاو بيئات الخلية الثديية لقياس استجابة بيوولوجية معينه والاساس في التقديرات البيولوجية المعتمدة علي المستقبل AhR-dependentهو قياس حدوث التعبير الجيني gene expressionففي هذه التقديرات يتم التعبير عن هذه الاحداث منسوبا ل TCDD (total ) chlorinarted dibenzo-pdiaxinsثم يعبر بعد ذلك عن القيم المحسوبة ل TCDD-

) TEQsمرادفات سامة .(toxic equivalents

• تقدير : CALUX

تم تطوير تقديرات الجين لقياس الحث الوظيفي عن طريق مستقبل هرمون الاستيروجين estrogen ) receptor (ERولا سيما Ahكما طورت خطوط خلية Recombinantالتي تظهر تعبير جيني ثابت بالاضافة الي قياس قوة سمية المركبات المستقبلة او المخاليط فأن تقدير CALUX

٣٦٦

استخدم بنجاح استبيان مركبات AhRفي توليفة من matricesمثل :لبن الانسان وبلازما الدم ولبن الابقار والعوامل المنشطة للنمو والادوية البيطرية والملوثات البيئية في الغذاء.

تتواجد اللكتينات Lectinsواللاثيروجينز Lathyrogensفي البقوليات وهي مثبطات السميه لاحماض الصفراء عن طريق معقدات فوسفات الكالسيوم وتزيد من مرور املاح الصفراء عن طريق الارتباط بالألياف ولها تأثير علي الانزيمات البكتيرية في القولون.

-٨تأثير التأثيرات المتداخلة )التداخلات( : Effects Of Interactions التأثيرات المتداخلة في القناة الهضمية : Interactions In The Gut هذه التأثيرات المتداخلة ربما تعدل المرقمات الحيوية للكشف عن الجرعة الخارجية في القناة الهضمية او الجرعة الداخلية بعد الامتصاص uptakeفي الدم .ولقد ثبت بحثيا وجود تأثير متداخل قوي بين الاحياء الدقيقة بالقناة الهضمية ،مخاط القناة الهضمية والأنسجة اللميفاوية المرتبطة بالقناة الهضمية .ومن المعروف ان الوجبة الغذائية تستطيع ان تعدل من تركيبه الاحياء الدقيقة بالقناة الهضمية .وبالمثل فان الاحداث الخلوية والجزيئية التي عن طريقها تؤثر علي الجهاز المناعي يتم فهمها بقدر ضئيل ولذلك فان تطورومفعول المرقمات الحيوية لم تتقدم لحد كبير .ومن أمثلة التأثيرات المتداخلة الاخري في القناة الهضمية .تثبيط اعادة امتصاص المركبات الغذائية بواسطة العوامل المضادة للتغذية )مثل مثبطات انزيم البروتيز( واللاكتينات وال lathyrogensالموجودة في البقوليات ،مثبطات سمية احماض الصفراء بواسطة الارتباط بمعقدات فوسفات الكالسيوم ،المرور الزائد لاملاح الصفراء عن طريق الاربتاط بالألياف والتأثير علي

الانزيمات البكتيرية في القولون.

• الفينولات العديدة : Polyphenols

درست التأثيرات التعاونيه synergisticللفينولات بالقدر الضئيل ففي ١٩٨٨لاحظ الباحثان Ratty&Dasان الفينولات تتداخل مع المنطقة القطبية السطحية للفوسفولبيدات وبالتالي فهي قابلة للاقتراب من بداية سلسلة لشقوق البيروكسيل بدرجة اكبر من فيتامين ) E (a-tocopherolوربما تمنع فقد هذا الفيتامين .وفي الفئران المغذاه علي زيوت عالية البيروكسيد لوحظ ان المأكول من

catechinالشاي منع انخفاض فيتامين .E

التأثيرات المتداخلة بين مضادات الأكسدة : Interactions Between Antioxidants ربما يحدث تأثيرات متداخلة للمكونات الغذائية اثناء امتصاصها وتمثيلها وهذا التأثير المتداخل يعقد من تفسير المرقم الحيوي .وبعض الدراسات البحثية التي استخدمت الانظمة الحيوانيه او المعملية in vitroاكدت وجود تعاون فيما بين مضادات الأكسدة مثل فيتامين Cوفيتامين Eوفي ١٩٩١ ذكر الباحثان Plozza & Krinskyان فيتامين Eله تأثير اضافي في تقليل شق الاوكسجين oxygen radicalالباديء لتأكسد الدهن lipid peroxidationفي مستخلص الدهن من ميكروسومات كبد الفئران ولقد إقترح ان فيتامين Eيزيد من التاثير المفيد للكاروتين F3-carotene

بحمايته من الأكسدة.

