ข้อมูลทางคลินิก | |
---|---|
AHFS / ร้านขายยาออนไลน์ | เอกสาร |
ข้อมูลใบอนุญาต |
|
เส้นทาง การบริหารจัดการ | โดยรับประทานฉีดเข้ากล้ามเนื้อ[1] |
ยาประเภท | วิตามิน |
รหัส ATC | |
สถานะทางกฎหมาย | |
สถานะทางกฎหมาย |
|
ตัวระบุ | |
| |
หมายเลข CAS |
|
รหัส CIDของ PubChem |
|
ไอยูฟาร์/บีพีเอส |
|
ธนาคารยา |
|
เคมสไปเดอร์ |
|
ยูนิไอ |
|
ถังเบียร์ |
|
เชบีไอ |
|
แชมบีแอล |
|
ลิแกนด์ PDB |
|
แผงควบคุม CompTox ( EPA ) |
|
บัตรข้อมูล ECHA | 100.000.621 |
ข้อมูลทางเคมีและกายภาพ | |
สูตร | องศาเซลเซียส20 ชั่วโมง30 องศาเซลเซียส |
มวลโมลาร์ | 286.459 กรัม·โมล−1 |
โมเดล 3 มิติ ( JSmol ) |
|
จุดหลอมเหลว | 62–64 องศาเซลเซียส (144–147 องศาฟาเรนไฮต์) |
จุดเดือด | 137–138 องศาเซลเซียส (279–280 องศาฟาเรนไฮต์) (10 −6 มม.ปรอท ) |
ความสามารถในการละลายในน้ำ | 0.000017 [2] มก./มล. (20 องศาเซลเซียส) |
| |
|
เรตินอลหรือเรียกอีกอย่างว่าวิตามินเอ1 เป็น วิตามินที่ละลายในไขมันใน ตระกูล วิตามินเอที่พบได้ในอาหารและใช้เป็นอาหารเสริม[3]เรตินอลหรือวิตามินเอรูปแบบอื่นจำเป็นสำหรับการมองเห็น การพัฒนาเซลล์ การบำรุงรักษาผิวหนังและเยื่อเมือกการทำงานของภูมิคุ้มกัน และการพัฒนาการสืบพันธุ์[3]แหล่งอาหาร ได้แก่ ปลาผลิตภัณฑ์จากนมและเนื้อสัตว์[3]เป็นอาหารเสริมที่ใช้ในการรักษาและป้องกันการขาดวิตามินเอโดยเฉพาะอย่างยิ่งภาวะที่ทำให้เกิดโรคตาแห้ง[1]รับประทานทางปากหรือฉีดเข้ากล้ามเนื้อ [ 1]เป็นส่วนผสมในผลิตภัณฑ์ดูแลผิว ใช้เพื่อลดริ้วรอยและผลกระทบอื่น ๆ ของการแก่ก่อนวัยของผิวหนัง[4]
เรตินอลในปริมาณปกติสามารถทนได้ดี[1]ปริมาณสูงอาจทำให้ตับโตผิวแห้ง และ ภาวะ วิตามินเอ สูงเกินไป [1] [5]ปริมาณสูงในระหว่างตั้งครรภ์อาจเป็นอันตรายต่อทารกในครรภ์[1]ร่างกายจะเปลี่ยนเรตินอลเป็นเรตินัลและกรดเรตินอยด์ซึ่งทำหน้าที่ต่างๆ[3]
เรตินอลถูกค้นพบในปี พ.ศ. 2452 แยกได้ในปี พ.ศ. 2474 และผลิตขึ้นครั้งแรกในปี พ.ศ. 2490 [6] [7]อยู่ใน รายชื่อยา จำเป็นขององค์การอนามัยโลก[8]เรตินอลมีจำหน่ายทั้งในรูปแบบยาสามัญและ ยาที่ ซื้อเองโดยไม่ต้อง มีใบสั่งยา [1]ในปี พ.ศ. 2564 วิตามินเอเป็นยาที่แพทย์สั่งจ่ายมากที่สุดเป็นอันดับ 298 ในสหรัฐอเมริกา โดยมีใบสั่งยามากกว่า 500,000 รายการ[9] [10]
เรตินอลใช้ในการรักษา ภาวะขาด วิตามิน เอ
อาจใช้แนวทางสามวิธีเมื่อประชากรมีระดับวิตามินเอต่ำ: [11]
เรตินอลยังใช้เพื่อลดความเสี่ยงของภาวะแทรกซ้อนในผู้ป่วยโรคหัด อีกด้วย [12]
ปริมาณการบริโภคที่แนะนำต่อวัน (RDA) สำหรับวิตามินเอเสริมที่สร้างไว้ล่วงหน้าสำหรับผู้ชายและผู้หญิงที่เป็นผู้ใหญ่คือ 900 และ 700 หน่วยกิจกรรมเรตินอล (RAE) ต่อวัน ตามลำดับ หรือประมาณ 3,000 IU และ 2,300 IU [3]ในระหว่างตั้งครรภ์ RDA ของวิตามินเอคือ 750–770 RAE ต่อวัน (ประมาณ 2,500–2,550 IU) [3]ในระหว่างให้นมบุตร RDA จะเพิ่มเป็น 1,200–1,300 RAE ต่อวัน (ประมาณ 4,000–4,300 IU โดยมีความแตกต่างกันขึ้นอยู่กับอายุ) [3]
