CURS 11 VITAMINE Vitaminele, alturi de enzime i hormoni se gsesc n organism n cantitate mic i contribui la biocataliza i reglarea proceselor metabolice, prezena lor fiind esenial pentru e xistena organismelor vegetale i animale. Vitaminele au n organism un rol funcional i mportant, de factori coenzimatici, deoarece un numr nsemnat de vitamine (mai ales dintre cele hidrosolubile) sunt coenzime, iar altele ndeplinesc rolul de activato ri enzimatici. Unele vitamine sunt constituente ale unor importante sisteme de o xido-reducere, implicate n procesele metabolice ale glucidelor, lipidelor i protid elor, regleaz potenialul redox celular, contribuie la transportul hidrogenului pe cale neenzimatic (vitaminele C, E, K etc.). Prima vitamin a fost descoperit de Funk (1911), care a izolat din trele de orez o substan capabil s vindece boala beri-beri ( itamina B1), pe care a numit-o vitamin (amin vital). Vitaminele sunt rspndite n forme direct asimilabile n: frunze, fructe, semine (mai ales n stare de germinare), polen , drojdie de bere, ou, carne, lapte; alte vitamine se gsesc n compui chimici cu stru ctur premergtoare vitaminelor (provitamine) care acioneaz c vitamine numai n urma unor transformri chimice. De exemplu, vitaminele A rezult din provitaminele caroteni, vitamina D2 din provitamina ergosterol. Se cunosc i compui naturali, care fr s fie vi tamine, manifest aciune similar lor, i poart numele de substane vitagene, cum ar fi: d iferii aminoacizi eseniali, acizi grai eseniali, colina, betaina etc.). Pe de alt par te sunt cunoscui i analogi structurali ai vitaminelor, dar cu aciune antagonic, care anihileaz total sau parial aciunea vitaminelor, substane denumite antivitamine. Vit aminele sunt substane organice care se gsesc n cantiti mici n alimente i sunt indispen abile pentru creterea i dezvoltarea normal a organismelor. Vitaminele sunt biosinte tizate preponderent de organismele vegetale i numai n mic msur i de cele animale, care preiau vitaminele din hran, fie n stare liber, fie sub form de provitamine. Lipsa ( carena) sau insuficiena vitaminelor n organism determin tulburri metabolice i apariia nor boli careniale cunoscute sub numele de hipovitaminoze sau avitaminoze. Hiperv itaminoza este mai rar i se instaleaz doar n cazul unei dozri necorespunztoare a vitam inelor (mai ales a celor liposolubile), n vitaminoterapie. Sub aspect chimic, vit aminele sunt substane micromoleculare cu structur chimic foarte heterogen. Ca elemen t comun se poate semnala prezena unor grupri funcionale esterificabile n molecula lo r. n prezent, se poate sintetiza majoritatea vitaminelor cunoscute, care se utili zeaz n medicin ca factori profilactici i curativi. NOMENCLATUR I CLASIFICARE Denumirea de vitamine (amine vitale) atribuit de Funk acestei grupe de substane se menine i n prezent, dei unele vitamine nu conin n molecula lor azot. Nomenclatura vit aminelor se poate stabili dup trei criterii: nomenclatura veche; rolul fiziologic; structura chimic. Conform vechii nomenclatu ri, vitaminele continu s se denumeasc i n prezent cu ajutorul literelor mari din alfa betul latin (A, B, C, D, E, F etc.). n cadrul aceleiai clase, vitaminele se denume sc cu ajutorul indicilor (A1, A2, B1, B2, B6, D2, D3 etc.) Dup rolul fiziologic nd eplinit n organism, vitaminele se denumesc: vitamina antixeroftalmic (vitamina A), vitamina antiscorbutic (vitamina C), vitamina antirahitic (vitamina D) etc. Dup st ructura chimic se denumesc: tiamina (vitamina B1), riboflavina (vitamina B2), aci d ascorbic (vitamina C), piridoxina (vitamina B6) etc. Deoarece, datorit structur ii lor heterogene, nu exist un criteriu structural de clasificare a vitaminelor, se recurge la clasificarea vitaminelor pe baza solubilitii lor: vitamine liposolub ile, insolubile n ap, solubile n solveni organici, grsimi; vitamine hidrosolubile, so lubile n ap, insolubile n solveni