VITAMINA C

VITAMINA E

Università di Roma Tor Vergata - Scienze della Nutrizione UmanaBiochimica della Nutrizione

Prof.ssa Luciana Avigliano2011

VITAMINA C: FUNZIONA DA AGENTE RIDUCENTE

Donatore monoelettronico

O

OO

O

H OH

CH2OH

H

O

HO

O

H OH

CH2OH

H

O

HO

O

H OH

CH2OH

H

OH+e +H++e

O.

-e -H+-e

ACIDO L-ASCORBICO

pK = 4,2

RADICALEASCORBILE

ACIDO L-DEIDROASCORBICO

idrolisi dell’anelloacido 2,3 dicheto gulonico

radicale poco reattivo

alta concentrazione nelle piantefoglie verdi: stessa concentrazione clorofillatessuti non fotosintetici: protezione da stress ambientale, ozono, raggi UV

substrato della ascorbato perossidasi:funzione analoga alla glutatione perossidasi animale

REGNO ANIMALE

Invertebrati e pescinon sintetizzano ascorbato

Anfibi , rettili, uccelli, la maggior parte dei mammiferi sintetizzano ascorbato dal glucosio

Pipistrelli, scimmie superiori, uomonon sintetizzano ascorbato

Inattivazione del gene per la L-gulono lattone ossidasienzima terminale della via biosintetica a partire dall’acido glucuronico

COFATTORE ENZIMATICO

mono- e di- ossigenasi Fe o Cu dipendentimantiene il metallo nella forma ridotta attiva

sintesi del collagene: idrossilazione di prolina e lisina

sintesi della carnitina: due enzimi della via biosintetica98% della carnitina si trova nel tessuto muscolare

sintesi delle catecolamine: dopammina beta-idrossilasi

amidazione di peptidi (ormoni e neurotrasmettitori)

INIBITORE ENZIMATICO dell’ Aldoso reduttasi

Previene l’accumulo di sorbitolo intracellulare in condizioni diiperglicemiaSorbitolo contribuisce alla stress ossidativo iperglicemico:razionale per supplementazione di vit C nel diabete

REAGENTE CHIMICO

• Inattivazione di specie ossidantiradicale superossido, idrossilico, perossinitrito,

• Rigenerazione della vit E

• Assorbimento e metabolismo del ferro

CONCENTRAZIONE PLASMATICA e

VALUTAZIONE STATO NUTRIZIONALE

< 11 mmol/l (0,2 mg/100 ml) → carenza

11 – 28 mmol/l → rischio di carenza

34-45 mmol /l → norma (RDA = 75-90 mg /die)

60 mmoml/l → saturazione tissutale (introito poco >100 mg/die)

Captazione cellulare

- Trasporto attivo dell’ascorbato mediante specifici trasportatori Na-dipendenti

- Trasporto facilitato per il deidroascorbato tramite GLUT

Riciclaggiodeidroascorbato riconvertito ad ascorbato

tramite enzimi citosolici e mitocondriali GSH-, NAD(P)H-,lipoammide- dipendenti

riciclaggio importante il mantenimento delle riserve

UL ( limite tollerabile di assunzione) = 2 g/die

Tossicità

Deidroascorbato si idrolizza spontanemente ad acido 2,3 dichetoLgulonico, che è degradato ad acido ossalico, xiloso, altri cataboliti

acido ossalico: 35 mg/die per 60 mg/die Vit C

Ad alta assunzione di Vit C (5-10 g) la quantità di ac. ossalicoeliminato rimane invariataNelle urine, si ritrovano vit C, deidroascorbato, ac dichetogulonicoNon vi è promozione di calcoli urinari.

agente proossidante

Riduce il Fe (III) a Fe (II)

Effetti negativi in presenza di sovraccarico di Fe (esempiotalasssemia)

Supplementi

L ascorbato naturale vs sintetico = nessuna differenza

Sali dell’acido ascorbico (di Na o di Ca) tamponati e meno acidi

Ascorbato + metaboliti (deidroascorbato, Ca treonato, xilonato,lixonato) con l’ipotesi che sia più biodisponibile

Ascorbil-palmitato: forma liposolubile

VITAMINA E

più importante antiossidante liposolubile

protezione di acidi grassi polinsaturi

LOCALIZZAZIONE CELLULARE

zone ricche in lipidi: membrane cellulari, depositi di grassi

VITAMINA E

scoperta nel 1922 nei vegetali verdi e denominata vit E

quindi messa in relazione con la fertilità e chiamata tocoferolotokos (nascita) phero (porto) olo (alcol)

Configurazione in base alla posizione dei metili rispetto all’anello

2R,4’R,8’R α tocoferolo (o RRRαTocoferolo isomero naturale)

