7- Metabolismo Das Vitaminas

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Metabolismo das Vitaminas Prof. Dr. Guilherme Ribeiro Alves Introdução • As vitaminas representam um grupo de substâncias distintas quimicamente e exigidas em pequenas quantidades na dieta e exercem basicamente 4 funções metabólicas: a) estabilização de membranas celulares, b) hormonal, c) doadores/receptores de H+/e-, d) e coenzimas. Introdução • Existem vários requisitos para serem consideradas como vitaminas do ponto de vista nutricional: a) São compostos orgânicos que apresentam composições distintas e não são classificados como carboidratos, proteínas e lipídeos. b) São exigidos em pequenas quantidades para o funcionamento normal do metabolismo orgânico. c) Sua falta ou deficiência, normalmente provoca um sintoma específico que é corrigido pela adição à dieta. d) São encontradas em sua maioria em pequenas quantidades nos ingredientes normalmente utilizados nas rações animais. Classificação das vitaminas • São divididas de acordo com a solubilidade: a) lipossolúveis (solúveis em lipídeos e solventes orgânicos) b) hidrossolúveis (solúveis em água) • As vitaminas lipossolúveis (ADEK) são encontradas nos alimentos em associação aos lipídeos. Os fatores que afetam a digestão e absorção dos lipídeos, também interferem no aproveitamento destas vitaminas. • As vitaminas hidrossolúveis são representadas pelas vitaminas do complexo B (B1, B2, B6, B12, ácido fólico, nicotínico e pantotênico, biotina e colina) e vitamina C. Estão nos alimentos associados a carboidratos e proteínas. Classificação das vitaminas • As vitaminas desempenham funções importantes no organismo: a) As lipossolúveis participam da estrutura dos compostos orgânicos, portanto, são designadas de vitaminas de crescimento. b) As hidrossolúveis, exceção da colina, todas participam do metabolismo intermediário na forma de coenzimas e eliminadas rapidamente do organismo. Vitaminas Lipossolúveis • Vitamina A - A vitamina A, na forma de retinol, retinal ou ácido retinóico, somente é encontrada no organismo animal e seus produtos. - As plantas produzem pigmentos amarelos chamados de carotenóides, que podem ser convertidos em vitamina A na mucosa intestinal e no fígado. Vitaminas Lipossolúveis • Vitamina D - Existem basicamente 3 tipos de vitamina D, o ergocalciferol vegetal irradiado (D2), o 7deidrocolecalciferol (ou 7-deidrocolesterol) animal (D3) e a 25-OH-colecalciferol (Hy-DR). - De maneira geral, as bioatividades das formas de vitamina D seguem a sequência D2 < D3 < 25(OH) D3 < 1,25(OH)2 D3. Vitaminas Lipossolúveis • Vitamina D - Os precursores das formas D2 e D3, quando submetidos aos raios ultravioletas, modificam as suas moléculas transformando-os em vitamina D3. - Vitamina D3 para ser metabolicamente ativa, passa por transformações orgânicas, que ocorrem no fígado e rins, através de reações de adição de grupos OH- na molécula. Vitaminas Lipossolúveis • Vitamina E - Também chamada de tocoferol, foi inicialmente estudada na reprodução, sendo designada por algum tempo como vitamina antiesterilidade e vitamina da fertilidade. - Existem várias formas de tocoferol encontrados na fração lipídica de vegetais, com atividade de vitamina E. A forma alfa-tocoferol é a mais importante nutricionalmente. Vitaminas Lipossolúveis • Vitamina E - O conteúdo de vitaminas E nas plantas é prejudicado pelo tempo de armazenamento dos alimentos, ocorrendo alterações químicas e perda da atividade. - A absorção da vitamina E está relacionada com a digestão e absorção de gorduras, sendo facilitada pela bile e lipase pancreática. - A forma esterificada é hidrolisada na parede intestinal sendo absorvida e transportada por lipoproteínas para a circulação. Vitaminas