La Vitamina A, la Vitamina D, la Vitamina E e la Vitamina K

La scoperta delle vitamine risale al 1911, quando Casimir Funk isolò dalla pula del riso e dal lievito una sostanza che era in grado di curare la polineurite dei polli e il beri beri (malattia che colpiva quasi esclusivamente i marinai che facevano uso abituale di riso brillato). Fu lo stesso Casimir a dare il nome di vitamina per indicare una amina essenziale per la vita.
Le vitamine sono richieste dagli organismi in quantità molto modeste; il fabbisogno si esprime in mg per capo al giorno. Una loro carenza prolungata provoca alterazioni metaboliche fino ad un vero stato morboso.
Le vitamine sono composti organici indispensabili per l’accrescimento, ma anche per garantire funzioni vitali che l’organismo umano non è in grado di soddisfare in maniera autonoma, tranne rare eccezioni.
Il nostro organismo non è in grado di sintetizzare le vitamine (ad eccezione della vitamina D), che devono essere introdotte con gli alimenti, oppure sintetizzate attraverso la flora batterica intestinale.
Le vitamine che tutt’oggi conosciamo, sono contenute in cellule animali, vegetali ed in alcuni microrganismi. Esistono almeno 15 vitamine di cui è stata accertata l'essenzialità.
Alcuni composti devono essere attivati prima di essere considerati vitamine: in questo caso si parla di provitamine.
Le vitamine possono essere distrutte o inattivate da calore, temperatura, processi di ossidazione, ecc; in questi casi si possono verificare carenze secondarie.
In relazione alla loro solubilità, le vitamine possono essere suddivise in due grandi famiglie: le vitamine liposolubili e le vitamine idrosolubili.

Vitamine liposolubili:
retinolo o vitamina A
calciferolo o vitamina D
tocoferoli o vitamina E
menadione o vitamina K

Vitamine idrosolubili:
riboflavina o vitamina B2
niacina o vitamina PP
piridossina o vitamina B6
folati o acido folico
cobalamine o vitamina B12
biotina o vitamina H
acido pantotenico
vitamina C

Le vitamine liposolubili si sciolgono e si immagazzinano a livello epatico e nel tessuto adiposo; se in eccesso possono essere tossiche. Le vitamine idrosolubili, invece, si disperdono nei fluidi corporei, non vengono immagazzinate in misura apprezzabile ed un’eccessiva ingestione viene eliminata attraverso le urine. La maggior parte delle vitamine idrosolubili entra nella costituzione di coenzimi.

La vitamina A è una provitamina liposolubile presente sia negli alimenti animali, che in quelli vegetali. Il retinolo è contenuto negli alimenti di origine animale ed in particolare nelle carni, nelle frattaglie, in alcuni pesci, uova, latte, formaggi e burro. I carotenoidi, invece, sono provitamine presenti negli alimenti di origine vegetale come gli ortaggi (di colore giallo arancio quali carote, zucche, peperoni), le verdure a foglia verde (spinaci e broccoli), oppure in frutta come le albicocche, i meloni, le pesche gialle, il pompelmo rosa e la papaia. I carotenoidi sono tuttavia presenti anche in alimenti di origine animale quali le uova ed il latte (e derivati).
Dal punto di vista chimico, Il retinolo è un alcol che si trova prevalentemente in forma esterificata.

I carotenoidi attualmente identificati sono circa 600, quelli con attività provitaminica sono: alfa-, beta-, g-carotene e b-criptoxantina; il più diffuso e conosciuto è il β carotene.

Le diverse forme provitaminiche vengono assorbite, trasformate in retinolo ed esterificate a livello della mucosa intestinale. Gli esteri del retinolo (soprattutto il retinolo palmitato) vengono immagazzinati nel fegato, da dove verranno immessi in circolo, a seconda delle necessità, dopo idrolisi a retinolo libero. Il retinolo circola nel plasma legato ad una proteina trasportatrice (Retinol Binding Protein - RBP) dalla quale viene quindi liberato a livello dei tessuti che lo utilizzano. I livelli plasmatici di retinolo sono finemente regolati da un meccanismo omeostatico, e si mantengono perciò a valori pressochè costanti. Livelli plasmatici inferiori ai 20 m g/dl sono un indice di esaurimento delle riserve epatiche (FAO/WHO, 1988).

Il retinolo è essenziale soprattutto per la differenziazione cellulare, la riproduzione e la visione (la retina umana ha due distinti sistemi di fotorecettori contenuti nei bastoncelli, sensibili alla luce scotopica o crepuscolare e nei coni, sensibili alla luce fotopica; entrambi i sistemi contengono lo stesso gruppo cromoforo, il retinolo).

