Caratteristiche fondamentali delle vitamine

1. Caratteristiche fondamentali delle vitamine Le vitamine agiscono come regolatori dello sviluppo dell’organismo. Alcune di esse rendono possibile l’assorbimento degli zuccheri, dei grassi e delle proteine, altre quello del calcio nelle ossa. Il modo migliore per procurarsi le vitamine necessarie all’organismo è quello di mangiare alimenti che le contengano: gli ortaggi, la frutta, il tuorlo dell’uovo.

2. Caratteristiche delle vitamine • Sono essenziali; • sono prive di valore energetico; • agiscono in dosi minime; • hanno specificità di azione La vecchia espressione Dose giornaliera consigliata (RDA) è stata sostituita da Assunzione alimentare di riferimento - (RNI) Reference Nutrient Intake. La RNI è la quantità di nutrimento sufficiente ad almeno il 97% della popolazione.

3. Funzioni delle vitamine nell’organismo • Crescita (A; D, gruppo B; C); • funzionamento del sistema nervoso (B1, B6, B12, PP, C, acido folico); • funzionamento del sistema immunitario (A, B6, B12, C); • prevenzione e cura delle anemie (E, acido folico, B6, B12, C); • protezione dai meccanismi lesivi dei radicali liberi (E, C); • prevenzione dei tumori (A, E, C); • mantenimento dell’integrità di cute e mucose (A, B2, B6, acido folico, PP)

4. Vitamine idrosolubili: C; gruppo B. Vitamine liposolubili: A,E,D,K. Classificazione delle vitamine

5. Cause di carenze vitaminiche • Squilibri alimentari • Uso di alimenti conservati o ipocalorici • Disturbi digestivi e malassorbimento • Aumentato fabbisogno

6. CH2OH Vitamina A (retinolo) • Proviene da precursori (caroteni) • Vitamina A: fegato. Caroteni: vegetali, latte e derivati, fegato. • Assorbimento intestinale solo in presenza di lipidi • Accumulata dal fegato • Trasportata nel sangue legata ad una proteina (RBP) • Costituisce la rodopsina • Mantiene l’integrità di cute e mucose • Interviene nella crescita • Immunostimolante • Carenza: emeralopia, xerosi, xeroftalmia, aumentata sensibilità alle infezioni, arresto della crescita nei bambini, incapacità riproduttiva.

7. Vitamina E (tocoferolo) • Abbondante in: germi di semi di cereali, ortaggi a foglia larga, semi e frutti oleosi (olii vegetali); meno in fegato, uova e latticini. • Assorbita in presenza di grassi e sali biliari • Trasportata dalle β-lipoproteine (LDL) • Forte antiossidante • Aumento della resistenza alle infezioni • Effetto preventivo contro i tumori • Azione antisterile

8. Radicali liberi .OH ossidrile .O2 superossido • Meccanismi riparatori (scavengers): • Enzimi (superossidodismutasi SOD, catalasi, perossidasi) • Vitamine (E e C)

9. Vitamina K • Naturali: K1 (fillochinone) e K2 (prenilmenachinone); di sintesi: K3 (menadione) • Abbondante nei vegetali; sintetizzata dalla flora intestinale • Coenzima nella reazione di carbossilazione della protrombina e dei fattori VII, IX e X • Coenzima nella reazione di carbossilazione dell’osteocalcina

10. Vitamina D Radiazioni UV Cute 7-deidrocolesterolo Vitamina D3 (colecalciferolo) - Fegato Vitamina D3 (colecalciferolo) 25-idrossi-colecalciferolo Ca2+ - Paratormone Rene 25-idrossi-colecalciferolo 1-25-diidrossi-colecalciferolo (calcitriolo)

11. Azioni della vitamina D 1-25-diidrossi-colecalciferolo (calcitriolo) Tessuto osseo Intestino Rene deposizione di calcio e fosfato (in forti dosi, però l’effetto è opposto) aumento dell’assorbimento di calcio (sintesi di una proteina legante il calcio) aumento del riassorbimento di fosfato

