Le vitamine devono essere assunte con la dieta, in quanto la produzione endogena da parte dei batteri intestinali sembranon essere in grado di soddisfare il fabbisogno giornaliero.

Introduzione

Le vitamine costituiscono un gruppo di composti organici dei quali l’organismo ha bisogno in piccolissime quantità per lo svolgimento dei processi vitali.

La scoperta di questi composti avvenne nel 1911, quando Casimir Funk trovò unasostanza in grado di curare il beri-beri, una malattia provocata da una dieta incentrata quasi esclusivamente sul riso brillato, che colpiva in modo particolare le popolazioni orientali. Funk scoprì che tale sostanza,di tipo amminico, riusciva a curare i malati date le caratteristiche chimiche della molecola in questione. Da quiorigina il termine vitamina: ammina della vita. A seguito di ciò, si venne a scoprire che non tutte le vitamine contenevano un gruppo amminico ma venne comunque mantenuta tale denominazione assegnando loro varie lettere dell’alfabeto e numeri generici

.

Le vitamine devono essere assunte con la dieta, in quanto la produzione endogena da parte dei batteri intestinali sembranon essere in grado di soddisfare il fabbisogno giornaliero.

Una volta che le vitamine vengono introdotte nell’organismo tramite l’alimentazione, il loro assorbimento avviene a livello intestinale, in particolare nel duodeno e nel digiuno.

L’assorbimento può avvenire in vari modi a seconda della loro concentrazione: la maggior parte di esse richiede un trasporto attivo, alcune un trasporto passivo mentre la niacina, unica nel suo genere,richiede un trasporto facilitato. Successivamente, ha origine la trasformazione nelle forme biologicamente attive; tale processo, può avvenire all’interno della cellula o nel fegato, organo essenziale per la successiva ridistribuzione. Terminate queste fasi, le vitamine vengono eliminate con le urine e con le feci.

L’attività biologica di una buona parte delle vitamine è rappresentata dalla funzione coenzimatica, tramite cui le vitamine partecipano ai processi metabolici. Per coenzima si intende una piccola molecola di natura non proteica o uno ione metallico, che partecipa ad una reazione enzimatica associandosi all’enzima e rendendone possibile l’attività enzimatica.

Spesso ci si riferisce ai coenzimi in generale con il termine “cofattore”, che include nella definizione sia le molecole organiche sia gli ioni metallici (mentre il termine “coenzima”

dovrebbe essere riferito solo ai cofattori di natura organica). Il cofattore, reagendo con

l’apoenzima (ovvero l’enzima propriamente detto, che non ha attività catalitica) dà origine

all’oloenzima, forma biologicamente attiva dell’enzima che reagisce con il substrato, ed è così

che le vitamine partecipano a vari processi metabolici. Oltre all’attività di coenzima, alcune

vitamine sono coinvolte anche in processi di trasferimento degli elettroni; per esempio, la riboflavina e la niacina consentono,a livello del mitocondrio, il trasferimento di elettroni necessari per la riduzione dell’ossigeno, e quindi la produzione di energia da processi ossido- riduttivi

.

Negli alimenti le vitamine sono distribuite in diverse quantità e, considerata la sensibilità di alcune di loro al calore di cottura, all’ossigeno ed alla luce, è possibile perdere buona parte del loro contenuto attraverso il processamento degli alimenti. Il fabbisogno giornaliero nell’uomo è di difficile valutazione, in quanto strettamente correlato allo stato fisiologico del soggetto, all’attività fisica da esso svolta eda altri fattori individuali; tuttavia, si considera una quantità giornaliera che varia tra i microgrammi e milligrammi

.

Le vitamine sono genericamente classificate in idrosolubili e liposolubili a seconda che siano solubili rispettivamente in acqua o nei grassi.

Le vitamine idrosolubili

Le vitamine idrosolubili comprendono la vitamina C e tutto il gruppo delle vitamine B.

Questi composti sono altamente solubili in acqua in considerazione delle loro caratteristiche chimiche e sono difficilmente trattenuti a lungo all’interno dell’organismo. Per tale motivo è importante assumerle quotidianamente.

La vitamina C o acido ascorbico:

O

O

H OH

O O H

OH

Acido Ascorbico Fig. 1: struttura dell’a cido asco rbico

L’acido ascorbico, una volta assunto con la dieta, viene assorbito nell’intestino tenue principalmente a livello dell’ileo. Il suo assorbimento avviene mediante un trasporto attivo se presente a basse concentrazioni e un trasporto passivo se in alte concentrazioni. Nel plasma, viene trasportato dall’albumina come acido ascorbico,ma è presente anche nella forma totalmente ossidata come deidroascorbato (DHA). Entrambe le forme possono entrare nella cellula per giungere nel citosol, ma solo l’acido ascorbico (presente, a pH neutro, come ione ascorbato) mostra attività coenzimatica ed antiossidante. Quest’ultima si esplica attraverso la rimozione dal citosol delle specie reattive dell’ossigeno (cioè del radicale idrossilico, dell’anione superossido, del radicale perossidico non lipidico nonché l’ossigeno e il peros sido di idrogeno).

L’eliminazione del composto reattivo avviene per reazione dell’ascorbato (AH

) con il radicale libero (R

) portando così alla formazione del radicale ascorbilico (A

).

AH

+ R

→ A

+RH

L’ascorbato, inoltre, può intervenire nella conversione del radicale tocoferossile a tocoferolo; tale radicale origina dal processo di eliminazione dei radicali perossidici lipidici per azione della vitamina E, che in questo modo viene rigenerata.

T-O

+ AH

→ T-OH + A

(Tocoferolo + Radicale ascorbilico)

La quantità di acido ascorbico nel citosol viene ripristinata grazie all’azione riducente del glutatione sul DHA e del NADH sul semideidroascorbato (SDA).

Oltre alla sua azione antiossidante, l’acido ascorbico svolge un importante funzione coenzimatica in diverse reazioni di ossidrilazione, ad esempio nella biosintesi del collagene, convertendo prolina e lisina in idrossiprolina ed idrossilisina, rispettivamente. Queste sono componenti della catena polipeptidica del collagene, e per tale reazione richiedono ferro allo stato ridotto, che è possibile avere grazie alla presenza dell’ascorbato.

L’ascorbatoè coinvolto anche nella formazione delle catecolamine e della carnitina. Nel

primo caso la sintesi delle ammine biogene avviene grazie alla presenza di due

amminoacidi,quali la fenilalanina e/o la tirosina, in cui alcuni processi biosintetici richiedono la

presenza dell’acido ascorbico. Nel caso della carnitina invece la sintesi avviene nel fegato e

richiede l’azione di due enzimi che sono dipendenti dall’acido ascorbico. Infine, l’acido

ascorbico stimola il sistema immunitario aumentando l’attività fagocitaria dei leucociti e favorendo la proliferazione linfocitaria

.

