VITAMINAS

VITAMINASBIOQUÍMICA

Q.F. FREDY MARTOS RODRÍGUEZ

VITAMINAS• Compuestos orgánicos heterogéneos requeridos para el crecimiento normal y el mantenimiento

de la vida en los animales (hombre).

• Como regla general los animales son incapaces de sintetizar estos compuestos mediante procesos anabólicos independientes del medio además del aire.

• Son efectivos en pequeñas cantidades, no proporcionan energía y no son empleados como unidades en la formación de las estructuras del organismo; pero son esenciales para la transformación de energía y para la regulación del metabolismo.

• Se encuentran en los vegetales como vitaminas o como precursores.

• Los vegetales son la fuente de estos factores protectores nutricionales para el reino animal.

• Son aproximadamente 15 ó más de estos factores. Si por lo menos uno de estos falta en la dieta se produce síntomas de desnutrición conocidos como enfermedades carenciales o por deficiencia.

• Las vitaminas liposolubles pueden ser extraídos con solventes no polares de lípidos y se encuentran en las fracciones lipídicas de los tejidos.


CLASIFICACIÓN

- RETINOL (A)

- LIPOSOLUBLES - CALCIFEROL (D)

(Disuelven en lípidos) - TOCOFEROLES (E)

- MENADIONA (K)

VITAMINAS - COMPLEJO B [(Tiamina (B1), riboflavina (B2), Niacina (B3), ácido pantoténico (B5), piridoxina (B6),

biotina (B8), Ácido fólico (B9) , cobalamina (B12)].

- HIDROSOLBLES

(Disuelven en agua)

- ÁCIDO ASCÓRBICO (C)


VITAMINA A (RETINOL)

• Primera vitamina liposoluble descubierta.

• Comprendre a la vitamina A1 y A2, siendo la A1 o retinol la representativa.

• El retinol es un alcohol polienico cíclico cuya formula empírica es C20H30O, posee 4 uniones dobles conjugadas en la cadena lateral que se encuentra en la configuración trans.

• La vitamina A1 es cristalina de color amarillo pálido, soluble en solventes orgánicos.

• Máxima absorbancia en UV: 328 nm.

• Es termoestable, se oxida rápidamente y es menos estable en soluciones ácidas que alcalinas.

• El α y β–caroteno y la criptoxantina son importantes en la nutrición animal. Una molécula de β–caroteno se rompe por la mitad produciendo 2 moléculas de retinal que lego se reduce dando retinol (en intestino e hígado).

• FUNCIONES: Inteviene en el proceso visual (fotoreceptores de la retina), mantiene la integridad del tejido epitelial.

• DEFICIENCIA: Produce ceguera nocturna (hemeralopía o nictalopía), xeroftalmia (queratinización del epitelio corneal).

• HIPERVITAMINOSIS: Dolores articulares, engrosamiento del periostio del hueso y caída del pelo.

• REQUERIMIENTO: Hombre (5000 UI/día) y mujer ( 4000 UI/día).

• FUENTES: Vegetales amarillos y verdes (hojas), frutas coloreadas de amarillo, productos lácteos, yema del huevo, hígado, riñón y pescado.

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VITAMINA D (ERGOCALCIFEROL y COLECALCIFEROL)

• Vitaminas D. Son esteroles que se sintetizan en la los organismos animales (piel, hígado y riñones).

• Algunos de estos esteroles (provitaminas: ergosterol y 7-dihidrocolestreol) se activan por irradiación (UV: +/- 265 nm) sufriendo una escisión de la unión 9-10 en el núcleo esteroideo con la formación simultánea de un doble enlace 10-19 y transformándose en ergocalciferol y colecalciferol.

• Curan o previenen el raquitismo porque son eficaces para estimular la calcificación de las estructuras óseas.

• FUNCIÓN: Incrementan absorción del calcio y fosforo (intestino) y la reabsorción de fosfato (túbulo renal), crecimiento de los niños (osteoblastos: calcificación huesos).

• DEFICIENCIA: Mala mineralización de las estructuras óseas (mala absorción), raquitismo (huesos blandos: malformaciones esqueléticas) y osteomalacia.

• FUENTES: Irradiación solar (D3: piel), vegetales (D2): cornezuelo de centeno, levaduras, yema del huevo, aceite de pescado, productos lácteos.

