Biochimica della Nutrizione: Vitamine B2, B3 e C, funzioni e carenze

Ripresa Lezioni Precedenti

Lambiase, Pugliese, Spataro Biochimica della Nutrizione (Cetrullo) Lezione 38, 16/05/2024 Ripresa lezioni precedenti: gli effetti delle vitamine del gruppo B sul metabolismo sono abbastanza sovrapponibili, o comunque ci sarà un certo interrelazione tra di loro, alcune vitamine si influenzeranno tra di loro

Vitamina B2 (Riboflavina)

Struttura Chimica della Riboflavina

Vitamina B2- Ribolfavina Anello isoallosazinico H3C NH O O H3C NH NH CH NH2 HỌC O H3C H-C-OH CH2 CH H-C-OH H-C-OH H-C-OH FAD sintetasi CH2-O- -O-P-O-CH2 H-C-OH H-C-OH H-C-OH CHỊOH CH2-PO32 HO OH Riboflavina Flavina mononucleotide (FMN) Flavina adenina dinucleotide (FAD)

Distribuzione e Sensibilità della Riboflavina

La riboflavina è ampiamente distribuita in natura sia nel mondo vegetale che in quello animale (cereali integrali, verdure a foglia verde, ma soprattutto latte, uova, carni, fegato). E' particolarmente sensibile alla luce La vitamina introdotta con gli alimenti è legata a proteine e da queste viene separata per azione di enzimi proteolitici. La riboflavina viene assunta sia da alimenti di origine vegetale sia da alimenti di origine animale, è quindi è abbastanza diffusa nell'alimentazione, e per questo è difficile andare incontro a sindrome carenziale (si presenta solo nei casi di malnutrizione o malassorbimento intestinale). Negli alimenti è legata a delle proteine, dalle quali verrà separata per permetterne l'assorbimento È una molecola particolarmente suscettibile alla luce, quindi gli alimenti possono impoverirsi del contenuto di vitamina B2 quando esposti alla luce. Dal punto di vista chimico è costituita da: un anello isoallosazinico (3 anelli) e dal ribitolo (una molecola simile al ribosio)

Funzioni Metaboliche della Riboflavina

Ruoli Principali nel Metabolismo

Principali ruoli nel metabolismo ACIDI GRASSI GLUCIDI AMINOACIDI val TAD trp beta-ossidazione Ivs FADH FADH2 acetil-CoA + ATP fumarato KREBS FAD . 2H 2H 2H succinato NADH2" FAD CATENA NAD & FADH, RESPIRATORIA

Formazione e Ruolo del FAD

La riboflavina è il precursore del FAD (flavina adenina dinucleotide): in seguito all'azione di una specifica chinasi (flavochinasi) il gruppo - OH del ribitolo viene fosforilato formando FMN (flavina mononucleotide); in seguito a legame con AMP otteniamo la molecola del FAD. Il ruolo metabolico del FAD è fondamentale nella: - Beta-ossidazione (diventando così FADH2), - nell'utilizzo degli amminoacidi per formare acetil-CoA - nel ciclo di Krebs e nella catena respiratoria (il FADH2 prodotto da ciclo verrà trasportato nella catena) Altri ruoli importanti di questa vitamina stanno nella capacità di intervenire in reazioni che promuovono l'attivazione di altre vitamine come la vitamina K, come la vitamina B3(niacina), la vitamina B6 o la B9, prevenendo così la loro sindrome carenziale. La carenza di questa vitamina, quindi, può portare una carenza secondaria di altre vitamine, come quelle appena citate. É importante anche nel metabolismo del ferro e nella sua mobilitazione, esercitando così una funzione antianemica. È importante anche in relazione alla vitamina C, in quanto coenzima di una reduttasi necessaria per la riduzione della vitamina C, quindi del suo ripristino. È coenzima anche dell'enzima glutatione reduttasi che ha la funzione di riportare il glutatione nella forma ridotta. Una carenza di questa proteina può causare una carenza secondaria sia di vitamina C che di glutatione ridotto. In effetti, quindi, ha anche un effetto antiossidante. 1|12 0 Flavochinasi ribitolo H-C-OH ADP ATP PP H-C-OH N ATP H.C. H3C lou FAD ile

Carenza di Vitamina B2

Condizioni di Rischio e Manifestazioni

CARENZA · Rara. Può essere associata all'ipotiroidismo (< flavochinasi). Soggetti a rischio: alcolisti, anziani e vegani. · Arresto della crescita e alterazioni della cute (dermatite seborroica), della mucosa ai margini delle labbra (stomatite angolare) e dell'occhio (vascolarizzazione della cornea, congiuntivite e opacità delle lenti). Sindrome simile alla pellagra. Anemia microcitica. Aumento delle reazioni di perossidazione lipidica. Fabbisogno . Uomo: 1.8 mg/die · Donna 1.3 mg/die · aumenta durante la gravidanza e l'allattamento della pellagra: alterazioni a livello della cute e dell'epidermide (e di tutti gli epiteli in generale), anemia, e maggiore tendenza a perossidazione lipidica (quindi minore resistenza a stress ossidativo).