หน่วยกิจกรรมเรตินอลสามารถแปลงเป็น IU (หน่วยสากล) ได้เฉพาะเมื่อทราบแหล่งที่มาของวิตามินเอเท่านั้น[3]ค่า IU ที่ระบุไว้ข้างต้นใช้ไม่ได้กับแหล่งอาหารที่มีวิตามินเอ[3]
วิตามินเอในรูปแบบเรตินอยด์มากเกินไปอาจเป็นอันตรายได้ ร่างกายจะเปลี่ยนแคโรทีนซึ่งเป็นรูปแบบไดเมอร์เป็นวิตามินเอเมื่อจำเป็น ดังนั้นแคโรทีนในระดับสูงจึงไม่เป็นพิษ ในขณะที่แคโรทีนในรูปแบบเอสเทอร์ (ของสัตว์) เป็นพิษ ตับของสัตว์บางชนิด โดยเฉพาะสัตว์ที่ปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมในขั้วโลก เช่น หมีขั้วโลกและแมวน้ำ[13]มักมีวิตามินเอในปริมาณที่เป็นพิษต่อมนุษย์ ดังนั้นโดยทั่วไปแล้ว จึงมีรายงานความเป็นพิษของวิตามินเอในนักสำรวจอาร์กติกและผู้ที่รับประทานวิตามินเอสังเคราะห์ในปริมาณมาก การเสียชีวิตครั้งแรกที่ได้รับการบันทึกไว้ซึ่งอาจเกิดจากการได้รับพิษจากวิตามินเอคือการเสียชีวิตของXavier Mertzนัก วิทยาศาสตร์ ชาวสวิสซึ่งเสียชีวิตในเดือนมกราคม พ.ศ. 2456 ระหว่าง การสำรวจใน แอนตาร์กติกาซึ่งสูญเสียแหล่งอาหาร และต้องกินสุนัขลากเลื่อน Mertz อาจกินวิตามินเอในปริมาณที่เป็นอันตรายถึงชีวิตได้จากการรับประทานตับสุนัข[14]
พิษเฉียบพลันของวิตามินเอเกิดขึ้นเมื่อบุคคลกินวิตามินเอในปริมาณมากเกินกว่าค่าที่แนะนำต่อวันซึ่งอยู่ที่เกณฑ์ 25,000 IU/กก. หรือมากกว่านั้น โดยส่วนใหญ่ผู้ป่วยจะกินวิตามินเอมากกว่าค่า RDA ประมาณ 3–4 เท่า[15]เชื่อกันว่าพิษของวิตามินเอเกี่ยวข้องกับวิธีการเพิ่มวิตามินเอในร่างกาย เช่น การดัดแปลงอาหาร การเสริมวิตามิน และการเสริมวิตามิน ซึ่งทั้งหมดนี้ใช้เพื่อต่อสู้กับภาวะขาดวิตามินเอ[16]พิษแบ่งออกเป็น 2 ประเภท ได้แก่ พิษเฉียบพลันและเรื้อรัง ประเภทแรกเกิดขึ้นภายในไม่กี่ชั่วโมงหรือไม่กี่วันหลังจากกินวิตามินเอเข้าไปในปริมาณมาก ส่วนพิษเรื้อรังเกิดขึ้นเมื่อกินวิตามินเอเข้าไปประมาณ 4,000 IU/กก. หรือมากกว่านั้นเป็นเวลานาน อาการทั้งสองอย่างได้แก่ คลื่นไส้ มองเห็นพร่ามัว อ่อนล้า น้ำหนักลด และประจำเดือนผิดปกติ[17]
คาดว่าวิตามินเอส่วนเกินอาจเป็นสาเหตุของโรคกระดูกพรุนซึ่งดูเหมือนว่าจะเกิดขึ้นในปริมาณที่ต่ำกว่าปริมาณที่จำเป็นในการทำให้เกิดพิษเฉียบพลันมาก วิตามินเอที่เกิดขึ้นก่อนเท่านั้นที่สามารถทำให้เกิดปัญหาเหล่านี้ได้ เนื่องจากการเปลี่ยนแคโรทีนอยด์หรือเรตินิลเอสเทอร์เป็นวิตามินเอจะลดลงเมื่อร่างกายได้รับสารอาหารเพียงพอต่อความต้องการทางสรีรวิทยา[18]แต่การดูดซึมแคโรทีนอยด์มากเกินไปอาจทำให้เกิดแคโรทีโนซิสได้
