Les Vitamines

Els exàmens del 3r trimestre ja han passat, però crec que hi ha alguns apunts que estaria bé publicar al blog abans de “passar pàgina” i posar-me amb d’altres coses. En el cas de Química i Bioquímica Alimentària, crec que els apunts de la unitat 5 sobre les vitamines i els minerals valen la pena de portar al blog. Ja hi ha unes quantes entrades cobrint el tema, però mai està de més de complementar amb els apunts “oficials”, no?

Val a dir que per internet hi ha multitud de pàgines web amb els mateixos continguts, fins i tot de més complerts. És natural, doncs forma part de la base bioquímica que s’estudia a multitud de carreres de Ciències de la Salut, i és un tema que està ben establert en els llibres de bioquímica. Tot i així, m’agrada tenir-ho per aquí ja que anirà bé per a referenciar-ho en el futur, i lligar conceptes. Així doncs, seguim creant base al NutricioBlog. De moment, avui us porto la primera meitat del tema, dedicada a les vitamines.

Per cert, per fer honor a la part de ‘Diari de l’Albert’ em permeto informar que l’examen de Química i Bioquímica Alimentària em va anar força bé! Així com els de Fonaments de la Història de l’Activitat Física i de l’Esport. No tant, però, el d’Anatomia, al qui de fet havia dedicat la major part de temps d’estudi, i més entrades al blog… ouch!

Introducció

Les vitamines són una sèrie de compostos orgànics diversos, no relacionats estructuralment entre si, i que duen a terme un important conjunt de funcions en el nostre organisme:

La seva importància radica en que són imprescindibles per a la vida ja que realitzen un paper important en moltes de les funcions necessàries per a l’organisme  (d’aquí l’arrel llatina ‘vita‘ de la paraula, que vol dir vital, per a la vida, és clar).

Quantitativament són micronutrients essencials, donat que les quantitats necessàries són molt petites en comparació a les de les proteïnes, hidrats de carboni i greixos.

En els aliments es troben en petites quantitats i el seu processat, conservació, etc. influeixen de manera decisiva en la seva estabilitat. A més, les funcions que duen a terme no estan relacionades amb una única substancia sinó que són diverses substàncies, de composició química lleugerament diferent, les que realitzen aquesta activitat biològica i es poden usar per a realitzar la funció de la vitamina, són els anomenats vitàmers.

Cal assenyalar que si la seva carència produeix malalties conegudes des de l’antiguitat, el seu excés també pot ser perjudicial per a la salut, fonamentalment per a les vitamines A, D i B6.

Les fonts vitamíniques en els aliments seran detallades a continuació, però, a més, és la micro-flora intestinal la productora de quantitats gens menyspreables de certes vitamines, com la vitamina K, la biotina o la cobalamina.

Classificació de les vitamines: liposolubles i hidrosolubles

Les vitamines generalment es classifiquen en dos grans grups, atenent a la seva solubilitat, les liposolubles (solubles en greixos, lipo = greix) i les hidrosolubles (solubles en aigua, hidro = aigua). La solubilitat condicionarà absolutament la forma de comportar-se en l’organisme d’aquestes substàncies, afectant la seva absorció, distribució, emmagatzemament i excreció.

No és possible cap altre tipus de classificació, per exemple en funció de la seva estructura, ja que la variabilitat de les estructures químiques de les vitamines és enorme.

Pel que fa a les vitamines hidrosolubles, trobem la vitamina C i el complex de vitamines B. Dins les liposolubles, tenim les vitamines A, D, E i K.

Les vitamines hidrosolubles s’absorbeixen al llarg del circuit digestiu junt amb l’aigua, i no poden ser emmagatzemades, pel que cal consumir-les contínuament per a assolir els nivells òptims requerits per l’organisme. En cas que es consumeixin en quantitats majors a les requerides, són fàcilment excretades en l’origina.

(N. del T. si mai heu pres un suplement alimentari o per a l’esport amb alts continguts de vitamines del complex B, potser heu observat com després traieu una orina groga que sembla “radioactiva”, ja sabeu per què!)

Les funcions que duen a terme són, a molt grans trets, principalment dues:

  • Antioxidants Participen en accions redox (reducció-oxidació). L’àcid ascòrbic o Vitamina C és la principal implicada.
  • Metabolisme Participen en el metabolisme proteic, d’àcids nucleics i energètics. És la funció del complex B.

Pel que fa a les vitamines liposolubles, s’absorbeixen en la digestió junt amb els greixos, i sí que poden ser emmagatzemades per l’organisme, el que explicaria els seus efectes tòxics quan són administrades en dosis superiors a les requerides. Per norma general tenen funcions específiques en l’organisme a excepció de la vitamina K, que actua com a coenzim i la vitamina E, que actua com a antioxidant.

