expo sic ion
TRANSCRIPT
VITAMINAS
I. INTRODUCCION
Compuestos orgánicos sin similitudes químicas con función similar en el metabolismo: biocatalizadores de los procesos vitales actuando como coenzimas, grupos prostéticos de enzimas o como sustancias antioxidantes Indispensables para el crecimiento, reproducción y mantenimiento del estado sanitario
No sustituibles entre sí No sintetizables por los animales
II. CARACTERISTICAS COMUNES
Se requieren en pequeñas cantidades: concentraciones expresadas en mg/kg o IJg/kg.
Son compuestos naturales producidas por los vegetales, hongos y microorganismos
Los animales las obtienen de la dieta y en algunos casos de la síntesis de su flora bacteriana (ruminal o intestinal).
Sustancias lábiles alterables por Temperatura, pH y oxidación
III. CLASIFICACIÓN DE VITAMINAS
• Vitamina C• Vitamina
B1,B2,B3,B5,B6• Vitamina B7,B9,B12
VitaminasHidrosolubl
es
• Vitamina A• Vitamina D , E• Vitamina K
VitaminasLiposoluble
s
IV. VITAMINAS HIDROSOLUBLES
Solubles en agua
Actúan como coenzimas o precursoras de ellas
Absorbidas por difusión pasiva No se almacenan Excedentes se excretan en la orina Síntomas de deficiencia poco específicos
El ácido ascórbico o vitamina C es un nutriente esencial en la dieta humana, funciona como un cofactor redox y un catalizador en una amplia serie de procesos y reacciones bioquímicas (Johnston et al., 2001).
Utilizando ensayos animales demostraron que la actividad de la vitamina C, se destruye por oxidación y es protegida por agentes reductores (Braverman, 1980; Johnston et al., 2001).
Introducción
Debido a su alta sensibilidad a los factores externos, la vitamina C ha sido utilizada para definir la vida útil durante el almacenamiento de vegetales frescos y semisecos.
4.1. VITAMINA C
-El ácido ascórbico o el ácido L-ascórbico es la designación de la Comisión IUPAC-IUB para Vitamina C (2-oxo-L-teo-hexono-4-lactona-2,3-enodiol).
- Presenta una estructura enediol que esta conjugada con el grupo carbonilo de una lactona.
-El ácido ascórbico tiene un anillo planar de cinco miembros; los dos centros quirálicos que están en las posiciones 4 y 5 determinan los cuatro estereoisómeros.
Estructura Química
Acido L-ascorbico
Tanto, el ácido L-ascórbico como el ácido dehidroascórbico posee actividad biológica o vitamínica. Pero el ácido D-isoascórbico no posee actividad biológica, siendo este el sustituto comercial del ácido L-ascórbico (Wong, 1995; Gregory, 1996).
El carácter ácido del ácido L-ascórbico se debe:
- La ionización rápida del grupo hidroxilo en el carbono C-3, donde tiene un pKa1 = 4.04 a 25ºC.
- Una segunda ionización, la disociación del hidroxilo en el carbono C-2, con pKa2 = 11.4 a 25ºC, es mas resistente.
Estructura Química
Degradación aerobia de la Vitamina C
Vitamina C OxigenopH > 4LuzHierro Cobre
Acido dehidro ascorbico
Acido dehidro ascorbico
2,3 – dicetogluconico
2,3 – dicetogluconico Acido furoico
Degradación anaerobia de la Vitamina C
2-cetogluconico Vitamina C
Hidroximetilfurfural (HMF)2-cetogluconico
Pardeamiento
pH acido Calor
4.2. Vitamina B1Estructura Química
También conocida como tiamina, es una molécula que consta de 2 estructuras cíclicas orgánicas interconectadas: un anillo pirimidina con un grupo amino y un anillo tiazol azufrado unido a la pirimidina por un puente metileno.
-Se encuentra en el organismo como tiamina libre y en forma fosforilada como monofosfato de tiamina, trifosfato de tiamina y pirofosfato de tiamina (TPP) o cocarboxilasa; esta ultima constituye la forma activa.- Es una coenzima indispensable para la actividad catalítica de 24 reacciones bioquímicas del metabolismo, donde actúa junto con la enzima correspondiente catalizando reacciones de transcetolacion y descarboxilacion.
