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VITAMINA C
VITAMINA E
Università di Roma Tor Vergata - Scienze della Nutrizione UmanaBiochimica della Nutrizione
Prof.ssa Luciana Avigliano2011
VITAMINA C: FUNZIONA DA AGENTE RIDUCENTE
Donatore monoelettronico
O
OO
O
H OH
CH2OH
H
O
HO
O
H OH
CH2OH
H
O
HO
O
H OH
CH2OH
H
OH+e +H++e
O.
-e -H+-e
ACIDO L-ASCORBICO
pK = 4,2
RADICALEASCORBILE
ACIDO L-DEIDROASCORBICO
idrolisi dell’anelloacido 2,3 dicheto gulonico
radicale poco reattivo
alta concentrazione nelle piantefoglie verdi: stessa concentrazione clorofillatessuti non fotosintetici: protezione da stress ambientale, ozono, raggi UV
substrato della ascorbato perossidasi:funzione analoga alla glutatione perossidasi animale
REGNO ANIMALE
Invertebrati e pescinon sintetizzano ascorbato
Anfibi , rettili, uccelli, la maggior parte dei mammiferi sintetizzano ascorbato dal glucosio
Pipistrelli, scimmie superiori, uomonon sintetizzano ascorbato
Inattivazione del gene per la L-gulono lattone ossidasienzima terminale della via biosintetica a partire dall’acido glucuronico
COFATTORE ENZIMATICO
mono- e di- ossigenasi Fe o Cu dipendentimantiene il metallo nella forma ridotta attiva
sintesi del collagene: idrossilazione di prolina e lisina
sintesi della carnitina: due enzimi della via biosintetica98% della carnitina si trova nel tessuto muscolare
sintesi delle catecolamine: dopammina beta-idrossilasi
amidazione di peptidi (ormoni e neurotrasmettitori)
INIBITORE ENZIMATICO dell’ Aldoso reduttasi
Previene l’accumulo di sorbitolo intracellulare in condizioni diiperglicemiaSorbitolo contribuisce alla stress ossidativo iperglicemico:razionale per supplementazione di vit C nel diabete
REAGENTE CHIMICO
• Inattivazione di specie ossidantiradicale superossido, idrossilico, perossinitrito,
• Rigenerazione della vit E
• Assorbimento e metabolismo del ferro
CONCENTRAZIONE PLASMATICA e
VALUTAZIONE STATO NUTRIZIONALE
< 11 mmol/l (0,2 mg/100 ml) → carenza
11 – 28 mmol/l → rischio di carenza
34-45 mmol /l → norma (RDA = 75-90 mg /die)
60 mmoml/l → saturazione tissutale (introito poco >100 mg/die)
Captazione cellulare
- Trasporto attivo dell’ascorbato mediante specifici trasportatori Na-dipendenti
- Trasporto facilitato per il deidroascorbato tramite GLUT
Riciclaggiodeidroascorbato riconvertito ad ascorbato
tramite enzimi citosolici e mitocondriali GSH-, NAD(P)H-,lipoammide- dipendenti
riciclaggio importante il mantenimento delle riserve
UL ( limite tollerabile di assunzione) = 2 g/die
Tossicità
Deidroascorbato si idrolizza spontanemente ad acido 2,3 dichetoLgulonico, che è degradato ad acido ossalico, xiloso, altri cataboliti
acido ossalico: 35 mg/die per 60 mg/die Vit C
Ad alta assunzione di Vit C (5-10 g) la quantità di ac. ossalicoeliminato rimane invariataNelle urine, si ritrovano vit C, deidroascorbato, ac dichetogulonicoNon vi è promozione di calcoli urinari.
