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LIC. NUTRICIÓN – ANALISTA BIOLÓGICO QCA. BIOLÓGICA Bolilla 12 VITAMINAS: Propiedades generales. Clasificación: Vitaminas liposolubles e hidrosolubles. Estructura química. Papel funcional de las vitaminas. Provitaminas. Metabolismo. Bioquímica de las avitaminosis. MINERALES: Principales componentes minerales del organismo. Ubicación celular. Requerimientos. Absorción. Funciones. Homeostasis. NUTRIENTES constituyentes de los alimentos necesarios para mantener las funciones vitales CLASIFICACIÓN En función de la cantidad necesaria para el organismo MACRONUTRIENTES MICRONUTRIENTES (gr/día) (mg-mg/día) • H. DE CARBONO • PROTEÍNAS • LÍPIDOS • VITAMINAS • MINERALES • OLIGOELEMENTOS VITAMINAS ¿qué son? Son micronutrientes orgánicos esenciales para el organismo, presentes en pequeñas cantidades en los alimentos VITAMINAS Propiedades generales Compuestos orgánicos sin relación entre sí, distintos de carbohidratos, lípidos o proteínas Se encuentran en los alimentos naturales en concentraciones muy bajas Son esenciales: no pueden ser sintetizadas por el organismo, deben ser provistas por los alimentos Son indispensables para mantener la salud y el crecimiento normal Sus deficiencias ocasionan la aparición de enfermedades específicas VITAMINAS Funciones generales No cumplen funciones energéticas Actúan como COENZIMAS o GRUPO PROSTÉTICO de las enzimas Algunas son ANTIOXIDANTES Participan regulando el metabolismo de nutrientes, síntesis de hormonas y neurotransmisores VITAMINAS: Son aportadas como tal por la dieta PROVITAMINAS: Precursores sin actividad vitamínica, su metabolismo da origen a la vitamina activa ANTIVITAMINAS: Con estructura química semejante a alguna vitamina, compiten con ellas en los sistemas enzimáticos y bloquean su acción. No tienen actividad vitamínica. Se usan como fármacos AVITAMINOSIS Cuadro patológico por carencia de una o más vitaminas Causas: Mala alimentación (pocos alimentos frescos/variados) Absorción intestinal deficiente (celiaquía, escases de bilis) Alto consumo alimentos que perdieron las vitaminas durante su manipulación ó conservación (conservas) Aumento de los requirimientos vitamínicos (embarazo, lactancia, crecimiento) Excesos desequilibrados de la dieta NECESIDADES VITAMINICAS • • • • • Edad, sexo, peso, talla Estado fisiológico (embarazo y lactancia) Personas hospitalizadas por largo tiempo Tratamientos prolongados con antibióticos Después de un traumatismo, quemadura, transplante Una alimentación variada permite que estén disponibles en cantidad suficiente sin necesidad de tomar complejos vitamínicos extra ¿Qué estudiar de las Vitaminas? Sinónimos Estructura química Fuentes naturales Absorción, transporte, metabolismo Mecanismo de acción Funciones Necesidades diarias Deficiencias (avitaminosis) Efectos tóxicos CLASIFICACION DE LAS VITAMINAS SEGÚN SU SOLUBILIDAD HIDROSOLUBLES •No se acumulan en el organismo •Se disuelven en agua •Se eliminan rápidamente •Es preciso aportarlas