Com ja s’ha comentat, les fonts són molt diverses i la seva carència produeix en l’organisme malalties ben constatades en la major part dels casos. En la següent taula podem veure resumits els noms, malalties que produeix la seva deficiència i les fonts alimentàries més comuns on les podem trobar. Els apunts han generat la seva pròpia a partir del llibre ‘Bioquímica y valor nutritivo de los alimentos”, Robinsion, DS (1991) però a mi m’agrada més aquesta extreta de la web dfarmacia.com.

%image_alt%

Taula de vitamines, funcions, fonts alimentàries i problemes relacionats amb la seva deficiència. Font dfarmacia.com


Vitamines Hidrosolubles

Vitamina B1 o Tiamina

%image_alt%L’estructura química de la vitamina B1 és una pirimidina substituïda i unida a un grup tiazol, també substituït.

La forma activa de la vitamina és el pirofosfat de tiamina (TPP).

Aquesta vitamina té un important paper en el metabolisme dels glúcids, en concret participant en les reaccions catalitzades per:

N. del T. Això em fa pensar que em va quedar pendent pujar apunts de l’assignatura de Bioquímica de les unitats 4 a 6 on s’exposen les principals rutes metabòliques, i ara ens aniria molt bé per entendre una mica millor de què va tot això, ja que és crític per al futur del blog. Espero poder ampliar continguts de Bioquímica en breu 😉

El dèficit de tiamina es manifesta amb l’aparició del beri-beri, caracteritzada per una neuropatia perifèrica en les extremitats, debilitat muscular, confusió mental, nistagme, etc. Clínicament, el beri-beri es pot agrupar en tres formes:

  • Beri-beri humit
  • Beri-beri sec
  • Beri-beri infantil

La vitamina B1 està àmpliament representada en tot tipus d’aliments tant vegetals com animals, sent les llavors, les nous, els llegums i la carn magra les fonts alimentàries de més qualitat. Els requeriments diaris per a aquesta vitamina s’estimen en 1 a 1,5 mg/dia tot i que atenent al tipus de dieta la quantitat pot variar.

Quan la dieta té com a font d’energia primordialment els carbohidrats, els requeriments en són majors que quan la dieta és més bé proteica o grassa (ja hem vist que està implicada amb la seva regulació).

%image_alt%

La presència de certs antinutrients derivats del cafè, el te i la fibra provoquen que les quantitats siguin majors. Per la banda contrària, l’administració de certs antibiòtics pot reduir la seva necessitat. La biodisponibilitat de la tiamina no ha estat avaluada totalment però sembla ser que s’absorbeix quasi bé en la seva totalitat. La determinació de tiamina en el laboratori es sol dur a terme a través d’HPCL (cromatografia líquida d’alta eficiència).

Es bastant inestable en el medi aquós i pot perdre’s fàcilment per lixiviació i també per escalfament en mitjà neutre o alcalí. Parts de la molècula al escindir-se, en concret amb compostros ensofrats, produeixen part del sabor i olor de la carn.

No es coneix efectes tòxics per a la ingesta d’aquesta vitamina, ja que al ser hidrosoluble s’elimina per l’orina. De totes maneres, la seva dosi tòxica seria de milers de vegades superior que els seus requeriments.

%image_alt%La tiamina va ser una de les primeres vitamines solubles en aigua en ser descrita, conduint, per un costat, al descobriment de més elements traça essencials per a la supervivència i, en segon lloc, cap a la idea de vitamina. Christiaan Eijkman 81858-1930), un doctor militar holandès, va observar que la diferència entre usar arròs integral o cuit feia una diferència evitant l’aparició del beri-beri en les aus de corral.

Aquesta observació li va valdre el Premi Nobel en Medicina l’any 1929, poc abans de morir. Gràcies a les seves observacions, Casimir Funk va aïllar una substància de l’arròs a la que va anomenar “vitamina”, el 1911, i més endavant, el 1926, Barend Coenraad i Willem F. Donath varen aïllar la forma cristal·lina de tiamina o B1, la primera vitamina.

Vitamina B2 o Riboflavina

%image_alt%La vitamina B2 forma part de dos coenzims essencials per al metabolisme, el FMN (Flavin Mononucleòtid) i el FAD (Flavin Adenín Dinucleòtid). Aquests dos coenzims intervenen en el succinat deshidrogenasa, que connecta el ja mencionat abans Cicle de Krebs amb la fosforilació oxidativa i en la síntesi i oxidació d’àcids grassos.

(N. del T.) Vaja, que la necessitem per a generar energia! O és com si ens desconnectesin la corrent del PC 😉

En qualsevol cas, la seva implicació en el metabolisme energètic és clau. La llet, els ous, el llevat, les vísceres i les verdures de fulla verda constitueixen les fonts alimentàries de major qualitat de riboflavina. Els bacteris de la nostra flora intestinal són capaços de sintetitzar-la, però no en les quantitats requerides. A més, és fotosensible, amb la qual cosa s’haurà de prestar atenció a l’envasat dels productes que la continguin, com per exemple la llet. %image_alt% Els requeriments d’aquesta vitamina són de 1,6 a 2,6 mg/dia. L’excés d’aquesta vitamina no està descrit, i al estar tant àmpliament distribuïda en els aliments, en els països desenvolupats no solen aparèixer deficiències i quan es dona sol ser associat a dèficit d’altres vitamines hidrosolubles (típicament B3) i està relacionada amb problemes dermatològics sobretot de la zona propera a la boca, o fins i tot amb lesions oculars.

