Curs 7VITAMINE

Noţiuni introductive

Vitaminele sunt substanţe chimice de origine exogenă, indispensabile funcţionării normale a organismului animal. Alături de enzime şi hormoni ele se găsesc în organism în cantitate mică, influenţează creşterea, dezvoltarea şi desfăşurarea normală a proceselor metabolice; participă la reglarea funcţiilor celulare, îndeplinesc rol de cofactori enzimatici, intervin în procesele de oxido-reducere din organism, etc.

Principala sursă de vitamine pentru organism o constituie plantele; ca sursă secundară de vitamine trebuie menţionată flora bacteriană intestinală precum şi o serie de organe, ţesuturi, lichide de origine animală în care vitaminele se concentrează sau depozitează.

Organismul îşi procură vitaminele ca atare sau sub formă de provitamine.Lipsa sau insuficienţa vitaminelor din organism determină tulburări metabolice şi apariţia unor

boli numite avitaminoze sau hipovitaminoze.O serie de vitamine joacă un rol important în reacţiile biochimice catalizate de enzime,

funcţionând în calitate de cofactor (intră în structura enzimelor). Vitaminele cu rol de cofactor participă direct în manifestarea activităţii enzimelor respective fie ca vitamine propriu-zise, fie ca derivaţi ai acestora sub formă de esteri fosforici sau pirofosforici şi nucleotide.

Nomenclatura şi clasificareSub aspect chimic, vitaminele sunt substanţe micromoleculare foarte heterogene. Prima vitamină a fost descoperită de C. Funk în 1911, care a reuşit să izoleze din tărâţele de

orez o substanţă ce vindeca boala beri-beri şi care a fost numită vitamină, adică vitamină vitală.I s-a dat numele de vitamină deorece substanţa respectivă (vitamina B1) conţinea azot aminic

şi era considerată indispensabilă.Vitaminele se denumesc cu ajutorul literelor mari din alfabetul latin (A, B, C, D, E, F, etc.). În

cadrul aceleaşi clase, vitaminele se denumesc cu ajutorul indicilor: De exemplu, vitamina D se găseşete sub mai multe forme: D2, D3, complexul de vitamine B cuprinde vitaminele B1, B2, B3, B6, B12

După structura chimică se denumesc: - acid ascorbic (vitamina C);- tiamină (vitamina B1);- riboflavină (vitamina B2);- piridoxină (vitamina B6);După rolul fiziologic ce-l îndeplinesc în organism, vitaminele se clasifică astfel:- vitamina antihemoragică (vitamina K);- vitamina antiberi-beri (vitamina B1);- vitamina antirahitică (vitamina D);- vitamina antisterilităţii (vitamina E);- vitamina antiscorbutică (vitamina C).După solubilitatea acestora în apă sau în solvenţi organici, vitaminele se clasifică în:- vitamine hidrosolubile;- vitamine liposolubile.

Vitamine hidrosolubile

Vitaminele hidrosolubile sunt substanţe foarte diferite sub aspect structural. Ele sunt solubile în apă şi insolubile în solvenţi organici. Din această grupă fac parte: vitamina C, vitaminele B, biotina, acidul folic, acidul paraaminobenzoic, etc.

Vitamina C sau acidul ascorbic este cea mai răspândită vitamină din natură.Se găseşte în toate plantele. Sursele principale de vitamina C, din hrană, sunt legumele,

zarzavaturile şi unele fructe. O cantitate foarte mare de vitamina C se găseşte în măceş (mai ales in fructele de culoare roşu închis), şi în coacăzele negre.

Sunt bogate în vitamina C: căpşunile, portocalele, lămâile, mandarinele, roşiile, varza (nu numai proaspătă, ci şi murată, dacă ea se conservă corect), mărarul, ceapa verde, verdeaţa de pătrunjel şi alte zarzavaturi proaspete, hreanul. În cartofi nu se găseşte prea multă vitamina C, dar cartoful ocupă un loc important în hrana zilnică şi de aceea reprezintă una din sursele principale de vitamina C din hrană.

În majoritatea produselor care conţin vitamina C se găseşte şi vitamina P, care intensifică acţiunea vitaminei C.

Vitamina C este un compus chimic labil (puţin stabil). Ea se distruge extrem de rapid în prezenţa oxigenului din aer, în cazul încălzirii în mediu neutru sau alcalin. De aceea, în urma prelucrării culinare a alimentelor, o parte din vitamina C de obicei se pierde. Prin fierbere, vitamina C se distruge.