organici.VITAMINELE LIPOSOLUBILE Vitaminele liposolubile sunt n cea mai mare parte substane termostabile, rezistent e fa de aciunea acizilor i bazelor i care pot fi depozitate n organism, i utilizate ul erior, n cazul n care cantitatea lor n alimente este mai mare dect cea necesar. Din c ategoria vitaminelor liposolubile fac parte vitaminele: A, D, E, K.Vitaminele A Vitaminele A sunt din punct de vedere al structurii chimice alcooli primari nesa turai, care conin n molecul un nucleu b-iononic i o caten cu duble legturi conjugate, care sunt grefai cinci radicali metil. Vitaminele A sunt biointetizate numai de ct re plante, sub form de provitamine cu structur carotenoidic, n organismele animale f iind scindate hidrolitic, sub influena enzimei carotenaz. Surse de vitamine A sunt : ficatul, glbenuul de ou, laptele, untul, precum i salata, spanacul, ceapa verde, vegetale de culoare galben-portocalie (morcovi, tomate). Carotenii sunt sintetizai de toate plantele, cu excepia plantelor parazite i saprofite. Cele mai importante provitamine A sunt: a-crotenul, b-crotenul, g-crotenul i criptoxantina. b-Crotenul e ste cel mai bine reprezentat n masa carotenoizilor separai din frunzele plantelor, unde nsoete clorofilele. Vitamina A1 (retinol, vitamina antixeroftalmic, antiinfecio as, vitamina creterii) se formeaz n organism prin scindarea oxidativ a carotenilor ca re conin cel puin un ciclu biononic. Din b-croten, principala provitamin A, se obin dou molecule de vitamin A1, pe cnd din restul carotenilor (care conin un singur inel b-io nonic), se obine numai cte o molecul de vitamin A1. Scderea coninutului de proteine di n organism mpiedic transformarea provitaminelor n vitamin. Se presupune c n faza prima r produsul oxidrii este o aldehid a vitaminei A (retinalul),care este redus la alcoolul corespunztor, denumit retinol sau vitamina A1. Retinol ul poate fi esterificat i depozitat n ficat sub form de ester retinol palmitat. Est e probabil ca forma activ a vitaminei A s fie forma acid, denumit acid retinoic. Fun cia specific a vitaminei n procesul vederii este ndeplinit de forma aldehidic a vitami nei A1, denumit retinal. Vitamina A2 (care se gsete frecvent n petii de ap dulce) are inelul b-iononic dou duble legturi i se mai numete dehidroretinol. H3C CH3 CH3 CH3 H3C CH3 CH3 b-croten H3C 2 CH3 CH3 CH3 CH3 H3C CH3 CH3 CH2OH vitamina A1 (retinol)Conversia carotenilor la retinol este sub 100%, aa nct coninutul n vitamina A al dife ritelor alimente este exprimat sub form de echivaleni de retinol (1 RE = 1 mg reti nol, 6 mg b-croten i 12 mg alte carotenoide). Rolul biochimic al vitaminelor A est e foarte complex: b-crotenul are un rol antioxidant pronunat, reducnd riscul formel or de cancer, iniiate de ctre radicalii liberi i ali oxidani puternici; retinolul i a idul retinoic, convertii n organism n retinil fosfat sunt implicai n sinteza unor gli coproteine i mucoplizaharide care au aciune protectoare asupra esuturilor epitelial e, prevenind keratinizarea lor, proces care favorizeaz, prin predispoziia la fisur i, instalarea infeciilor microbiene; retinolul i acidul retinoic stimuleaz eritropo ieza (formarea globulelor roii) prin participarea la biosinteza proteinelor trans portoare de fier; forma aldehidic a vitaminelor A (cis-retinalul) este legat rever sibil de proteinele vederii (opsina i rodopsina). Lumina iniiaz n retin schimbri bioch imice complexe, cu generarea unui impuls nervos datorat transformrii cis-retinalu lui n trans-retinal i disocierea de pe proteina vederii (rodopsina). Regenerarea p igmenilor vizuali necesit izomerizarea retinolului n forma cis. Hemeralopia nocturn (pierderea acuitii vizuale pe timp de noapte) este un simpton al deficienei n vitami na A, forma sever conducnd la keratinizarea corneei (xeroftalmie). Hipervitaminoza A (peste 50 000 RE/zi) conduce la acumularea ei n ficat, cu apariia unor efecte t oxice (mrirea volumului ficatului, splinei, dermatite etc.).Vitaminele D Vitaminele D (calciferoli, vitamine antirahitice), dintre care cele mai importan te sunt: vitaminele D2 i D3 pot fi considerate datorit aciunii biochimice, mai degr ab hormoni dect vitamine. n natur se gsesc att libere ct i sub form de provitamine ( li). n prezent se cunosc ase vitamine D (notate de la D2 la D7), care pot fi obinut e din diferite provitamine. Toate vitaminele D sunt nrudite prin structura chimic de sterol, pe care sunt grefate; o grup hidroxil la C3, un ciclu deschis (B) cu t rei legturi duble conjugate, un nucleu indanic i o caten lateral caracteristic fiecrei vitamine. Catenele laterale se deosebesc ntre ele prin numrul atomilor de carbon i prin prezena sau absena unei duble legturi. Transformarea sterolilor n vitamine D s e face sub aciunea energiei solare, a radiaiilor ultraviolete, printr-un proces fo tochimic cu consum de energie. Din ergosterol, sub influena radiaiilor UV, se form eaz ca produs intermediar lumisterol, i apoi tahisterol i ergocalciferol (vitamina D2). H3C CH3 CH3 A HO B C D CH3 CH3 CH3 UV Tahisterol H3C Lumisterol CH2 CH3 CH3 CH3 CH3 ergosterol HO vitamina D2 (ergocalciferol) Colecalciferolul (vitamina D3) este produs n piele prin iradierea cu raze UV a 7dehidrocolesterolului, provenit din colesterolul preluat n organism prin alimentai e. H3C CH3 CH3 CH3 CH3 h n H3C CH3 CH2 CH3 HO HO dehidrocolesterol vitamina D3 (colecalciferol) Atta timp ct corpul este expus luminii solare nu se impune suplimentarea vitaminei D. Cea mai bun surs de vitamine D o constituie petii de ap srat (sardine, heringi, so moni), ficatul, glbenuul de ou, laptele, untul, drojdia de bere. Vitaminele D se e xprim sub form de mg de colecalciferol (1 mg colecalciferol sau de ergocalciferol = 40 UI). Aciunea biochimic: vitaminele D regleaz absorbia intestinal a calciului i fo sforului. Nivelele ridicate ale calciului i fosforului seric cresc viteza de mine ralizare a oaselor (favorizeaz depunerea de calciu n sistemul osos). Cnd n organism, nivelul calciului i fosforului sunt sczute se produce demineralizarea oaselor pen tru a menine nivelul seric normal de calciu i fosfor. Simptomele n cazul deficienei de vitamine D sunt rahitismul (lacopii) i osteomalacia (la aduli). Hipervitaminoza (hipercalciurie) se manifest prin formarea calculilor renali, hepatici. Vitaminele D sunt stabile n absena oxigenul ui i a luminii (pot fi stabilizate cu antioxidani, de exemplu, cu tocoferoli. Vitaminele E (tocoferoli) Vitaminele E se mai numesc tocoferoli (tokos = natere; fero = a purta), vitaminel e antisterilitii sau vitaminele de reproducere. Ele sunt sintetizate numai de plan te i se gsesc n cantitate mare n plantele verzi (salat, legume), germenii cerealelor, uleiuri vegetale, esuturi de organe animale (ficat, rinichi, muchi), ou, lapte. Di n punct de vedere chimic, vitaminele E reprezint un amestec de compui chimici nrudii care au la baz tocolul, format dintr-un nucleu benzopiranic (cromanic) pe care s unt grefate o grup hidroxil la C6, o caten lateral derivat din fitol i radicali metil n diferite poziii (n funcie de reprezentant: a, b, g, d, e etc.). CH3 HO CH3 H3C CH3 O (CH2)3 CH3 CH (CH2)3 CH3 CH (CH2)3 CH CH3 CH3 a-tocofrolTocofrolii sunt substane uleioase, termostabile, optic active, oxidabile uor n pre zena oxigenului din aer. Prin transformarea reversibil a hidroxilului de la C6 n gr upare cetonic, vitaminele E funcioneaz n organism ca sisteme redox. Pe aceast proprie tate se bazeaz rolul lor antioxidant, protectori ai altor substane uor oxidabile (v itaminele: A, D, C, E, a biotinei, carotenilor, acizilor grai etc.). Datorit carac terului lipofilic, se acumuleaz n lipoproteine, n membranele celulare i depozitele d e grsimi, unde reacioneaz rapid cu O2 i radicalii liberi, protejndu-le de reacii de ox idare i asigurnd o absorbie mai bun a