Le vitamine del gruppo B:

Le vitamine del “complesso B” sono otto composti identificati con la lettera B seguita da un numero,che è stato attribuito loto in ordine cronologico rispetto alla scoperta.

Si hanno quindi:

- Tiamina (B1) - Riboflavina (B2)

- Acido nicotinico e nicotinamide (B3) - Acido pantotenico (B5)

- Piridossina (B6) - Biotina (B8) - Acido folico (B9) - Cobalamina (B12)

Le vitamine del complesso B presentano in gran parte attività coenzimatica e sono coinvolte in numerosi processi metabolici, tra i quali la glicolisi e ciclo di Krebs. Oltre al coinvolgimento nei processi energetici sono implicate anche nel metabolismo degli acidi grassi e delle proteine, con un ruolo nel mantenimento della salute della pelle, dei capelli, degli occhi, della bocca e del fegato.

Il prodotto alimentare più ricco di vitamine del gruppo B è il lievito di birra ma si trovano comunque in alto contenuto anche nel fegato e nei cereali integrali.

La tiamina o vitamina B1:

N N C H₃

NH₂

N⁺ S C

H₃

OH

La tiamina (fig. 2) è stata la prima vitamina ad essere stata scoperta, dalla quale è nato per l’appunto il nome vitamina; può essere chiamata vitamina B1 o anti-beriberi, in riferimento alla scoperta e alla sindrome carenziale.

Tale composto deve essere assunto con la dieta, poiché la quantità prodotta dai batteri intestinali è insufficiente. In natura si trova in tre diverse forme (fig. 3):

Tiamina monofosfato (TMP)

Fig. 2: struttura della tiamina

N N

C H₃

NH₂

N⁺ S

C H₃

O P OH

O OH

Tiamina difosfato o pirofosfato (TPP)

N N

C H3

NH₂

N⁺ S

C H3

O P OH

O O O P

OH

OH

Tiamina trifosfato (TTP)

N N

C H₃

NH₂

N⁺ S

C H₃

O P OH

O O O P

OH

O P

O OH

OH

La forma predominante nei tessuti animali è la tiamina pirofosfato, mentre nei composti vegetali è presente in forma libera. Il suo assorbimento può avvenire mediante due processi, a seconda della concentrazione di quest’ultima. Se presente in ridotte quantità prevarrà il trasporto attivo, processo che richiede energia e presenza dello ione sodio, mentre se il trasporto energetico è saturato,prevarrà la diffusione passiva.

Il suo assorbimento avviene al livello intestinale con un processo di defosforilazione;

successivamente, viene trasportata attraverso la vena porta nel fegato, in cui avverrà la sua conversione nella forma coenzimatica TPP.

Tale reazione avviene ad opera della tiamina pirofosfochinasi (fig. 4):

Fig. 3: forme natu rali della tia mina

N N

C H₃

NH₂

N⁺ S

C H₃

OH

N N

N H₂

C H₃

N⁺ S

C H₃

O P O

O^- O

P O O^- O^-

ATP + ADP

Tiamina Tiamina pirofosfato

La tiamina, una volta svolta la sua azione biologica, viene convertita in metaboliti inattivi che vengono eliminati con le urine.

Per quanto riguarda il suo meccanismo di azione, questa partecipa alla decarbossilazione ossidativa degli α-chetoacidi (piruvato e α-chetoglutarato) e alle reazioni di transchetolazione della via dei pentosofosfati. Il processo della decarbossilazione ossidativa è svolto da un complesso polienzimatico costituito da NAD, FAD e tre enzimi tra cui la decarbossilasi il quale coenzima è la tiamina pirofosfato. In questo modo il piruvato, formatosi dalla glicolisi, è convertito ad acetil-CoA che, per condensazione con l’ossalacetato, forma il citrato destinato al ciclo di Krebs (fig. 5).

C

H₃ O

O^- O

C

H₃ O

S

O CoA

+ CoASH + NAD + NADH

Piruvato Acetil CoA

TPP,

Acido lipoico, FAD

Ossalacetato → citrato

L’α-chetoglutarato, sempre per decarbossilazione ossidativa, porta alla formazione del succinil-CoA, protagonista delle ultime tappe del ciclo di krebs (fig. 6).

Fig. 4: rea zione della pirofosfo chinasi

Fig. 5.

O O^-

O

O^- O

O CoA

O

O^- O

+ CO₂ + NADH + CoA + NAD⁺

Alfa chetoglutarato Succinil CoA

Il succinil-CoA così formato risulta essere importante anche per la sintesi delle porfirine.

Questo per reazione con la glicina forma l’acido δ-aminolevulinico (dALA) necessario alla formazione del gruppo eme (fig. 7).

O CoA

O

O^- O

Succinil CoA

+

O

NH₂

Glicina

O H

O

NH₂ O

Acido gamma amminolevulinico

Nella transchetolazione, la tiamina presenta invece funzione di coenzima per le transchetolasi, consentendo il trasferimento di un frammento a due atomi di carbonio dallo xilulosio 5-P al ribosio 5-P (fig. 8).

O H

O

O H

H

H

OH

O

P O

O^- O^- xilulosio 5P

+

O

H OH

H OH

OH H

O

P O

O^-

O^- H

Ribosio 5P

O H

H

O

O P

O^- O

O^- H

Gliceraldeide 3P

+

O H

O

O H

H

OH

OH

OH H

H

H

O

P O

O^- O^- Sedoeptulosio 7P Transchetolasi

Fig. 6.

Fig. 7.

Fig. 8.

La tiamina è presente in molti alimenti, ma in piccola quantità. Un'ottima fonte di tiamina è rappresentata dal lievito di birra. Altre buone fonti sono lecarni (maiale, agnello, manzo, pollame), i cereali, le nocciole, i legumi (freschi e secchi) e altri alimenti di origine animale. A proposito dei cereali, bisogna precisare però che la parte ricca di tiamina viene persa durante la macinazione per la produzione della farina bianca e durante la brillatura nella produzione del riso bianco.

Alimento Apporto di vitamina B1

Carne, pesce, uova Da 28% a 40%

Pane, cereali, patate Da 21% a 30%

Verdura e frutta Da 17% a 21%

Latticini Da 14% a 21%

La riboflavina o vitamina B2:

N

N

NH

N O

O C

H₃

C H₃

O H

OH O

H

OH

Fig. 9: struttura della riboflavina

La riboflavina (fig. 9), o vitamina B2, è un composto che viene utilizzato dall’organismo umano in due forme coenzimatiche, che sono la flavin mononucleotide (FMN) e la flavin adenin dinucleotide (FAD). Il nome deriva dalla sua composizione strutturale, in cui un nucleo policiclico aromatico denominato flavina (dal latino “flavus”, cioè “giallo”) è legato ad un polialcool denominato ribitolo. La molecola si presenta come polvere di colore giallo, così come le soluzioni acquose o alcoliche a cui dà origine.