diariamente LIPOSOLUBLES •Se almacenan en hígado y tejido adiposo •No se disuelven en agua •No se absorben ni excretan fácilmente VIT C COMPLEJO B B1 – B2 – B3 – B6 – B12 – BIOTINA AC. PANTOTENICO - AC. FOLICO Carnes, vísceras, huevo, leche, legumbres, cereales, levaduras, frutos frescos y secos, cítricos , vegetales de hojas verdes A D E K Aceites , lácteos y derivados y huevo V VITAMINAS LIPOSOLUBLES A, D, E, K HIGADO Quilomicrones Absorción Vit A y Vit D ALMACENAMIENTO Intestinal Se emulsionan con lípidos y sales biliares Vitamina Liposoluble: Vit E ALMACENAMIENTO Vit E TEJIDO ADIPOSO Vitaminas Liposolubles VITAMINA A Sinónimo: Retinol Forma activa RAL oxidación Forma activa ROL b-CAROTENO C Forma activa Pro-Vit A AR Vitaminas Liposolubles VITAMINA A Funciones Visión y adaptación Luz-Oscuridad 11-cis-Retinal Crecimiento y Diferenciación de células epiteliales Ac. Retinoico Antioxidante b-Caroteno Vitaminas Liposolubles VITAMINA A - Funciones CRECIMIENTO Y REGENERACIÓN DE CÉLULAS EPITELIALES CELULA BLANCO ESTERES PCFR-ROL PCFAR-AR ROL,AR NUCLEO PFR+ROL+Prealbúmina PFR: proteína fijadora de Retinol PCFR: proteína celular fijadora de Retinol PCFAR: proteína celular fijadora de Ac Retin. AR ROL Vitaminas Liposolubles VITAMINA A y la VISIÓN 11-cis-Retinal Todo trans-Retinal OPSINA OPSINA (bastoncillos-Retina) RODOPSINA (pigmento visual) LUZ (baja intensidad) Impulso nervioso (nervio óptico) VISION NOCTURNA Cerebro Vitaminas Liposolubles VITAMINA A Metabolismo VISION ACIDO RETINOICO RETINOL SINTESIS DE GLICOPROTEINAS MANTENIMIENTO DE LOS EPITELIOS Vitaminas Liposolubles VITAMINA A - Fuentes • VEGETALES: Carotenoides Espinaca, Acelga, Zanahorias, Zapallo, Batata, Tomate, Durazno, Damasco, Maíz amarillo • ANIMALES: Retinol libre ó Esterificado c/ AG de cadena larga Hígado, Leche, manteca, Huevo, Riñón, Músculo. Peces:Hígado de bacalao y tiburón Vitaminas Liposolubles VITAMINA A - Necesidades diarias Unidades Internacionales (UI) = 1 mg retinal todo trans ó 6 mg de b-caroteno • • • • Adulto Normal: 1000 UI (=1 mg.retinol/día) Mujeres en lactancia 1.500 UI 1° Año de vida: 400 UI 1-10 años: 400-700 UI Ceguera nocturna DEFICIENCIAS TOXICIDAD Piel reseca Piel, membranas de mucosa y pérdida del cabello Vitaminas Liposolubles VITAMINA D Sinónimos: calciferol, Vit antirraquítica DERIVADA DEL COLESTEROL SINTETIZADA POR EL ORGANISMO MAYORMENTE ALMACENADA EN HÍGADO ¿Qué funciones cumple el Colesterol? REPASEMOS……!! Precursor de importantes biomoléculas Hormonas esteroidales COLESTEROL Vit D Ácidos Biliares Vitaminas Liposolubles VITAMINA D - Funciones Esencial para el crecimiento y desarrollo normal de los huesos Participa en la absorción del calcio y fósforo 10 a 15 minutos de exposición al sol bastan para sintetizarla a nivel de la piel Ayuda al sistema inmunológico Vitaminas Liposolubles VITAMINA D – Formas activas- Funciones COLESTEROL PROVITAMINA D3: 7-Des-Hidrocolesterol UV 1, 25-dihidroxiCC COLECALCIFEROL ó Vit D3(CC) hidroxilaciones ó Calcitriol HOMEOSTASIS DEL CALCIO