Witaminy PDF

Witaminy drobnoczasteczkowe egzogenne związki organiczne Nie są substratami energetycznymi, uczestniczą w katalizie pełniąc rolę koenzymów lub pełnią funkcję regulatorowe Witamina A wszystkie pochodne wit A są związkami 20-węglowymi zawierającymi pierścień β-jononu i dwie jednostk...

Witaminy drobnoczasteczkowe egzogenne związki organiczne Nie są substratami energetycznymi, uczestniczą w katalizie pełniąc rolę koenzymów lub pełnią funkcję regulatorowe Witamina A wszystkie pochodne wit A są związkami 20-węglowymi zawierającymi pierścień β-jononu i dwie jednostki izoprenowe W strukturze występują 4 sprzężone wiązania podwójne Aktywność wit A wykazują retinoidy (retinol retinal i kwas retinowy) Preformowana wit A występuje w pokarmach zwierzęcych (w postaci estrów retinolu z dlugolańcuchowymi kwasami tłuszczowymi, estry są hydrolizowane w jelicie cienkim pod wpływem esterazy soku trzustkowego —> uwolniony retinol jest wchłaniany do enterocytow z wydajnością 80%) Prowitaminy wit. A - karotenoidy i ich pochodne obecne w pokarmach roślinnych (karoteny α, β, γ oraz kryptoksantyna) karotenoidy są rozkładane w jelicie przez dioksygenaze karotenowa - powstaje retinal (1 czast beta-karotenu daje 2 czast retinalu) Do powstania 1 mg retinalu potrzeba ok. 6 mg β-karotenu 1. W enterocytach retinal redukowany jest do retinolu 2. Retinol ulega estry kacji dlugolancuchowymi kwasami tłuszczowymi i jest wbudowywany do chylomikronow 3. Chylomikrony są transportowane z limfa i tra ają do krążenia wrotnego wątroby 4. Metabolizowane są przez lipaze lipoproteinowa do resztkowych chylomikronow, które wychwytuje wątroba 5. W wątrobie estry retinolu mogą być magazynowane 1. Do tkanek pozawątrobowych retinol transportowany jest z krwią w połączeniu z RBP 2. Na powierzchni komórki występują receptory wiążące kompleks retinol-RBP 3. Po związaniu retinol uwalniany jest do wnętrza kom gdzie utleniany jest do retinalu a potem do kwasu retinowefo fi fi Źródła preformowanej wit A: tran mleko wątroba zoltka jaj ser Źródła prowitaminy A: marchew dynia mango Funkcje: jest składnikiem rodopsyny Kwas retinowy wiązać się z receptorami jądrowymi (RAR i RXR) reguluje ekspresję genów —> wpływa na proliferację i różnicowania komórek uczestnicząc w utrzymaniu prawidłowego funkcjonowania tkanki nabłonkowej, procesach odpornościowych wytwarzaniu komórek rozrodczych, embriogenezie i rozwoju płodu Dobowe zapotrzebowanie: 700-900 µg retinolu Niedobór: niższe niż 20 μg/dl przyczyny: zespół złego wchłaniania, choroby miąższu wątroby nieodpowiednia dieta Skutki: zmiany w obrębie oczu: kseroftalmia (suchość spojówek rogowacenie rogówki, ostatecznie ślepota), kurza ślepota, hiperkeratoza, zwiększona podatność na infekcję, zahamowanie wzrostu i rozwoju u dzieci Hiperwitaminoza przekracza 120 µg/dl: suchość skóry, zapalenie kącików ust i języka, nadmierne wypadanie włosów, zapalenie spojówek, nadpobudliwość, wymioty, demineralizacja i ból kości Nadmiar niebezpieczny dla kobiet w ciąży - prowadzi do pojawienia się wad rozwojowych u płodu Witamina D Prekursory: Ergokalcyferol (prowitamina D2) - syntezowany z ergosterolu występującego w błonach komórkowych grzybów i protistow Cholekalcyferol (prowitamina D3) - syntezowany z endogennego metabolitu 7- dehydrocholesterolu  Aktywne formy: 1,25-dihydroksycholekalcyferol (kalcytriol) i 1,25-dihydroksyergokalcyferol (erkalcytriol) Głównymi