12. Ruolo del calcio nell’organismo • Contrazione muscolare e idrolisi del glicogeno • Liberazione di neurotrasmettitori • Liberazione di ormoni • Eccitabilità neuronale (correnti di calcio voltaggio-dipendenti e attivate da neurotrasmettitori) • Secondo messaggero intracellulare (calmodulina, chinasi Ca-dipendenti) • Aggregazione piastrinica e coagulazione del sangue • Frazione minerale del tessuto osseo (fosfato di calcio, cristallizzato come idrossiapatite)

13. Concentrazione plasmatica di calcio Ipercalcemia: depressione del SNC Condizione normale: 9-11 mg/100 ml Ipocalcemia: tetania

14. Regolazione del metabolismo del calcio • Paratormone (ipercalcemizzante) • Vitamina D • Calcitonina (ipocalcemizzante) calcitonina Ca2+ nel plasma 9-11 mg/100 ml Ca2+ nelle ossa paratormone

15. Tiamina (vitamina B1) • Lievito di birra; germe di cereali; legumi,frutta, fegato, tuorlo d’uovo, latte • Forma attiva: tiamina pirofosfato (TPP) • Inattivata da una tiaminasi • Coenzima nelle reazioni del metabolismo glucidico • SSN: inibisce la colinesterasi, quindi potenzia gli effetti dell’acetilcolina • Carenza di B1: beri-beri(cardiopatia e sintomi neurologici)

16. Riboflavina (vitamina B2) • Fonti alimentari: germe di cereali, latte, uova, carne • Costituisce due importanti coenzimi: FAD e FMN (coinvolti in reazioni di ossidoriduzione) • Carenza di vitamina B2: alterazioni linguali, oculari e cutanee

17. Niacina (vitamina B3 o PP) • Struttura chimica: acido nicotinico e nicotinammide. • Fonti alimentari: carne, pesce, legumi, lievito di birra. • Può essere sintetizzata dall’organismo (triptofano) • Costituisce i coenzimi NAD+ e NADP+ • Carenza di niacina: pellagra (malattia delle tre D: dermatite, diarrea, demenza)

18. Acido pantotenico (Vitamina B5) • Molto diffuso negli alimenti (carni, uova, lievito di birra, pericarpo dei cereali; anche in forma di pantenolo) • Costituisce il CoA • Non si verifica mai carenza nell’uomo

19. Piridossina (vitamina B6) • Molto diffusa in alimenti sia di origine animale che vegetale • Presente in tre forme: piridossina, piridossale e piridossammina • Forme coenzimatiche: Piridossal-5-fosfato (PLP) e piridossammina-5-fosfato (reazioni metaboliche riduardanti il metabolismo di aminoacidi, glucidi e lipidi) • Carenza: dermatiti, anemia, sintomi neurologici

20. Biotina (vitamina B8 o H) • Fonti alimentari: carni, uova, lievito di birra, cereali, legumi, arachidi, mandorle, cioccolato • Coenzima di molte reazioni di carbossilazione e transcarbossilazione • Non si verifica carenza spontanea, viene però inattivata dall’avidina (albume d’uovo crudo)

21. Acido folico (vitamina B9 o M) • Fonti alimentari: fegato, rene, verdure, lievito • Coenzima attivo: FH4, accettore-donatore di gruppi monocarboniosi (metabolismo di amminoacidi e acidi nucleici, inattivazione di neurotrasmettitori) • Carenza: anemia, alterazioni della cute, disturbi nervosi, gravi malformazioni fetali.

22. Cobalamina (vitamina B12) • Fattore antipernicioso • Coenzima in reazioni di metilazione e interscambio di gruppi fra atomi di carbonio adiacenti • Presente solo in alimenti di origine animale • Assorbimento intestinale solo in presenza del fattore intrinseco gastrico • Indispensabile per la proliferazione e la maturazione cellulare • Carenza (dovuta a insufficiente produzione del fattore intrinseco): anemia perniciosa

23. Trasporto e assorbimento della vitamina B12 Aptocorrina Fattore intrinseco gastrico Transcobalamina Trasporto nella saliva Assorbimento nel duodeno Trasporto nel sangue

24. Acido ascorbico (vitamina C) • Fonti alimentari: verdure fresche e frutta; in misura minore fegato, latte. • Essenziale solo per uomo, scimmia, cavia. • Potente antiossidante; è indispensabile per il metabolismo del collagene, l’assorbimento del ferro, la sintesi e liberazione di neurotrasmettitori, ormoni, acidi biliari, prostaglandine. • Potenzia la risposta immunitaria. • Effetto protettivo contro il cancro. • Carenza: scorbuto.

