Vitamine Idrosolubili: principi nutritivi organici solubili in acqua

Nel 1905 il biochimico Hopkins dimostrò che un organismo animale richiede un adeguato rapporto di glucidi,protidi,sali minerali, acqua,lipidi e anche i fattori alimentari accessori che poi venirono successivamente chiamate “vitamine”  dal medico polacco Funk poiché tale sostanza conteneva l’ ammina; dato che vitamina deriva dal latino “vita” e dall’inglese “ammine”, cioè: “ammina della vita”. Dal 1905 iniziarono gli studi per individuare ulteriori vitamine e la loro correlazione con le specifiche malattie; le vitamine sono sostanze organiche dalla struttura più o meno complessa e di diversa composizione chimica con un basso peso molecolare ma indispensabili per il corpo umano però in quantità ridotte. Sono elementi acalorici e sono presenti sia negli animali ma soprattutto nei vegetali come frutta e verdura; l’ uomo le deve assumere in quanto non è in grado di sintetizzarle ed in alcuni cibi le vitamine si trovano sotto forma di provitamine, cioè precursori che vengono successivamente trasformati dall’ organismo umano in vitamine, se non si trasformassero questi precursori in vitamine le loro azioni sarebbero inattive. Le funzioni delle vitamine sono molteplici ma le principali sono:
• Costituiscono i coenzimi indispensabili per l’azione degli enzimi;
• Coinvolgimento delle reazioni metaboliche per produrre energia;
• Regolano la formazione e il funzionamento dei tessuti, ossa, sangue e sistema nervoso.
Chimicamente, le vitamine, sono divise in: idrosolubili cioè solubili in acqua ( come la vitamina C e il complesso B ) e liposolubili cioè solubili nei lipidi e sono le vitamine A, D, E, K; ogni vitamina ha una specifica funzione e se ci fosse uno squilibrio nella assunzione di vitamine ci potrebbe essere una carenza o avitaminosi oppure un eccesso di vitamine o meglio definita ipervitaminosi.

Le vitamine idrosolubili:

Le vitamine idrosolubili sono la vitamina C ( acido l-ascorbico ) e le vitamine del complesso B che sono: vitamina B1 ( tiamina ), B2 ( riboflavina ), B3 o PP ( niacina o nicotinamide ), B5 ( acido pantotenico ), B6 ( piridossina ), B12 ( cianocobalamina ), BC ( acido folico ) e vitamina H ( biotina ).

La vitamina C o acido l-ascorbico fu separata nel 1928 dalla corteccia surrenale dell’ organismo umano e si rivelò essere  la stessa sostanza scoperta nel succo di limone, nota come fattore antiscorbutico, capace di curare lo scorbuto, che fu la prima malattia carenziale conosciuta e principale causa di mortalità di marinai che stazionavano a lungo in mare. La struttura chimica della vitamina C è molto simile a quella del glucosio, la sua funzione principale è di ossidoriduzione infatti è usata come additivo antiossidante nella conservazione degli alimenti; ma i trattamenti con il calore impoveriscono gli alimenti di questa vitamina inoltre viene inattivata dall’ ossigeno e il calore accelera il processo di distruzione infatti durante il blanching o anche i processi di strerilizzazione più moderni come HTST comportano a diminuzioni notevoli di questa vitamina, invece con la cottura in pentole aperte si può avere la toltale disattivazione. Le piante e gli animali, per la maggior parte, sintetizzano la vitamina C partendo dal glucosio ma per l’uomo rappresenta una sostanza da introdurre necessariamente con l’ alimentazione giornaliera che, per combattere lo scorbuto, basterebbero 20mg al giorno ma dato i numerosi compiti di questa vitamina la dose adulta dovrebbe essere sui 60mg al giorno ( cioè 120g di succo d’arancia o di limone ) e per la donna in gravidanza dovrebbe essere circa 90mg al giorno mentre nel bambino 40mg. L’ acido l-ascorbico è presente nella verdure fresche frutta soprattutto nei kiwi e negli agrumi; in minore quantità è diffusa negli alimenti di origine animale come fegato, latte, reni ma totalmente assente in uova, pesci, formaggi, cereali; il suo assorbimento nell’intestino può essere sia per diffusione passiva o con il meccanismo attivo cioè la vitamina C circola nel plasma libero o legato all’albumina e si distribuisce nei tessuti soprattutto il fegato, surreni, cervello, ipofisi,reni, cuore e la principale eliminazione è quella urinaria. Le principali funzioni di questa vitamina sono:
• Biosintesi del collagene;
• Biosintesi degli ormoni della adrenalina e noradrenalina;
• Catabolismo degli amminoacidi fenilalanina e tirosina;
• Biosintesi degli acidi biliari indispensabili nella digestione dei grassi;
• Attivazione dell’ acido folico;
• Biosintesi degli ormoni streroidei;
• Biosintesi della carnitina indispensabile per l’ossidazione degli acidi grassi;
• Assorbimento e metabolismo del ferro;
• Complice nella sintesi delle prostaglandine;
• Interviene nelle reazioni allergiche;
• È un antiossidante, antiemorragico e svolge un azione antitumorale.
Una sua carenza provoca lo scorbuto, i suoi primi sintomi sono apatia, disappetenza, anemia e più tardi provoca: gengive sanguinanti, denti che cadono, muscoli e giunture doloranti, emorragie interne e quindi la morte mentre un eccesso provoca calcoli ai reni.

