Le vitamine sono state scoperte nel 1911 da un medico polacco, K. Funk, che estrasse per la prima volta dalla crusca una sostanza in grado di curare il Beri Beri.
Sono dei micronutrienti organici richiesti in quantità molto piccole (generalmente nell’ordine dei milligrammi o microgrammi al giorno). Sono delle sostanze che non vengono usate per produrre energia o per uso strutturale, ma fanno parte di coenzimi, sono precursori ormonali, agiscono da antiossidanti e partecipano come substrati a reazioni specifiche. Non sono sintetizzate dall’organismo, perciò devono essere introdotte con la dieta o fornite dalla flora batterica intestinale.
Le vitamine che sappiamo essere essenziali per l’uomo sono 13 e sulla base delle loro proprietà chimico-fisiche, soprattutto la solubilità, le possiamo dividere in due gruppi:
1) Idrosolubili: tiamina (B1), riboflavina (B2), niacina (B3), biotina, folato, piridossina (B6), ciancobalamina (B12), acido pantotenico, Vit. C.
2) Liposolubili: A, D, E, K.
Le vitamine idrosolubili non si accumulano nell’organismo e devono perciò essere introdotte quotidianamente, mentre le vitamine liposolubili si accumulano nell’organismo e quindi i primi sintomi di carenza si manifestano solo dopo un periodo prolungato di mancata assunzione.
La carenza di vitamine, che è solitamente definita ipovitaminosi quando la vitamina è presente in quantità insufficienti nell’organismo e avitaminosi nei casi, molto più rari, in cui è totalmente assente, ha sintomi specifici a seconda del tipo di vitamina. L’ipovitaminosi può dipendere da una insufficiente assunzione di vitamina con gli alimenti, da un aumentato fabbisogno, come avviene ad esempio in gravidanza, o dalla presenza di alterazioni intestinali che ne impediscono l’assorbimento, come nel caso di alcune patologie o di alcolismo cronico. Solitamente, la somministrazione di dosi di vitamina, tramite l’alimentazione o integratori specifici, è sufficiente a eliminare i sintomi. Raramente si può manifestare anche la condizione contraria, quella di ipervitaminosi, derivante soprattutto da un eccesso di assunzione di integratori.
VITAMINE IDROSOLUBILI
TIAMINA (B1)
La possiamo trovare in abbondanza nella carne, nei legumi, nelle nocciole, nei cereali integrali (in particolare nelle germe e nella crusca dei cereali) e anche nel pesce. Viene in parte inattivata dalla cottura dei cibi. È stata scoperta grazie al fatto che la sua carenza causa una sindrome a carico del sistema nervoso, detta Beriberi, caratterizzata da disordini neurologici, atrofia dei muscoli, paralisi e perdita di peso. Questa patologia era particolarmente diffusa in quei paesi orientali, come l’Indonesia, nei quali l’alimento più diffuso era il riso brillato. Ne dobbiamo introdurre circa 1 mg al giorno.
Entra a far parte della tiamina-pirofosfato (TPP), coenzima del complesso multienzimatico della piruvato deidrogenasi.
I gruppi acetilici entrano nel ciclo di Krebs come acetil-CoA. La sintesi dell’acetil-CoA può avvenire a partire da aminoacidi, acidi grassi piruvato. Per la sintesi a partire dal piruvato è necessaria la piruvato deidrogenasi attiva (e quindi la tiamina). È perciò una vitamina fondamentale per il metabolismo dei carboidrati.
La tiamina pirofosfato è cofattore anche dell’α-chetoglutarato deidrogenasi(enzima del ciclo di crebs, è perciò coinvolta anche nel metabolismo dei grassi) e della transchetolasi, importante per la sintesi di nucleotidi (ciò crea problemi soprattutto nei tessuti in attiva proliferazione come il sangue).
La tiamina è una di quelle vitamine di cui gli alcolisti sono spesso carenti e ciò causa una malattia detta encefalopatia di Wernicke-Korsakoff.
