VITAMINE Gruppo eterogeneo di composti chimici di natura organica indispensabili in piccole quantità (milligrammi o microgrammi) per consentire il funzionamento dell organismo e del metabolismo Non vengono usate per produrre energia né per usi strutturali Fanno parte di coenzimi, sono precursori di ormoni, agiscono da antiossidanti, partecipano come substrati a reazioni specifiche Solo in alcuni casi possono essere accumulate nell organismo Vitameri: composti chimici diversi ma con stessa attività vitaminica (es. folati, B6)
C. Funk (1911): Alcune malattie (scorbuto, pellagra, rachitismo, beriberi) possono essere il risultato di carenze di sostanze presenti in tracce negli alimenti F. G. Hopkins, C. Eijkman: Scoperta della Vitamina B1 (tiamina) (Premio Nobel per la medicina nel 1929) Dal 1926 al 1955 scoperta delle vitamine gruppo B (tiamina, riboflavina, niacina, pantotenato, piridossina, folati, biotina, cobalamina)
13 vitamine Vitamine idrosolubili vitamine del gruppo B tiamina riboflavina niacina acido pantotenico biotina piridossina folato cobalamina (B12) Vitamine liposolubili A (retinolo, beta-carotene) D (calciferolo) E (tocoferoli, tocotrienoli) K (fillochinone K1, menachinone K2 ) acido ascorbico (vitamina C)
TIAMINA (vitamina B1, aneurina) Fonti alimentari: cereali integrali (germe e crusca), carne (maiale), lievito di birra, legumi PRI (Assunzione raccomandata per la popolazione): 1,1 (F) -1,2 (M) mg/die Abbondanza nell organismo umano: 30-100 mg Coenzima: tiamina pirofosfato Ruolo metabolico: metabolismo dei carboidrati, degli amminoacidi a catena ramificata, dei grassi ramificati. Coenzima delle decarbossilazioni ossidative (piruvato deidrogenasi, -chetoglutarato deidrogenasi), delle transchetolasi Sindromi da carenza: beri-beri (neuropatia periferica, atrofia muscolare, paralisi, perdita di peso); sindrome di Wernicke-Korsakoff (associata ad alcolismo)
TIAMINA vit B1
Interconversione della tiamina nelle sue forme fosforilate H 2 O Pi TMP Tiamina TPP TTP Fosfatasi intestinali ATP AMP pirofosfochinasi adenilato chinasi presente negli alimenti di origine animale forma assorbita, presente negli alimenti di origine vegetale 80% 10%
MODALITA di ASSORBIMENTO della TIAMINA Nell intestino la tiamina viene assorbita mediante trasporto attivo (trasportatore SLC19A2) La numerosità o l efficienza del trasportatore varia nei diversi tipi cellulari La capacità di assorbimento intestinale si limita a 25 mg L assorbimento è inibito dall etanolo Tiamina e TMP circolano nel plasma associate all albumina La tiamina in eccesso viene eliminata per via urinaria
la tiamina è termolabile a ph neutro (cottura) teme il ph alcalino Derivato della rottura ossidativa dell anello tiazolico in alcali, solfiti Derivato dalla Per reazione con altri tioli (es presenti in Allium)
Fattori anti-tiaminici Enzimi tiaminolitici Tiaminasi di tipo I: presenti in frutti di mare, pesce crudo, e microorganismi Tiaminasi di tipo II: solo in alcuni microrganismi Thiainase Tiaminasi I + I + base base Tiaminasi II + H2O
Meccanismo Ruolo di trasporto metabolico della gruppo TPP: aldeidico decarbossilazione degli attivato sull anello tiazolico della TPP alfa-chetoacidi e formazione dell aldeide attiva
Complesso della piruvato deidrogenasi
Complesso della alfa-chetoacido a catena ramificata deidrogenasi Metabolismo degli amminoacidi ramificati (leucina, isoleucina, valina) Analogo a piruvato deidrogenasi e alfa-chetoglutarato deidrogenasi TPP
Transchetolasi nella via del pentosio fosfato
Alfa-ossidazione perossisomiale di acidi grassi ramificati (metilati) (acido fitanico, acido 3,7,11,15-tetra metil esadecanoico) Liasi TPP dipendente
Vengono quindi alterati dalla carenza di tiamina il metabolismo del glucosio e degli amminoacidi ramificati, sintesi del ribosio Si innalzano i livelli plasmatici di: acido piruvico, lattico e alfa-chetoglutarico Organi maggiormente colpiti: cervello e cuore, poiché dipendono quasi esclusivamente dal glucosio Il cuore può risentire anche dell accumulo dell acido lattico
Sindromi da carenza di tiamina Interessano il sistema nervoso e cardiovascolare Beri beri Acuto: edemi alle gambe, dilatazione cardiaca, collasso cardiocircolatorio Cronico: polineurite, problemi di deambulazione, paralisi flaccida arti inferiori Sindrome di Wernicke-Korsakoff : Oftalmoplegia (impedimento del movimento oculare) Atassia Disturbi della memoria CAUSE dieta prevalentemente a base di riso e grano brillato, ingestione di pesce contaminato da tiaminasi microbiche (raro) alcolismo
Valutazione dello stato nutrizionale Misurazione dell attività transchetolasica eritrocitaria in assenza e dopo aggiunta di TPP Un recupero > del 15% in seguito ad aggiunta di TPP indica uno stato patologico Escrezione urinaria della vitamina dopo somministrazione
RIBOFLAVINA (vit B2) Fonti alimentari: latte e derivati, carne, fegato, uova, vegetali in foglia, lievito PRI: 1,6 (M); 1,3 (F) mg/die Abbondanza nell organismo umano: 1 g circa Coenzimi: FAD (flavin adenin dinucleotide) FMN (flavin mononucleotide) Ruolo metabolico: coenzimi in reazioni di ossidoriduzione Sindrome da carenza: alterazioni della pelle (dermatite seborroica) e delle mucose della bocca (stomatite angolare, cheilosi); congiuntivite, opacità del cristallino
RIBOFLAVINA (vitamina B2) 8 7 6 Legame covalente alle proteine (istidina, cisteina, tirosina)
Lumiflavina e lumicromo possono ossidare altri nutrienti (vit C, lipidi, metionina) Prodotti di degradazione della riboflavina
Assorbimento della riboflavina
Sintesi di FMN e FAD Attivata dagli ormoni tiroidei Nel fegato, rene, cervello, milza e cuore Nel mitocondrio (sintetasi)
Le flavine possono accettare 1 solo elettrone (radicale semichinone) 2 elettroni (diidroflavina)