Biologia molecolare - vitamine idrosolubili

La tiamina (vitamina B1)

H C NHN alcalino anche a3 2 C temperatura ambiente2 (dà soluzioni acide)

Assorbimento

Assorbita nell'intestino (trasporto attivo e passivo), trasportata dagli eritrociti o libera nel plasma. In tutti i tessuti (principalmente nel fegato) viene fosforilata nella forma coenzimatica Difosfo-Tiamina (DPT). Nel rene la quantità in eccesso viene defosforilata ed eliminata con le urine.

Ruolo Biologico

• La forma attiva è la Difosfo-Tiamina (DPT o Tiamina Pirofosfato, TPP).
• È il coenzima delle decarbossilasi degli chetoacidi (piruvico e chetoglut.) e delle transchetolasi, con un ruolo fondamentale nel metabolismo del glucosio.
• Funziona da trasportatore di un gruppo aldeidico attivato legato sul C2 dell'anello tiazolico.

Fonti Alimentari

• Nel pericarpo e nel germe di cereali e legumi.
• Nei tessuti animali (principalmente fegato, rene, cervello, intestino).

Fabbisogno

È in funzione della quantità di carboidrati.

introdotti con l'alimentazione.
0,4 mg/1000 Kcal (1,2 mg/die sono in genere sufficienti)
Tossicità:
• Mai verificati casi di tossicità.
• Antagonisti sono la Tiaminasi eI IIbatteri ipovitaminosi dovuta a malattie int.ÆIIpesce crudoI
• I batteri intestinali producono B non sufficiente per fabbisogno e pocoÆ1assorbibile.
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Carenza:
• Non avvengono le decarbossilazioni dell'acido piruvico e dell'α-chetoglutarico.
• Beri-Beri e insufficienza cardiacaÆNeuritetipi: secco (neurite), umido (edema e insufficienza cardiaca) e cerebrale.ÆTre colici, vomito, stipsi, collasso cardiocircolatorio.ÆDolori in Asia consumano riso brillato, privo del rivestimento (pula) cheÆSoprattutto contiene tiamina®A .W.R . - You n g D octors.com Pagina 3 di 12 10.03.2003
RIBOFLAVINA (vitamina B2):
• Poco solubile in H2O, gialla, fluorescente.
• Nella

cottura e conservazione

H C N3 NH viene inattivato per il 10-20% e inbuona parte passa nell’H O di2cottura.

OH C NN3 H H HCH – C – C – C – CH – OH2 2| | |OH OH OH Sito di legame per formare FMN o FAD

Assorbimento

Viene introdotta sotto forma di coenzima: idrolizzata nel duodeno e assorbito (trasp. attivo)(Alcol inibisce l’assorbimento, i sali intestinali lo aumentano).

Nella mucosa intestinale si formano i coenzimi FMN e FAD.

Ruolo Biologico

È un costituente essenziale del FMN e FAD (gruppi proteici della Flavoproteina).

Fonti Alimentari e Fabbisogno

Nel latte e derivati, albume d’uovo, fegato, cuore e rene, lievito, verdure fresche (spinaci,asparagi, broccoli e cavoli).

La cottura lo distrugge poco, mentre è distrutta se esposta alla luce.

Fabbisogno (adulto): 1,3 - 1,8 mg/die (aumentano in gravidanza e allattamento).

Carenza

FAD e FMN sono coinvolti anche nel metabolismo di acido folico, vitamina K,Piridossina conseguenze di carenza

Sono molto diffuse in organismo la sindrome pellagra-simile lesioni a mucose (confine tra cute e mucose) arrossamento lingua, dolori e bruciori a labbra e lingua.

Tossicità: No effetti tossici, l'assorbimento intestinale non può superare i 25 mg.

VITAMINA PP (o B, o NIACINA)

La niacina è presente nei vegetali, la niacinamide negli animali.

Derivano da Piridina.

Legame o ribosi Stabile a calore, luce e O2 di NAD o NADP Circa il 50% passa nell'liquido di cottura.

Niacina Niacinamide Poco distrutta da cottura. (Acido Nicotinico) (Nicotinanide)

Assorbimento: Assorbito in stomaco ed intestino. Il 90% della niacina assunto viene metilata nel fegato ed eliminata dal rene nelle urine.

Ruolo Biologico: Componente essenziale di NAD e NADP è parte attiva: si ossida e si riduce.

Fonti Alimentari e Fabbisogno: Alimenti di

origine animale (fegato, rene e cuore), farina di frumento integrale.

La frutta e la verdura sono povere di niacina, ma contengono triptofano (viene metabolizzato a precursore del NAD) può sostituire la Niacina. 60 mg di Trp equivalgono a 1 mg di PP.

Fabbisogno: 6,6 mg/1000 Kcal ingerite (minimo 19 mg per uomo e 14 per donna).

Il caffè macinato contiene tra i 10 e i 40% di PP.

Tossicità: Dosi elevate hanno effetti su SNC, sistema circolatorio, livelli plasmatici di glucosio, colesterolo e trigliceridi.

