اسانس دراگون فروت خوراکی

اسانس دراگون فروت خوراکی میوه چندین گونه مختلف کاکتوس بومی در منطقه جنوب مکزیک و در امتداد سواحل اقیانوس آرام گواتمالا، کاستاریکا و السالوادور است. پیتایا در شرق آسیا، جنوب آسیا، آسیای جنوب شرقی، ایالات متحده، کارائیب، استرالیا، برزیل و در سراسر مناطق گرمسیری و نیمه گرمسیری جهان کشت می شود. دراگون فروت معمولاً به میوه‌ای از جنس Stenocereus اطلاق می‌شود، در حالی که دراگون فروت یا میوه اژدها به میوه‌ای از جنس Selenicereus (هیلوسرئوس سابق) هر دو در خانواده Cactaceae اشاره دارد. نام رایج در انگلیسی – اژدها – از پوست چرم مانند و خوشه های پوسته پوسته بیرونی میوه گرفته شده است. بسته به تنوع، میوه های دراگون فروت ممکن است گوشتی شیرین یا ترش داشته باشند که می تواند قرمز، سفید یا زرد باشد. این میوه‌ها معمولاً در انگلیسی با نام «اژدها میوه» شناخته می‌شوند، نامی که از سال 1963 استفاده می‌شود و ظاهراً ناشی از پوست چرم‌مانند و خوشه‌های پوسته‌دار برجسته در قسمت بیرونی میوه است. این اسانس دراگون فروت خوراکی اغلب به عنوان “میوه اژدهای ویتنامی” تعیین می شود. زیرا ویتنام صادرکننده اصلی است.این میوه ممکن است به عنوان گلابی توت فرنگی نیز شناخته شود.نام‌های دراگون فروت از مکزیک گرفته شده‌اند، و pitaya roja در آمریکای مرکزی و شمال آمریکای جنوبی، احتمالاً برای نام‌های گونه‌های کاکتوس‌های بلند با میوه‌های گلدار به دراگون فروت مربوط می‌شوند. دراگون فروت یا میوه اژدها بومی منطقه جنوب مکزیک و در امتداد سواحل اقیانوس آرام گواتمالا، کاستاریکا و السالوادور است. میوه اژدها در شرق آسیا، جنوب آسیا، آسیای جنوب شرقی، ایالات متحده، کارائیب، استرالیا و در سراسر مناطق گرمسیری و نیمه گرمسیری جهان کشت می شود. میوه Stenocereus (پیتایا ترش) گونه ای است که معمولاً در مناطق خشک قاره آمریکا خورده می شود. آنها ترش تر و با طراوت تر، با گوشت آبدارتر و طعم قوی تر هستند.دراگون فروت ترش یا پیتایا آگریا (S.gummosus) در صحرای سونوران منبع غذایی مهمی برای مردم بومی قاره آمریکا بوده است. مردم سری شمال غربی مکزیک هنوز میوه را برداشت می کنند و گیاه را ziix می نامند ccapxl “چیزی که میوه آن ترش است”. میوه‌های گونه‌های مرتبط، مانندS. queretaroeو کاکتوس خنجر یا pitaya de mayo (S. griseus) نیز از غذاهای مهم محلی هستند. میوه کاکتوس لوله اندام (S. thurberi، که توسط سریس ool نامیده می شود) پیتایا دولچه “پیتای شیرین” است. پیتاایای شیرین در سه نوع وجود دارد که همگی دارای پوستی چرمی و کمی برگی هستند:   Selenicereus undatus (پیتایا بلانکا یا پیتاای با گوشت سفید که به نام Hylocereus undatus نیز شناخته می شود) میوه ای با پوست صورتی با گوشت سفید دارد. این رایج ترین “میوه اژدها” است.  Selenicereus costaricensis (Pitaya roja یا pitaya گوشت قرمز، همچنین به عنوان Hylocereus costaricensis، و احتمالاً به اشتباه به عنوان Hylocereus polyrhizus شناخته می شود) دارای میوه هایی با پوست قرمز با گوشت قرمز است.Selenicereus megalanthus (Pitaya amarilla یا pitaya زرد که به عنوان Hylocereus megalanthus نیز شناخته می شود) میوه ای با پوست زرد با گوشت سفید دارد. وزن میوه به طور معمول از 150 تا 600 گرم است. برخی ممکن است به 1 کیلوگرم برسند. اردات اولیه از کلمبیا به استرالیا “Hylocereus ocampensis” (یا “Cereus repandus”، میوه قرمز) و “Cereus triangularis” (ظاهراً، میوه زرد) نامگذاری شد. پس از تمیز کردن کامل دانه ها از پالپ میوه، دانه ها ممکن است پس از خشک شدن ذخیره شوند. میوه ایده آل بدون لک و رسیده است.دانه ها در کمپوست یا مخلوط خاک گلدان به خوبی رشد می کنند – حتی به عنوان یک گیاه داخل گلدان. کاکتوس های پیتایا معمولاً پس از 11 تا 14 روز پس از کاشت کم عمق جوانه می زنند. از آنجایی که آنها کاکتوس هستند، آبیاری بیش از حد یک نگرانی برای پرورش دهندگان خانگی است. با ادامه رشد آنها، این گیاهان بالارونده چیزی برای صعود پیدا می کنند، که می تواند علاوه بر ریشه های پایه، ریشه های هوایی را از شاخه ها پایین بیاورد. هنگامی که گیاه به وزن بالغ 4.5 کیلوگرم برسد، گیاه ممکن است گل دهد. کاشت های تجاری را می توان با تراکم بالا بین 1100 تا 1350 در هکتار داد. گیاهان ممکن است تا 60 ماه یا 260 هفته طول بکشد تا به تولید تجاری کامل برسند.گل‌های پیتایا در طول شب شکوفا می‌شوند و معمولاً تا عصر پژمرده می‌شوند. آنها برای لقاح به گرده افشان های شبانه مانند خفاش ها یا پروانه ها متکی هستند. خود بارورسازی در برخی از گونه‌ها میوه تولید نمی‌کند و در حالی که نژادهای متقابل منجر به چندین گونه «خود بارور» شده است، گرده‌افشانی متقابل با گیاه دوم و ژنتیکی متمایز از همان گونه عموماً باعث افزایش تشکیل و کیفیت میوه می‌شود. این امر توانایی تولیدکنندگان خانگی را برای تولید میوه محدود می کند. با این حال، بسته به شرایط رشد، گیاهان می توانند بین سه تا شش بار در سال گل دهند. مانند سایر کاکتوس ها، اگر یک تکه سالم از ساقه جدا شود، ممکن است در خاک ریشه بزند و به گیاه خودش تبدیل شود. سلنیسرئوس برای زندگی در آب و هوای گرمسیری خشک با مقدار متوسط ​​باران سازگار شده است. در مناطق متعددی برای تبدیل شدن به علف هرز از کشت فرار کرده و در برخی کشورها به عنوان علف های هرز مهاجم طبقه بندی می شود. بافت میوه گاهی اوقات به دلیل دانه های سیاه و ترد آن به بافت کیوی تشبیه می شود. روغن دانه حاوی اسیدهای چرب لینولئیک اسید و لینولنیک اسید است .از میوه اژدها برای طعم دادن و رنگ آمیزی آب میوه ها و نوشیدنی های الکلی مانند “Dragon’s Blood Punch” و “Dragotini” استفاده می شود. گل ها را می توان به عنوان چای خورد یا دم کرد.رنگ قرمز و بنفش برخی از میوه های سلنیسرئوس به دلیل بتاسیانین ها است، خانواده ای از رنگدانه ها که شامل بتانین است، همان ماده ای که رنگ قرمز چغندر، شاتوت سوئیس و تاج خروس را می دهد. 