Estructura Química
Estabilidad y Degradación
La causa de su labilidad es la facilidad con que tiene lugar las reacciones de desplazamiento nucleofilico en el átomo que une los dos anillos. Un estudio realizado en la Tiamina como Función de las Condiciones de Proceso Térmico en Salmón en Conserva, señala también, dos mecanismos de reacción para explicar la degradación térmica de tiamina:
- Uno que involucra la ruptura del enlace metilénico- Otro que considera la apertura del anillo tiazo
•Su forma activa es soluble en agua e insoluble en alcohol, con un punto de fusión de 236°C. •En soluciones acidas (pH>5) resiste temperaturas hasta de 100°C sin modificación de estructura y funciones biológicas.•Es inestable a pH alcalino, en cuyas condiciones reacciona químicamente provocando apertura del anillo tiazol.•Su estabilidad depende del pH, la temperatura, la fuerza iónica, el tipo de tampón y otros agentes reactivos.
Estabilidad y Degradación
- La química de la descomposición de la tiamina por sulfito ha sido muy estudiada, ya que esta reacción adquiere gran importancia en las frutas y hortalizas deshidratadas, en las que se utiliza el sulfito para inhibir el pardeamiento.
- La similitud entre la degradación de la tiamina por sulfito y por un pH alcalino se muestra en la figura.
- Con sulfito, la sustancia final es el 2-metil-5-sulfometilpirimidina mientras que en la degradación alcalina es la hidroximetilpirimidina.
pH >5Medio alcalino
Sulfito
La temperatura es uno de los factores más importante que influye en la estabilidad de la tiamina. Los datos mostrados en la siguiente tabla muestran las diferencias en la retención de tiamina en varios alimentos mantenidos a dos temperaturas
diferentes de almacenamiento.
- La destrucción térmica de la tiamina conduce a un característico olor que participa en el desarrollo del sabor y aroma <<a carne>> en los alimentos cocidos.
Se cree que después de la separación del anillo tiazol, la descomposición posterior origina sustancia como azufre, sulfuro de hidrogeno, furano, tiofeno y dihidrotiofeno.
CALOR
4.3. Vitamina B2
La vitamina B7 también conocida como Biotina , vitamina H o B8, tiene una estructura bicilica que funciona como una coenzima en las reacciones de carbonización y transcarboxilación.
Estructura de la Biotina
4.7. Vitamina B7
Vitamina B7 …
Su principal función : 1. síntesis de ácidos grasos2. glucogénesis
Las necesidades en el adulto :1. 150 hasta 300 µg/día
Se encuentra en el hígado, productos de quesería , yema de huevo, cereales y levadura.
Vitamina B 7 … El consumo de clara de huevo crudo o albumen ocasiona
una mala absorción de la biotina formando complejos resistentes en el tracto digestivo de avidina -biotina , produciendo deficiencia de esta vitamina.
La deficiencia puede producir dermatitis , nauseas, vómitos, fatiga y depresión aunque es rara en las personas normales.
La estabilidad de la biotina frente al calor , luz y oxigeno es muy estable , pero a pH extremos puede degradarse por que dichas condiciones induce a la hidrólisis del enlace
N-C =O (amida) del anillo de la biotina.
Vitamina B7 … Las perdidas durante el proceso térmico de los
alimentos y almacenamiento pueda darse químicamente o por lixiviación de la biotina libre.
La estabilidad de la biotina en el almacenamiento de la leche humana es bastante buena, su concentración no cambia durante 1 semana a T ˚ amb., un mes a 5 ˚C , un año y medio a -20 ˚C o menos.
Métodos analíticos para la determinación de la Biotina en alimentos por pruebas microbiológicas , habitualmente con Lactobacillus plantarum y el HPLC no tan difundido.
La vitamina B9 también conocida como folato y folacina. El folato es el termino colectivo de varios derivados del acido fólico y se admite como complemento de acuerdo a la directiva de complementos alimenticios europea.El acido fólico es el cofactor de enzimas que transfiere unidades de C1.
Estructura del Ac. Fólico
4.8. Vitamina B9
Vitamina B9 … Su principal función es interactuar con la
Vitamina B12 en reacciones de transferencia de metilos implicados de ADN y por tanto esenciales para división celular.
Las necesidades en los adultos : 0.4 a 0.8 mg/día , mujeres con alto riesgo de concebir bebé con anomalías del tubo neural 5 mg/ día
Se encuentra en verduras de hojas verdes , vísceras de animales, granos enteros y frutos secos.
Vitamina B9… La deficiencia de esta vitamina afecta la división rápida
de la medula ósea, así como también anemia, diarrea, impide el crecimiento y perdida de peso
El consumo de complemento de acido fólico en mujeres, previo a la concepción y durante las 12 semanas de embarazo, reduce el riesgo de anomalías congénica del tubo neural : desarrollo del cerebro, medula espinal , el cráneo y /o la columna vertebral.
