Vitamine si coenzime

Vitamine si coenzime

Vitaminele reprezinta biomolecule deosebit de importante pentru mentinerea vietii, cu toate ca concentratia lor este foarte mica in organism. Din pacate fiinta umana nu poate sintetiza necesarul de astfel de biomolecule fiind nevoit sa le obtina din surse endogene (alimentatie). Alaturi de enzime si hormoni, vitaminele sunt biostimulatori ai proceselor de biosinteza iar carenta organismului in vitamine determina instalarea unor stari patologice cunoscute cu numele de avitaminoza sau hipovitaminoza. Pe langa aportul endogen insuficient de vitamine, avitaminozele mai pot fi provocate de antivitamine, substante cu actiune antagonica vitaminelor. Pot exista mai multe antivitamine pentru o singura vitamina.

1. Clasificarea vitaminelor

Clasificarea vitaminelor se face in special in functie de solubilitatea lor, distingandu-se doua clase si anume vitamine liposolubile (A, D, E, K) si vitamine hidrosolubile (B₁, B₂, niacin - B₃, acidul pantotenic - B₅, B₆, B₁₂, C, biotina, acidul folic,).

Vitaminele liposolobile sunt, asa cum le arata si numele, solubile in grasimi si insolubile in apa. Din acest motiv lipsa grasimilor din alimentatie poate provoca avitaminoze severe. Cu toate ca nu sunt distruse de pregatirea alimentelor, coeficientul de utilizare digestiva este determinat de digestia si absorbtia grasimilor. In cazul excesului, ele sunt depozitate in lipide tisulare, mai ales la nivelul ficatului, fapt care determina aparitia unei mici rezerve la nivelul organismului dar si a fenomenului de hipervitaminoza. Rolul lor biochimic consta in special in controlul, precum hormonii, al proceselor anabolice.

Vitaminele hidrosolubile sunt solubile in solutii apoase. Acest fapt determina pierderea lor din alimente in timpul prepararii acestora. Absorbtia lor se face usor mai ales in tubul digestiv, aciditatea acestuia favorizand absorbtia iar eliminarea se face prin urina, fapt care determina ca fenomene de hipervitaminizare sa fie foarte rare. Pe de alta parte, datorita caracteristicilor mentionate anterior, organismul nu poate face rezerve importante de aceste vitamine, avitaminozele manifestandu-se prompt si sever. Rolul lor biochimic consta in special in catalizarea proceselor care furnizeaza energie, drept coferment al unor enzime.

2. Vitamine liposolubile

2.1.Vitamina A

Vitamina A este reprezentata practic de trei structuri: retinol, retinal si acidul retinoic.

Se gaseste ca provitamina in morcovi, varza sau spanac. Se mai gaseste in unt, smantana, carne, untura de peste, ficat, sau ou. Necesarul zilnic al organismului este de 1,7 mg. Ca retinol are actiune hormonala decisiva pentru functia de reproducere, ca retinal participa la compozitia pigmentului vizual iar ca si acid retinoic participa in sinteza glicoproteinelor. Rolul acestei vitamine se manifesta in cresterea si repararea tesuturilor uzate, intretinerea piei, in protejarea mucoaselor bucale, nazale, in protejarea organismul impotriva poluantilor, dar intervine si in dezvoltarea oaselor si a dintilor.

Vitamina este sintetizata din b-caroten la nivelul intestinului. Retinalul este transformat la retinol de catre retinaldehid reductaza. Retinolul este esterificat la acidul palmitic si transferat in sange prin chilomicroni.

2.2. Vitamina D

Vitamina D se gaseste in untura de peste, lapte, unt, smantana, galbenus de ou, ficat, carne, necesarul zilnic al organismului fiind de 120-200 UI (1UI = 0.025 mg D cristalizat).

Se sintetizeaza din substantele cu schelet sterolic prin iradiere cu ultraviolete (lumina solara). In plante se sintetizeaza din ergosterol si din 7-dehidrocolesterol in piele. Vitamina D₃ (colecalciferol) se formeaza din 7-dehidrocolesterol sub actiunea radiatiei UV. Ea este transportata la ficat, transformata in 25-hidroxicolecalciferol care este transmis rinichilor unde se transforma in 1,25, dihidroxicolecalciferol (calcitriol). Calcitriolul este hormon cu funtii asemanatoare acidului retinoic. Functia sa biochimica consta in reglarea concentratiei calciului si a fosforului in ser. Faciliteaza absorbtia si fixarea calciului si fosforului in osteoblaste, conferind tarie oaselor, dintilor; stabilizeaza activitatea sistemului nervos central si imbunatateste activitatea inimii.