ترکیبات آلی و مواد معدنی اسانس دراگون فروت:

1.کربوهیدرات ها

2. چربی

3. پروتئین

4. فولات (B9)

5. کولین

6. ویتامین سی

7. ویتامین K

8. کلسیم

9. آهن

10. منیزیم

11. فسفر

12. پتاسیم

13. سدیم

لینولئیک اسید

Linoleic acid

C18H32O2

اسید لینولئیک یک اسید چرب غیراشباع امگا 6 است. این مایع بی رنگ است که عملاً در آب نامحلول است اما در بسیاری از حلال های آلی محلول است. معمولاً در طبیعت به‌عنوان یک تری گلیسیرید (استر گلیسیرین) به جای یک اسید چرب آزاد وجود دارد. این یکی از دو اسید چرب ضروری برای انسان است که باید آن را از طریق رژیم غذایی خود دریافت کندو ضروری ترین آن است، زیرا بدن از آن به عنوان پایه ای برای ساخت بقیه استفاده می کند.کلمه "لینولئیک" از کلمه لاتین linum "کتان" + oleum "روغن" گرفته شده است که نشان دهنده این واقعیت است که برای اولین بار از روغن بذر کتان جدا شده است.

مصرف اسید لینولئیک برای سلامتی ضروری است، زیرا یک اسید چرب ضروری است.

متابولیسم LA به AA با تبدیل LA به گاما-لینولنیک اسید (GLA)، که توسط Δ6-دساتوراز انجام می شود، آغاز می شود. GLA به دی هومو-γ-لینولنیک اسید (DGLA)، پیش ساز فوری AA تبدیل می شود. LA همچنین توسط لیپواکسیژنازهای مختلف، سیکلواکسیژنازها، آنزیم‌های سیتوکروم P450 (مونواکسیژنازهای CYP) و مکانیسم‌های خوداکسیداسیون غیر آنزیمی به محصولات مونو هیدروکسیل، یعنی 13-Hydroxyoctadecadienoic acid و 9-Hydroxyoctadecadienoic acid، و 9-Hydroxyoctadecadienoic acid 9-H; این دو متابولیت هیدروکسی به طور آنزیمی به متابولیت های کتو خود اکسید می شوند، اسید 13-oxo-octadecadienoic و 9-oxo-octadecdienoic اسید. برخی از آنزیم های سیتوکروم P450، اپوکسیژنازهای CYP، اکسیداسیون LA را به محصولات اپوکسید کاتالیز می کنند، به عنوان مثال، 12،13 اپوکسید، اسید ورنولیک، و 9،10 اپوکسید آن، اسید کرونریک. این محصولات اسید لینولئیک در فیزیولوژی و آسیب شناسی انسان نقش دارند. اسید لینولئیک جزء روغن‌های سریع خشک‌شونده است که در رنگ‌های روغنی و لاک‌ها مفید است. این برنامه‌ها از پایداری گروه‌های C-H آلییک مضاعف (-CH=CH-CH2-CH=CH-) نسبت به اکسیژن هوا (اوتاکسیداسیون) استفاده می‌کنند. افزودن اکسیژن منجر به اتصال عرضی و تشکیل یک لایه پایدار می شود. در گلرنگ و روغن ذرت فراوان است و از نظر وزنی بیش از نیمی از ترکیب آنها را تشکیل می دهد. به مقدار متوسط ​​در روغن سویا، کنجد و بادام وجود دارد. مصرف لینولئیک اسید با کاهش خطر بیماری های قلبی عروقی، دیابت و مرگ زودرس مرتبط است. شواهد باکیفیتی وجود دارد که نشان می دهد افزایش مصرف اسید لینولئیک باعث کاهش کلسترول خون و لیپوپروتئین با چگالی کم می شود.