Din punct de vedere chimic, vitamina C este o γ-lactona unui acid hexonic. Deşi se numeşte acid, nu are grupa carboxilică liberă, aceasta fiind blocată de legatura lactonică formată între C1 şi C4. Are o structură furanozică ce îi imprimă o mare reactivitate.

Prin oxidare lentă se transformă în acid dehidroascorbic, iar prin oxidare energică se transformă ireversibil în acid oxalic şi acid treonic.

Vitamina C sau acidul ascorbic exercită o influenţă pozitivă asupra metabolismului din organism, contribuie la o bună utilizare a proteinelor din hrană; ea este necesară pentru menţinerea integrităţilor pereţilor capilarelor.

Vitamina C contribuie la menţinerea metabolismului normal al cole- sterolului; de aceea, hrana bogată în această vitamină, contribuie la prevenirea aterosclerozei. S-a dovedit în experienţe făcute pe animale că sub influenţa vitaminei C intensitatea formării anticorpilor creşte şi prin urmare se măreşte rezistenţa organismului la infecţii.

În sfârşit, vitamina C previne scorbutul, boală care la inceput se manifestă prin astenie (oboseală), hemoragii mici punctiforme, în piele şi tendinţa la hemoragii ale gingiilor, iar mai târziu duce la hemoragii în muşchi şi organele interne (în scorbut hemoragiile survin în urma permeabilităţii

şi fragilităţii crescute a pereţilor capilarelor sanguine). În cazul insuficienţei vitaminei C în organism, structura normală a ţesutului osos şi a dinţilor este tulburată.

Aceasta este acţiunea favorabilă multilaterală a vitaminei C asupra organismului. De aceea trebuie să avem grijă ca în hrană să se găsească o cantitate suficientă din această vitamină.

Pentru omul adult doza zilnică este de 35-70 mg. În general se apreciază necesară o cantitate de 1 mg acid ascorbic / Kg corp.

Vitamina B1 sau tiamina a fost prima vitamină izolată din tărâţele de orez.Sursele de vitamina B1 sunt constituite de pâinea de secară şi pâinea din faină de grâu

integrală, hrişca, crupele de ovăz, fasolea, mazărea, soia, carnea (mai ales cea de porc), ficatul, rinichii,ouăle, cartofii. Foarte multă vitamina B1 se găseşte în drojdia de bere.

În pâinea albă, din făina de grâu de calitate superioară, aproape nu există vitamina B 1 şi de aceea trebuie să ne hrănim, nu numai cu pâine albă, ci şi cu pâine neagră.

Vitamina B1 este formată dintr-un nucleu pirimidinic şi unul tiazolic unite printr-o grupare metilenică.

Vitamina B1 ajută la arderea glucidelor şi proteinelor, la normalizarea funcţiei sistemului nervos, participă la procesul de creştere. Scăderea nivelului de tiamină în organism provoacă insomnie, iritabilitate, dureri şi parestezii în membre, reducerea capacităţii de muncă fizică şi intelectuală. Aceste modificări patologice apar mai des dacă se consumă o cantitate mare de glucide fără sporirea corespunzătoare a aportului de tiamină.

Avitaminoza B1 poate provoca boala beri-beri. Această boală a devenit o boală rară în ţările industrializate, această carenţă antrenează o oboseală, o pierdere a apetitului şi a greutăţii corporale, şi tulburări neurologice (polinevrită), psihice, cardiace şi digestive, reversibile, prin administrarea de vitamina B1.

Vitamina B1 în doze mari (în condiţii experimentale) condiţionează dereglări ale funcţiei rinichilor, provocând anurie, contribuie la micşorarea masei corpului, la steatoză hepatică, insomnie.

Vitamina B2 sau riboflavina este răspândită în aproape toate celulele vegetale şi animale.Sursele de vitamina B2 sunt: brânzeturile, hrişca, carnea slabă, ouăle, laptele nesmântânit,

pâinea de secară şi din făina de grâu integrală, fasolea, ma-zărea.

Forma oxidată a riboflavinei are o culoare galben-verzuie.

Prin hidrogenare, riboflavina devine incoloră. Această vitamină stimulează creşterea şi funcţia de reproducere, îmbunătăţeşte starea de

sănătate a pielii, părului şi unghiilor. Măreşte acuitatea vizuală şi înlătură oboseala ochilor. În cazul unei cantităţi insuficiente de vitamina B2 în hrană se observă la început astenie, slăbire, dureri de cap, dureri oculare şi mai târziu inflamarea globului ocular, care poate duce la cataractă.

