‒ SUBSTANȚE ORGANICE CU ROL FUNCȚIONAL ‒

2. VITAMINELE

Definiție: Vitaminele= substanțe organice micromoleculare cu structuri chimice

extrem de diferite care exercită o influenţă considerabilă asupra desfăşurării normale a tuturor

proceselor biochimice din organismele vii. Ele sunt sintetizate de microorganisme și plante,

de unde pătrund în organismele animale sub formă de hrană.

Pentru organism, vitaminele nu constituie sursă energetică sau plastică, însă au roluri

funcționale extrem de importante deoarece sunt principalii constituienți coenzimatici,

participând la procesele metabolice. Din acest motiv, organismul are nevoie de un aport zilnic

de vitamine (cateva mg/zi sau chiar g/zi) asigurat de raţia alimentară.

Lipsa unor vitamine din alimentaţie duce la declanşarea unor stări patologice specifice,

numite avitaminoze, care, dacă nu sunt de lungă durată, pot fi îndepărtate prin administrarea

de vitamine. Dacă hrana conţine o vitamină în cantitate insuficientă pentru a acoperi cerinţele

organismului maladia se numeşte hipovitaminoză. Introducerea in organism a unui exces de

vitamine poate cauza boli numite hipervitaminoze.

Biosinteza vitaminelor în organismul vegetal şi animal se poate realiza prin precursori

specifici numiţi provitamine care în urma unor modificări chimice minore se transformă în

vitamine active. Ex: caroteniivit. A, ergosterolulvit. D2, dehidrocolesterolulvit. D3

Mai există în natură unele substanţe organice cu o structură asemănătoare cu cea a

diverselor vitamine, dar cu acțiune antagonistă numite antivitamine (antimetaboliți); aceste

substanţe determină apariţia simptomelor de hipo- şi avitaminoză, chiar dacă vitamina

respectivă este conţinută în hrană în cantitate suficientă.

Nomenclatura și clasificarea vitaminelor

Denumirea de “vitamină” (amina vieţii) a fost utilizată pentru prima dată în 1912 de

către K. Funk. După descoperirea mai multor vitamine în prima jumătate a secolului XX, s-a

constatat că nu toate aceste substanţe conţineau grupări aminice şi ca atare această denumire

este improprie. Fiind deja intrată în uz, continuă să fie utilizată şi astăzi.

Pentru vitaminele cunoscute pană în prezent se folosesc mai multe denumiri:

– denumirea alfabetică care utilizează majuscule ale alfabetului latin, nomenclatura făcându-

se în ordinea descoperirii (A, B, C, D, E, F etc). Odată cu creşterea numărului de vitamine

cunoscute a început utilizarea unor indici (A1, A2, D2-D7, B1-B15, B12a, B12b etc)

– denumirea chimică se bazează pe structura chimică a fiecărei vitamine (ergocalciferol,

retinol, tocoferol, piridoxină etc.)

– denumirea terapeutică se bazează pe efectul farmacodinamic principal (vitamina

antiscorbutică, vitamina antirahitică, vitamina antipelagroasă etc.).

Clasificarea vitaminelor este dificil de realizat din cauza structurii chimice foarte

diferite; vitaminele cunoscute pană în prezent se împart în funcție de solubilitate în 2 clase:

vitamine liposolubile (solubile în grăsimi) – A, D, E, K, F

vitamine hidrosolubile (solubile în apă) – B1, B2 B6, B12, PP, biotina, acidul

pantotenic, acidul folic, vitamina C.

A. VITAMINELE LIPOSOLUBILE

Vitaminele liposolubile au molecule apolare, hidrofobe; din punct de vedere structural

sunt derivați izoprenici. Se găsesc în mod obișnuit asociate cu lipidele din alimentație.

Absorbţia lor se face în aceleaşi condiţii ca şi a lipidelor, adică în prezenţa grăsimilor,

a bilei şi a sucului pancreatic. După absorbţie, vitaminele liposolubile sunt transportate de

chilomicroni pe cale limfatică în sange şi apoi depozitate în ficat (vitamina A, D, K), sau în

ţesutul adipos (vitamina E) pentru diferite perioade de timp.

În sânge vitaminele liposolubile sunt transportate de lipoproteine specifice, nefiind

solubile în plasmă.

Nu sunt excretate în urină; în cea mai mare parte sunt eliminate pe cale biliară și în

fecale.

Supradozarea vitaminelor liposolubile conduce la instalarea unor stări toxice

(hipervitaminoză) mai ales în cazul vitaminelor A şi D.

Vitamina A (retinol, vitamina antixeroftalmică)

Există două vitamine, A1 şi A2, care pot fi oxidate la aldehide sau acizi fără pierderea

activităţii biologice.