2.بتانین

Betanin

 C₂₄H₂₆N₂O₁₃

Betanin یا Beetroot Red یک رنگ خوراکی گلیکوزیدی قرمز است که از چغندر به دست می آید. آگلیکون آن که با هیدرولیز کردن مولکول گلوکز به دست می آید، بتیدین است. به عنوان یک افزودنی غذایی، شماره E آن E162 است.رنگ بتانین به pH بستگی دارد. بین چهار تا پنج به رنگ قرمز مایل به آبی روشن است و با افزایش pH آبی مایل به بنفش می شود. هنگامی که pH به سطوح قلیایی می رسد، بتانین با هیدرولیز تجزیه می شود و در نتیجه رنگ زرد مایل به قهوه ای ایجاد می شود. بتانین یک رنگدانه بتالاین به همراه ایزوبتنین، پروبتنین و نئوبتنین است. رنگدانه های دیگر موجود در چغندر ایندیکاگزانتین و ولگاگزانتین هستند. بتانین معمولاً از عصاره آب چغندر به دست می آید. غلظت بتانین در چغندر قرمز می تواند به 300-600 میلی گرم بر کیلوگرم برسد. سایر منابع غذایی بتانین و سایر بتالین ها عبارتند از کاکتوس Opuntia، چغندر سوئیس وبرگهای برخی از گونه های تاج خروس. رایج ترین استفاده از بتانین ها در رنگ آمیزی بستنی و نوشابه های پودری است. کاربردهای دیگر در برخی از شیرینی های قندی است، به عنوان مثال: فوندانت ها، رشته های قندی، روکش های قندی، و پرکننده های میوه یا خامه. در آب نبات های فرآوری شده داغ، اگر در قسمت نهایی فرآوری اضافه شود، می توان از آن استفاده کرد. بتانین همچنین در سوپ ها و همچنین محصولات گوجه فرنگی و بیکن استفاده می شود. بتانین "هنگامی که به عنوان عامل رنگ آمیزی استفاده می شود باعث ایجاد آلرژی غذایی بالینی نمی شود".از بتانین می توان برای رنگ کردن گوشت و سوسیس نیز استفاده کرد.بتانین همچنین نشان داده است که فعالیت ضد میکروبی دارد و می تواند به عنوان یک عامل ضد میکروبی طبیعی در نگهداری مواد غذایی استفاده شود. بتانین در اثر نور، گرما و اکسیژن تجزیه می شود. بنابراین در محصولات منجمد، محصولات با ماندگاری کوتاه یا محصولاتی که در حالت خشک فروخته می شوند استفاده می شود. بتانین در محصولاتی با محتوای قند بالا می تواند از پاستوریزاسیون جان سالم به در ببرد. حساسیت آن به اکسیژن در محصولاتی با محتوای آب بالا و/یا حاوی کاتیون‌های فلزی (مانند آهن و مس) بیشتر است. آنتی اکسیدان هایی مانند اسید اسکوربیک و مواد جداکننده می توانند این روند را به همراه بسته بندی مناسب کند کنند. بتانین در حالت خشک در حضور اکسیژن پایدار است.

2. بتالاین

Betalain

بتالین ها دسته ای از رنگدانه های قرمز و زرد مشتق شده از تیروزین هستند که در گیاهانی از راسته کاریوفیلال ها یافت می شوند و جایگزین رنگدانه های آنتوسیانین می شوند. Betalains نیز در برخی از قارچ های درجه بالاتر وجود دارد. آنها اغلب در گلبرگ های گل قابل توجه هستند، اما ممکن است میوه ها، برگ ها، ساقه ها و ریشه گیاهان حاوی آنها را رنگ کنند. آنها شامل رنگدانه هایی مانند رنگدانه های موجود در چغندر هستند. نام "بتالاین" از نام لاتین چغندر معمولی (Beta vulgaris) گرفته شده است، که برای اولین بار بتالین از آن استخراج شد. رنگ قرمز تیره چغندر، بوگنویل، تاج خروس و بسیاری از کاکتوس‌ها از وجود رنگدانه‌های بتالین ناشی می‌شود. سایه های خاص قرمز تا بنفش متمایز است و بر خلاف رنگدانه های آنتوسیانین موجود در بیشتر گیاهان است. عملکرد فیزیولوژیکی بتالین ها در گیاهان نامشخص است، اما شواهدی وجود دارد که نشان می دهد آنها ممکن است خاصیت قارچ کشی داشته باشند.علاوه بر این، بتالین ها در گل های فلورسنت یافت شده اند، اگرچه نقش آنها در این گیاهان نیز نامشخص است. بتالاین ها (بتاسیانین ها) برای اولین بار جداسازی شدند و ساختار شیمیایی آن در سال 1960 در دانشگاه زوریخ توسط دکتر تام مابری کشف شد. زمانی تصور می‌شد که بتالین‌ها با آنتوسیانین‌ها، رنگدانه‌های قرمز رنگی که در بیشتر گیاهان یافت می‌شوند، مرتبط هستند. هر دو بتالین و آنتوسیانین رنگدانه های محلول در آب هستند که در واکوئل سلول های گیاهی یافت می شوند. با این حال، بتالین ها از نظر ساختاری و شیمیایی بر خلاف آنتوسیانین ها هستند و این دو هرگز در یک گیاه با هم یافت نشده اند. به عنوان مثال، بتالین ها حاوی نیتروژن هستند در حالی که آنتوسیانین ها فاقد نیتروژن هستند. اکنون مشخص شده است که بتالین ها مشتقات معطر ایندول هستند که از تیروزین سنتز می شوند. آنها از نظر شیمیایی به آنتوسیانین ها مرتبط نیستند و حتی فلاونوئید نیستند. هر بتالاین یک گلیکوزید است و از یک قند و یک قسمت رنگی تشکیل شده است. سنتز آنها توسط نور ترویج می شود. بتالین که به شدت مورد مطالعه قرار گرفته است، بتانین است که به دلیل اینکه ممکن است از ریشه چغندر قرمز استخراج شود، قرمز چغندر نیز نامیده می شود. بتانین یک گلوکوزید است و به قند گلوکز و بتانیدین هیدرولیز می شود. از آن به عنوان رنگ آمیزی مواد غذایی استفاده می شود و رنگ آن به pH حساس است. سایر بتالین هایی که در چغندر وجود دارند عبارتند از ایزوبتنین، پروبتنین و نئوبتنین. رنگ و ظرفیت آنتی اکسیدانی بتانین و ایندیکاگزانتین (بتازانتین مشتق شده از ال-پرولین) تحت تأثیر حرارت دی الکتریک مایکروویو قرار می گیرد. افزودن TFE (2،2،2-تری فلوئورواتانول) برای بهبود پایداری هیدرولیتیکی برخی بتالین ها در محلول آبی گزارش شده است. علاوه بر این، یک کمپلکس بتانین-اوروپیوم (III) برای تشخیص دی پی کولینات کلسیم در اسپورهای باکتریایی، از جمله باسیلوس آنتراسیس و B. cereus استفاده شده است.