Lipsa din organism conduce la copii la rahitism si la adulti a osteomalitiei.

2.3. Vitamina E

Se gaseste in germenii de grau, in legume ca salata, andive, spanac, telina, in lapte, in galbenusul de ou, in uleiul de peste si in produse de carne (muschi, rinichi).

Este de fapt un amestec de compusi cunoscuti sub denumirea de tocoferoli.

Structural este reprezentata prin mai multe structuri pe baza de tocol si anume: 5,7,8-trimetil-tocol (a-Tocoferol), 5,8-dimetil-tocol  (b-Tocoferol), 7,8-dimetil-tocol (g-Tocoferol), 8-metil-tocol (d-Tocoferol), 7-metil-tocol (e-Tocoferol) si 5,7-dimetil-tocol (x-Tocferol)

Necesarul zilnic al organismului uman este de 0,1 mg/kg corp. Este, alaturi de acidul ascorbic, unul dintre cei mai buni antioxidanti, prevenind imbatranirea celulelor, intervine in absorbtia oxigenului de catre eritrocite cand necesitatile o cer, scade oboseala, previne si dizolva cheagurile de sange din vasele sanguine. De asemenea mareste fertilitatea, ajuta la restabilirea activitatii sexuale ale masculului. Este indirect un agent anabolizant natural, prin inducerea sintezei de testosteron, hormon puternic anabolizant.

Aceste vitamine sunt absorbite in intestin prin intermediul chilomicronilor si transmise ficatului. Locul lor de stocare in organism il reprezinta tesutul adipos.

2.4. Vitamina K

Vitaminele K sunt produse de flora bacteriana intestinala dar mai sunt introduse in corp prin intermediul alimentelor ca: lapte, galbenus de ou, melasa, uleiuri vegetale nesaturate, frunze verzi sau tarata de grau.

Necesarul zilnic al organismului este de 2 mg. Rolul fiziologic consta in controlul procesului de coagulare, prin implicare in biosinteza protrombinei si a altor factori de coagulare, dar si coparticiparea in procesele de fosforilare oxidativa. Functia lor principala consta in participarea ca si cofactor la generarea g-carboxi-glutamatului, rezidii de acest tip fiind foarte buni chelati ai calciului.

3. Vitamine hidrosolubile

3.1. Vitamina B₁ - Tiamina

Vitamina B₁ se gaseste in carne (mai ales in creier), legume, paine integrala, lapte, oua, fructe (nuci, prune, struguri), legume uscate (mazare, fasole) si sfecla.

Necesarul zilnic este de 2 mg, iar rolul biochimic consta in producerea de energie in ciclurile metabolice, ajuta digerarea carbohidratilor si creste pofta de mancare. Este esentiala in buna functionare a sistemului nervos, a muschilor si a inimii.

Deficientul de vitamina B₁ duce la cunoscutele boli berirberi si sindromului Wernike - Korsakoff. Simptomatic se manifesta prin constipatie, pierderea apetitului, ameteala, greata, depresie mintala, neuropatii periferice, oboseala, defectiuni cardiovasculare si musculare.

3.2. Vitamina B₂ - Riboflavina

Se gaseste in viscere, lapte, oua, cereale, mazare, spanac si rosii. Necesarul zilnic este de 1,6 mg pentru barbati si de 1,2 mg pentru femei.

Este necesara in metabolismul carbohidratilor, al lipidelor si al proteinelor, pentru formarea anticorpilor si a eritrocitelor. De asemenea mentine acuitatea vizuala, prevenind oboseala ochilor, mentine tonusul general si imbunatateste calitatea piei si a parului.

Rareori apare deficiente in aceasta vitamina datorita consumului mare de oua, carne si cereale. Apar totusi descompuneri ale acestei vitamine, in special la tratarea copiilor prin fototerapie impotriva hiperbilirubinemiei.

3.3. Vitamina B₃ - Niacin

Niacin (denumita si Vitamina PP) este o vitamina solubila in apa, denumirea facand referinta la acidul nicotinic si nicotinamida, ambele utilizate de catre organism pentru a forma coenzyme, nicotinamida adenin dinucleotida (NAD) si nicotinamida adinin dinucleotida fosfat (NADP).

Niacina nu este o adevarata vitamina putand fi sintetizata in organism, la sinteza ei contribuind si vitaminele B₁, B₂ si B

Deficitul de vitamina B₃ duce la boala cunoscuta drept pelagra, cu simptom de pierdere in greutate, diaree, depresie si dementa. Chiar si unele tratamente, cum sunt cele cu izoniazida a turbeculozei, pot conduce la deficiente in vitamina B₃.