RIBOFLAVINA (B2)
È molto abbondante nel latte, nel fegato, nelle uova, nei vegetali a foglia verde ed anche nella carne. Una parte viene però persa con la cottura dei cibi. Nel nostro organismo viene modificata per formare i coenzimi flavinadenindinucleotide (FAD) e flavinadeninmononucleotide (FMN). Il fabbisogno è elevato (1,2 mg/die). raramente si osserva carenza di questa vitamina nei paesi ricchi, mentre è molto frequente nei paesi più poveri. La carenza di B2 porta ad alterazioni della pelle (dermatite seborroica), delle mucose (stomatiti angolari) e problemi all’occhio (congiuntiviti ed opacità del cristallino).
NIACINA (B3, o PP)
La niacina entra a far parte dei coenzimi piridinici (NAD+, NADP+). Apporto: 15 mg/die. La carenza causa una malattia nota come Pellagra e definita “patologia delle 3D”: Dermatite, Demenza, Diarrea. Una condizione molto diffusa nelle zone povere anche del nostro paese fino all’inizio del ‘900 a causa di una alimentazione principalmente consistente in mais. Nei cereali è poco biodisponibile perché si lega ai carboidrati formando dei complessi piuttosto stabili che ne rendono difficile l’assorbimento intestinale. Può essere sintetizzata dal nostro organismo a partire dal triptofano (aminoacido essenziale). Introducendo con la dieta alimenti ricchi in triptofano aggiriamo l’ostacolo della carenza di Niacina. Se introduciamo 60 mg di triptofano possiamo ricavare 1 mg di Niacina. Nel mais non solo la niacina è poco disponibile, ma anche il triptofano è basso. Per questa vitamina è noto anche un livello massimo di assunzione pari a 35 mg/die. un eccesso può infatti andare ad interferire con l’assorbimento di altre sostanze importanti.
ACIDO PANTOTENICO (B5)
Vitamina molto diffusa in tutti gli alimenti sia animali che vegetali. Carenze si possono osservare solo in stati di grave denutrizione. Entra a far parte del coenzima A e dell’Acil carrier protein (ACP). Questa vitamina è perciò molto importante per la biosintesi degli acidi grassi e la loro ossidazione, per il metabolismo dei corpi chetonici, il ciclo degli acidi carbossilici ed il catabolismo degli amminoacidi (il Co-A è cofattore anche dell’α-chetoglutarato deidrogenasi e della piruvato deidrogenasi).
PIRIDOSSINA (B6)
Vitamina dalla quale si forma il piridossal fosfato (PLP) importante per:
– la glicogeno fosforilasi
– le transaminasi
– enzimi che scindono il legame intorno al carbonio alfa di un aaminoacido coinvolti nel loro metabolismo (racemasi, aldolasi, deidratasi) e nella sintesi dell’EME (δ-ALA sintasi). La carenza di B6 porta ad anemia microcitica dovuta proprio ad un calo nella sintesi dell’emoglobina. In realtà la sindrome da carenza, dato che sono molti gli alimenti che la contengono, è molto rara, ma può insorgere in seguito ad alcuni trattamenti farmacologici (es. isoniazide e contraccettivi orali). Questa vitamina è molto diffusa tra gli alimenti (carne, pesce, legumi); è sensibile al calore ed anche fotosensibile. Insieme al folato e alla vitamina B12 la è coinvolta nella regolazione dei livelli di omocisteina (fattore di rischio cardiovascolare). L’omecisteina sembra essere un fattore di rischio anche per malattie neurodegenerative (Alzheimer) probabilmente a causa delle alterazioni cerebrovascolari. LARN: 1,5 mg/die nei maschi ed 1,1 mg/die nelle femmine.