Ea intră în constituţia unor dehidrogenaze ca FAD şi FMN, contribuind la reacţiile de oxido-reducere.

Vitamina B2 care intră în constituţia unei serii de fermenţi, participă la metabolismul glucidic şi proteic, ca şi la reglarea respiraţiei tisulare.

Dozele mari de vitamina B2, în special dacă nu există suplimente de antioxidanţi, pot genera sensibilitate la razele solare şi simptome precum: mâncărimi, senzaţii de arsură, furnicături (doza zilnica necesară pentru un adult este de 1,2-1,7 mg zi).

Vitamina B6 sau piridoxina se găseşte sub trei forme:- piridoxina- piridoxal- piridoxaminaAcestea se găsesc de obicei împreună şi se pot transforma reciproc una în alta. Deosebirea

dintre ele este gruparea funcţională de la C4. Prin fosforilarea ei, se obţin coenzime ce iau parte la decarboxilarea şi transaminarea aminoacizilor.

Vitamina B6 poate fi găsită în următoarele surse naturale: peşte, gălbenuş de ou, alune nesărate, banane, avocado, cereale, legume şi fructe proaspete şi uscate (spanac, varză, mere, struguri). Doza zilnică recomandată este de 50–100 mg/ (sub supraveghere). Luată în exces, vitamina B6 dăunează sistemului nervos.

Intervine în metabolismul intermediar şi în special la nivelul sistemului nervos. Are un rol foarte important în buna funcţionare a sistemului nervos şi imunitar.

Lipsa ei la copii duce la convulsii, iar la adult la astenie, nervozitate, insomnii, pierderea în greutate, tulburări neurologice, depresii, anemie, irascibilitate, polinevrită.

Este necesară pentru asimilarea magneziului şi în procesul intern de producere al acidului clorhidric necesar digestiei.

Intervine în metabolismul aminoacizilor. Cisteina prin autocondensare formează cistina. Cisteina este găsită la om într-o cantitate bine definită. Nivelul constant de cisteină se menţine prin frânarea creşterii lui peste un anumit prag, fapt realizat de vitamina B6, de acidul folic şi de vitamina B12. Persoanele la care nivelul de cisteină creşte prezintă un risc triplu de infarct decât cele la care nivelul este normal.

Vitamina B6 are rol în absorbţia intestinală a vitaminelor B. De asemenea încetineşte evoluţia osteoporozei fiind necesară, alături de calciu şi vitamina D3.

Vitamina B6 este deci necesară pentru menţinerea funcţionalităţii optime a sistemului imunitar.Vitamina B6, prin faptul că activează unele enzime, are multiple roluri. Participă la

metabolismul aminoacizilor, a acizilor graşi esenţiali şi al fierului.

Vitamina B12 sau ciancobalamina constituie cel mai puternic factor antianemic cunoscut până în prezent.

Din punct de vedere chimic, vitamina B12 este formată dintr-un nucleu porfirinic ce conţine central un atom de cobalt şi o grupare cian.

Dintre proprietăţile ei, enumeram următoarele:

o participă activ la metabolismul proteinelor, lipidelor şi glucidelor; o contribuie la funcţionarea normală a celulelor, în special a celor din maduvă osoasă ; o are rol benefic asupra sistemului nervos şi a traiectului gastrointestinal; o acţionează în mod esenţial în formarea globulelor roşii la nivelul oaselor, în sinteza proteinelor

care participă la edificarea diferitelor ţesuturi, precum şi în sinteza nucleoproteinelor etc.

Vitamina B12 este ideală pentru creştere. Insuficienţa ei în alimentaţie duce la instalarea unor grave anemii (anemia pernicioasă, manifestată prin anemie generală şi tulburări nervoase deosebit de grave). În plus, această vitamină are un rol important şi în protejarea celulelor hepatice, datorită proprietăţii ei de a împiedica depunerea grăsimilor în ficat. Se afirmă despre cobalamina că ar fi destul de eficientă şi în bolile precanceroase, şi în cele canceroase.

Vitamina B12 este stabilă la căldură (suportă temperaturi de până la 120°C), fiind însă inactivată de lumină, ca şi de excesul de vitamina C, de alcool si de somnifere. Eficacitatea ei sporeşte prin asociere cu vitaminele B6, B9, C, colina, inozitol, precum şi în prezenţa potasiului.