การมีวิตามินเอมากเกินไปในช่วงแรกของการตั้งครรภ์นั้นสัมพันธ์กับการเพิ่มขึ้นของข้อบกพร่องแต่กำเนิดอย่างมีนัยสำคัญ[19]ข้อบกพร่องเหล่านี้อาจร้ายแรงถึงขั้นเป็นอันตรายถึงชีวิตได้ แม้แต่สองเท่าของปริมาณที่แนะนำต่อวันก็อาจทำให้เกิดข้อบกพร่องแต่กำเนิดอย่างรุนแรงได้[20]สำนักงานคณะกรรมการอาหารและยาแนะนำให้สตรีมีครรภ์ได้รับวิตามินเอจากอาหารที่มีเบตาแคโรทีน และควรแน่ใจว่าตนเองบริโภควิตามินเอที่เตรียมไว้แล้วไม่เกิน 5,000 IU (ถ้ามี) ต่อวัน แม้ว่าวิตามินเอจะจำเป็นต่อการพัฒนาของทารกในครรภ์ แต่สตรีส่วนใหญ่มีวิตามินเอสำรองเพียงพอในเซลล์ตับ[21]ดังนั้นควรหลีกเลี่ยงการเสริมวิตามินเอมากเกินไปอย่างเคร่งครัด
การตรวจสอบการทดลองแบบสุ่มที่มีการควบคุมทั้งหมดในเอกสารทางวิทยาศาสตร์โดยCochrane Collaborationที่ตีพิมพ์ในJAMAในปี 2007 พบว่าการเสริมด้วยเบตาแคโรทีนหรือวิตามินเอ ทำให้มีอัตราการเสียชีวิต เพิ่มขึ้น 5% และ 16% ตามลำดับ[22]ผลกระทบนี้เกิดจากบทบาทของเรตินอลและกรดเรตินอยด์ในการเพิ่มคอเลสเตอรอลและไตรกลีเซอไรด์ในกระแสเลือด รวมทั้งส่งเสริมการเกิดมะเร็ง[23]
ผลการศึกษาวิจัยที่เกิดขึ้นในประเทศกำลังพัฒนา เช่น อินเดีย บังคลาเทศ และอินโดนีเซีย แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่า ในกลุ่มประชากรที่มักมีภาวะขาดวิตามินเอและมีอัตราการเสียชีวิตของมารดาสูง การให้เรตินอลแก่แม่ที่ตั้งครรภ์สามารถลดอัตราการเสียชีวิตของมารดาได้อย่างมาก[24]ในทำนองเดียวกัน การให้วิตามินเอแก่ทารกแรกเกิด 50,000 IU (15 มก.) ภายใน 2 วันหลังคลอดสามารถลดอัตราการเสียชีวิตของทารกแรกเกิดได้อย่างมาก[25] [26]
เรตินอลหรือวิตามินเอรูปแบบอื่นมีความจำเป็นต่อการมองเห็น การดูแลรักษาผิวหนัง และการพัฒนาของมนุษย์[1]นอกจากการมองเห็นซึ่งต้องใช้เรตินัล 11-ซิสแล้ว สารประกอบที่ออกฤทธิ์คือกรดเรตินอยด์ ซึ่งสังเคราะห์จากเรตินัล ซึ่งสังเคราะห์จากเรตินอลเช่นกัน บทบาททางชีววิทยาที่แตกต่างกันของกรดเรตินอยด์ขึ้นอยู่กับสเตอริโอ เคมี และขึ้นอยู่กับว่ากรดดังกล่าวมีอยู่ในรูปแบบทรานส์ทั้งหมด 9-ซิส หรือ 13-ซิส[27]
กรดเรตินอยด์ผ่านตัวรับกรดเรตินอยด์มีอิทธิพลต่อกระบวนการแบ่งตัวของเซลล์ ดังนั้นจึงส่งผลต่อการเจริญเติบโตและการพัฒนาของตัวอ่อน ในระหว่างการพัฒนา ความเข้มข้นของกรดเรตินอยด์จะไล่ระดับไปตามแกนหน้า-หลัง (หัว-หาง) เซลล์ในตัวอ่อนตอบสนองต่อกรดเรตินอยด์แตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับปริมาณที่มีอยู่ ตัวอย่างเช่น ในสัตว์มีกระดูกสันหลัง สมองส่วนหลังจะสร้างรอมโบเมียร์ ชั่วคราว 8 อัน และรอมโบเมียร์แต่ละอันจะมีรูปแบบเฉพาะของยีนที่แสดงออก หากไม่มีกรดเรตินอยด์ รอมโบเมียร์ 4 อันสุดท้ายจะไม่พัฒนา ในทางกลับกัน รอมโบเมียร์ 1–4 จะเติบโตจนครอบคลุมพื้นที่เท่ากับที่ปกติทั้ง 8 อันจะครอบครอง กรดเรตินอยด์มีผลโดยการเปิดใช้งานรูปแบบที่แตกต่างกันของยีน Homeobox (Hox) ที่เข้ารหัสปัจจัยการถอดรหัสโฮมโดเมนที่แตกต่างกัน ซึ่งสามารถเปิดใช้งานยีนเฉพาะประเภทเซลล์ได้[28]การลบยีน Homeobox (Hox-1) ออกจาก rhombomere 4 ทำให้เซลล์ประสาทที่เติบโตในบริเวณนั้นทำงานคล้ายกับเซลล์ประสาทจาก rhombomere 2 กรดเรตินอยด์ไม่จำเป็นสำหรับการสร้างรูปแบบของเรตินาตามที่เสนอไว้ในตอนแรก แต่กรดเรตินอยด์ที่สังเคราะห์ในเรตินาจะถูกหลั่งลงในเนื้อเยื่อ เกี่ยวพันโดยรอบ ซึ่งจำเป็นสำหรับการป้องกันการเจริญเติบโตมากเกินไปของเนื้อเยื่อเกี่ยวพันรอบนอก ซึ่งอาจทำให้เกิดภาวะตาเล็กผิดปกติ กระจกตาและเปลือกตามีข้อบกพร่อง และถ้วยตาหมุน[29]