La vitamina B1 o tiamina è stata la prima vitamina scoperta nella cuticola del riso, era un fattore contro il beri-beri malattia conosciuta in Cina fin dal 2600 a.C. ma scoperta da Funk; è una molecola costituita essenzialmente da due anelli eterociclici, uno contenente azoto e uno zolfo.
È stabile all’ acidità, alla luce e all’ aria mentre è instabile alla basicità e al calore infatti con la cottura se ne perde circa l’80 % invece se ha il pH acido resiste abbastanza bene alla sterilizzazione mentre se fosse verso la neutralità se ne perde quasi totalmente con la sterilizzazione; gli alimenti principali dove si trova questa vitamina sono le carni di maiale nei legumi e nei cereali, lievito di birra e ortaggi la sua introduzione dovrebbe essere di 0,4mg/1000 kcal, essa viene assorbita nell’ intestino tenue e trasportata al fegato tramite la vena porta dove viene trasformata e attivata per poi inviarla per mezzo del sangue in tutte le cellule; la sua funzione principale è agire come coenzima nel metabolismo glucidico, dell’ alcool etilico e favorisce la propagazione degli impulsi nervosi.
Una sua carenza causa il beri-beri, una malattia che disturba il sistema nervoso, progressiva paralisi degli arti inferiori, danni al cuore e all’ apparato digerente questa malattia è molto diffusa in paesi dove si assume quasi esclusivamente il riso brillato mentre un eccesso determina una intossicazione acuta, convulsioni e successivamente la morte.

La vitamina B2 o riboflavina isolata dapprima come pigmento del latte, fu più tardi riconosciuta come nutriente essenziale, negli anni ’30 se ne definì la formula e venne sintetizzata in laboratorio; è una vitamina termostabile e non si ossida nell’ aria mentre in un ambiente alcalino è instabile e in soluzione basica esposta alla luce del sole la vitamina si disattiva e con la cottura se ne perde più della metà. Viene sintetizzata dalle piante e dai microrganismi; è diffusa specialmente nel lievito di birra, il pericarpo, i germi dei cereali, il latte, le uova, la carne ( soprattutto il fegato ) e il pesce; il suo fabbisogno è di circa 1-2mg al giorno per l’ adulto mentre per il LARN l’ assunzione giornaliera dovrebbe essere di 0,6 mg/1000 kcal essa viene assorbita nell’intestino e inviata al fegato; le sue riserve sono scarse: si trova in modo particolare nel fegato, reni, milza, cuore e viene espulsa principalmente per vie urinarie. La sua funzione è di essere un antiossidante, mantiene le mucose in buona salute oltretutto costituisce due importanti coenzimi:
• Il FAD che è implicato nel metabolismo degli acidi grassi;
• Il FMN che interviene nella catena respiratoria.
Una sua carenza può determinare stomatite, screpolature e ragadi ai lati della bocca e del naso, infiammazione della lingua, un arrossamento degli occhi e fotofobia ma somministrando adeguate dosi di vitamina i sintomi scompaiono nel giro di pochi giorni.

