Vitamine, coenzime, minerale

VITAMINE, COENZIME, MINERALE

• 
  Clasa de substante indispensabile care nu pot fi sintetizate in organismul uman
  
• 
  Molecule necesare in cantitati mici pt sanatate (microgram, miligram), crestere si supravietuire
  
• 
  (latin.)VITA= VIATA
  
• 
  Absenta/Deficienta lor determina aparitia semnelor si simptomelor specifice, deces
  
• 
  Majoritatea sunt folosite in sinteza coenzimelor – molecule organice complexe ce catalizeaza reactiile biochimice; unele au rol de hormoni
  

• 
  După solubilitatea în apă a acestora se disting două mari clase de compuşi:
  
• 
  Hidrosolubili
  
• 
  Liposolubili
  
• 
  Cu excepţia vitaminei C, toate vitaminele hidrosolubile au funcţii de coenzime, iar vitaminele liposolubile nu prezintă  caracteristicile specifice coenzimelor
  

• 
  Deşi DZR (Doza zilnica recomandata) difera in functie de varsta, diferentele nu sunt semnificative dupa adolescenta
  
• 
  De exemplu, DZR pentru riboflavina (B2) la subiectii de sex masculin cu varsta cuprinsa 9-13 ani este de 0,9 mg/zi; pt cei cu varsta de 19-30 ani: 1,3mg/zi, iar pt cei peste 70 ani : 1,3mg/zi;
  
• 
  Pt femeile cu varsta intre 19-30 ani: 1,1 mg/zi, necesarul crescand in sarcina la 1,6mg/zi
  
• 
  Prin definitie, vitaminele nu pot fi sintetizate in organism sau sunt sintetizate din precursori in cantitati insuficiente
  
• 
  De exemplu, niacina sau vitamina PP poate fi sintetizata din aa esential TRP, dar in cantitate insuficienta;
  
• 
  Aportul excesiv din anumite vitamine atat liposolubile cat si hidrosolubile determina efecte adverse
  
• 
  Dozele mari de vitamina A cauzeaza descuamarea pielii si malformatii congenitale
  
• 
  Dozele crescute de vitamina C produc diaree si tulburari gastro-intestinale
  
• 
  Un exemplu de Aport Alimentar de Referinta (Reference Dietary Intakes) este Nivelul Tolerabil Superior (Tolerable Upper Intake Level) sau UL
  
• 
  UL= cel mai mare nivel al aportului de nutrienti pt care nu exista efecte adverse la majoritatea indivizilor din populatia generala; cu cat aportul creste peste UL cu atat riscul de EA creste
  
• 
  A. Vitamine hidrosolubile
  
• 
  Vitamine hidrosolubile- complexul B
  
• 
  Roluri:
  
• 
  vitaminele B coexistă în aceleaşi mâncăruri, conlucrează la susţinerea metabolismului, menţinerea pielii sănătoase şi tonusului muscular, întărirea funcţionării sistemuluiimunitar şi sistemuluinervos
  
• 
  participa la dezvoltarea şi diviziuneacelulară - globulele roşii din sânge, prevenind anemia
  
• 
  - combaterea simptomelor şi cauzelor stresului, depresiei şi bolilor cardiovasculare.
  
• 
  Toate vitaminele B sunt solubile în apă şi sunt răspândite în întreg organismul
  
• 
  Ele trebuie să fie reîmprospătate zilnic, deoarece excesele sunt eliminate prin urină
  
• 
  Drojdia de bere este o sursă bună de vitamina B.
  
• 
  
  
• 
  Vitamina B1 sau tiamina (nucleu tiazolic) sau aneurina (rol antinevritic)
  
• 
  Surse: drojdia de bere, grau,orez,secară,paine de grau integrala, legume-mazare,fasole,spanac), fructe (nuci, struguri),carne, laptele consumat in cantitate mare
  
• 
  Absortia- in duoden prin:
  
• 
  - transport activ (nivele reduse de tiamina); necesita Na si acid folic;
  
• 
  - transport pasiv (nivele crescute de tiamina)
  
• 
  Rol biochimic
  
• 
  Tiamina adusa prin aport alimentar este absorbita usor la nivelul intestinului subtire si dusa mai ales la ficat, rinichi si inima unde are loc transferul direct al pirofosfatului din ATP pe tiamina in prezenta ionilor de Mg2+, formandu-se tiaminpirofosfatul sau TPP
  