HORMONA Vitaminas Liposolubles VITAMINA D– Síntesis-Metabolismo- Funciones Piel UV COLECALCIFEROL 7-DHCOLESTEROL (CC, Vit D3) Sangre circulante Prot fijadora CC hidroxilación 25-HO-D3 25-HO-D3 hidroxilación 1,25-(HO)2-D3 HUESO Resorción Osea Mecanismo de Acción de Vit D3 1,25-(HO)2-D3 NUCLEO CELULA DIANA H-R (Intestino, hueso, riñón, piel) Resorción ósea enzimas osteoclastos ARNm Prot. fijadora de Ca Vitaminas Liposolubles VITAMINA D - Funciones 1,25-D3 (1,25-OH-COLECALCIFEROL) (forma activa) HOMEOSTASIS DEL CALCIO MANTIENE LA CONCENTRACIÓN DE CALCIO EN EL PLASMA CAPTACIÓN DE CALCIO DESDE EL INTESTINO REABSORCIÓN DE CALCIO DESDE EL RIÑÓN RESORCIÓN (Liberación) DE CALCIO DESDE EL HUESO Vitaminas Liposolubles VITAMINA D - Fuentes y Necesidades diarias • Es un derivado del colesterol, no está presente en las plantas VEGETALES • Síntesis endógena (luz solar sobre la piel) – Vegetarianos: Alerta! • Dieta: Aceites de hígado de pescado (colecalciferol), Leche y yema de huevo REQUERIMIENTO DIARIO : impreciso porque es sintetizada por el organismo (lactantes, niños y adultos 5-10 mg/día Vit D) Vitaminas Liposolubles VITAMINA D – Deficiencias-Toxicidad •Raquitismo DEFICIENCIAS •Osteomalacia (desmineralización ósea) TOXICIDAD •Aumentan Ca y P en sangre y orina •Calcificaciones en tejidos blandos Vitaminas Liposolubles VITAMINA E Sinónimo: Tocoferoles Tocol y formas activas de la Vit E. R: cadena lateral de 16C idéntica a la de tocol Vitaminas Liposolubles VITAMINA E Funciones Potente ANTIOXIDANTE Evita la propagación de las reacciones de peroxidación Interviene en los procesos inflamatorios Componente de las membranas celulares donde puede reaccionar contra los radicales libres Vitaminas Liposolubles VITAMINA E – Metabolismo TOCOFEROLES + BILIS + LIPIDOS CELULATF BLANCO LipoProt TF Ox EXCRECIÓN (BILIS) Vitaminas Liposolubles VITAMINA E – Función antioxidante Acidos grasos Poliinsaturados (membr. celulares) Radical peróxido -Ac.G Especies Reactivas del O2 Vit E Radical tocoferilo Ac. G. poliinsat. regenerados Vitaminas Liposolubles VITAMINA E - Fuentes y Necesidades diarias Aceites vegetales Nueces Vegetales verdes En pequeña proporción: Carnes, manteca, Leche Adulto 10-15 mg/día a-tocoferol Requerimientos diarios: Embarazada y en lactancia 20 mg/día a-tocoferol Lactante 5 mg/día a-tocoferol Vitaminas Liposolubles VITAMINA E - Deficiencias-Toxicidad DEFICIENCIAS •Produce cierta fragilidad en los GLÓBULOS ROJOS (membranas) •En recién nacidos prematuros se observa deficiencia de esta vitamina, lo que provoca anemia, trombosis, edema TOXICIDAD •No se han observado efectos tóxicos Vitaminas Liposolubles VITAMINA K Sinónimo: Vit Antihemorrágica Funciones • Se sintetiza en el organismo, en el tracto intestinal, por bacterias intestinales • Interviene en el proceso de coagulación: Activando factores de coagulación (II,VII,IX,X) • Coenzima en reacciones de carboxilación • Su acción es inhibida competitivamente por anticoagulantes (antagonistas) Vitaminas Liposolubles VITAMINA K