Vitamina A1

În organism, vitamina A se formează în special la nivelul mucoasei intestinale şi mai

puţin în ficat, muşchi şi plămân, prin transformarea provitaminelor A (α , β şi γ -carotenii).

Provitamina A (β-carotenul) se găseste în: plante ca: salata verde, morcovi, roșii, spanac,

varza, ardei, ridichi, broccoli, grapefruit, portocale, mango

Ingerarea îndelungată de alimente bogate în caroten duce la depozitarea acestora în

ţesuturi, apărand xantodermia – îngălbenirea pielii, în special a palmelor şi tălpilor, cu

excepţia sclerelor care, rămânând albe, poate face diferenţa de icter.

Hipercarotenemia nu atrage şi hipervitaminoză A.

Surse: untura de pește (peste 3000 mg%), ficat (50-60 mg%), pește (10-12mg%),

gălbenuș de ou , unt, lapte, morcov, banane, salată, spanac, ardei gras.

Depozitul de vitamină A din ficat poate asigura necesarul organismului pentru o

perioadă lungă de timp (chiar peste 1 an).

Absorbția vitaminei A este influențată de aportul de lipide exogene, fosfolipidele,

favorizând absorbția; absorbția este mai eficientă cu cât gradul de nesaturare al acizilor grași

este mai mare. Hormonii tiroidieni stimulează transformarea carotenilor în vitamina a și

absorbția ei.

Rolul biologic:

Vitamina A stimuleaza la copii creșterea (în privinţa staturii şi greutăţii).

Exercită acţiune protectoare asupra epiteliilor, asupra mucoaselor, împiedicând

pătrunderea microorganismelor (acţiune antiinfecţioasă).

Cel mai însemnat rol al vitaminei A este în procesul vederii în care este implicat direct

11-cis-retinal (-CHO) în calitate de grupare prostetică a tuturor pigmenţilor

fotosensibili din retină.

Necesarul de vitamină A este în funcție de greutatea corporală, vârstă, climat, stare

fiziologică.

Tulburările de aport ale vitaminei A se pot instala prin:

- lipsa vitaminei A din alimentație

- incapacitatea organismului de a transforma carotenii în vitamina A

- tulburări în absorbția lipidelor, carotenilor, vitaminei A

- depozitare insuficientă (boli hepatice)

- deficiență de Zn (necesar mobilizării vitaminei A din ficat)

- malnutriție proteică

Deficiența de vitamină A:

- afectează sistemul osos (oprirea creşterii oaselor, erupţii dentare întârziate, rădăcini rău

implantate, alterarea smalțului dentar) şi apoi a ţesuturilor moi.

- oprirea diviziunii celulare şi atrofia celulelor deja formate, întârzierea severă a creşterii

inclusiv a sistemului nervos.

- epiteliile, indiferent de originea lor, apar keratinizate, ceea ce conduce la tulburări ale

glandelor exocrine din piele, tractusul digestiv, respirator, urogenital;

- carenţa poate fi însoţită de infecţii spontane.

- scăderea capacităţii de adaptare de la lumină la întuneric (nictalopie-”orbire de noapte”)

- scăderea calitativă a vederii diurne în mod progresiv (hemeralopie-”orbirea de zi” sau

”orbul găinilor”)

- scăderea acuităţii vizuale şi îngustarea spectrului vizual pentru albastru-galben, oboseală la

citit.

- Dacă avitaminoza se accentuează şi este de lungă durată apar leziuni ale epiteliului

conjunctiv – xeroftalmie, manifestată prin uscarea conjunctivei, corneei, uscarea epiteliilor

(xeroză), atrofia glandelor lacrimale (cu scăderea lacrimilor şi deci umectarea insuficientă) şi

lipsa de lizozim (factor de protecţie antimicrobiană), corneea se opacifiază, continuând cu

keratomalacie (atrofia globului ocular) proces care duce la cecitate (orbire).

Hipervitaminoza A dozele excesive de vitamină A produc fenomene de:

-intoxicaţie acută - ameţeli, cefalee, somnolenţă

- intoxicație cronică -anorexie, tegumente uscate, buze uscate, ragade comisurale, paradontoze

Vitamina D (calciferol, vitamina antirahitică)

Omul obține cantitatea neceară de vitamina D din mediu extern și din mediu intern din

provitaminele endogene.

Grupul vitaminelor D este reprezentat de cinci vitamine cu structură chimică şi acţiune

asemănătoare notate de la 2 la 6, care fac parte din clasa steroidelor. Cele mai cunoscute şi

mai des utilizate în prezent sunt vitaminele D2 şi D3:

Provitaminele D sunt derivaţi sterolici, fără activitate vitaminică. Transformarea

sterolilor în vitamine D se face sub acţiunea radiaţiilor UV. Din ergosterol, sub acţiunea UV

se formează un intermediar – precalciferol – care apoi se transformă în vitamina D2.

