Cz 2 witamin rozp. w wodzie : Witaminy z grupy B, wykład 8 (semestr zimowy), z Bartnikowską

Niacyna (wit. PP; wit. B3)

Nazwa “niacyna” ( wit. PP; wit B3) dotyczy dwóch związków: kwasu nikotynowego, czyli kwasu 3-pirydylokarboksylowego (pochodna pirydyny) i amidu kwasu nikotynowego (nikotynamidu)

Niacyna jest znana również jako czynnik przeciwpelargiczny, stąd niekiedy nazywa się ją również witaminą PP.

Nazwy „pelagra” użył po raz pierwszy Frappolli w 1771 roku. Określenie to pochodzi od słów z języka włoskiego „pellis” i „aegra”, oznaczającymi "chora skóra".

Niacyna może być produkowana w organizmie przez florę jelitową z tryptofanu. Z ok. 60 mg tryptofanu może być wyprodukowane ok. 1 mg niacyny.

Są to jednak niewielkie ilości (poniżej 50% dziennego zapotrzebowania) i jej najważniejszym źródłem powinno być pożywienie. Tryptofan należy do aminokwasów egzogennych, które muszą zostać dostarczone w pożywieniu.

Niacyna – podstawowa składowa dinu-kleotydu nikotynoamidoadeninowego

Niacyna wchodzi w skład koenzymów NAD+ i NADH, które biorą udział w przemianie węglowodanów, białek, tłuszczów, w syntezie erytrocytów, hormonów m.in. insuliny.

Fizjologiczne działania niacyny:

♦ współdziała w syntezie i rozkładzie węglowodanów, kwasów tłuszczowych i aminokwasów,

♦ uczestniczy w tworzeniu krwinek czerwonych,

♦ hamuje toksyczne działanie związków chemicznych i leków,

♦ reguluje stężenie glukozy we krwi,

♦ reguluje stężenie cholesterolu we krwi,

♦ współdziała w syntezie hormonów płciowych,

♦ rozszerza naczynia krwionośne,

♦ poprawia ukrwienie skóry i kondycję włosów,

♦ oddziałuje korzystnie na system nerwowy i stan psychiczny.

Objawy niedoboru niacyny

Niedobór witaminy PP powoduje upośledzenie wielu przemian metabolicznych, które wywołują m.in.:

♦ niedokrwistość megaloblastyczną,

♦ obniżenie siły mięśniowej;

♦ język staje się czerwony, w tylnej części białawy, brodawki początkowo rozszerzone, przy pogłębianiu się niedoboru zanikają.

Charakterystyczne objawy ciężkiego niedoboru niacyny to tzw. zespół 3d (dermatitis - zapalenie skóry, diarrhoea - biegunka, dementia - otępienie).

Przyczyny niedoboru niacyny

Do przyczyn niedoboru należą:

♦ zwiększone zapotrzebowanie na wit. PP spowodowane nasileniem procesów energetycznych;

♦ stosowanie leków przeciwpadaczkowych;

♦ upośledzone wchłanianie niacyny z przewodu pokarmowego;

♦ nadmierne zużycie tryptofanu do produkcji serotoniny,

♦ leczenie izoniazydami (analogi strukturalne niacyny).

Rekomendacje odnośnie do spożycia wit. PP wg Dietary Reference Intakes (National Academy of Sciences, Food and Nutrition Board, USA) ( tabelka)

Rekomendacje odnośnie do spożycia wit. PP wg Dietary Reference Intakes (National Academy of Sciences, Food and Nutrition Board, USA) (tabelka)

Źródła niacyny (wit. PP)

Produkt	Zawartość niacyny [mg/100 g] lub [mg/100 ml]	Produkt	Zawartość niacyny [mg/100 g] lub [mg/100 ml]
Drożdże	35,5	Serca	7,2
Orzechy ziemne	24,2	Łosoś	6,8
Otręby pszenne	21	Ziarno pełne	5,2
Wątróbka	12,2	Migdały	4,7
Tuńczyk	10,3	Kasza gryczana	4,0
Drób	9,6	Soja	2,9
Suszone brzoskwinie	8,2	Pomidory	1,4

Czynniki wpływające na biodostępność niacyny

Niacyna jest jedną z nielicznych witamin, których zawartość nie ulega zmianie w czasie procesów przetwarzania i przechowywania żywności.