Inicialment, es pensava que la vitamina B tenia dos components, la B1, susceptible a canvis de temperatura, i la B2, molt més estable. Durant els anys 20 es pensava que la B2 era un factor imprescindible per a evitar emmalaltir de pel·lagra. L’any 1923, Paul Gyorgi, que investigava el factor de la clara d’ou que danyava els ratolins, i que com més abaix veurem va anomenar vitamina H, també va iniciar la recerca que culminaria amb la síntesi de la B2 l’any 1934.

Vitamina B3 o Niacina

%image_alt%La vitamina B3 o niacina també es coneix pel nom d’àcid nicòtic, nicotinamida o fins i tot vitamina PP. Forma part fonamental del dinucleòtid de nicotinamida i adenina (NAD+) i també del seu fosfat (NADP+). Ambdues molècules són, potser, les més importants com a transportadors d’energia, en forma de poder reductor, dins del metabolisme.

Són enzims participants en reaccions d’òxid-reducció, pertanyents al metabolisme, en concret de les rutes glicolítiques anaeròbiques, la fosforilació oxidativa i el metabolisme d’àcids grassos.

Els seus requeriments diaris són de 13 a 19 mg/dia i no es coneixen efectes tòxics, ja que com la resta, l’excés s’elimina per l’orina. Les fonts alimentàries de més qualitat de B3 (segons els apunts) són els cereals i el peix.

%image_alt%

La seva deficiència està marcada per debilitat, problemes dermatològics e intestinals, i en cas sever, pel·lagra, també anomenada “malaltia de les 3 D’s” (per dermatitis, diarrea i demència).

Va ser descoberta per primera vegada el 1873 per Hugo Weidel i els seus estudis sobre l’oxidació de la nicotina, que forma l’àcid nicotínic, i d’aquí ve el seu nom. Per a no causar, confusió, però, es va escollir el nom de “niacina” que no és més que un derivat de les paraules nicotina + vitamina.

Casimir Funk la va extraure per primera vegada, tot i que la va confondre amb la tiamina, i pel fet d’observar la presencia del grup “amino” i la coneixença del seu rol crític per a la vida, és que va encunyar el terme “vitaminae”. Més endavant, el 1937, Conrad Elvehjem la va poder extraure del fetge i va establir les seves propietats anti pel·lagra.

Vitamina B5 o Àcid Pantotènic

%image_alt%La vitamina B5 forma part del coenzim A i aquesta, a la mateixa vegada, juga un paper importantíssim en reaccions d’acetilació en el metabolisme. La CoA participa com a acceptor de grups acil i també acetil. Les necessitats d’aquesta vitamina se situen al voltant dels 4 a 7 mg/dia, sent el fetge, les nous, els formatges, els xampinyons i alguns llegums les seves principals fonts, tot i que es troba en un gran nombre d’aliments. Per això mateix, no s’han descrit quadres d’intoxicació d’aquesta vitamina igual que tampoc sembla haver-hi casos de deficiència, a no ser que es trobin emmarcats en un dèficit general provocat per una mal-nutrició. És molt freqüent el seu ús en cosmètics, especialment xampús, degut a que alguns estudis amb ratolins que en patien deficiència varen mostrar com recobraven el color del cabell. Malgrat això, no està demostrat del tot en estudis que el mateix apliqui a l’ésser humà. Té certa promesa com a agent per a millorar els efectes de l’obesitat i la neuropatia diabètica, i està sent subjecte de recerca per aquest motiu. L’àcid pantotènic va ser descobert el 1933 pel bioquímic americà Roger J. Williams.

Vitamina B6 o Piridoxina

%image_alt%Els compostos piridoxina, piridoxal i piridoxamina s’engloben dins de la vitamina B6. És un cas pràctic de vitàmers que comentavem a principis de l’entrada. El primer és més freqüent en aliments d’origen vegetal, mentre que els altres dos ho serien en aliments de tipus animal. La seva absorció i transport es du a terme en la forma no fosforilada, però en ingressar a la cèlul·la es fosforila ràpidament. Està present, com a coenzim, en multitud de reaccions del metabolisme, sobre tot dels aminoàcids, en reaccions de transaminació, descarboxilació i interconversió de porfines i lípids. Els cereals, llegums i les nous constitueixen algunes de les fonts alimentàries més importants, junt amb el fetge. Al voltant de 2 mg/dia son necessaris, però aquesta quantitat pot augmentar fins al 20% en situacions fisiològiques com l’embaràs. %image_alt%   Tot i que la seva toxicitat és baixa, la seva deficiència en paisos desenvolupats amb dietes molt proteiques no és tant rara. Al tractar-se d’un coenzim àmpliament usat en el metabolisme dels aminoàcids, el seu dèficit produeix l’aparició en l’orina de concentracions elevades de triptòfan, metionina i glicina, i un augment de l’excreció d’urea. (N. del T.) Si a algú li agrada la musculació, ara entendrà per què gran part dels suplements pre-entrenament i recuperadors anabòlics sempre en duen! El 1934, el mateix Paul Gyorgy que va descobrir la B1 i la biotina (com veurem més abaix) va descobrir la B6 en els seus experiments on intentava curar malalties de la pell en ratolins. Més endavant, Samuel Lepkovsky va aïllar la vitamina B6 de l’arròs, i el 1939 Harris i Folkers varen determinar l’estructura química de la pirodoxina.