Vitamina B9 sau acidul folic a purtat pe vremuri numeroase nume: factorul U, vitamina Bc, este foarte răspândită în regnul vegetal, mai ales în frunzele verzi (spanac), sparanghel, castraveţi, morcov, cartofi, ca şi în drojdii, ficat de animale etc.

Vitamina B9 participă la metabolismul acizilor aminaţi (componenti ai proteinelor). Este indicată în anemii, în anumite tulburări digestive şi în convalescente.

Doza zilnică necesară de vitamina B9 este de la 100 la 200 gamma (miimi de miligram).Drojdiile conţin 0,1—0,3 mg la 100 g, cartoful 0,1 mg, frunzele de morcov 0,3 mg (morcovul —

0,04 mg).

Experimental, carenţa în acid folic atrage, la şobolan, malformaţii ale ochilor şi ale cerului gurii. Carenţa aceasta a fost observata in mai multe rinduri la femeile carora li se administrase o substanta antagonista acidului folic. Fetusul a prezentat anomalii caracteristice.

Vitamine liposolubile

Vitaminele liposolubile sunt insolubile în apă şi solubile în solvenţi organici. Din această grupă fac parte: vitamina A, vitamina D, vitamina E, vitamina K, vitamina F, etc.

Vitamina A sau retinolul s-a izolat din uleiul de ficat de peşte. Se mai găseşte în spanac, lapte, gălbenuşul de ou şi icrele de peşte. În fructe şi legumele roşii (morcovi, roşii, lobodă, sfeclă roşie, varza roşie) se află sub formă de betacaroten, pe care organismul îl transformă în vitamina A. De aceea betacarotenul se numeşte provitamina A.

Betacaroten-ul ajunge în organism prin aport alimentar şi este transformat de ficat în vitamina A, în funcţie de necesităţi.

Din punct de vedere chimic, aşa cum se poate observa din structură, retinolul este derivat din izopren şi are ca grupă funcţională un hidroxil. Mulţi izomeri geometrici diferiţi ai retinolului pot apărea ca rezultat al configuraţiei trans sau cis a celor patru legături duble găsite în catena laterală.

Vitamina A este un antioxidant puternic, ce contribuie la formarea pigmenţilor retinei, celulelor pielii şi mucoaselor. Menţine sănătatea pielii, stimulează imunitatea generală a organismului şi îmbunătăţeşte acuitatea vizuală.

Lipsa vitaminei A din alimentaţie opreşte creşterea, provoacă slăbirea vederii şi chiar orbirea (de unde şi denumirea de vitamină antixeroftalmică), micşorând totodată rezistenţa organismului la acţiunea microbilor.

În cantităţi mari, vitamina A este toxică, provocând oboseală, nervozitate, dureri osoase şi de cap, ameţeli.

Vitamina D există sub mai multe forme notate de la 1-6, cu structură chimică şi acţiune fiziologică asemănătoare. Vitamina D2 se numeşte calciferol, iar D3 poartă denumirea de colecalciferol.

Vitaminele din grupul D se găsesc numai în organismul animal. În plante se găsesc provitaminele corespunzătoare, sterinele, din care sub influenţa radiaţiilor ultraviolete se formează vitaminele D. Cea mai importantă dintre sterine este ergosterolul, care se găseşte în cantitate mare în drojdia de bere şi în mucegaiul Claviceps purpureeea, care prin expunere la radiaţii ultraviolete, se transformă în vitamina activă – vitamina D2.

Vitamina D2 sau calcilferolul se găseşte în primul rând în peştele oceanic, ficat şi ouă. Este relativ stabilă la încălzire şi la acţiunea oxigenului. Este distrusă numai la 180°C. Este mai

stabilă în mediul alcalin decât în mediul acid.Lipsa de vitamina D la copii provoacă rahitismul de aceea se numeşte vitamina antirahitică.Principalul simptom al acestei avitaminoze constă în depunerea insuficientă a fosfatului de

calciu în oase. Asimilarea Ca în organism depinde de raportul Ca/P din alimente.Rolul vitaminei D este de a interveni în metabolismul Ca şi P, favorizând absorţia intestinală a

acestora şi depunerea lor la nivelul oaselor, sub forma unui complex fosfocalcic insolubil. Se presupune că vitamina D ar mări secreţia gastrică şi ar favoriza astfel absorţia Ca şi P.

