LAS VITAMINAS QUIMICA DE LOS ALIMENTOS - Prof. María C. Olguin
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QUIMICA DE LOS ALIMENTOS
LAS VITAMINAS
Prof. María C. Olguin
LAS VITAMINAS Sustancias orgánicas indispensables en cantidades muy escasas para el funcionamiento normal de las células vivas y cuya síntesis en proporciones adecuadas no puede realizar el organismo. Su ausencia de los tejidos (por falta en la dieta o escasa absorción) provoca síndrome deficitario específico. Se suelen determinar por medio del crecimiento de microrganismos. También HPLC.
CLASIFICACIÓN HABITUAL BASADA EN LA SOLUBILIDAD EXCLUSIVAMENTE: HIDROSOLUBLES LIPOSOLUBLES B1 Tiamina A B2 Riboflavina D B6 P de piridoxal E B9 Ac. Fólico K Niacina B12 Cobalamina Ac. Pantoténico Biotina Ascórbico (C)
Las VITAMINAS HIDROSOLUBLES
Cumplen generalmente funciones de
coenzimas.
No se almacenan en el organismo. Se
requiere consumo continuo.
El exceso ingerido se elimina por orina.
Pérdidas por lixiviación.
VITAMINA B1 Tiamina
PO3H2
En forma de pirofosfato= coenzima en reacciones del metabolismo de
aminoácidos, decarboxilación oxidativa del ácido pirúvico y α ceto
glutárico. Asimismo, papel activo en la iniciación del impulso nervioso, aún
no bien determinado.
Aporte recomendado: 1,5 mg/día; casi cuatro veces la cantidad por
debajo de la cual aparecen los signos de deficiencia. Beri-beri.
BUENAS FUENTES: cereales integrales, vísceras, legumbres y frutos
secos . Entre los cárnicos, el músculo porcino es excelente aportador.
Ampliamente distribuida en los alimentos.
ESTABILIDAD: Es muy lábil, resiste el calor solamente a pH< 5.
Esterilización a pHVITAMINA B2 Riboflavina Anillo isoaloxacina + ribitol, en general fosforilada, integra FAD y FMN (hígado). Coenzimas de las flavoproteínas, transferencia de H en reacciones redox de AA y otros, met E. En intestino grueso se sintetiza y absorbe escasamente, hígado almacena. Aporte recomendado: 1,2-1,5 mg/día FUENTES: hígado vacuno y porcino, carnes, lácteos. Vegetales hojas verdes. Centeno, sorgo, maíz y trigo. Frutas NO. ESTABILIDAD: se pierde en agua de remojo o lavados. Resiste calor a pH ácido. Poco afectada por sulfitos Alta fotosensibilidad. Long onda 420 a 560 nm destrucción fotoquímica. Leche expuesta sol en dos horas pierde hasta 80%. Pérdidas aumentan con aumento de T y pH. Lumiflavina oxida Vitaminas A y C
VITAMINA B6
Tres compuestos bio activos
luego de experimentar proceso
en hígado. Fosfato de piridoxal:
coenzima en reacciones del
metabolismo de aminoácidos;
participa en la síntesis del
grupo Hemo; en la liberación
de Glucosa del Glucógeno.
Interviene en metabolismo lipídico y en producción serotonina,
adrenalina, dopamina. Deficiencia: trastornos nerviosos.
Aportes recomendados: 2,0 mg por día para adultos.
FUENTES: cárnicos, frutos secos, bananas, cereales integrales, harina de
soja. Vegetales: piridoxina; animales: piridoxal y piridoxamina.
.
ESTABILIDAD: en general bastante estable a T; a pH ácido mayor
estabilidad. La Piridoxina es la más resistente de los tres. En presencia de
Asp, Glu y azufrados reacciona y pierde actividad biológica. Algo
fotosensible.NIACINA Ac. Nicotínico: reino vegetal. Nicotinamida: animal, a partir del Trp. Da lugar a formación de las coenzimas NAD y NADP. Coenzimas transfieren fácilmente H en reacciones de las deshidrogenasas que actúan en metabolismo de proteínas, carbohidratos y lípidos. Déficit de Niacina= Pelagra: dermatitis, diarrea, demencia (3 D). Aporte recomendado: 15-20 equivalentes de Niacina/día. Un equivalente 60mg Trp= 1mg Niacina. FUENTES: hígado vacuno y porcino, cárnicos, huevos, leche (más bien de Trp) legumbres trigo, sorgo. Maíz (tratamiento alcalino) ESTABILIDAD: es la más estable de las Vitaminas,; no se altera por oxidación, reducción ataques nucleofílicos, ácidos, álcalis, radiaciones.