• REQUERIMIENTO: 400 UI/Día

• SOBREDOSIS: Hipercalcemia y nefrocalcinosis.


VITAMINA E (TOCOFEROLES)

• Son de origen vegetal.

• Se conocen α, β, γ, δ tocoferoles y tocotrienoles. El α-tocoferol es el más importante.

• Los tocoferoles son líquidos oleosos, termoestables y ácido resistentes, se oxidan con sales de hierro.

• Se deposita en el tejido adiposo.

• FUNCIONES: Actúan como antioxidantes (enfermedades oncológicas) al reaccionar con los radicales libres de las oxidaciones (δ-tocoferol), mantenimiento en la estabilidad e integridad de las membranas celulares y antiestéril.

• FUENTES: Grasas, aceites, vegetales, carne, productos lácteos, cereales, huevos, nueces.


VITAMINA K (MENADIONA)

Menadiona: 2-metil-1,4-naftoquinona

• Se encuentra en aceites, vegetales, grasas.

• Se originan de diferentes formas:

Fitonadiona o fitoquinona (Vit. K1: radical fitilo) = origen vegetal.

(Vit. K2: radical difarnesilo) = sintetizada por microorganismos.

• FUENTES: Hortalizas: coles, brócoli, coliflor, espinaca, lechuga, cereales. Bacterias intestinales (cuidado con la antibioticoterapia). Las frutas son mala fuente.

• FUNCIÓN: Cofactor de Carboxilasas. Carboxila ácidos glutámicos de ciertas proteínas, aumentando la posibilidad de las mismas de unirse al calcio. Cataliza la síntesis de protrombina en el hígado (Factor II , VII, IX y X). Antídoto de los anticoagulantes. Se usa en la hemorragia del recién nacido y en el parto.

• DEFICIENCIA: Hipoprotrombinemia (prolongación del tiempo de coagulación).


VITAMINA B

• Forman parte de los coenzimas que intervienen en las reacciones metabólicas; algunas están relacionadas con procesos biosintéticos necesarios para la proliferación celular, con la hematopoiesis de la sangre.

• Este grupo es importante en mayor cantidad en niños, ancianos, mujeres lactantes y pacientes alcohólicos crónicos, en fumadores y los que siguen régimen de adelgazamiento.

TIAMINAB1

RIBOFLAVINAB2

NIACINAB3

ÁCIDO PANTOTÉNICOB5

PIRIDOXINAB6

BIOTINAB8

ÁCIDO FÓLICOB9

COBALAMINAB12


VITAMINA B1(TIAMINA)

• Químicamente es la 2,5-dimetil-6-aminopiridina

• FUENTES: Cereales enteros, legumbres, nueces, cerdo, leche y huevos, pan

• REQUERIMIENTO: 1.0-1.5 mg

• DEFICIENCIA: Reducción de producción de energía con alteraciones neurológicas (Beri-beri). Necesario su administración en pacientes alcohólicos.

• FUNCIÓN: Forma parte de la coenzima tiamina pirofosfato (TPP), que participa en reacciones de descarboxilaciones (piruvato y α-cetoglutarato) y transcetolaciones. Tratamiento del Beri beri, neuritis alcohólica y del embarazo.


VITAMINA B2(RIBOFLAVINA)

• FUENTES: Hígado, vegetales verdes, legumbres, leche, queso, huevo, riñones, corazón, avena, trigo, cebada en germinación.

• REQUERIMIENTO: 1.2-1.8 mg

• FUNCIÓN: Forma parte de las coenzimas FAD y FMN, que participan en reacciones de oxidación-reducción.

• Se destruye fácilmente por la luz

• DEFICIENCIA: puede llegar a producir lesiones en los labios, queilosis, glositis, dermatitis seborreica en la cara.


VITAMINA B3 (NIACINA)

• Llamada también vitamina PP

• FUENTES: Carne, pescado, levadura de cerveza, albaricoques, verduras, queso, leche, huevos

• REQUERIMIENTO: 10-20 mg

• Es la más resistente de todas las vitaminas hidrosolubles.

• FUNCIÓN: Cofactor de óxido-reducción (deshidrogenasas), NAD, NADP. Tratamiento de la pelagra aguda.

• DEFICIENCIA: Pelagra o tres D (dermatitis, diarreas y demencia).