Fuentes – Necesidades diarias Filoquinona Coles, lechuga, repollo, hígado y carne de ternera Adultos: 65-80 mg/d Lactantes: 1-2 mg. Farnoquinona Bacterias Intestinales De la porción distal de intestino delgado y del colon Vitaminas Liposolubles VITAMINA K - Deficiencias-Toxicidad DEFICIENCIAS •Hemorragias TOXICIDAD •No identificada para formas naturales (Sintética: toxicidad hepática en lactantes) RESUMEN DE LAS VITAMINAS LIPOSOLUBLES • A excepción de la Vitamina D, se encuentran en alimentos vegetales y animales en distinta proporción • La avitaminosis se produce generalmente por mala absorción de lípidos o disminución en la excreción de bilis • Pueden almacenarse en los tejidos algunas por 2-3 años • Pueden generar hipervitaminosis o intoxicación VITAMINAS HIDROSOLUBLES Vitamina C, Vitaminas del Complejo B: B12, B2, B6, niacina, ácido fólico, biotina y ác. Pantoténico. • No se acumulan en el cuerpo. • Se transportan en la sangre unidas a proteínas plasmáticas. • Regulan procesos que producen energía metabólica. VITAMINAS HIDROSOLUBLES Complejo no B Ácido Ascórbico (Vit C) Complejo B Liberadoras de Energía (Co-Enzimas) Tiamina (Vit B1) Riboflavina (Vit B2) Niacina Hematopoyéticas (Biosíntesis cél. sanguíneas) Ácido Fólico Vit B9 Vit B12 (Vit B3) Biotina Otras (Co-Enz reacc. biosínt.) Ácido Pantoténico Piridoxina (Vit B6) Piridoxal Piridoxamina Vitaminas Hidrosolubles COMPLEJO B Sinónimos Funciones Vitamina Coenzima Función B1 Tiamina Tiamina Pirofosfato Descarboxilación oxidativa B2 Riboflavina FAD, FMN Oxido- reducción B3 Niacina NAD, NADP Oxido reducción B5 Ac Pantoténico Coenzima A Transferencia de grupos acil B6 Piridoxal Piridoxal fosfato Transanminación Biotina biotinil Carboxilación Acido fólico Tetra hidrofolato Transferencia de unidades de un carbono B12 Cianocobalamina Metilación Vitaminas Hidrosolubles - COMPLEJO B TIAMINA ó VIT B1 TIAMINA ATP AMP Pirofosfato de Tiamina (TPP) Funciones Cofactor de Enzimas Descarboxilación oxidativa de alfa-ceto ácidos Piruvato deshidrogenasa alfa-Cetoglutarato deshidrogenasa (C de Krebs) Transferencia de grupo cetol (2C) Transcetolasa (Vía de las Pentosas-P) Vitaminas Hidrosolubles - COMPLEJO B TIAMINA ó VIT B1 Fuentes – Necesidades diarias Fuentes de obtención Cereales integrales Higado y carne de Cerdo Levadura Productos Lácteos Legumbres Requerimiento nutricional: 0,9-1 mg/d Avitaminosis: Beri Beri Vitaminas Hidrosolubles - COMPLEJO B RIBOFLAVINA ó VIT B2 Funciones Integrante de COENZIMAS Catalizan reacciones de óxido-reducción FMN (Ej: Flavoprot FMN-Complejo ITransp. Electr.) FAD Riboflavina (FAD) (FMN) (Ej:Succinato deshidrogenasaComplejo II- Transp. Electr., C de K) Interviene como cofactor enzimático en el metabolismo energético de macronutrientes • Vitaminas Hidrosolubles - COMPLEJO B RIBOFLAVINA ó VIT B2 Fuentes – Necesidades diarias Leche Huevo Higado (Se destruye por luz UV) Requerimientos diarios Hombres: 1, 1 mg/ día Mujeres: 0,9 mg. / día Vitaminas Hidrosolubles - COMPLEJO B NIACINA ó VIT B3 Sinónimo: Ac. Nicotínico R │ │ H Nicotinamida Funciones COENZIMAS Catalizan reacciones de óxido-reducción (Ej: en C de Krebs) Isocitrato deshidrogenasa Alfa-ceto-glutarato deshidrogenasa Malato deshidrogenasa NAD (NADP) Interviene como cofactor enzimático en el metabolismo energético de macronutrientes • Vitaminas Hidrosolubles - COMPLEJO B NIACINA ó VIT B3 Fuentes – Necesidades diarias Cereales integrales Carne Pescado Triptofano Requerimientos diarios Hombres: 12,0 mg/ día Mujeres: 11 mg. / día Avitaminosis: Pelagra Dermatitis Diarrea Demencia Vitaminas Hidrosolubles - COMPLEJO B BIOTINA O VITAMINA H D-Biotina FUNCION ACTÚA COMO COENZIMA DE REACCIONES DE CARBOXILACIÓN Y TRANSFERENCIA DE GRUPOS ACILO Vitaminas Hidrosolubles - COMPLEJO B BIOTINA O VITAMINA H Fuentes – Necesidades diarias Bacterias Intestinales Leche Yema de huevo Levaduras Nueces REQUERIMIENTO 30 mg/día Clara de huevo cruda inhibe su absorción Vitaminas Hidrosolubles - COMPLEJO B BIOTINA O VITAMINA H Metabolismo TRANSPORTE ACTIVO Na+ NH2 LISINA ENZ Reac. enzimática COO BIOTINA Sangre: Forma libre o unida a proteinas Vitaminas Hidrosolubles - COMPLEJO B ACIDO PANTOTENICO O VIT B5 Residuo de Ac. pantoténico Coenzima A (CoA-SH) CONSTITUYENTE DE LA Coenzima -A Metabolismo energético Transferencia de grupos acetilos Síntesis de colesterol Funciones metabólicas de la Coenzima A Vitaminas Hidrosolubles - COMPLEJO B ACIDO PANTOTENICO O VIT B5 Fuentes – Necesidades diarias Mayoría de los Alimentos. > Huevo, Hígado y Levadura Requerimiento nutricional 4-6 mg/d Avitaminosis: Atrofia del nervio óptico Vitaminas Hidrosolubles - COMPLEJO B ACIDO FOLICO O VIT B9 Fuentes – Necesidades diarias - Función Fuentes de obtención Vegetales verdes Higado Cereales Integrales FUNCIÓN FORMA PARTE DEL ÁCIDO TETRAHIDROFÓLICO, (COENZIMA DE REACCIONES DE TRANSFERENCIA DE RESTOS DE UN CARBONO) Requerimientos diarios : 200 mg/día Vitaminas Hidrosolubles - COMPLEJO B ACIDO FOLICO Función • Producción de glóbulos rojos junto con la vitamina B12 • Síntesis de ADN que controla los factores genéticos • Formación del tubo neural del bebé en las primeras semanas de gestación • En la maduración de glóbulos rojos Vitaminas Hidrosolubles - COMPLEJO B • • • • • VITAMINA B12 O COBALAMINA Función Transportador de grupos Metilos Necesita unirse al factor extrínseco para poder absorberse en íleon Se transporta unida a una proteína (Transcobalamina II) Se almacena en hígado Colabora en el metabolismo energético: Degradación de Acidos Grasos de número impar de átomos de carbono Cianocobalamina ó Vit B12 Formas activa de la Vitamina B12 •Desoxicobalamina (Coenzima B12) (CBA) •Metilcobalamina (MeCBA) FUNCION: Coenzima de enzimas • Conversión de homocisteína a metionina • Oxidación de ácidos grasos de n° impar de átomos de C Acción de B12 sobre transporte de grupos metilos FH4 B12 METIONINA CH3 MetilFH4 HOMOCISTEÍNA SÍNTESIS DE COMPUESTOS DE IMPORTANCIA BIOLÓGICA Vitaminas Hidrosolubles - COMPLEJO B VITAMINA B12 O COBALAMINA Metabolismo CBA-Co Me-CBA