Surse: uleiul de pește, peștii marini, ficatul, laptele, spanacul, untul, slănina cu șoric,

produse din soia, cereale, drojdia de bere

Necesitățile organismului depind de diverși factori : vârstă, perioada de creștere, sex,

aport alimentar, starea fiziologică, medicamente administrate, raportul masic Ca/P din

alimente.

Vitamina D se absoarbe la nivelul intestinului subțire în prezența bilei, urmând aceeași

cale ca și grăsimile; dizolvarea vitaminei D în grăsimile alimentare favorizează absorbția. În

condiții fiziologice normale, vitamina D este transportată prin circulația limfatică în sânge,

unde se atașează de α-globuline.

Ergocalciferol

Rolul biologic:

Reglează metabolismul fosfo-calcic prin acţiunile exercitate asupra ţesuturilor ţintă:

intestin, os, rinichi:

la nivelul intestinului favorizează absorbția calciului

la nivelul tubilor renali stimulează reabsorbția calciului și a fosforului

la nivelul osului asigură fixarea calciului și a fosforului și stimulează sinteza unei

proteine specifice care leagă calciul (osteocalcina)

Tulburări de aport vitaminic se consideră că apariția simptomelor de carență

vitaminică D poate fi cauzată de următorii factori:

- biosinteză cutanată deficitară (expunere insuficientă la soare, poluare atmosferică)

- aport deficitar de calciferol exogen

- catabolism accelerat al calciferolilor (tratamentele anticonvulsive)

Hipovitaminozele D conduc la stări de boală care se manifestă prin:

- perturbări în metabolismul mineral (calciu și fosfor) şi a secreţiei de parathormon

- defecte în mineralizarea osului

- absorbţia de calciu este perturbată și astfel apare hipocalcemia

Hipovitaminoza D la copii se numeşte rahitism, iar la adult osteomalacie.

Clinic, rahitismul este caracterizat prin scăderea rezistenţei mecanice a oaselor

(înmuierea oaselor). La adult, rezerva de calciu fiind mai mare, hipovitaminoza se instalează

mai greu. Hipocalcemia dezvoltă la adult osteoporoza (reducerea masei osoase pe unitate de

volum la un nivel situat sub cel necesar funcţiei normale).

Copiii cu rahitism prezintă unele simptome clinice caracteristice:

- întârzierea creșterii, dureri osoase, evitarea poziției șezânde

- musculatura hipotonă, greutate în mers, priviri apatice

- în formele severe apar anomalii scheletice (picioare curbe, deformarea craniului, închiderea

tardivă a fontanelelor, stern proeminent, erupție dentară întârziată)

- asimilarea fierului este mult diminuată anemie

Când boala s-a instalat e necesar administrarea zilnică a 1200 U.I. de vitamină D. În

perioada copilăriei și adolescenței se administrează până la 400 U.I./zi, cu scop preventiv.

Osteomalacia-careanța de vitamina D, calciu și fosfor la adult; se manifestă prin

calcifierea defectuoasă a oaselor; este o boală de origine dietetică, cu incidență mai mare la

femei, care se manifestă prin dureri ale membrelor inferioare, deformări ale coloanei și

oaselor pelviene.

Hipervitaminoza D după ingestia cronică, orală, a unor doze mari de vitamină D pot

apare intoxicaţii cu vitamină D caracterizate prin anorexie, vărsături, diaree, astenie, mialgie,

pierderi în greutate, hipercalcemie, hipercalciurie. Patologic are loc calcifierea ţesuturilor

moi, în special la nivel renal (nefrocalcinoza), cornee, aortă, plămani, inimă.

Prin suprimarea administrării de vitamină D, prin aplicarea unui regim sărac în Ca şi

fosfat, se produce o mobilizare lentă a Ca din ţesuturile moi şi revenirea la normal a

calcemiei.

Vitaminele E

(tocoferoli, vitaminele antisterilității, vitaminele de reproducere)

Numele de tocoferol provine de la funcţia biologică- de a favoriza fertilitatea (tokos –

naştere; phesein – a purta).

Aceste vitamine sunt sintetizate numai de plante. Din punct de vedere chimic sunt

derivaţi ai benzopiranului fiind alcătuite dintr-un inel benzenic, un heterociclu cu oxigen şi o

catenă laterală ramificată. În prezent se cunosc 6 tocoferoli, cei mai importanţi fiind α - şi β -

tocoferolul:

α-tocoferol

Absorbţia vitaminelor E din alimentaţie are loc la nivelul intestinului subţire, în

aceleaşi condiţii ca şi celelalte vitamine liposolubile, fiind facilitată de prezența bilei.