grsimilor. Vitaminele E joac rol n respiraia ce ar (stabiliznd coenzima Q sau transfernd electroni pe aceasta) i n sinteza hemoglobin ei. Favorizeaz reaciile de fosforilare i formarea compuilor macroergici. Fiind impli cat n reducerea colesterolului seric, joac rol benefic n controlul afeciunilor cardia ce (conform cercetrilor recente, o suplimentare a dietei cu 100 mg/zi de vitamina E, reduce riscul de infarct). Particip la diferite sisteme enzimatice, stimuleaz ritmul de cretere i protejeaz organismul de infecii. Fiind o vitamin liposolubil, ar p utea avea un potenial toxic, care ns nu a fost pus pn acum n eviden (este cea mai pu xic dintre vitaminele liposolubile). Vitaminele K Vitaminele K se mai numesc vitamine antihemoragice sau vitaminele coagulrii, mena ftone, filochinone. Vitaminele K sunt sintetizate numai de plante (din fitol, co mponent a clorofilei) i microorganismele din tubul digestiv al animalelor. Sunt rspn dite n cantitate mare n frunzele de lucern, trifoi, spanac, soia, varz, cloroplaste i n fina de pete.Din punct de vedere chimic sunt derivai ai 2-metil-para-naftochinonei, pe catena creia se gsete la C3 o grup metil, iar la C2 o caten lateral care difer de la o vitami la alta. O CH3 CH3 CH2 CH O vitamina K1 CH3 (CH2)3 CH 3 C CH3 Vitamina K1 (R = radical fitil) este rspndit n plantele verzi, iar vitamina K2 (R = radical farnesil) este biosintetizat de bacteriile intestinale. Particip activ la procesele de oxidare celular i la procesele de fosforilare oxidativ. n organismele v egetale, vitaminele K au un rol important n procesele de oxido-reducere, n procese le de fosforilare i n respiraia tisular. Datorit reaciei reversibile dintre forma oxid at i forma redus, vitaminele K asigur transportul atomilor de hidrogen de la un subs trat la altul, pe cale neenzimatic. O CH3 R O vitamina K1 (forma oxidat) +2H -2H OH CH3 R OH vitamina K1 (forma redus) Vitaminele K determin coagularea sngelui prin transformarea fibrinogenului n fibrin. Carena de vitamine K conduce la creterea timpului de coagulare a sngelui i poate fi un factor favorizant al osteoporozei. Deoarece vitaminele K sunt sintetizate de bacteriile din intestine, deficienele sunt rare, dei recent s-a descoperit faptul c vitaminele K sintetizate intestinal nu sunt absorbite total. Deficiena de vitam ine K a fost semnalat n cazul malabsorbiei grsimilor ca i dup tratamentele ndelungate u antibiotice, care pot distruge vitaminele K sintetizate intestinal.Vitaminele F Vitaminele F se mai numesc vitamine antidermatitice, deoarece n lipsa lor apar tu lburri metabolice la nivelul pielii. Vitaminle F sunt formate dintr-un amestec de acizi grai eseniali, care conin mai multe duble legturi n molecul i care sunt rspnd ganismele vegetale (n special uleiuri vegetale) i nu sunt biosintetizai de animale. Dintre acetia cei mai importani sunt acidul linolenic i acidul arahidonic. Adminis trate omului, vitaminele F contribuie la procesul de vindecare a unor dermatite. Vitaminele F sunt implicate n procesul de biosintez a lipidelor complexe.VITAMINELE HIDROSOLUBILE Vitaminele hidrosolubile sunt substane foarte diferite din punct de vedere struct ural, reprezentate de vitaminele din aa-numitul complex B (B1, B2, B6, B12 etc.), v itaminele PP, vitamina C, acidul lipoic, acidul pantotenic, acidul folic, vitami nele P etc. Ele difer fa de vitaminele liposolubile n multe aspecte importante, astf el ele sunt solubile n ap i insolubile n solveni organici, sunt mai termolabile, dar mai fotostabile, stabile n mediu acid, dar instabile n mediu bazic etc. Multe dint re vitaminele hidrosolubile sunt rapid eliminate, (de aceea hipervitaminozele su nt rare), iar carenele apar relativ rapid n cazul unei diete srace n aceste vitamine . Deoarece vitaminele hidrosolubile sunt coenzime ale multor enzime cu rol impor tant n metabolism, sunt implicate n etapele generatoare de energie sau n