Lipossolúveis • Vitamina E - A vitamina E é absorvida e armazenada principalmente no fígado e tecido adiposo, podendo ser mobilizada para manutenção dos níveis sanguíneos normais. - A vitamina E intracelular pode ser encontrada principalmente nas mitocôndrias e membranas dos microssomos. Vitaminas Lipossolúveis • Vitamina K - Também chamada de vitamina anti-hemorrágica, exerce papel na coagulação sanguínea através da regulação e manutenção da formação de 4 proteínas ligadas a este processo( protrombina, tromboplastina, proconvertina e fator de Stuart). - Existem 3 grupos de substâncias (quinonas) com atividade de vitamina K. São as séries das filoquinonas (plantas), das menaquinonas (bacteriana) e das menadionas (sintéticas). - Todas as formas de vitamina K são transformadas em menaquinona no fígado. Algumas formas são mais absorvíveis do que outras. Vitaminas Hidrossolúveis • Vitamina B1 (Tiamina) - Os grãos de cereais e seus subprodutos e os farelos de soja, algodão e amendoim são relativamente ricos nesta vitamina e em especial o pericarpo do arroz e trigo. - Atua de forma decisiva no metabolismo dos carboidratos como coenzima. Atua também no funcionamento normal do tecido nervoso e cardíaco. - Poedeiras (grande deposição nas gemas). - Frangos de corte – anticocidiano (amprolium), funções anti-tiamina. Vitaminas Hidrossolúveis • Vitamina B2 (Riboflavina) - Exerce papel importante nas reações de redução e oxiredução do metabolismo intermediário. É uma vit. de coloração alaranjada (forma oxidada) que se torna pálida a incolor na forma reduzida. - Faz parte de diversos sistemas enzimáticos que atuam principalmente na cadeia respiratória nas formas FMN e FAD, na transferência de átomos de H. - Apresenta solubilidade moderada em álcool e água, sendo insolúvel nos solventes orgânicos, com instabilidade em condições alcalinas. Vitaminas Hidrossolúveis • Vitamina B6 - Existem 3 formas de vit. B6 com efeitos fisiológicos semelhantes. São as formas piridoxal, piridoxina e piridoxamina. - Piridoxina encontrada em vegetais e as demais em produtos de origem animal. - A biodisponibilidade dessa vit. nos ingredientes vegetais é considerada baixa (40-60%) e existe também destruição nas rações devido a presença de minerais. - Desempenha papel importante nas reações de transaminação, descarboxilação, racemização e no transporte de aminoácidos, através da membrana celular. - Está envolvida no metabolismo do triptofano. A biossíntese de niacina a partir do triptofano depende da vit. B6. Vitaminas Hidrossolúveis • Vitamina B12 - Só existe em alimentos de origem animal. Exerce papel importante na formação normal do sangue, crescimento e processos metabólicos, especialmente ligados a proteínas. - Difere na sua absorção no ID, depende da produção do fator intrínseco (IF) na mucosa gástrica (cardíaca e fúndica), que se liga a vit., sendo absorvida na região do íleo. Vitaminas Hidrossolúveis • Vitamina B12 - A B12 é o único composto orgânico que possui CO em sua estrutura integral. Armazenada principalmente no fígado, porém existe no cérebro, rins, coração e pâncreas. - Participa de diversos passos metabólicos na forma de coenzima, sendo responsável pelas reações de transferência de unidades de carbono. Está relacionada com a metionina, colina e folacina na maioria das reações metabólicas. - Também participa da biossíntese de células vermelhas do sangue e manutenção da integridade do sistema nervoso. Vitaminas Hidrossolúveis • Vitamina Niacina - Presente em todas as células vivas na forma de ácido nicotínico (vegetal) ou nicotinamida (animal). - Forragens verdes, leveduras e fontes protéicas de origem animal e vegetal são ricas nesta vit., entretanto, o milho, centeio e os produtos lácteos são pobres em