Àcid Fòlic

%image_alt%L’àcid fòlic, que vindria a ser la vitamina B9, tot i que no se sol anomenar d’aquesta manera, està constituït per un anell de pteridina, l’àcid p-aminobenzoic i l’àcid glutàmic. Quan s’absorbeix l’àcid glutàmic s’escindeix de la resta de la molècula i per a que sigui funcional ha de ser reduït a tetrahidrofòlic (THF). La forma aniònica en la que se sol suplementar s’anomena folat.

La seva funció en l’organisme és la de transportar unitats d’un únic àtom de carboni en el metabolisme proteic i en la síntesi d’àcids nucleics i d’hemoglobina.

No s’ha trobat toxicitat per excés però el seu defecte pot provocar, sobretot en els fetus, malformacions per trastorns en la divisió cel·lular i en la síntesi proteica. Per tant, les embarassades i els alcohòlics són les poblacions amb més risc de patir-ne dèficit. Donat a que els estudis han trobat que pot evitar gran part de malformacions en el fetus, se sol suplementar abans i durant l’embaràs.

Sovint es mira en casos d’anèmia, tot i que sembla que la B12 està molt més involucrada en la possible mancança d’anèmia per vitamines del complex B que no pas l’àcid fòlic

La ingesta de verdures i fruites fresques a diari solucionen les possibles deficiències dietètiques en la majoria de casos. Les recomanacions diàries es xifren en uns 0,4 mg/dia.

%image_alt%  

L’any 1931 una observació clau de la investigadora Lucy Wills va guiar la identificació del folat com a nutrient necessari per a prevenir l’anèmia durant l’embaràs, que pot portar a les malformacions del nadó que hem esmentat abans. La Dra Wills demostrà que l’anèmia podia ser revertida amb el llevat de la cervesa, que és molt ric en folat, fet que va ser descobert durant els anys 30. El 1941 es va extraure per primera vegada dels espinacls i el 1946 es va sintentitzar per primera vegada.

Vitamina B12 o cobalamina

%image_alt%La vitamina B12 compren una sèrie de compostos de gran mida que contenen cobalt i que poden ser transformats en metilcobalamina o 5′-desoxiadenosilcobalamina, que són les formes actives de la vitamina en el nostre organisme.

La cianocobalamina és la forma de vitamina B12 que se sol utilitzar en els complements vitamínics farmacèutics. És una forma hidrosoluble i termoestable, i quan s’absorbeic a l’organisme perd el grup cianur i dóna lloc als derivats amb activitat metabòlica que hem esmentat abans.

Dins de les funcions que desenvolupa a l’organisme trobem:

  • Reordenació de grups en el catabolisme d’àcids grassos
  • Transferència d’unitats d’un carboni en la síntesi nucleica
  • Transferència de grups metil per a la síntesi de metionina

Moltes funcions que du a terme aquesta vitamina són paral·leles a les que realitza l’àcid fòlic, com ja comentàvem abans. La seva falta o mal-absorció provoca, entre d’altres, anèmia perniciosa.

Pràcticament la trobem en aliments d’origen animal, on s’acumula en quantitats considerables a partir de la síntesi bacteriana dels bacteris que els conformen. Aquests bacteris, així com les algues i alguns fongs són capaços de sintetitzar-la, però animals, plantes i llevats no ho són.

Les recomanacions d’ingesta de B12 són de 0,003 mg/dia, trobant-se, com ja hem dit, en aliments d’origen animal com el fetge, el marisc, el pollastre, el xai, altres carns i els ous.

%image_alt%

No està present en aliments d’origen vegetal. La població vegetariana estricta és susceptible de vitamina B12 per aquest fet. L’anèmia perniciosa resultant, que hem comentat breument més adalt, va ser identificada per primera vegada accidentalment per George Whipple en uns experiments on intentava provocar anèmia a uns gossos, als qui posteriorment donava de menjar diferents aliments per tal de saber quina dieta permetia la recuperació més ràpida. Va descobrir que la ingesta de grans quantitats de fetge semblava la cura per l’anèmia més ràpida. Així va sorgir l’hipòtesi el 1920 de que el fetge podia curar l’anèmia.

