Witamina A w pigułce

• Witamina A najwcześniej
  odkryta
• termin
  odnosi się do wszystkich pochodnych β-jononu, wykazujących
  aktywność biologiczną i podobnych strukturalnie do trans-retinolu
• należą
  tu: retinol, retinal, kwas retinowy i jego sole, estry retinolu,
  pochodne retinolu i retinalu, karotenoidy
• spośród
  500 – 600 tylko 50 jest aktywna biologicznie. Są to karotenoidy,
  z przynajmniej 1 pierścieniem β-jononu. Najaktywniejszy
  β-karoten.

Źródła witaminy A

• Charakterystyka
  witaminy A:
  –
  w diecie witamina A głównie występuje jako estry retinolu oraz w
  postaci prowitaminy głównie jako β-karoten
  –
  w osoczu główną formą witaminy A jest trans-retinol.

  Funkcje witaminy A

  Funkcje
  witaminy A:
  –
  funkcje somatyczne:
  • wzrost
    
  • rozwój
    i różnicowanie tkanek nabłonkowej i kostnej – formami
    aktywnymi są retinol, kwas retinowy i retinaldehyd
    –
    reprodukcja, tj. spermatogeneza, rozwój łożyska i wzrost
    embrionu – kwas retinowy jest tutaj nieaktywny
    –
    proces widzenia – forma aktywna retinaldehyd

    Karotenoidy i ich właściwości

• karotenoidy:
  –
  podobne struktury izoprenoidów o symetrycznym łańcuchu C (zwykle
  C 40)
  –
  najbardziej widoczne w owocach, kwiatach, warzywach (żółte,
  czerwone, pomarańczowe)
  –
  500 – 600 w przyrodzie
  –
  likopen i β-karoten to
  najbardziej podstawowe związki, z nich wywodzą się inne
  –
  kluczowy dla właściwości fizykochemicznych jest układ
  sprzężonych wiązań podwójnych

  Likopen i jego działanie

• likopen:
  –
  alken o wzorze C₄₀H₅₆
  –
  struktura liniowa, 13 wiązań podwójnych, z czego 11 sprzężonych
  tworzy układ niezwykle efektywnie usuwający wolne rodniki
  –
  ulega rozpadowi m.in. przy promieniowaniu UV i X, w obecności tlenu
  oraz jonów metali
  –
  pod wpływem silnych utleniaczy, m.in. nadmanganianu potasu oraz
  ozonu, następuje utlenienie jednego ze sprzężonych wiązań
  podwójnych, rozpad i powstawanie apo-likopenalu lub apo-likopenonu,
  posiadających na jednym z końców odpowiednio grupę aldehydową
  lub ketonową. W wieloetapowym rozpadzie powstają także
  apo-karoteno-diale, posiadające na obu końcach cząsteczki grupę
  aldehydową.
  –
  źródła:
  pomidory
  0,9 – 11,19
  sok
  pomidorowy, suszone pomidory, sos
  papaja
  arbuz
  różowy
  grejpfrut 3,36
  suszona
  brzoskwinia 0,86
  –

• właściwości likopenu:
  • efekt
    terapeutyczny zależy od wchłaniania, dystrybucji, metabolizmu i
    wydalania
  • stężenie
    we krwi to 0,1 – 1 uM i jest najwyższe u mieszkańców Włoch i
    Grecji (ok. 1 uM mniejsze u Japończyków i Irlandczyków, tj. 0,1
    – 0,3 uM)
  • w
    przewodzie pokarmowym głównie pod wpływem niskiego pH soku
    żołądkowego następuje izomeryzacja i utlenianie likopenu

• usuwanie wolnych rodników przez likopen:
  • pełni
    rolę donora, przy czym staje się rodnikiem
  • efektywność
    usuwania wolnych rodników przez karotenoidy zależy od liczby
    sprzężonych wiązań podwójnych w cząsteczce
  • likopen
    neutralizuje wolne rodniki 2x wydajniej niż β-karoten
    i
    10x lepiej niż α-tokoferol. Odbywa się to na drodze addycji
    rodnika, przeniesienia e^–
    lub oderwania H.
  W
  reakcji:
  rodnik
  azotanowy (lub trichlorometyloperoksylowy) + likopen →
  kationorodnik likopenowy
  w
  reakcji:
  rodnik
  nadtlenkowy + likopen → anionorodnik likopenowy
  • wolne
    rodniki oddziałują z wiązaniem podwójnym w centralnej części
    likopenu
  • powstający
    R-likopen jest stosunkowo stabilny, co umożliwia przyłączenie
    kolejnego rodnika
    rodnik
    peroksylowy (ROO^*)
    + likopen → ROO-likopen
  • w
    wyniku reakcji
    ROO-likopen
    + O₂
    cząsteczkowy → ROO-likopen-OO^*
    ROO-likopen-OO^*
    +
    rodnik
    peroksylowy (ROO^*)
    → może tworzyć obojętne produkty (niereaktwyne)

