Vitamin larut lemak A, D, E, dan K adalah senyawa hidrofobik yang membutuhkan lemak makanan dan garam empedu untuk penyerapan. Mereka diangkut dalam kilomikron, disimpan di hati dan jaringan adiposa, dan dapat terakumulasi hingga tingkat toksik dengan asupan berlebihan.
Vitamin A
Vitamin A mengacu pada retinol, retinal, dan asam retinoat. Beta-karoten, provitamin karotenoid yang ditemukan pada tanaman, dibelah oleh beta-karoten dioksigenase untuk menghasilkan retinal. Retinol adalah bentuk transportasi, retinal penting untuk penglihatan, dan asam retinoat mengatur ekspresi gen melalui reseptor asam retinoat nuklir dan reseptor retinoid X.
Dalam penglihatan, 11-cis-retinal adalah kromofor rhodopsin di fotoreseptor batang. Penyerapan cahaya mengisomerisasi 11-cis-retinal menjadi all-trans-retinal, memicu kaskade pensinyalan yang menghasilkan impuls saraf. Asam retinoat mengatur ekspresi gen dalam perkembangan embrio, fungsi imun, dan diferensiasi sel. Vitamin A ditemukan dalam hati, produk susu, dan makanan yang diperkaya, sementara karotenoid berlimpah dalam sayuran oranye dan hijau.
Buta malam adalah gejala paling awal dari defisiensi, diikuti oleh xeroftalmia, bercak Bitot, dan ulserasi kornea. Defisiensi vitamin A adalah penyebab utama kebutaan yang dapat dicegah pada anak-anak. Kelebihan vitamin A menyebabkan hipervitaminosis A dengan sakit kepala, kerusakan hati, dan teratogenisitas.
Vitamin D
Vitamin D diproduksi di kulit dari 7-dehidrokolesterol, intermediet dalam metabolisme kolesterol, saat terpapar sinar ultraviolet B atau diperoleh dari sumber makanan. Ini diubah menjadi 25-hidroksivitamin D di hati dan menjadi bentuk aktif 1,25-dihidroksivitamin D di ginjal. Kolekalsiferol adalah bentuk yang diproduksi di kulit, sementara ergokalsiferol berasal dari sumber tanaman.
Vitamin D aktif mengikat reseptor vitamin D, reseptor nuklir yang mengatur homeostasis kalsium dan fosfat. Ini meningkatkan penyerapan kalsium dan fosfat di usus, mempromosikan mineralisasi tulang, dan mengatur sekresi hormon paratiroid. Vitamin D juga memiliki efek imunomodulatori dan anti-proliferatif.
Defisiensi menyebabkan rakhitis pada anak-anak, ditandai dengan tulang lunak dan cacat, dan osteomalasia pada orang dewasa dengan nyeri tulang dan kelemahan. Insufisiensi vitamin D meluas dan berkontribusi pada risiko osteoporosis. Toksisitas menyebabkan hiperkalsemia, nefrokalsinosis, dan batu ginjal.
Vitamin E
Vitamin E mencakup delapan tokoferol dan tokotrienol, dengan alfa-tokoferol memiliki aktivitas biologis tertinggi. Ini adalah antioksidan larut lemak utama, melindungi asam lemak tak jenuh ganda dalam membran dari peroksidasi lipid. Vitamin E mendonasikan atom hidrogen ke radikal peroksil lipid, mengakhiri reaksi berantai peroksidasi lipid.
Vitamin E ditemukan dalam minyak sayur, kacang-kacangan, biji-bijian, dan sayuran berdaun hijau. Defisiensi jarang terjadi tetapi terjadi pada sindrom malabsorpsi lemak dan pada gangguan genetik yang mempengaruhi protein transfer alfa-tokoferol. Defisiensi menyebabkan neuropati perifer, kelemahan otot, dan anemia hemolitik. Dosis tinggi ditoleransi dengan baik tetapi dapat mengganggu metabolisme vitamin K.
Vitamin K
Vitamin K adalah kofaktor untuk gamma-glutamil karboksilase, yang mengubah residu glutamat spesifik menjadi gamma-karboksiglutamat dalam protein yang bergantung pada vitamin K. Modifikasi ini penting untuk pengikatan kalsium oleh protein ini. Protein yang bergantung pada vitamin K termasuk faktor pembekuan darah II, VII, IX, dan X, dan protein antikoagulan C dan S. Osteokalsin, protein matriks tulang, juga memerlukan gamma-karboksilasi.
Filokuinon dari sayuran berdaun hijau dan menaquinon dari sintesis bakteri di usus menyediakan vitamin K. Warfarin dan antikoagulan terkait menghambat vitamin K epoksida reduktase, memblokir daur ulang vitamin K dan mengganggu sintesis faktor pembekuan. Bayi baru lahir menerima profilaksis vitamin K untuk mencegah penyakit hemoragik karena usus steril dan cadangan rendah. Defisiensi menyebabkan mudah memar, perdarahan, dan gangguan mineralisasi tulang.