STRUTTURA CHIMICA

anello funzionale fenolico con una catena laterale isoprenica

in naturasintetizzata solo dalla piante fotosintetiche8 forme con diversa attività biologica e antiossidanteα-, β-, γ-, δ-tocoferoloα-, β-, γ-, δ- tocotrienolo

supplementi commerciali

forma sintetica

"all rac(emic) α-tocoferolo"

è formata dagli 8 differenti stereoisomeri dell' α-tocoferolo derivanti dai trecentri chirali

stessa attività antiossidante in vitro ma diversa attività biologica

esteri con acetato, succinatopiù resistenti alla ossidazionestessa biodisponibilità

ALIMENTI soprattutto di origine vegetale

olio di olivaoli vegetali (girasole*, mais, soia)germe di granonoci, mandorlevegetali verdi (spinaci freschi)olio di fegato di pesce

cambia la % delle formeolio di oliva, girosole, mandorle - ricchi in αolio di grano e di soia - ricchi in γ

suscettibile: calore, luce, esposizione all'aria

distrutta nei processi industriali di cottura e conservazione

attività biologica (dipende dal metabolismo)

α : β : γ: δ - 1 : 0,2 : 0,1 : 0,01

1 mg RRR-a -tocoferolo = 1 α -TE (Tocoferolo Equivalente)

fonte naturale Vit E ha ≈ doppia bioattività della all racsintetica

RDA 200015 α-TE/die (per prevenire malattie da carenza)

(potrebbe aumentare a 400-800 α-TE/die: basato suresistenza ad emolisi eritrociti indotta da H2O2)

FUNZIONE

Antiossidante liposolubile

protezione da auto-ossidazione degli acidi grassi polinsaturi conformazione di radicali ed idroperossidi - inibisce la propagazione a catena.

Lipidi-OO. + vit E Lipidi -OOH + radicale tocoferile (riciclaggio tramite vitamina C)

TE/ PUFA dieta = 0,4

α-tocoferolo si inserisce nei lipidi di membrana e le stabilizza

previene ossidazione LDL LDL =2700 molecole acido grasso : 5-9 Vit E : <1 β-carotene : <1 γ-tocoferolo

protezione in reazioni enzimatiche (cicloossigenasi, lipoossigenasi)

γ-tocoferolo - funzione specifica protegge da NO tramite reazionecon perossinitrito (O2

.- + NO ONOO-)

Protezione da

malattie legate a radicali

aterosclerosimalattia cardiovascolarecancro (fumatori)Alzheimerinfertilità

Vit E e Se sinergici (elimina idroperossidi tramite ilSe-enzima glutatione perossidasi)

Tocotrienoli: catena laterale con tre insaturazioni

Minore biodisponibilità causata dalla minore affinita per la α TBP

Proprietà neuroprotettiveAntiossidantiAnticancroAbbassano livelli di colesterolo ( inibiscono la HMGCoA reduttasi)

VALUTAZIONE STATO DI NUTRIZIONE

livelli plasmatici di tocoferolo= 5-16 ug/ml (11-37 umol/l)

valutazione biologica

emolisi eritriciti

aumentata anche in presenza di carenza marginale

ASSORBIMENTO

ad opera disali biliari,enzimi pancreatici (idrolisi esteri del tocoferolo)non vi è discriminazione fra le varie forme

BIODISPONIBILITA’

• aumentata da lipidi e acidi grassi a catena media• diminuita da alti livelli di Vit A, alcol, pectine, crusca• alti livelli PUFA possono degradare Vit E a livelli intestinale

TRASPORTO• chilomicroni,• VLDL, LDL (la maggior parte di Vit E), HDL

biodiscriminazioneα - tocopherol binding protein (α TBP) Se-proteinaproteina epatica che lega selettivamente RRR- α -tocoferolo

negli alimenti soprattutto γ-tocoferolo; nel plasma solo il 10-20% rispetto all'α -tocoferolo

DEPOSITOTessuto adiposo, fegato, muscolo

ESCREZIONEbile(1% urina)

Catena isoprenica subisce ω-ossidazione e degradazione da parte delcit P450

coniugata all'acido glucuronico o solfati

La forma all-rac aumenta livelli di cit P450 (riconosciuta comeestranea): Vit E naturale ritenuta più a lungopuò interferire con il metabolismo dei farmaci: tenere in cosiderazione

Carenza alimentare rara data la distribuzione negli alimenti e leriserve di deposito

necessari supplementi in carenza dovuta a

soggetti con mancata sintesi apoproteina B ed incapacità aformare chilomicroni (assorbimento) e VLDL (trasporto):si ha neuropatia e retinopatia alla fine della prima decade divita

mutazioni aTBP: incapacità di incorporare in VLDL;(dosi massicce di vit 2000 mg non raggiungibili con la dieta)

malassorbimento

malattie croniche epatiche

neonati prematuri

ULStudi clinici: sicura sino a 1600 UI (~ 1100mg)

TOSSICITA’

> 3000 mg/diediminuisce adesione piastrinica e quindi aumenta iltempo di coagulazione