TOSSICITÀ
Dosi elevate di retinolo (oltre 300 mg) provocano intossicazione acuta caratterizzata da: nausea, vomito, emicrania, disturbi visivi e perdita di coordinazione del movimento, sintomi che con un’assunzione adeguata di retinolo scompaiano in breve tempo.
Dosi elevate di retinolo (6÷12 mg) per anni provocano la comparsa di una sindrome cronica con: perdita di capelli, inappetenza, anemia, dolori muscolari e sintomi neurologici.
Dosi elevate di carotenoidi provocano una alterazione della pigmentazione della cute (colorazione giallo-arancio).

ASSUNZIONE RACCOMANDATA:
I livelli di assunzione raccomandati di vitamina A vengono indicati come retinolo equivalenti (RE).
Le relazioni di equivalenza esistenti tra i diversi termini vengono così riassunte:
1 RE = 1 m g retinolo = 6 m g á -carotene = 12 m g altri carotenoidi;
1 IU = 0,3 m g retinolo = 1,8 m g á -carotene = 3,6 m g altri carotenoidi;
1 RE = 3,33 UI
I livelli di assunzione consigliati sono quindi:
700 RE per l’uomo;
600 RE per la donna;
700 RE per la gestante;
950 RE per la nutrice.

Per vitamina D si intendono tutti quei composti che si comportano come il calciferolo e che derivano dal ciclopentanoperidrofenantrene.
Le due forme principali di vitamina D sono il colecalciferolo (vitamina D3), che deriva dal colesterolo ed è sintetizzato dai mammiferi, e l'ergocalciferolo (vitamina D2), che deriva dall'ergosterolo (in seguito all’esposizione alla luce ultravioletta) ed è presente nei vegetali.

Il calciferolo è assorbito a livello intestinale, ma non viene immagazzinato nel fegato.

Caratteristiche principali dell’assorbimento:
Assorbimento passivo, lento e parziale (50-80% dell’introdotto)
Nei chilomicroni raggiunge il fegato dove viene idrossilato in posizione 25 formando il 25-OH D3.

La maggior parte di vitamina D viene sintetizzata a livello cutaneo per azione della luce ultravioletta.

Le sue funzioni principali sono:
la stimolazione dell'assorbimento del calcio e del fosforo a livello intestinale;
la regolazione, in sinergia con l'ormone paratiroideo, dei livelli plasmatici di calcio;
il mantenimento di una adeguata mineralizzazione dello scheletro.
Inoltre può essere direttamente coinvolta in un certo numero di processi non legati all'omeostasi del calcio e del fosforo (es: differenziamento cellulare, funzione neuromuscolare), mediante meccanismi non ancora chiariti.

Carenza e tossicità
I segni precoci di carenza di vitamina D sonorappresentati da:
riduzione della concentrazione sferica di calcio e di fosforo,
iperparatiroidismo secondario,
aumento della fosfatasi alcalina nel siero.
Segni più tardivi sono:
inadeguata mineralizzazione dello scheletro (rachitismo nel bambino e osteomalacia nell'adulto),
debolezza muscolare,
dolori e deformazione delle ossa.
I segni di intossicazione sono invece rappresentati da nausea, vomito, diarrea, ipercalcemia, ipercalciuria, nefrocalcinosi e calcificazione dei tessuti molli.

Fonti alimentari
La vitamina D è contenuta in quantità apprezzabili solo in pochi alimenti di origine animale: il fegato del merluzzo, il filetto dei pesci grassi (aringa, salmone), il latte intero, il burro, alcuni formaggi a pasta dura e le uova. In molti paesi alcuni alimenti vengono arricchiti di vitamina D.

Biodisponibilità
Si conosce molto poco della biodisponibilità della vitamina D poiché non sono ancora state riportate metodiche analitiche che permettano di discriminare tra la vitamina D introdotta con gli alimenti e quella di produzione endogena.
L'assorbimento della vitamina D introdotta come supplemento alla dieta può variare dal 55% al 99%; l'assorbimento della vitamina D presente negli alimenti è probabilmente inferiore.

Livelli di assunzione raccomandati
In condizioni normali l'esposizione alla luce solare è sufficiente per soddisfare il fabbisogno di vitamina D dell'organismo. Per i neonati, i bambini fino a 3 anni, le donne in gravidanza ed allattamento e gli anziani è consigliata l'introduzione con la dieta di 10 µg al giorno di vitamina D.