N

N

NH

N O

O C

H₃

C H₃

O H

OH O

H

O P

O

OH O P^-

O

O O

O

O

H OH

NH N N

N

NH₂

FAD (Flavin adenine dinucleotide)

N

N

NH

N O

O C

H₃

C H₃

O H

OH O

H

O P

O

OH OH

FMN (Flavin mononucleotide)

Le fonti di riboflavina sono soprattutto la dieta e, in piccola parte, i batteri sintetizzanti riboflavina (principalmente in forma libera), nel largo intestino. Negli alimenti si trova sotto forma di flavina mononucleotide (FMN), flavina adenin-dinucleotide (FAD) e come riboflavina libera. A livello gastrointestinale le forme fosforilate della riboflavina vengono idrolizzate nellaforma libera della vitamina che, tramite un trasporto attivo, viene assorbita nel duodeno e nel digiuno. Nelle cellule intestinali, essa può a sua volta essere trasformata in flavina mononucleotide che, insieme alla forma libera, vengono trasportatinel fegatoattraverso la vena porta.

A livello dei tessuti, la riboflavina liberaviene convertita a flavina mononucleotide tramite fosforilazione,attraverso una reazione reversibile catalizzata dalla flavochinasi.

A questo punto la flavina mononucleotide, attraverso una reazione reversibile, viene convertita a flavina adenin-dinucleotide grazie al FAD pirofosforilasi (fig. 11).

Fig.10: forme naturali della riboflavina

FMN + ATP FAD + PPi

Riboflavina + ATP FMN + ADP

FAD e FMN svolgono la loro attività biologica nelle reazioni di ossidoriduzione. Sono i coenzimi delle deidrogenasi e delle ossidasi, in quanto tali composti sono in grado di accettare 2H

e 2e

dando origine alle forme ridotte FMNH

e FADH

.

In generale, il coenzima FAD viene utilizzato nei processi di deidrogenazione come per esempio a livello del ciclo di Krebs, mentre la flavina mononucleotide partecipa nella catena di trasporto degli elettroni in cui, attraverso processi di riduzione ed ossidazione, si ha il trasferimento di elettroni necessari per la riduzione del Coenzima Q, permettendo il continuo del trasporto degli elettroni necessario per la riduzione finale dell’ossigeno e la produzione di energia (fig. 12).

O^-

O

O O^-

+ FAD

O^-

O

H H

O

O^-

+ FADH₂

Succinato

Fumarato

La riboflavina è una delle vitamine a più ampia distribuzione. Tutte le piante e i tessuti animali la contengono, ma solo poche fonti ne sono veramente ricche. Lievito di birra e fegato

Fig.11

Fig. 12

mostrano le concentrazioni più elevate, ma le più comuni fonti alimentari sono rappresentate dal latte e dai suoi derivati, dalla carne, dalle uova e dalle verdure a foglia verde. I cereali, per quanto relativamente poveri di riboflavina, sono importanti per i soggetti che utilizzano i cereali quali principali componenti della dieta. I cereali addizionati ed i prodotti di panetteria forniscono grandi quantitativi di questa sostanza. La riboflavina di provenienza animale è assorbita in maggiore quantitativo rispetto a quella di provenienza vegetale. Nel latte vaccino ed ovino, almeno il 90% della riboflavina è in forma libera, mentre nella maggior parte delle altre fonti, essa si presenta legata alle proteine.

Alimento Apporto di vitamina B2

Latticini Da 36% a 47%

Carne, pesce, uova Da 31% a 37%

Verdura e frutta Circa 12%

Pane, cereali, patate Da 8% a 9%

Altri alimenti Da 2% a 5%

La niacina o vitamina B3:

N

O OH

Acido nicotinico

N

O NH₂

Nicotinamide

Con il termine niacina si identificano due composti, che sono l’acido nicotinico (o niacina propriamente detta) e la nicotinammide (o niacinammide; fig. 13). La fonte della niacina nell’organismo deriva principalmente dalla dieta, in cui si trova in massima parte sotto forma di nicotinammide adenin-dinucleotide (NAD

) e di nicotinammide adenin-dinucleotide fosfato (NADP

; fig. 14).

Fig. 13: stru ttura dell’a cido nicotinico e della nicotinammide

N

N N

N NH₂

O

O

H OH

nicotinamide

O P

O H

O

O P

O

O H

O

O

O

H OH

NAD

N N

NH

N NH₂

O

O

H O

P OH

OH O Nicotinamide_Ribosio_Pirofosfato

NADP

La nicotinammide, per essere assorbita, viene trasformata in acido nicotinico per azione di enzimi intestinali. L’assorbimento avviene nel duodeno e nel digiuno e, a seconda delle concentrazioni, avverrà mediante un processo di diffusione facilitata o passiva. Infatti, se presente a basse concentrazioni si avrà un trasporto facilitato mentre, ad alte concentrazioni, avverrà un trasporto passivo. Nel sangue, è presente nei globuli rossi all’interno dei quali, si trova nelle forme coenzimatiche NAD e NADP.

L’acido nicotinico può essere assunto con la dieta o sintetizzato a livello endogeno da un amminoacido che è il triptofano, composto proveniente dalle proteine alimentari. Il catabolismo ossidativo del triptofano porta alla formazione dell’acetil-CoA che entra nel ciclo di krebs; quando questo processo è saturo, tale amminoacido può portare alla formazione dell’acido nicotinico e quindi del NAD. Affinchè avvengano questi due processi è necessaria la presenza della vitamina B6 (fig. 15).

Fig. 14: forme naturali d ella riboflavina

Fig. 15

L’eccesso di niacina viene infine convertito dal fegato in un derivato metilato che viene successivamente eliminato con le urine.

I composti NAD e NADP sono principalmente coenzimi delle deidrogenasi,in quanto fungono da accettori di ioni idrogeno nell’ossidazione di svariati composti nelle diverse vie metaboliche.Si possono trovare sia nella forma ridotta chein quella ossidata,che vengono rappresentate rispettivamente come NAD(P)H e NAD(P)

. Generalmente, nel catabolismo NAD

agisce da accettore di elettroni, diventando quindi NADH, che a sua volta cede ioni idrogeno nella catena di trasporto di elettroni per la produzione di ATP (fig. 16).