Vitamina B3/PP (Niacina)

Definizione e Forme della Niacina

È la vitamina capace di andare a prevenire la pellagra (sindrome carenziale di vitamina B3). Il termine vitamina B3 include due molecole: la niacina (o acido nicotinico) e la nicotinammide. Il primo è utile come precursore della nicotinammide, che è la forma funzionale della vitamina. Avremo poi la conversione della niacina in nicotinammide, andando a formare un legame ammidico.

Funzioni Metaboliche della Niacina

Ruolo di NAD+ e NADP+

La nicotinammide sarà usata per andare a formare il NAD+ e il NADP+. Anche il triptofano può essere una fonte di questa vitamina, nel caso in cui ci sia un apporto alto di triptofano, eccedendo così il fabbisogno di sintesi proteica. NAD e NADP hanno ruoli importanti nel metabolismo.

Fonti Alimentari della Niacina

Le fonti alimentari di questa vitamina sono: la nicotinammide è presente soprattutto nelle fonti animali (fegato, rene, e pesce); la niacina è presente nelle fonti vegetali (legumi e cereali); il triptofano è presente invece in frutta e verdura. È bene ricordare che questa vitamina non viene persa durante la cottura degli alimenti

Impiego Farmacologico dell'Acido Nicotinico

IMPIEGO FARMACOLOGICO Esiste anche un impiego farmacologico di acido nicotinico, che a dosi elevate ha degli effetti al di là di quello fisiologico: viene utilizzato per andare ad aumentare il colesterolo nelle HDL, e diminuirlo nelle LDL, e in generale per ridurre la lipemia. Gestisce questo metabolismo a livello del sangue, andando ad aumentare le HDL circolanti inibendo la loro denaturazione a livello del fegato. Per quanto riguarda gli atleti che fanno uso di integratori nicotinammidici, il supplemento di acido nicotinico può essere svantaggioso: andando a ridurre la lipemia, riduciamo la possibilità di utilizzare gli acidi grassi da parte del muscolo, contribuendo all'affaticamento per mancanza di substrati energetici a livello muscolare. Impiego farmacologico Dosaggi di 2,5-3 g al giorno di ac. Nicotinico (non di nicotinamide) sono usati per ridurre la lipemia (inibiscono la lipolisi nel tess. adiposo e la sintesi di trigliceridi nel fegato) ed aumentare il colesterolo HDL e diminuire le VLDL. Hanno effetti collaterali (vampate, calore, prurito, disturbi gastrointestinali a causa di stimolazione della produzione di prostaglandine in cellule dell'epidermide). HCA, (GPR109A) acid Adenylyt- DGAT? ! ATP FFA + -+ TG synthesis + VLDL-formation CAMP Adipocyte FFA VLDL Triglyceride FFA ATOL HOL-C 1 LOLC. https://doi.org/10.1016/j.tips.2011.08.002 Considerazioni per l'atleta: L'effetto ipolipidemico di alte dosi di niacina può essere controproducente perché riduce l'utilizzazione degli ac. Grassi da parte del muscolo e aumenta quella di glicogeno (> affaticamento) 0 H H fosforibosilpirofosfato NH. NH2 Niacina (acido nicotinico) ATP ADP HO OH NH- HO OH NH -0 C-NH 1 Nicotinammide НО ОН HO OPO_2 Triptofano NAD+ NADP+ Usati come CO-SUBSTRATI per reazioni di trasferimento di elettroni · NAD+: usato dalle DEIDROGENASI. Vie cataboliche. Glicolisi, ciclo di Krebs, Fosforilazione ossidativa, ossidazione acidi grassi · NADP+: Via dei pentosi fosfato · NADPH: usato dalle REDUTTASI. Biosintesi acidi grassi, biosintesi colesterolo. Riduzione del glutatione e dell'acido ascorbico. N O. adenosina Vitamina PP- niacina (B3) 2|12 Nicotinic