ÁCIDO FÓLICO Rol fundamental en la síntesis de ácidos nucleicos, proceso en el que interactúa con Vitamina B12. Participa en interconversiones químicas de aminoácidos como Met, Gly, Val, Ser, Hys, (transferencia de grupos metilos y formilos). Eliminación de Homocisteína (junto a B6 y12) Se absorbe en yeyuno por proceso que requiere glucosa y la posibilidad de utilización del Fólico depende de presencia de suficiente Zn (formando parte de unas enzimas) = déficit de este mineral ocasiona deficiencias de la Vitamina. Aporte recomendado: 200ug/día. Embarazadas y lactantes: 300ug. Déficit en embarazo= espina bífida FUENTES: vegetales de hojas verdes, hígado (pollo*), riñón, cárnicos. ESTABILIDAD: pérdidas por lixiviación. Oxidación más intensa a mayor T. En ausencia de O2 resiste esterilización. Más estable a pH bajo. Presencia de sulfito, nitritos y fosfatos aceleran destrucción. En productos deshidratados mayor estabilidad.
VITAMINA B12 Vitamina B12 molécula muy compleja que posee Cobalto en su estructura, por lo que se llama corrientemente COBALAMINA. Co con CN- más común y activa. Cofactor en una serie de reacciones químicas: isomerización, deshidrogenación y metilación y en activación del ácido Fólico. En la formación de eritrocitos; síntesis de Met. a partir de Homocys. Déficit dietario o escasa absorción= anemia perniciosa. Aporte recomendado: 2,5 ug/día adultos. FUENTES: productos de origen animal; leche, cárnicos, huevos. Productos fermentados. Vegetarianos**. ESTABILIDAD: resiste esterilización a pH entre 4 -6. Evaporación de la leche = gran pérdida. En medio alcalino es inestable frente a radiación UV y calor. Presencia de ascórbico, tiamina y niacina conjuntamente pueden destruirla. Fe+++ estabiliza; Fe ++ destruye.. En general procesos comunes ocasionan pocas pérdidas.
ACIDO PANTOTÉNICO De pantos = en todas partes Componente de la Coenzima A que participa en gran cantidad de procesos metabólicos, en los que transfiere grupos acetilo, dona y recibe H+; hidrólisis y síntesis de lípidos. Aporte recomendado: 4,7 mg/día. Alimentación común de 5 a 10 mg/día FUENTES: ampliamente distribuido en los alimentos, en especial de origen animal: yema de huevo, hígado, riñón, en los cereales enteros y legumbres. ESTABILIDAD: En industrialización de los cereales se pierde aproximadamente un 57% de su contenido; durante la cocción de las carnes se destruye hasta un 33% de la vitamina. A pH muy ácido o alcalino se hidroliza. Comercialmente sal cálcica para fortificación, ya que es más estable.
BIOTINA Ac. Carboxílico de la condensación de anillos imidazol y tiofeno hidrogenado. Hay 8 isómeros, sólo el d es bioactivo. Actúa como coenzima en hidrólisis y síntesis de ácidos grasos y AA por reacciones de carboxilación y transcarboxilación. La glicoproteína Avidina de la clara de huevo se combina con la Biotina impidiendo su absorción a nivel intestinal. Calentamiento inhibe la interacción. Aporte recomendado: 0,100 a 0,200 mg/día. FUENTES: ampliamente distribuida en los alimentos naturales; más importantes son yema de huevo, hígado, riñón, tomates y levadura. Carencias (raras): fatiga, depresión, náuseas, dermatitis y dolores musculares. ESTABILIDAD: muy estable frente a ácidos, álcalis, T , O2 y luz. Casi no hay pérdidas en alimentos procesados, excepto por lixiviación.