Il NADP nella forma ridotta partecipa a processi come il ciclo di Calvin-Benson e la biosintesi degli acidi grassi, in cui agisce da donatore di ioni idrogeno (fig. 17).

Fig. 16

Nella biosintesi degli acidi grassi il NADPH agisce quindi da riducente in una reazione svolta dall’enzima malico (fig. 18).

O^- O

O O^-

H H

H OH

+

Malato

enzima malico C H₃

O^- O

O

+

+

Piruvato

Oppure, può partecipare in processi come la via dei pentoso-fosfati, in cui agisce sempre da accettore di protoni, e la fotosintesi, in cui agisce sia da accettore che da donatore di protoni (fig. 19).

Fig. 17

Fig. 18

O

OH H H

H

O H

H

OH OH

H P

O^- O^-

O

Glucosio 6 fosfato

NADP⁺ Glucosio 6 fosfato deidrogenasi

O O

H H H

O H

OH

H OH

P O^- O^-

O

6 fosfoglucono delta lattone

NADPH

+ +

La nicotinammide e l'acido nicotinico sono diffusamente presenti in natura. L'acido nicotinico è maggiormente presente nelle piante, mentre negli animali predomina la nicotinammide. Lievito, fegato, pollame, carni magre, frutta secca e legumi forniscono la maggior parte della niacina alimentare. Latte e verdure a foglie verdi ne forniscono quantitativi minori. Nei cereali (mais, grano), l'acido nicotinico è legato ad alcuni componenti e non è perciò biodisponibile. Particolari lavorazioni dei cibi quali: il trattamento dei mais con soluzioni alcaline o acqua di lime aumenta la biodisponibilità dell'acido nicotinico presente in questi prodotti.

Importanti fonti alimentari di triptofano (necessarie alla sintesi di acido nicotinico) sono la carne, il latte, le uova.

Alimento Apporto di vitamina B3

Carne, pesce, uova Circa 50%

Pane, cereali, patate Circa 23%

Verdura e frutta Circa 13%

Latticini Circa 5%

Altri alimenti Circa 9%

Acido pantotenico o vitamina B5:

Fig. 19

C H₃

C H₃

O H

OH O

NH CH₃

OH O

Acido pantotenico

L’acido pantotenico, o vitamina B5 (fig. 20), viene assunto dall’uomo attraverso l’alimentazione sotto forma di coenzima A. Questo, attraverso una successiva idrolisi, viene convertito ad acido pantotenico, che viene così assorbito dalla mucosa intestinale. Il suo meccanismo di assorbimento nell’uomo non è del tutto chiaro, ma da studi condotti su animali e batteri sembrerebbe che avvenga tramite trasporto attivo.

L’acido pantotenico attraverso il sangue raggiunge tutti i tessuti, e una volta giunto all’interno delle cellule viene convertito a coenzimaA. Tale composto, si troverà localizzato soprattutto nel mitocondrio sotto forma di acetil-coenzima A.

L’acetil-coenzima A non ha la possibilità di attraversare la membrana mitocondriale.

Tuttavia, in alcuni processi come la sintesi degli acidi grassi, ha la possibilità di attraversare la membrana attraverso un sistema “navetta”,passando così da un compartimento a un altro della cellula. Terminata la sua attività viene eliminato attraverso le urine sotto forma di acido pantotenico libero.

La forma biologicamente attiva dell’acido pantotenico è il coenzima A che, grazie alla sua struttura chimica, consente di formare dei legami ad alta energia. Infatti, il gruppo tiolico (-SH) proveniente dalla cisteamina può formare un legame con un acido organico formando così un tioestere attivo (fig. 21).

R-COOH + CoA-SH → R-CO-S-CoA + H

O

Fig. 20: stru ttu ra dell’a cido pantotenico

N

N N

N N H₂

O O H

P O OH O H O

O P

OH

O O P

O H

O

Acido pantotenico NH

Coenzima A (CoA) SH

Il Coenzima A entra nella composizione di diversi intermedi metabolici come l’acetil - CoA, propionil-CoA, succinil-CoA, malonil-CoA e altri. Il Coenzima A è ad esempio coinvolto nel ciclo di Krebs nel processo di decarbossilazione ossidativa del piruvato, alla quale partecipano anche la vitamina B1 e PP (fig. 22).

C

H₃ O

O^- O

C

H₃ O

S

O CoA

+ CoASH + NAD + NADH

Piruvato Acetil CoA

TPP,

Acido lipoico, FAD

Nella reazione della beta ossidazione degli acidi grassi viene prodotta molarmente un acetil-CoA e un acido grasso con due atomi di carbonio in meno (fig. 23).

Fig. 21

Fig. 22

L'acido pantotenico è ampiamente distribuito nei cibi, nella maggior parte dei casi incorporato nel coenzima A. Esso è particolarmente abbondante nel lievito e in alcuni organi di animali (fegato, rene, cuore, cervello), ma uova, latte, verdure, legumi e cereali sono probabilmente le fonti più comuni. I cibi trattati a livello industriale ne contengono quantitativi minori, a meno che esso non venga aggiunto dopo la lavorazione.

La piridossina o vitamina B6:

N O

H

C H₃

OH OH

Piridossina

La piridossina o vitamina B6 (fig. 24) viene assunta attraverso la dieta in tre forme chimiche, che sono: alcool (piridossina), aldeide (piridossale) ed ammina (piridossamina).

Queste possono essere fosforilate in posizione 5 (fig. 25).

N O H

C H₃

OH O H

Piridossale

N O H

C H₃

OH NH₂

Piridossamina

N O H

C H₃

O O H

P O

OH OH

Piridossalfosfato N

O H

C H₃

OH OH

Piridossina Fig. 23

Fig. 24: stru ttu ra della piridossina

Negli alimenti di origine vegetale la si trova in forma di piridossina , mentre nei prodotti animali è presente come piridossale e piridossamina; quest’ultima presenta maggiore biodisponibilità. La piridossina si trova legata alle proteine, e per poter essere assorbita deve essere liberata da quest’ultime.Se presente in forma fosforilata,viene sottoposta all’azione della fosfatasi alcalina. Tuttavia, si può trovare anche legata a glucidi e, in tal caso, può subireun assorbimento diretto od idrolisi. Il suo assorbimento avviene per diffusione passiva. Giunta all’interno delle cellule intestinali avvengono dei processi di fosforilazione e defosforilazione.

Viene così rilasciata nel sangue sotto forma defosforilata e quindi come piridossina, piridossale e/o piridossamina. Queste altre forme, attraverso il sangue portale, giungono così al fegato all’interno del quale, avviene la trasformazione nella forma biologicamente attiva, il piridossal- fosfato.In questo processo intervengono due enzimi, che sono la piridossale chinasi e la piridossale ossidasi.

