Macronutrienti

Aportul de nutrienţi în cadrul unei raţii alimentare obişnuite pentru om este reprezentat - în principal - de macronutrienţi, i.e. glucide, lipide şi protide, care se află în proporţie aproximativă de 60 %, 20 %, respectiv 12 %.

Glucide Compuşii din clasa glucidelor sunt cunoscuţi şi sub denumirea de „zaharide"

sau „hidraţi de carbon" („carbohidraţi"). In unele cazuri la compusul glucidic se leagă şi un compus neglucidic,

cunoscut sub denumirea generică de "aglicon". Având în vedere structura chimică, glucidele se clasifică în două subclase: 1)

oze; 2) ozide. Clasificarea generală a glucidelor se prezintă în figura 4.1.

. Ozele - sunt cunoscute şi sub denumirea de monoglucide, monozaharide sau glucide simple. Acestea conţin în molecula o grupare carbonilică (aldehidică sau cetonică) şi mai multe grupări hidroxilice. în funcţie de natura grupării carbonilice se disting:

Aldoze - cu structură de polihidroxi-aldehide, e.g.: glucoza, galactoză, manoza;

Cetoze - cu structură de polihidroxi-cetone, e.g.: fructoză. Dacă se are în vedere numărul de atomi de carbon din moleculă (ex. 2,3,4,5,6

etc), se pot distinge: dioze, trioze, tetroze, pentoze, hexoze etc. în natură se află mai frecvent oze cu 3-6 atomi de carbon.

Ozidele - sunt compuşi glucidici care se formează prin condensarea moleculelor de oze, unele având şi compuşi neglucidici. Astfel, se disting două subclase de compuşi diferiţi prin structură şi compoziţie.

Holozidele - compuşi constituiţi exclusiv din resturi de monoglucide. în funcţie de mărimea moleculei se disting: oligoholozide (oligoglucide) - cu moleculă mică; poliholozide (poliglucide) - care au structură macromoleculară de tip glicani sau de tip glicozaminoglicani.

Glucidele în regnul vegetal, se formează - prin conversii intermetabolice - pornind de la produşii de fotosinteză, iar în regnul animal provin din aport exogen.

în materia vie, glucidele prezintă predilect rol în procesele de morfogeneză şi energogeneză. Glucidele intră în compoziţia organismului şi influenţează funcţionarea lor

specifică. Rolul principal al glucidelor în alimentaţia omului este cel energetic. Pe

seama glucidelor se asigură mai mult de jumătate din energia necesară în 24 ore. Funcţionarea glucidelor drept sursă de energie în organism se explică prin capacitatea lor de a se metaboliza pe cale anaerobă, cât şi aerobă.

Heterozidele (glicozidele) - compuşi cu structură mai complexă în constituţia cărora se află o componentă glucidică: oză sau ozidă, şi o componentă neglucidică denumită aglicon, care se leagă la hidroxilul glicozidic

(semiacePe lângă importanţa calorigenă, glucidele au şi un rol plastic, deoarece intră în compoziţia celulelor şi ţesuturilor şi participă la procesele plastice.

Glucidele sunt utilizate şi pentru menţinerea nivelului glicogenului în ficat şi reînoirea rezervelor sale, precum şi pentru menţinerea constantă a nivelului zahărului în sânge.

Au rol important în creşterea rezistenţei organismului faţă de substanţele toxice, asigurând prin prezenţa lor o bună funcţionare şi tonifiere a ficatului.

Sunt componente ale acizilor nucleici (riboza)şi ale unor sisteme coenzimatice.

talic) al restului glucidic. Glucidele circulante în organism pot fi de origine exogenă (alimentară) şi

endogenă (rezultate din procesele metabolice). Glucidele alimentare de interes biologic sunt: poliglucide (amidon şi glicogen - care conţin alfa-D-glucopiranoză), diglucide (zaharoza, lactoza, trehaloza, maltoza, izomaltoza) şi monoglucide (glucoza, fructoză, xiloza etc). Cuantumul monoglucidelor alimentare poate să crească prin prepararea culinară a alimentelor, e.g.: prin hidroliza poliglucCantitativ, glucidele ingerate zilnic reprezintă cca. 350-450 g, fiind constituite-în principal - din glucide complexe (e.g. amidon) 65 %, zaharoza 25 %, lactoză 11 %. Acestea se transformă la nivelul ficatului în glucoza, care reprezintă în final cca. 80 % din totalul glucidelor. Rezerva de glucide în organismul omului adult este de cca. 370 g depozitate predilect sub formă de glicogen în ficat şi muşchi.

idelor. În condiţiile unei alimentaţii normale, în organism se produce

stocarea glicogenului în ficat, al cărui cuantum poate ajunge la cca. 5-10 % şi în muşchi până la maximum 2 % .

Glucidele care conţin monomeri de beta-D-glucopiranoză (beta-D-Glcp) nu sunt digestibile în prima parte a tractului digestiv (până la nivelul intestinului gros). Sub acţiunea florei intestinale aceste glucide devin parţial digestibile. Astfel de glucide sunt celuloza şi hemiceluloza care - prin aport exogen - ajung în organismul omului.

Au rol digestiv secundar important pentru motilitatea intestinală, fiind cunoscute sub denumirea generică de „fibre alimentare".

Fibrele au două proprietăţi funcţionale majore: capacităţi mari de absorbţie şi de legare a apei, datorită cărora drenează în intestin odată cu apa şi substanţele nocive pe care le elimină prin deşeuri.

Capacitatea de hidratare a fibrelor este diferită în funcţie de produsul vegetal. Astfel, capacitatea de legare a apei , raportată la 100 g material, este de 477 g pentru tărâţa de grâu, 312 g pentru mango, 208 pentru morcovi, 177 g pentru mere, 168 g pentru varză, 165 g pentru făina de ovăz, 68 g pentru banane şi conopidă, 48 g pentru cartofi.

S-a constatat că există o strânsă corelaţie între cantitatea de fibre ingerate, durata de tranzit a alimentelor prin tubul digestiv şi unele boli ale sistemului digestiv.

Efectul favorabil al fibrelor în prevenirea cancerului de colon se explică prin trei acţiuni principale:

asigurarea unei microflore intestinale normale, descreşterea duratei de menţinere a deşeurilor şi substanţelor nocive în

colon, mărirea cantităţii de apă reţinute, ceea ce diluează concentraţia substanţelor

nocive care apoi sunt absorbite şi eliminate Interacţiile metabolice, caracteristice pentru metabolismul glucidic, se

realizează în cadrul fazelor caracteristice: catabolismul (biodegradarea) şi anabolismul (biosinteza).

Catabolismul glucidelor. În organismul uman procesele catabolice au ca substanţe de pornire

nutrienţii poliglucidici (e.g.: amidonul, glicogenul ş.a.), diglucidici (e.g.: zaharoza, lactoza, maltoza ş.a.) şi chiar monoglucidici (e.g.: glucoza, galactoză, maGlicogenul din ţesuturi - sub acţiunea enzimei fosforilaza - se transformă în glucozo-1-fosfat (Glc-1-P) şi în continuare-sub acţiunea enzimei glucofosfomutază este izomerizată formându-se glucozo-6-fosfat (Glc-6-P).

La rândul său glucoza (Glc) din sânge - sub acţiunea enzimei ATP-glucokinază se transformă, de asemenea, în Glc-6-P.

Pornind de la Glc-6-P catabolismul glucidic (figura 4.3) relevă existenta a patru căi:

noză ş.a.). a)calea anaerobă sau „calea Embden - Mayerhoff - Parnas" (numită şi

glicoliză)-care, în 12 etape, conduce la acid lactic şi asigură - în parte - energogeneza;

b) calea aerobă - care conduce la compuşi simpli C02 şi H20 dar în cadrul căreia se distinge „ciclul acizilor tricarboxilici" sau „ciclul Krebs" şi intervine, de asemenea, în energogeneză;

c) calea pentozoEnergia furnizată pe calea anaerobă (glicoliză) este mai redusă cantitativ în comparaţie cu energia furnizată pe calea aerobă în care intervine "ciclul acizilor tricarboxilici".

Totuşi, este remarcabil faptul că energia disponibilizată prin glicoliză (deci în condiţii de anaerobioză) se eliberează mai repede, deşi ţesutul nu dispune de cantităţi însemnate de oxigen.

S-a constatat că în organism anaerobioză se produce predomin a nt în muşchi, iar aerobioza în ficat .

fosfaţilor - care conduce la pentoze; d) calea acizilor uronici - care conduce la acidul glucuronic. 5 Anabolismul glucidelor.

În organismul uman forma de depozit pentru glucide este glicogenul a cărui stocare se face în ţesuturile hepatic şi muscular .

Totalul de glicogen din organism este de cca.350 g. Forma circulantă pentru glucide, este aceea de glucoza prezentă în sânge şi anumite lichide biologice.

Biosinteza glicogenului. Este un proces care porneşte de la glucoză,de fapt alfa –D- glucopiranoză compus care poate fi considerat ca un monomer.

In metabolismul glucidic biosinteza glicogenului este cunoscută sub numele de glicogenogeneză, biodegradarea acestuia este numită glicogenoliză.

Glucoza------Glc-6-P------Glc.-1-P-----Glicogen

ATP- Glucokinaza Glucofosfomutaza Fosforilaza

Biosinteza glucozei. Procesul de biosinteza a glucozei - metabolit care se află la originea formării

glicogenului - în organismul uman poate porni de la diverşi compuşi glucidici sau de la compuşi neglucidici (lipide şi protide).

Având în vedere aceste considerente, în studiul anabolismului glucidic se discută două procese distincte:

glucogeneza - biosinteza glucozei din alte oze; gluconeogeneza - biosinteza glucozei din metaboliţi lipidici, e.g.: glicerolul,

resturi de acizi graşi şi din metaboliţi protidici, e.g.: anumiţi aminoacizi (figura 4.5).

Glucogeneza. Este una din fazele majore ale anabolismului glucidic, care explicitează formarea glucozei pornind de la diverse monoglucide, e.g.: Man, Gal, Fru, aminoglucide, sau chiar din poliglucide, e.g.: glicogen, amidon (prin biodegradarea acestora). Pentru biosinteza din monoglucide apare ca inÎn cazul manozei se formează ca intermediar manozo-6-fosfatul: Man-6-P. Prin interconversie, acesta trece în Fru-6-P, care ulterior este izomerizat la Glc-6-P.

De la galactoza, în prezenţa adenozintrifosfatului (ATP) şi enzimei galactokinază se formează galactozo-1-fosfat: Gal-1-P. Acesta este izomerizat cu participarea uridinfosfatului (UDP), mai exact a UDP-glucozei rezultând Glc-1-P. In continuare,, cu participarea altor enzime, se formează Glc-6-P

termediar Glc-6-P , din care se formează apoi Glc.

Pentru cazul fructozei, într-o primă etapă se produce fosforilarea în prezenţa ATP, a ionului Mg2+ şi enzimei fructokinaza rezultând fructozo-1-fosfat: Fru-1-P.

Procesele anabolice conduc apoi la formarea fructozo-1,6-difosfatului: Fru-1,6-P şi apoi succesiv Fr-6-P, diGluconeogeneza. Defineşte fazele anabolismului glucidic în care biosinteza glucozei are ca precursori metaboliţi non-glucidici (lipidici sau protidici).

Biosinteza din metaboliţi lipidici - poate avea drept precursori compuşi rezultaţi din: a) biodegradarea acilglicerolilor, e.g.: glicerolul, dihidroxiacetona, aldehida

glicerică etc;

b) biodegradarea acizilor graşi din care rezultă compuşi cu 3 sau 4 atomi de carbon, care pot fi acizi organici, hidroxiacizi, cetoacizi, e.g.: acid propionic, acid lactic, acid piruvic, acid oxalilacetic, acid succinic, acid fumaric etc.

n care rezultă Glu-6-P şi în final glucoza.

Pentru cazul fructozei, într-o primă etapă se produce fosforilarea în prezenţa ATP, a ionului Mg2+ şi enzimei fructokinaza rezultând fructozo-1-fosfat: Fru-1-P.

Procesele anabolice conduc apoi la formarea fructozo-1,6-difosfatului: Fru-1,6-P şi apoi succesiv Fr-6-P, din care rezultă Glu-6-P şi în final glucoza.

Gluconeogeneza. Defineşte fazele anabolismului glucidic în care biosinteza glucozei are ca precursori metaboliţi non-glucidici (lipidici sau protidici).