• USO TERAPÉUTICO: Hipolipemiante (reduce un 40%los triglicéridos y el colesterol de las VLDL, disminuye un 20% el colesterol de las LDL y eleva un 20% el colesterol de las HDL).


VITAMINA B5(ÁCIDO PANTOTÉNICO)

• O vitamina W

• FUENTES: Esta ampliamente distribuido por lo que es difícil que haya una deficiencia.

• DEFICIENCIA: Produce una serie de alteraciones del tejido gastrintestinal , cutáneo (cornificación, despigmentación, descamación, alopecia), glándulas adrenales (hemorragias y necrosis de la corteza suprarrenal y aumento del apetito por la sal).

• REQUERIMIENTO: 2-10 mg/Día

• FUNCIÓN: Forma parte de la coenzima CoA (acetilación), importante en el catabolismo de hidratos de carbono, ácidos grasos y biosíntesis y degradación de ácidos grasos.


VITAMINA B6

• Puede tener diversas formas (piridoxina, piridoxal, pirodoxamina) dependiendo del grupo (OH, amina, etc.).

• FUENTES: Hígado, levaduras, trigo, maíz, pollo, bacalao, cerdo, queso, huevo, cereales, frutas.

• REQUERIMIENTO: 1.4 -2.0 mg

• FUNCIÓN: Metabolismo de aminoácidos. Forma parte del coenzima piridoxal fosfato, descarboxila aminoácidos, activa desaminasas y participa en transaminaciones), y también está relacionado con reacciones de catabolismo energético.

• Otros usos: tratamiento de intoxicación etílica, antioxidante (para síntesis de homicisteína y cisteína, aumenta los grupos -SH).

• DEFICIENCIA: convulsiones, anemia, neuropatía, lesión mucosas.

• Resistente la calor, sensible a la luz y cambios de pH.


VITAMINA B8(BIOTINA)

• Llamada también vitamina H “Haut” piel

• FUNCIÓN: Cofactor de las carboxilasas. Interviene en reacciones catalizadas por enzimas de carboxilación (fijación del CO2).

• HIPOVITAMINOSIS: tras largos tratamientos con antibióticos o por consumo excesivo de huevos crudos (avidina).

• FUENTES: Hígado, nueces, judías verdes, huevo, síntesis intestinal

• REQUERIMIENTO: 100 - 200 mg

• Resistente al calor, sensible a la luz y cambios de pH.


VITAMINA B9(ÁCIDO FÓLICO)

• FUENTES: Brócoli, espinaca, hígado, naranjas

• REQUERIMIENTO: 100-200 μg/Día

• FUNCIÓN: Forma parte de la coenzima THF (ácido tetrahidrofólico) y participa en la síntesis de metionina, la síntesis de ácidos desoxirribonucleicos, la síntesis de proteínas (formilación de tRNA). Tratamiento del alcoholismo, anemias hemolíticas, anemias de la infancia y embarazo.

• Sensible a la luz, oxidantes, pH extremos

• El ácido fólico se produce en bacterias y plantas y es esencial en la dieta.

• DEFICIENCIA: La deficiencia de ácido fólico es muy grave para nuestro organismo, causando una reducción de la síntesis de ADN. Su falta origina anemia megaloblástica.


VITAMINA B12(COBALAMINA)

• Compuesto critalino de color rojo que contiene cobalto y fósforo

• FUENTES: Alimentos de origen animal: carne, pescado, productos lácteos.

• REQUERIMIENTO: 2 μg/Día

• FUNCIÓN: Importante en la síntesis de ADN. Participa en la transferencia de grupos alquilos.

• DEFICIENCIA: Su falta produce anemia perniciosa.


ÁCIDO LIPOICO

• La forma oxidada es un disulfuro cíclico y la forma reducida posee 2 grupos sulfhidrilo (-SH) (ácido dihidrolipoico).

• FUNCIÓN: Interviene en estrecha relación con la tiamina en la descarboxilación inicial de los α-cetoácidos.

• No es necesario en la dieta de los animales.

• FUENTES: El ácido lipoico se encuentra en casi todas las comidas, pero especialmente en el hígado, el corazón, el riñón, las espinacas, el brocoli y en extracto de levadura.


VITAMINA C(ÁCIDO ASCÓRBICO)

• No es sintetizado por el hombre.