niacina. - Participa da molécula de coenzima altamente importante no metabolismo intermediário NAD e o NADP. Estas coenzimas são os mais importantes redutores biológicos que atuam nas reações metabólicas. - Pode ocorrer biossíntese dessa vit., estando na dependência da presença de triptofano e das vit. B2 e B6. Vitaminas Hidrossolúveis • Vitamina Biotina (vit. H) - Ocorre na natureza na forma de D-biotina e é encontrada em alimentos de origem animal e vegetal. Os cereais normalmente são pobres nesta vit., entretanto o milho apresenta quantidade e biodisponibilidade. - Componente essencial de sistemas enzimáticos específicos envolvidos nas reações de gorduras e carboidratos. As principais reações são as que envolvem a fixação de CO2 (carboxilações). - A sua presença é necessária ao funconamento normal das glândulas adrenais e tireóide, aparelho reprodutor, sistema respiratório e pele. - A biotina tem um antimetabólico natural encontrado na clara do ovo, que é a avidina. Vitaminas Hidrossolúveis • Vitamina ácido pantotênico (vit. B5) - Os produtos lácteos, os farelos de oleaginosas, os resíduos de destilarias e as farinhas de alfafa são ricos nesta vit.. - Substrato para a biossíntese da CoA, que participa de vários processos metabólicos envolvendo carboidratos, proteínas e gorduras. - É indispensável ao funcionamento normal da pele, mucosas, pigmentação do pêlo e a resistência do organismo contra infecções e na formação de anticorpos. - O acetil-CoA se liga a colina resultando a acetilcolina, importante neurotransmissor, sendo também precursor inicial da biossíntese hepática do coleterol. Vitaminas Hidrossolúveis • Vitamina ácido fólico - Encontrado nas farinhas de origem animal na forma biodisponível e nos vegetais como grãos cereais e farelos de oleaginosas possuem baixa disponibilidade. - Participa da síntese das bases orgânicas, síntese protéica e síntese de serina. - Ácido Fólico na forma de ác. THF é o principal transportador de grupos metílicos (transmetilação). A biossíntese hepática da colina, bem com da serina, são dependentes de transmetilases específicas. - Durante o processo de catabolismo da histidina, ocorre a formação de um intermediário chamado Figlu, que na presença de THF, forma o ácido glutâmico. Vitaminas Hidrossolúveis • Vitamina colina (vit. B4) - É encontrado em praticamente todos os ingredientes utilizados na fabricação de rações de não ruminantes, no entanto, as fontes protéicas de origem animal são as mais ricas. - Não tem conotação de vit. e talvez esta designação não esteja bem correta. Poderia ser considerada uma amina essencial. - A classificação como do complexo B não tem apoio devido ao fato de não participar no metabolismo como coenzima, serve para a síntese de lecitina e de outros fosfolípideos que participam da estrutura celular e é exigida em quantidades muito superiores às outras vit. B. Vitaminas Hidrossolúveis • Vitamina colina (vit. B4) - A colina é biossintetizada normalmente no organismo dos animais a partir do aminoácido serina, com a presença de ácido fólico e vit B6. - A metionina participa na biossintese da colina pela doação de grupos metílicos. - Rações deficientes em proteínas e/ou metionina podem afetar as exigências de colina. Esta participa da síntese de lecitina, esfingomielina e acetilcolina. Vitaminas Hidrossolúveis • Vitamina C - Conhecida como ácido ascórbico é sintetizada pela maioria das plantas e por todos os mamíferos (exceto homem, primatas e porquinho da índia). Aves também sintetizam, exceto em condições de estresse, principalmente calórico. - Diversas funções: biossíntese de carnitina, transporte de elétrons, liberação do Fe da molécula de transferrina, metabolismo de aminoácidos aromáticos e necessária a formação dos corticóides.