Il primo, catalizza la fosforilazione delle tre forme di vitamine B6 ed è presente in tutti i tessuti.

Piridossina + ATP → piridossina-P + ATP Piridossale + ATP → piridossal-P + ATP

Piridossamina + ATP → piridossamina-P + ATP

Mentre la piridossal-ossidasi catalizza la trasformazione dei derivati fosforilati nella forma coenzimatica attiva. Quest’enzima è FMN-dipendente ed è presente essenzialmente nel fegato.

Piridossina-P + O

→ piridossal-P + H

O

piridossamina-P + H

O + O

→ piridossal-P + H

O

+ NH

Il piridossal-fosfato si fissa agli apoenzimi per svolgere il suo ruolo coenzimatico.

Tuttavia, può avvenire anche una sua defosforilazione che porta quindi alla formazione della forma libera. Quest’ultima può circolare nel sangue sotto forma di piridossale.

Svolta la sua azione, questo viene eliminato con le urine sotto forma di acido 4- piridossico. Tale composto si forma nel fegato e nei reni per azione di un enzima FAD- dipendente, l’aldeide ossidasi.

Piridossale → Acido 4-piridossico

Per quanto riguarda la sua attività biologica, questa è partecipe in numerosi processi del metabolismo degli amminoacidi. La sua azione origina per legame dell’aldeide(in posizione C4) della vitamina con il gruppo amminico dell’amminoacido lisina (fig. 26).

Enzima

Fosfato

Lys N

N

CH₃ O

H

O C

H₃

C H₃

Piridossal fosfato

Questo legame può avvenire anche con altri amminoacidi, e in questo caso si formerà un’immina (fig. 27).

Fig. 26

R

NH₂ O

OH

Amminoacido

N C

H₃ O H

O H

O

Fosfato

Piridossal fosfato

N C

H₃ O H

O

Fosfato N

R H

O O

H

Imina

+ H₂O +

Nel catabolismo degli amminoacidi, il piridossal-fosfato funge da accettore transitorio di un gruppo amminico trasformandosi in piridossamina. Poi, per successivo trasferimento del gruppo amminico, si forma nuovamente il piridossal-fosfato (fig. 28).

Attraverso questa sua azione, quindi, la vitamina B6 partecipa a numerosi processi del metabolismo amminoacidico.

La vitamina B6 si ritrova nei cibi soprattutto legata alle proteine. Eccellenti fonti di piridossina sono il pollo ed il fegato di manzo, il maiale e il vitello. Buone fonti sono costituite dal prosciutto e dal pesce (tonno, trota, aringa, salmone), dalla frutta secca (arachidi, noci), da pane, mais e cereali. In generale, verdure e frutta sono fonti povere di vitamina B6, anche se esistono prodotti in queste classi di alimenti che contengono significative quantità di piridossina come i piselli ed il cavolfiore, le banane e l' uva passa.

Alimento Apporto di vitamina B6

Carne, pesce, uova Da 27% a 28%

Fig. 27

Fig. 28

Pane, cereali, patate Da 20% a 28%

Verdura e frutta Da 20% a 22%

Latticini Da 11% a 18%

Altri alimenti Da 7% a 10%

La biotina o vitamina B8:

N

H NH

S O

OH

O Biotina

La biotina (fig. 29) può derivare da due fonti, che sono la flora batterica intestinale e l’alimentazione. Negli alimenti la si può trovare sia in forma libera che legata a proteine attraverso un residuo di lisina. La maggior parte di tale vitamina contenuta nella carne e nei cereali si trova in forma legata. Se legata alle proteine, la scissione del legame avviene ad opera di un enzima che si trova nel succo pancreatico e nel lume intestinale: la biotinidasi.

Quest’ultimo è l’unico in grado di rompere il legame biotina-proteina in quanto, non essendo un legame peptidico, le peptidasi non sono in grado di intervenire. Si tratta infatti di un legame amidico con la lisina.

La biotina libera viene assorbita a livello del duodeno e nel digiuno e tale processo, a seconda delle concentrazioni,può avvenire mediante diffusione passiva se presente ad alte concentrazioni,mentre se presente in ridotte quantità avverrà un trasporto attivo.

All’interno della cellula questa è trasformata per azione dell’enzima biotina ligasi a biotinil-AMP. Questa, per azione dell’oloenzima sintetasi, forma un legame ammidico con un residuo di lisina presente all’interno di una sequenza amminoacidica ripetuta negli enzimi biotino-dipendenti (alanina-metionina-lisina-metionina).

Fig. 29: stru ttu ra della biotina

Questa reazione consente il fissaggio all’apoenzima, permettendo così lo svolgimento del ruolo coenzimatico della vitamina B8 (fig. 30).

Biotinil-AMP + apoenzima → oloenzima + AMP

La biotina è presente in piccole quantità in molti alimenti. Le fonti più ricche sono i lieviti, il fegato ed il rene. Il tuorlo d'uovo, i semi di soia, la frutta secca ed i cereali sono a loro volta buone fonti.

Per quanto riguarda la sua eliminazione questa avviene prevalentemente nelle urine in forma libera,sebbene sia possibile trovarne una parte anche nelle feci: tale apporto deriva dalla sintesi batterica.

Per quanto concerne l’attività biologica, questa ha la funzione di coenzima per le carbossilasi, e quindi è coinvolta nei processi in cui si ha l’incorporazione di CO

in diversi substrati.

HCO

+ substrato → CO

-substrato + H

O

La biotina interviene in processi come il catabolismo del glucosio, degli acidi grassi e degli amminoacidi.

Per esempio, è cofattore dell’enzima piruvato carbossilasi, che provoca la conversione del piruvato in ossalacetato (fig. 31);

Fig. 30

O

H O

O C

H₃

+ HCO₃^- + ATP

O^- O

O

O^- O

ossalacetato

+ ADP Piruvato carbossilasi,

Biotina Piruvato

dell’acetil-CoA carbossilasi, che consente la conversione dell’acetil-CoA a malonil-CoA (fig. 32);

C H₃

O

S

CoA + CO₂ + ATP

O

S

CoA

O^- O

+ ADP + H⁺

Acetil CoA

Malonil CoA

della propionil-CoA carbossilasi, che trasforma il propionil-CoA in metilmalonil-CoA (fig. 33).