De la intestin, pe cale limfatică, tocoferolii trec în sange unde sunt vehiculaţi de

lipoproteinele plasmatice, apoi sunt repartizaţi în toate organele, depozitele făcandu-se în

ţesutul adipos.

Intracelular, vitaminele E se acumulează în fosfolipidele membranare citoplasmatice şi

mitocondriale şi în reticulul endoplasmatic. Concentraţia vitaminelor E în aceste organite este

în funcţie de aportul vitaminic, de peroxidanţi, antioxidanţi, de seleniu alimentar şi de aportul

de aminoacizi cu sulf.

În procesele metabolice, tocoferolii sunt transformaţi în compuşi chinonici,

hidrochinonici care se elimină prin bilă, 80%, iar restul prin urină, sub formă conjugată cu

acidul glucuronic.

Surse: uleiuri de floarea soarelui, porumb, soia, măsline, nucile, semințele de floarea

soarelui și germenii de grâu sunt surse importante. Alte surse sunt: cerealele, peștele, uleiul de

arahide și legumele frunzoase verzi.

Organismul uman nu le poate sintetiza, deci trebuiesc obținute din alimentație;

necesarul zilnic al omului în aport alimentar de tocoferoli= 10-30 mg/zi.

Rolul biochimic:

- acțiune antioxidantă este cel mai eficace antioxidant liposolubil natural; preîntâmpină

oxidarea vitaminei A, acidului ascorbic, a acizilor grași nesaturați și a lipidelor

- are rol în hematopoeză şi stabilitatea eritrocitelor

Tulburăti de aport vitaminic:

Avitaminoza E la om apare foarte greu comparativ cu alte vitaminoze și numai după

absența tocoferolilor din alimentație un timp îndelungat sau în timpul unor boli pancreatice și

hepatice.

Cu toate acestea, carența de vitamină E produce o serie de simptome diferite în

funcție de sex și vârstă:

distrofie musculară

degenerarea testiculelor și apariția unor leziuni ireversibile a tubilor seminiferi

moartea și resorbția fătului

leziuni la nivelul sistemului nervos

anemie hemolitică

Vitamina K

(filochinona, vitamina coagulării, vitamina antihemoragică, factor protrombinic)

Grupul vitaminelor K sunt derivaţi de naftochinonă care la C3 conţin sau nu un radical

variabil de atomi de carbon. În prezent se cunosc două vitamine K naturale: K1 și K2.

Vitaminele din tractusul gastro-intestinal sunt de natură exogenă (dietă) şi endogenă

sintetizate de flora intestinală; din acest motiv, organismul este permanent aprovizionat cu

vitamină K.

Absorbţia vitaminelor K1 şi K2 (naturale) se face împreună cu lipidele, apoi pe cale

limfatică trec in sange şi de aici in ficat. Vitaminele K sintetice fiind solubile se absorb în

absenţa sărurilor biliare.

Cea mai mare cantitate a vitaminelor K naturale se depozitează temporar în ficat;

vitamina K3 nu se acumulează, excesul fiind eliminat. Vitamina K3, pentru a-și exercita

funcțiile se transformă în vitamina K2.

Surse: vitamina K1, care participă la coagulare, se găsește în legumele verzi (broccoli,

spanac, varză, salată), alge marine și în uleiuri; vitamina K2 este produsă de bacteriile din

flora intestinală. Vitamina K2 este prezentă în ficat, lapte, brânză, iaurt și în uleiul de ficat de

pește.

Rolul metabolic:

- vitamina K este esenţială pentru sinteza protrombinei normale şi factorilor VII, IX, X

- participă la oxidoreducerile celulare și în metabolismul osos

Antivitaminele K, dicumarolul și warfarina, inhibă activitatea vitaminei K și sunt

folosiți ca agenți anticoagulanți.

Tulburări de aport vitaminic:

- carenţa de vitamină K se instalează cand există tulburări în absorbţia de lipide (deficit de

bilă), afecţiuni intestinale, alterarea florei intestinale, afecţiuni hepatice, boli infecţioase.

- avitaminoza K: scăderea protrombinei, prelungirea timpului de coagulare şi apariţia de

fenomene hemoragice spontane.

- în perioada imediat postnatală, nou născuţii sunt predispuşi la hemoragii deoarece se nasc

fără rezerve de vitamină K, avand intestinul steril.

Vitamine F ( vitamine antidermatitice)

- Sub această denumire sunt reuniţi acizii graşi nesaturaţi esenţiali cu mai multe legături

duble.

- Aceste vitamine nu se sintetizează în organismul animal.

- Lipsa vitaminelor F determină tulburări metabolice la nivelul pielii.