Vitaminele

• molecule organice

• majoritatea – suplimente alimentare

provitamine

• intestinul uman(colon)

1012 microorganisme(bacterii, drojdii, paraziti)

Biosinteza vitaminelor

B12, B7, K

https://shop.drberg.com/

http://www.freegrab.net/

Funcții

Diviziunea celulara

Coagulareasangelui

Enzime

DeficienteStructura

membranelor

Analogii(medicamente)

Hormoni

beriberi, pelagra,

Anemia megaloblastica si

scorbut

Cofactori

B9

B12

Calcitriol

A

D

K

E

B12 B6

CoAB5 (precursor)

ac. folic

AnticancerigeniAntibiotice

An. Vit. K

AnticoagulantVit. liposolubile

Integritate membrane Scorbut (vit. C)

Terminologie

Vitamine Vita + “amine”

1912 Casimir Funk – biochimist

polonez/american

bolile sunt cauzate de deficiente alimentare

Descopera vitamina B1

Beri-beri

(boala a SN periferic)

Orient

(orez decorticat)

https://alfa-img.com/

Casimir Funk

vitamina B1

vitamina B2

vitamina Cvitamina D

https://shop.medindia.com

http://www.biotechvisioncare.com/

https://www.walmart.ca/

https://ro.pinterest.com/

Clasificarea vitaminelor

In functie de

solubilitate

Inainte de identificarea

structurii chimiceB1, B2, ……

Diferiti compusi chimici Aceeasi activitate biologica

Vitameri

Liposolubile (A, D, E, K)

Solubile (B, C)

https://www.natur-clinic.ro/

https://www.alibaba.com/

Vitamina A - istoric

Vitamine liposolubile

Nikolai Lunin

1880

Substanta necunoscuta in lapte necesara

pentru nutritie

Experimente pe soareci hraniti cu

componente izolate din lapte sau lapte

neprocesat

Carl A. Socin

Experimente pe soareci hraniti

100 zile

+ galbenus de ou

30 zile

-

https://respectfulinsolence.com/

Vitamina A - istoric

Vitamine liposolubile

Frederick G. Hopkins

http://www.bbc.co.uk/

1906-“ factori dietetici sunt necesari

pentru sustinerea vietii”

Wilhelm Stepp

Substanta esentiala din lapte

greu solubila

1918 - Substanta factor de

crestere – “fat-soluble A”

1920 – vitamina A

https://www.cartoonstock.com/

Vitamina A - istoric

Vitamine liposolubile

Paul Karrer

http://www.paul-ehrlich.de/

Elucidarea structurii chimice a vitaminei A (1932)

Premiul Nobel in Chimie (1937)

Elucidarea structurilor chimice

Vitamina B2

(1938)

Tocoferol

(1935)

Harry Holmes si Ruth Corbet

izolarea si cristalizarea vitaminei A -1937

Sinteza vitaminei

David Adriaan van Dorp si Jozef Ferdinand Arens (1946)

Otto Isler si colab. (1947)

Retinoidele

Compusi cu 20 atomi de carbon

Au în componență un ciclu -iononic

Iononele – cetonele din uleiul de trandafiri

α-ionona

-ionona

damascenona

https://ro.pinterest.com

Structura vitaminei A

Vitamina A - retinoide

retinolul - depozit

retinal – procesul vederii

Ac. retinoic - crestere embrionara

Vitamine liposolubile

20 atomi de carbon

Variante ale vitaminei A

Retinol-glucuronida

plasma/bila(metaboliti mai polari)

Conversia provitaminei A

Vitamina A 1U 0,0006 mg -caroten

Retinal Ac. retinoic

+ HSA

-caroten + lipoproteine

~ 10 %

Retinolul (celulele

mucoasei

intestinale)

Oxigenazei

(citoplasma

eritrocite)

Retinol 1-esterificare

Circulatia

limfatica

2-legare de

proteina

(chilomicroni)

Echivalent retinol (1 RE)