ولقد لوحظ من خلال التجارب البحثية الطبية ان توليفة مكونة من الكاروتين )١٥مللجرام/يوم( وفيتامين ٣٠) Eمللجرام/يوم( والسيلنيوم ) ٥٠مللجرام/يوم( قللت بدرجة ملحوظة من حدوث سرطان المعدة بينما بعض التوليفات الاخري مثل الرتينول والزنك ،الريبوفلافين والنياسين ،وفيتامين C وعنصر المولينديوم لم تكن مؤثرة .وفي سنة ١٩٩٤اوضح الباحث Heinonenان ٢٠مللجرام كاروتين /يوم مع او بدون خلات فيتامين ٥٠) Eمللجرام/يوم( زودت من حدوث سرطان الرئة في

الذكور التي تتعرض لعادة التدخين.

٣٦٧

بعض الدراسات التجريبية علي الانسان اشارت الي ان مضاد اكسدة واحدة يعدل من تركيز السيرم لمضادات الأكسدة الغذائية الاخري .وعندما أعطي الكاروتين )٦٠-١٥مللج ارم/يوم خلال ٣او ٤ شهور( الي المتطوعين انخفض مستوي فيتامين Eبالسيرم في بعض الدراسات وظل المستوي ثابت في دراسات اخري وفي ١٩٩٦لاحظ الباحث Chopraان تناول وجبة غذائية غنية بالكاروتين والليوتين والليكوبين lycopeneادي الي انخفاض مستوي فيتامين Eفي السيرم.

معظم التعارضات السابق ذكرها ما بين الدراسات وخاصة علي الانسان ربما تفسر بواسطة الاختلافات في الظروف التجريبية ،الجرعات ،المدة ،الجنس ،العمر ،التحكم الدقيق في جميع مضادات الأكسدة ،ومن جهة اخري هناك بعض الافتراضات لتفسير التأثيرات المتداخلة الملحوظة

التي ربما تعزي الي :

-١التنافس في الامتصاص المعوي.

-٢التنافس في نقل السيرم وخاصة بالنسبة للمركبات الدهنيه التي يتم حملها بواسطة

الليبوبروتينات.

-٣تأثير مضاد اكسدة واحد بواسطة مضاد اكسدة اخر.

-٤اعادة توالد تعاوني لمضاد اكسدة واحد مع مضاد اكسدة اخر .فعلي سبيل المثال فيتامين E

يعاد توالده بواسطة فيتامين .C

-٥التعاون بين جزئيات مضادات اكسدة متنوعة لها فاعليات مختلفة وفي بيئات فسيوكيماوية مختلفة )مثل ضغوط الاوكسجين المتنوعة( وذلك تجاه انواع مختلفة به الشقوق الحرة.

-٦تأثير مضاد الأكسدة اومولد الأكسدة لمضاد اكسدة واحد موجود بتركيزات عالية يجب تذكر الاعتبارات التالية عند استخدام مستوي السيرم لمضاد الأكسدة كمرقم حيوي:

أولا :مفعول مستويات السيرم للمكونات الغذائية لمضاد الأكسدة يتم تحديدة للمستويات الفسيولوجية وخارج المدي الفسيولوجي ربما تؤثر التأثيرات المتداخلة بين المركبات علي معني القيم الدائرية ويكون هذا واقعي للجزئيات المحبة للدهون .lipophilic ثانيا :عند الاخذ في الاعتبار حالة مضادات الأكسدة فانه يوصي الاخذ في الاعتبار جزئيات مضادات الاكسدة الغذائية )علي سبيل المثال :فيتامين Eفيتامين ،والفينولات العديدة(.

سعة مضاد الأكسدة الكلية : (TAC)Total Antioxidant Capacity ميكانيكيات الشق الحر يمكن ان تكون سببا لكثير من الأمراض مثل انواع مرض السرطان العديدة ومرض القلب Cardiovascularوالأمراض العصبية .ويمكن كسح الشقوق الحرة بواسطة مضادات الأكسدة في الانسجة .وربما يكون قياس TACللسوائل البيولوجية مفيدا كمرقم لقدرة مضادات الأكسدة الموجوة في سوائل الجسم لمنع ضرر الأكسدة للأغشية والمكونات الخلوية الاخري وهناك كم زائد من المعلومات والبيانات التي توضح مكونات غذائية عديدة او امدادات تؤثر كمضادات اكسدة وغالبا ما يستفاد من هذه المضادات في منع امراض عديدة ومن امثلة هذه

