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AS VITAMINAS E O METABOLISMO
Vitaminas e o Metabolismo
VITAL AMINES = VITAMINES
Vitaminas são moléculas orgânicasque funcionam em grande variedadede processos no organismo.
As vitaminas geralmente não podemser sintetizadas pelas células demamíferos e, portanto, devem serfornecidas pela dieta.
Vitaminas e o Metabolismo
A função mais comum é comocofatores* para reações enzimáticas.
Cofatores são imprescindíveis para queenzimas exerçam seu papel catalítico.
Os cofatores podem ser íons metálicos(Ca, Mg, Mn, Fe, Cu, Ni, Co, Zn, Seetc.) ou moléculas orgânicas, não-protéicas (coenzimas).
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Vitaminas e o Metabolismo Vitaminas e o Metabolismo
Coenzima Grupos químicos transferidos
Precursor em mamíferos
Biocitina CO2 Biotina
Coenzima A Grupos acil Ácido pantotênico e outros compostos
5‐deoxiadenosilcobalam ina (coenzima B12)
Átomos H e grupos alquil
Vitamina B12
Flavina adenina dinucleotídeo
Elétrons Riboflavina (B12)
Nicotinamida adenina dinucleotídeo
hidretos Ácido nicotínico
Piridoxal fosfato Grupos amino Piridoxina (vitamina B6)
Tetrahidrofolato Grupos monocarbonados
Ácido fólico
Tiamina pirofosfato Aldeídos Tiamina (vitamina B1)
Classificação
Lipossolúveis: A, D, E, K
Hidrossolúveis: tiamina (B1),riboflavina (B2), niacina (B3), ácidopantotênico, piridoxina (B6), ácidofólico, cianocobalamina (B12), colina,biotina, inositol, ácido ascórbico.
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TIAMINA - também conhecida como vitamina B1.
É rapidamente convertida na forma ativa, tiamina pirofosfate (TPP), no cérebro e no fígado pela enzima tiamina difosfotransferase.
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Tiamina
Tiamina Pirofosfato(TPP)
TPP é necessária como cofator parareações catalisadas pela piruvatodescarboxilase e piruvato eacetoglutarato desidrogenase e pelatranscetolase da via das pentosesfosfato.
A deficiência de tiamina leva adiminuição drástica na capacidade dascélulas em gerar energia.
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Tiamina
Tiamina Pirofosfato(TPP)
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Tiamina
Tiamina Pirofosfato
(TPP)
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RIBO FLAVINA -também conhecida como vitamina B2.
Precursora para as coenzimas flavinamononucleotídeo(FMN) e flavinaadenina dinucleotídeo (FAD).
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FMN - flavinamononucleotídeo
Vitaminas e o MetabolismoFAD é sintetizadoa partir da riboflavina e ATP Enzimas que requerem FMN ou FAD
como cofatores são denominadasflavoproteínas.
As flavoproteínas podem conter íonsmetálicos - metaloflavoproteínas.
Estão envolvidas em reações deoxirredução. As formas formadas sãoFMNH2 e FADH2, respectivamente.
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NIACINA (ácido nicotínico e nicotinamida)é também conhecida como vitamina B3.
Ácido nicotínico e nicotinamida são fontesdietéticas de vitamina B3.
Niacina é necessária para síntese denicotinamida adenina dinucleotídeo(NAD+) e nicotinamida adeninadinucleotídeo fosfato (NADP+).
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Ácido Nicotínico
Nicotinamida
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NAD+
NADH
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NADPH
NADP
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NADH
NADH
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NADPHNADP
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ÁCIDO PANTO TÊNICO - tambémconhecido como vitamina B5.
Pantotenato é necessário para síntesede CoA.
Necessário para o metabolismo decarboidratos via ciclo de Krebs e detodas as gorduras e proteínas.
Vitaminas e o MetabolismoÁcido Pantotênico
Coenzima A
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Coenzima A
PIRIDO XAL, PIRIDO XAMINA ePIRIDO XINA são coletivamenteconhecidos como vitamina B6.
Os três compostos são convertidospara a forma biologicamente ativa davitamina B6, piridoxal fosfato.
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Piridoxal fosfato atua como cofator emenzimas envolvidas nas reações detransaminação e na glicogenólise(glicogênio fosforilase).
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Piridoxal Piridoxamina
Piridoxina
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Reação de transaminação
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Vitaminas e o MetabolismoBiotina – cofator de enzimasenvolvidas nas reações de carboxilação(acetil-CoA carboxilase e piruvatocarboxilase).