Ea imbunatateste circulatia, reduce colesterolul, mentine buna functionare a sistemului nervos, intra in metabolismul proteinelor, carbohidratilor si lipidelor, scade tensiunea, creeaza un  bun tonus general.

3.3. Vitamina B₅ - Acidul pantotenic

Se gaseste larg raspandit in toate alimentele, in drojdie de bere, cereale, galbenus de ou.

Este sintetizat de flora intestinala, rare fiind situatiile de deficit, intrucat dieta este bogata atat in cereale cat si in carne si legume.

Acidul pantotenic participa la reactiile care au ca rezultat eliberarea energiei din principiile alimentare, faciliteaza actiunea altor vitamine, creste rezistenta la stress, prin tonifierea sistemului nervos si a sistemului imunitar.

3.4. Vitaminele B₆ - Piridoxal, Piridoxamina, Piridoxina

Se gaseste in cereale, viscere, carne si drojdia de bere. Se sintetizeaza de flora intestinala.

Toate cele trei forme sunt convertite la piridoxal fosfat, forma activa actionand ca si cofactor in reactiile de transanimare si la glicogen fosforilaza.

Necesarul zilnic este de 2 mg, fiind necesara pentru descompunerea aminoacizilor, pentru sinteza de noi lanturi polipeptidice. Ea intra in metabolismul lipidelor si carbohidratilor, in formarea de anticorpi, mentine tonusul sistemului nervos central, sanatatea piei, reduce spasmele musculare, durerile de picioare, starea de ingreunare a mainilor.

3.5. Vitaminele B₁₂ - (Ciancobalamina)

Se gaseste in ficat, muschi, rinichi, albus de ou, paine integrala, carne de peste si produse lactate. Este sintetizata de microorganisme si se gaseste in ficatul animalelor legata de proteina sub forma de metilcobalamina sau 5'deoxiadenozilcobalamina.

Cobalamina

Daca R = CN avem ciancobalamina, pentru R = OH, hidroxi-cobalamina, pentru R = CH₃, metilcobalamina si respectiv, pentru R = adenozina, adenozilcobalamina.

Doar doua reactii necesita B₁₂:

conversia propionil-CoA la succenil-CoA; una din enzimele implicate in aceasta transformare, metil-malonil-CoA mutaza, necesita B₁₂;

metionin sintezaza necesita B₁₂ la transformarea homocisteinei la metionina.

Vitamina B₁₂ ajuta la formarea eritrocitelor, prevenind anemia, intervine in metabolismul lipidic, proteic si al carbohidratilor, mentine tonusul sistemului nervos, si intensifica cresterea fizica.

Deficitul de vitamina B₁₂ duce la anemia pernicioasa.

3. Acidul folic

Acidul folic este larg raspandit in toate alimentele fiind mai ales gasit in carne si vegetalele verzi dar si in drojdia de bere.

Acidul folic intra in compozitia coenzimei A, cu rol in metabolismul energetic, ajuta la formarea eritrocitelor, la cresterea si inmultirea celulelor somatice.

3.7. Biotina

Biotina se gaseste in ficat, galbenus de ou, drojdie de bere, orez nedecorticat. Este sintetizat de bacteriile intestinale.

Necesarul zilnic este de 150-300 mg. Joaca rol important in metabolismul lipidelor, in formarea dar si in degradarea acizilor grasi. Mai intervine in procesele de fixare a dioxidului de carbon pe unii metaboliti.

3.8. Vitamina C

Vitamina C sau acidul ascorbic se gaseste in citrice, salata verde, vegetale, mere, coacaze, spanac, varza si cartofi.

Forma activa a vitaminei C este ionul ascorbat. Acidul ascorbic este utilizat ca agent reducator in numeroase reactii biochimice. Rol major il joaca ca si cofactor in hidroxilarea rezidiurile prolinice din colagen. Alte reactii care cer prezenta vitaminei C sunt catabolismul tirosinei, sinteza epinefrinei si sinteza acizilor biliari.

Necesarul zilnic este de 1 mg/kg corp. Carente apar doar in cazul malnutritiei, vitamina C fiind usor absorbita. Este o vitamina esentiala sanatatii dintilor, oaselor si mobilitatii articulatiilor, intervenind si la sudarea oaselor. De asemenea creste rezistenta organismului la infectii. Antioxidant natural care impiedica conversia nitratilor la agenti cancerigeni.