المكونات فيتامين .(E) a-toecopherol

عدم التخصصية : Non-Specificity

تتعاون مضادات الأكسدة في منع التأكسد ولذلك فإن تقدير مضاد أكسدة واحد منعزلا عن مضادات اكسدة اخري يكون اساسا للأغراض الميكانيكية ومن ثم فان الاهتمام يركز علي قياس TACفي الماتريكس البيولوجية وتأثيرات العوامل الغذائية ومن جهة اخري يمكن ضبط سعة مضاد الأكسدة للعينات البيولوجية بواسطة توليفة من التقديرات البسيطة غير المتخصصة وهذه التقديرات تستخدم شقوق حرة تخليقية او شقوق تفاعلية ) reactive radicalsمثل الهيدروكسيل OHاو الاوكسجين

٣٦٨

.(O2هناك امكانية لتقييم TACللعينات البيولوجية في الدراسات الطبية التي تقيس المنتجات النهائية للشقوق الحرة للمركبات الداخلية مثل الدهون والحامض النووي .DNA التقديرات الحاسمة/الكاسحة التي تستخدم شقوق حرة تخليقية Scavenging Assays Using Synthetic Free Radicals :

Trolox Equivalent Antioxidant Capacity :

يستخدم تقدير TEACفي قياس TACللماتريكس البيولوجية مثل البلازما والسيرم.وهذا التقدير يعتبر طريقة استبيان ضوئي Spectrophotometricتبني علي اساس كسح الانيونات الشقية الطويلة الأجل وجميع المركبات الموجودة في السيرم او البلازما التي لها القدرة علي كسح الشقوق تكتشف كمضادات اكسدة .الحزء الأكبر لنشاط السيرم او البلازما )حوالي (%٨٠ينسب الي الالبيومين واليوريا .ومن ثم فان تأثيرات اضافة مضادات الأكسدة تعتبر صغيرة نسبيا.

سعة امتصاص شق الاوكسجين ): Oxygen Radical Absorbance Capacity (ORAC يعتبر تقدير ORACبسيط نسبيا ويمكن استخدامه في التقدير الكمي لسعة امتصاص شق الاوكسجين لمضادات الأكسدة في الأنسجة البيولوجية ففي هذا التقدير يستخدم 3-phycoerythrin كدليل بروتيني ومركب dihydrochlorideكمولد لشق البيروكسيل peroxylويمتاز هذا التقدير بأن له تخصصية واستجابة عالية لعدد كبير من مضادات الأكسدة وباستخدام تكنيكات استخلاص مختلفة في تجهيز العينة يمكننا ازالة بروتينات السيرم مما يجعل تقدير ORACاكثر حساسية لتغيرات مضادات الأكسدة في السيرم او البلازما.

طريقة ) 1-Diphenyl 1-2-Picrylhydrazyl (DPPHللشقوق الحرة :

تستخدم هذه الطريقة من أجل قياسات نشاط مضادات الأكسدة للمركبات الذائبة في الدهن .ويعقب اختفاء الشق اجراء تقدير لوني ويعبر عنه في صورة شق كاسح .وتفسير التقدير يكون معقدا في حالة تداخل الامتصاص اللوني للمركبات المختبرة مع DPPH spectrumكما هو الحال مع

مركبات الكاروتين.

تقدير قابلية تقليل الحديديك ): Ferric Reducing Ability (ERAP هذا التقدير عبارة عن اختبار بسيط اوتوماتيكي لقياس قابلية تقليل ايون الحديديك في البلازما ويعتبر هذا التقدير طريقة فريدة لتقدير قوة مضاد الأكسدة واختزال ايون الحديديك الي ايون حديدوز عند درجة حموضة منخفضة يسبب معقد ملون ferrous – tripyridyltriazineويحصل علي قيم FRAPعن طريق مقارنة التغير في الامتصاص .ويمتاز هذا التقدير ببساطته وعدم تكلفته ولكنه يقيس مضادات الأكسدة التي تحتوي علي مجموعة السلفدريل .وتفسير هذا التقدير يكون معقدا لآن تفاعل الحديد يستخدم ايضا في عمليات توليد الشق الحر والتي من امثلتها توليد

الهيدروكسيل من فوق اكسيد الهيدروجين .H2O2

تقديرات الحسم/الكسح مع شقوق خاصة : Scavenging Assays With Specific Radicals

Hydroxyl And Superoxide Radical Scavenging :

الكسح بواسطة شق الهيدروكسيل ) (OHوشق الاوكسجين ) (O2يمكن قياسه مباشرة .ففي تقدير كسح OHيحدث توليد للشقوق من مركب بيروكسيد الهيدروجين .وحامض الاسكوربيك وكلوريد الحديديك .كما يمكن تقدير نشاط الكسح عن طريق قياس التنافس بين المركب المختبر مع داي اوكسي ريبوز لشقوق الهيدروكسيل .وعلي اية حال فان بعض المواد تتفاعل بسرعة مع بيروكسيد الهيدروجين كما انه لا يستخدم المعقدات المرتبطه بالحديد Iron-chelatorsالقوية في هذا التقدير

لان المركبات تتداخل مع المنتجات المقاسة.