Això va dur a George Richards Minot i William Murphy a conduir recerca per a aïllar la substància del fetge que cura l’anèmia dels gossos, i van trobar que era principalment ferro. per aquesta feina varen guanyar el Premi Nobel de Medicina l’any 1934. No va ser fins 1948 que es va aïllar la vitamina, la més complexa de totes, la cobalamina.

Biotina o Vitamina H

%image_alt%La biotina o vitamina H, també anomenada tant b7 com b8, es troba en diversos aliments, tot i que també pot ser sintetitzada pels bacteris del nostre tracte digestiu inferior. També alguns fongs són capaços de sintetitzar-la. Transporta unitats carboxil i uneix el CO2 en els teixits animals, necessari per al correcte funcionament d’alguns enzims involucrats en les diferents rutes metabòliques. Les reaccions en les que uneix ei diòxid de carboni son:

En altres paraules, la biotina és un cofactor important que intervé en reaccions essencials del metabolisme per a sintetitzar àcids grassos, glucosa a partir de proteïnes (gluconeogènesi) i en el metabolisme de la leucina. Les seves necessitats oscil·len en un rang de 0,1 a 0,2 mg/dia. No sembla posseir efectes tòxics en la seva ingesta en excés i la seva deficiència pot provocar lesiones de tipus dermatològic, normalment. El rovell de l’ou és força elevat en biotina, però l’avidina, una proteïna de la clara de l’ou, en bloqueja l’absorció. Això se soluciona amb la desnaturalització de l’avidina, que té lloc quan es cou l’ou. La seva suplementació ha estat recomanada com a possible remei per a la pèrdua de cabell i per a la millora de la pell i, de fet, el nom de vitamina H sembla venir de l’alemany “Haar und Haut” (Hair and skin -> cabell i pell). Com ja hem apuntat en la descripció de la vitamina B2 i B6, Paul Gyorgi va descobrir la vitamina H i anomenar-la així inicialment, abans de passar-se a dir biotina o vitamina B7.

Vitamina C o Àcid Ascòrbic

%image_alt%La vitamina C és un potent agent antioxidant gràcies al seu elevat poder reductor. Precisament per això, també és la més fàcilment oxidable i és la més làbil i sensible de les vitamines als processos de calor, llum, etc. És freqüent la seva intervenció en reaccions de hidroxilació, on es veuen involucrades altres molècules com l’oxigen molecular i els metalls ferro i coure.

En aquest tipus de reaccions l’àcid ascòrbic proveeix d’electrons a l’oxigen per a que pugui ser reduït i també manté els ions metàl·lics Fe i Cu en el seu estat reduït.

La majoria d’animals i de les plantes són capaços de sintetitzar la seva pròpia vitamina C a partir d’una seqüència de 4 enzims, els quals converteixen la glucosa a vitamina C. Alguns animals però, com els simis (entre els que ens trobem nosaltres) així com els conills i alguns ocells, hem perdut la capacitat de sintentitzar-la degut a la pèrdua de l’enzim L-gulonolactona oxidasa (GULO) que és l’últim pas requerit per a la seva síntesi, probablement degut a la seva alta biodisponibilitat a la dieta.

Dins de les reaccions d’hidroxilació més ressenyats es troben la transformació de prolina i lisina en hidroxiprolina i hidroxilisina, que participen en la síntesis de col·lagen. Aquest pas de formació de pro-col·lagen és imprescindible per a la correcta formació d’enllaços de la molècula de col·lagen i, per tant, dels diferents teixits fibrosos (tendons, pell, cartílags, etc.).

(N. del T.) Tot aquest paràgraf és crític doncs més endavant veurem que no només el teixit connectiu… tota la organització de la cèl·lula depèn d’aquests mecanismes. Molt, molt important…

Al participar en la hidroxilació de certs esteroides suprarenals, la seva concentració disminueix en períodes d’estrès, on aquests esteroides són secretats en major quantitat.

Com a agent antioxidant, intervé en l’absorció del ferro, al facilitar a l’estomac l’estat ferrós, que s’absorbeix millor. A més, intervé en la transferència de proteïna portadora de ferro a la sang, la transferrina plasmàtica, a la proteïna hepàtica emmagatzemadora d’aquest ferro, la ferritina hepàtica. Intervé com a agent antioxidant també facilitant l’absorció de folats i protegint de l’oxidació a d’altres vitamines molt susceptibles de patir-la, com les vitamines A i E.

La vitamina C està profusament distribuïda per aliments vegetals, tals com fruita i verdures fresques. Les fruites cítriques i les verdures de fulla fresca són les fonts alimentàries de major qualitat.

Les recomanacions d’ingesta diaria varien entre els 60 i els 200 mg/dia. Quantitats superiors són eliminades per l’orina pel fet de ser hidrosoluble, com en el cas del complex de vitamines B. Aquests requeriments, però, podrien ser superiors en individus fumadors, usuàries d’anticonceptius orals i en d’altres situacions relacionades amb la cicatrització de ferides i la presa de certs fàrmacs, com l’aspirina i els corticosteroides.