กรดเรตินอยด์สังเคราะห์ใช้ในการแยกความแตกต่างของเซลล์ต้นกำเนิดเพื่อไปสู่เป้าหมายที่มุ่งมั่นมากขึ้น ซึ่งสะท้อนถึงความสำคัญของกรดเรตินอยด์ในเส้นทางการพัฒนาตัวอ่อนตามธรรมชาติ เชื่อกันว่ากรดเรตินอยด์สามารถเริ่มต้นการแยกความแตกต่างเป็นเซลล์หลายสายพันธุ์ผ่านการกระตุ้นตัวรับกรดเรตินอยด์ กรดเรตินอยด์ สามารถนำไปใช้ได้มากมายในการเหนี่ยวนำการแยกความแตกต่างของเซลล์ต้นกำเนิดในเชิงทดลอง ซึ่งหนึ่งในนั้นก็คือการแยกความแตกต่างของ เซลล์ต้นกำเนิดตัวอ่อนของมนุษย์ไปเป็นเซลล์สายพันธุ์ลำไส้ส่วนหน้า[28]
เรตินอลเป็นสารประกอบที่จำเป็นในวงจรปฏิกิริยาเคมีที่กระตุ้นด้วยแสงที่เรียกว่า " วงจรการมองเห็น " ซึ่งเป็นพื้นฐานของการมองเห็นของสัตว์มีกระดูกสันหลัง เรตินอลจะถูกแปลงโดยโปรตีนRPE65ภายในเยื่อบุผิวเม็ดสีของเรตินาเป็น 11- cis -retinal จากนั้นโมเลกุลนี้จะถูกส่งไปยังเซลล์รับแสงของเรตินา ( เซลล์ รูปแท่งหรือ รูป กรวยในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม) ซึ่งจะจับกับ โปรตีน ออปซินและทำหน้าที่เป็นสวิตช์โมเลกุลที่กระตุ้นด้วยแสง เมื่อ 11- cis -retinal ดูดซับแสง มัน จะเปลี่ยนเป็นไอโซเม อร์ เป็น ทราน ส์เรตินัล ทั้งหมดการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของโมเลกุลจะเปลี่ยนการกำหนดค่าของออปซินในลักษณะต่อเนื่องกันซึ่งนำไปสู่การยิงของเซลล์ประสาทซึ่งส่งสัญญาณการตรวจจับแสง[30]จากนั้นออปซินจะแยกออกเป็นส่วนประกอบของโปรตีน (เช่นเมทาโรดอปซิน ) และโคแฟกเตอร์ทราน ส์เรตินัลทั้งหมดการสร้างใหม่ของออปซินที่ทำงานอยู่ต้องอาศัยการเปลี่ยนออปซินทรานส์ เรตินั ลทั้งหมดกลับไปเป็น 11 ซิสเรตินัลผ่านเรตินอล การสร้างใหม่ของ 11 ซิส เร ตินัลเกิดขึ้นในสัตว์มีกระดูกสันหลังผ่านการเปลี่ยนออปซินทรานส์เรตินอลเป็น 11 ซิสเรตินอลตามลำดับการเปลี่ยนแปลงทางเคมีที่เกิดขึ้นเป็นหลักในเซลล์เยื่อบุผิวเม็ดสี[31]
หากขาดเรตินอลในปริมาณที่เพียงพอ โรดอปซินจะฟื้นฟูได้ไม่สมบูรณ์และเกิดอาการตาบอดกลางคืน อาการตาบอดกลางคืนซึ่งเป็นอาการที่มองไม่เห็นได้ดีในที่แสงน้อยนั้นสัมพันธ์กับการขาด วิตามินเอซึ่งเป็นกลุ่มของสารประกอบที่ประกอบด้วยเรตินอลและเรตินัล ในระยะเริ่มแรกของ การขาด วิตามินเอเซลล์รูปแท่งที่มีความไวต่อแสงและมีมากซึ่งมีโรดอปซิน จะ มีอาการไวต่อแสงลดลง และเซลล์รูปกรวยจะได้รับผลกระทบน้อยกว่า เซลล์รูปกรวยมีจำนวนน้อยกว่าเซลล์รูปแท่งและมี 3 ประเภท โดยแต่ละประเภทจะมีไอโอดอปซิน ประเภทของตัวเอง ซึ่งก็คือออปซินของโคน เซลล์รูปกรวยทำหน้าที่ในการมองเห็นสีและการมองเห็นในที่ที่มีแสงสว่างจ้า (การมองเห็นในเวลากลางวัน)