٣٦٩

تقديرات اخري كاسحة : Other Scavenging Assays

يستخدم اختيار ) LDLاختبار قياس الليبوبروتين( لتقدير سعة مضادات الأكسدة .وتبدأ اكسدة الليبوبروتين بواسطة الشقوق الحرة واثناء هذه العملية يعتمد معدل الأكسدة علي مضادات الاكسدة الداخلية في LDLوتثبط أكسدة LDLبواسطة مضادات الأكسدة المحبة للدهون حيث يظهر اهمية فيتامين (a-tocopherol) Eولقد اقترحت الدراسات البحثية التأثيرات الواقعية تجاه اضرار atherogenic lesionsيصاحبها زياة تمثيل مضادات الأكسدة المحبة للدهون والتي من امثلتها

فيتامين Eوالكاروتنيات.

تقديرات التالف : Damage Assyas

بدلا من تقديرات الكسح يمكن استخدام التالف من الحامض النووي DNAوالبروتينات والدهون من أجل ضبط وتنظيم السعة الكلية لمضاد الأكسدة.

التالف من الحامض النووي : DNA

يمكن قياس الحامض النووي DNAالتالف المتأكسد علي الكائن الحي عن طريق قياس قواعد الحامض النووي المعدلة كناتج لأنواع الاوكسجين المتفاعل Rosالتي تهاجم علي الحامض النووي كماأن معظم ضرر هذا الحامض النووي .يستخدم كمؤشر للتالف من الحامض النووي المتأكسد وهو ) 8-hydroxydeoxyguanosine (8-OHdGوهذا الناتج هو نتيجة مهاجمة الشق علي قاعدة جوانين guainineوربما يكون مرقما مفيدا للتالف علي الحامض النووي DNAلانه يفرز في البول ولقياس 8-oHdGفي البول تستخدم طريقة التحليل الكروماتوجرافي باستخدام السائل.

ويدعم مفعول هذا المقياس البولي حقيقة ان مستوي 8-OHdGلا يتغير بالوجبة الغذائية لان النيكليوسيدات nucleosidesلا تمتص من القناة الهضمية ومن ثم فان الاخراج ينعكس علي التالف من الحامض النووي DNAومن جهة اخري فان جزء او كل ال 8-OHdGالمخرج في

البول ربما ينشأ من .deoxy GtP

تقدير : COMET

يعتبر تقدير COMETتكنيكا اخر لقياس سعة مضاد الأكسدة عن طريق تقييم الحامض النووي DNAالتالف .فهذا التقدير يقيد التالف من هذا الحامض النووي وهو :كسور الحامض النووي DNA breaksفي الخلايا وعلي سبيل المثال الخلايا اللميفاوية.ويمكن تصوير هذه الكسور عن طريق صبغ الهجرة الكهربية unwindingelectrophoresisللحامض النووي .DNA وهذاالتقدير يقيس كميا عن طريق تسجيل شدة اشعاع الذيول .كما يمكن تحسين حساسية هذا التكنيك باستخدام انزيمات تقييد الحامض النووي DNAالتي تحول القواعد المؤكسدة الي خيوط مكسورة strand breaksولقد اظهرت الدراسات الغذائية التي استخدمت تقدير COMETتأثير ايجابي لمكونات الغذاء المضادة للأكسدة علي التالف الداخلي للحامص النووي .DNA التالف المتأكسد من البروتينات : Oxidative Damage To Proteins ربما يكون تالف تأكسد البروتينات ذا أهمية في الدراسات التي تجري علي الكائن الحي لأنه يؤثر علي وظيفة المستقبل ،نشاط الانزيم او ميكانيكيات النقل وربما يشارك في التالف الثانوي للجزئيات الحيوية الأخري مثل عدم تنشيط انزيمات الحامض النووي DNAولوحظ ان مهاجمة ROSعديدة علي قاعدة التيروزين ينتج عنها انتاج -٣نيتروتيروزين الذي يقاس بواسطة GCIMSأو

HPLCويتم اخراج النيتروتيروزين في البول.