Trebuie menţionat şi faptul că eficacitatea acestei vitamine este optimizată de prezenţa vitaminelor A, C şi a colinei. Impreuna cu vitaminele A şi C, acţionează preventiv în cazul răcelii.

Cea mai mare parte din necesarul zilnic de vitamina D îl absorbim prin piele, odată cu lumina solară. De aceea, este bine ca în perioadele reci şi mohorâte ale anului să mâncam mai mult peşte bogat în vitamina D.

Vitamina E se găseşte în natură sub patru forme: α, β, γ şi δ-tocoferolul.Surse de vitamina E sunt seminţele cerealelor (grâu, porumb, ovăz), legumele proaspete

(salată verde, mazărea verde), gălbenuşul de ou, lapte.

Fiind puternic antioxidant, tocoferolul are un rol important în protejarea vitaminei A, a carotenilor şi a uleiurilor vegetale. De asemenea, vitamina E intervine favorabil în reproducere (de unde şi denumirea de vitamina fertilităţii sau antisterilităţii), în asigurarea funcţionării normale a glandelor sexuale şi a celor endocrine, înlesneşte depozitarea glicogenului în ficat şi în muşchi, inclusiv în muşchiul cardiac.

Este solubilă în metanol, alcool etilic şi acetonă. Temperaturile foarte ridicate, ca şi cele foarte coborâte reduc cu până la două treimi cantitatea de tocoferol conţinută în vegetale şi în uleiuri. Tocoferolul este distrus prin pasteurizarea şi prin uscarea laptelui (lapte praf), prin contactul alimentelor cu bicarbonat de sodiu şi prin păstrarea acestora timp mai îndelungat. Astfel, carnea păstrată la frigider pierde, în câteva zile, toată cantitatea de vitamina E de care dispunea iniţial. În făina albă, conţinutul în această vitamină e cu aproximativ 80% mai scăzut decât în făina integrală. Pierderi importante de vitamina E au loc în cazul rafinării diferitelor produse alimentare. Tocmai din acest motiv, se recomandă ca uleiurile vegetale să fie obtinuţe prin presare la rece, şi nu prin rafinare, operaţie care se face la temperaturi ridicate.

Vitamina K este alcătuită, din punct de vedere chimic, din mai multe substanţe cu caracter fiziologic analog. Vitaminele din grupa K (K1-K7) sunt foarte răspândite în produsele de origine vegetală (foile verzi de spanac, varză, conopidă, urzici, brocoli) şi animală (ficat, muşchi etc.).

Trebuie menţionat şi faptul că această vitamină poate fi furnizată organismului şi prin sintetizarea ei de către propria noastră floră microbiană intestinală (cca 50%). Întrucât antibioticele distrug flora intestinală sintetizatoare de vitamina K, se recomandă ca administrarea acestora să se facă o dată cu ingerarea de iaurt, lapte bătut sau lapte acidofil.

Lipsa de vitamina K din organism determină un sindrom hemoragic grav, prin defect de coagulare, ca urmare a scăderii importante a concentraţiei de protrombina (factor sanguin cu rol în coagularea sângelui). De aici şi denumirea de vitamina antihemoragică.

Vitamina F constă, de fapt, dintr-o grupare de acizi graşi mono- si polinesaturaţi, intrând în componenţa uleiurilor vegetale (acid linoleic, acid linolenic, acid arahidonic). Aceşti acizi nu pot fi sintetizaţi de către organism, fiind obţinuţi din unele produse alimentare şi cunoscuţi sub denumirea de acizi esenţiali. Ei sunt liposolubili, foarte uşor oxidabili şi activi numai în prezenţa vitaminelor B 6 şi E.

Acizii componenţi ai vitaminei F se găsesc îndeosebi în uleiul de floarea-soarelui (de preferat, obţinut prin presare la rece), în uleiul de porumb şi de soia, în arahide şi nuci, în seminţele de dovleac (crude) şi în alune, în migdalele dulci şi în uleiul de ficat de peşte etc. Bogat în vitamina F este şi uleiul de măsline obţinut prin presare la rece, ca şi fructele de cătină albă. Grăsimile saturate, căldura şi oxigenul sunt principalii inamici ai vitaminei F.

Lipsa acestei vitamine provoacă afecţiuni ale pielii, tulburări digestive, oprirea creşterii, migrene etc.

Este întrebuinţată în tratamentul eczemelor, al unor forme de acnee şi furunculoză.Vitamina F intră în structura fosfolipidelor şi facilitează transportul şi eficienta utilizare a

grăsimilor în organism.