• 
  Tiamina + ATP  (tiaminpirofosfokinaza, Ca2+)  TPP + AMP
  
• 
  Rol biochimic
  
• 
  În metabolismul energetic, rol de cofactor enzimatic în reactiile de metabolizare a glucidelor, respectiv în decarboxilarea acidului piruvic, rezultat din ciclul Krebs si trecerea sa în acetil-Co-A = energie rezultata în urma metabolizarii anaerobe a glucozei
  
• 
  
  
• 
  Rol biochimic
  
• 
  Reactii de decarboxilare oxidativa:
  
• 
  1. Piruvat dehidrogenaza
  
• 
  
  
• 
  2. Alfa-cetoglutarat dehidrogenaza
  
• 
  
  
• 
  
  
• 
  Rol biochimic
  
• 
  Integritatea morfofunctionala a SN este conditionata de prezenta tiaminei: participa la sinteza lipidelor din structurile nervoase, la formarea acetilcolinei, la transmiterea axonala a influxului nervos
  
• 
  In reactiile de transcetolare (ribulozo-5P la riboza)- calea pentozofosfat
  
• 
  
  
• 
  DZR. Deficit. Teste de deficienta
  
• 
  Dupa administrarea de B1 animalelor de experienta, o parte se regaseste in urina neschimbata si alta parte ca piramina, un derivat rezultat sub actiunea tiaminazei prezenta la microorganismele intestinale
  
• 
  DZR este de 0,5-1 mg
  
• 
  Eliminare urinara: 50-250ug/24 ore
  
• 
  Cresterea activitatii tiaminazei modifica necesarul de B1
  
• 
  Necesarul zilnic variaza cu alimentatia. Lipidele si proteinele economisesc tiamina
  
• 
  Fierberea excesiva duce la scaderea contimutului in tiamina a multor preparate
  
• 
  Necesarul creste in efort fizic intens, consum crescut de glucide, sarcina, alaptare, diaree, stres
  
• 
  
  
• 
  Carenta de vitamina B1 duce la “Beri-Beri”, boala ce a fost raspandita in zonele unde orezul decorticat a constituit hrana de baza a oamenilor
  
• 
  Boala este cunoscuta sub doua forme: “uscata” si “umeda”
  
• 
  Forma “uscata”:
  
• 
  pierderea rapida in greutate, atrofie musculara si tulburari nervoase- encefalopatie Korsakoff
  
• 
  Reflexele de baza sunt atenuate, stare de anxietate, confuzie mentala; cord marit hipoton
  
• 
  Fara edeme
  
• 
  Slabire progresiva
  
• 
  Infectii cronice
  
• 
  Beri-Beri aparuta in primele 6 luni de viata (lapte matern deficitar in B1) se caracterizeaza prin: cianoza, tahicardie, respiratie dificila; insuficienta cardiac si deces rapid
  
• 
  Beri-beri “umeda” - retentie lichidiana aparuta cand contractilitatea ventriculului stang este compromisa:
  
• 
  Edeme generalizate ce pot masca slabirea organismului, afectiuni cardiace cu evolutie rapida
  
• 
  Raspunde bine la tratamentul cu tiamina, constatandu-se ameliorarea functiilor cardiace si diureza masiva
  
• 
  Simptome similare insuficientei cardiace congestive
  
• 
  Tahicardie
  
• 
  Colaps circulator fatal
  
• 
  Raspuns rapid la tratament
  
• 
  
  
• 
  Cardiomiopatia este legata direct de carenta B1 la nivelul muschiului cardiac
  
• 
  Inhibarea complexului piruvat dehidrogenazei determina acumularea de alfa-cetoacizi in muschiul cardiac si in sange cu aparitia cardiomiopatiei indusa biochimic
  
• 
  Afectarea ambelor functii ale tiaminei produce cardiomiopatie
  
• 
  Tratamentul imediat cu doze mari (50- 100 mg) de tiamina iv determina o scadere imediata a debitului cardiac cu cresterea rezistentei vasculare periferice la 30 min de la injectie
  
• 
  Suplimentarea dietei cu B1 nu este la fel de eficienta deoarece consumul de etanol interfera cu absortia de tiamina
  
• 
  Intrucat etanolul afecteaza absortia vitaminelor hidrosolubile sau conversia lor la foma de coenzima ar tb administrat un cocktail de vitamine
  
• 
  Deficit de tiamina- frecvent intalnit la alcoolici cronici: aritmiile cardiace si afectiunile respiratorii sunt asociate cu leziuni hemoragice la nivel cerebral
  
• 
  Stabilirea statusului de vitamina B1 include:
  
• 
  Determinarea activitatii transcetolazei eritrocitare constituie in prezent cel mai eficient test de deficienta la subiectii umani
  