hematopoez. De obicei, ele particip n att de multe reacii biochimice nct este imposibil de stabil it exact cauza biochimic a unui simptom anumit. Totui, se poate generaliza faptul c, datorit rolului important jucat de aceste vitamine n metabolismul energetic, def icienele se observ prima dat n esuturile cu cretere rapid. Simptomele tipice includ: d rmatite, glosite (umflarea limbii), diaree, depresii, pierderea coordonrii micrii. Vitamina B1 Vitamina B1 (tiamina, aneurina, vitamina anti beri-beri) este larg rspndit n regnul vegetal n seminele cerealelor i leguminoaselor, n cojile de orez, frunze, flori, pol en, drojdie de bere etc. Din punct de vedere chimic, este constituit dintr-un nuc leu pirimidinic i unul tiazolic, legate printr-un radical metilen. CH2 CH3 H3C N N CH2 N S CH3 O CH2 CH2O P OH O O P OH OH N H3C N N S NH2 CH2 CH2OH NH2 tiamina tiaminpirofosfatSub form de clorhidrat, este o substan solid, cristalin, solubil n ap i insolubil organici. Este distrus la fierbere i sub aciunea razelor ultraviolete. Tiamina este rapid transformat prin fosforilare n coenzima tiaminpirofosfat (TPP), care este i mplicat n: metabolismul cii pentozofosfat (singura surs de biosintez a ribozei necesa r sintezei acizilor nucleici i sursa major de NADPH pentru biosinteza acizilor grai) , decarboxilarea cetoacizilor etc. Avitaminoza, se manifest la om prin tulburri al e sistemului nervos, iritabilitate, oboseal, depresie, tulburri gastro-intestinale , simptome neuromusculare asociate cu tulburri cardiace (boala beri-beri). Necesa rul de tiamin este proporional cu coninutul caloric al dietei (1,0-1,5 mg/zi) i poat e fi mrit n cazul excesului de carbohidrai sau al creterii vitezei metabolice (dator it febrei, traumatismelor, graviditii). Vitamina B1 stimuleaz creterea esuturilor i a inilor plantelor cultivate n soluii artificiale.Vitamina B2 Vitamina B2 (riboflavina, lactoflavina), este sintetizat n plante, bacteriile de f ermentaie anaerob i drojdia de bere. Din punct de vedere al structurii chimice este format dintr-un nucleu izoaloxazinic metilat (care confer formei oxidate o culoar e galben-verzuie), pe care este grefat un radical ribitil, provenit de la pentaa lcoolul ribitol. CH2 H3C H3C N (CHOH)3 N NH O O H3C H3C N NH N O +2 H -2 H H3C H3C H N O NH N H O CH2OH O N N R N R vitamina B2 (forma oxidat) vitamina B2 (forma redus)Vitamina B2 este sensibil la aciunea luminii, care n mediu bazic o transform n compui fr activitate vitaminic. Vitamina B2 prezint n organism rol complex. Ea intr n constit a enzimelor dehidrogenaze FMN i FAD, implicate n reaciile de oxidoreducere din meta bolism, deoarece poate fixa reversibil atomi de hidrogen. Stimuleaz creterea organ ismelor tinere i particip alturi de vitamina A n procesul vederii. Alimentele bogate n riboflavin sunt: laptele, carnea, oule, cerealele. Doza recomandat este de 1,2-1, 7 mg /zi pentru un adult (mai mare n cazul alcoolicilor i a hipotiroidismului). Si mptomele caracteristice deficienei de riboflavin se manifest prin: dermatite, cderea prului, glosit, slbirea rezistenei la infecii. Vitaminele B6 Vitaminele B6 (adermine, piridoxol, piridoxal, piridoxamina) sunt rspndite n: semine de cereale, drojdie de bere, unt, carne, lapte, ou. Din punct de vedere structur al sunt derivai ai 2-metilpiridinei, care apar de obicei mpreun, i se pot transforma una n alta. CH2OH HO CH2OH HO CHO CH2OH HO CH2NH2 CH2OH H3C N H3C N H3C N piridoxol piridoxal piridoxaminaPrin fosforilarea piridoxalului i a piridoxaminei se obin coenzimele piridoxalfosf at i piridoxaminofosfat, care biocatalizeaz decarboxilarea i transaminarea aminoaci zilor. Piridoxalfosfatul este necesar sintezei neurotransmitorului serotonina i a s fingolipidelor necesare formrii mielinei. Vitaminele B6 constituie factori de cret ere pentru unele microorganisme. Carena n vitamine B6 produce la om tulburri nervoa