O

S C CoA

H₃ + ATP + CO₂

O

S

CoA

O₂C^- + ADP

propionil CoA carbossilasi

Propionil CoA Metil malonil CoA

L’acido folico o vitamina B9:

Fig. 31

Fig. 32

Fig. 33

N

N N

N

OH N

H₂

NH

O NH

O

OH

O H

O

Acido folico

L’acido folico (fig. 34) o vitamina B9 viene assunta attraverso la dieta, dalla quale viene introdotta nell’organismo sotto forma di poliglutammati (PG) legati alle proteine dell’alimentazione. Grazie all’attività delle proteasi digestive, avviene la sua liberazione dalle proteine alimentari. La trasformazione a monoglutammati (MG) avviene ad opera di enzimi come le deconiugasi, localizzati al livello dell’orletto a spazzola delle cellule intestinali. Questi derivati MG vengono assorbiti in particolare nel digiuno att raverso un processo dipendente dalla concentrazione di quest’ultimi. Infatti, se presenti ad alte concentrazioni avverrà un meccanismo di trasporto passivo mentre se presenti a basse concentrazioni si verificherà un trasporto attivo. Giunti all’interno della cellula questi folati vengono metilati e ridotti a 5- metiltetraidrofolati (CH

-THF). L’acido folico raggiunge il fegatotramite la vena porta, mentre il CH

-THF arriva nel circolo generale e si diffonde in tutti i tessuti. L’acido folico che raggiunge il fegatoverrà trasformato anch’esso in CH

-THF, per essere poi successivamente distribuito in tutti i tessuti. Il CH

-THF deve utilizzare un sistema di trasporto specifico per penetrare all’interno della cellula ed essere così convertito nelle forme coenzimatiche attive che sono i poliglutammati.

La conversione nella forma attiva avviene attraverso un processo iniziale di demetilazione del CH

-THF dipendente dalla vitamina B12.

CH

-THF + vit.B12 → THF + CH

-vit.B12

A seguito di questo, avviene quindi la trasformazione nella forma coenzimatica attiva, i poliglutammati ad opera di enzimi come la ϒ-glutamil-carbossipeptidasi o coniugasi.

Fig. 34

THF + n (acidi glutammici) + n ATP → PG + n ADP

Le principali forme coenzimatiche sono i penta glutammati (fig. 35).

O NH glu

glu glu glu glu N

N N

N O H

N H₂

NH

Per quanto riguarda l’acido folico, questo penetra più difficilmente all’interno della cellula. Avvengono così due riduzioni successive svolte dalla diidrofolato reduttasi (fig. 36)

L’eliminazione dei folati avviene attraverso le feci e le urine.

Per quanto riguarda l’attività biologica, i folati sono i coen zimi delle pteroproteine, ovvero di enzimi che partecipano al ciclo metabolico delle unità monocarboniose. Tramite un acido glutammico il poliglutammato si fissa all’apoenzima. Avviene così il trasferimento di unità carboniose da un substrato ad un altro grazie all’attività dei coenzimi folici che accettano gruppi monocarboniosi sugli atomi di azoto in posizione 5 e 10.

X-C + Y → X + Y-C

Fig. 35

Fig. 36

I gruppi trasferiti (C) sono per esempio il formile (-CHO), l’idrossimetile (CH

-OH), il metile (CH

).

A seguito di ciò, questi gruppi monocarboniosi possono essere interconvertiti.

X-C3 → X-C1

N10-CHO-THF N5, 10-CH=THF + H

O

I coenzimi folici partecipano al metabolismo degli amminoacidi, alla sintesi delle proteine, delle purine e delle pirimidine. Uno di questi processi è rappresentatodalla degradazione della glicina: processo in cui partecipano diversi coenzimi come il THF, la vitamina B6 el’acido lipoico.

Glicina + THF + NAD → CH

-THF + NH

+ CO

+ NADH

Un altro esempio può essere fatto con la metionina processo reversibile che utilizza come coenzima il CH

-THF e la vitamina B12.

Omocisteina + CH

-THF + CH

-B12 ↔ metionina + THF + B12

I folati sono presenti in un'ampia varietà di alimenti. Le fonti più ricche sono rappresentate dal fegato, dalle verdure a foglia larga verde scuro, dai fagioli, dal germe di grano e dal lievito. Altre fonti sono il tuorlo d'uovo, le barbabietole, il succo d'arancia ed il pane integrale.

Alimento Apporto di vitamina B9

Verdura e frutta Circa 53%

Pane, cereali, patate Circa 19%

Carne, pesce, uova Circa 14%

Latticini Circa 11%

Altri alimenti Circa 3%

La cobalamina o vitamina B12:

La vitamina B12, o cobalamina (fig. 37), viene assunta con la dieta e, a differenza delle altre vitamine, presenta assorbimento al livello dell’ileo. L’assorbimento avviene attraverso un trasporto attivo saturabile. La separazione dalle proteine alimentari avviene tramite la secrezione acida dello stomaco e per successivo legame ad una proteina R di origine salivare e gastrica. A livello della parte alta dell’intestino tenue, le proteasi pancreatiche distruggono la proteina R liberando la cobalamina, che forma così un complesso con il fattore intrinseco (FI), una glicoproteina che viene secreta dalle cellula parietali del fondo dello stomaco. Tale complesso migra così fino all’ileo grazie alla peristalsi intestinale e interagisce con un recettore cellulare specifico tramite la porzione proteica.

Questo complesso successivamente si dissocia permettendo alla cobalamina di penetrare all’interno delle cellule intestinali. Tramite la venaporta raggiunge quindi il fegato e tutti gli altri tessuti. Il suo trasporto a livello plasmatico avviene ad opera di proteine di trasporto denominate transcobalamine.

Fig. 37: stru ttu ra della cobalamina

Una volta degradata la parte proteica, la vitamina B12 viene liberata e trasformata in coenzimi attivi, che sono la metilcobalamina (CH

-B12) a livello del citoplasma o l’adenosilcobalamina (Ad-B12) al livello del mitocondrio.

La sua eliminazione avviene attraverso le feci.

Per quanto riguarda la sua attività biologica, questa partecipa come coenzima nelle reazioni di trans-metilazione e di isomerizzazione.Per esempio, la metilcobalamina partecipa ad una reazione di trans-metilazione in cui si ha il trasferimento di un radicale metilico da un donatore che è il CH

-THF ad un accettore (X).

CH

-THF + X + CH

-vit.B12 → CH

-X + THF + vit.B12

Nell’uomo si conoscono tre enzimi che implicano la presenza dei coenzimi B12.

La metionina sintasiutilizza come coenzima la metilcobalamina, che svolge il ruolo di trasportatore intermedio di metile tra il CH

-THF e l’omocisteina (fig. 38).

OH

S H

O

NH₂ Omocisteina

+

S

OH

O

NH₂

+ vit.B₁₂

Metionina

Un enzima che utilizza la adenosil-cobalamina come coenzima è la leucina mutasi, che catalizza il trasferimento di un gruppo amminico da un atomo di carbonio a un altro (fig. 39).