Czynniki wpływające na wchłanianie niacyny

Wchłanianie niacyny zwiększają:

kompleks witamin B, witamina B1, witamina B2, witamina B5, witamina C, fosfor, chrom.

Wchłanianie niacyny zmniejszają:  

sulfonamidy, alkohol, leki nasenne, estrogen, antybiotyki, środki antykoncepcyjne, kawa, herbata, cukier, azotan sodu.

Cholina (witamina B4)

W 1846 roku N.T Gobley wyodrębnił z żółtka jak substancję, którą nazwał lecytyną ( od greckiego słowa „lekithos” oznaczającego żółtka jaj). W skład lecytyny wchodzi cholina- amina biogenna.

Główne zadania fizjologiczne choliny

- regulowanie stężenia fosfolipidów we krwi i w wątrobie i sfingomieliny

- synteza fosfatydylocholiny

- synteza wtórnych przekaźników informacji

- donor grup metylowych

- synteza acetylocholiny

Działania fizjologiczne choliny

Z uwagi na funkcje fizjologiczne cholinę nazywano witaminą ożywiającą umysł. Ponadto cholina należy do tzw. substancji lipotropowych - ułatwia przenoszenie tłuszczów z wątroby do innych narządów oraz ich zużytkowanie go w komórkach.

Zastosowanie choliny

Cholinę wykorzystuje się w leczeniu zaburzeń pracy układu nerwowego związanych z niskim poziomem acetylocholiny w mózgu (osoby w wieku podeszłym, z chorobą Alzheimera, która powiązana jest z niezdolnością do uczenia się, zapamiętywania informacji i opóźnieniem funkcji motorycznych).

Cholina może być także wykorzystywana w leczeniu zaburzeń gospodarki lipidowej, a także we wspomaganiu wątroby w usuwaniu z organizmu substancji trujących oraz metabolitów leków.

Rekomendacje odnośnie do spożycia choliny wg Dietary Reference Intakes (National Academy of Sciences, Food and Nutrition Board, U.S.) (tabelka)

Rekomendacje odnośnie do spożycia choliny wg Dietary Reference Intakes (National Academy of Sciences, Food and Nutrition Board, U.S.) (tabelka)

Źródła choliny

Najbogatszymi źródłami lecytyny (choliny) są: soja, jaja, nasiona słonecznika.

Aby organizm mógł zsyntetyzować cholinę potrzebne są tzw. labilne grupy metylowe, których źródłem jest metionina uczestnicząca w procesie transmetylacji. Niedobór choliny związany jest bezpośrednio z brakiem labilnych grup metylowych.

Czynniki wpływające na wchłanianie choliny

Wchłanianie choliny zwiększają: wchłaniania:  kwas foliowy, inozytol, witamina A, witamina B12, kompleks witamin B.

Wchłanianie choliny zmniejszają:  

cukier, alkohol, kawa, wysoka temperatura przetwarzania żywności bogatej w cholinę.

Kwas pantotenowy - pochodna aminokwasu alaniny

Kwas pantotenowy – związek chemiczny, bardzo rozpowszechniony w świecie roślinnym i zwierzęcym (cząstka „pan” oznacza "wszystko", "wszech-", a pantotenowy - to inaczej "wszechobecny").

Jest niezbędny dla każdej żywej komórki, ale w stanie wolnym rzadko występuje w przyrodzie. Chemicznie kwas pantotenowy jest amidem kwasu pantotenowego i β-alaniny.

Odkrycie kwasu pantotenowego c.d.

W roku 1933 Wiliams wyodrębnił substancję, którą nazwał kwasem pantotenowym (z greckiego "wszechobecny"), a Major określił jego wzór i budowę.

W 1940 w kilku laboratoriach Ameryki i Europy otrzymano kwas pantotenowy na drodze syntetycznej.

Wyniki badań roli CoA uhonorowano nagrodą Nobla

Badania Lipmanna i Krebsa dotyczące m.in. roli koenzymu A w organizmie uhonorowano nagrodą Nobla w 1953 roku w zakresie fizjologii i medycyny.