Biosinteza din metaboliţi lipidici - poate avea drept precursori compuşi rezultaţi din: a) biodegradarea acilglicerolilor, e.g.: glicerolul, dihidroxiacetona, aldehida

glicerică etc; b) biodegradarea acizilor graşi din care rezultă compuşi cu 3 sau 4 atomi de

carbon, care pot fi acizi organici, hidroxiacizi, cetoacizi, e.g.: acid propionic, acid lactic, acid piruvic, acid oxalilacetic, acid succinic, acid fumaric etc.

a) în cazul glicerolului, dihidroxiacetonei sau În cazul biosintezei care are la origine metaboliţi lipidici:

aldehidei glicerice poate conduce la fructozo-1,6-difosfat; b) în cazul compuşilor rezultaţi din acizi graşi (respectiv resturile de acizi

organici, hidroxiacizi, cetoacizi) aceştia se transformă în acid oxalilacetic şi apoi succesiv în acid fosfoenolpiruvic, triozofosfaţi şi în final fructozo-1,6-di-fosfat. În ambele Biosinteza din metaboliţi protidici - este caracterizată prin existenţa unor precursori caracteristici, denumiţi cu un termen generic „aminoacizi glucoformatori“: alanina, cisteina, serina, arginina, ornitina, prolina, acidul aspartic, acidul glutamic , etc.

Dacă biosinteza porneşte de la metaboliţi protidici se formează drept compuşi intermediari acidul piruvic şi acidul oxalilacetic, care se transformă succesiv în acid fosfofenolpiruvic, triozofosfaţi şi apoi în fructozo-1,6-difosfat (Fru-1,6-P-P). Acesta, în prezenţa enzimei fructozo-difosfataza trece în glucozo-6-fosfat (Glc-6-P) din care se poate forma glucoza şi / sau glicogenul

cazuri rezultă fructozo-1,6-difosfat (Fru-1,6-P-P), care în prezenţa enzimei fructozo-difosfataza trece în glucozo-6-fosfat (Glc-6-P) din care se formează glucoza şi / sau fructoza .

Biosinteza din metaboliţi protidici - este caracterizată prin existenţa unor precursori caracteristici, denumiţi cu un termen generic „aminoacizi glucoformatori“: alanina, cisteina, serina, arginina, ornitina, prolina, acidul aspartic, acidul glutamic , etc.

Dacă biosinteza porneşte de la metaboliţi protidici se formează drept compuşi intermediari acidul piruvic şi acidul oxalilacetic, care se transformă succesiv în acid fosfofenolpiruvic, triozofosfaţi şi apoi în fructozo-1,6-difosfat

(Fru-1,6-P-P). Acesta, în prezenţa enzimei fructozo-difosfataza trece în glucozo-6-fosfat (Glc-6-P) din care se poate forma glucoza şi / sau glicogenul

Procesul de biosinteza a glicogenului este un proces endergonic (consumator de energie). Spre exemplu, pentru formarea unei legături glicozidice se consumă 4,2 Kcal. Energia este asigurată de acidul adenozintrifosforic (ATP). În desfăşurarea reacţiilor intervin enzime specifice.

Metabolismul glucidic, în ansamblul său, este reglat de hormonii pancreatici, insulina - care produce depresia glicemiei (efect hipoglicemiant) şi glucagonul - care are rol antagonic (efect hiperglicemiant). La aceştia se adaugă acţiunea hormonilor adenohipofizari, corticosteroizi şi tiroidieni

Necesarul de glucide Cantitatea de glucide din alimentaţie este în medie de 4 ori mai mare decât

cea de proteine şi lipide(200-500g- zi). În condiţii de muncă fizică medie, cel mai bun raport între proteine, lipide,

glucide este :1:1:4; pentru persoane care efectuează muncă fizică intensă acest raport ar trebui să fie 1:1:5, iar pentru persoane mature şi în vârstă, care efectuează muncă intelectuală, cel mai raţional raport este este 1:0,8:3.

Necesarul de glucide al organismului este de 4-5 g/kilocorp/zi şi depinde de intensitatea consumului de energie. De aceea, la stabilirea aportului de glucide pentru diferite categorii de persoane, în primul rând trebuie să se ţină cont de cantitatea de energie consumată, deoarece 55- 50% din această enegie trebuie asigurată pe seama glucidelor.

Glucidele sunt însă necesare chiar dacă nu se execută un efort fizic

Curs 7 - protide

Principiile nutritive de natură protidică (proteinică) se află în produsele alimentare de origine vegetală şi animală. Sub raportul compoziţiei protidele cu răspândire mai vastă sunt proteidele, apoi peptidele, şi în măsură mai redusă, acizii aminaţi.

Proteinele reprezintă constituienţi fundamentali ai ţesuturilor animale. Ele intervin în multiplicarea celulară, în constituţia enzimelor, controlează numeroase procese metabolice şi participă larg la formarea de anticorpi. În combinaţie cu alte substanţe, proteinele imprimă hemoglobinei proprietăţile sale de transportor de oxigen.

. Aportul proteic determină creşterea, dezvoltarea cerebrală, performanţele

fizice şi intelectuale, reacţiile la agresiuni, comportamentul familial şi social. La copii, nutriţia proteică influenţează şi dezvoltarea intelectuală cu consecinţe ireversibile. Lipsa proteinelor din alimentaţie şi mai ales a proteinelor cu valoare biologică ridicată duce la stări de denutriţie cronică, la modificări ale constituţiei umane şi uneori la boli ca hepatita, ciroza, pelagra.

Funcţiile pe care le îndeplinesc proteinele în organism pot fi sintetizate astfel: - sunt componente - participă la menţinerea echilibrului osmotic şi la

repartiţia în organism a apei şi a substanţelor dizolvate în ea; - intervin în procesul de apărare a organismului împotriva microbilor şi a

toxinelor, participând la formarea anticorpilor; - în anumite situaţii, proteinele pot fi folosite în organism în scop energetic. ale tuturor celulelor, intrând în structura acestora şi luând parte în acelaşi

timp la creşterea şi refacerea lor, deci îndeplinesc un rol structural, plastic; - prin participarea lor la formarea unor enzime, proteinele intervin în

desfăşurarea tuturor proceselor vitale ale organismului; - intră în structura unor hormoni al căror rol este deosebit de important în

desfăşu- participă la menţinerea echilibrului osmotic şi la repartiţia în organism a apei şi a substanţelor dizolvate în ea;

- intervin în procesul de apărare a organismului împotriva microbilor şi a toxinelor, participând la formarea anticorpilor;

- în anumite situaţii, proteinele pot fi folosite în organism în scop energetic. rarea activităţii normale a organismului; Protidele ca substanţe cuaternare (C, O, H, N), conţin cantităţi de azot în

limite relativ restrânse 15,0-17,6%, valoarea medie luată în calcul este de 16 %. Această constatare a condus la concluzia că, prin determinarea analitică a concentraţiei procentuale a azotului - N(%) din diferite produse biologice, se poate proceda la calculul concentraţiei procentuale a protidelor - Protide (%). Pentru aceasta se foloseşte relaţia:

Pr otide (%) = 6,25 x N (%) în care: 6,25 - constantă numerică; N(%) - concentraţia procentuală a

azotului.

Rolul protidelor în procesele de morfogeneză (aşa numitul „rol plastic") se evidenţiază îndeosebi în cadrul anabolismului, intervenind în procesele de diferenţiere, creştere, dezvoltare, reproducţie, a refacerii bioconstituenţilor a celulelor şi ţesuturilor.

Protidele reprezintă o clasă mare de bioconstituenţi care au distribuţie ubicvitară în lumea vie. Sub raportul compoziţiei chimice majoritatea protidelor sunt substanţe cuaternare: aminoacizi, peptide, holoproteide (proteine simple). În heteroproteide (proteinele complexe) se mai află fosfor, sulf, oligo- şi microelemente metalice: Mg, Fe, Zn, Cu, Mn etc.

Substanţele din clasa protidelor au ca unităţi structurale de baza, aminoacizii. Prin hidroliza chimică (acidă, bazică) sau biochimică (enzimatică) a proteinelor se eliberează aminoacizii şi, în cazul proteinelor complexe, resturi moleculare neprotidice (e.g.: derivaţi porfirinici în cazul unor cromoproteine; acizi nucleici în cazul nucleoproteinelor etc.)

Aminoacizii – provin din proteinele alimentare după digestia acestora. Aminoacizii proveniţi din tubul digestiv în urma proceselor de digestie, absorbţie, transport sunt utilizaţi de către organism în diferite scopuri

metabolice: biosinteza proteinelor, biosinteza hormonilor, biosinteza fosfolipidelor, biosinteza bazelor purinice şi pirimidinice, biosinteza aminelor, formarea corpilor cetonici, formarea de energie.

Nu toţi aminoacizii existenţi în produsele alimentare sunt în egală măsură necesari organismului.

Din totalul de 22 de aminoacizi care se ştie că există în proteine numai 9 aminoacizi sunt necesari în mod absolut pentru funcţionarea normală a organismului. Lipsa totală sau parţială din hrană a unuia din aceşti aminoacizi conduce imediat la frânarea creşterii. Din această cauză aceşti aminoacizi care nu pot fi sintetizaţi de organismul uman şi care trebuie aduşi de hrană, au fost denumiţi aminoacizi esenţiali sau indispensabili.

Valoarea nutritivă a protidelor este condiţionată de tipul de aminoacizi (AA) şi de cuantumul acestora, menţionându-se faptul că există:

aminoacizi esenţiali sau indispensabili, care la om se pot grupa chiar în funcţie de vârstă: la adult (8 AA): fenilalanina, izoleucina, leucina, lisina, metionina, treonina, triptofanul, valina; la copil (9 AA) adăugându-se la precedenţii şi histidina.

aAminoacizii esenţiali trebuie să fie administraţi organismului într-o fracţiune proteică echilibrată, atât din punct de vedere calitativ cât şi din punct de vedere al raportului dintre diferiţi aminoacizi componenţi.

Lipsa unui aminoacid esenţial împiedică utilizarea anabolică a celorlalţi . De asemenea este foarte important ca ei să se găsească în anumite proporţii.

Deci nu numai lipsa sau cantitatea scăzută în unii aminoacizi determină perturbări , ci şi excesul în alimentaţie a acestor aminoacizi poate perturba creşterea.

minoacizi neesenţiali sau dispensabili (a căror prezenţă poate avea caracter aleator) şi pot fi sintetizaţi de organism.

Necesităţile organismului uman în aminoacizi variază în raport cu diferiţi factori ca: vârsta, sexul, starea fiziologică, regimul de activitate şi repaus, condiţiile de muncă, diferitele stări patologice.

Nevoia de aminoacizi la un copil este mult mai mare ca la un adult. Necesităţile în aminoacizi la un bărbat sunt mai mari ca la femeie. Activitatea fizică intensă influenţează nevoia zilnică de aminoacizi prin

modificările pe care le produc în organism. Aminoacizii sunt constituenţii de referinţă ai protidelor privite din punct de

vedere alimentar. Se consideră că există alimente bogate în protide carne (hemoglobina, mioglobine, elastină, colagen), lapte (lactalbumină, lactoglobulină, cazeină), ou (ovoalbumina, ovoglobulină ş.a.) şi alimente sărace în protide, e.g.: porumbul (zeina), legumele (legumelina).

Peptidele - sunt compuşi rezultaţi prin condensarea mai multor molecule de aminoacizi identici sau diferiţi. În cadrul acestei subclase de compuşi se disting oligopeptidele şi polipeptidele.

a) Oligopeptidele - conţin 2-10 resturi de aminoacizi legate prin legături peptidice(-CO-NH-) constituind o catenă stabilă.

În general, în această subclasă se disting: a') oligopeptide inferioare (cu 2-7 resturi de aminoacizi, e.g.: carnosina şi

anserina (oligopeptide decelate în muşchi); glutationul - tripeptidă prezentă în celule, este importantă pentru reacţiile redox; encefalinele - pentapeptide cu rol în b) Polipeptidele - sunt constituite dintr-un număr mai mare de resturi de aminoacizi(peste 10)

În ţesuturi şi lichide biologice s-au izolat diverse polipeptide cu acţiune hormonală, neurotransmiţătoare, enzimatică etc. Se menţionează în continuare polipeptide:

-acţiune hormonală : insulina, glucagonul, corticotropina , parathormonul. cu acţiune asupra neurotransmisiei: colecistokinina , endorfinele. neurochimie. a") oligopeptide superioare (8-10 resturi de aminoacizi): ocitocina şi

vasopresina-sunt octopeptide ciclice cu activitate hormonală; bradichinina - nanopeptidă cu rol în reducerea contractibilităţii musculare; angiotensina I - decapeptidă cu efect hipertensor.