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Biotina e piruvatocarboxilase
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Cobalamina é comumenteconhecida como vitamina B12.
Sintetizada exclusivamente pormicroorganismos e encontrada nofígado de animais ligada aproteínas como metilcobalaminaou 5'-desoxiadenosilcobalamina.
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Cobalamina
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Apenas duas reações requeremvitamina B12 como cofator.
-No catabolismo dos ácidos graxos(metilmalonil-CoAmutase)
-Na conversão da homocisteína emmetionina (metionina sintase).
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Ácido Fólico – obtidoprincipalmente de leveduras evegetais e de fígado animal.
O ácido fólico é reduzido dentrodas células (principalmente nofígado, onde ele é estocado) paratetrahidrofolato (THF)
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Tetrahidrofolato (THF) é obtido pela enzima dihidrofolato redutase(DHFR), enzima que requer NADPH.
A função do tetrahidrofolato é carregar e transferir várias formas de unidades de carbono (metil, metileno, formil) nas reações biossintéticas.
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Essas reações de transferência decarbono são necessárias nabiossíntese de serina, metionina,glicina, colina e nucleotídeos depurina.
Ácido Fólico
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CO LINA – vitamina do complexo B.Amina natural encontrada nos lipídiosda membrana celular e noneurotransmissoracetilcolina. reações.
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Acetilcolina - primeiro neurotransmissordescoberto.Tem papel importante no sistemanervoso central (encéfalo e medulaespinhal) - memória e aprendizagem.
Éster do ácido acético e
colina
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Colina - Vitamina B4 Colina écomponente da lecitina;
Colina - transmissão nervosa,regulação biliar e funcionamento dofígado.
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ÁCIDO ASCÓ RBICO – maisconhecida como vitamina C.
A forma ativa da vitamina C é opróprio ascorbato.
A principal função do ascorbato écomo agente redutor em váriasreações.
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A reação mais importante que requerascorbato como cofator é ahidroxilação de resíduos de prolina nocolágeno.A Vitamina C é necessária paramanutenção do tecido conjuntivo ecicatrização de feridas.A síntese do tecido conjuntivo é oprimeiro evento na remodelação dotecido nas feridas.
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A Vitamina C também é necessária naremodelação dos ossos devido àpresença do tecido conjuntivo namatriz orgânica dos ossos.
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Vitamina A - consiste de trêsmoléculas biologicamente ativas,retinol, retinal (retinaldeído) e ácidoretinóico.Cada um dos três compostos éderivado de uma molécula precursora,β-caroteno (membro da família doscarotenóides).
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Retinolβ-caroteno
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Dez carotenos exibem atividade devitamina A.
Mais importantes - α e β caroteno.No organismo, reações metabólicasconvertem cada molécula de beta-caroteno em 2 de retinol.
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VITAMINA A
Tabela: Compostos com ação de vitamina ARetinóis Carotenóides
Trans-retinol Trans-β -carotenoÁcido trans-retinóico CriptoxantinaTrans-retinilpalmitato α -caroteno
Cis-retinal e Trans-3-dehidroretinol γ-carotenoFonte: Miller et al. (1991)
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VITAMINA A
Composição percentual das xantofilas predominantesFarinha de Feno de alfafa Milho amarelo
Luteína 46 54Zeaxantina 4 23Criptoxantina 7 8Neoxantina 14 -Violaxantina 16 -Outros 13 15
Fonte: Latscha (1990)
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VITAMINA A
Concentrações de β-caroteno em ingredientes pararaçõesMatéria Seca (%)
β -caroteno (mg/kg MS)
Feno alfafa (17% PB) 92 131Resíduo cervejaria seco 92 1Glúten milho, 60%PB 93 34Milho amarelo grão 89 3Sorgo grão 89 0Far. soja solvente 44% PB 90 0
Fonte: Miller et al. (1991)
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VITAMINA A
Capacidade de conversão de β-caroteno em vitamina A
Espécie animal 1 mg de β caroteno corresponde:Rato, aves 1667 UI vitamina AHomem 700 UI vitamina ACão 833 UI vitamina AEqüinos, Bovinos, Suínos 400 UI vitamina AGatos Não converte
Fonte: Compilados de Fonseca (1987)
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VITAMINA D - formas biologicamente ativas: 1,25 - dihidroxi vitamina D3 (1,25–(OH)2D3) e a 1,25 - dihidroxivitamina D2 também chamada de calcitriol).