La vitamina B3 o PP o meglio definita niacina o nicotinamide fu scoperta da Funk in riferimento alla sua funzione cioè nella prevenzione della pellagra, detta anche malattia delle tre D ( dermatite, diarrea, demenza ), più tardi il fattore antipellagroso venne identificato con la nicotinammide. È una delle vitamine più stabili e resiste all’acidità, alla basicità, agli agenti ossidanti, al calore, alla luce, ma viene persa in buona parte nell’ acqua di cottura e non resiste a temperature elevate; ed è molta diffusa negli alimenti di origine animale e le fonti principali sono carne o meglio il fegato e le frattaglie, il pesce, i legumi, lievito di birra mentre scarseggia nella frutta e negli ortaggi, nei cereali e nel mais. Il suo fabbisogno è di circa 15-20mg al giorno e secondo i LARN dovrebbe essere circa di 6,6mg/1000kcal; il suo assorbimento ha luogo nello stomaco per poi venire immagazzinata nel fegato ed eliminata per le via urinaria. La vitamina PP è una componente essenziale di due importanti coenzimi:
• Il NAD+  e il NADP+  che hanno un ruolo di primaria importanza nei processi metabolici alla sintesi e demolizione degli amminoacidi, acidi grassi e del colesterolo.
Una sua carenza provoca “pellagra”, termine medico apparso verso il XVIII secolo, questa malattia fino al XX secolo era molto diffusa soprattutto nel nord d’ Italia ove prevaleva una alimentazione molto povera di vitamine e proteine, basata molto sulla polenta di mais; i sintomi della “pellagra” sono dermatite, con eritemi rosso scuro alle zone esposte alla luce, edemi e desquamazioni della pelle, disturbi digestivi, diarrea e infine alterazioni psichiche ( delirio, allucinazioni, confusione mentale ecc. ) mentre un suo eccesso provoca lesioni al fegato e all’ intestino ed arrossamento e irritazione della pelle.

La vitamina B5 o acido pantotenico fu scoperto in quanto era in grado di curare la “pellagra dei polli” ove la vitamina PP non aveva effetto, resiste all’ ossidazione e al calore mentre instabile a pH acido o basico e con la cottura se ne perde circa la metà. Questa vitamina è presente in tutti i tessuti sia animali che vegetali, infatti l' acido pantotenico deriva dal greco panthòs e significa: “presente ovunque, ma si trova soprattutto nel rosso delle uova, nel fegato, nel rene, nei tessuti vegetali freschi e nel lievito; il suo fabbisogno è di circa 5-10mg al giorno e viene assorbita facilmente dall’ intestino dopodiché viaggia nel sangue legato ad una proteina e si deposita nei tessuti, in particolare nel fegato, nei reni, nel cervello, nelle surreni e nel cuore. La sua funzione è di partecipare come coenzima A al metabolismo di protidi, glucidi, lipidi ed è il punto di partenza di numerose sintesi tra cui quella degli acidi grassi, del colesterolo, ormoni steroidei, corpi chetonici ecc.
Una sua carenza, anche se quasi impossibile dato che ne è ricco sia il mondo animale che quello vegetale, può determinare gravissimi stati di denutrizione o altre avitaminosi; una dieta priva di questa vitamina può determinare mal di testa, disturbi gastrointestinali, formicolii e bruciori agli arti inferiori mentre un suo eccesso non è mai stato riscontrato.

La vitamina B6 o piridossina è stata scoperta di recente dato che una sua carenza è spesso rilevabile solo in laboratorio e i suoi sintomi sono vari e poco specifici; essa è stabile al calore e resiste al pH, mentre è sensibile all’ossidazione e ai raggi U.V. , ma è fra quelle meno danneggiate nei trattamenti tecnologici. È molto diffusa negli alimenti in modo particolare nel lievito, nel germe dei cereali, nella carne, nel fegato, nelle frattaglie, nel pesce, nei legumi, nelle uova, nella frutta e verdura; secondo i LARN indicano un apporto di vitamina pari 1,4-1,1 mg al giorno; questa viene rapidamente assorbita nell’ intestino e nel fegato, nel cervello, nei muscoli, nei reni, nei muscoli la vitamina subisce una fosforilazione e si trasforma nella forma che serve come coenzima: PLP o piridossalfosfato; esso è coinvolto in un numero elevato di reazioni metaboliche in particolare quelle riguardanti al metabolismo degli amminoacidi e delle sostanze azotate e partecipa anche al metabolismi glucidico, lipidico, vitaminico in oltre partecipa anche alla sintesi dell’ emoglobina e alla produzione degli anticorpi. Una sua carenza è molto rara, ma le manifestazioni patologiche più riscontrate nell’ adulto sono: debolezza, apatia, dermatite, anemia ipocromica e nella carenza protratta appaiono anche disturbi neuromuscolari come i crampi e alterazioni del comportamento.