Kwas pantotenowy i witamina B5

Kwas pantotenowy czasami jest błędnie utożsamiany z witaminąB5. W rzeczywistości witamina B5 to mieszanina następujących związków chemicznych:

♦ kwasu pantotenowego,

♦ panteiny,

♦ pantenolu,

♦ koenzymu A (aktywnej biologicznie formy kwasu pantotenowego).

Kwas pantotenowy – prekursor koenzymu A

Kwas pantotenowy odgrywa istotną rolę w przemianie materii, jako składnik koenzymu A (CoA) w procesach wytwarzających energię, głównie przez warunkowanie przemiany węglowodanów (m.in. również wytwarzanie glukozy z białek) i kwasów tłuszczowych.

Fizjologiczna rola kwasu pantotenowego

Jest niezbędny:

♦ do prawidłowego metabolizmu białek, tłuszczów i węglowodanów; warunkuje prawidłowy przebieg procesu uwalniania energii, zapobiega przemęczeniu i usprawnia układ sercowo-naczyniowy, nerwowy i pokarmowy;

♦ uczestniczy w syntezie hemu do hemoglobiny;

♦ bierze również udział w biosyntezie cholesterolu oraz hormonów steroidowych wytwarzanych w nadnerczach, a także neuroprzekaźników;

♦ uczestniczy w regeneracji tkanek i przyspiesza gojenie ran,

♦ poprawia pigmentację i stan włosów,

♦ pośrednio warunkuje czynność resorbcyjną jelit.

Rekomendacje odnośnie do wielkości spożycia kwasu pantotenowego wg Dietary Reference Intakes (National Academy of Sciences, Food and Nutrition Board, U.S.) (tabelka)

Rekomendacje odnośnie do wielkości spożycia kwasu pantotenowego wg Dietary Reference Intakes (National Academy of Sciences, Food and Nutrition Board, U.S.) (tabelka)

Rekomendacje dla zwiększenia spożycia kwasu pantotenowego ( tabelka)

Niedobory kwasu pantotenowego mogą wystąpić u osób, pozostających na diecie, której podstawą są wysoko oczyszczone przetwory zbożowe, oraz produkty bogate w cukry proste.
Zwiększone spożycie kwasu pantotenowego rekomenduje się osobom pracującym ciężko fizycznie, sportowcom oraz osobom w żyjącym w ciągłym stresie, palącym papierosy, alkoholikom, osobom niedożywionym oraz pacjentom z przewlekłą, chorobą wyniszczającą.

Źródła kwasu pantotenowego

Czynniki wpływające na biodostępność kwasu pantotenowego (tabelka)

Kwas pantotenowy należy do najmniej trwałych witamin z grupy B.

W procesie oczyszczania ziarna roślin zbożowych straty kwasu pantotenowego wynoszą około 50%, w czasie pieczenia mięsa od 25 do 50%, a w czasie gotowania od 15 do 30%.

Czynniki wpływające na wchłanianie kwasu pantotenowego

Wchłanianie kwasu pantotenowego zwiększają:

kompleks witamin B, wit. B6, wit. B12, wit. C, siarka, wit. H, wit. B9 (kwas foliowy), kwas para-aminobenzoesowy (PABA).

Wchłanianie kwasu pantotenowego zmniejszają:

alkohol, środowisko zasadowe i kwaśne, kawa, herbata, sulfonamidy, leki nasenne, estrogen, siarczan żelaza, bromek metylowy.

Witamina B6 (pirydoksyna, adermina)

Witaminę B6 stanowi grupa trzech związków organicznych (pochodnych pirydyny):

♦ pirydoksyny

♦ pirydoksalu i

♦ pirydoksaminy oraz ich pochodnych fosforanowych.

Wszystkie 3 prowitaminy są przekształcane w organizmie do właściwej aktywnej formy – fosforanu pirydoksalu

Fosforan pirydoksalu

FOSFORAN PIRYDOKSALU

jest koenzymem przemiany aminokwasów. Katalizuje transaminację i dekarboskylację aminokwasów.