VITAMINA C -(Ácido L Ascórbico) Los animales superiores, excepto el hombre, los primates, los mamíferos voladores y algunas aves, pueden sintetizar la vitamina. Esencial para síntesis y mantenimiento de algunos tejidos: colágeno, huesos, dentina, cartílagos, paredes de capilares. Interviene en reacciones redox; hidroxilación de hormonas y AA aromáticos. Síntesis de noradrenalina a partir de dopamina requiere Vit C y la regeneración de Vit E después de actuar como antioxidante también. Favorece la absorción del Fe. Deficiencia grave = escorbuto. Es vital para el buen funcionamiento del sistema inmune. Por ello algunas enfermedades pueden incrementar la necesidad de la vitamina.
Aporte recomendado: 60 mg/día es suficiente para prevenir el
escorbuto en adultos normales.
Absorción a nivel intestinal 80 al 90% cuando se ingieren hasta 180 mg
diarios de la misma. Ingestas superiores hacen que la absorción
disminuya produciendo un efecto colateral negativo.
El organismo se satura con menos de 200mg por día. La Vitamina no
absorbida, que permanece en el intestino atrae agua ocasionando
diarreas.
FUENTES: pimientos verdes, coliflor, frutillas, repollos, lechuga. Los
cítricos, otros vegetales verdes y las papas son también buenas
fuentes. Cinco a ocho porciones de frutas y vegetales de la Pirámide
Nutricional proveen de modo seguro suficiente Vitamina C.
ESTABILIDAD: Se pierde muy fácilmente durante el procesado de los
alimentos. Estas pérdidas son mayores por: cocción, contacto con el
oxígeno, con hierro y cobre. Estabilidad es mayor en medios ácidos,
por eso es factible la suplementación de jugos de frutas con ácido
ascórbico.
Se oxida a Deshidroascórbico y luego a 2,3 dicetogulónico sin
bioactividad. Este pasa a furfural y CO2, produciendo melanoidinas.
Esto se incrementa por presencia de azúcares reductoresLas VITAMINAS LIPOSOLUBLES:
* visión
* formación de hueso
* coagulación sanguínea
* son antioxidantes.
* A D E inestables frente a calor y O,
A,D,E,K: sensibles a la luz y álcalis.
SE ALMACENAN EN EL CUERPOVitamina A
Retinol
Término genérico que incluye a todos los compuestos de origen animal
con actividad biológica de vitamina A: retinol, ácido retinoico y retinal.
Retinol 100% de actividad, los otros actividad parcial.
En los vegetales verdes, naranjas y en frutas amarillas la Vitamina A
existe como pro-vitamina, Beta caroteno. Por transformaciones
químicas proporciona vitamina A; 6 Beta caroteno = 1 Retinol. Otros
carotenoides de menor importancia: criptoxantina, presente en el maíz
amarillo y algunos inactivos como el licopeno (tomates), y xantófilas de
las hojas verdes.
FUENTES: lácteos, margarinas fortificadas, hígado, las hortalizas,
huevos y pescados.
Unidades: UI= 0,3 µg retinol; 0,6 µg βcaroteno. ER = 1 µg retinol ; 6 µg
βcarotenoBeta caroteno
Funciones: Rol esencial en la retina. Necesaria para el
crecimiento y la diferenciación del tejido epitelial, se
requiere para el crecimiento óseo, la reproducción y el
desarrollo embrionario.
Junto a otros carotenoides la vitamina A parece aumentar
la función del sistema inmune, reducir las consecuencias
de ciertas enfermedades infecciosas y proteger contra el
desarrollo de algunos tumores malignos.
La deficiencia ocasiona dificultades en la visión, en
particular la nocturna.Vitamina D
Es la única que no es esencial dietéticamente hablando ya
que puede producirse en la piel bajo la acción de la luz
ultravioleta a partir de un precursor presente en las grasas
animales y en la piel que se convierte en Colecalciferol, la
forma natural de la vitamina, también llamada D3.
Otra forma también sintetizada por irradiación es la
llamada D2 o ergocalciferol, que en muy raras ocasiones
se presenta en la naturaleza.
Funciones: el principal papel fisiológico de los compuestos
es regular el equilibrio del Calcio en el organismo, que
afecta en forma paralela el metabolismo del Fosfato,
mediante la hormona 1,25 dihidroxicolecalciferol. Una adecuada y controlada exposición al sol
contribuye a promover la producción de
vitamina D3 en el organismo. También se la
incorpora en alimentos enriquecidos como
leche y productos lácteos.