• 
  Excretia urinara de tiamina
  
• 
  Determinare piruvat + lactat din sange
  
• 
  A. Vitamine hidrosolubile- B2
  
• 
  
  
• 
  Vitamina B2 sau lactoflavina (izolata din lapte)
  
• 
  In lumina violeta sau ultravioleta prezinta fluorescenta galben-verzuie, pe care o pierde in solutii puternic acide sau puternic bazice
  
• 
  Pe aceasta propritate se bazeaza dozarea riboflavinei in diverse medii biologice
  
• 
  Prin iradiere UV, in mediu bazic, B2 formeaza lumiflavina, iar daca iradierea are loc in mediu acid se formeaza lumicromul
  
• 
  Surse: ficatul, drojdia de bere, boabele de grau,
  
• 
  lapte, oua, carne, legume verzi precum varza, spanacul
  
• 
  Rolul biochimic:
  
• 
  Vitamina B2 adusa prin aport alimentar este absorbita usor la nivelul intestinului subtire, iar sangele o distribuie in tot organismul cantitati mici fiind depozitate in ficat si rinichi
  
• 
  Prin reactie cu ATP, riboflavina formeaza in organism doua substante deosebit de importante: flavin-mononucleotid (FMN) si flavin-adenin-dinucleotid (FAD)
  
• 
  Rol biochimic
  
• 
  Toate rolurile biochimice implica FMN si FAD care intervin in reactiile de oxido-reducere celulara, avand rol esential in:
  
• 
  producerea de energie si respiratia celulara;
  
• 
  in dezaminarea oxidativa a AA etc
  
• 
  functioneaza ca grupare prostetica
  
• 
  Mecanismul prin care aceste enzime intervin in procesele de oxido-reducere este:
  
• 
  
  
• 
  
  
• 
  
  
• 
  DZR. Deficit. Teste de deficienta
  
• 
  DZR este de 1,2- 1,7 mg pentru un adult sanatos; creste in sarcina si alaptare
  
• 
  Nu este cunoscuta ca factor etiologic primordial in nici una dintre maladiile grave desi pacientii cu pelagra, beri-beri prezinta si carenta de riboflavina
  
• 
  In general, concentratia de FMN scade mai rapid decat cea de FAD, iar amandoua mai rapid in ficat si rinichi decat in inima si creier
  
• 
  Carenta riboflavinei in eritrocite este probabil cel mai sensibil indiciu al deficientei; sangele contine in mod nornal 20 ug/dL riboflavina
  
• 
  
  
• 
  A. Vitamine hidrosolubile- B3
  
• 
  
  
• 
  
  
• 
  Surse: carne, ficat, drojdia de bere, faina integrala, legume: fasole, soia, mazare, cartofi etc
  
• 
  Vitamina PP adusa prin aport alimentar este
  
• 
  absorbita la nivelul intestinului subtire si depozitata
  
• 
  pentru scurt timp in ficat. De aici este dusa in tot
  
• 
  organismul unde participa la procesele de oxido-
  
• 
  reducere sub forma celor doua coenzime:
  
• 
  
  
• 
  B3.Rol biochimic
  
• 
  NAD+ este acceptorul de electroni major in procesele redox din organism
  
• 
  Partea reactiva este nucleul nicotinamidic. In oxidarea S, acesta accepta ionul de hidrogen si doi electroni. Prin reducere, se formeaza NADH, H+
  
• 
  NAD+ si NADP+ sunt coenzime, legarea lor de partea proteica a enzimelor respective este labila (spre deosebire de FMN si FAD)
  
• 
  A.Vitamine hidrosolubile- B3.Rol biochimic
  

• 
  DZR. Deficit. Teste de deficienta. Hipervitaminoze
  
• 
  Absortia: in duoden
  
• 
  Conversia vitaminei libere la coenzima: loc in toate celulele
  
• 
  Nu este stocata
  
• 
  Metabolitii excretati in urina
  
• 
  DZR. Deficit. Teste de deficienta. Hipervitaminoze
  
• 
  DZR este de 13-19 mg/zi, fiind mai crescut la B decat la F; la copii in perioada de crestere
  
• 
  Necesarul creste in sarcina, alaptare, efort fizic crescut
  
• 
  Intrucat sinteza de vitamina PP se face pe seama TRP, necesarul se poate completa pe seama acestui aa prin aport alimentar
  
• 
  Una din caile de metabolizare a TRP este sinteza de PP
  
• 
  Sinteza B3 din TRP; este necesar B2 si B6
  
• 
  60 mg TRP sunt necesare pt a sintetiza 1 mg de B3
  
• 
  Cerealele contin un nivel redus de TRP si B3
  
• 
  Roluri:
  
• 
  Sinteza de acizi grasi
  
• 
  Sinteza Col
  
• 
  Sinteza bazelor purinice si pirimidinice
  
• 
  DZR. Deficit. Teste de deficienta. Hipervitaminoze
  

• 
  Pelagra este o boală cauzată de o dietă deficitară sau de incapacitatea organismului de a absorbi, fie niacina (una dintre vitaminele complexului B), fie triptofanul (un aminoacidesential).
  