Proteide - sunt ansambluri macromoleculare în care se află condensat un număr mare de aminoacizi la care în unele cazuri se leagă şi alte molecule neprotidice. Sub raport structural se disting două grupe de proteide:

Holoproteidele - numite şi proteine simple - sunt compuşi proteidici în compoziţia cărora se află doar resturi de aminoacizi;

Heteroproteidele - numite şi proteine conjugate - sunt compuşi proteidici în compoziţia cărora se află o grupare proteică formată doar din resturi de aminoacizi şi o grupare prostetică, în care se află compuşi de natură neprotidică.

Gruparea prostetică defineşte şi tipul de heteroproteidă : glicoproteidele - conţin glucide; lipoproteidele - conţin lipide; fosfoproteidele - conţin resturi de fosfat; metaloproteidele- conţin resturi de oligoelemente metalice (Zn, Mn etc); cromoproteidele - conţin diverşi derivaţi (porfirine, carotenoide ş.a.); nucleoproteide (conţin acizi nucleici: DNA sau RNA). Protidele sunt compuşi cu rol predilect structural, funcţional şi

informaţional. Unele protide intervin în stocarea şi vehicularea informaţiei genetice.

Necesarul de proteine În organismul uman, proteinele provin din alimente de origine animală şi

vegetală şi există un echilibru permanent între aportul şi eliminarea lor după o prealabilă degradare.

Menţinerea unui raport constant între sinteza şi degradarea proteinelor, între aportul alimentar şi eliminarea produselor de degradare, constituie bilanţul azotat al organismului. Acest bilanţ se defineşte ca diferenţa dintre cEchilibru azotat este influenţat de cantitatea de proteine ingerate, de conţinutul proteinelor în aminoacizi esenţiali, de cantitatea de glucide şi lipide ingerate, de stările fiziologice.

Cantitatea minimă de proteine necesară menţinerii echilibrului bilanţului azotat la om este de 0,35 g\ kilocorp şi zi şi se numeşte minimum

antitatea de azot ingerată şi cea eliminată.

Aceasta reprezintă o modalitate de exprimare a interrelaţiei dintre catabolismul şi anabolismul proteic.

Când bilanţul azotat este pozitiv, predomină procesele de anabolism şi invers, când bilanţul azotat este negativ se pierde azot fie datorită unui catabolism exagerat, fie datorită unui aport insuficient de proteine alimentare, aport care nu poate face faţă nevoilor anabolice

Echilibru azotat este influenţat de cantitatea de proteine ingerate, de conţinutul proteinelor în aminoacizi esenţiali, de cantitatea de glucide şi lipide ingerate, de stările fiziologice.

Cantitatea minimă de proteine necesară menţinerii echilibrului bilanţului azotat la om este de 0,35 g\ kilocorp şi zi şi se numeşte minimum proteic.

Cantitatea de proteine din raţia alimentară trebuie astfel stabilită încât să acopere 11- 15% din valoarea sa energetică, proporţia fiind mai mare pentru copii(17-18%).

Nutriţioniştii recomandă pentru un organism adult un aport de 1,2- 1,5 g proteine\kilocorp şi zi, din care minimum 35% să provină din alimente de origine animală. Această cantitate satisface necesarul organismului adult indiferent de profesie şi condiţiile de muncă.

Necesarul protidic diurn în cazul unei vieţi active, considerat „optimum protidic" este, 1,0 g / kg corp / zi.

Se consideră pentru adult necesară o raţie protidică de 100 g în cazul unei raţii cu un aport caloric total de 3.000 calorii / corp / zi.

În accepţia nutriţioniştilor, protidele din alimente se grupează - în funcţie de valoarea nutritivă şi de aportul la menţinerea funcţiilor vitale ale organismului - în protide:

a) complete; b) parţial complete; c) incomplete Protide complete - conţin proporţii suficiente de AA esenţiali care au rol

preponderent de a menţine integritatea celulelor şi ţesuturilor şi de a asigura o dezvoltare normală, se numesc protide cu „valoare biologică ridicată". Se includ protidele din ou, carne, lapte. Protidele în aceste alimente conţin cca.33 % AA esenţiali, respectiv cca. 66 % AA neesenţiali.

Protide parţial complete - asigură menţinerea vieţii dar nu conţin toţi AA necesari dezvoltării. Se includ protidele din grâu (e.g.: gliadina ş.a.). Protidele din astfel de surse sunt cunoscute sub numele de protide cu „valoare biologică scăzută" conţin cca. 25% AA esenţiali.

c) Protide incomplete (sau total incomplete) - nu pot asigura troficitatea celulelor şi ţesuturilor în perpetuă reînnoire (prin procesele metabolice specifice). Din această grupă fac parte protidele din porumb (e.g.: zeina).

Evaluarea calităţii protidelor alimentare se face prin metode biologice şi chimice. În acest scop se foloseşte un index specific - numit „valoarea biologică" (V.B.) a alimentului - care exprimă relaţia dintre protidele din ingestie şi din digestie.

Pentru evaluarea prin calcul a VB se efectuează determinări ale cuantumului azotului (N)

din alimentele consumate - reprezentând dieta, din urină - provenind din aminoacizii metabolizaţi din fecale - provenind din compuşii neabsorbiţi şi compuşii formaţi în tubul

digestiv (protide-enzime, protide reziduale). Dacă valoarea biologică procentuală - astfel calculată-este 70 % sau mai

mult, se consideră că protidele din raţie pot asigura necesarul pentru creştere şi corespund unei diete adecvate.

Diversele produse alimentare utilizate în alimentaţia omului au relevat valori foarte diferite ale acestui index.

Biodegradarea aminoacizilor. Aminoacizii rezultaţi prin digestia şi absorbţia proteinelor alimentare şi

aminoacizii rezultaţi prin hidroliza proteinelor tisulare care are loc în organism sunt supuşi procesului de biodegradare. Acest proces se realizează prin mai multe căi biochimice:

a) dezaminare; b) transaminare; c) decarboxilare. Biodegradarea aminoacizilor se desfăşoară pe căi specifice fiecărui

aminoacid. La rândul său biosinteza aminoacizilor se realizează pe căi specifice pentru fiecare aminoacid. Acest fapt este explicabil, având în vedere diversitatea structurală a aminoacizilor.

Procesul de biodegradare a peptidelor se realizează printr-o succesiune de reacţii hidrolitice în care intervin enzimele numite peptidaze.

Anabolismul protidelor. Procesele caracteristice biosintezei protidelor se discută, de asemenea, având

în vedere clasele de protide respectiv aminoacizii, peptidele şi proteidele. 1. Biosinteza aminoacizilor. În cazul biosintezei aminoacizilor în organismul omului principalele căi de

formare ale aminoacizilor sunt aminarea reductivă şi transaminarea.

Biosinteza peptidelor, polipeptidelor şi holoproteidelor se bazează pe precursorii din clasa aminoacizilor care se pot lega în cadrul unor catene prin legături de tip peptidic. Mecanismul biosintezei acestor compuşi este studiat detaliat în biologia celulară, biologia moleculară şi biochimia metabolismului protidic.

Biosinteza heteroproteidelor. Este un proces complex care interesează atât componentele prostetice, cât şi

compoentele proteice. Componentele prostetice diferă de la o heteroproteidă la alta, spre exemplu: grupările de natură glucidică - în glicoproteide; de natură lipidică - în lipoproteide etc. Componentele proteidice formate din lanţuri macromoleculare polipeptidice, deci de tip holoproteidic sunt

sintetizate din aminoacizi.

Curs 8- LIPIDELE

Lipidele sunt compuşi chimici cu structură heterogenă şi proprietăţi chimice variate, având două caracteristici esenţiale: hidrofobicitatea şi insolubilitatea în apă.

In natură, din punct de vedere constituţional, la lipide, s-au decelat două subclase:

1) lipide simple - cu specific de substanţe ternare, care conţin doar carbon, oxigen, hidrogen;

2) lipide complexe - care mai pot conţine fosfor, azot şi uneori chiar sulf. 

Lipidele sunt componente de bază ale produselor alimentare şi conform concepţiei actuale sunt substanţe indispensabile vieţii, cu rol important în activitatea organismului.

Lipidele simple - sunt compuşi ternari (conţin C, H, O), cu structura de esteri organici care - în funcţie de natura resturilor de alcooli şi de acizi organici (acizi graşi) -se grupează în:

Acilgliceroli (gliceride) - constituite din glicerol la care se esterifică acizi graşi ;

Steride - formate din alcooli din clasa sterolilor (e.g.: colesterol, sitosterol etc.) esterificaţi cu acizi graşi superiori;

Ceride (ceruri) - compuşi formaţi prin esterificarea unor alcooli superiori cu masă moleculară mare cu acizi graşi superiori;

Etolide - se formează prin esterificarea ciclică sau lineară a unor acizi graşi hidroxilaţi.

Lipidele complexe - sunt formate din bioelemente ternare alături de care se pot afla alte elemente biogene (P, N, S) distingându-se în cazul: fosforului - lipide fosfatate (fosfatide); azotului - lipide azotate; sulfului - lipide sulfatate (sulfatide).

In general, pentru lipidele complexe, este preferată o clasificare dependentă, în principal, de natura alcoolilor constituenţi:

Glicerofosfolipide - conţin glicerol, acid fosforic, acizi graşi etc. In această grupă de compuşi se includ: acizii fosfatidici (conţin doar glicerol, acid fosforic şi acizi graşi); colaminfosfolipidele (conţin în plus colamina); colinfosfolipidele (conţin colina); serinfosfolipidele (conţin aminoacidul

serina); inozitolfosfolipidele (conţin inozita sau inozitolul); acetalfosfolipidele (conţin grupări oxigenate, duble legături etc.)

Sfingolipide - conţin un aminoalcool - sfingozina şi acizi graşi. In această grupă se includ: ceramidele - sunt derivaţi N-acetilaţi ai sfingozinei în constituţia cărora se află glicerolul, aminoalcoolul - sfingozina şi diverşi acizi graşi superiori; sfingofosfolipidele - care în structura de tip ceramidic pot conţine un rest de fosforilcolină sau fosforilcolamină; sfingozidofosfolipidele - sunt sfingolipide lipsite de gruparea fosfat (e.g. cerebrozide, gangliozide, sulfatide ş.a.)

În general se estimează că în natură lipidele prezintă importanţă biochimică, nutriţională, biomedicală şi industrială. Lipidele din materia vie au rol în procesele de morfogeneză şi energogeneză.

Funcţiile pe care le îndeplinesc lipidele în organism sunt următoarele: Sunt elemente calorigene şi furnizează organismului o cantitate din

energia necesară(9,1Kcal/g). În comparaţie cu celelalte substanţe nutritive, lipidele eliberează o

cantitate dublă de energie şi ca urmare au avantajul furnizării într-un volum mic a unei importante cantităţi de energie;

Sunt constituenţi structurali ai celulelor, deci au rol plastic. Toate celulele au în constituţia lor, în proporţie mai mare sau mai mică, lipide. Ţesutul adipos este constituit preponderent din lipide, care sunt depozitate ca substanţe de rezervă sub piele, fie în jurul diferitelor organe, de unde sunt mobilizate pentru nevoi energetice atunci când alimentaţia nu furnizează suficiente calorii;

Sunt compuşi de plecare în sinteza unor substanţe indispensabile organismului: fosfatide, acizi graşi nesaturaţi, steroli, tocoferoli, şi alte substanţe biologic active, printre care prostaglandinele au un rol central;

Sunt solvenţi şi vehiculanţi ai vitaminelor liposolubile; absorbţia şi utilizarea vitaminelor A, D, E, K depinde într-o măsură considerabilă de aportul de lipide în alimentaţie.

În afară de aceasta, trebuie menţionat faptul că lipidele au o influenţă pozitivă asupra gustului produselor alimentare şi asupra valorii lor nutritive.