CH3
CH2
HO
H3C
CH3
CH3
CH3
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VITAMINA D
Calcitriol age na homeostase de cálcioe fósforo.
A 1,25-dihidroxi vitamina D3 ativa éderivada do 7-dehidrocholesterol(produzido na pele) e a 1,25 - dihidroxivitamina D2 ativa vem do ergosterol(produzido em plantas).
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Colecalciferol (vitamina D3) eergocalciferol (vitamina D2) sãoformados pela incidência dos raiosultra-violeta em 7-dehidrocolesterol eergosterol, respectivamente.
Vitaminas D2 e D3 são processadas a1,25–dihidroxi D2 e 1,25–dihidroxi D3,respectivamente, pela mesma viaenzimática.
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VITAMINA D
Ergocalciferol (D2) Colecalciferol (D3)
D3 25-OHD3 1,25-OHD3
Célula animal
Rins
Processo regulado pelo hormônio paratireóideo(PTH) e pelo nível de cálcio sangüíneo.
Baixa eficiência em aves
Fígado
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VITAMINA D
Vitamina D pode ser consideradacomo um composto que tem açãocomo hormônio esteróide que regula aexpressão de genes específicos apóssua interação com um receptorintracelular.
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VITAMINA D
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CH2CH2
O
CH3
H3C
HOCH3
CH3
(CH2)3 CH
CH3
(CH2)3 CH (CH2)3
CH3
CH CH3
CH3
VITAMINAE
mistura de vários compostosrelacionados conhecidos comotocoferóis.
Vitaminas e o Metabolismo
O α-tocoferol é o mais potente dostocoferóis.
Por sua natureza lipofílica, avitamina E se acumula nasmembranas celulares, depósitos degorduras e outras lipoproteínascirculantes. O principal sítio deestocagem é o tecido adiposo.
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Principal função da vitamina E -antioxidante natural
Capta radicais livres e oxigêniomolecular.
A vitamina E previne aperoxidação de ácidos graxospoliinsaturados de membranas.
VITAMINA E
Concentrações de tocoferol nos principais alimentosα β γ δ
Gordura Animal 6 Traços 8 Traços
Milho 6 - 0,5 -
Óleo de milho 112 50 602 18Farelo de algodão 8 - 10 -
Óleo de algodão 389 - 387 -
Sorgo 5 - 15 -
Farelo de soja 2 - 14 Traços
Óleo de soja 101 - 593 264
Fonte: Miller et al. (1991)
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As vitaminas E e C estãointerrelacionadas nas habilidadescomo antioxidantes.
α-tocoferol ativo pode serregenerado pela interação com avitamina C após a captação doradical livre peroxil.
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VITAMINAK
A Vitamina K existe naturalmentecomo:K1 (fitilmenaquinona) - vegetaisverdesK2 (multiprenilmenaquinona) -bactérias intestinaisK3 - menadiona sintética.
Vitaminas e seu
MetabolismoK1 (fitilmenaquinona)
K2 (multiprenilmenaquinona)
K3 - menadiona sintética
VITAMINA K
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VITAMINAK
Principal função das vitaminas K -manutenção nos níveis normaisproteínas da coagulaçãosanguínea, fatores II, VII, IX, X eproteína C e S, as quais sãosintetizadas no fígado na forma deprecursores inativos.
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NUTRIENTES E SEU METABO LISMO
VitaminasVITAMINA K
Funções: Essencial ao processo de coagulação sangüínea
Formas de apresentaçãoda Vitamina KBásicas Comerciais
Menadiona Bissulfito sódico de menadionaFitilmenaquinona Complexo Bissulfito sódico de menadiona
Prenilmenaquinona Bissulfito pirimidinol de menadionaFonte: Miller et al. (1991)
Vitaminas e seu
Metabolismo
VITAMINA K
Vitamina A Dependente de MicelaVitamina D Dependente de MicelaVitamina E Dependente de MicelaVitamina K Dependente de Micela
Tiamina Transpote ativo, Difusão simplesRiboflavina Transpote ativo
Ácido Ascorbico Transpote ativo, Difusão simplesVitamina B12 Transpote ativo, Difusão simples
Niacina Transpote ativo, Difusão simplesBiotina Transpote ativo, Difusão simples
Ácido Pantotênico Transpote ativo, Difusão simplesPiridoxina Difusão simples
Fonte: Rutz (2002)
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Vitaminas do complexo B e sua absorção