Carenza di Vitamina B3

Sindrome Carenziale e Soggetti a Rischio

Carenza di vitamina PP (Pellagra Preventive) MEDIUM LOW HIGH VitaminB3 inability to ators tryptophan muy cause pelagra. disease characterland mucosal changes and mental symptoms . Cause: consumo elevato di farina di mais dove la niacina si trova in forma legata non assorbibile · Soggetti a rischio: alcolisti; anziani malnutriti. Soggetti trattati con isoniazide Fabbisogno Correlato all'apporto energetico e alla disponibilità di vitamina B6 che è coinvolta nella sintesi della niacina da triptofano · Uomo: 19 mg /die (circa 6-7 mg/1000Kcal) · Donna:14 mg /die Aumenta durante la gravidanza e l'allattamento di 1 e 3 mg, rispettivamente. La sindrome carenziale è la pellagra è caratterizzata dalle cosiddette 3D, ovvero le manifestazioni di questa malattia: dermatite, diarrea, demenza. Perché le manifestazioni carenziali sono legate a un'alterazione a livello della cute, dell'apparato gastroenterico, e del SNC. Tra i soggetti a rischio ci sono coloro che seguono regimi alimentari in cui è previsto un elevato consumo di mais (contiene fonte vitaminica in una forma non assorbibile); gli alcolisti o soggetti malnutriti, o ancora soggetti che fanno uso di farmaci specifici come isoniazide (farmaco anti- tubercolosi).

Altre Funzioni della Vitamina B3

Il NAD (ricavato dalla vitamina B3) sappiamo essere un donatore della componete nucleotidica, intervenendo in alcune reazioni: le ribosilazioni (mono o poli ADP-ribosilazioni), reazioni in cui avviene di trasferimento di questa componente nucleotidica. Le mono ADP-ribosilazioni spesso si associano a modifiche a livello di recettori o delle proteine G. Le poli-ADP-ribosilazioni, molto spesso, hanno un ruolo importante in alcune proteine coinvolte nei sistemi di riparazione del DNA. Inoltre anche le sirtuine posso dipendere dalla disponibilità di NAD, in quanto quest'ultimo è cosubstrato per le sirtuine (enzimi deacetilasici)

Vitamina B5 (Acido Pantotenico)

Composizione e Diffusione dell'Acido Pantotenico

L'acido pantotenico è costituito dal legame di due componenti: acido pantoico legato alla Beta-alanina, tramite legame ammidico. È una molecola estremamente diffusa negli alimenti (la sindrome carenziale è quindi rara) e in parte può essere sintetizzata dal nostro microbiota intestinale

Funzioni Metaboliche della Vitamina B5

Ruolo della Fosfopanteteina

FUNZIONI METABOLICHE È utilizzata perché андrà a costituire una forma coenzimatica chiamata fosfopanteteina che è: - precursore del coenzima A - Gruppo prostetico della ACP (acil carrier protein), coinvolta nella biosintesi degli acidi grassi Acido pantotenico (Vitamina B5) CH3 Acido pantoico B-alanina HOCH2-C-CHOH-CO |NH-CH2-CH2-COO" CH3 · È abbondante sia negli alimenti di origine animale (uova, fegato) che in quelli di origine vegetale. In parte è sintetizzata dal microbiota intestinale. Data la sua grande diffusione è difficile si verifichino malattie da carenza · È stabile alla luce e al calore · È assorbito nell'intestino con un meccanismo Na-dipendente · Alcool, fumo, caffeina in dosi massicce possono interferire con il suo assorbimento Fabbisogno 5-10 mg/die Ruolo biochimico-coenzimatico SH Forma coenzimatica: FOSFOPANTETEINA che B-Mercaptoethylamine NH 4-Phosphopantetheine C=O · è precursore del Coenzima A (CoA) che dà origine a TIOESTERI altamente energetici che possono essere metabolizzati ->acetil CoA, succinil CoA, acil CoA CH2 CHỊ Pantothenic acid C=O HCOH HỌC-C-CH, CH2 0 D-P=0 Vitamina antistress: stimola le ghiandole surrenaliche a produrre cortisolo Uso farmacologico topico (es. alopecia) MEDIUL 1 0 Carenza: H H o OH Po,2 3,5'-ADP Rara, può comparire in caso di malnutrizione proteico-calorica Sindrome dei "burning feet" dei prigionieri di guerra Il suo utilizzo come integratore spesso è associato ad una funzione trofica, di rafforzamento di alcuni tessuti come la pelle e in generale l'epidermide (usata a scopo farmacologico contro l'alopecia, quindi per favorire la crescita dei capelli). Viene considerata anche una vitamina antistress: esercita un ruolo stimolatorio verso la ghiandola surrenale, ghiandola specializzata nella funzione di produrre cortisolo (ormone dello stress). La vitamina B5 quindi facilita le condizioni in cui il cortisolo deve essere prodotto per contrastare delle situazioni che ne richiedono l'azione

Carenza di Vitamina B5

3|12 NH 0-P=0 · è gruppo prostetico della Acil carrier protein (ACP) >biosintesi acidi grassi Ruolo biologico: mantiene sani pelle e capelli, favorisce la crescita (azione trofica). · Il deficit porta a pellagra ("3D"): lesioni a carico della pelle (dermatiti), dell'apparato digerente (diarrea), del sistema nervoso centrale (demenza).