การสังเคราะห์ ไกลโคโปรตีนต้องมีวิตามินเอในปริมาณที่เหมาะสม ในกรณีที่ขาดวิตามินเออย่างรุนแรง การขาดไกลโคโปรตีนอาจทำให้เกิดแผลในกระจกตาหรือกระจกตาเป็นของเหลว[32]
วิตามินเอมีส่วนช่วยในการรักษาภูมิคุ้มกันของเซลล์หลายชนิดจากระบบภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดและที่ได้มา[33]ซึ่งรวมถึงเซลล์ลิมโฟไซต์ ( เซลล์B เซลล์ Tและเซลล์เพชฌฆาตธรรมชาติ ) เช่นเดียวกับไมอีโลไซต์จำนวนมาก ( นิวโทรฟิลแมคโครฟาจและเซลล์เดนไดรต์ไมอีลอยด์) วิตามินเอช่วยรักษาเกราะป้องกันภูมิคุ้มกันในลำไส้ผ่านกิจกรรมของกรดเรตินอยด์[34]
การขาดวิตามินเอเชื่อมโยงกับความเสี่ยงต่อการติดเชื้อและการอักเสบของผิวหนังที่เพิ่มมากขึ้น[35]วิตามินเอดูเหมือนจะปรับเปลี่ยนการตอบสนองภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดและรักษาภาวะธำรงดุลของเนื้อเยื่อบุผิวและเยื่อเมือกผ่านเมแทบอไลต์ของมัน กรดเรตินอยด์ (RA) ในฐานะส่วนหนึ่งของระบบภูมิคุ้มกันโดยกำเนิด ตัวรับแบบ Toll-likeในเซลล์ผิวหนังตอบสนองต่อเชื้อก่อโรคและความเสียหายของเซลล์โดยกระตุ้นการตอบสนองภูมิคุ้มกันที่ก่อให้เกิดการอักเสบ ซึ่งรวมถึงการผลิต RA ที่เพิ่มขึ้น[35]เยื่อบุผิวของผิวหนังจะพบกับแบคทีเรีย เชื้อรา และไวรัส เซลล์เคอราติโนไซต์ของชั้นหนังกำพร้าของผิวหนังผลิตและหลั่งเปปไทด์ต่อต้านจุลินทรีย์ (AMPs) การผลิต AMPs เรซิสตินและคาเทลิซิดินได้รับการส่งเสริมโดย RA [35]อีกวิธีหนึ่งที่วิตามินเอช่วยรักษาสุขภาพของผิวหนังและไมโครไบโอม ของรูขุมขน โดยเฉพาะบนใบหน้า คือ การลดปริมาณ การหลั่ง ซีบัมซึ่งเป็นแหล่งสารอาหารสำหรับแบคทีเรีย[35]เรตินอลเป็นหัวข้อการศึกษาทางคลินิกที่เกี่ยวข้องกับความสามารถในการลดเลือนริ้วรอยบนใบหน้าและลำคอ[4] [36]
วิตามินเออาจจำเป็นสำหรับการสร้างเม็ดเลือดแดง ตามปกติ [ 37] [38]การขาดวิตามินเอทำให้เกิดความผิดปกติในการเผาผลาญธาตุเหล็ก[39]วิตามินเอจำเป็นสำหรับการผลิตเม็ดเลือดแดงจากเซลล์ต้นกำเนิดผ่านการแยกตัวของเรตินอยด์[40]
เมื่ออ้างอิงถึงค่าเผื่อบริโภคหรือ วิทยาศาสตร์ ด้านโภชนาการเรตินอลมักวัดเป็นหน่วยสากล (IU) ซึ่ง IU หมายถึงกิจกรรมทางชีวภาพ ดังนั้นจึงมีลักษณะเฉพาะสำหรับสารประกอบแต่ละชนิด อย่างไรก็ตาม เรตินอล 1 IU เทียบเท่ากับประมาณ 0.3 ไมโครกรัม (300 นาโนกรัม)
สรรพคุณของวิตามิน | |
---|---|
ความสามารถในการละลาย | อ้วน |
RDA (ผู้ใหญ่ชาย) | 900 มก. /วัน |
RDA (ผู้ใหญ่เพศหญิง) | 700 มก. /วัน |
ขีดจำกัดสูงสุดของ RDA (ผู้ใหญ่ชาย) | 3,000 มก. /วัน |
ขีดจำกัดสูงสุดของ RDA (ผู้ใหญ่เพศหญิง) | 3,000 มก. /วัน |
อาการขาดสารอาหาร | |
| |
อาการเกิน | |
| |
แหล่งที่มาทั่วไป | |
|