- participa la transportul principiilor alimentare prin membranele celulare,

- acidul linoleic este implicat in transportul si metabolismul colesterolului, - sunt implicate in dezvoltarea creierului si sinteza de fosfogliceride si de

factori stimulatori ai secretiilor hormonale, Din punctul de vedere al nutriţioniştilor, este important a avea în vedere

structura şi cuantumul acizilor graşi din lipide, distingându-se alimente cu conţinut ridicat de:

acizi graşi saturaţi : unt, smântână, frişca, margarina, unt de cocos; acizi graşi monoenoici (cu denumirea trivială „acizi mononesaturaţi") : ulei

de măsline, ulei de arahide, gălbenuş de ou;

acizi graşi polienoici (cu denumirea trivială „acizi polinesaturaţi") : ulei de peşte, ulei de floarea soarelui, ulei de soia, ulei de porumb ş.a. Au rol în scăderea colesterolului în sânge, determină scăderea TG în sânge, au efect anticoagulant şi antihipertensiv, însă creşte LDL- col, scade HDL-col.

Sub aspect cantitativ grăsimile alimentare, în condiţiile unei alimentaţii raţionale, trebuie să includă 1/3-1/2 grăsimi vegetale din totalul grăsimilor consumate şi să asigure necesarul de acizi graşi polienoici (esenţiali).

Referitor la lipidele de interes alimentar din produse vegetale şi animale o importanţă aparte prezintă relaţia dintre sursele de produse şi clasele de lipide care intră în constituţia acestora

Se menţionează în acest sens faptul că în produsele alimentare de origine vegetală predomină triacilglicerolii, glicerofosfolipidele, acizii graşi liberi. De asemenea, dintre acizii graşi într-un cuantum ridicat se află acizii graşi nesaturaţi. Prezenţa acestora a determinat orientarea spre industrializarea grăsimilor vegetale (producerea margarinei).

În produsele alimentare de origine animală predomină triacilglicerolii, steridele, glicerofosfolipidele, sfingolipidele. De asemenea, s-au izolat lipoproteine (îndeosebi în carne şi ouă). Din punct de vedere alimentar lipidele din lapte au digestibilitate maximă comparativ cu lipidele din alte produse alimentare.

Cercetările efectuate în scopul elucidării rolului lipidelor în alimentaţia omului au demonstrat că aceste substanţe nutritive posedă proprietăţi biologice de prim ordin datorită aportului lor în compuşi biologic activi cum sunt acizii graşi polinesaturaţi, fosfatidele, steridele, vitaminele D.

În alimentaţia alipidică apar o serie de tulburări(slăbirea rezistenţei la infecţii, încetinirea creşterii, scurtarea vieţii) care nu pot fi prevenite sau înlăturate decât prin administrarea de acizi graşi polinesaturaţi.

Organismul uman este capabil să sintetizeze acizi graşi saturaţi şi pe cel oleic, însă nu poate forma acizi grazi cu mai multe duble legături: linoleic, linolenic, arahidonic.Acizii graşi polinesaturaţi se mai numesc şi acizi graşi esenţiali.

Lipsa acizilor graşi polinesaturaţi (esenţiali) din hrană provoacă încetinirea până la oprirea creşterii, tulburări cutanate, leziuni la ficat, în rinichi şi în alte organe şi ţesuturi. Carenţa de acizi graşi esenţiali tulbură funcţia de reproducere şi are o influenţă nefastă asupra fătului şi secreţiei lactate.

Acizii graşi nesaturaţi, în special acidul arahidonic sunt utilizaţi la sinteza prostaglandinelor, substanţe implicate în controlul şi modularea unor funcţii esenţiale, cum sunt: tonusul musculaturii netede, funcţiile aparatului genital, răspunsul inflamator, funcţia renală, controlul multiplicării celulare, funcţiile sistemului nervos, lipoliză.

Acizii graşi esenţiali sunt constituenţi importanţi ai ţesutului cerebral. Ei se găsesc constant în constituţia fosfolipidelor care participă la formarea

membranelor celulare în toate ţesuturile, influenţând prin însuşirile lor fizico- chimice permeabilitatea şi contribuind la realizarea schimburilor.

Există date despre rolul stimulant al acizilor graşi esenţiali asupra creşterii rezistenţei organismului la infecţii şi menţinerea integrităţii funcţionale a imunităţii. Introduşi în dietele pentru copii, acizii graşi esenţiali au influenţat favorabil dezvoltarea fizică, metabolismul şi funcţiile digestive, înregistrând-se o îmbunătăţire a apetitului şi câştig în greutate.

Fosfatidele sunt prezente în toate celulele organismului, concentrându-se în special în straturile de la suprafaţa protoplasmei, ceea ce demonstrează că intervin în procesele metabolice celulare. Ele participă activ la metabolismul lipidelor influenţând asupra intensităţii absorbţiei lipidelor şi utilizării lor în ţesuturi.

Acizii graşi esenţiali măresc capacitatea de eliminare a colesterolului din organism prin transformarea lui în compuşi labili, uşor solubili. Această acţiune a acizilor polinesatraţi are o importanţă deosebită în profilaxia aterosclerozei deoarece previne depunerea pe pereţii vaselor sanguine şi intervine în normalizarea funcţionării acestora.

Necesarul în aceşti compuşi este de 7 g pe zi. Deoarece cel mai activ este acidul arahidonic, pentru satisfacera necesarului în acizi graşi esenţiali este suficient ca acest acid să se găsească în hrană în cantitate de 5g pe zi.

Lecitinele participă la alcătuirea complecşilor care conţin fosfor, din celule şi nuclee. De asemenea, este recunoscut rolul şi importanţa lor în profilaxia aterosclerozei prin acţiunea de normalizare a nivelului colesterolului în sânge.

Căile de ridicare a conţinutului de fosfatide din alimentaţie sunt: o utilizare mai largă a uleiurilor nerafinate şi rafinate dar îmbogăţite cu fosfatide, utilizarea lecitinei din soia atât în scopuri clinice cât şi profilactice, utilizarea unor surse naturale de fosfatide alimentare( ouă, ficat, unt) fără a se ţine cont de prezenţa în ele a colesterolului.

Steridele sunt substanţe biologic active, cu rol important în normalizarea metabolismului lipidic şi al colesterolului.

Dintre steridele de origine animală, un rol fiziologic deosebit îl are colesterolul. El este prezent în toate celulele şi ţesuturile. În organism, colesterolul îndeplineşte o serie de funcţii vitale şi, din acet motiv, el face parte din categoria substanţelor indispensabile organismului.

Colesterolul participă la reţinerea apei de către ţesutul adipos, la neutralizarea toxinelor bacteriene şi parazitare, la metabolismul unor hormoni. În exces colesterolul este privit ca factor principal care ia parte la formarea şi dezvoltarea aterosclerozei. Unele produse bogate în colesterol ca untul, smântâna, frişca, şunca, icrele sunt propuse a fi limitate în raţia alimentară.

Există date care demonstrează că schimbarea conţinutului de colesterol din sânge depinde într-o măsură mai mare de funcţia glandei tiroide decât de conţinutul de colesterol din hrană.

Colesterolul se sintetizează în ficat şi această sinteză depinde de natura lipidelor alimentare. Dacă predomină acizii graşi saturaţi biosinteza colesterolului în ficat creşte, iar în prezenţa acizilor graşi esenţiali se reduce.

S-a constatat, de asemenea, că sinteza colesterolului în ficat este în raport invers cu cantitatea de colesterol din hrană. Într-o alimentaţie lipsită de colesterol se produce inevitabil o creştere a formării sale în tot organismul.

Colesterolul se gaseste doar in alimentele animale. Alimentele vegetale nu contin colesterol. Colesterolul intra in sinteza sarurilor biliare, vitamina D, cortizonului, hormonilor sexuali. Nivelul colesterolului in sange este influentat de ereditate, dieta, exercitii fizice, anumite afectiuni.

Metabolizarea lipidelor şi nivelul lor în sânge sunt influenţate în primul rând de proporţia dintre acizii nesaturaţi şi cei existenţi în lipidele alimentare.

Acizii graşi nesaturaţi măresc capacitatea de eliminare a colesterolului din organism prin transformarea lui în compuşi labili, uşor solubili

Activitatea biologică a acizilor graşi esenţiali se datorează îndeosebi acidului arahidonic. Totuşi, în grăsimile alimentare acest acid se găseşte în cantităţi foarte mici. Printr-un conţinut ridicat de acid arahidonic se distinge numai untura de peşte.

Uleiurile vegetale nu conţin acid arahidonic. În grăsimile animale el se găseşte în cantităţi foarte mici: în unt 0,2%; în grăsime de vită 0,5%, de pasăre 0,6%, de porc 2,1%. Aceste cantităţi sunt atât de neînsemnate, încât nu pot satisface decât în mică măsură necesităţile organismului. Necesarul organismului în acid arahidonic se realizează pe seama formării lui din acid linoleic, care se transformă uşor şi complet în acid arahidonic în prezenţa piridoxinei.

Exceptând grăsimea de pasăre şi parţial pe cea de porc, grăsimile de origine animală sunt mult mai sărace în acizi graşi esenţiali decît cele de origine vegetală. Mari cantităţi de acizi graşi polienoici se găsesc în uleiul de floarea soarelui şi în cel de porumb, care este deosebit de eficient pentru scăderea hipercolesterolemiei.

Valoarea nutriţională a lipidelor alimentare este determinată şi de prezenţa fosfatidelor

Grăsimile vegetale sunt considerabil mai bogate în fosfatide în comparaţie cu cele animale cu excepţia grăsimii din lapte. Dar, conţinutul de fosfatide al uleiurilor vegetale variază foarte mult în funcţie de tehnologia de obţinere a lor şi de gradul de purificare şi rafinare.

Într-o alimentaţie normală raţia de lipide nu trebuie să depăşească 35-30% din aportul energetic sau 1-2g/kilocorp şi zi din care 1/3 mononesaturate, 1/3 saturate, 1/3 polinesaturate. Ele sunt reprezentate atât de lipide vizibile( ulei, unt, margarină) cât şi de cele invizibile(din carne, lapte, ouă, nuci, alune)

Necesarul de lipide depinde de vârstă, caracterul muncii, sex, particularităţi naţionale, climaterice.

Necesarul de lipide depinde şi de aportul zilnic de proteine.

Pentru tineri şi adulţi cu vârstă medie raportul proteine/lipide pote fi de 1:1, adică raţia zilnică de lipide să fie egală cu cea de proteine. Pentru adulţii în vârstă, raportul poate fi de 1:0,7 şi chiar1:0,5.

Grăsimile emulsionate(din lapte, ouă) uleiurile şi cele al căror punct de topire este inferior temperaturii corpului (unt, untură de pasăre) se absorb în proporţie mai mare 90-98% decât cele al căror punct de topire este mai ridicat (seu).

Surse alimentare de lipide

În general, surse bogate de lipide în alimentaţie sunt uleiurile vegetale(de floarea soarelui, de soia) şi grăsimile animale( unt, untură de porc şi de pasăre).

Carnea, peştele şi produsele derivate conţin cantităţi variate de lipide. Brânzeturile, cu excepţia celor obţinute din lapte degresat conţin cantităţi apreciabile de lipide. În ouă, lipidele se găsesc numai în gălbenuş. Produsele alimentare obţinute prin utilizarea de grăsimi (cartofi prăjiţi, prăjituri) sunt surse alimentare bogate în lipide.

Untul furnizează lipide sub formă emulsionată, deci cu digestibilitatea crescută.

Untura are o digestibilitate scăzută datorită conţinutului de acizi graşi saturaţi.

Grăsimea de pasăre conţine mai puţini acizi graşi saturaţi, având o valoare nutritivă şi o digestibilitate mai bună.

Grăsimea de peşte are o importanţă deosebită prin conţinutul ridicat în vitamine liposolubile A şi D şi o bună digestibilitate.

Uleiurile vegetale prezintă proprietăţi organoleptice superioare, consevabilitate bună şi conţinut lipidic crescut, de 99-99,7%.

Curs 9- vitamine

Descoperirea vitaminelor a început cu cercetătorul polonez Kazimir Funk, în anul 1912. Acesta a studiat structura tiaminei (vitamina B1,) şi a remarcat prezenţa unei grupări aminice (-NH2), numind compusul „amină vitală". Denumirea de vitamină dată acestui compus, deşi improprie, s-a extins la diverse clase de compuşi. În perioada următoare s-au cercetat vitaminele B, vitaminele D (antirahitice), vitamina C (antiscorbutică) etc.