%image_alt%

El dèficit de vitamina C és ben conegut, l’escorbut, una malaltia que porta a la formació de llagues a la pell i el sagnat de les membranes de les mucoses. Aquesta patologia és poc freqüent en els nostres dies i el que actualment apareix són deficiències suaus per norma general en la població de risc (alcohòlics, dietes exemptes de fruita i verdures, avis amb dietes restringides, etc).

%image_alt%L’ús de cítrics per a evitar-lo ha estat conegut des de l’antiguitat, per exemple per mariners en alta mar en llargs viatges, on se’ls administrava suc de llimona per a evitar la patologia.

El cas més antic sembla descrit per Hipòcrates l’any 400 AC. L’any 1907 va començar el treball per descobrir els mecanismes de funcionament del factor anti-escorbut, i l’any 1928 a 1932, Albert Szent-Györgi i Joseph L. Svirbeky el varen identificar, el que li va valer al primer el Premi Nobel en Medicina finalment l’any 1937.

L’excés és poc probable per ingesta de vitamina C dietètica. La major preocupació podria venir de l’elevació d’àcid úric, amb el conseqüent risc d’aparició de gota o la major producció d’àcid oxàlic amb la conseqüent formació de càlculs d’oxalat càlcic.

En resum

Fins aquí les vitamines hidrosolubles. A hores d’ara hauria de quedar clar, a nivell bàsic, que el seu requeriment és constant i que estan implicades en multitud de passos del metabolisme energètic i com a coenzims de diferents reaccions a l’organisme, imprescindibles per a la vida.

Per aquest motiu, també hauria de resultar evident per què molts suplements per a l’esport van carregats de vitamina C i vitamines del complex B, particularment B3, B6 i B12.

Vitamines Liposolubles

Vitamina A o Retinol

%image_alt%En realitat aquesta vitamina A es presenta en tres estats d’oxidació diferents: retinol, retinal i àcid retinoïc.

A més d’aquests compostos, existeixen altres centenars de molècules que són formes pro-vitamíniques i que són convertides en formes actives en l’organisme. Aquestes molècules són els carotenoides, representats per l’alfa, beta i gamma carotè, sent el beta carotè el més actiu.

La vitamina A és un component dels pigments visuals (rodopsines) i juga un paper essencial en la fotorrecepció dels bastons i cons de la retina. Intervé a més en la diferenciació de les cèl·lules epitelials, en la reproducció i en el creixement.

Les formes pro-vitamíniques (carotenoides) es troben fonamentalment en els vegetals verd foscs i groguencs i ataronjats, i també en les fruites. La intensitat de la coloració d’aquests està relacionat amb la quantitat de provitamina que aporten. Les formes vitamíniques, pel contrari, es troben en aliments d’origen animal, sent el fetge, el rovell de l’ou, els lactis sencers i els olis de peix les fonts de major qualitat.

%image_alt%

La dosi diària recomanada s’apropa a 1 mg/dia, tot i que en moltes taules es troba encara expressada com a unitats internacionals (UI).

Tret dels països en desenvolupament, la deficiència de vitamina A és bastant rara donat que s’emmagatzema al fetge. En el cas que es produeixi aquesta deficiència, es manifesta amb l’aparició de xeroftalmia i queratinització d’altres mucoses, a més d’agreujar-se en freqüència i intensitat en les infeccions que es puguin cursar.

La ceguera nocturna i la ulceració de la còrnia es donen en els casos de deficiència severa, junt amb l’afectació de la mucosa gastrointestinal, respiratòria i genitourinària. Aquesta ceguera nocturna va ser descrita per primera vegada l’any 1500 AC a Egipte, i ja es recomanava la ingesta de fetge per a tractar-la.

Els anys 1912 a 1914 es van fer els majors descobriments sobre la vitamina A, i pel fet que recentment s’havia assignat el nom de factor hidrosoluble B al que avui dia coneixem com vitamines del complex B, a aquesta se li va donar el de factor liposoluble A, que ens ha deixat el nom que coneixem avui dia i estableix el tarannà de la nomenclatura.

L’excés de vitamina A és realment tòxic, i provoca fatiga, irritabilitat, dolor i fragilitat òssia. Aquests nivells de toxicitat, però, s’assoleixen amb dosis molt superiors a les dosis diàries recomanades (unes 10 vegades).

Vitamina D o Calciferol

%image_alt%Estructuralment, la vitamina D és una hormona que deriva del cicloperhidrogenantrè o esterà i compta amb diverses formes tant vitamíniques com provitamíniques. És una vitamina molt particular ja que pot ser sintetitzada per l’organisme a partir de 7-deshidrocolesterol (de fonts animals) i la radiació ultra-violeta, formant vitamina D3 o colecalciferol.