postaciami wit D występującymi w krążeniu są 25-hydroksylowane pochodne syntezowane w wątrobie i transportowane w połączeniu z białkami osoczowymi DBP Hydroksylacja wit D w nerkach w pozycji 1α jest pobudzana przez parathormon hipokalcemie i hipofosfatemie Funkcje: Zwiększenie wchłaniania wapnia i fosforanów w jelitach Hamowanie wydalania wapnia i fosforanów wraz z moczem Modulacja syntezy i uwalniania insuliny Regulacja uwalniania hormonów tarczycy i przytarczyc Regulacja proliferacji i różnicowania kom. (Monocytów i limfocytów) Udział w wewnątrzkomórkowej homeostazie komórek ściany naczyniowej Moduluje ekspresje genów za pośrednictwem jądrowego receptora VDR Zapotrzebowanie: 15 µg (600 IU) Niedobor gdy stęż 25-OH-D spada poniżej 30 ng/ml, Przyczyny: zespół złego wchłaniania, uszkodzenie czynności miąższu wątroby i nerek, długoletnie leczenie lekami przeciwpadaczkowymi Skutki: hipokalcemia, hipofosfatemia, wtórna nadczynność przytarczyc, demineralizacja kości Hiperwitaminoza: hiperkalcemia i kalcynoza (zwapnienie tkanek miękkich)  Witamina K Naturalne wit. K to: lochinon (K1) (pochodzenie roślinne) menachinon (K2) ((wytwarzany przez orę bakteryjną jelita cienkiego) Syntetyczne wit. K to: menadion menadiol dioctan menadiolu (ulegają przemianie do lochinonu) Funkcje Uczestniczy w gamma-karboksylacji reszt glutaminianu w trakcie potranslacyjnej mody kacji protrombiny i czynników krzepnięcia VII IX i X Uczestniczy w gamma-karboksylacji glutaminianu w osteokalcynie, osteopontynie i osteonektynie Uczestniczy w glikozylacji Dobowe zapotrzebowanie: 55 µg Zakres prawidłowy: 0,1-2,2 μg/l Przyczyny niedoboru: u noworodków słabe przechodzenie wit. K przez łożysko brak ory bakteryjnej jelit, u dorosłych zespół złego wchłaniania leki będące antagonistami wit. K (związki kumarolowe salicylany sulfonamidy), długotrwała antybiotykoterapia, ch Witamina F (wielonienasycone kwasy tłuszczowe) kwas linolowy linolenowy i arachidonowy Funkcje niezbędne do syntezy eikozanoidow Wchodzą w skład struktur kom Hamują syntezę cholesterolu i VLDL Omega-3 mają działanie przeciwmiażdżycowe Przyczyną niedoboru: stosowanie diety beztłuszczowej Skutki: zahamowanie wzrostu u dzieci, sucha i szorstka skóra, zaburzenia neurologiczne fi fi fl Witamina B1 (tiamina) Po fosforylacji w wątrobie tworzy pirofosforan tiaminy (kokarboksylaza, TPP) aktywną formę wit B1 Funkcje Koenzym w reakcjach dekarboksylacji oksydacyjnej alfa-ketokwasów (przemiana węglowodanów cykl Krebsa metabolizm aminokwasów o rozgałęzionym łańcuchu) Udział w transketolacji np. W cyklu pentozofosforanowym Zrodla: niełuszczone ziarna zbóż i wątroba wieprzowina nerki, ora bakteryjna jelit Zapotrzebowanie: 1-1,5 mg (zależne od zawartości węglowodanów w diecie) Niedobór: stęż poniżej 25 μg/l przyczyny: zespół złego wchłaniania alkoholizm obecność tiaminazy w diecie Skutki: utrata masy ciała, osłabienie mięśni, zaburzenia ze strony układu pokarmowego i sercowo naczyniowego, kwasica mleczanowa Ciężki niedobór powoduje chorobę beri-beri co u alkoholików prowadzi do rozwoju psychozy Korsakowa Diagnostyka niedoboru: oznaczenie aktywności transketolazy w erytrocytach i stęż pirosfosforanu tiaminy we krwi Witamina B2 (rybo awina) Prekursor do syntezy koenzymów FMN i FAD mogą ulegać redukcji tworząc FMNH2 i FADH2, dzięki czemu mogą być grupami prostetycznymi awoprotein pełniących funkcję enzymów oksydoredukcyjnych