La vitamina B12 o cianocobalamina  è stata scoperta nel 1948 dopo numerosi tentativi in seguito alla scoperta del potere curativo di estratti di fegato nei confronti dell’ anemia perniciosa una forma grave di anemia che se non curata provoca la morte; essa è instabile all’ ossigeno e alla luce, mentre resiste abbastanza al calore. Questa vitamina proviene solo dal mondo animale ne sono ricchi il fegato, le carni, il pesce, il latte e le uova; il suo fabbisogno è di circa 1-2mg al giorno e viene assorbita dallo stomaco trasportato nel fegato e successivamente fatta circolare nel sangue legata a proteine, viene trasportata nei tessuti e collocata nel fegato per poi essere eliminata con la bile e con le urine; la sua funzione è quella di intervenire nelle reazioni biochimiche ed è coinvolta principalmente nel metabolismo degli amminoacidi e degli acidi nucleici e per un corretto funzionamento di questa vitamina servirà anche l’acido folico (che vedremo prossimamente). Una sua carenza può essere causata soprattutto da insufficiente introduzione alimentare;  questa situazione si può verificare alle persone che seguono una dieta vegetariana; questa carenza provoca l’anemia perniciosa; essa è caratterizzata da alterazioni del tessuto emopoietico e del sangue, da alterazioni della pelle e mucose, disturbi digestivi e neurologici.

La vitamina BC o acido folico; il nome di questa vitamina deriva dalla diffusa presenza nelle foglie dei vegetali infatti è stata estratta dalla prima volta dalle foglie degli spinaci, molti scienziati dimostrarono la presenza di questi fattori, la cui carenza provocava anemia e molti altri sintomi. Questa vitamina è instabile al calore e all’ aria in soluzione acida e viene inattivata dai raggi U.V. mentre resiste in soluzione di aria con pH neutro; questa vitamina è largamente diffusa negli alimenti tra cui il fegato, il lievito di birra, le verdure in particolare quelle a foglia larga; il suo fabbisogno è di 0,2mg al giorno per l’ adulto che però potrebbero variare per i vari stati fisici come la gravidanza o patologici come le anemie e il suo assorbimento viene nell’ intestino che subito dopo averlo digerito si distribuisce nel sangue per poi passare nei tessuti dove viene trasformato come coenzima alla biosintesi degli acidi nucleici, è un trasportatore di unità monocarboniose e contribuisce alla formazione dei globuli bianchi e rossi. La sua carenza è frequente nei paesi dove il popolo è malnutrito, ma si manifesta in modo più acuto alle donne in gravidanza; la sua carenza determina una tipica forma di anemia detta megaloblastica i sintomi di questa malattia sono la comparizione di cellule immature nel midollo e nel sangue, alterazioni della cute, sintomi nel apparato digerente e disturbi nervosi.

La vitamina H o biotina il nome deriva da bios che significa “vita”; è molto diffusa nella frutta secca, cioccolato, il latte, le frattaglie, in alcuni vegetali, frutti e nel rosso delle uova che se viene ingerito con anche la chiaro d’ uovo crudo si scatena un impedimento intestinale di questa vitamina in quanto nell’ albume crudo si trova una proteina, detta avidina, che impedisce al nostro corpo di usate la vitamina H; questa proteina però viene distrutta con la cottura e quindi il nostro corpo riesce ad utilizzare la biotina. Questa vitamina è abbastanza stabile al calore ma viene distrutta dai raggi U.V. ; il suo fabbisogno è di circa 0,15-0,30mg al giorno e viene assorbita dall’ intestino tenue e si deposita successivamente nella pelle, nel fegato e nel cervello; viene eliminata tramite le feci e l’ urina. La sua funzione è di partecipare da coenzima alla sintesi del glucosio, degli acidi grassi, delle basi puriniche e al catabolismo degli acidi grassi; una sua carenza provoca disappetenza, pallore, anemia, dermatite con desquamazione, dolori muscolari, stanchezza, nausea e perdita dell’appetito.
In conclusione le vitamine anche se sono prive di calorie sono sostanze indispensabili al buon funzionamento e al mantenimento di un organismo sano.

Vitamine

Vitamine idrosolubili

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