MITOCONDRIA CITOSOL Haptocorrina ALMACENAMIENTO B12 FI PTCBA RECEPTORES CELULA BLANCO Vitaminas Hidrosolubles - COMPLEJO B VITAMINA B12 O COBALAMINA Necesidades diarias Requerimientos diarios Adultos: 0,9-1,0 mg/d Ancianos: 2-4 Embarazadas 2,6 AVITAMINOSIS Acumulación de AG de cadena impar Déficit de ácido fólico Anemia perniciosa Vitaminas Hidrosolubles - COMPLEJO B PIRIDOXINA O VITAMINA B6 Fuentes – Función Fuentes de obtención Cereales integrales Carne Fosfato de Piridoxal Pescado Aves FUNCION: ES UNA COENZIMA DE ENZIMAS QUE INTERVIENEN EN EL METABOLISMO DE LOS AMINOÁCIDOS (TRANSAMINACIÓN) Vitaminas Hidrosolubles - COMPLEJO B PIRIDOXINA O VITAMINA B6 diarias RequerimientosNecesidades nutricionales: 20 mg/g proteínas Adultos 1,1 mg/d >50 años 1,5-1,7 mg/d Mujeres embarazas y en lactancia 1,9-2,0 mg/d Niños 0,5-0,6 mg/d Nivel máximo: 100 mg/d Hipervitaminosis Tóxicas Avitaminosis: Muy raras Neuropatías Vitaminas Hidrosolubles - COMPLEJO B ACIDO ASCÓRBICO O VITAMINA C Fuentes Acido Ascórbico Fuentes de obtención Grosella Pimiento verde Kiwi Limón Coliflor Naranja Tomate Melón Vitaminas Hidrosolubles - COMPLEJO B ACIDO ASCÓRBICO O VITAMINA C Función • Cofactor de Varias Enzimas de hidroxilación • Desempeña un papel fundamental en la cicatrización de heridas por su participación en la síntesis de colágeno • Función Antioxidante y además protege a otros antioxidantes (Vit A y E) • Agente Reductor: Reducción de Fe para su absorción intestinal.(Fe+++ a Fe++) Vitaminas Hidrosolubles - COMPLEJO B ACIDO ASCÓRBICO O VITAMINA C Necesidades diarias Requerimiento diario 60 mg/día Embarazadas 80 y en lactancia 115 AVITAMINOSIS HIPERVITAMINOSIS >2000 mg/d ESCORBUTO Cálculos renales Diarrea RESUMEN DE LAS VITAMINAS HIDROSOLUBLES • Se encuentran en alimentos de origen Vegetal y Animal a excepción de la B12 que solo en estos últimos. • Son solubles en agua por lo que se absorben y se transportan unidos a proteínas • No se almacenan en los tejidos por mucho tiempo a excepción de la Vitamina B12 • Se excretan por orina ó heces • La mayoría está formando parte de Coenzimas que actúan en el metabolismo energético AVITAMINOSIS RAQUITISMO Deficiencias en el crecimiento del hueso VITAMINA D Piernas arqueadas y articulaciones ensanchadas ESCORBUTO Cambios patológicos y tendencia a hemorragias en dientes y encías BERI BERI Deterioro del sistema nervioso y circulatorio, edema. PELAGRA Hinchazón lengua, dermatitis, trastornos neurológicos y gastrointestinales, ANEMIA MEGALOBLASTICA Eritrocitos grandes, anómalos e inmaduros VITAMINA C TIAMINA (B1) NIACINA (B3) COBALAMINA ALIMENTOS SANOS Y VARIADOS FAVORECEN UN ESTADO DE BUENA SALUD Suplementos vitamínicos: sólo aportarse en casos muy justificados BIBLIOGRAFIA • “Nutrición”-Texto y Atlas –Autores: Biesalski.Grimm- Ed. Panamericana-Año 2007 • “Química Biológica”- Autor: Antonio BlancoEditorial El Ateneo-Reimpresión 8° edic.-2007 • “Lo Esencial en metabolismo y Nutrición”Cursos Crash de Mosby- Autor: Sarah BenyonEd. Harcourt Brace- 1°Ed. 1998