25. Degradazione delle vitamine • Luce (C, A) • Calore (C, B1, acido folico) • Ossigeno • Lavaggio (vitamine idrosolubili) • Cottura (C, B1, acido folico) • Conservazione (refrigerazione; congelazione;surgelazione; irradiazione) • Additivi: bisolfito di sodio – tiamina; solfiti – acido folico; alcali – vit. B6, K, D, a. pantotenico; acidi – vit.A.

26. Vitamine idrosolubiliComplesso B: Presenti in alimenti comuni, Azotate, Coenzimi

27. Complesso B: vitamine e paravitamine • Vitamine del complesso B vere e proprie sono : • B1, B2, B3 (niacina), B5, Ac PantotenicoB6, B8 (Biotina), B9 (ac. Folico) B12 (cobalamina) • Le paravitamine sono B4, adenina, B7 Colina, B11 Carnitina…

28. Vitamina B1: tiamina • RNI • 1.0  mg/die per gli uomini; 0.8 mg/die per le donne • Fonti • Cereali integrali, fegato, carne di suino, lievito, latticini e legumi. La cottura riduce del 25% il contenuto di Vitamina negli alimenti • Forma attiva • Il TPP (tiamina pirofosfato), che si forma per trasferimento di un gruppo pirofosfato dall’ATP alla tiamina.

29. Vitamina B1: aspetti generali • Assorbita efficacemente dall’Intestino (assorbimento compromesso negli alcolisti) • Strettamente correlata al metabolismo glicidico (coenzima di numerose reazioni di decarbossilazione fra cui la principale quella ossidativa dell’Ac. Piruvico)

30. Vitamina B1: tiamina • Carenza di Vit. B1 compromette la capacita’ cellulare di produrre energia (e’ coinvolta nel Ciclo di Krebs) • Carenza di Vit. B1 compromette la capacita’ cellulare di sintetizzare precursori degli acidi nucleici (Riboso), e del NADPH utile per la sintesi degli acidi grassi ed altre importanti vie biochimiche) • Importante anche nella trasmissione degli impulsi nervosi

31. Vitamina B1: tiamina: FUNZIONI

32. Vitamina B1: tiamina Sindromi da carenza Una carenza di tiamina provoca: • Beri beri. Questa sindrome e’ diffusa nel Sud-Est asiatico e si presenta in due forme: beri beri umido che si manifesta con edemi, sintomi cardiovascolari e insufficienza cardiaca, e il beri beri secco che causa perdita del tono muscolare e neuropatia periferica. • Encefalopatia di Wernicke, che è associata all’alcolismo (l’alcool sembra alterare l’assorbimento della tiamina). Tossicità • Un’intossicazione è rara, ma un eccesso causa mal di testa, insonnia e dermatiti.

33. Vitamina B1: tiamina, Diagnosi di laboratorio • Incremento di Ac. Piruvico eventualmente dopo somministrazione orale di glucosio

34. Vitamina B2: riboflavine • FAD / FMN redox reazioni • 1.3 mg/die per gli uomini; 1.1 mg/die per le donne. • Fonti • Latte, uova, fegato. In parte sintetizzata dalla flora batterica intestinale. La riboflavina viene deteriorata immediatamente dai raggi ultravioletti.

35. Vitamina B2: riboflavina • Forme attive • La riboflavina si presenta in due forme attive: • - flavin mononucleotide (FMN) • - flavin adenin dinucleotide (FAD) • Coenzimi di molte reazioni essenziali per la produzione di energia e respirazione cellulare (favorisce l’utilizzazione energetica degli alimenti) • Funzioni e carenza • Le funzioni e le manifestazioni cliniche di una carenza di riboflavina sono elencate nella tabella. La riboflavina non è tossica in eccesso.