بیوسنتز بتالاین: 1. اسید بتلامیک. آمین یا اسید آمینه. 4. بتیدین. 5. بتازانتی

در اولین مرحله از مسیر بیوسنتزی، L-تیروزین با 3-هیدروکسیلاسیون توسط آنزیم سیتوکروم P450 به L-3،4-دی هیدروکسی فنیل آلانین (l-DOPA) تبدیل می شود. برای دوپا، بیوسنتز منشعب می شود: الف) از یک طرف، اکسیداسیون آن توسط آنزیم CYP به سیکلو دوپا انجام می شود؛  (ب) از سوی دیگر، حلقه معطر دوپا توسط یک دوپا-4 فعال می شود. 5-دی‌اکسیژناز به seco-dopa باز می‌شود که از آن اسید بتلامیک با بازیافت اسپانتان تشکیل می‌شود. سپس به طور خود به خود با سیکلو دوپا واکنش نشان می دهد تا بتانیدین از یک طرف، یا از طرف دیگر پس از گلوکوزیلاسیون قبلی آن توسط یک سیکلو دوپا گلوکوزیل ترانسفراز  به بتانین قرمز-بنفش، ساده ترین بتاسیان، تشکیل شود. علاوه بر این، اسید بتلامیک به طور خود به خود با اسیدهای آمینه یا آمین های مختلف واکنش می دهد و بتازانتین های زرد-نارنجی رنگی را تشکیل می دهد (شکل را ببینید). تنوع بتاسیان ها ناشی از گلوکوزیلاسیون متفاوت بتانیدین و اسیلاسیون بعدی آن با اسیدهای کربوکسیلیک آلیفاتیک و آروماتیک است. بتانین استخراج شده از چغندر قرمز  به عنوان ماده اولیه برای نیمه سنتز بتالاین کومارینیک مصنوعی استفاده شد. بتانین به اسید بتلامیک هیدرولیز شد و این به 7-آمینو-4-متیل کومارین جفت شد. بتالاین به‌دست‌آمده به‌عنوان یک پروب فلورسنت برای تصویربرداری سلول‌های زنده از گلبول‌های قرمز آلوده به پلاسمودیوم استفاده شد. رنگدانه های Betalain فقط در Caryophyllales و برخی Basidiomycota (قارچ) وجود دارد،  به عنوان مثال Hygrophoraceae (کلاه موم). در جایی که در گیاهان وجود دارند، گاهی اوقات با آنتوگزانتین ها (فلاونوئیدهای زرد تا نارنجی) همزیستی می کنند، اما هرگز در گونه های گیاهی با آنتوسیانین ها دیده نمی شوند. در میان راسته گیاهان گلدار Caryophyllales، اکثر اعضا بتالین تولید می کنند و فاقد آنتوسیانین هستند. از تمام خانواده های Caryophyllales، تنها Caryophyllaceae (خانواده میخک) و Molluginaceae به جای بتالین، آنتوسیانین تولید می کنند. توزیع محدود بتالین ها در بین گیاهان یک سیناپومورف برای Caryophyllales است، اگرچه تولید آنها در دو خانواده از بین رفته است. بتانین به صورت تجاری به عنوان رنگ خوراکی طبیعی استفاده می شود. در برخی از افرادی که قادر به تجزیه آن نیستند، می تواند باعث ایجاد بتوری (ادرار قرمز) و مدفوع قرمز شود. علاقه صنایع غذایی به بتالین ها از زمانی که آنها با روش های آزمایشگاهی به عنوان آنتی اکسیدان شناسایی شدند، افزایش یافته است،  که ممکن است در برابر اکسیداسیون لیپوپروتئین های با چگالی کم محافظت کنند.