BIOTINA (H)
Una delle fonti più importanti della biotina è la flora batterica intestinale, ma presente in tantissimi altri alimenti soprattutto latte, fegato, carne, uova e vegetali. L’apporto consigliato è quello di 15-100 μg al giorno. Come coenzima prende il nome di biocitina ed è coinvolta nelle reazioni di carbossilazione che avvengono ad opera di molti enzimi tra cui la piruvato carbossilasi (importante nella gluconeogenesi), l’acetil coenzimaA carbossilasi (biosintesi dei grassi) e molti altri. La carenza da vitamina H è piuttosto rara e può insorgere per un abbattimento della flora batterica intestinale in seguito a terapia antibiotica, per un’alimentazione non sufficiente a garantirne l’apporto minimo oppure per il consumo di uova crude. Nell’albume dell’uovo esiste, infatti, una proteina, l’avidina, che lega saldamente la biotina e ne impedisce l’assorbimento.
ACIDO FOLICO (B9)
Vitamina che si ritrova principalmente nei vegetali a foglia verde e larga (come spinaci, broccoli), negli asparagi, nelle arance, nei legumi nelle arachidi e molti altri alimenti. Si accumula nel fegato e svolge differenti funzioni biochimiche tra cui la sintesi della metionina a partire dall’omocisteina, la sintesi della timina a partire dall’uracile e la sintesi delle purine.
Il fabbisogno quotidiano in condizioni normali è di circa 0,2 mg. Negli ultimi decenni, l’acido folico è stato riconosciuto come essenziale nella prevenzione delle malformazioni neonatali, particolarmente di quelle a carico del tubo neurale che si possono originare nelle prime fasi dello sviluppo embrionale (spina bifida ed anencefalia). Durante la gravidanza, quindi, il fabbisogno di folato si raddoppia a 0,4 mg/die.
COBALAMINA (B12)
Si tratta di un gruppo di sostanze contenenti cobalto. Viene sintetizzata solamente dai microrganismi. Noi la otteniamo dagli alimenti di origine animale che, a loro volta, la ottengono dai batteri nel rumine (ruminanti) o dai batteri che si trovano sui vegetali contaminati da feci (erbivori). Negli animali sono note solo 2 reazioni che usano la B12:
1) Sintesi della metionina a partire dall’omocisteina (metionina sitasi)
2) ossidazione acidi grassi con un numero dispari di atomi di carbonio (metil malonil-CoA mutasi)
La condizione di carenza è piuttosto rara e si può manifestare solo nei casi di dieta vegetariana stretta. In questo caso è particolarmente delicata la fase di gravidanza dove la carenza nella madre può avere effetti molto pericolosi per il nascituro. La carenza però può derivare anche dall’assenza del fattore che ne facilita l’assorbimento a livello intestinale (Fattore Intrinseco, FI).
Manifestazioni cliniche di carenza sono:
– Anemia megaloblastica (perniciosa)
– Alterazioni neurologiche (più gravi nel bambino)
– Disturbi gastrointestinali
Il suo fabbisogno minimo giornaliero, normalmente coperto dalla dieta, è di almeno 2 mg al giorno.
VITAMINA C – ACIDO ASCORBICO
Oltre a partecipare a numerose reazioni metaboliche e alla biosintesi di collagene, di alcuni aminoacidi e ormoni, la vitamina C è anche un antiossidante, interviene nelle reazioni allergiche potenziando la risposta immunitaria, neutralizza i radicali liberi e svolge una funzione protettiva a livello di stomaco inibendo la sintesi di sostanze cancerogene. La sua carenza provoca una condizione definita scorbuto, una malattia che in passato era molto diffusa tra i marinai che assumevano poca frutta e verdura, i cui primi sintomi sono apatia, anemia e inappetenza e poi, proprio per la mancata sintesi di collagene, sanguinamento delle gengive, caduta dei denti, dolori muscolari, fragilità dei capillari e emorragie sottocutanee. La vitamina C è contenuta soprattutto negli alimenti freschi, come frutta e verdura, in particolare kiwi, agrumi, pomodori e peperoni. La vitamina viene però facilmente deteriorata durante i trattamenti di conservazione e cottura, si perde facilmente durante i lavaggi e viene danneggiata anche dall’ossigeno. Per assicurare un buon apporto di vitamina C è quindi necessario consumare frutta e verdura freschissime e crude o poco cotte.