se, iritabilitate, depresii, insomnii, astenie. Necesarul de vitamine B6, pentru un organism adult este proporional cu coninutul proteic al dietei (pentru 100 g p roteine/zi sunt necesare 1,4-2,0 mg/zi).Vitamina B12 Vitamina B12 (cianocobamida) este puin rspndit n regnul vegetal. n organismele animale se gsete n ficat, rinichi, snge, lapte, reprezentnd factorul absolut necesar creterii unor microorganisme. Vitamina B12 este indispensabil pentru viaa organismelor veg etale i animale, fiind implicat n procesul de cretere, hematopoez i buna funcionare a elulei nervoase. Din punct de vedere a structurii chimice, vitamina B12 este for mat dintr-un nucleu porfirinic care conine central un atom de cobalt i o grup cian, grupe metilice i amidice legate de nucleele pirolice, un nucleu dimetilbenzoimida zolic, riboz, acid fosforic i alcool izopropilic. Vitamina B12 este o substan crista lin, de culoare roie, solubil n ap, insolubil n solveni organici. Ea stimuleaz biosi nucleoproteidelor i este un factor antianemic. In avitaminoz, se ntrerupe diviziun ea celular i se produce anemia pernicioas. Deoarece este larg rspndit n alimentele de rigine animal, iar ficatul pstreaz timp de 6 ani suplimentul de vitamina B12, defic ienele sunt rare (la persoane n vrst i la cele vegetariene). Vitamina PP Vitamina PP (niacina, nicotinamida, pelagropreventiv) este rspndit n embrioni de gru, tre, alune, drojdie de bere, lapte, carne (mai puin n porumb, cartofi). Din punct de vedere structural, niacina (nicotinamida) este amida acidului nicotinic, compone nt a coenzimelor oxidoreductaze anaerobe NAD i NADP, implicate n reacii redox prin t ransfer de atomi de hidrogen de la un substrat la altul, n condiii anaerobe. C O OH N N C O NH2 acid nicotinic C O NH2 N +2 H -2 H nicotinamida C O NH2 N H nicotinamida (forma oxidat) nicotinamida (forma redus)Niacina poate fi sintetizat din aminoacidul triptofan (1 mg de niacina din 60 mg de triptofan), dar biosinteza are loc numai dup ce necesarul organismului n tripto fan a fost asigurat i cu aportul altor vitamine din complexul B. Carena pronunat con duce la boala numita pelagra (pella agra = piele groas) sau boala celor trei afeci uni cu "d": dermatit, diaree i demen). Simptomele neurologice sunt asociate cu degen erarea esutului nervos. Necesarul pentru un adult este de: 13-19 mg/zi de niacin. Acidul folic (vitamina B9) Aceast vitamin este prezent n frunzele plantelor verzi (spanac, salat), fructe verzi, drojdie de bere, carne, lapte, ou. Din punct de vedere chimic este acidul pteroi lglutamic, constituit din acid pteridinic, rest de acid p-aminobenzoic i acid glu tamic. CH2 OH O N N CH2 N N HN C H N CH2 C H COOH COOH H 2N nucleul pteridinic acid para-aminobenzoic 2-amino-4-oxo-6-metilpteridina acid glutamic Acidul folic ndeplinete rol de coenzim n biosinteza aminoacizilor (colina, serina, g licina), a bazelor azotate purinice, a nucleotidei dTMP. Cel mai pronunat efect a l deficienei este inhibarea sintezei ADN datorit lipsei de purine i dAMP, ceea ce c auzeaz forme grave de anemie. Acidul paraaminobenzoic (PAB) Acidul paraaminobenzoic (PAB) se numete i vitamina H i este rspndit att n organismele egetale ct i n cele animale. Este un factor de cretere pentru numeroase microorganis me. Este sintetizat de flora intestinal n cantiti suficiente pentru om. PAB este com ponent a acidului folic i a coenzimei tirozinaza. Are o aciune antiinfecioas general, previne depigmentarea pielei i a prului. H2N COOH Acidul lipoic Acidul lipoic (tioctic) este prezent n plantele verzi, sub forma de lipotiamidpir ofosfat, coenzim participant la carboxilarea acidului piruvic (metabolismul glucid ic). Trebuie evideniat de asemenea rolul de acceptor de atomi de hidrogen n prima faz a fotosintezei i de activator al radicalului metil.CH2 CH2 CH (CH2)4 COOH +2 H -2 H CH2 CH2 CH (CH2)4 COOH S S acidul lipoic (forma oxidat) SH SH acidul lipoic (forma redus)Acidul pangamic Acidul pangamic (vitamina B15, D-gluconodimetilaminoacetat) a fost pus n eviden n or ganisme vegetale, smburi de caise, plantule de orez, levuri, sngele de bovine etc. Acidul pangamic este un compus sintetizat n organism din componente care sunt pr oduse normale ale metabolismului: acidul D-gluconic i dimetilglicina. Pe cale sin tetic au fost obinui i derivai ai vitaminei B15 care conin n molecul 4, 8 i 12 grupe l. COOH (CHOH)3 CH2 O CO CH2 N(CH3)2 acidul pangamic vitamina B15 Acidul pangamic intervine n procesele de metilare i transmetilare, datorit grupelor metil, labile, pe care le conine. Este implicat n biosinteza unor substane biologi c-active (donor de grupe metil), cum ar fi: metionina, colina, creatinina, adren alina, metionina, ARN, hormoni steroizi, n activitatea respiratorie a celulei i pr ocesele de detoxifiere. Acidul pangamic este un factor lipotrop, fiind utilizat la vindecarea hepatitei i tratamentul cirozelor hepatice. Inozita Inozita (inozitolul, Bios I) sub forma izomerului mezoinozitol (hexahidroxiciclo hexan) este un poliol ciclic, rspndit n toate esuturile vegetale (frunze, rdcini, pole n) i animale, sub form liber sau ca ester fosforic (acidul fitinic), ca atare, sau sub forma srurilor de calciu: OH OH OH OH OH OH OP OP OP OP OP OP P = OH P O OH mezoinozitol acid fitinic Acidul fitinic este principala surs de fosfor din semine. In timpul germinrii se el ibereaz prin hidroliz enzimatic: ioni de calciu, acid fosforic i final mezoinozitol liber. n organismele animale (nu i n cel uman) inozita este factor lipotrop, prentmpi n fixarea grsimilor). Aceeai aciune manifest i colina.Biotina Biotina (vitamina H, Bios II) este prezent n: drojdie de bere, muguri de plante, o u, alune, ciocolat. Se gsete liber sau combinat cu proteine, peptide, aminoacizi. Se c unosc dou biotine: a-ioti i b-ioti. Ambele au o structur biciclic, rezultat prin c ndensarea formal a unui nucleu tetrahidroimidazolic cu unul tiofenic, avnd drept c aten lateral un rest de acid valerianic sau izovalerianic. O HN NH HN O NH S CH2 CH2 CH CH3 biotina a COOH S CH2 CH2 CH2 COOH biotina b Biotina constituie gruparea prostetic a unor enzime, de exemplu a piruvatcarboxil azei implicat n reacii de carboxilare a cetoacizilor (sinteza acidului oxalilacetic din ciclul Krebs), a acetil-coenzimei A, (biosinteza acizilor grai) i a propionil -coenzimei A (biosinteza aminoacizilor). Biotina stimuleaz creterea esuturilor meri smatice prin intensificarea diviziunii celulare. Biotina poate fi sintetizat de b acteriile intestinale. Avitaminoza se manifest prin descuamarea pielei, cderea prul ui, lipsa poftei de mncare, oboseal etc. Acidul pantotenic Acidul pantotenic (Bios III) este rspndit n toate organismele vegetale i animale. n c antitate mare se afl n lptiorul de matc, fasole, soia, drojdia de bere etc. Acidul pa ntotenic este format din b-li i acid a,g-ihiroxi-b-imtilutiric. COOH CH2 OH CH2 CH3 OH C CH3 CH O C CH2 NHAcidul pantotenic este o substan uleioas, de culoare galben, solubil n ap i sensibil l aciunea oxidanilor n mediu bazic. Intr n structura coenzimei A, implicat n metabolism l glucidic i lipidic. Este un factor de cretere pentru numeroase microorganisme i f actor de stimulare a metabolismul celular. Cu toat importana acestor reacii, nu exi st deficit de acid pantotenic, deoarece acesta este foarte rspndit (panthotem = pes te tot) n alimentele de origine vegetal i animal, iar simptomele deficienei sunt vagi , asemntoare, n general, deficienei de vitamine B.Vitamina C (acidul ascorbic) Vitamina C (acidul ascorbic) este una dintre vitaminele cele mai rspndite n regnul vegetal n fructe de ctin, mce, coarne, coacze, mere, citrice etc.), att n stare liber asociat cu proteinele sub forma de ascorbinogen. Din punct de vedere al structuri i chimice este lactona unui acid cetohexonic, acidul 2,3endiol-L-gulonic. COOH