วิตามินชนิดนี้มีบทบาทสำคัญในการมองเห็น โดยเฉพาะการมองเห็นในเวลากลางคืน การพัฒนาของกระดูกและฟัน การสืบพันธุ์ และสุขภาพของผิวหนังและเยื่อเมือก (ชั้นที่หลั่งเมือกที่เรียงรายตามส่วนต่างๆ ของร่างกาย เช่น ทางเดินหายใจ) แม้ว่าวิตามินเอจะถือเป็นสารต้านอนุมูลอิสระที่ช่วยป้องกันมะเร็ง แต่ก็ไม่มีฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระ[41]และพบว่าส่งเสริมให้เกิดมะเร็งหลายชนิด[42] [43]
วิตามินเอจากอาหารมี 2 แหล่ง คือ เรตินิลเอสเทอร์หรือเรตินอล ซึ่งร่างกายสามารถนำไปใช้ได้ทันที หรือ สารตั้งต้น ของแคโรทีนซึ่งเรียกอีกอย่างว่า โพรวิตามิน ซึ่งร่างกายจะต้องแปลงให้เป็นรูปแบบที่ใช้งานได้ แคโรทีนอยด์ได้รับจากผลไม้และผักที่มีเม็ดสีเหลือง ส้ม และเขียวเข้ม ซึ่งเรียกว่าแคโรทีนอยด์โดยที่รู้จักกันดีที่สุดคือ เบต้าแคโรทีน[44]ด้วยเหตุนี้ ปริมาณวิตามินเอจึงวัดเป็นหน่วยเทียบเท่าเรตินอล (RE) โดย 1 RE เทียบเท่ากับเรตินอล 0.001 มก. หรือเบต้าแคโรทีน 0.006 มก. หรือ 3.3 หน่วยสากลของวิตามินเอ
วิตามินเอละลายได้ในไขมันและถูกเก็บไว้ในตับและเนื้อเยื่อไขมัน[45]เมื่อส่วนใดส่วนหนึ่งของร่างกายต้องการ ตับจะปล่อยวิตามินเอออกมาบางส่วน ซึ่งจะถูกส่งผ่านเลือดและส่งไปยังเซลล์และเนื้อเยื่อเป้าหมาย[46]
ปริมาณที่แนะนำต่อวัน (RDA) สำหรับวิตามินเอ ตามปริมาณการบริโภคอาหารอ้างอิง ( DRI) สำหรับผู้ชายอายุ 25 ปี คือ 900 ไมโครกรัมต่อวัน หรือ 3,000 IU ค่าที่แนะนำต่อวัน ของสำนักงานบริการสุขภาพแห่งชาตินั้นต่ำกว่าเล็กน้อย โดยอยู่ที่ 700 ไมโครกรัมสำหรับผู้ชาย และ 600 ไมโครกรัมสำหรับผู้หญิง[47]
ในระหว่างกระบวนการดูดซึมในลำไส้เรตินอลจะถูกรวมเข้ากับไคลโอไมครอนในรูปแบบเอสเทอร์ และอนุภาคเหล่านี้เองที่ทำหน้าที่ขนส่งไปยังตับเซลล์ตับจะเก็บวิตามินเอในรูปแบบเอสเทอร์ และเมื่อเรตินอลจำเป็นต่อเนื้อเยื่ออื่น ก็จะถูกดีเอสเทอร์และปล่อยเข้าสู่เลือดในรูปแบบแอลกอฮอล์ จากนั้นเรตินอลจะจับกับโปรตีนจับเรตินอล ซึ่งเป็นตัวพาในซีรั่ม เพื่อขนส่งไปยังเนื้อเยื่อเป้าหมาย[48]โปรตีนจับภายในเซลล์ซึ่งก็คือโปรตีนจับกรดเรตินอยด์ในเซลล์ ทำหน้าที่เก็บและเคลื่อนย้ายกรดเรตินอยด์ภายในเซลล์
ภาวะขาดวิตามินเอพบได้ทั่วไปในประเทศกำลังพัฒนา แต่พบได้น้อยในประเทศพัฒนาแล้ว เด็กที่ขาดสารอาหารประมาณ 250,000 ถึง 500,000 คนในประเทศกำลังพัฒนาต้องตาบอดทุกปีจากการขาดวิตามินเอ[49]ภาวะขาดวิตามินเอในหญิงตั้งครรภ์ทำให้มีอัตราการเสียชีวิตของเด็กเพิ่มขึ้นในช่วงสั้นๆ หลังคลอด[50] ตาบอดกลางคืนเป็นสัญญาณแรกๆ ของภาวะขาดวิตามินเอ ภาวะขาดวิตามินเอทำให้เกิดอาการตาบอดเนื่องจากทำให้โรดอปซินซึ่งเป็นรูปแบบที่จำเป็นลดลง[31]
เรตินอยด์พบได้ตามธรรมชาติในอาหารที่มีต้นกำเนิดจากสัตว์เท่านั้น อาหารต่อไปนี้แต่ละชนิดมีเรตินอยด์อย่างน้อย 0.15 มก. ต่ออาหาร 1.75–7 ออนซ์ (50–198 กรัม):