Odată cu aprofundarea informaţiilor şi a descoperirii de noi vitamine s-a procedat la clasificarea acestora după diferite criterii:

ordinea descoperirii: vitaminele A, B, C, D, etc. structura chimică : acid ascorbic- vitamina C; tiamina - vitamina B;

 activitatea biologică: vitamina antiscorbutică - vitamina C; vitaminele antirahitice - vitaminele D;

mediul de solubilizare: vitamine liposolubile: A, D, E, K; vitamine hidrosolubile: vitamine din complexul B (B1, B2, B6, PP, acid pantotenic, acid folic, biotina, B12), vitamina C.

În organism vitaminele contribuie la desfăşurarea normală a proceselor de creştere, diferenţiere, dezvoltare a organismului şi de menţinere a funcţiilor vitale.

Aportul de vitamine se face pe două căi:- Aport exogen- alimentar prin care, toate vitaminele pot fi asigurate la nivelul “ necesarului vitaminic”, - Aport endogen- din biosintezele microorganismelor intestinale, reprezintă un cuantum mai redus, dar sunt importante pentru etapa digestiei intestinale vizând diverşi compuşi de natură protidică, glucidică, lipidică sau mixtă

Vitamine liposolubile Principalii compuşi incluşi în grupa vitaminelor liposolubile sunt: vitaminele

A (retinolii); vitaminele D (calciferolii); vitaminele E (tocoferolii); vitaminele K (menaftonele).

Vitaminele A sau retinolii sunt cunoscuţi şi sub denumirea de vitamine antixeroftalmice, pentru considerentul că au rol important pentru vederea crepusculară şi previn xeroftalmia.

De asemenea, vitaminele A sunt implicate în diverse procese metabolice şi implicit în procesul de creştere şi dezvoltare a organismului uman, diferenţiere celulară normală, funcţia imună, reproducere ,dezvoltarea oaselor.

Distribuţie naturală. Vitaminele A se află sub formă de provitamine A (caroteni) predominant în

produse de origine vegetală colorate: ardei, morcovi, varză, roşii, caise, porumb şi frunze verzi - spanac. Conform unor determinări analitice s-a demonstrat faptul că există o variaţie a cuantumului de vitamine A în funcţie de sezon, fiind mai crescut vara decât iarna. Vitaminele A (retinolii) se află în - cantităţi mai însemnate- în produse de origine animală: untura de peşte, ficat, gălbenuş de ou, lapte, unt.

Necesar nutriţional. La omul adult necesarul de retinol este estimat la un cuantum de 4000-5000

UI/zi. Efecte fiziologice. Carenţa de vitamină A duce la tulburări de vedere cum ar fi: hemeralopia

(scăderea capacităţii vizuale şi îngustarea spectrului vizibil), xeroftalmia (leziuni la nivelul epiteliului conjunctival, având ca efect vascularizarea, cheratinizarea şi opacifierea corneei) şi chiar orbire. De asemenea, s-a observat formarea unor cheratine la nivelul mucoaselor de la unele membrane; malformaţii la nivelul scheletului; disfuncţii ale gonadelor şi pierderea sarcinii la femei.

Tegumentul devine uscat “piele de gâscă”, creşte susceptibilitatea la infecţii bacteriene, virale, parazitare, în special la nivel respirator

Excesul de vitamine A duce la modificări fiziologice caracterizate prin indispoziţie, stare de vomă, dureri de cap, tulburări cutanate. La administrarea excesivă de vitamine A (un timp îndelungat sau cantităţi mari la o dozare) se observă mărirea volumului ficatului şi a splinei, reducerea activităţii glandei tiroide şi fragilitate la nivelul scheletului.

S-a constat că la făt excesul de retinol determină malformaţii ale sistemului nervos central şi cardiovascular.

Vitaminele D sau calciferolii sunt cunoscute şi sub numele de vitamine antirahitice. Acestea se află în natură şi sub formă de provitamine.

Vitaminele D cresc permeabilitatea celulelor mucoasei gastrice pentru Ca; favorizează absorbţia intestinală a cationului Ca2"" şi resorbţia renală a anionului PO 4" ; asigură menţinerea raportului Ca2+ / PO 4" la raportul de cca. 1/2, intervenind şi în procesul de osteogeneză. Vitaminele D favorizează acumularea de acid citric la nivel sanguin, intervenind astfel în procesul de osificare.

De asemenea, calciferolii participă la biosinteza unor enzime, la metabolismul lipidic, la activitatea sistemului nervos, intervine în buna funcţionare a cordului şi în procesul de coagulare a sângelui.

Influenţează sinteza proteinelor contractile în ţesutul muscular; împreună cu vitamina A şi C stimulează mecanismele locale (la nivel respirator) şi generale, de creştere a rezistenţei organismului la infecţii,

- intervine în diferenţierea şi în proliferarea celulară, - în ţesutul muscular influenţează sinteza proteinelor contractile, - importantă pentru activitatea ciclului Krebs în mitocondrii,

Distribuţie naturală. Vitaminele D se află în lapte, uleiuri vegetale şi animale, în untura de peşte,

unt, smântână, gălbenuş de ou, ficat şi ţesutul muscular al peştilor de mare, sardine, heringi, vegetale cu frunze verzi, ş.a.

Necesar nutriţional. Pentru organismul adult aportul recomandat în vitamine D este de 200 UI /

zi.Pentru femeile care beneficiază de o raţie optimă de calciu şi de expunere la soare sunt necesare 600UI în timpul sarcinii şi 800 UI în perioada de lactaţie.

Efecte fiziologice. Carenţa în organismul tânăr conduce la rahitism, cu malformaţii în special

ale oaselor lungi. De asemenea, poate conduce la tetanie musculară, una din formele caracteristice acesteia fiind spasmofilia.

La adulţi deficienţa de vitamine D conduce la o fragilitate accentuată la nivelul oaselor întregului schelet, osteomalacie (pierderi excesive de calciu), osteoporoză (oase spongioase), tetanie musculară (latentă sau cronică) şi irascibilitate prin depresia calcemiei.

Hipervitaminoza se caracterizează prin hipercalcemie, hipofosfatemie, apar calcificări în ţesuturile moi, inclusiv la nivel renal, pulmonar, cardiac. Se remarcă cefalee, greaţă, vomă, constipaţie, poliurie, polidipsie.

Vitaminele E sau tocoferolii constituie un grup de compuşi cunoscuţi şi sub denumirea de vitamine antisterilice.

Activitate biologică. Tocoferolii au, în principal, acţiune antioxidantă şi de transport al

hidrogenului pentru procesele redox, previne procesul de îmbătrânire, cancerul, bolile cardio-vasculare, cataracta, infecţiile, artritele, diabetul zaharat, îmbunătăţesc răspunsul imun, menţin integritatea membranelor celulare, scade sinteza LDL- colsterolului, dar şi a trigliceridelor.

Distribuţie naturală. Vitaminele E se găsesc în produse de origine vegetală cu conţinut ridicat în

lipide polinesaturate (care conţin acizi graşi polienoici): ulei de soia, ulei de bumbac, ulei de germeni de grâu, ulei de porumb, ulei de arahide, în cereale nedecorticate, nuci, avocado, vegetale cu frunze verzi, tomate etc.

În cantităţi mai reduse se află şi în produse de origine animală: ulei de peşte, lapte, gălbenuş de ou, carne - muşchi şi organe - ficat.

Necesar nutriţional. Pentru organismul uman necesarul de vitamină E (alfa-tocoferol) este de 12-

Efecte fiziologice. Tocoferolii intervin în funcţia de reproducţie asigurând activitatea normală

a organelor genitale şi prevenind sterilitatea. În carenţă apar degenerări testiculare, pierderea mobilităţii

spermatozoizilor, degenerări uterine, scăderea fecundităţii, resorbţii embrionare. De asemenea, intervin în procesul de respiraţie celulară la nivelul ţesutului muscular (muşchii striaţi şi muşchiul cardiac). Vitaminele E manifestă activitate antioxidantă prin protejarea acizilor graşi nesaturaţi (acidul linoleic) împotriva oxidării acestora; intervine în protejarea globulelor roşii faţă de oxidare, manifestă activitate antioxidantă în raport cu hormonii hipofizari şi suprarenali. Tocoferolii participă la transportul de hidrogen în procesele redox.

Hipervitaminoza este bine tolerată cu excepţia că la persoanele care primesc tratament anticoagulant antagonizează efectul vitaminei K.

Pot să apară tulburări gastrointestinale, crampe musculare, cefalee, posibil creşterea tensiunii arteriale .

15 UI / zi (8-20 mg / zi). Vitaminele K sau menaftonele sunt compuşi cunoscuţi şi sub denumirea de

vitamine antihemoragice pentru faptul că intervin în procesele de coagulare a sângelui.

Activitate biologică. Vitaminele K intervin în procesul de coagulare a sângelui.

–participă la procesul de biosinteză a protrombinei, compus cu importanţă majoră în procesele de coagulare a sângelui.

- participă la sinteza proteinelor şi a acizilor nucleici, a mARN necesar în biosinteză protrombinei. - participă la reacţii de oxido-reducere de la nivel celular - având rolul de a transporta hidrogen. - menaftonele sunt implicate şi în procese enzimatice de la nivel sanguin.

Distribuţie naturală. Vitaminele K sunt distribuite în produse de origine vegetală cu frunze verzi:

ceai verde, spanac, broccoli, salată, urzici, conopidă, dar şi în varză albă, morcovi, lucernă, grâu. Sunt mai puţin răspândite în produse de origine animală în care se află în: ficat şi ou.

Necesar nutriţional. Se recomandă un aport de 65-80 UI / zi (60 -300 ug / zi) de vitamină K.

Efecte fiziologice. Menaftonele participă la biosinteză protrombinei - cuantumul scăzut al

protrombinei determinând creşterea timpului de coagulare a sângelui şi favorizarea fenomenelor hemoragice. Vitamina K participă şi la procesele redox celulare. Carenţa determină hemoragii. În boli hepatice, intoxicaţii, intervenţii chirurgicale se administrează vitamina K în scopul stimulării biosintezei protrombinei necesare coagulării normale a sângelui. Carenţa de menaftone poate fi cauza unui aport nutriţional insuficient, a unor perturbări la nivel intestinal ca urmare a unor tratamente medicamentoase (în special cu antibiotice) şi a unor tulburări de absorbţie

Vitamina K traversează greu bariera placentară, spre produsul de concepţie astfel se explică de ce la copilul nou născut există rezerve scăzute de vitamină K, motiv pentru care trebuie evitate hemoragiile sau prelevarea de sânge.

Hipervitaminoza este rar întâlnită. Cel mai important efect advers icterul . Administrarea rapidă intravenoasă poate cauza dureri toracice, febră, transpiraţii, hipotensiune.

Vitamina F-este o denumire atribuită acizilor graşi nesaturaţi esenţiali: linoleic, linolenic, arahidonic, (sunt indispensabili organismului uman, dar nu pot fi sintetizaţi de acesta). Distribuţie naturală:

- acidul linoleic se găseşte în nuci, ulei de floarea soarelui, germeni de porumb, soia;

- acidul linolenic în seminţe de in, nuci, soia. - acidul arahidonic este prezent în alimente de origine animală: unt, grăsime,

untură de peşte, gălbenuş de ou. Activitate biologică: - intervine în reacţiile de oxido-reducere, deci în respiraţie tisulară; - rol plastic contribuind la constituirea membranelor celulare şi menţinerea

permeabilităţii lor;

- intervine în procesul de prevenire a aterosclerozei, prin scăderea sintezei de LDL- colesterol;

- în metabolismul fosfo-calcic, împreună cu vitamina D creşte disponibilitatea calciului pentru ţesuturi;

- intervine în creşterea şi dezvoltarea organismului; - stimulează imunitatea; -are rol în prevenirea cancerului; -menţine elasticitatea şi tonicitatea tegumentului. Raţia zilnică recomandată Zilnic, pentru adulţi se recomandă 8 grame pe zi 2-3% din aportul caloric total.Deficitul de vitamină F – hipovitaminoza determină la nou născut deficit de dezvoltare , la copii: eczeme, diaree, scădere în greutate, anemie, infecţii; la adult tulburări trofice cutanate, steatoză hepatică, disfuncţii endocrine, ateroscleroză.Hipervitaminoza- acidul linoleic poate determina efecte bacteriostatice asupra florei intestinului gros, scade nivelul HDL- colesterolului şi există un risc crescut de apariţie a neoplaziilor. Vitamine hidrosolubile Se includ vitamine din aşa numitul „complex vitaminic B" : vitamina B1

(tiamina); vitamina B2 (riboflavina); vitamina B3 (acidul pantotenic), vitamina B4 ( acid folic)vitamina B5( vitamina PP) ,vitamina B6( piridoxina), vitamina B7( biotina), vitamina B12(ciancobalamina)precum şi vitamina C.