• likopen
  wykazuje silne powinowactwo do błon biologicznych, zwiększa ich
  płynność i przepuszczalność, co pośrednio aktywuje szlaki
  odpowiedzi antyoksydacyjnej w komórce. Chroni zatem bezpośrednio
  lipidy błon biologicznych komórki przed reakcją z wolnymi
  rodnikami, a w cytozolu powoduje neutralizację rodników przy
  współudziale innych antyoksydantów
• zwiększa
  efekt usuwania wolnych rodników przez wit C i E oraz β-karoten
• w
  odpowiedzi na stres oksydacyjny likopen oprócz neutralizacji
  wolnych rodników aktywuje ekspresję genów kodujących m.in.
  oksygenazę hemową, oksydoreduktazę NAD(P)H:ubichinon,
  S-transferazę glutationową, reduktazę glutationową, ligazę
  glutationowo-cysteinową
• obrońca
  organizmu przed nowotworami
• nie
  ulega rozkładowi pod wpływem wysokich temperatur
• zmniejszone
  ryzyko raka prostaty o 35% przy regularnym spożywaniu
• pomidor
  posiada wiele witamin z grupy B, wit C i potas
• pomidory
  działają zasadotwórczo i antytoksycznie

• charakterystyka
  karotenoidów:
  –
  wszystkie karotenoidy można wyprowadzić z acyklicznego związku
  likopenu (C₄₀H₅₆)
  zbudowanego z łańcucha sprzężonych wiązań podwójnych,
  powodując jego uwodornienie lub odwodornienie, cyklizację bądź
  utlenienie, albo kombinację tych procesów
  –
  nazwa pochodzi od β-karotenu
  
  –
  związki barwne, dzięki sprzężonym wiązaniom niekowalencyjnym?
• Pochłaniają
  światło w procesie fotosyntezy, ponadto są one niezbędne w
  procesie widzenia. Β-karoten
  jest
  m.in. grupą prostetyczną białek biorących udział w procesie
  widzenia. Β-karoten
  jest
  np. prekursorem retinolu.

Korzyści zdrowotne witaminy A

• Dobryczynny
  β-karoten:
  –
  zmniejsza ryzyko raka piersi
  –
  pozytywnie działa na wzrok
  –
  przekształca benzypren (związki rakotwórcze z dymu tytoniowego)
  –
  zwalcza wolne rodniki
  –
  spowalnia procesy starzenia i powstawanie zmarszczek
  –
  wzmacnia odporność
  –
  poprawia koloryt skóry

Dzienna dawka witaminy A

• Dzienne
  spożycie:
  niemowlęta
  (0 – 1 lat) 450 ug / dobę, dzieci (1 – 10) 400 – 500 ug /
  dobę

• Źródła:
  –
  olej z wątroby halibuta / dorsza
  –
  śledzie i makrela
  –
  masło
  –
  jajka
  –
  mleko
  –
  wątroba wołowa
  –
  marchew
  –
  warzywa liściaste
  –
  papaja
  –
  szpinak
  1
  ekwiwalent retinolu (RE)
  =
  1 ug retinolu
  =
  6 ug β-karotenu
  =
  12 ug innych karotenoidów
  =
  3,33 IU (międzynarodowej jednostki) wit A

Biodostępność witaminy A

• biodostępność
  wit A:
  • 1. rodzaj
       pokarmu
    2. czynniki
       jelitowe wpływają na absorpcję
    3. czynniki
       kontrolujące metabolizm i rozmieszczenie w organizmie
• metabolizm
  karotenoidów:
  • =<
    90% wydzielana w postaci niezmienionej
  • wchłanianie
    z jelita zależy od żółci i lipidów obecnych w pożywieniu
  • kwasy
    żółciowe + tłuszcze → micele → chylomikrony → układ
    chłonny → krew + wątroba (przemiany metaboliczne)
  • niezmienione
    części wbudowane w lipoproteiny → krew → rozprowadzanie po
    organizmie
  • narządy
    z receptorami dla LDL (wątroba, jądra, nerki) → wysokie
    stężenie karotenoidów

Właściwości antyoksydacyjne

• właściwości
  antyoksydacyjne tokoferoli i karotenoidów:
  • antyoksydanty
    hydrofobowe
  • zdolność
    wiązania wolnych rodników tlenowych (sprzężone wiązania
    podwójne)
  • reakcja
    z tlenem singletowym i rodnikami organicznymi