A continuació s’observen les formes de les diverses provitamines, les vitamines i les reaccions que tenen lloc en elles:

El fetge, el teixit adipós i els músculs són els magatzems per a la vitamina D sintentitzada o ingerida de la dieta. Pel que fa les seves funcions, són diversos però fonamentalment podem citar:

  • Absorció del calci
  • Creixement i mineralització òssia

Recentment s’està detectant casos de deficiència en vitamina D en adults, que es relacionen amb la utilització massiva i exagerada de filtres solars totals.

(N. del T) Ja hem anat veient i veurem al blog que el seu rol és molt més ampli (com en el cas de la Vitamina A i d’altres, de fet) i que la seva deficiència contempla molt més que això. Pista: entorn alterat.

La millor font alimentària de la que disposem en la nostra cultura són els lactis i els seus derivats. Igualment els olis de peix són la font dietètica amb major quantitat. La necessitat que hauria d’estar coberta és de 200 a 400 UI (avui dia sembla un ‘biohack’ bastant popular augmentar-ne la dosi fins a 5000 UI degut al ressò que ha tingut en comunitats de salut i nutrició) tot i que en climes càlids l’exposició adequada a la llum del dia hauria de satisfer-ne la necessitat.

%image_alt%

Les conseqüències més greus del dèficit de vitamina D són el raquitisme  en infants (deformacions esquelètiques) i la osteomalàcia en adults (des-mineralització òssia) i fins i tot està relacionada amb la osteoporosi (disminució de la massa òssia i augment de la fragilitat) especialment en l’edat avançada adulta.

A la inversa: un consum major de lo recomanat, normalment per causa de la suplementació, comporta l’aparició de nivells de calci en sang molt elevats (calcemia) el qual es podria dipositar en diversos teixits de l’organisme, com els ronyons o en el pitjor dels casos el cor i les artèries, etc. Poden aparèixer també hipercalciuriacàlculs renals.

Els primers atisbes de la vitamina D daten del 1914 quan Elmer McCollum i Marguerite Davis van descobrir que alguna substància de l’oli de fetge de bacallà prevenia el raquitisme, de la que la primera evidència va ser de la vitamina A. Més tard, en eliminar la vitamina A de l’oli, varen seguir observant l’efecte, la qual cosa els va fer deduir que hi havia un altre component involucrat, al que varen anomenar Vitamina D seguint la nomenclatura, ja que va ser la quarta a donar nom.

No va ser fins 1925 que Alfred Fabian Hess va trobar els mecanismes de síntesi de D3 a partir de la llum del sol i va enunciar que “la llum equival a la vitamina D”. La seva recerca i la connexió entre esterols i la vitamina li varen valer el Premi Nobel en Química l’any 1928.

Vitamina E o Tocoferol

La vitamina E conté una sèrie de compostos denominats tocoferols, dels quals l’alfa tocoferol sembla ser el de major activitat biològica i el més abundant. Amb la dieta es consumeix diàriament tocoferols de diversos tipus, particularment alfa, beta i gamma tocoferol, etc.

Les diferents molècules difereixen en la posició dels grups metil tant en l’anell fenòlic com en la cadena lateral.

TocoferolesR1R2R3Nom
 
Tocopherols.svgCH3CH3CH3α-tocoferol
CH3HCH3β-tocoferol
HCH3CH3γ-tocoferol
HHCH3δ-tocoferol

La naturalesa antioxidant d’aquesta vitamina és clau per a les funciones que du a terme en l’organisme:

  • Evita l’oxidació de la vitamina A a nivell del tracte digestiu
  • Evita l’oxidació i peroxidació dels àcids grassos poliinsaturats (PUFA) de les membranes cel·lulars
  • Participa en diferents sistemes enzimàtics que inactiven radicals superòxids i peròxids (superoxid dismutasa, glutatió peroxidasa, catalases hepàtiques)

Les fonts dietètiques que posseeixen major quantitat de tocoferols són els olis de llavors o en general els olis rics en PUFA. En concret, l’oli de germen de blat, l’oli de girasol o el d’ametlles són molt rics en vitamina E. Qualsevol d’aquestes fonts, o totes elles repartides a la dieta, proporcionen els 8 a 10 mg/dia necessaris per a un individu adult.

Aquestes recomanacions haurien de revisar-se a l’alta en aquells casos de dietes amb un alt contingut en PUFA.

(N. del T.) Respecte a lo dels oli vegetals, ja sabeu que la posició del blog i de la nutrició evolutiva és evitar-los, doncs tot i que és cert que són rics en vitamina E, les formes processades que acostumem a comprar la perden, i a sobre l’oxidació dels PUFA és molt pitjor. Tot i que en menys quantitat, els fruits secs i llavors originals, crus, l’oli d’oliva verge i l’avocat també en son excel·lents opcions, lliures d’aquests perills).