1g trans-retinol sau 6 g -caroten

Luteina

http://www.super-lutein.net

Tipuri de carotenoizi

Importanta: Filtre pentru lumina albastra, antioxidanti

Zeaxantina

600 carotenoide

plante

bacterii

Luteina

Zeaxantina

galbenus de ou

licopen

Crocetina – supliment impotriva oboselii

Tipuri de carotenoizi

Licopenul

boli oculare

tratament infertilitate barbati

osteoporoza

https://s3.amazonaws.com/ttac-com/

Activitatea antioxidantă a β-carorenului

Yusuf, Y. M. et al., International Journal of

Nanomedicine, 7, 4311-21, 2012

Orientarea diferita a carotenilor în membrane

https://www.dougcookrd.com/

Johnson, Q.J. et al., 2018, PhysChemChemPhys, 5, 3795

Carotenoidele

Induc subțierea stratului bilipidic

http://products.mercola.com/

Activitatea antioxidantă a β-carorenului

F = 2,2’-azobis(2-amidino-propane) dihydrochloride (AAPH)

Trolox

Conversia esterilor retinilici

Ball, G.F.M.-Vitamins:their role in the human body, p165

Blackwell Science (2004)

Absorbtia si transportul vitaminei A

Peruseck and Maeda, Nutrients 2013, 5(7), 2646-2666

Proprietatile celulelor hepatice stelate (HSC) sunt mediate

de alte celule ale sistemului imunitar

Weiskirchen and Tacke, Liver Immunol., 2014, 3(6),

Functii/Rol

Vitamina A

Retinolul

Retinal

Mentinere membranemielinice

Dezvoltareplancenta

Hormon

Sinteza glicoproteine

Copieregene

Procesul vederii

Tratarea

Psoriasis Acnee

Acidul

retinoic

-carotenul

antioxidant

Procesul vederii

Retinolul (fluxul sanguin) → retină (celule epiteliale; esterificat)

7 milioane130 milioane

→ hidroliza - retinol → cis-retinal

Porfiroxina, iodopsina si cianopsinaProteine transmembranare + 11-cis-retinal

sensibili la rosu, verde si albastru

Conurile - 3 pigmenti

Procesul vederii

http://www.cudo.jp/

-L

-M

-S

2,3 tipuri de conuri

Celulele cu conuri

Procesul vederii

Sensibilitate scazuta

Densitate mare-centrul retinei

Imagini fine

colorate

Celulele cu bastonase

Sensibilitate scazuta

Periferia retinei

Nu permit diferentierea

culorilor/detaliilor

opsina (glicoproteina) + cis retinal

https://micro.magnet.fsu.edu/

Bhagavan & Ha, Essential of

Biochemical Biochemistry

with Clinical Cases, Elsevier, 2011

Procesul vederii

Bhagavan & Ha, Essential of Biochemical Biochemistry

with Clinical Cases, Elsevier, 2011

Ciclul vederii

Bavik, C. et al., PLoS ONE 10(5), 2015

Biochemistry and Medical Genetics lecture notes,

Kaplan Medical, 2017

Retinolul

dezvoltarea limfocitelor

Raspuns imun

Rezistenta la infectii

Acidul retinoic

activarea

limfocitelor T

Rolul

R. Weiskirchen, F. Tacke, Hepatobiliary Surg Nutr

2014;3(6):344-363

https://michellepetersen76.files.wordpress.com/

Mutatie a proteinei RPB4 care transportă retinolul

Defecte genetice – transport deficitar al retinolului

Plasma

Serul

Saliva

Urină

Lapte

Lichidul cefalorahidian

Culturii celulare

Detecta cu anticorpi a RBP4

https://www.abcam.com/

Retinolul-fosforilat transport de manoza

Sinteza glicoproteinelor

De Luca, L. Et al., Pure&Appl Chem, 1979;51:581

Roth, J. et al., Histochem

Cell Biol, 2008, 129(2), 163

Retinalul Actiune antioxidanta Fractiuni nucleare(ficat, splina)