ไอโซเมอร์เรขาคณิตที่แตกต่างกันมากมายของเรตินอล เรตินอล และกรดเรตินอยด์อาจเกิดขึ้นได้เนื่องมาจาก การกำหนดค่า ทรานส์หรือซิสของพันธะคู่ทั้งสี่ในห้าพันธะที่พบในห่วงโซ่โพลี อีน ไอโซเมอร์ซิสมีความเสถียรน้อยกว่าและสามารถแปลงเป็นการ กำหนด ค่าทรานส์ ทั้งหมดได้อย่างง่ายดาย (ตามที่เห็นในโครงสร้างของทรานส์ ทั้งหมด - เรตินอลที่แสดงที่ด้านบนของหน้านี้) อย่างไรก็ตามไอโซ เมอร์ ซิสบางส่วนพบได้ตามธรรมชาติและทำหน้าที่สำคัญ ตัวอย่างเช่น ไอโซเมอร์ 11- ซิส - เรตินอลเป็นโครโมฟอร์ของโรดอปซิน ซึ่งเป็นโมเลกุล โฟโตรีเซพเตอร์ ของ สัตว์มีกระดูกสันหลัง โรด อปซินประกอบด้วยเรตินอล 11- ซิส - เรตินอลที่เชื่อมต่อกันอย่างโควาเลนต์ผ่านเบสชิฟฟ์กับ โปรตีน ออปซิน (ออปซินแท่งหรือออปซินโคนสีน้ำเงิน แดง หรือเขียว) กระบวนการของการมองเห็นนั้นอาศัยการเกิดไอโซเมอร์ของโครโมโฟร์ที่เกิดจากแสงจาก 11- ซิสไปเป็นทั้งหมด- ทรานส์ซึ่งส่งผลให้โครงสร้างและการทำงานของโมเลกุลโฟโตรีเซพเตอร์เปลี่ยนแปลงไป[31]
หน้าที่ที่ไม่เกี่ยวกับการมองเห็นหลายประการของวิตามินเอเกิดจากกรดเรตินอยด์ ซึ่งควบคุมการแสดงออกของยีนโดยการกระตุ้นตัวรับกรดเรตินอยด์ ใน นิวเคลียส[29]หน้าที่ที่ไม่เกี่ยวกับการมองเห็นของวิตามินเอมีความจำเป็นต่อการทำงานของภูมิคุ้มกัน การสืบพันธุ์ และการพัฒนาตัวอ่อนของสัตว์มีกระดูกสันหลัง ซึ่งเห็นได้จากการเจริญเติบโตที่บกพร่อง ความเสี่ยงต่อการติดเชื้อ และความผิดปกติแต่กำเนิดที่สังเกตได้ในประชากรที่ได้รับวิตามินเอที่ไม่เหมาะสมในอาหาร
เรตินอลสังเคราะห์ขึ้นจากการสลายของเบตาแคโรทีน ขั้นแรกเบตาแคโรทีน 15,15'-โมโนออกซิเจเนสจะแยกเบตาแคโรทีนที่พันธะคู่ตรงกลาง ทำให้เกิดอีพอกไซด์จากนั้นอีพอกไซด์จะถูกน้ำโจมตี ทำให้เกิดกลุ่มไฮดรอกซิลสองกลุ่มที่บริเวณใจกลางโครงสร้าง การแยกจะเกิดขึ้นเมื่อแอลกอฮอล์เหล่านี้ถูกออกซิไดซ์เป็นอัลดีไฮด์โดยใช้NADHสารประกอบนี้เรียกว่าเรตินัล จากนั้นเรตินัลจะถูกรีดิวซ์เป็นเรตินอลโดยเอนไซม์เรตินอลดีไฮโดรจีเน ส เรตินอล ดีไฮโดรจีเนสเป็นเอนไซม์ที่ขึ้นอยู่กับ NADH [52]
เรตินอลผลิตขึ้นในระดับอุตสาหกรรมโดยการสังเคราะห์ทั้งหมดโดยใช้วิธีที่พัฒนาโดยBASF [53] [54]หรือปฏิกิริยา Grignardที่ใช้โดยHoffman-La Roche [ 55]เชื่อกันว่าซัพพลายเออร์หลักสองรายคือ DSM และ BASF ใช้การสังเคราะห์ทั้งหมด[56]
ตลาดโลกสำหรับเรตินอลสังเคราะห์นั้นส่วนใหญ่ใช้สำหรับอาหารสัตว์ เหลืออยู่ประมาณ 13% สำหรับการใช้รวมกันของอาหาร ยาตามใบสั่งแพทย์ และอาหารเสริม[56]การสังเคราะห์เรตินอลในเชิงอุตสาหกรรมครั้งแรกนั้นทำได้โดยบริษัท Hoffmann-La Roche ในปี 1947 ในทศวรรษต่อมา บริษัทอื่นอีกแปดแห่งได้พัฒนากระบวนการของตนเอง β-ไอโอโนนซึ่งสังเคราะห์จากอะซิโตนเป็นจุดเริ่มต้นที่สำคัญสำหรับการสังเคราะห์ในอุตสาหกรรมทั้งหมด กระบวนการแต่ละอย่างเกี่ยวข้องกับการยืดโซ่คาร์บอนที่ไม่อิ่มตัว[56]เรตินอลบริสุทธิ์นั้นไวต่อการเกิดออกซิเดชันเป็นอย่างมาก และจะถูกเตรียมและขนส่งที่อุณหภูมิต่ำและบรรยากาศที่ไม่มีออกซิเจน เมื่อเตรียมเป็นอาหารเสริมหรือสารเติมแต่งอาหาร