%image_alt%

La neuropatia perifèrica que presenta el dèficit de vitamina E no és freqüent, ja que rara és l’ocasió en que es produeix una deficiència vitamínica en tocoferols, a no ser que sigui en nadons prematurs. En tot cas, la deficiència lleu es relaciona amb dificultats en el metabolisme dels lípids, tant en la seva absorció com en el seu transport.

Per això, la seva suplementació està indicada en casos de malabsorció dels greixos de la dieta, com en la malaltia de Crohn, i també sembla tenir un rol important en la fertilitat. La toxicitat causada per excés, tot i que és possible pel fet de tractar-se d’una vitamina liposoluble, és molt poc probable i es tracta de la vitamina liposoluble menys tòxica fins on sabem.

L’existència de la vitamina E va ser demostrada el 1922 pels investigadors Evans i Bishop, que varen trobar que les femelles dels ratolins requerien d’aquesta vitamina per a un embaràs normal. D’aquí doncs que es conegui també, com dèiem abans, “la vitamina de la fertilitat”. El 1938 Paul Karrer, que també va fer grans progressos en els mecanismes d’acció de les vitamines A i B2 que li varen valdre el Nobel en Química el 1937, va sintentitzar per primer cop l’alfa-tocoferol, que ajuda a corregir l’esterilitat per carència de manera anàloga a la vitamina E.

Vitamina K

%image_alt%La vitamina K es presenta en formes diferents, totes elles anomenades “quinones”, en funció de l’organisme en el que es presenti. Així doncs, els vegetals posseeixen les fil·loquinones (que formen la vitamina K1) amb un grup de 20 carbonis units al cicle. Els microorganismes presenten les menaquinones (K2) amb una cadena lateral de poliisopropè variable, i finalment els animals aporten part de les dues anteriors.

La primera funció descoberta i la més important que du a terme la vitamina k es que actua com a cofactor en processos de carboxilat de restes del glutamat en reaccions pertanyents al procés de coagulació de la sang. És essencial per a la formació de:

Els pacients anti-coagulats han de tenir cura amb la ingesta d’aliments rics en vitamina K doncs els hi pot interferir amb la medicació. També té funcions en el metabolisme ossi i renal, però intervenint en reaccions de carboxilat de proteïnes, de manera similar.

Bona part de les necessitats de vitamina K estan cobertes pel metabolisme bacterià (E. coli) tot i que si ens centrem en les fonts alimentàries de qualitat, podem citar les verdures crucíferes (bròquil, col, etc) i altres vegetals de fulla verda.

%image_alt%

Tot i ser una vitamina liposoluble no es coneixen casos de toxicitat. La deficiència és poc habitual ja que part de la vitamina necessària la produeix la flora bacteriana. Pot apareixer en el cas que es destrueixi la flora com en episodis infecciosos tractats amb antibiòtics. Cal ingerir-ne al voltant de 0,0007 a 0,1 mg/dia.

(N. del T.) Bingo! L’activitat de la flora intestina per a l’obtenció de K2 és vital avui dia i no només pels antibiòtics, sinó per tot un conjunt de motius, la nostra flora ja no sembla ser la que era. Al blog ja n’hem parlat alguna vegada, i dels aliments rics particularment en K2. Per cert, respecte la toxicitat, sembla ser que la K3, la versió sintètica, podria resultar tòxica en certes dosis i que NO es recomana per a tractar-ne la deficiència.

El descobriment de la vitamina K data de 1935 pel danès Henrik Dam, que intentava curar uns pollastres que morien al poc temps de nàixer degut a una greu malaltia hemorràgica.

I per acabar…

Fins aquí els apunts de la unitat 5 de química alimentària, pel que fa a les vitamines. A part de les meves anotacions personals, no he pogut evitar introduir alguna dada més, com per exemple d’història, que he contrastat amb la xarxa i penso que no tergiversa la realitat dels apunts.

La meva percepció és de que les descripcions dels mecanismes d’acció de les diferents vitamines són una mica denses. Podeu donar una ullada a la sèrie d’entrades ‘Vitamines i Minerals’ que he anat fent fins la data, per a trobar una mica més d’info, des d’una perspectiva més propera a la nutrició evolutiva, que seguim per aquí.

Tot i que val a dir que no hi ha gran cosa més a dir. Si de cas, la connexió que hi ha entre uns ritmes circadiaris òptims (vitamines A i D) i l’absorició de vitamines liposolubles amb la salut de l’intestí.

Sigui com sigui, us deixo un enllaç al’enciclopèdia mèdica A.D.A.M, d’on he tret les imatges, i on les explicacions són força més planeres que als apunts. Malgrat això, la perspectiva dels apunts toca certs temes que crec que seran claus en el futur del blog, per tant, ja estem donant un pas cap a la direcció correcta, especial atenció en processos de reducció-oxidació i metalls de transició (Fe i Cu).

I no està de més, un mapa conceptual ben complert (en anglès perquè no n’he vist cap de realment bo en castellà o català). Aquest no està fet per mi 😛 (Clic a la imatge per a veure en gran) %image_alt%      

Translate »