3.فولات

Folate

فولات، همچنین به عنوان ویتامین B9 و فولاسین شناخته می شود،  یکی از ویتامین های B است. اسید فولیک ساخته شده که توسط بدن به فولات تبدیل می‌شود، به عنوان یک مکمل غذایی و در غنی‌سازی مواد غذایی استفاده می‌شود، زیرا در طول پردازش و ذخیره‌سازی پایدارتر است.فولات برای بدن برای ساخت DNA و RNA و متابولیسم اسیدهای آمینه لازم برای تقسیم سلولی مورد نیاز است .از آنجایی که بدن انسان نمی تواند فولات بسازد، در رژیم غذایی مورد نیاز است و آن را به یک ماده مغذی ضروری تبدیل می کند. این به طور طبیعی در بسیاری از غذاها وجود دارد.مصرف روزانه توصیه شده فولات بزرگسالان در ایالات متحده 400 میکروگرم از غذاها یا مکمل های غذایی است. فولات به شکل اسید فولیک برای درمان کم خونی ناشی از کمبود فولات استفاده می شود.اسید فولیک همچنین به عنوان مکمل توسط زنان در دوران بارداری برای کاهش خطر نقص لوله عصبی (NTDs) در نوزاد استفاده می شود. اعتقاد بر این است که سطوح پایین در اوایل بارداری علت بیش از نیمی از نوزادان متولد شده با NTDs است. بیش از 80 کشور از غنی سازی اجباری یا داوطلبانه برخی غذاها با اسید فولیک به عنوان اقدامی برای کاهش میزان NTDs استفاده می کنند. مکمل های طولانی مدت با مقادیر نسبتاً زیادی اسید فولیک با کاهش اندکی در خطر سکته مغزی و افزایش خطر ابتلا به سرطان پروستات مرتبط است. نگرانی هایی وجود دارد که مقادیر زیاد اسید فولیک مکمل می تواند کمبود ویتامین B12 را پنهان کند. عدم مصرف کافی فولات می تواند منجر به کمبود فولات شود. این ممکن است منجر به نوعی کم خونی شود که در آن گلبول های قرمز به طور غیر طبیعی بزرگ می شوند.علائم ممکن است شامل احساس خستگی، تپش قلب، تنگی نفس، زخم های باز روی زبان و تغییر در رنگ پوست یا مو باشد.کمبود فولات در کودکان ممکن است در عرض یک ماه پس از دریافت رژیم غذایی ضعیف ایجاد شود. در بزرگسالان، کل فولات طبیعی بدن بین 10 تا 30 میلی گرم است که حدود نیمی از این مقدار در کبد و بقیه در خون و بافت های بدن ذخیره می شود. در پلاسما، محدوده طبیعی فولات 150 تا 450 نانومولار است. فولات بین سالهای 1931 و 1943 کشف شد. این دارو در فهرست داروهای ضروری سازمان بهداشت جهانی قرار دارد. در سال 2020، با بیش از 10 میلیون نسخه، شصت و هفتمین داروی رایج در ایالات متحده بود. اصطلاح “فولیک” از کلمه لاتین folium (به معنای برگ) گرفته شده است زیرا در سبزیجات برگ سبز تیره یافت می شود. فولات (ویتامین B9) به اشکال بسیاری از اسید فولیک و ترکیبات مرتبط با آن، از جمله اسید تتراهیدروفولیک (شکل فعال)، متیل تتراهیدروفولات (شکل اولیه موجود در خون)، متنیل تتراهیدروفولات، اسید فولینیک، فولاسین و اسید پتروئیل گلوتامیک اشاره دارد. نام‌های تاریخی شامل فاکتور L. ⁠casei، ویتامین Bc و ویتامین M بود.

ساختار شیمیایی خانواده فولات:

واژه‌های فولات و اسید فولیک در زمینه‌های مختلف معانی متفاوتی دارند، اگرچه گاهی اوقات به جای یکدیگر استفاده می‌شوند. در زمینه شیمی آلی، فولات به پایه مزدوج اسید فولیک اشاره دارد. در زمینه بیوشیمی، فولات ها به دسته ای از ترکیبات فعال بیولوژیکی مربوط به اسید فولیک و شامل اسید فولیک اطلاق می شود. در زمینه تغذیه، فولات ها خانواده ای از مواد مغذی ضروری مرتبط با اسید فولیک هستند که از منابع طبیعی به دست می آیند، در حالی که اصطلاح اسید فولیک برای فرم تولید شده که به عنوان مکمل غذایی استفاده می شود، اختصاص دارد. از نظر شیمیایی، فولات ها از سه بخش شیمیایی مجزا تشکیل شده اند که به هم مرتبط هستند. یک حلقه هتروسیکلیک پترین (2-آمینو-4-هیدروکسی پتریدین) توسط یک پل متیلن به یک گروه p-aminobenzoyl متصل می شود که به نوبه خود از طریق یک پیوند آمیدی به اسید گلوتامیک یا پلی گلوتامات متصل می شود. واحدهای تک کربنی در انواع حالت‌های اکسیداسیون ممکن است به اتم نیتروژن N5 حلقه پتریدین و/یا اتم نیتروژن N10 گروه p-aminobenzoyl متصل شوند. فولات به ویژه در دوره های تقسیم سلولی و رشد مکرر مانند دوران نوزادی و بارداری بسیار مهم است. کمبود فولات مانع از سنتز DNA و تقسیم سلولی می شود و به دلیل فراوانی تقسیم سلولی بیشتر بر سلول های خونساز و نئوپلاسم ها تأثیر می گذارد. رونویسی RNA و سنتز پروتئین بعدی کمتر تحت تأثیر کمبود فولات قرار می گیرد، زیرا mRNA را می توان بازیافت و دوباره استفاده کرد (بر خلاف سنتز DNA، جایی که باید یک نسخه ژنومی جدید ایجاد شود. کمبود فولات در زنان باردار در نقایص لوله عصبی (NTDs) دخیل بوده است، با برآورد 300000 مورد در سراسر جهان قبل از اجرای غنی سازی اجباری مواد غذایی در بسیاری از کشورها. NTDs در اوایل بارداری (ماه اول) اتفاق می‌افتد، بنابراین زنان باید در هنگام بارداری فولات فراوانی داشته باشند و به همین دلیل توصیه می‌شود که هر زنی که قصد بارداری دارد قبل و در طول بارداری از مکمل‌های غذایی حاوی فولات استفاده کند. مرکز کنترل و پیشگیری از بیماری ها (CDC) مقدار روزانه 400 میکروگرم اسید فولیک را برای پیشگیری از NTDs توصیه می کند. پیروی از این توصیه کامل نیست، و بسیاری از زنان بدون این که یک بارداری برنامه ریزی شده باشد، باردار می شوند، یا ممکن است تا سه ماهه اول که دوره حیاتی برای کاهش خطر ابتلا به NTD است، متوجه بارداری خود نشوند. کشورها غنی سازی غذای اجباری یا داوطلبانه آرد گندم و سایر غلات را اجرا کرده اند،  و در غیر این صورت چنین برنامه ای ندارند و به توصیه های پزشکان بهداشت عمومی و مراقبت های بهداشتی به زنان در سنین باروری وابسته هستند. یک متاآنالیز شیوع جهانی تولد اسپینا بیفیدا نشان داد که زمانی که تقویت اجباری با کشورهایی که دارای برنامه تقویت داوطلبانه یا بدون برنامه غنی سازی بودند، مقایسه شد، 30 درصد کاهش در تولدهای زنده با اسپینا بیفیدا وجود داشت. برخی از کشورها کاهش بیش از 50 درصدی را گزارش کردند. گروه ویژه خدمات پیشگیرانه ایالات متحده اسید فولیک را به عنوان مکمل یا عنصر تقویت کننده توصیه می کند، زیرا اشکال فولات به غیر از اسید فولیک مورد مطالعه قرار نگرفته است .یک متاآنالیز مکمل فولات در دوران بارداری، خطر نسبی 28 درصدی کمتری برای نقایص مادرزادی قلب نوزاد را گزارش کرد. به نظر نمی رسد که مکمل های قبل از تولد با اسید فولیک خطر زایمان زودرس را کاهش دهد.یک بررسی سیستماتیک نشان داد که اسید فولیک هیچ تأثیری بر مرگ و میر، رشد، ترکیب بدن، پیامدهای تنفسی یا شناختی کودکان از بدو تولد تا 9 سالگی ندارد. هیچ ارتباطی بین مصرف مکمل اسید فولیک مادر و افزایش خطر ابتلا به آسم در دوران کودکی وجود نداشت. فولات به تولید اسپرم کمک می کند. در زنان، فولات برای کیفیت تخمک و بلوغ، لانه گزینی، جفت، رشد جنین و رشد اندام مهم است. یک متاآنالیز گزارش داد که مکمل چند ساله اسید فولیک، در مقادیری در بیشتر کارآزمایی‌های بالینی شامل بیش از حد بالای 1000 میکروگرم در روز، خطر نسبی بیماری‌های قلبی عروقی را تا 4 درصد کاهش داد. دو متاآنالیز قدیمی‌تر، که نتایج آزمایش‌های بالینی جدیدتر را در بر نمی‌گرفت، هیچ تغییری در خطر بیماری قلبی عروقی گزارش نکردند. خطر مطلق سکته مغزی با مصرف مکمل از 4.4٪ به 3.8٪ کاهش می یابد (کاهش 10٪ در خطر نسبی). دو متاآنالیز دیگر کاهش مشابهی را در خطر نسبی گزارش کردند. دو مورد از این سه مورد محدود به افرادی بود که از قبل بیماری قلبی عروقی یا بیماری عروق کرونر قلب داشتند. نتیجه سودمند ممکن است با کاهش غلظت هموسیستئین در گردش همراه باشد، زیرا تجزیه و تحلیل طبقه بندی شده نشان داد که با کاهش بیشتر هموسیستئین، خطر بیشتر کاهش می یابد. این تأثیر همچنین برای مطالعاتی که در کشورهایی که غنی‌سازی اسید فولیک غلات اجباری نداشتند، بیشتر بود. اثر مفید در زیرمجموعه کارآزمایی‌هایی که از مکمل اسید فولیک کمتر در مقایسه با بالاتر استفاده می‌کردند، بیشتر بود. دریافت مزمن ناکافی فولات ممکن است خطر ابتلا به سرطان های روده بزرگ، سینه، تخمدان، پانکراس، مغز، ریه، دهانه رحم و پروستات را افزایش دهد در اوایل پس از اجرای برنامه های تقویت، مصرف زیاد برای تسریع رشد ضایعات پره