VITAMINE LIPOSOLUBILI
RETINOLO – VITAMINA A
Il retinolo e i suoi precursori, i carotenoidi, costituiscono uno dei fattori indispensabili per la vista in quanto sono componenti della rodopsina, la sostanza sensibile alla luce presente nei bastoncelli della retina. La carenza di retinolo comporta difetti alla vista, soprattutto notturna, che possono arrivare, nei casi più gravi, fino a completa cecità. Oltre alle alterazioni della visione notturna la carenza di Vit. A è spesso associata anche a xeroftalmia (secchezza della congiuntiva). La vitamina A svolge anche un ruolo nel processo di differenziazione cellulare ed è quindi molto importante per un corretto sviluppo dell’individuo. Una carenza di vitamina A, quindi, può provocare malformazioni fetali, difficoltà nel processo di sviluppo e crescita, sensibilità alle infezioni. Evidenze scientifiche indicano un ruolo della vitamina A come agente antitumorale. Il retinolo è presente soprattutto negli alimenti animali, nel fegato, nel formaggio, nel burro, nelle uova e nel latte. Nei vegetali si trovano invece i carotenoidi, soprattutto nella frutta e verdura di colore arancione, giallo e rosso come il pomodoro, la carota, le albicocche, l’anguria, i frutti di bosco. La vitamina A viene persa in gran parte durante il processo di cottura. Essendo liposolubile si accumula a livello del fegato e può comportare, se assunta in eccesso, problemi di ipervitaminosi che possono causare anche danni permanenti a fegato e milza. Il fabbisogno giornaliero è di 0,6-0,7 mg al giorno di retinolo (fino a 0,95 durante l’allattamento). 1 mg di retinolo equivale a 6 mg di β-carotene. È consigliabile non assumere più di 9 mg al giorno di retinolo per gli uomini e di 7,5 per le donne.
TOCOFEROLO – VITAMINA E
La vitamina E è un antiossidante biologico che contribuisce al mantenimento dell’integrità cellulare (principale antiossidante che protegge le membrane cellulari). Si ossida e degrada facilmente alla luce e in presenza di calore (quindi durante il processo di cottura e quello di raffinazione dell’olio vegetale). E’ contenuta soprattutto in frutti oleosi come le olive, il germe di grano, i semi. Una carenza di vitamina E, generalmente associata a malnutrizione, comporta difetti generali dello sviluppo (disturbi al sistema nervoso e al metabolismo generale). Il fabbisogno si aggira sugli 8 mg al giorno.
CALCIFEROLO – VITAMINA D
La vitamina D è un regolatore del metabolismo del calcio e favorisce dunque anche una corretta mineralizzazione dello scheletro. La maggior parte della vitamina D viene sintetizzata dall’organismo, per azione dei raggi del sole a partire da derivati del colesterolo presenti nella pelle. La carenza di vitamina D comporta il rischio di rachitismo nei bambini, con conseguente deformazione delle ossa e arresto della crescita, e di osteomalacia negli adulti, una intensa forma di decalcificazione ossea. Di recente è stato dimostrato che la Vit. D non è importante solo per le ossa, ma anche per l’integrità del sistema nervoso. Un eccesso di vitamina D può causare calcificazioni diffuse negli organi, contrazioni e spasmi muscolari, vomito, diarrea. La normale esposizione ai raggi del sole è sufficiente a coprire il fabbisogno di vitamina D negli adulti e va quindi assunta solo durante la fase di accrescimento e durante la gravidanza e l’allattamento. In questi casi l’assunzione dovrebbe essere di 10µg al giorno soprattutto come integratore a causa della scarsa presenza negli alimenti con l’eccezione dell’olio di fegato di merluzzo.
VITAMINA K
La vitamina K svolge un ruolo importantissimo nel processo di coagulazione del sangue. Una carenza, che si verifica però raramente in seguito a malattie che impediscono l’assorbimento intestinale o a prolungati trattamenti antibiotici, comporta quindi emorragie. Il fabbisogno di vitamina K è di circa 60 µg al giorno, normalmente coperto dalla sintesi endogena da parte della flora batterica intestinale.