Odkrycie witaminy B6 c.d.

W 1935 roku w pięciu różnych laboratoriach wyizolowano witaminę B6 z otrąb ryżu. Potem Kuhn ustalił wzór pirydoksyny, a w 1939 Harris i Falkers oraz Kuhn i współpracownicy dokonali jej syntezy.

Fizjologiczna rola wit. B6

Wit. B6 pełni rolę koenzymu biorącego udział w przemianie aminokwasów i syntezie białka – warunkuje aktywność ponad 60 różnych enzymów.

Wit. B6 bierze także udział

♦ w przemianie tłuszczów i węglowodanów;

♦ umożliwia magazynowanie energii,

♦ uczestniczy w biosyntezie wielu hormonów (np: histamina, serotonina), hemoglobiny (porfiryn), prostaglandyn,

♦ ma wpływ na ciśnienie krwi, skurcze mięśni, pracę serca, funkcjonowanie układu nerwowego,

♦ zwiększa odporność organizmu, szczególnie produkcję przeciwciał.

Niedobór witaminy B6

Występuje najczęściej u niemowląt odżywianych sztucznymi mieszankami oraz u dorosłych z tzw. „zespołem złego wchłaniania”.

Niedobór witaminy B6 c.d.

Niedobór witaminy B6 utrudnia działanie niektórych pierwiastków koniecznych do prawidłowego funkcjonowania organizmu, a więc wapnia, magnezu, miedzi, a także selenu.

Objawy kliniczne niedoboru wit. B6:

♦ stany zapalne skóry - dermatitis (łojotokowe zmiany na twarzy, podrażnienie języka i błon śluzowych jamy ustnej,

♦ zapalenie błony śluzowej jamy ustnej (języka, kącików warg),

♦ zmiany w ośrodkowym układzie nerwowym (apatia, bezsenność, nadwrażliwość, napady drgawek),

♦ zwiększona podatność na infekcje,

♦ nadmierne pocenie się,

♦ niedokrwistość makrocytarna.

Rekomendacje wielkości spożycia wit. B6 wg Dietary Reference Intakes (National Academy of Sciences, Food and Nutrition Board, U.S.) (tabelka)

Rekomendacje wielkości spożycia wit. B6 wg Dietary Reference Intakes (National Academy of Sciences, Food and Nutrition Board, U.S.) (tabelka)

Czynniki zwiększające zapotrzebowanie na wit. B6

♦ dieta wysokobiałkowa,

♦ stres,

♦ menstruacja,

♦ zażywanie pigułek antykoncepcyjnych,

♦ ciąża,

♦ dolegliwości serca,

♦ cukrzyca z hipoglikemią,

♦ podeszły wiek.

Źródła wit. B6

Czynniki wpływające na biodostępność wit. B6

Witamina B6 nie ulega zniszczeniu w wodzie. Ulega jednak rozkładowi w środowisku obojętnym lub alkalicznym, a także pod wpływem światła i temperatury powyżej 100oC.

Straty witaminy B6 w czasie przygotowania produktu do spożycia (przetwarzanie termiczne) wynoszą 30-50%.

Wit. B6 ulega rozkładowi w czasie długiego przechowywania żywności, a także podczas peklowania mięsa.

Czynniki wpływające na wchłanianie wit. B6

Zwiększają wchłanianie wit. B6:  

witamina B1, witamina B2, witamina B5, witamina H, witamina C, magnez, cynk.

Zmniejszają wchłanianie wit. B6:

 alkohol, estrogeny, nikotyna, nadmiar białka w diecie, niektóre leki, np. kortyzol, antybiotyki z grupy penicyliny.

Przedawkowanie wit. B6

Zbyt duże spożycie wit. B6 (najczęściej powyżej 1000 mg/dobę) powoduje niekorzystne objawy w układzie nerwowym (objawy neurologiczne), a więc:

♦ brak koordynacji mięśni,

♦ zwyrodnienia tkanki nerwowej,

♦ słabość mięśni,

♦ niepewny chód,

♦ uczucie mrowienia.

Nadmiar tej witaminy ma także niekorzystny wpływ na przemiany aminokwasów w organizmie.