• FUNCIONES: Cofactor hidroxilaciones, síntesis de colágeno (protección de las mucosas), de catecolaminas, metabolismo de hormonas esteroideas y drogas, síntesis de ácidos biliares, síntesis de carnitina.

• No es termoestable.

• Se oxida fácilmente pasando a la forma deshidrogenada (ác. Deshidroascórbico).

• Su acción reductora sirve de fundamento para identificarla y cuantificarla (2,6-diclorofenolindofenol)

• FUENTES: Frutos citricos, melones pimientos verdes, col cruda, vegetales de hojas verdes (ensaladas), papas frescas.

• DÉFICIT: Produce escorbuto (hemorragias, aflojamiento de los dientes, mala cicatrización de heridas y huesos).


COENZIMAS

PROTEÍNA SIMPLE SECUENCIA DE AMINOÁCIDOS

APOENZIMA (PROTEÍNA)

ENZIMA ORGÁNICO COENZIMA

(VITAMINAS) PROTEÍNA CONJUGADA (HOLOENZIMA)

COFACTOR GRUPO PROSTÉTICO

INORGÁNICO IÓN METÁLICO

(Zn2+, Mg2+, Mn2+, …)


COENZIMAS

• Hay coenzimas que no pueden ser sintetizados íntegramente en el organismo, sino que alguno de sus componentes o precursores debe ser incorporado a partir de la dieta.

• Las vitaminas son compuestos orgánicos esenciales en los procesos biológicos de organismos superiores y que debemos tomar en la alimentación.

• La importancia que tienen en la dieta las vitaminas es la de participar en ciertas reacciones metabólicas (catálisis). Se requieren en tan pequeña cantidad, porque no se consumen en las reacciones.

• Todas las vitaminas hidrosolubles (B y C) y algunas liposoluble (K), son precursores o coenzimas.


COENZIMAS

- No se modifican irreversiblemente.

- No son específicos.

- Son termoestables.

- Muchos tienen estructura de nucleótidos.

CARACTERÍSTICA - En general la unión E-Co es temporal y débil, salvo en los grupos

prostéticos donde la unión es permanente.

- En general los coenzimas actúan como portadores transitorios de grupos

químicos, actuando alternativamente como aceptores y donadores.

- Las enzimas pueden tener varios cofactores.


COENZIMAS DE LAS REACCIONES ENZIMÁTICAS


CLASIFICACIÓN DE LAS COENZIMAS VITAMÍNICAS

- PIRIDIN NUCLEOTIDOS (NAD+ y NADP+)

1. PROCESOS REDOX - FLAVIN NUCLEOTIDOS (FMN Y FAD)

- VITAMINA C

- CARBOXIBIOTINA (grupo carboxilo)

- ÁCIDO TETRAHIDROFÓLICO (THF) → grupo formilo y metilo

- DERIVADOS DE LA VITAMINA B12 (grupo metilo)

2. TRANSFERENCIA DE GRUPOS - PIRIDOXAL FOSFATO (grupo amino)

- TIAMINA PIROFOSFATO (TPP) → grupo aldehído

- COENZIMA A (CoA) → grupo acilo

3. FUNCIÓN MIXTA → ÁCIDO LOPOICO


VITAMINAS PRECURSORAS DE COENZIMAS

VITAMINA COENZIMA TIPO DE REACCIÓN

(B1) Tiamina Pirofosfato de tiamina Descarboxilación

(B2) Riboflavina Flavín adenín dinucleótido (FAD)Flavín adenín mononucleótido (FMN)

Oxidación - reducción

(B3) Niacina (ácido nicotínico) Nicotinamida adenina dinucleótido(NAD)Nicotinamida adenina dinucleótido fosfato (NADP)

Oxidación - reducción

(B5) Ácido pantoténico Coenzima A Transferencia de acilo

(B6) Piridoxina Fosfato de piridoxal Transferencia de grupos -NH2

(B8) Biotina Biotina Fijación de CO2

(B9) Ácido fólico Ácido tetrahidrofólico Transferencia de una unidad de carbono

(B12) Cobalamina Coenzima B12 Isomerización

Ácido lipoico Ácido lipoico Transferencia de acilo


Ácido lipoico

FIJACIÓN DE CO2 POR LA CARBOXIBIOTINA

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