يستخدم تقدير الكربونيل لقياس التالف من البروتين المتأكسد لتقييم حالة تلف البروتين في انسجة الانسان وسوائل الجسم .وهذا التقرير مبني علي اساس تفاعل ال ROSمع بقايا الاحماض الامينيه

٣٧٠

في البروتينات)خاصة الهستدين والارجنين والليسين والبرولين( معطيا وظائف كربونيل يمكن قياسها بعد تفاعل 2,4 dinitrophenylhydrazineاو بواسطة الاجسام المضادة ومقياس الكربونيل في بلازما الانسان يفيد كمرقم ولكن يجب زيادة العمل لمطابقة الطبيعة الجزيئية لكربونيل البروتين في

بلازما الانسان.

اكسدة الدهون : Lipid Peroxidation

هناك مدي من الطرق المتاحة لقياس مرقمات أكسدة الدهون ومنتجات أكسدة الدهن وذلك داخل جسم الحيوان والإنسان .ولقد قدر اكسدة الدهن "بداخل كل الجسم" بواسطة قياس الغازات الهيدروكربونيه )الايثان والبينتين( في هواء الزفير والبول المفرز للمواد المتفاعلة لحامض (TBARS) thiobarbituricومن جهة اخري لا يعتبر Urinary TBARSتقدير مناسب لأكسدة دهن كل الجسم بالاستجابة للتغيرات في المكونات الغذائية الباحثان & Dhanakoti Draper,1987لان كثير من المنتجات الصناعية يمكن تولدها ويمكن استخدام مكتشف HPLC

تعتبر كلا من F2-isoprostanes & 4-

في فصل ال malondialdehyde

hydroxynonenalمن المنتجات الاخري لأكسدة الدهن التي يمكن قياسها .كما يمكن فياس F2- isoprostanesفي بلازما وبول المتطوعين الاصحاء عن طريق تقدير الاشعاعي المناعي radioimmunoassayوهذا المرقم البولي لأكسدة الدهن يعتبر مؤش ار لأكسدة دهن كل الجسم.

Functional Redox-Controlled Assays :

تنشيط عوامل النسخ : Activation of Transcription Factors يعتبر تقدير Electromobility Shiftطريقة جديدة تستخدم في تقدير TACولقد استفيد من ) (Ap1 and NF Kapp Bفي التعبير المحدث لتوليفة من الجينات

عوامل النسخ مثل

واستخدمت في استجابات الالتهابات والمناعة وفي الاستجابة لاجهاد التأكسد .ولقد وجد ان تنشيط عوامل النسخ تنظم وتثبط بواسطة مضادة الاكسدة وباستخدام الخلايا اللميفاوية Tللإنسان يمكننا تقدير نشاط عوامل النسخ كما يمكن قياس التغيرات التي يسببها التعديل الغذائي كسعة مضاد اكسدة كلية ولقد ظهر النشاط الزائد في المرضي المصابين بالجزام وتعفن الدم والسكر.

فجوات في منطقة : TCA

استخدام طرق تقدير مختلفة بدلا من طريقة واحدة يمدنا بمؤشر لحالة مضاد الأكسدة وفي تقديرات "التلف damageتظهر قيم أكبر من قيمتها الفعلية بالإضافة الي ان هذه التقديرات تؤدي الي تفسير غير صحيح للنتائج .ويجب التذكرة دائما ان جميع التقديرات تعكس فقط ناحية واحدة فمثلا تقديرات الكسح والتالف ربما تمدنا بمعلومات اكثر عن TACمقارنه بتقدير واحد منها.

-٩المرقمات الحيوية للكشف عن الافلاتوكسين:

Bhromakers For Aflatoxin Exposure:

الافلاتوكسينات عبارة عن ميكوتوكسينات تنتج بواسطة فطر A spergillusflavusوميكروب A.parasiticusويعتبر التلوث الغذائي موجودا في جميع مناطق العالم ذات الاجواء الحارة الرطبة بالرغم من امكانية تعرض الانسان لهذه السموم في كل مكان بسبب جميع الاسواق الغذائية

الموجودة في كل العالم.

ولقد ثبت بحثيا ان الافلاتوكسينات تسبب مرض سرطان الكبد وسمية الكبد في الإنسان بالرغم من كونها عامل مخاطرة لأمراض أخري مثل مرض ) Kwashiorkorسوء تغذية من البروتين والطاقة( كما ان سمية الكبد التي تسببها سموم الافلاتوكسين تحدث تغيرات فسيولوجية في كبد الانسان التي تتكون من اضرار للفصوص المركزية تتصف بفقد للسيتوبلازم وتنكرز خلايا الكبد

٣٧١