Puede acumularse en el organismo
ocasionando deposición de Calcio en
arterias, túbulos renales, corazón y
pulmones con riesgo de muerte.
La deficiencia en vitamina D produce el Raquitismo, defecto en la
deposición de Ca en los huesos, en los niños y Osteomalacia, falta
de Ca, en los adultos.
FUENTES: alimentos de origen animal: aceites de pescado, huevo,
manteca, quesos, leche.
Unidades: UI = 0,025 µg de colecalciferol Grupo de compuestos químicos: 4 tocoferoles (alfa, beta, gamma y
delta) y 4 tocotrienoles (alfa, beta, gamma y delta). La actividad se
expresa en términos de alfatocoferol equivalentes.
FUENTES: vegetales, que los sintetizan. Ricas: aceite del germen de
trigo, del germen de arroz, aceite de algodón y de maíz. Vegetales
verdes: lechuga, alfalfa; granos de cereales, carne e hígado vacunos,
pollo y huevos.
Funciones: Poderoso antioxidante. Primera línea de defensa contra la
oxidación de los ácidos grasos poliinsaturados de las membranas
celulares y órganos subcelulares. Después de cumplir sus funciones
protectoras los tocoferoles no se utilizan nuevamente, por lo que deben
ser reemplazados para cumplir su función biológica.
No se conocen deficiencias de vitamina E.
Unidades: 1mg de RRR α tocoferol = 1,49 UIK1 filoquinona
Vitamina K
Las vitaminas del grupo K son químicamente
naftoquinonas y existen en distintas formas en la
naturaleza. Una de ellas es sintetizada por bacterias en el
intestino.
FUENTES: ampliamente distribuidas en tejidos vegetales
y animales empleados corrientemente como alimentos.
Funciones: esencial para la síntesis de la protrombina,
precursor de la trombina= coagulación sanguínea.
Deficiencias raras en adultos. En bebés puede dar lugar a
la enfermedad hemorrágica del recién nacido.Calor Aire Luz pH pH pH Humedad Meta
Vitamina neutro
ácido básico les
Tiamina I I E E I I I I
Riboflavina I E I E E I I I
Vitamina B6 I E I E E E E
Acido fólico I I I I I E I
Vitamina B12 E I I E E E
Pantoténico I E E E E I
Niacina E E E E E E I
Biotina I E E E E E
Vitamina C I I I E I I I I
Pro Vit A I I I I E I I I
Vitamina D I I I E E I
Vitamina E I I I E E I I
Vitamina K E E I I E IAlgunas definiciones de consumos
de referencia de nutrientes
IDR: Ingestas dietéticas de referencia, incluye:
Recomendaciones dietéticas (RD): niveles promedio
de ingesta diaria suficientes para cubrir los
requerimientos del 97 al 98% de individuos sanos de un
determinado grupo biológico.
Ingestas adecuadas (IA): cuando no hay evidencia
científica suficiente para establecer RD
Niveles superiores de ingesta (NS): niveles superiores
que no poseen riesgo de efectos adversos para la mayor
parte de una población
Requerimiento promedio estimado (RPE): ingesta que
se considera necesaria para los requerimientos de 50%
de los individuos sanos de una poblaciónRD = RPE + 2 DS Si no hay datos suficientes para establecer la DS se asume un CV del 10% del RPE. Entonces: RD = 1,2 x RPE Tradicionalmente la ingesta de un nutriente se considera adecuada si evita la deficiencia del mismo y a su vez dada la creciente información acerca de la ingesta de nutrientes y la prevención de ciertas enfermedades degenerativas: osteoporosis, caries, demencias, ECV… Para cada nutriente se fijan criterios para determinar la recomendación y los indicadores suelen ser bioquímicos Ej: para RD de Tiamina: excreción urinaria de la vitamina y mantenimiento de la actividad de enzima transcetolasa en GR.
Las IDR son aquellas que cubren las necesidades de la
mayoría de la población (aproximadamente del 98%).