نئوپلاستیک که می تواند منجر به سرطان، به ویژه سرطان روده بزرگ شود، تئوری شد. متاآنالیزهای بعدی اثرات فولات رژیم غذایی کم در مقابل زیاد، فولات سرم بالا و فولات مکمل به شکل اسید فولیک گاهی اوقات نتایج متناقضی را گزارش کرده است. مقایسه فولات رژیم غذایی کم و زیاد، خطر ابتلا به سرطان روده بزرگ را کاهش می‌دهد، اما از نظر آماری معنی‌دار است. برای خطر سرطان پروستات، مقایسه فولات رژیم غذایی کم با مقادیر زیاد، هیچ تاثیری را نشان نداد. مروری بر کارآزمایی‌هایی که شامل مکمل‌های غذایی اسید فولیک بود، افزایش آماری معنی‌دار 24 درصدی در خطر سرطان پروستات را گزارش کرد. نشان داده شد که مصرف مکمل با اسید فولیک به میزان 1000 تا 2500 میکروگرم در روز – مقادیر مورد استفاده در بسیاری از آزمایش‌های مکمل ذکر شده – منجر به غلظت‌های بالاتر فولات سرم نسبت به آنچه که از رژیم‌های غذایی سرشار از غذا به دست می‌آید، می‌شود. – فولات مشتق شده بررسی مکمل دوم هیچ افزایش یا کاهش قابل توجهی در بروز کل سرطان، سرطان کولورکتال، سایر سرطان های دستگاه گوارش، سرطان دستگاه تناسلی، سرطان ریه یا بدخیمی های خونی در افرادی که مکمل های اسید فولیک مصرف می کردند، گزارش نکرد. سومین متاآنالیز مکمل محدود به گزارش فقط در مورد بروز سرطان کولورکتال نشان داد که درمان اسید فولیک با خطر سرطان روده بزرگ مرتبط نیست. فولات برای سلول ها و بافت هایی که به سرعت تقسیم می شوند، مهم است. سلول های سرطانی به سرعت تقسیم می شوند و داروهایی که با متابولیسم فولات تداخل دارند برای درمان سرطان استفاده می شود. داروی ضد فولات متوترکسات اغلب برای درمان سرطان استفاده می شود، زیرا از تولید تتراهیدروفولات فعال (THF) از دی هیدروفولات غیرفعال (DHF) جلوگیری می کند. با این حال، متوترکسات می‌تواند سمی باشد، افسردگی مغز استخوان (القا کننده لکوپنی و ترومبوسیتوپنی) و نارسایی حاد کلیه و کبد گزارش شده است. اسید فولینیک، تحت نام دارویی Leucovorin، شکلی از فولات (formyl-THF)، می تواند به “نجات” یا معکوس کردن اثرات سمی متوترکسات کمک کند. مکمل های اسید فولیک نقش ثابت کمی در شیمی درمانی سرطان دارند. مکمل اسید فولینیک در افرادی که تحت درمان با متوترکسات قرار می گیرند، به سلول هایی که با سرعت کمتری تقسیم می شوند، فولات کافی برای حفظ عملکرد طبیعی سلول ها می دهد. مقدار فولات داده شده با تقسیم سریع سلول های (سرطانی) به سرعت کاهش می یابد، بنابراین این امر اثرات متوترکسات را خنثی نمی کند. تبدیل هموسیستئین به متیونین به فولات و ویتامین B12 نیاز دارد. افزایش هموسیستئین پلاسما و فولات پایین با اختلالات شناختی، زوال عقل و بیماری آلزایمر مرتبط است .مکمل رژیم غذایی با اسید فولیک و ویتامین B12 باعث کاهش هموسیستئین پلاسما می شود. با این حال، چندین بررسی گزارش کردند که مکمل‌سازی با اسید فولیک به تنهایی یا در ترکیب با سایر ویتامین‌های B از پیشرفت اختلال شناختی یا کاهش کاهش شناختی جلوگیری نمی‌کند .یک متاآنالیز در سال 2017 نشان داد که خطر نسبی اختلالات طیف اوتیسم با مصرف مکمل اسید فولیک در رژیم غذایی مادر در دوران بارداری تا 23 درصد کاهش می یابد. تجزیه و تحلیل زیرمجموعه این را در میان جمعیت های آسیایی، اروپایی و آمریکایی تایید کرد.برخی شواهد کمبود فولات را با افسردگی بالینی مرتبط می‌دانند. شواهد محدود از کارآزمایی‌های تصادفی‌سازی و کنترل‌شده نشان داد که استفاده از اسید فولیک علاوه بر مهارکننده‌های انتخابی بازجذب سروتونین (SSRIs) ممکن است مزایایی داشته باشد. تحقیقات ارتباط بین افسردگی و سطوح پایین فولات را نشان داد.مکانیسم های دقیق درگیر در ایجاد اسکیزوفرنی و افسردگی کاملاً مشخص نیست، اما فولات زیست فعال، متیل تتراهیدروفولات (5-MTHF)، هدف مستقیم اهداکنندگان متیل مانند S-adenosyl methionine (SAMe)، دی هیدروبیوپترین غیرفعال (BH2) را بازیافت می کند. ) به تتراهیدروبیوپترین (BH4)، کوفاکتور ضروری در مراحل مختلف سنتز مونوآمین، از جمله دوپامین و سروتونین. BH4 نقش تنظیم کننده ای در انتقال عصبی مونوآمین دارد و برای میانجی گری بیشتر داروهای ضد افسردگی لازم است. فعالیت بیولوژیکی فولات در بدن به عملکرد دی هیدروفولات ردوکتاز در کبد بستگی دارد که فولات را به تتراهیدروفولات (THF) تبدیل می کند. این عمل محدود کننده سرعت در انسان است که منجر به افزایش غلظت اسید فولیک متابولیزه نشده در خون می‌شود، زمانی که مصرف مکمل‌های غذایی و غذاهای غنی‌شده به سطح بالای مصرفی قابل تحمل ایالات متحده 1000 میکروگرم در روز نزدیک شود یا از آن فراتر رود. حیوانات، از جمله انسان، نمی توانند فولات را سنتز کنند و بنابراین باید فولات را از رژیم غذایی خود دریافت کنند. همه گیاهان و قارچ‌ها و تک یاخته‌ها، باکتری‌ها و باستانی‌های خاص می‌توانند فولات de novo را از طریق تغییرات در مسیر بیوسنتزی یکسانی سنتز کنند. مولکول فولات از پترین پیروفسفات، پاراآمینوبنزوئیک اسید و گلوتامات از طریق عمل دی هیدروپتروات سنتاز و دی هیدروفولات سنتاز سنتز می شود. پترین به نوبه خود در یک سری مراحل آنزیمی کاتالیز شده از گوانوزین تری فسفات (GTP) مشتق می شود، در حالی که اسید پارا آمینو بنزوئیک محصول مسیر شیکیمات است.