Fractiuni

mitocondriale(ficat)

Efect prooxidant Fractiuni mitocondriale(rinichi, splina)

Fractiuni microzomiala(splina)

Rolul

http://www.skinmed.com/

Retinalul Retinalul Palmitat de retinil

iritabilitate

Activare

Capacitate de absorbție

mai iritant mai putin iritant

mai usoara mai dificla

mai usoara mai dificila

Deficientele vitaminei A

Orbirea nocturna-blocarea resintezei rodopsinei.

Afecteaza cresterea oaselor si formarea dintilor

Degenerarea straturilor mielinice.

Cheratinizarea mucoaselor

Necesarul de

vitamina A

700 g femei

900 g barbati

Boli reproductive

Necesarul si deficienta de vitamina A

Deficientele vitaminei A

“In … four [southeast Asian] countries alone at least 500,000

preschool age children every year develop active xerophthalmia

involving the cornea. About half of this number will be blind and

a very high proportion, probably in excess of 60%, will die. The

annual prevalence for these same countries of non-corneal

xerophthalmia is many times higher, probably on the order of 5 million …

There can be no doubt about the claim that vitamin A deficiency

is the most common cause of blindness in children and one of the

most prevalent and serious of all nutritional deficiency diseases”

D. S. McLaren

xerophthalmia

Incidenta cazurilor de orbire

in lume la copii

Cauzele orbirii la copiihttp://www.cehjournal.org/

https://draxe.com

Deficientele vitaminei A

Retinolul din laptele matern5-7 g/L colostru

3-5 g/L laptele traditional

1,4-2,6 g/L laptele matur

<1,1 g/L laptele matur – deficiente - vit A

Surse vit A

Animale

Vegetale

Ficat peste(cod, rechin)

Ficat

(ovin, bovin)

Unt

Oua

Lapte

Frunze

Spanac

Varza

Fructe PapaiaMango

http://www.aboutfishonline.com/

http://www.chrom-china.com/

Hipervitaminoza A - simptome

Antagonistii vitaminii A

durerile de cap

slabiciune

hipertensiune

CitralulInhiba sinteza

acidului retinoic

Benzoatul

Brombenzen

deformatii congenitale (fat)

osteoporoza

http://orthoinfo.aaos.org/

Vitamina D

Colecalciferol (vitamina D3) - sintetizat in piele

Absorbtia - intestinul subtire

(sarurilor biliare)

Transport-+ prot din plasma

Depozitarea - ficat, tesutul adipos.

http://www.wardelab.com/

Vitamina D

Ergocalciferolul (vitamina D2) – iradiere fungi

Ergot corn secara

Drojdie

http://www.studyandexam.com/

Vitamina D

Ergocalciferolul (vitamina D2) – sinteza in drojdii

R.B. Jäpelt and J. Jakobsen,

Frontiers in Plant Science/ PlantPhysiology,2013,4,136,2

Vitamina D

Absorbția, transportul și depozitarea

Sascha Kopic, John P. Geibel

Physiological Reviews, 2013, 93(1), 189-268

Iruzubieta et al., World J Hepatol,

2014; 6(12): 901-915

Functiile calcitriolului

Netteras, Essential Biochemistry, Elsevier, 2017

Pacheco, H.A. et al., 2018,

Frontiers in Genetics, 9, 465

In ficat

In rinichiCuantificareDeficienta D3 ?