En EE.UU, Canadá, Chile la adición de acido fólico a los productos de cereales es obligatoria y estudios demostraron la reducción de un 31% a 50 % de anomalías en el tubo neural.
Vitamina B9…
El acido fólico en forma de oligoglutamato es bastante estable.
Por escaldado de verduras no se produce perdidas, en cocción de carnes la perdida es pequeña .
En la leche las perdidas es debido a los procesos oxidativos y transcurren en paralelo a la descomposición del acido ascórbico. La adición de ascorbato estabiliza el acido fólico.
Para la determinación de los folatos en los alimentos son los métodos microbiológicos, HPLC y procedimientos de radio ensayo de enlace competitivo.
La vitamina B12 también conocida como cianocobalamina es un complejo hexacoordinado de cobalto siendo un cofactor dela enzimas que transforma la metilmalonil-CoA en succinil-CoA, en el metabolismo de los ácidos grasos.
Estructura de la cianocobalamina
4.9. Vitamina B12
VITAMINA B 12…
Su principal función de la vitamina B12 con el acido fólico es la síntesis del nucleótido timidilato , un componente esencial del ADN.
Las necesidades en el adulto :1. 3 a 4 µg/ día
Se encuentra en el hígado, riñón, bazo, timo y carne muscular, y vísceras de animales.
VITAMINA B 12… La absorción de cianocobalamina se produce con la
cooperación de una glicoproteína , "el factor intrínseco", formado por la mucosa gástrica, la deficiencia del factor produce anemia perniciosa.
La insuficiencia prolongada de vitamina B12 provoca daños irreversibles de la medula espinal, se manifiesta con hormigueo en los dedos de la mano y de los pies y dar lugar a parálisis progresivas dando sintomatología neuropsiquiatría.
La vitamina B12 es muy estable a pH 4-6 y temperaturas altas.
VITAMINA B 12…
A pH superiores y en presencia de agentes reductores (acido ascorbic0; SO2) pueden prodUcirse grandes perdidas.
El contenido de vitamina B12 de los alimentos se determina principalmente por pruebas de crecimiento microbiano, utilizando lactobacillus leichmannii, otro método es el enlace radiooligandos usando la proteína de factor intrínseco porcino que reacciona específicamente con la vitamina B12
V. VITAMINAS LIPOSOLUBLES
Solubles en grasas y sus solventes
Asociadas a los lípidos del alimento Absorción = mecanismo que lípidos Se almacenan en el hígado Se excretan en las heces Síntomas de deficiencia asociados a su función Hipervitaminosis por acumulación
La vitamina K1 , también conocida como filoquinona participa en la biosíntesis de algunos factores de la coagulación de la sangre .
Estructura de la filoquinona
5.1. Vitamina K
Vitamina K … La vitamina K tiene un papel fundamental en la
producción de protrombina activa y de otros factores de la coagulación.
Las necesidades de vitamina K1 son para el adulto de 1-4 mg/ día, que se cubren con los alimentos y con la vitamina sintetizada por las bacterias intestinales.
La vitamina K1 esta presente sobre todo en las partes verdes de las plantas como la col , espinaca, coliflor y soya.
Vitamina K… Las vitaminas del grupo K resultan destruidas por acción
alcalina y de la luz. Son relativamente estables frente al oxigeno y el tratamiento térmico.
La deficiencia produce hemorrágica, hematuria, equimosis, epistaxis y hematemesis.
Los bebes recién nacidos y, especialmente, los prematuros, tienen un estado de vitamina K pobre; hecho que se ha asociado con algunos sucesos de hemorragias intracraneales que ocasionalmente se producen poco después del nacimiento y que pueden producir la muerte o una incapacidad permanente. Por ello, se ha convertido en una practica habitual administrar vitamina K de manera profiláctica a los recién nacidos.
Bibliografia
Geoffrey P. Webb. Complementos nutricionales y alimentos funcionales ,2006.Editorial Acribia Zaragoza.
H-D. Belitz. W, ,1997 . 2da Edición. Química de alimentos .Editorial Acribia. Zaragoza
Owen R. Fennema, 2000. Química de los alimentos. 2da Edición . Editorial Acribia.
T.P Coultate. Manual de química y bioquímica de los alimentos. 3ra edición. Editorial Acribia . Zaragoza.
W.S. Wong, Dominic, 1989 .Química de los alimentos: mecanismo y teoría. Editorial ACRIBA. Zaragoza.