36. Vitamina B2: riboflavina

37. Vitamina B2: riboflavina • Diagnosi di laboratorio: difficile

38. Niacina o acido nicotinico (vit. B3 o PP, Pellagra Preventis) • Meccanismo d’azione: Trasferimento H2 • Forma Attiva: NAD, NADP • RNI • 17 mg/die per gli uomini; 13 mg/die per le donne. • Fonti • Assente nella Frutta fresca, latte, formaggi, si trova nei cereali integrali, carne, pesce . Puo’ essere sintetizzato dall’aminoacido triptofano (60 mg > 1 mg Vit. B3).

39. Niacina o acido nicotinico • NON E’ UNA VITAMINA?? • Sintesi della niacina dal triptofano • La sintesi della niacina dal triptofano è un processo molto inefficiente: sono necessari addirittura 60 mg di triptofano per formare 1 mg di niacina. La sintesi richiede tiamina, riboflavina e piridossina come cofattori e avviene solo dopo che l’organismo ha provveduto alla sintesi proteica. Ciò significa, in teoria, che la carenza di niacina può essere trattata con una dieta altamente proteica, ma servirebbero moltissime proteine!

40. Niacina o acido nicotinico Carenza nei paesi del terzo mondo, alcolisti, anziani La Pellagra e’ una delle quattro grandi avitaminosi del mondo insieme al Beri-Beri (Vit. B1), Scorbuto (Vit. C), Rachitismo (Vit. D)

41. Acido pantotenico (Vit. B5) • Fonti • La maggior parte degli alimenti è un’ottima fonte (es. Fegato, uova, vegetali freschi); la cottura e la conservazione riducono il contenuto di Vit. B5. • Forma attiva • Componente del coenzima A.

42. Acido pantotenico Sintesi inadeguata dalla flora batterica

43. Vitamina B6: • La vitamina B6 esiste in tre forme interconvertibili nell’organismo e di eguale valore biologico: piridossina, piridossale e piridossamina. • RNI • 1.4 mg/die per gli uomini; 1.2 mg/die per le donne. • Fonti • Cereali integrali (frumento o mais), carne, pesce e pollame. Prodotta anche dalla flora batterica. La macinatura dei cereali e la cottura degli alimenti ne riducono drasticamente il contenuto.

44. Vitamina B6 • Forma attiva • Tutte e tre le forme possono essere convertite nel coenzima piridossal fosfato (PLP) utile alla sintesi e alla interconversione degli aminoacidi. • Funzioni e carenza • Le funzioni e le manifestazioni cliniche di una carenza di vitamina B6 sono elencate nella Tab. seguente.

45. Vitamina B6

46. Biotina (Vit. B8 o Vit. H) • Meccanismo d’azione: trasferimento CO2 • Fonti • La maggior parte dei cibi, specialmente tuorlo d’uovo, crusca, lievito e noci. Una quantità significativa viene sintetizzata dai batteri intestinali. Nell’uovo perde la sua efficacia per la presenza di Avidina (disattivata dalla cottura). • Forma attiva • Come coenzima per le reazioni di carbossilazione, la biotina si lega a un residuo di lisina negli enzimi carbossilasi.

47. Biotina

48. Vitamina B12: cobalamina • RNI • 1.5 g/die • Fonti • Solo fonti animali: fegato, carne, latticini; quindi i vegetariani sono a rischio di carenza. • Forme attive • Deossiadenosilcobalamina e metilcobalamina.

49. Vitamina B12: cobalamina • E’ un complesso composto chimico organometallico (con un atomo di cobalto inserito in un anello simile a quello del gruppo eme dell’emoglobina) ma a differenza dell’eme non puo’ essere sintetizzato dall’organismo e deve quindi essere acquisito con la dieta.

50. Vitamina B12: cobalamina • Assorbimento e trasporto (fig. 8.22) • L’assorbimento e il trasporto di vitamina B12 avviene in diverse tappe: • La vitamina B12, rilasciata dal cibo nello stomaco, si lega a un carrier glicoproteico, il fattore intrinseco (IF), prodotto dalle cellule parietali dello stomaco. • Il complesso B12-fattore intrinseco si lega ai recettori sulle cellule della mucosa dell’ileo terminale. • La B12 viene assorbita e trasportata ai tessuti, attaccata alla transcobalamina II. Circa 2-3 mg di B12 sono immagazzinati nell’organismo, prevalentemente nel fegato; questa quantità è relativamente ampia paragonata al fabbisogno giornaliero di questa vitamina.