Fig. 38

C H₃

CH₃ NH₂

OH

O

CH₃

C H₃

OH

O NH₂ Ad_B₁₂

L_alfa_Leucina

Beta_Leucina

Nella dieta, la vitamina B12 viene fornita esclusivamente dai prodotti animali, in particolare dalle carni di alcuni organi: fegato, rene, cervello, cuore. Altre buone fonti sono rappresentate dal pesce edalle uova e dai derivati del latte. I cibi di origine vegetale sono essenzialmente privi di vitamina B12.

Alimento Apporto di vitamina B12

Carne, pesce, uova Circa 85%

Latticini Circa 15%

Le vitamine liposolubili

Le vitamine liposolubili, sono la vitamina A, E, K e D. Queste, non svolgono funzioni di cofattori, ma hanno una notevole importanza in processi biologici quali il mantenimento della struttura delle ossa, la vista e la coagulazione del sangue.

Le vitamine di questa categoria presentano alta solubilità nei grassi, ed è per questo motivo che un loro eccesso è assorbito nei tessuti adiposi, in particolare nel fegato; per tali composti è quindi possibileriscontrare casi di ipervitaminosi.

La vitamina A:

Fig. 39

OH CH₃

CH₃ C

H₃ CH₃

CH₃

Retinolo

CH₃ CH₃

CH₃ CH₃

CH₃ C H₃ C H₃ CH₃

C H₃

CH₃

Trans-Beta-Carotene

La vitamina A o retinolo (fig. 40) viene assunta con l’alimentazione sotto diverse forme.

Nei prodotti di origine animale si trova principalmente il palmitato (retinil-estere), mentre nei vegetali la forma più comune è il beta-carotene. Tali composti, una volta ingeriti, vengono liberati nello stomaco dalle proteine alimentari. Nell’intestino tenue, vengono idrolizzati per azione della bile e degli enzimi pancreatici. Il retinolo e il carotene, per essere assorbiti, vengono quindi incorporati in micelle.

L’assorbimento avviene nella parte superiore dell’intestino tenue ed attraverso un trasporto attivo. Una volta che il retinolo e i carotenoidi vengono assorbiti dalla cellula intestinale, essi vengono metabolizzati: generalmente il retinolo viene nuovamente convertito a palmitato ed incorporato nei chilomicroni, mentre i carotenoidi vengono parzialmente idrolizzati in retinale per azione di una diossigenasi. Il retinale è successivamente ridotto a retinolo ed incorporato anch’esso nei chilomicroni. Questi chilomicroni vengono quindi incorporati nella linfa raggiungendo così la circolazione generale.

Giunti all’interno della cellula il retinolo e i suoi derivati possono seguire diverse vie metaboliche. Si può avere la formazione del retinil-estere, del retinil-fosfato, dei retinil- glucuronidi, del retinale, della rodopsina e dell’acido retinoico.

Solo una piccola quantità di vitamina A non assorbita viene eliminata con le feci, mentre la frazione assorbita viene degradata in diversi metaboliti a partire dall’acido retinoico. Poi , l’eliminazione dei metaboliti avviene sia nelle urine che nelle feci.

I derivati della vitamina A partecipano a due funzioni fisiologiche principali, che sono la visione e il differenziamento cellulare. L’adattamento all’oscurità è un processo che avviene

Fig. 40

grazie alla presenza, nei bastoncelli della retina, della rodopsina, molecola che origina da un derivato della vitamina A, l’11-cis-retinale, e da una proteina, l’opsina. Dato che la rodopsina è esposta ad una luce di debole intensità, l’11-cis-retinale viene sottoposto ad un processo di isomerizzazione che porta alla formazione del trans-retinale. Questo porta ad una serie di reazioni che hanno, come risultato finale, la decomposizione della rodopsina e la produzione di un impulso nervoso.

Anche per i colori si ripete lo stesso processo grazie alla presenza di tre pigmenti fotosensibili con diverso spettro di assorbimento. Questi pigmenti denominati rodopsine vengono sintetizzate dall’11-cis-retinale e dalla proteina fotopsina.

I derivati della vitamina A oltre al processo della visione partecipano anche nei processi di differenziazione cellulare dei tessuti epiteliali. La carenza di vitamina A causa infatti secrezione di muco e cheratinizzazione.

I cibi ricchi di beta-carotene sono carote, verdure gialle e a foglia verde scuro(spinaci, broccoli), zucca, albicocche e meloni. La vitamina A preformata (o retinolo) è reperibile nel fegato animale, nel tuorlo d'uovo, nel pesce, nel latte intero, nel burro e nel formaggio.

Alimento Apporto di vitamina A

Verdura e frutta 32%-34%

Carne, pesce, uova 28%-35%

Latticini 15%-23%

Materie grasse Circa 15%

Pane, cereali, patate Meno di 0.5%

La vitamina D:

O H

CH₂

CH₃ CH₃

CH₃ C

H₃ C H₃

vitamina D₂ (ergocalciferolo) O H

CH₂

CH₃ CH₃

CH₃ C

H₃ C H₃

vitamina D₃ (colecalciferolo)

Con il termine vitamina D (fig. 41) si considerano due forme, la vitamina D2 (ergocalciferolo) e D3 (colecalciferolo). Il calciferolo ha una provenienza sia endogena che esogena. Infatti, questo può essere sintetizzato dagli strati basali dell’epidermide, a partire dal colesterolo,in presenza dei raggi ultravioletti. La fonte endogena di vitamina D è la più significativa ma necessita dell’esposizione solare. Attraverso l’alimentazione, l’ergocalciferolo si introduce dai prodotti vegetali, mentre il colecalciferolo viene introdotto da fonti animali. Il calciferolo è incorporato in micelle, e il suo assorbimento avviene a livello del duodeno e digiuno tramite un processo di diffusione passiva;quindi,raggiunge la circolazione generale attraverso il legame ai chilomicroni per via linfatica. La vitamina D nel fegato viene convertita a 25-(OH)-D che, giunta al rene,è convertita in 1,25-(OH)

-D; la principale forma circolante è la 25-(OH)-D3 . La vitamina D ed i suoi derivati vengono infine eliminati con le feci.

Per quanto riguarda il meccanismo di azione, questa si comporta in modo molto simile agli ormoni steroidei esercitando la sua azione attraverso il legame a recettori nucleari. La vitamina D, penetrando nella cellula bersaglio, si lega ad uno specifico recettore:tale complesso penetra nel nucleo e induce la sintesi di acido ribonucleico messaggero (RNA), che codifica per una proteina responsabile dell’effetto biologico della vitamina.