Vitamina B1 este numită şi tiamina sau aneurină şi face parte din complexul vitaminelor B.

Activitate biologică Forma biologic activă a tiaminei este esterul difosforic (Pi-Pi) denumit

tiaminpirofosfat (TPP+. Procesul de formare a TPP are loc predominant în ficat (unde se şi depozitează) şi mai puţin în muşchi, creier, cord şi celulele roşii nucleate (reticulocite).

Tiamina intervine în metabolismul glucidic prin reacţia de fosforilare. Formarea TTP cu rol de coenzimă asigură participarea acestuia la funcţionarea unor sisteme enzimatice în care intervin: piruvat dehidrogenaza, piruvat decarboxilaza, cetoglutarat dehidrogenaza, transcetolaze, fosfocetolaze, etc.

De asemenea, vitamina B1, intevine în metabolismul lipidic, participând la biosinteza unor lipide pornind de la glucide. Tiamina are o acţiune de stimulare a activităţii acetilcolinei cu rol de mediator al transmiterii influxului nervos la nivelul sistemului nervos vegetativ.

Din punctul de vedere al interacţiunilor intervitaminice, tiamina are acţiune sinergică cu alte vitamine cum ar fi: riboflavina (vitamina B2), acidul ascorbic (vitamina C) ş.a.

Distribuţie naturală. Tiamina se regăsesşte în produse de origine vegetală - în special cereale şi

leguminoase (mai ales în învelişul exterior al unor seminţe: germeni de orez,

de secară, de porumb şi de mazăre, de fasole), dar şi în unele fructe (struguri, prune, nuci) în drojdia de bere; în produse de origine animală: ouă, organe (creier, ficat, rinichi), dar şi în muşchi.

Necesar nutriţional. Pentru un adult, doza recomandată de vitamina B, este de 1,1-1,5 mg/zi.

Efecte fiziologice. Aşa cum s-a arătat tiamina participă - ca şi coenzimă - la funcţionarea unor

sisteme enzimatice, e.g.: alfa-cetoacid decarboxilaze, alfa-cetoacid oxidaze, transcetolaze.

Carenţa în vitamină B1, poate conduce la perturbarea metabolismului glucidic şi la reducerea activităţii enzimatice (în special la nivelul eritrocitelor şi leucocitelor). Din punct de vedere clinic, deficienţa în vitamină B1, produce insuficienţa cardiacă, afecţiuni neurologice (polinevrite), astenie, tulburări gastro-intestinale, atrofie musculară, mişcări necoordonate şi, de asemenea, duce la dereglări ale funcţiei de reproducere.

Una din afecţiunile specifice carenţei de tiamina este „beriberi"

Vitamina B2 sau riboflavina a fost iniţial izolată din lapte având numele de lactoflavină, apoi din ou cu numele de ovoflavina şi din alte produse biologice.

Terminaţia de „flavină" s-a păstrat după numele pigmenţilor galbeni care au denumirea generică de „flavine".

Activitate biologică. -asigură transferul de hidrogen în diverse sisteme biochimice. -este necesară la nivelul ţesuturilor epiteliale, oculare (alături de retinoli) şi a

unor mucoase. -intervine în biosinteza proteică la nivel sanguin - biosinteza hemoglobinei şi

în procesul de creştere şi dezvoltare a organismelor tinere, stimulând totodată secreţia de acid clorhidric la nivelul mucoasei gastrice.

Distribuţie naturală. Riboflavina se regăseşte în special în produse de origine vegetală: drojdia de

bere, germeni de grâu, malţ de orz, porumb, conopidă, caise, pere, dar şi în produse de origine animală, cum sunt: laptele şi derivatele (mai ales brânza), ouă, carne şi organe (ficat) etc.

Necesar nutriţional. Necesarul pentru un organism adult sănătos este de 1,3-1,7 mg/zi Efecte fiziologice. Carenţa de riboflavina conduce la apariţia unor leziuni la nivelul buzelor

(cheiloză) şi al comisurilor bucale (stomatită), al pielii în general, apariţia dermatitelor. De asemenea, în hipovitaminoză s-a constatat opacifierea şi hipervascularizarea corneei, conjunctivite infecţioase, atrofie testiculară, tulburări nervoase şi digestive, scăderea rezistenţei la infecţii etc.

Vitamina B3 sau acidul pantotenic (gr. pantos-peste tot) cunoscută şi sub denumirea mai veche de , factor antidermatitic" are o vastă distribuţie în regnul animal şi vegetal.

Activitate biologică.

Acidul pantotenic este constituent structural al coenzimei A. Acesta are rol determinant în metabolismul glucidelor şi lipidelor (participând la biosinteza sterolilor, acizilor graşi), la biosinteza hormonilor corticosuprarenali (intensifică biosinteza de cortizon) şi la formarea unor legături peptidice. De asemenea, intervine în metabolismul energetic prin catabolismul glucidic, lipidic şi chiar protidic.

De asemenea, acidul pantotenic ajută la protejarea celulelor faţă de acţiunea unor radiaţii, creşte rezistenţa organismul la stress şi oboseală. Această vitamină are şi capacitatea de a reduce toxicitatea multor antibiotice.

Distribuţie naturală. Acidul pantotenic se află în natură predominant în carne, gălbenuş de ou,

drojdia de bere, boabele de cereale, fiind sintetizat şi de flora bacteriană din organism. Prin pregătire culinară se pierde aproximativ jumătate din cuantumul iniţial de vitamină B3 prin măcinarea boabelor de cereale.

Necesar nutriţional. Pentru un adult, doza recomandată de vitamina B3 (acid pantotenic) este de 17 mg / zi.

Efecte fiziologice. Carenţa de vitamină B3 se manifestă rareori, deoarece în condiţii normale se

găseşte în majoritatea alimentelor. In cazul unei deficienţe de acid pantotenic se produc dereglări ale unor procese metabolice la care participă Co-A-SH. De asemenea, apar tulburări gastro-intestinale, musculare, inapetenţă, dermatite, atrofia glandelor suprarenale, tulburări neurologice ( cefalee, insomnie, depresie), tahicardie, constipaţie, scăderea rezistenţei la infecţii.

In avitaminoză se remarcă apariţia unor tulburări homeostazice: hipoglicemie, hiposecreţie de acid clorhidric la nivelul mucoasei gastrice, precum şi prezenţa unor simptome de tip reumatismal.

Hipervitaminoza este neglijabilă, nu apar efecte adverse la ingestia de doze mari. Dozele masive, mai mult de 10 g/zi, determină tulburări ale tranzitului intestinal (diaree).

Vitamina B4 (B9)- numită şi acid pteroilglutamic sau acid folic (lat. folium-frunză)- a fost izolată pentru prima dată din frunzele de spanac.

Activitate biologică. În organism, acidul folic(F) are rol de vitamină, iar derivaţii rezultaţi prin

reacţii de oxido-reducere: acidul dihidrofolic (FH2) şi acidul tetrahidrofolic (FH4) au rol de coenzime şi intervin în metabolismul aminoacizilor, pentru sinteza bazelor purinice şi pirimidinice, din structura ADN şi ARN-ului; astfel se explică rolul acidului folic în dezvoltare şi diviziune celulară.

Folatul este esenţial în formarea eritrocitelor şi leucocitelor la nivelul măduvei osoase, dar şi pentru maturarea acestora; în procesul de foramare a hemului fiind transportor de atomi de carbon.

Distribuţie naturală.

Acizii pteroilglutamici sunt prezenţi în diverse produse de origine vegetală: legume şi frunze verzi (fasole, spanac), fructe, cereale, soia, drojdie de bere etc. şi în produse de origine animală: carne, ouă etc.

Necesar nutriţional. Pentru un adult, doza recomandată de vitamina B4 este de 0,5mg. Nevoile de

acid folic sunt crescute pe perioada sarcinii şi alăptării: 0,5- 0,6 mg/zi. Laptele uman conţine aproximativ 50 microgram/l şi furnizează 40-45 microgram/zi sugarului. Suplimentele de acid folic sunt recomandate sugarilor hrăniţi cu lapte praf sau cu lapte de capră (acesta conţine mai puţin folat, ca laptele de mamă sau de vacă).

Efecte fiziologice. Carenţa de acid folic se întâlneşte la sugari în cazul unei alimentaţii

unilaterale cu lapte de capră; în cazul unor afecţiuni cronice intestinale (boala celiacă, lambliază, rezecţii şi fistule intestinale); în hepatite cronice, alcoolism cronic etc. Carenţa se accentuează în cazul administrării unor compuşi anticonvulsivi, antimalarici. Acidul folic este important şi în hematopoeză, carenţa se află la originea anemiei megaloblastice, trombopeniei etc.

Toxicitatea este extrem de rar întâlnită.S-a demonstrat că dozele mari de acid folic scad absorbţia zincului, prin formarea de complexe neabsorbabile la nivelul intestinului subţire.

Vitamina B5 este cunoscută şi sub denumirea de vitamina PP (i.e.: pellagra preventurae-PP) sau „vitamina antipelagroasă'.

Activitatea biologică. Formele biochimic active apar în cazul includerii nicotinamidei în structura

coenzimelor: nicotinamidadenindinucleotid (NAD+) şi nicotinamidadenindinucleotidfosfat (NADP+), structuri care prezintă resturi de adenină, riboză, acid fosforic. Prin NAD+ şi NADP+ - care funcţionează ca şi coenzime ale enzimelor denumite dehidrogenaze - se asigură biocataliza unor reacţii de oxido-reducere.

Distribuţie naturală. În condiţii naturale vitamina PP se află în produse de origine animală:

organe (ficat, rinichi) şi muşchi, dar şi în produse vegetale: tărâţe, orz, leguminoase uscate, legumele(fasoleşi mazăre verde, cartofii, roşii, vinete spanac) şi fructele ( alunele, migdale, curmale) făină integrală etc. În cazul organismului uman, nicotinamida este sintetizată la nivel intestinal - de către microorganisme specifice florei intestinale - având ca precursor ornitina. Pentru organismul animal precursorul sintezei de nicotinamida este triptofanul.

Necesar nutriţional. Pentru un adult, doza recomandată de vitamina B5 este de 5-10 mg / zi. „3D", i.e. dermatită, diaree, demenţă. Efecte fiziologice. Vitamina PP, în calitatea de component al NAD+ şi NADP, funcţionează

drept coenzimă pentru unele enzime din clasa dehidrogenazelor care

catalizează reacţii redox. In general NADH intervine în reacţii specifice de respiraţie celulară, iar NADPH în reacţiile de biosinteză.

Carenţa se manifestă prin anxietate, irascibilitate, inapetenţă, diaree, pierdere în greutate, înroşirea şi îngroşarea pielii. Hipovitaminoza marcată conduce la boala numită pelagră (ital. pella agra- piele aspră) caracterizată prin dermatite, apariţia unor edeme pe mâini şi în regiunea cervicală. Simptomele caracteristice majore în avitaminoză sunt caracterizate prin triada .

Simptomele iniţiale ale deficitului de niacină includ: astenie marcată, apatie, anorexie, senzaţie de arsură în cavitatea bucală,

S-a constatat că la originea formelor grave se poate afla consumul îndelungat de porumb, excesele în consum cronic de alcool.

Toxicitatea apare în cazul administării de doze crescute de acid nicotinic. Dozele crescute de niacină pot fi toxice pentru ficat, determină creşterea transaminazelor .

Contraindicaţiile administrării acidului nicotinic sunt: afecţiunile hepatice, ulcerul gastric,guta şi diabetul zaharat.

Vitamina B6 sau piridoxina este de fapt reprezentată printr-un grup de trei derivaţi ai „nucleului piridoxinic" provenit din heterociclul piridina. Aceştia diferă prin grupările funcţionale: hidroxilică (-OH); aldehidică (-CHO) şi aminică (-NH2).

Activitatea biologică. În cursul proceselor metabolice, în ţesuturi, se produce conversia

piridoxolului şi piridoxaminei în piridoxal. Derivatul fosforilat al piridoxalului are rol de coenzimă care participă la reacţiile metabolismului aminoacizilor, ale sistemului nervos central, metabolismului colesterolului, influenţează imunitatea celulară şi umorală;

Este implicat în sinteza triptofanului şi conversia acestuia în acid nicotinic, interconversia serinei şi glicocolului, sinteza hemului (cu implicaţii în hematopoeză). Vitamina B6 acţionează cel mai eficient împreună cu viataminele B1, B2, C, acidul pantotenic şi magneziu.