เรตินอลจะถูกทำให้คงตัวในรูปของอนุพันธ์เอสเทอร์ เรตินิลอะซิเตทหรือเรตินิลพาลมิเตทก่อนปี 1999 บริษัทสามแห่ง ได้แก่ Roche, BASFและRhone-Poulencควบคุมยอดขายวิตามินเอทั่วโลก 96% ในปี 2544 คณะกรรมาธิการยุโรปได้กำหนดค่าปรับรวม 855.22 ยูโรกับบริษัทเหล่านี้และบริษัทอื่นอีกห้าแห่งเนื่องจากมีส่วนร่วมในกลุ่มแบ่งตลาดและกำหนดราคาที่แตกต่างกันแปดกลุ่มซึ่งย้อนกลับไปถึงปี 2532 Roche ขายแผนกวิตามินของตนให้กับDSMในปี 2546 DSM และ BASF มีส่วนแบ่งการผลิตทางอุตสาหกรรมส่วนใหญ่[56]
ในปี 1912 Frederick Gowland Hopkinsได้แสดงให้เห็นว่าปัจจัยเสริมที่ไม่รู้จักซึ่งพบในนมนอกเหนือจากคาร์โบไฮเดรตโปรตีนและไขมันมีความจำเป็นต่อการเจริญเติบโตของหนู Hopkins ได้รับรางวัลโนเบลสำหรับการค้นพบนี้ในปี 1929 [57]หนึ่งปีต่อมาElmer McCollumนักชีวเคมีจากUniversity of Wisconsin–Madisonและเพื่อนร่วมงานMarguerite Davisได้ระบุสารอาหารที่ละลายในไขมันในไขมันเนยและน้ำมันตับปลาค็ อด งานของพวกเขาได้ยืนยันผลงานของThomas Burr OsborneและLafayette Mendelที่Yaleในปี 1913 เช่นกัน ซึ่งแนะนำสารอาหารที่ละลายในไขมันในไขมันเนย[58] "ปัจจัยเสริม" ถูกเรียกว่า "ละลายในไขมัน" ในปี 1918 และต่อมาเรียกว่า "วิตามินเอ" ในปี 1920 ในปี 1931 นักเคมีชาวสวิสPaul Karrerได้อธิบายโครงสร้างทางเคมีของวิตามินเอ[57]กรดเรตินอยด์และเรตินอลสังเคราะห์ครั้งแรกในปี 1946 และ 1947 โดยนักเคมีชาวดัตช์สองคนคือDavid Adriaan van Dorpและ Jozef Ferdinand Arens [59] [60]
ในปี 1967 จอร์จ วอลด์ได้รับรางวัลโนเบลสาขาสรีรวิทยาและการแพทย์ร่วม "..." สำหรับการค้นพบเกี่ยวกับกระบวนการทางสรีรวิทยาและเคมีหลักในดวงตา[61] เซลล์รับแสงในดวงตาประกอบด้วยโครโมโฟร์ที่ประกอบด้วยโปรตีนออปซินและเรตินัล 11-ซิสเมื่อถูกแสง เรตินัล 11-ซิสจะเกิดการไอโซเมอไรเซชันของแสงเป็นเรตินัลทรานส์ทั้งหมด และส่งสัญญาณประสาทไปยังสมองผ่านกระบวนการถ่ายทอดสัญญาณ เรตินัลทรานส์ทั้งหมดจะถูกทำให้ลดลงเป็นเรตินอลทรานส์ทั้งหมด และเดินทางกลับไปยังเยื่อบุผิวเรตินัลพิกเมนต์เพื่อรีไซเคิลเป็นเรตินัล 11-ซิสและจับคู่กับออปซิน[62]
แม้ว่าวิตามินเอจะไม่ได้รับการยืนยันว่าเป็นสารอาหารที่จำเป็นและโครงสร้างทางเคมีที่อธิบายจนกระทั่งศตวรรษที่ 20 แต่ข้อสังเกตที่เป็นลายลักษณ์อักษรเกี่ยวกับสภาวะที่เกิดจากการขาดสารอาหารนี้ปรากฏให้เห็นตั้งแต่ก่อนประวัติศาสตร์มาก ซอมเมอร์ได้จำแนกบันทึกทางประวัติศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับวิตามินเอและ/หรืออาการแสดงของการขาดวิตามินดังนี้ บันทึก "โบราณ" คำอธิบายทางคลินิกในศตวรรษที่ 18 ถึง 19 (และความเกี่ยวข้องเชิงสาเหตุที่ถูกกล่าวอ้าง) การทดลองกับสัตว์ทดลองในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 และการสังเกตทางคลินิกและระบาดวิทยาที่ระบุการมีอยู่ของสารอาหารเฉพาะตัวนี้และอาการแสดงของการขาดวิตามิน[24]