Stimuleaza sinteza proteica(interactiune cu factori

de transcriptie-receptori nucleari)

Mentine nivelul de Ca2+ si fosfor din sange

Derivati activi ai vitaminei D

Producerea catelicidinei (antibiotic natural)

http://dmakesadifference.com/

http://scielo.isciii.es/

Forme ale vitaminei D

myaimstore.com

http://freetheanimal.com/

Functiile calcitriolului

• creste abs. Ca2+ și PO43- in intestin;

• formarea si mineralizarea oaselor;

• reducere excretia calciului si

fosforului din rinichi;

• este un hormon

stimuleaza celulele T, macrofagele

• poseda proprietati anticancerigene

(prin incetinirea diviziunii celulare).

journal.frontiersin.org

http://www.mdpi.com/nutrients/

Deficientele vitaminei D

Rahitism OsteoporazaCaderea

dintilor

Hipervitaminoza D

- pierderea poftei de mâncare

- ruperea oaselor

- calcifierea rinichilor

- psoriasisulhttp://www.shantihomoeos.com/

Surse vit D

Peste

Vegetale

Somon

Sardine

Macrou

Ficat ton

Unt

Galbenus

Ciuperci

Vitamina E

8 compusi

În plasmă - tocoferolii

+ lipaza

În ficat – ½ tocoferol

4 tocoferoli

4 tocotrienoli

Derivati de

6-hidroxi-croman

https://www.nap.edu/openbook/

Absorbtia, transportul si stocarea vitaminei E

Absorbiţia-intestinul subţire - acizilor biliari

Transportullipoproteina

lipaza

lipoproteine

circulatorii

http://www.basfanimalnutrition.de/

Depozitareatesut adipos

ficat

muschi

http://image.slidesharecdn.com/

Absorbtia, transportul si stocarea vitaminei E

Schmölz et al., World J Biol Chem. Feb 26, 2016, 7(1): 14-43

Functiile vitaminei E

Antioxidant – in membrane / lipide nesaturate

-tocoferolul –mentinerea tonusului

muscular

sinteza hemului (hemoproteine)Activeaza sintetaza

acidului aminolevulinic (ALA)

previne distrugerea oxidativa

a vitaminei si provitaminei A

http://www.mdpi.com/pharmaceutics/

Functiile vitaminei E

Antioxidant – in membrane / lipide nesaturate

http://www.escrutgers.com/

http://www.alpfmedical.info/http://old.aor.ca/wp-content/

Determinarea activitatii antioxidante

Antioxidant – in membrane / lipide nesaturate

DPPH incolor

TROLOX (antioxidant)

acid 6-hidroxi-2,5,7,8

tetrametilcroman-2-carboxilic

Analog al vitaminei E

Functiile vitaminei E

Antioxidant – in membrane / lipide nesaturate

http://lpi.oregonstate.edu/

Previne distrugerea provitaminei A

http://eng.ege.edu.tr

Functiile vitaminei E

Antioxidant – in membrane / lipide nesaturate

Netteras, Essential Biochemistry, Elsevier, 2017

Functiile vitaminei E

Stimulează spermatogeneza

https://www.slideshare.net/

Inhiba citokinele cytokinele IL-1β

proinflamatoare

Jang et al., Free Radical Biology and Medicine, 95,

2016, 190-199

Determinarea activitatii antioxidante

http://media.mercola.com/

Oxygen radical absorbance capacity (ORAC)

http://www.cellbiolabs.com/sites/

http://i1239.photobucket.com/

Deficienţa vitaminei E

anemia hemolitică

sterilitate

distrofie musculară

boli neurodegenerative

uscaciunea pielii

http://www.natural-homeremedies.com/

https://s-media-cache-

ak0.pinimg.com/

Bestram and Tanzi, JCI, 2005

Surse de vitamina E

http://steadyrun.com/wp-content/

https://s-media-cache-ak0.pinimg.com/

Utilizări terapeutice

-tocoferil-succinat (antineoplazic)

prevenirea cancerului de prostată??(+Se)

menţinerea vâscozităţii sângelui - α

Vitamina E utilizari

http://pubs.rsc.org/services/ http://www.livescience.com/images/

https://images.sciencedaily.com/

Ulei de palmierLotiuni

Tocotrienoli utilizari

http://i2.wp.com/jeffreydachmd.com/

Tocotrienoli structura

http://www.drpasswater.com