Distribuţie naturală. Vitamina B6 se găseşte în produse de origine animală: carne de vită, pasăre,

peşte, gălbenuş de ou; iar dintre produsele de origine vegetală cu conţinut ridicat de piridoxina amintim cartoful.

Necesar nutriţional. Pentru un adult, doza recomandată de vitamina B6 este de 1,6-2,0 mg/zi. Tratamentul cu vitamină B6 este util în sindromul Down, autism, depresie,

neuropatie diabetică. Efecte fiziologice. Piridoxina intervine cu rol de coenzimă în metabolismul aminoacizilor în

reacţiile de: transaminare, decarboxilare, interconversie etc.

Carenţa produce dermatite, anemii severe, tulburări ale SNC, diminuarea ritmului de creştere, scăderea hemoglobinei, hipercolesterolemie, modificări endocrinologice ş.a.

Toxicitatea piridoxinei este relativ scăzută, deşi doze mari ( câteva grame pe zi) determină neuropatie senzitivă, manifestată prin tulburări ale sensibilităţii periferice, dermatite, greaţă, vărsături)

Vitamina B7 sau biotina este cunoscută sub diverse denumiri (care se regăsesc în tratatele mai vechi), cum ar fi: bios II, factorul X, vitamina H ş.a. Astăzi, acestea au doar semnificaţie istorică.

Activitate biologică. Biotina îndeplineşte roluri importante în organism intervenind în

metabolismul lipidelor- formarea şi degradarea oxidativă a acizilor graşi (în reacţiile biochimice biotina îndeplineşte funcţia de coenzimă pentru enzimele care intervin în procesele de carboxilare-decarboxilare ale cetoacizilor, folosind ca sursă de energie adenozintrifosfatul (ATP)); în metabolismul glucidelor- în ciclul Krebs, catalizează carboxilarea acidului piruvic, pentru formarea acidului oxalacetic.

Biotina participă la reacţiile de transfer a grupării carboxil (-COOH). Distribuţie naturală. Vitamina B7 este răspândită în produse din regnul animal: ficat, rinichi,

gălbenuş de ou (în albuş nu se află, deoarece „avidina" o proteină bazică prezentă în albuş fixează biotina formând un complex stabil avidin-biotinic). În produse vegetale vitamina B7 s-a izolat predilect din: fasole, ciuperci, nuci, precum şi din drojdia de bere. Bacteriile intestinale contribuie, de asemenea , la producerea unor cantităţi apreciabile de biotină. Ea este instabilă în condiţii oxidative şi este distrusă de căldură.

Necesar nutriţional. Pentru un adult, doza recomandată de vitamina B7 este de 30-300

micrograme / zi. Efecte fiziologice. ln cazul unor carenţe de biotină (rar semnalate) apar dermatite, anorexie,

greţuri, mialgii, hiperestezie, anemie, hipercolesterolemie, tulburări la nivel cardiac, etc.

Toxicitate- biotina nu are nici un efect toxic.

Vitamina B12denumită şi „vitamina antipernicioasă" sau ciancobalamina sau corinoida sau factor anemic extrinsec, este un compus indispensabil vieţii omului.

Activitate biologică. Din vitamina B12 (ciancobalamina) se formează coenzima B12 numită şi 5'-

deoxiribozincobalamina. Ciancobalamina intervine în special în anabolism, în biosinteza deoxiribo-

nucleotidelor din ribonucleotide, apoi în biosinteza DNA şi a proteinelor; participă la biosinteza hemului şi astfel intervine direct în hematopoeză şi

prevenirea anemiei; intervine, de asemenea, în procesele anabolice ale lipidelor; participă îndeosebi la reacţii de metilare şi carboxilare. Pentru organismele tinere are rol şi de factor de creştere. De asemenea, asigură funcţionalitatea normală a celulelor nervoase.

Distribuţie naturală. Vitamina B12 în organism este sintetizată de către microorganisme la nivel

intestinal.Se află în cantităţi reduse în organe: ficat, rinichi şi în : gălbenuş de ou, lapte, peşte, muşchi de vită. Alimentele de origine vegetală conţin vitamină B12 produsă prin sinteză bacteriană.

Necesar nutriţional. Pentru un adult, doza recomandată de vitamina B12 este de 2,0 u.i / zi. ( 2

micrograme ) La bătrâni se recomandă adăugarea de suplimente ce conţin vitamina B12,

datorită dietei mai sărace în produse din carne şi lapte sau malasorbţiei Efecte fiziologice. Funcţiile biochimice sunt îndeplinite de coenzima B12 care se formează din

vitamina B12. Carenţa de ciancobalamina produce anemia pernicioasă ( secreţie inadecvată

de factor intrinsec, consecutivă atrofiei mucoasei gastrice) cu megaloblastoza măduvei hematoformatoare, (hematiile sunt mai mari decât cele normale şi au formă neregulată), demielinizări la nivelul sistemului nervos central (degenerarea axonilor neuronali din măduva spinării), tulburări de creştere la organismul tânăr, atrofii musculare, tulburări locomotorii.

Pe termen lung, o dietă strict vegetariană poate cauza deficienţă majoră tinzând spre avitaminoză.

Este afectată diviziune celulară ( celulele din măduva osoasă şi mucoasa intestinală, prin oprirea sintezei de ADN)

Carenţa de vitamină B12 poate fi cauzată şi de prezenţa unor paraziţi sau microorganisme existente în intestinul subţire şi care consumă vitamina asigurată prin aport alimentar.

Indiferent de mecanismul prin care se realizează , carenţa de vitamină B12 se repercutează cu prioritate asupra structurilor unde au loc multiplicări celulare ( măduva hematopoietică, mucoasa aparatului digestiv) şi asupra sistemului nervos.

Carenţa de vitamină B12 este adese asociata cu carenţa de acid folic, astfel încât diferenţierea celor două categorii de fenomene este foarte dificilă.

Vitamina B12 nu are toxicitate apreciabilă.

Vitamina C este cunoscută şi sub denumirile de acid ascorbic, acid hexuronic, vitamină antiscorbutică sau factor antiscorbutic. Este primul compus cu acţiune vitaminică studiat mai intens pentru efectele antioxidante.

A fost iniţial izolată din glandele suprarenale, citrice, sau legume verzi, în 1928.

Activitate biologică.

Acidul ascorbic este cunoscut pentru efectul antioxidant. La nivelul celulelor realizează un sistem important de oxido-reducere, care contribuie la Acidul ascorbic intervine în metabolismul glucidic şi protidic; contribuie la formarea colagenului (prin conversia prolinei în hidroxiprolină care intră în structura colagenului), intervine în biosinteza glicozaminoglicanilor (mucopoliglucidelor); are rol important în activitatea enzimatică ca transportor de H+ în reacţii catalizate de oxidoreductaze (catalaza, peroxidaza, citocromoxidaza, diverse dehidrogenaze); are acţiune antitoxică; măreşte rezistenţa organismului la infecţii prin participarea la activitatea imunologică a leucocitelor, la reacţiile inflamatorii (rol în metabolismul prostaglandinelor).

transportul hidrogenului pe cale non-enzimatică.

Are numeroase interrelaţii cu celelalte vitamine şi cu hormonii din organism.

Asfel, vitaminele A şi C îşi stimulează reciproc biosinteza. Cu vitamina E există numeroase interacţiuni şi cele două vitamine se

protejează reciproc faţă de acţiunea oxidanţilor. Acidul ascorbic influenţează favorabil şi acţiunea vitaminelor B, administrarea de vitamină C împiedică sau întârzie considerabil apariţia simptomelor carenţiale în regimuri alimentare sărace în tiamină, riboflavină, acid pantotenic, acid folic.

Distribuţie naturală. Dintre toate vitaminele cunoscute, răspândirea cea mai mare în natură o are

vitamina C atât în regnul vegetal, e.g.: citrice, măceşe, coarne, coacăze negre, nuci necoapte, mere, frunze. Se află însă şi în regnul animal - fiind sintetizată de majoritatea animalelor (excepţie făcând cobaiul, maimuţa şi omul); microorganismele nu sintetizează vitamina C. În organismul uman pătrunde pe cale enterală şi / sau parenterală.

Oul, grăsimile şi produsele zaharoase nu conţin vitamină C. Refrigerarea şi îngheţarea rapidă pot ajuta la conservarea vitaminei.

Bicarbonatul de sodiu adăugat pentru a conserva şi îmbunătăţi culoarea legumelor preparate, distruge însă vitamina C. Pierderea de vitamină prin prepararea culinară a legumelor refrigerate, poate fi de 45% şi respectiv de 52% pentru produsele congelate.

Necesar nutriţional. Aportul recomandat de vitamină C pentru un adult este de 60 mg / zi Efecte fiziologice. Deficitul de vitamină C produce la om boala numită scorbut-afecţiune în

care apar hemoragii gingivale, modificări ale ţesutului conjunctiv interesând colagenul şi glicozaminoglicanii (apar structuri atipice), în osteogeneză apar forme spongioase, de asemenea, la dinţi. Se produc sângerări cutanate. Are ca efect major creşterea imunităţii organismului.Carenţa acestei vitamine produce depresia conţinutului de citocromoxidaza, fosforilază, tirozinază, hidroxilaze, esteraze (situaţie întâlnită şi în scorbut) afectând astfel diversele metabolisme.

S-a constatat că lipsa vitaminei C din hrană scade rezistenţa organismului faţă de diferite microorganisme şi eficienţa mijloacelor de apărare antiinfecţioasă. Insuficienşa de acid ascorbic determină o micşorare a rezistenţei organismului faţă de reprezentanţii tuturor grupelor de microorgaisme patogene, în timp ce aportul adecvat în bolile infecţioase grăbeşte însănătoşirea.

Prin efectul său asupra metabolismului general, insuficienţa de acid ascorbic micşorează capacitatea de efort fizic şi influenţează toleranţa şi rezistenţa organismului faţă de diferite substanţe chimice.

Curs 10- Alţi nutrienti, Apa potabila

Apa este principalul constituent al organismelor din regnul vegetal şi animal. În ipostaza de constituent al materiei vii, apa se prezintă - în principal - ca un solvent al bioconstituenţilor din mediul intern.În organism, apa ca şi constituent anorganic, prezintă roluri multiple :- participă la procesele de morfogeneză, fiind constituent al celulelor şi ţesuturilor;- prezintă o capacitate mare de solubilizare a compuşilor de natură organică

precum şi a compuşilor biominerali din organism, formând soluţii moleculare şi soluţii coloidale cu diverşi bioconstituenţi;

- Apa are o deosebită importanţă pentru organism, reprezentând mediul în care se desfăşoară toate reacţiile biologice. Este un element indispensabil vieţii, pierderea a 10% din apa organismului ducând la moarte.

produce solvatarea (i.e. hidratarea) a numeroase substanţe, intervenind astfel în disocierea electroliţilor, chiar şi a electroliţilor slabi. Acest rol este datorat constantei dielectrice foarte mari a apei (la 20°C constanta dielectrică este 80);

asigură mediul optim desfăşurării proceselor catabolice şi anabolice, chiar şi a unor procese biodegradative care includ aşa numitele xenobiotice (substanţe atipice pentru organismul viu), e.g. o parte din compuşii medicamentoşi, compuşi cu potenţial toxicogen, etc;

intervine în transportul diverselor substanţe din organism, spre exemplu al principiilor nutritive absorbite la nivelul tubului digestiv, asigurând transportul acestora spre ţesuturi şi al diverselor substanţe rezultate din procesele biodegradative spre organele de excreţie;

reprezintă un mijloc de transport în aparatul circulator pentru diverse principii nutritive din grupa macronutrienţilor (e.g. glucide, lipide, protide) şi micronutrienţilor (e.g. vitamine, biominerale) etc;

constituie mediul de reacţie necesar proceselor biochimice asigurând desfăşurarea acestora în condiţii blânde de temperatură şi pH. Apa participă direct la procese de: hidratare, hidroliză, oxido-reducere ş.a.;

asigură menţinerea echilibrului acido-bazic intervenind prin ionii H+ şi OH" (care se eliberează la disociere) precum şi al echilibrelor osmotic şi coloid-osmotic (oncotic) din organism;

prezintă un rol important în procesele de termoreglare intervenind în menţinerea homeostaziei termice în organismele animalelor homeoterme;

participă la transportul transmembranar de la nivelul celulelor, al diverşilor bioconstituenţi organici şi anorganici, interesând atât sistemele de microtransport (prin mecanismele pasiv şi activ) cât şi sistemele de macrotransport (prin mecanismele de endocitoză şi exocitoză).