• 
  Pelagra este întâlnită în anumite părti ale lumii, cu populatii care consumă mari cantităti de porumb si se caracterizează prin ulceratii eritematoase cutanate, diaree, modificări ale mucoaselor si uneori simptome de boli mentale (dementă sau schizofrenie)
  
• 
  Boala se poate produce si ca urmare a tulburărilor gastrointestinale sau a alcoolismului. Denumirea bolii provine de la "pelle"(piele) si "agra"(groasă). Pentru prevenirea bolii e indicata o dieta ce contine legume, ciuperci, peste, ouă si lapte, sau suplimente nutritive.
  
• 
  Excretia urinara de metaboliti de niacina:
  
• 
  N-metil-nicotinamida
  
• 
  2-piridona
  
• 
  In tratamentul hipercolesterolemiei: doza de 1-3 g/zi niacina
  
• 
  Potentialul toxic al niacinei este redus, dar la doze foarte mari (de 60 de ori DZR) pot aparea: urticarie, discomfort gastro-intestinal, scaderea tolerantei la glucoza.
  

1. 
   Vitamine hidrosolubile- B6
   

• 
  Vitamina B6 sau piridoxina (alcool cu nucleu piridinic) sau adermina (vindeca dermatita experimentala)
  
• 
  Surse: ficat, drojdie, galbenus de ou, legume- piridoxol piridoxalul si piridoxamina
  

• 
  Absorbita usor la nivel intestinal, B6 trece in sange; mici cantitati sunt depozitate in muschii scheletici
  
• 
  Intracelular: fosforilare in prezenta unei kinaze specifice;
  

Rol biochimic

• 
  Se formeaza coenzimele:
  
• 
  piridoxal-fosfat; piridoxamin-fosfat
  
• 
  Necesarul de vitamina B6 este completat pe seama piridoxinei sintetizata de flora microbiana intestinala
  
• 
  Dupa absortie, piridoxina este oxidata la piridoxal si fosforilata la PALPO, sub actiunea piridoxal-kinazei
  
• 
  In afectiuni renale, piridoxal-kinazaeste inhibata; desi aportul de vitamina B6 este corespunzator, se poate ajunge la o carenta de PALPO
  
• 
  Degradarea glicogenului
  
• 
  Sinteza hemului
  
• 
  Formarea anticorpilor
  
• 
  Sinteza acizilor nucleici
  
• 
  Procesele de transaminare
  
• 
  Mentinerea echilibrului ionic Na+/K+
  
• 
  Functionarea normala a SN si muscular
  
• 
  Sinteza histaminei, seroroninei, norepinefrinei, acidului γ-aminobutiric, vitaminei PP pe seama TRP
  
• 
  DZR. Deficit. Teste de deficienta
  
• 
  DZR: 1,4- 2 mg; cerintele cresc intr-o dieta bogata in proteine si cu varsta; in sarcina, alaptare, afectiuni hepatice sau cardiace
  
• 
  Avitaminoza este rara; simptome:
  
• 
  nervozitate, dureri la nivelul membrelor, dermatite, artrite, anemie (PALPO intra in structura ALA-sintetazei din biosinteza hemului), caderea parului, tulburari de vedere
  
• 
  Dezoxipiridoxina (antivitamina B6): leziuni cutanate in jurul nasului, ochilor, limfocitopenie
  
• 
  La sugarii hraniti cu lapte sau alimente fierte timp indelungat la temperaturi ridicate: convulsii epileptiforme si hiperexcitabiliate (deficit de glutamatdecarboxilaza si acid γ-aminobutiric)
  
• 
  Carenta de vitamina B6 apare in tratamentul tbc cu izoniazida care formeaza cu piridoxalul si esterul sau fosforic o hidrazona care se elimina urinar
  
• 
  La sobolani: acrodinie cu inflamatia si descuanmarea pielii extremitatilor
  
• 
  Excesul de vitamina B6: rar; scade absortia de B1; piridoxina in exces inhiba fosfokinazele implicate in transformarea tiaminei in TPP
  
• 
  
  