تبدیل زیستی اسید فولیک به اسیدهای فولینیک که در آن R = پارا آمینو بنزوات-گلوتامات:

مام عملکردهای بیولوژیکی اسید فولیک توسط THF و مشتقات متیله آن انجام می شود. از این رو اسید فولیک ابتدا باید به THF کاهش یابد. این کاهش چهار الکترونی در دو مرحله شیمیایی انجام می شود که هر دو توسط همان آنزیم دی هیدروفولات ردوکتاز کاتالیز می شوند. اسید فولیک ابتدا به دی هیدروفولات و سپس به تتراهیدروفولات کاهش می یابد. هر مرحله یک مولکول NADPH (به طور بیوسنتزی مشتق شده از ویتامین B3) مصرف می کند و یک مولکول NADP تولید می کنند. از نظر مکانیکی، هیدرید از NADPH به موقعیت C6 حلقه پتریدین منتقل می شود.یک گروه متیل تک کربنی (1C) از طریق اثر سرین هیدروکسی متیل ترانسفراز (SHMT) به تتراهیدروفولات اضافه می شود تا 5،10-متیلن تتراهیدروفولات (5،10-CH2-THF) تولید شود. این واکنش همچنین سرین و پیریدوکسال فسفات (PLP؛ ویتامین B6) را مصرف می کند و گلیسین و پیریدوکسال تولید می کند. آنزیم دوم، متیلن تتراهیدروفولات دهیدروژناز (MTHFD2) [81] 5،10-متیلن تتراهیدروفولات را به یک کاتیون ایمینیوم اکسید می کند که به نوبه خود هیدرولیز می شود تا 5-formyl-THF و 10-formyl-THF تولید کند. این سری از واکنش ها با استفاده از اتم β-کربن سرین به عنوان منبع کربن، بیشترین بخش از واحدهای تک کربنی موجود در سلول را فراهم می کند. تعدادی از داروها با بیوسنتز THF از اسید فولیک تداخل می کنند. از جمله آنها می توان به مهارکننده های آنتی فولات دی هیدروفولات ردوکتاز مانند ضد میکروبی، تری متوپریم، ضد پروتوزوئال، پیریمتامین و داروی شیمی درمانی متوترکسات، و سولفونامیدها (مهارکننده های رقابتی اسید 4-آمینو بنزوئیک در واکنش های سینگلوبنزوئیک دی هیدروپتراز) اشاره کرد. والپروئیک اسید، یکی از رایج‌ترین داروهای درمان صرع که برای درمان برخی بیماری‌های روان‌شناختی مانند اختلال دوقطبی نیز استفاده می‌شود، یک مهارکننده شناخته‌شده اسید فولیک است و به همین دلیل، نشان داده شده است که باعث ایجاد نقایص مادرزادی از جمله نقص لوله عصبی می‌شود. به علاوه افزایش خطر برای کودکان مبتلا به اختلالات شناختی و اوتیسم. شواهدی وجود دارد که مصرف فولات محافظت کننده است.

نمودار شماتیک ساده شده چرخه متیونین فولات:

غنی سازی اسید فولیک فرآیندی است که در آن اسید فولیک مصنوعی به آرد گندم یا سایر غذاها با هدف ارتقای سلامت عمومی از طریق افزایش سطح فولات خون در جمعیت اضافه می شود. از آن استفاده می شود زیرا در طول پردازش و ذخیره سازی پایدارتر است. پس از کشف ارتباط بین اسید فولیک ناکافی و نقص لوله عصبی، دولت ها و سازمان های بهداشتی در سراسر جهان توصیه هایی در مورد مکمل های اسید فولیک برای زنانی که قصد باردار شدن دارند، ارائه کردند. از آنجایی که لوله عصبی در چهار هفته اول بارداری بسته می شود، اغلب قبل از اینکه بسیاری از زنان حتی بدانند باردار هستند، بسیاری از کشورها به موقع تصمیم گرفتند برنامه های غنی سازی مواد غذایی اجباری را اجرا کنند. یک متاآنالیز شیوع جهانی تولد اسپینا بیفیدا نشان داد که زمانی که تقویت اجباری با کشورهای دارای برنامه تقویت داوطلبانه یا بدون برنامه تقویت مقایسه شد، کاهش 30 درصدی در تولدهای زنده مبتلا به اسپینا بیفیدا وجود داشت،  و برخی از کشورها افزایش بیشتری را گزارش کردند. بیش از 50 درصد کاهش.اسید فولیک به محصولات غلات در بیش از 80 کشور جهان اضافه می شود، چه به صورت مورد نیاز و چه به صورت داوطلبانه،   واین محصولات غنی شده منبع قابل توجهی از دریافت فولات مردم را تشکیل می دهند. استحکامات بحث برانگیز است، زیرا مسائلی در مورد آزادی فردی  و همچنین نگرانی های بهداشتی که در بخش ایمنی توضیح داده شده است، مطرح شده است. در ایالات متحده، این نگرانی وجود دارد که دولت فدرال استحکامات را اجباری می‌کند، اما نظارتی بر اثرات نامطلوب احتمالی استحکامات انجام نمی‌دهد. ابتکار غنی سازی غذا فهرستی از تمام کشورهای جهان که برنامه های غنی سازی را انجام می دهند،  و در داخل هر کشور، چه مواد مغذی به کدام غذاها اضافه می شود، فهرست می کند. رایج ترین ویتامین غنی شده اجباری – در 62 کشور – فولات است. رایج ترین غذای غنی شده آرد گندم است.