între mediul intern al organismului şi arealul existenţial (mediul extern) există un continuu schimb al apei, în această situaţie luându-se în considerare relaţia aport-flux - retenţie - eliminare. De asemenea se menţionează existenţa unui schimb permanent între compartimentele intracelular şi extracelular ale mediului intern.

Clasificarea sistemului de distribuţie în organism

Apa este bioconstituentul major al tuturor celulelor şi al lichidelor biologice, fiind mediul în care se desfăşoară toate procesele catabolice şi anabolice în relaţie cu funcţiile vitale ale organismului. Deci, se poate conchide că apa are cea mai largă distribuţie în organismul uman.

Necesarul de apă al organismului uman variază în limite fiziologice fiind însă condiţionat de numeroşi factori între care: cuantumul alimentelor, natura acestora, valoarea energetică a raţiei alimentare, pierderile de apă prin transpiraţie, starea fiziologică a organismului şi în general statusul morfofizologic al organismului.

Cuantumul apei din organism este dependent de numeroşi factori ai mediului extern (e.g. temperatura, umiditatea, etc.) şi ai mediului intern (în relaţie cu vârsta, sexul, starea fiziologică etc).

Există mari variaţii de la stadiul de produs de concepţie la adult, e.g.: la fetusul de 3 luni 94 %; la nou-născut 68-74 %; la omul adult 50-60 %. În general, cu înaintarea în vârstă, scade cuantumul apei din diverse ţesuturi, odată cu creşterea cantităţii de substanţe organice din organism. Se poate afirma că odată cu scăderea intensităţii proceselor metabolice în raport cu vârsta, scade şi conţinutul apei din organism.

Studii de fiziologie au condus la observaţia că există variaţii considerabile ale conţinutului total al apei din organism de la o persoana la alta, cauzate de diferenţele între cantitatea de grăsime existentă în organism.

La persoanele supraponderale cuantumul apei în organism este mai redus. A) Bilanţul apei în organism

Apa din organism poate fi de provenienţa exogenă sau de provenienţă endogenă.

Apa este introdusă în organism fie sub formă de lichide (apă, cafea, ceai, lapte, supă, sucuri), fie prin alimente solide. Proporţia de apă din alimente este variabilă. Fructele şi legumele verzi sunt foarte bogate în apă, conţinând aproximativ 80-90%; carnea conţine 70%, pâinea 35-40%

Apa exogenă - este asigurată prin aportul apei potabile şi al apei din conţinutul alimentelor. Pentru organismul uman se evaluează că necesarul zilnic al unei persoane adulte este.de 35 mL/kg corp, iar pentru un nou născut este de 140 mL / kg corp. In general se estimează că necesarul total pentru omul adult este de 1500-2000 mL / 24h.

Apa endogenă - rezultă din procesele redox care au loc la nivel celular. Cuantumul acesteia este insuficient pentru a acoperi nevoile de apă ale organismului. La omul adult prin procese oxidative se produc cca. 300 ml apă în 24 ore. În cursul oxidării lipidelor, glucidelor şi protidelor se formează cantităţi variabile de apă:astfel prin arderea a 100grame lipide rezultă 107 g apă,din 100g glucide- 60g apă şi din 100g proteine – 41 g apă.

Surplusul de apă se elimină prin piele (transpiraţie), prin plămâni (respiraţie), prin rinichi (urină) şi prin intestin (fecale).

Între aportul şi eliminarea de apă, în condiţii normale există un echilibru ( bilanţ hidric echilibrat) în care aportul este egal cu eliminarea de apă.

Menţinerea acestui echilibru este realizată de participarea sistemului nervos central şi de unii hormoni secretaţi de glandele endocrine.

Un alt aspect discutat cu referire la apa din organism este starea apei, remarcându-se existenţa formelor de:

apa liberă - care are proprietăţi fizico-chimice obişnuite; apă legată - care participă la formarea structurii moleculare tridimensionale

a proteinelor, lipoproteinelor, glicoproteinelor, metaloproteidelor etc. Apa aflată în stare legată de alţi bioconstituenţi are un punct de congelare mult mai scăzut şi reactivitate chimică mai limitată.

B) Repartiţia apei în organismCuantumul apei diferă în funcţie de specie, organ, ţesut, vârstă, stare

fiziologică etc. În organismul uman apa este componentul principal al fluidelor,

umorilor, secreţiilor, excreţiilor etc. Repartiţia apei se realizează între două compartimente lichidiene esenţiale: compartimentul intracelular şi compartimentul extracelular.

Compartimentul intracelular include totalitatea apei din interiorul celulei, sumându-se la cca. 38 % din greutatea corporală formând în ansamblu lichidul intracelular. Compoziţia fluidului intracelular variază în funcţie de ţesut sau organ.

Compartimentul extracelular reprezintă cca. 22 % din greutatea corpului. Apa din acest compartiment se află în mare parte sub formă de apă liberă. Compartimentul lichidian extracelular este constituit în principal din fluidul interstiţial care reprezintă cca. 17 % din greutatea corpului şi plasma sanguină care reprezintă cca. 5 %.

Substanţele minerale Constituie componente alimentare absolut necesare vieţii, contribuind la

desfăşurarea normală a activităţii vitale şi la dezvoltarea organismului. Ele au un rol plastic evident la nivelul sistemului osos şi al altor ţesuturi sau al unor sisteme secretorii ( laptele).Joacă roluri funcţionale importante, de natură metabolică, activînd numeroase sisteme enzimatice, de natură fizico- chimică, controlând ph- ul, neutralitatea electrică, gradienţii potenţialului electrochimic. Intră, de asemenea, în constituţia unor compuşi cu rol fiziologic ( acidul clorhidric, iodul, fierul).

Deci, substanţele minerale au un rol: -structural,funcţional, ionizant, partcipând la echilibrul osmotic, şi fac parte din structura unor enzime sau altor substanţe indispensabile cu funcţii biologice esenţiale.Substanţele minerale necesare organismului se pot clasifica în două categorii:

- macroelemente: Na, K, Ca, Cl, P, Mg, Fe, şi -microelemente sau oligoelemente: I, Zn, Cu, Mn. Macroelemente Calciul Organismul uman conţine 1000-1500g de calciu, din care 99% se găseşte în

schelet. Calciul din ţesuturi şi din lichidul extracelular nu depăşeşte 10 g. Sărurile din oase reprezintă un complex de fosfaţi (80%), carbonaţi ( 10%) de calciu, de magneziu şi, într-o proporţie mai mică, de sodiu.

Rol- necesar pentru dezvoltarea osoasă normală, coagularea sanguină, tonusul muscular normal, transmisia nervoasă şi funcţia muşchiului inimii. Protecţie împotriva hipertensiunii şi cancerului de colon.

Absorbţia calciului în intestin se face în proporţie de 20- 40% din cantitatea ingerată şi depinde de vitamina D.

Surse- cele mai bogate surse sunt laptele, brânza proaspătă, vegetalele cu frunze verde închis şi peştele cu oase puţine.

Necesar zilnic – în general 800 mg /zi dar pentru persoanele între 14-24 de ani, femeile gravide şi care alăptează, necesarul este de 1200 mg

Fosforul Organismul uman conţine 600-900 g / fosfor, din care 80% se găseşte în oase

combinat cu calciul. O parte din fosfor se găseşte sub formă ionică în sânge şi ţesuturi.

Rol:- intră în structura acizilor nucleici, a fosfolipidelor şi, practic, este prezent în toate celulele. Partcipă la procesul de diviziune celulară. Este necesar dezvoltării ţesuturilor în creştere.

Majoritatea vitaminelor din grupul B devin active numai după ce se combină cu acidul fosforic; intă în structura ATP-ului

Surse- mai ales alimente bogate în proteină: carnea, peştele, ouăle, laptele şi produsele lactate.

Necesar de fosfor – 800 mg/zi. Magneziul Omul conţine 30 g de magneziu, din care cea mai mare parte este în oase,

combinat cu fosfaţi şi bicarbonaţi. Oasele constituie rezerva de magneziu ca şi de calciu.

Rol: - este activator a numeroase sisteme enzimatice ( cele care transferă restul de

acid fosforic, în particular în contracţia musculară) ; este modulator al excitabilităţii neuromusculare; reglează sinteza acizilor nucleici şi a unor procese anabolice şi catabolice din organism. Insuficienţa magneziului măreşte incidenţa bolilor cariovasculare degenerative, concentraţia sa în sânge la indivizi cu ateroscleroză variind invers proporţional cu nivelul colesterolului.

Surse: legumele cu frunze verzi, nucile şi leguminoasele, produse de origine animală.

Necesar- 300-350 mg/zi. Clorul, sodiul şi potasiul Sunt elemente care partcipă la realizarea presiunii osmotice şi a echilibrului

acido-bazic. Clorul este indispensabil pentru formarea acidului clorhidric, facilitează

schimburile respiratorii şi stimulează atât secreţia salivară şi activitatea ptialinei cât şi eliminarea renală a produşilor de catabolism ( uree, acid uric)

Sodiul- ionii de Na intervin în transmiterea impulsurilor electrochimice de-a lungul membranelor celulare pentru a menţine o susceptibilitate nervoasă şi musculară normală.

Determină reţinerea apei în organism; ia parte activ la neutralizarea acizilor care se formează în organism. Este un element prezent în toate organele, ţesuturile şi lichidele biologice, care joacă un rol important în procesele intercelulare şi în metabolismul interstiţiar. Excesul de Na este dăunător ( creşte tensiunea arterială, tulburări neurologice şi sanguine)

Potasiul îndeplineşte un rol important în procesele metabolice intercelulare, participând la o serie de reacţii enzimatice şi, în particular, la transformarea acidului fosfoenolpiruvic în acid piruvic. Ionii de potasiu participă la formarea acetilcolinei şi transmiterea excitaţiei nervoase în muşchi. Creşterea aportului de potasiu conduce la accelerarea eliminării apei.

Surse alimentare de clor, sodiu, potasiu. Necesarul de clor şi sodiu al organismului este asigurat de clorura de sodiu. Potasiul intră în organism îndeosebi prin produsele de origine vegetală

( cartofii) Necesarul de clorură de sodiu este în funcţie de cantitatea de apă consumată;

se recomandă 1g sare pentru fiecare litru de apă. Deci, se recomandă 2-3 gNaCl /zi.

Necesarul de potasiu este de 3-6 g/zi. Sulf

Funcţie: -are rol plastic- în structura colagenului, cheratinei; - intervine în procesul de detoxifiere prin sulfoconjugare la nivelul ficatului; Surse: carne, peşte, ouă, alune, varză, conopidă. Fier Funcţie: - este esenţial în sinteza Hb şi mioglobinei, enzimelor celulare. Sursă: ficat, carne macră, peşte, fasole, urzici, spanac, sfeclă roşie, salată,

roşii, cereale, nuci, alune. Deficitul determină anemie hipocromă microcitară, chimic manifestându-se

prin paloare, apatie, letargie. Iod Funcţie: - asigură funcţionarea normală a tiroidei, esenţială în metabolismul energetic

şi dezvoltarea şi creşterea normală a organismului; - intră în sinteza tiroxinei T4 şi triiodotironinei T3; -se absoarbe uşor la nivelul tractului digestiv – 30% este folosit de tiroidă,

restul se excretă prin urină. Sursă: sarea iodată, peştele, fructele de mare, scoicile marine. Deficitul determină guşă tiroidiană, cretinism; excesul este toxic. Fluor Funcţie: - este esenţial în metabolismul dinţilor, fiind componentă a smalţului dentar; -inhibă oxidarea acizilor graşi şi formarea acetilcolinei. Surse: ficat, rinichi,

creier, gălbenuş, spanac, roşii, mere, cereale, ceai, apă fluorinată. Excesul este toxic. Seleniu Funcţie: este parte a unor enzime – glutation- peroxidază ce previne

oxidarea celulei având deci rol antioxidant semnificativ; -este important în funcţia cardiacă Surse: peşte, carne, pâine, cereale.ZincFuncţie: Este componentă a multor sistme enzimatice, fiind implicat în sinteza proteică, transportul CO2, utilizarea vitaminei ASurse: carne, alimente marine, lapte, ficat, cereale, legume, nuci