Vitamine hidrosolubile- B5
Acidul pantotenic si coenzima A

• 
  Grecescul Pan= peste tot
  

• 
  Surse: drojdia de bere, ficat, oua, carne, lapte
  
• 
  Rol biochimic
  
• 
  Acidul pantotenic absorbit intestinal trece in sange si este fosforilat pe seama ATP prin reactii succesive: coenzima A
  
• 
  In creier lipseste kinaza specifica ce catalizeaza transformarea pantotenatului in 4-fosfopantotenat; [pantotenatului]- ct, iar sinteza coenzimei A nu are loc
  

Coenzima A. Rol

• 
  Procese de biosinteza si degradare:
  
• 
  Biosinteza acizilor grasi si a colesterolului
  
• 
  Reactii de transacilare (formarea acetilcolinei si a acidului hipuric)
  
• 
  Degradarea acizilor grasi
  
• 
  Ciclul citric
  
• 
  Decarboxilarea oxidativa a α-cetoacizilor
  
• 
  Participa prin grp –SH a tioetilaminei formand legaturi tioesterice, macroergice
  

• 
  DZR. Deficit. Teste de deficienta. Hipervitaminoza
  
• 
  DZR: 5- 10 mg; necesarul creste in stres
  
• 
  Carenta: dureri abdominale, infectii cai respiratorii superioare, modificari cutanate, scaderea functiei suprarenale cu hipoglicemie
  
• 
  Vitamina B8/7 sau H
  
• 
  Surse: ficatul, drojdia, arahide, ciocolata,
  
• 
  galbenus ou
  
• 
  Sintetizata de flora microbiana
  

Vitamine hidrosolubile- Biotina
Rol biochimic

• 
  Biotina adusa prin aport alimentar este absorbita intestinal
  
• 
  In enzimele ce contin biotina, aceasta se leaga covalent, sub forma unei legaturi amidice, la gruparea ε-amino a unui rest de lizina din apoenzima
  
• 
  Aceasta implica activarea biotinei in prezenta ATP, urmata de cuplarea cu proteina pentru a forma holoenzima
  
• 
  Biotina + ATP   Biotinil-5'-adenilat + PPi
  
• 
  
  
• 
  Biotina este gruparea prostetica a numeroase enzime
  
• 
  4 carboxilaze:
  
• 
  1. acetil-CoA-carboxilaza
  
• 
  2. propionil-CoA-carboxilaza
  
• 
  3. metil-malonil-transcarboxilaza
  
• 
  4. piruvat-carboxilaza
  
• 
  
  
• 
  
  
• 
  DZR. Deficit. Teste de deficienta. Hipervitaminoza
  
• 
  DZR: 10 μg. Necesarul zilnic este la copii, în funcţie de vârstă, de 30-100 μg, la adulţi de 150 μg
  
• 
  Este sintetizata de bacteriile intestinale
  
• 
  Necesar crescut in: sarcina si alaptare
  
• 
  Carenta. Simptomele nu sunt specifice: caderea parului, astenie, dureri musculare, lipsa poftei de mâncare, eventual anemie, cheilita
  
• 
  Biotina nu cauzează efecte secundare nici în doze ce depăşesc semnificativ necesarul zilnic.
  

Acidul folic sau B9



Alimente bogate in acid folic: Fasole;Mazăre;Salata;Lintea;Spanac;Cereale;

• 
  Pâine;Făină;Peste; Alune;Portocale;
  
• 
  Banane;Broccoli.
  
• 
  Metabolismul folatului
  
• 
  Folatul este redus la tetrahidrofolat:
  
• 
  folat reductaza inhibata de metotrexat (chemoterapeutic)
  
• 
  Metilare la N5-metil-tetrahidrofolat: forma principala din sange
  

Rol metabolic: transportor de fragmente C1

Acidul folic. Rol biochimic

• 
  1. Interconversiunea serina-glicina
  

• 
  2. Degradarea histidinei
  

• 
  3. Testul de incarcare cu histidina
  
• 
  4. Sinteza bazelor purinice si pirimidinice
  

• 
  5. Sinteza metioninei
  

• 
  Met- donor de metil in sinteza colinei
  

• 
  DZR: 50μg -400μg.
  
• 
  Necesar crescut in: sarcina, alaptare, stres, stari patologice
  
• 
  Deficienta de folati:
  
• 
  Homocisteina = factor de risc in bolile cardiovasculare ?
  
• 
  Homocistinuria genetica = boala cardiovasculara prematura
  
• 
  Hiperhomocisteinemia = risc crecut de CVD
  
• 
  Scaderea de folati, B6 si B12 = risc crescut de CVD
  
• 
  Aport redus de B= risc crescut de CVD