Casos en que los requerimientos pueden ser diferentes:
estado carencial, situación fisiológica determinada,
variaciones en cuanto a clima o altitud (AESA)
Adultos
Lactantes Niños< 9 Jóvenes Varones Mujeres Embarazadas
A (mg) 350-375 400-600 600-700 600-1000 600-800 800-1300
D (mg) 10 10 10 6 6 7-10
E (mg) 3-4 5-7 8 10 8 12
C (mg) 35 45 50 60 60 60-85
B1 (mg) 0,3-0,5 0,7-1,2 1,4 1,2 1 1,2
B2 (mg) 0,4-0,6 0,8-1,4 1,6 1,4 1,2 1,4-1,7
B3 (mg) 6-8 9-16 18 16 13 15-18
B6 (mg) 0,3-0,6 0,9-1,6 1,8 2,2 2 3
B9 (mg) 30-45 100-300 400 400 400 600
B12 (ug) 0,5-1,5 2-3 3 3 3 4,6VALORES DE INGESTA DIARIA RECOMENDADA DE
NUTRIENTES (IDR) DE DECLARACIÓN VOLUNTARIA:
VITAMINAS (Cap V, CAA)
Vitamina A 600 µg
Vitamina D 5 µg
Vitamina C 45 mg (1)FAO/OMS — Diet, Nutrition
Vitamina E 10 mg and Prevention of Chronic
Tiamina 1,2 mg Diseases. WHO Technical Report
Riboflavina 1,3 mg Series 916 Geneva, 2003.
(2) Human Vitamin and Mineral
Niacina 16 mg Requirements, Report 07a Joint
Vitamina B6 1,3 mg FAO/OMS Expert Consultation
Ácido fólico 400 µg Bangkok, Thailand, 2001
Vitamina B12 2,4 µg
Biotina 30 µg
Ácido pantoténico 5 mg
Vitamina K 65 µg Ingesta Diaria Recomendada de Vitaminas para Lactantes y Niños de 1 a 9
años
Nutriente Unidad Lactantes Niños
0-6 m 7-11 m 1-3a 4-6 a 7-9 a
Vitamina B1 - Tiamina mg 0,2 0,3 0,5 0,6 0,9
Vitamina B2 - Riboflavina mg 0,3 0,4 0,5 0,6 0,9
Vitamina B3 - Niacina mg EN (4) 2,0 (*) 4,0 6,0 8,0 12
Vitamina B6 - Piridoxina mg 0,1 0,3 0,5 0,6 1,0
Ácido pantoténico mg 1,7 1,8 2,0 3,0 4,0
Biotina µg 5,0 6,0 8,0 12 20
Ácido Fólico µg EDF 48 48 96 120 180
Vitamina B12 µg 0,4 0,5 0,9 1,2 1,8
Vitamina C mg 25 30 30 30 35
Vitamina A µg RE (6) 375 400 400 450 500
Vitamina D µg 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0
Vitamina E mg alfa-TE 2,7 2,7 5,0 5,0 7,0
Vitamina K µg 5,0 10 15 20 25
Colina mg 125 150 200 250 250 Nutriente Unidad Hombres Mujeres
Vitamina B1 - Tiamina mg 1,2 1,1
Vitamina B2 - Riboflavina mg 1,3 1,1
Vitamina B3 - Niacina mg EN (4) 16 14
Vitamina B6 mg 1,3 (19-50 años) 1,3 (19-50 )
1,7 (>50) 1,5 (>50)
Ácido pantoténico mg 5,0 5,0
Biotina µg 30 30
Ácido Fólico µg EDF (5) 240 240
Vitamina B12 µg 2,4 2,4
Vitamina C mg 45 45
Vitamina A µg RE (6) 600 500 (19-65 años)
600 (> 65 años)
Vitamina D µg 5,0 (19-50 años) 5,0 (19-50 años)
10 (51-65 años) 10 (51-65 años)
15 (>65 años) 15 (>65 años)
Vitamina E mg alfa-TE 10 7,5
Vitamina K µg 65 55
Colina mg 550 425Bibliografía * Baduí Dergal S. “Química de los Alimentos” Ed. Pearson Educación, 2006. * Código Alimentario Argentino www.anmat.gov.ar * Coultate T.P. “Química y bioquímica de los Alimentos”. Ed Acribia, 2007. • “Conocimientos actuales de Nutrición” I. L. S. I. OPS, EEUU, 1997 • López, B.; Suárez M. “Fundamentos de nutrición normal” Ed. El Ateneo. CABA, 2013.
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