La vitamina D svolge un ruolo essenziale nella regolazione del metabolismo fosfo-calcico agendo a livello dell’intestino, delle ossa e del rene: a livello intestinale, stimola un aumento dell’assorbimento del fosforo e del calcio;a livello osseo provoca un riassorbimento osseo stimolando l’attività degli osteoclasti e infine, a livello renale, provoca un riassorbimento del fosforo. Quindi, l’attività della vitamina è essenzialmente ipercalcemizzante consentendo di mantenere le riserve di fosforo-calcio.

Fig. 41: stru ttu ra della vitamina D2 (sin.) e d ella vitamina D3 (ds.)

Oltre a questa azione,la vitamina D si trova anche a livello pancreatico in cui la sua presenza sembrerebbe essere necessaria per la sintesi di insulina. Anche a livellodella pelle, esercita un effetto sulla crescita e differenziazione cellulare.

Gli alimenti più ricchi di vitamina D sono i pesci grassi, il tuorlo dell’uovo, il fegato, il burro, la materia grassa del latte. Le piante sono fonti povere e la frutta e le noci non possiedono vitamina D.

Alimento Apporto di vitamina D

Carne, pesce, uova Circa il 65%

Materie grasse essenzialmente animali Circa il 30%

Latticini 5%

La vitamina K

La presenza della vitamina K (fig. 42) nell’organismo deriva sia dalla dieta che dall’attività sintetizzante dei batteri intestinali. Le verdure verdi contengono il fillochinone, mentre i prodotti animali una miscela di fillochinone e menachinoni.

O O

CH₃

CH₃ CH₃

CH₃ n

Menachinoni OH

OH CH₃

CH₃ CH₃ CH₃

CH₃

CH₃ Fillochinone

I batteri intestinali producono i menachinoni, e l’assorbimento di questi composti avviene in siti diversi. Infatti, il fillochinone viene assorbito nell’intestino tenue prossimale, mentre per i menachinoni avviene nell’intestino tenue e colon. Se si è in presenza di bile e di

Fig. 42: struttu re della vitamina K

succo pancreatico, l’assorbimento richiede la formazione di micelle. La vitamina K viene così incorporata nei chilomicroni e assorbita attraverso la via linfatica.

L’assorbimento del fillochinone avviene attraverso un meccanismo di trasporto attivo a differenza dei menachinoni che si diffondono per diffusione passiva. Nel fegato, si trova principalmente il fillochinone, ma anche il menachinone. Tra questi, il fillochinone è la principale forma circolante, e il trasporto avviene per legame con le LDL.

Per quanto riguarda la sua eliminazione, questa avvieneprincipalmente con le feci ed in parte con le urine,sotto forma di metaboliti.

Nella sua attività biologica questa presenta funzione coenzimatica per la carbossilasi microsomiale. Avviene quindi la γ-carbossilazione di residui glutammici di alcune proteine che vengono quindi trasformate in acidi γ-carbossiglutammici.

Per agire da cofattore delle carbossilasi degli acidi glutammici, avviene una pri ma conversione della vitamina K, in presenza di NADH

, a diidrossivitamina K, che è in grado di agire da cofattore delle carbossilasi dell’acido glutammico (fig. 43).

O

O

CH₃

R

+ NADH₂

OH

OH

CH₃

R

diidrossi vitamina K vitamina k

+ NAD chinonereduttasi

Le carbossilasi vitamina K-dipendenti si trovano principalmente nel fegato ma anche nel polmone, nella milza, e della pelle.

Esistono circa dodici proteine che richiedono una γ-carbossilazione di residui glutammici. Queste sono state suddivise in tre gruppi:

- Le proteine trasportatrici di fosfolipidi, - Le proteine trasportatrici di sali di calcio,

Fig. 43

- La proteina Z.

Inoltre esistono quattro fattori della coagulazione vitamina K-dipendentiche sono:

- Fattore II o protrombina - Fattore VII o proconvertina - Fattore IX o antiemofilico B - Fattore X o Stuart

Questi fattori per essere funzionanti devono fissare il calcio a livello degli acidi γ- carbossiglutammici. Poi, i fattori attivati possono legarsi ai fosfolipidi di membrana.

La vitamina K è possibile trovarla in particolar modo nei crauti, nel cavolo, nel prezzemolo, negli spinaci e tante altre verdure verdi. Si trova in minor quantità nei prodotti animali.

La vitamina E:

O O

H

R₂

R₁

R₃

CH₃

CH₃ CH₃ CH₃

CH₃

Tocoferolo

La vitamina E (fig. 44) è presente nell’alimentazione sotto forma di esteri del tocoferolo e per poter essere assorbita è sottoposta all’azione enzimatica di un esterasi pancreatica. Il suo assorbimento avviene nella parte mediana dell’intestino tenue e,come per le altre vitamine liposolubili, l’assorbimento prevede formazione di micelle e successiva incorporazione nei chilomicroni. Grazie al circolo sanguigno avviene così la sua distribuzione generale in tutte le cellule in cui andrà principalmente a distribuirsi a livellodelle membrane. La vitamina subisceeliminazione in seguito a coniugazione con acido glucuronico ed è eliminata sotto forma di metaboliti tramite feci e bile.

Fig. 44: stru ttu ra della vita mina E

Per quanto riguarda la sua azione, la vitamina E agisce nella parte lipidica della cellula e, quindi, nel doppio strato fosfolipidico, sulla quale è ancorata con la catena fitilica. In questo modo espone il gruppo ossidrilico all’interfaccia acqua-lipidi.

Metalli pesanti, radicali, perossidi che si trovano all’esterno della cellula, possono provocare le reazioni a catena che portano alla perossidazione lipidica. A causa della presenza di queste sostanze, l’acido grasso (RH) può formare un radicale libero (R

).

RH → R

+ H

Il radicale così formato può a sua volta reagire con l’ossigeno molecolare e formare un radicale perossidico lipidico (ROO

).

R

+ O

→ ROO

Questo radicale perossidico lipidico può reagire con un nuovo acido grasso e portare alla formazione di un nuovo radicale.

ROO

+ RH → ROOH + R

Il radicale (R

) per reazione con l’ossigeno molecolare forma quindi un nuovo radicale perossidico lipidico (ROO

).

Questi composti reattivi aumentano in modo costante fino ad arrivare ad un punto in cui reagiscono tra di loro. I perossidi quindi diminuiscono, e si formano così prodotti di degradazione stabili.

R

+ R

→ RR

ROO

+ R

→ ROOR ROO

+ ROO

→ R-O-R

I perossidi, inoltre, sono dei prodotti molecolari instabili in quanto si decompongono in

radicali liberi, aldeidi, chetoni, alcooli e acidi. Talvolta le aldeidi possono reagire con i gruppi