Odporna na działanie wysokiej temp i utlenianie inaktywacji ulega pod wpływem światła widzialnego fl  Źródła: świeże warzywa kiełkujące ziarna zbóż i mleko wątroba nerki drożdże Funkcje: koenzym enzymów oksydoredukcyjnych w łańcuchu oddechowym cyklu Krebsa utlenianiu kw tłuszczowych i aminokwasów (przykłady enzymów zależnych od FMN: dehydrogenaza NADH i od FAD: dehydrogenaza bursztynianowa oksydaza ksantynowa dehydogenaza acylo-CoA Zapotrzebowanie: 1-1,6 mg Niedobór: stęż w osoczu poniżej 1 μg/l przyczyny: niewłaściwa dieta, alkoholizm, fototerapia noworodków Skutki: objawy ze strony jamy ustnej oczu i narządów płciowych, łojotokowe zapalenie skóry niedokrwistość normocytowa Witamina B3 (niacyna, PP) nazwa obejmuje dwa związki: kwas nikotynowy i jego amid może być wytwarzana w organizmie z tryptofanu (reakcja ta jest zależna od fosforanu pirydoksalu) Aktywne formy wit B3 to dinukleotyd nikotynamidoadeninowy (NAD+) i jego ufosforylowana pochodna NADP+ (dostarczany pokarm zawiera niacyne w formie NAD+ i NADP+) Procesy zależne od NAD+: glikoliza, oksydacyjna dekarboksylacja pirogronianu cykl Krebsa, beta-oksydacja kwasów tłuszczowych Procesy zależne od NADP+: biosynteza kwasów tłuszczowych przemiany glutationu Źródła: rośliny strączkowe, orzechy, wątroba ryby drożdże Zapotrzebowanie: 13-18 mg przyczyny niedoboru: zespoły złego wchłaniania, nieodpowiednia dieta, choroba Hartnupów, rakowiak skutek: pelagra (brak łaknienia, zaburzenia procesu trawienia, biegunki, osłabienie, stany zapalne skóry i jamy ustnej, zaburzenia OUN) w wysokich dawkach niacyna hamuje lipolize w tkance tluszczowej i zmniejsza stężenie cholesterolu i trójglicerydów w surowicy przez co obniża poziom VLDL LDL i Lp(a) podwyższając przy tym poziom HDL przez co jest wykorzystywana w leczeniu hiperlipidemii  Hiperwitaminoza: zaburzenia pracy wątroby, objawy żołądkowe-jelitowe, hiperurykemia, arytmia Witamina B7 (biotyna, H) występuje w postaci związanej z białkami, gdzie jest kowalencyjnie połączona z grupą ε- aminową lizyny Proteazy w jelicie cienkim uwalniają biotyne (ε-N-biotynylo-lizynę) Wchłanianą jest wolną biotyna która zostaje uwolniona z biocytyny pod wpływem biotynidazy (brak biotynidazy może skutkować niedoborem biotyny) We krwi transportowana jest w formie wolnej lub związanej z albumina/biotynidazą uczestniczy w przenoszeniu CO2 w reakcjach karboksylacji, pełni rolę grupy prostetycznej karboksylaz (karboksylaza acetylo-CoA, pirogronianowa, propionylo-CoA, też wiąże się kowalencyjnie z grupą ε-aminową lizyny) Źródła: pomidory, wątroba nerki zoltka jaj drożdże ora bakteryjna jelit zapotrzebowanie: 0,015-0,3 mg Przyczyny niedoboru: długotrwała antybiotykoterapia, spożywanie dużej ilości surowego białka jaj (zawiera awidyne wiążącą biotynę i ograniczającą jej wchłanianie), brak biotynidazy lub syntazy holokaeboksylazy (biotyna nie jest przyłączana do apoenzymu) Skutki: zmiany zapalne skóry i spojówek, bóle mięśni, wyczerpanie organizmu stany depresyjne senność kompleks biotyna-awidyna wykorzystywany jest do znakowania przeciwciał lipidów i kwasów nukleinowych 1. Molekuły te znakowane są biotyna a ich wykrywanie odbywa sie poprzez wykorzystanie powinowactwa biotyny do awidyny (która jest wyznakowana enzymatycznie lub uorescencyjnie) 2. kompleks znajduje zastosowanie w takich metodach jak: ELISA, immunohistochemia, immunoblotting, cytometria przepływowa fl fl