Carenza: Pellagra: dermatite, diarrea, demenza. Prevalentemente in persone che si nutrono di farina di mais (contiene PP non assorbibile). Una carenza può essere anche provocata da carenza di B, Biotina, ferro (cofattori di enzimi che trasformano Trp in PP).

ACIDO PANTOTENICO (Vit. B5OHCH3): Instabile a calore, acidi e basi. Pantotenolo è

più assorbibileHO – CH – C – CH – C – N – CH – CH – COOH2 2 2 (poi ossidato a pantotenico)| || |CH O H3

Assorbimento• Con la dieta entra il CoA idrolizzato assorbito acido pantotenico.Æ Æ• La sintesi di CoA avviene al 95% nei mitocondri da cui non può uscire.Æ(conc. Diverse di CoA in mitocondri, 2,6 mM, e nel citosol, 0,06 mM)• Quando il CoA viene degradato (se in eccesso, ecc.), l’acido pantotenico è escretocon urine.

Ruolo BiologicoÈ costituente del CoA e della 4-fosfopanteteina forma un legame con la cisteamina (β-Æmercaptoetilamina), il cui gruppo –SH è essenziale per la funzione del CoA, sia delleproteine legate alla fosfopanteteina (come l’ACP nella sintesi degli acidi grassi).NH – CH – CH – SH2 2 2β-mercaptoetilamina o Cisteamina

Fonti Alimentari e Fabbisogno• Largamente distribuito sia in animali che vegetali (fegato,

rosso d'uovo, cereali, legumi).

• Nella cottura se ne perde il 30%, molinatura del grano circa il 50%.
• 5-10 mg/die sono sufficienti dosi superiori non hanno effetti tossici.

PIRIDOSSINA (Vit. B₆)

CH OH CHO CH NH₂ 2 2HO CH OH HO CH OH HO OHCH₂ 2 2H C H C H CN N N3 3 3Piridossina Piridossale Piridossammina

• Da Piridina.
• Stabili al calore.
• Decomposti da luce e ossidanti.

Absorbimento

• Nel digiuno plasma (leg. a albumina) eritrociti (leg. a emoglobina).
• La maggior parte viene immagazzinata nel fegato (appena ingerito).
• Il piridossale in eccesso viene convertito ed escreto con le urine.
• L'80-90% dei depositi sono nel muscolo come PLP legato alla glicogeno-fosforilasi.

Ruolo Biologico

• Le forme fosforilate (Piridossale fosfato, PLP) sono attive.
• Sono coenzimi in reazioni degli AA e delle ammine che avvengono tramite la formazione di una

base di Shiff tra il gruppo NH e il gruppo aldeidico del PLP.

Il PLP è coinvolto anche nel metabolismo del frammento monocarbonioso (trasferisce un frammento monocarbonioso al tetraidrofolato, a formare metilen-FH).

Il PLP è anche un modulatore dell'azione degli ormoni steroidei.

Fonti Alimentari e Fabbisogno

• PLP e PMP si trovano in tutti gli organi animali.
• La Piridossidina nei vegetali.
• Il fabbisogno dipende dalla quantità di proteine introdotte 0,016 mg/g prot.
• Per l'uomo è 1,4 mg/die, per la donna 1,1 mg/die.

Casi in bambini

Carenza nutriti con latte

Depressione, nausea, vomito, danni al SNC (convulsioni) è artificiale con formula errata.

BIOTINA (Vit. H)

O||C - Condensaz. di un anello imidazolico con uno tiofenico.

HN NH - Stabile al calore, agli acidi e agli alcali.

Si decompone con la luce UV.

COHSRuolo

Biologico

• È un gruppo prostatico di enzimi che catalizzano reazioni di carbossilazione.
• La biotina si lega ad un residuo di Lys nel sito attivo (biocitina) e funziona da trasportatore di CO si lega ad uno degli N dell’anello imidazolico, poi ceduta alÆ2substrato.
• Reazioni in cui è coinvolta la biotina:
  • Da acido piruvico a ossalacetico.
  • Da acetil CoA a malaril CoA.
  • Da propionil-CoA a succinil-CoA.

Fonti Alimentari e Fabbisogno

• In tutti i tessuti animali e vegetali (carne di pollo, tuorlo d’uovo, fegato).
• È prodotta a sufficienza dai batteri intestinali.
• Necessari (in tot.) tra 30 e 100 mg/die.

Carenza

• L’avidina (prot. Del bianco d’uovo) lega la biotina e ne impedisce l’assorbimento.
• Carenza in chi mangia molte uova crude (+ di 20/die) e in caso di dosi elevate disulfamidici (sterilizzano l’intestino).

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ACIDO FOLICO

OH N

CH – NH C – NH – CH – CH – CH – COOH2 2 2N |COOHN NH N2 Unione di Glu, acido p-amino-benzoico e un derivato della pteridina. Viene perso nella cottura degli alimenti (instabile: inattivato da luce e UV). Assorbimento Prima agglutizzato o monoglutammato (da idrolisi) poi assorbito. Ruolo Biologico • La forma attiva è il tetraidrofolato (FH e THFA) Si forma dell’acido folicoÆ4 per azione della vitamina C(Vit. C è essenziale per reazione) • Fun