agente proossidante
Riduce il Fe (III) a Fe (II)
Effetti negativi in presenza di sovraccarico di Fe (esempiotalasssemia)
Supplementi
L ascorbato naturale vs sintetico = nessuna differenza
Sali dell’acido ascorbico (di Na o di Ca) tamponati e meno acidi
Ascorbato + metaboliti (deidroascorbato, Ca treonato, xilonato,lixonato) con l’ipotesi che sia più biodisponibile
Ascorbil-palmitato: forma liposolubile
VITAMINA E
più importante antiossidante liposolubile
protezione di acidi grassi polinsaturi
LOCALIZZAZIONE CELLULARE
zone ricche in lipidi: membrane cellulari, depositi di grassi
VITAMINA E
scoperta nel 1922 nei vegetali verdi e denominata vit E
quindi messa in relazione con la fertilità e chiamata tocoferolotokos (nascita) phero (porto) olo (alcol)
Configurazione in base alla posizione dei metili rispetto all’anello
2R,4’R,8’R α tocoferolo (o RRRαTocoferolo isomero naturale)
STRUTTURA CHIMICA
anello funzionale fenolico con una catena laterale isoprenica
in naturasintetizzata solo dalla piante fotosintetiche8 forme con diversa attività biologica e antiossidanteα-, β-, γ-, δ-tocoferoloα-, β-, γ-, δ- tocotrienolo
supplementi commerciali
forma sintetica
"all rac(emic) α-tocoferolo"
è formata dagli 8 differenti stereoisomeri dell' α-tocoferolo derivanti dai trecentri chirali
stessa attività antiossidante in vitro ma diversa attività biologica
esteri con acetato, succinatopiù resistenti alla ossidazionestessa biodisponibilità
ALIMENTI soprattutto di origine vegetale
olio di olivaoli vegetali (girasole*, mais, soia)germe di granonoci, mandorlevegetali verdi (spinaci freschi)olio di fegato di pesce
cambia la % delle formeolio di oliva, girosole, mandorle - ricchi in αolio di grano e di soia - ricchi in γ
suscettibile: calore, luce, esposizione all'aria
distrutta nei processi industriali di cottura e conservazione
attività biologica (dipende dal metabolismo)
α : β : γ: δ - 1 : 0,2 : 0,1 : 0,01
1 mg RRR-a -tocoferolo = 1 α -TE (Tocoferolo Equivalente)
fonte naturale Vit E ha ≈ doppia bioattività della all racsintetica
RDA 200015 α-TE/die (per prevenire malattie da carenza)
(potrebbe aumentare a 400-800 α-TE/die: basato suresistenza ad emolisi eritrociti indotta da H2O2)
FUNZIONE
Antiossidante liposolubile
protezione da auto-ossidazione degli acidi grassi polinsaturi conformazione di radicali ed idroperossidi - inibisce la propagazione a catena.
Lipidi-OO. + vit E Lipidi -OOH + radicale tocoferile (riciclaggio tramite vitamina C)
TE/ PUFA dieta = 0,4
α-tocoferolo si inserisce nei lipidi di membrana e le stabilizza
previene ossidazione LDL LDL =2700 molecole acido grasso : 5-9 Vit E : <1 β-carotene : <1 γ-tocoferolo
protezione in reazioni enzimatiche (cicloossigenasi, lipoossigenasi)
γ-tocoferolo - funzione specifica protegge da NO tramite reazionecon perossinitrito (O2
.- + NO ONOO-)
Protezione da
malattie legate a radicali
aterosclerosimalattia cardiovascolarecancro (fumatori)Alzheimerinfertilità
Vit E e Se sinergici (elimina idroperossidi tramite ilSe-enzima glutatione perossidasi)
Tocotrienoli: catena laterale con tre insaturazioni
Minore biodisponibilità causata dalla minore affinita per la α TBP
Proprietà neuroprotettiveAntiossidantiAnticancroAbbassano livelli di colesterolo ( inibiscono la HMGCoA reduttasi)
VALUTAZIONE STATO DI NUTRIZIONE
livelli plasmatici di tocoferolo= 5-16 ug/ml (11-37 umol/l)
valutazione biologica
emolisi eritriciti
aumentata anche in presenza di carenza marginale
ASSORBIMENTO
ad opera disali biliari,enzimi pancreatici (idrolisi esteri del tocoferolo)non vi è discriminazione fra le varie forme
BIODISPONIBILITA’
• aumentata da lipidi e acidi grassi a catena media• diminuita da alti livelli di Vit A, alcol, pectine, crusca• alti livelli PUFA possono degradare Vit E a livelli intestinale
TRASPORTO• chilomicroni,• VLDL, LDL (la maggior parte di Vit E), HDL
biodiscriminazioneα - tocopherol binding protein (α TBP) Se-proteinaproteina epatica che lega selettivamente RRR- α -tocoferolo
negli alimenti soprattutto γ-tocoferolo; nel plasma solo il 10-20% rispetto all'α -tocoferolo
DEPOSITOTessuto adiposo, fegato, muscolo
ESCREZIONEbile(1% urina)
Catena isoprenica subisce ω-ossidazione e degradazione da parte delcit P450
coniugata all'acido glucuronico o solfati
La forma all-rac aumenta livelli di cit P450 (riconosciuta comeestranea): Vit E naturale ritenuta più a lungopuò interferire con il metabolismo dei farmaci: tenere in cosiderazione
Carenza alimentare rara data la distribuzione negli alimenti e leriserve di deposito
necessari supplementi in carenza dovuta a
soggetti con mancata sintesi apoproteina B ed incapacità aformare chilomicroni (assorbimento) e VLDL (trasporto):si ha neuropatia e retinopatia alla fine della prima decade divita
mutazioni aTBP: incapacità di incorporare in VLDL;(dosi massicce di vit 2000 mg non raggiungibili con la dieta)
malassorbimento
malattie croniche epatiche
neonati prematuri
ULStudi clinici: sicura sino a 1600 UI (~ 1100mg)
TOSSICITA’
> 3000 mg/diediminuisce adesione piastrinica e quindi aumenta iltempo di coagulazione