La vitamina E è presente in natura in otto forme, la più importante delle quali è l’alfa -tocoferolo.
A scopo nutrizionale, le quantità di vitamina E vengono espresse per lo più in Tocoferolo Equivalenti (TE), ma talvolta anche in Unità Internazionali (IU); dove 1 Tocoferolo Equivalente = 1 mg R-R-Ra -tocoferolo = 1,5 IU = 2 mg ß -tocoferolo = 3 mg a -tocotrienolo = 10 mg g -tocoferolo.

Caratteristiche generali vitamine del gruppo E:
resistenti al calore;
degradate da luce UV e O2

Attività biologica:
α tocoferolo = 100%
β tocoferolo = 40%
γ tocoferolo = 10%
δ tocoferolo = 1%
α tocotrienolo = 30%

Deposito: fegato, tessuto adiposo e muscolare
Trasporto nel sangue: principalmente nelle LDL
Escrezione:
•nelle feci come metaboliti (α-tocoferilchinone, α-tocoferilidrochinone)
•circa 1% escreto nelle urine
Livelli plasmatici normali: tra 5 e 16 mg/L (80-90% α-tocoferolo, 10-20% γ-tocoferolo)

Ruolo biologico vitamina E
Funzione antiossidante e stabilizzazione delle membrane: principale scavenger (spazzino) dei radicali perossilici, che possono ossidare gli acidi grassi delle membrane cellulare e delle lipoproteine.
La perossidazione lipidica determina perdita della struttura e delle funzioni delle membrane.
Gli eritrociti sono estremamente sensibili alla perossidazione lipidica e sono i primi a risentire di una carenza.

	Tocoferolo equivalenti (mg)	³ 0,4
	g PUFA (acidi grassi polinsaturi)	³ 0,4

Malattia associata a carenza: anemia emolitica
• nel prematuro per modesto passaggio transplacentare e ridotto contenuto nei latti artificiali
• nell’adulto per comprimissione del metabolismo lipidico.

Altre malattie legate a carenza di vitamina E: distrofia muscolare del cuore (morte), encefalomacia, rigidità muscolare. Più marcate con l'uso di grassi poliinsaturi.

Fonti
Si trova soprattutto nell’ olio di germe di grano.
È largamente diffusa nel mondo vegetale, in particolare nell'erba verde ( foglie e steli), nei semi e nella frazione lipidica in generale.
Poco stabile nei processi di essicazione ed insilamento dei cereali. Molto sensibile ai processi di ossidazione dei lipidi in particolare.

K da coagulazione, perchè la vitamina K e' essenziale per garantire una corretta coagulazione del sangue e prevenire le emorragie. Stabile a temperatura ambiente ma fortemente distrutta se esposta a luce solare. Presente in molti vegetali, nell'olio di pesce, nel tuorlo d'uovo nel fegato e nella farina di pesce, viene sintetizzata dai batteri intestinali. La coagulazione del sangue avviene per l'intervento della trombina che deriva dalla protrombina sintetizzata dal fegato se è presente vit. K. La trasformazione di protrombina a trombina richiede calcio ione che viene legato da un AA carente se manca vit. K.

Assorbimento
Il Fillochinone viene assorbito nel tenue prossimale per trasporto attivo;
i Menachinoni vengono assorbiti nel tenue e nel colon per trasporto passivo.

DEPOSITO:ha un turnover rapido e non ha deposito.
TRASPORTO NEL SANGUE: come fillochinone nelle LDL.
ESCREZIONE: come metaboliti dopo β-ossidazione della catena laterale = • 40-50% nelle feci; • 20% nelle urine.
LIVELLI PLASMATICI normali: 0.24-1.15 ng/mL

Stato di nutrizione
Parametri da analizzare:
• determinazione degli anticorpi monoclonalispecifici per le forme non carbossilatedi protrombina (carenze lievi)
• determinazione del tempo di coagulazione (tempo di protrombina) (carenze gravi).

Carenze: prolungamento del tempo di coagulazione del sangue, anemia (emorragie), riduzione dell’ematocrito.
Assenti fenomeni carenziali per bovini e suini, sensibili i pulcini.

Eccesso
Elevate dosi determinano riduzione dei livelli di GSH plasmaticoe alterazione dei sistemi red/oxdegli RBC con emolisi.

Fonti alimentari
Distribuita ampiamente negli alimenti, è presente soprattutto nei vegetali a foglia verde e nei prodotti fermentati.

Livelli raccomandati
Di solito una dieta equilibrata soddisfa i fabbisogni di: 1 μg/kg/die