HO HO H HO C C C C OH H OH O O O H HO C C C C C H OH O +2 H -2 H O HO HO H HO C C C C C H OH acid treonic acid oxalic H2C O O OH OH OH + COOH COOH H H C C COOH H2C H2C H2C acid gulonic acid dehidroascorbic acid ascorbicDatorit structurii endiolice, acidul ascorbic aparine sistemelor redox biochimice; el poate, prin oxidare, trece reversibil n acid dehidroascorbic. Este un activat or general al metabolismului celular fiind implicat n sinteza protocolagenului i d eci n meninerea strii de sntate a esuturilor, n vindecarea rnilor, n combaterea frag capilare. Rolul sau reductor (enzimatic) se manifest n absorbia fierului n stomac (pr in reducerea Fe3+ la Fe2+ ) precum i la protejarea altor vitamine (A, E, D) fa de p rocesul de oxidare. Rolul su important de antioxidant biologic recomand vitamina C , alturi de -caroten n dieta preventiv a cancerului. Este necesar un aport continuu de vitamina C (60 mg/zi), deoarece organismul uman nu sintetizeaz i nu acumuleaz ac east vitamin, care este sensibil la lumin, temperatur, O2 din aer, contactul cu metal ele (Fe, Cu). Avitaminoza se manifest sub forma bolii numit scorbut (anemie pronuna t, hemoragii, osteoporoz). Vitaminele P Vitaminele P (citrine, bioflavonoide, vitaminele permeabilitii) se gsesc n cantiti apr eciabile n citrice, ardei etc. Sunt substane cu activitate vitaminic, cu rol asupra pereilor vaselor capilare. Din punct de vedere chimic sunt amestecuri de glicozi de (conin o component glucidic i un aglicon). Agliconii sunt reprezentai de: pigmeni d in clasa flavonelor reprezentai de: hesperitin, rutin, quercetin. Prin oxidare forme az flavochinone, funcionnd ca sisteme redox. Acioneaz sinergic cu vitamina C n preveni rea i combaterea scorbutului, mresc tonusul miocardului, mresc rezistena la rupere a vaselor sanguine, scad tensiunea arterial.OH O O RAMNOZA OH OH GLUCOZA O O HO O O OCH3 OH hisperitina quercitina OH O O GLUCOZA - RAMNOZA OH OH rutina HO OAntivitamine Antivitaminele sunt substane cu structur chimic asemntoare vitaminelor, dar cu aciune opus acestora. Diferena de comportare este consecina diferenelor structurale, chiar dac acestea nu sunt mari. Antivitaminele prezint n general o structur molecular asemnt are vitaminelor, sau cu unele fragmente din molecula lor. Efectul antivitaminic se explic prin afectarea activitii enzimatice, datorit modificrii structurii enzimei prin nlocuirea coenzimei (vitaminei) cu antivitamina corespunztoare, sau prin inhi biie competitiv a aciunii biocatalitice enzimatice de ctre noua structur a antivitami nei. In prezent se cunosc numeroase antivitamine care au o structur analoag ribofl avinei, piridoxinei, tiaminei, biotinei, acidului foilc, precum i vitaminelor K i E. Se cunosc de asemenea, n afar de antivitamine, substane cu au o structur chimic di ferit mult de cea a vitaminelor, de natur proteic, care au proprietatea de a se com bina cu vitaminele, anihilndu-le astfel activitatea vitaminic. De exemplu, n albuul de ou s-a identificat proteina avidina, care se combin cu biotina, anihilndu-i act ivitatea vitaminic. Aciunea antivitaminelor se explic prin perturbarea unor procese metabolice care sunt stimulate de aciunea vitaminelor. n tabloul sintetic de mai jos, sunt prezentate n paralel, structurile unor vitamine i cele ale antivitaminel or corespunztoare.VITAMINE N H 3C N CH2 N S CH3 ANTIVITAMINE H2 C N N S CH3 CH2 CH2OH N CH2 CH2OH NH2 H3C Tiamina (Vitamina B1) O Piritiamina O CH3 N N S O O NH2 C C NH2 N Nicotinamida (Vitamina PP) COOH Acetilpiridina COOH OH Piridinsulfonamida SO2 NH2 NH2 NH2 NH2 Acidul para-aminobenzoic (PAB) COOH CH2 OH CH2 CH3 OH O C CH3 CH C CH2 NH Acidul para-aminosalicilic (PAB) Sulfanilamida SO3H CH2 OH CH2 CH3 OH O C CH3 CH C CH2 NH Acid pantotenic Pantoiltaurina O C C C C C C H 2C H OH OH O O HO HO H HO C C C C C H2C H OH O HO HO H HO H Acidul ascorbic (Vitamina C)Acidul glucozascorbic