nutrienti iv
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Vitamine
Kazimier Funk
1884-1967
Vitamin
Vita- -amin
N
N
NH2
H3C
NS
H3C
OH
http://www.google.it/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=FIKxkF-wonxZ3M&tbnid=73qm1cNNx05MrM:&ved=&url=http%3A%2F%2Fwww.icollector.com%2FCasimir-Funk_i9432078&ei=8AgOU7S0AoS07QaBh4GgAg&bvm=bv.61965928,d.ZGU&psig=AFQjCNH8QQALkwGDY-WoZoBWipnYcploxQ&ust=1393515120563387http://www.google.it/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=FIKxkF-wonxZ3M&tbnid=73qm1cNNx05MrM:&ved=0CAUQjRw&url=http%3A%2F%2Fen.wikipedia.org%2Fwiki%2FCasimir_Funk&ei=OAkOU7uSF6iX7Qa2-YHABA&bvm=bv.61965928,d.ZGU&psig=AFQjCNH8QQALkwGDY-WoZoBWipnYcploxQ&ust=1393515120563387
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Vitamine
Micronutrienti
Molecole organiche a basso PM, di struttura eterogenea
Richieste in quantità di milligrammi o microgrammi
Essenziali (sintetizzate in parte dall’organismo)
Non vengono usate per produrre energia, né per usi strutturali
Svolgono funzione metabolica
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Vitamine LIPOSOLUBILI
Vitamina A - retinolo
Vitamina D – ergocalciferolo, colecalciferolo
Vitamina E - tocoferolo
Vitamina K – fillochinone, menachinone
Vitamine IDROSOLUBILI
Vitamina C - acido ascorbicoVitamina B1 – tiamina
Vitamina B2 - riboflavina
Vitamina B3 - niacina (acido nicotinico ed nicotinammide)
Vitamina B5 - acido pantotenicoVitamina B6 - piridossina, piridossale, piridossammina
Vitamina B7 - biotina
Vitamina Bc – acido folico
Vitamina B12 – cobalammina
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Vitamine
Assorbimento (diffusione passiva, micellizzazione)
Distribuzione (circolazione sanguigna, circolazione linfatica)
Trasporto (libero, carrier-mediato)
Eliminazione (emuntorio renale, depositate)
Tossicità (possibile, probabile)
Devono essere introdotte con la dieta (non sintetizzate o sintetizzate in
parte dall’organismo)
Non vengono usate per produrre energia, né per usi strutturali
Svolgono funzione metabolica
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Vitameri
Sostanze strutturalmente correlate alle vitaminePossiedono attività biologica analoga, anche se di livello inferiore
Possono intervenire favorevolmente su una particolare deficienza vitaminica
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Integratori AlimentariProdotti alimentari destinati ad integrare la dieta normale e che
costituiscono una fonte concentrata di sostanze nutritive (vitamine e sali
minerali) o di altre sostanze aventi un effetto nutritivo o fisiologico, sia
monocomposti che pluricomposti, in forme di dosaggio, vale a dire in forme di
commercializzazione quali capsule, pastiglie, compresse, pillole e simili, polveriin bustina, liquidi contenuti in fiale, flaconi a contagocce e altre forme simili,
di liquidi e polveri, destinati ad essere assunti in piccoli quantitativi unitari.
Direttiva 2002/46/CE
Alimenti Arricchiti
Alimenti Fortificati
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Vitamina A (μg RE)Vitamina D (μg)Vitamina E (mg)Vitamina K (μg)Vitamina B1 (mg)Vitamina B2 (mg)
Niacina (mg)Acido pantotenico (mg)Vitamina B6 (mg)Acido folico (μg)Vitamina B12 (μg)Biotina (μg)
Vitamina C (mg)
Vitamine e minerali consentiti nella fabbricazione di integratori alimentari
Calcio (mg)Magnesio (mg)Ferro (mg)Rame (μg)Iodio (μg)Zinco (mg)
Manganese (mg)Sodio (mg)Potassio (mg)Selenio (μg)Cromo (μg)Molibdeno (μg)
Fluoro (mg)Cloro (mg)Fosforo (mg)
Direttiva 2002/46/CE
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Vitamina A
Retinolo tutto-trans
OH
1
7 9 11 13
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Vitamina A
Dieta priva di vitamina AXeroftalmiaPredisposizione alle infezioni
Osborne e Mendel (1913)
Karrer e Morf (1933)
Identificata la struttura chimica
Olson et al. (1976)
Sintesi stereospecifica della forma tutta-trans
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Retinolo, Caroteni (esteri)
Idrolisi (enzimi pancreatici, sali biliari e fosfolipidi)
Assorbimento
Esterificazione
Trasporto e deposito
Mobilizzazione (RBP + PA)
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Funzioni Fisiologiche
1. Differenziazione Cellulare
2. Risposta Immunitaria
3. Emopoiesi
4. Azione Antiossidante
5. Meccanismo della visione (scotopica)
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Fotoisomerizzazione
http://www.google.it/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=3Fm8M9ORBd-3JM&tbnid=RQbIOy4SSnHoXM:&ved=&url=http%3A%2F%2Fwww.naturalmentescienza.it%2Fipertesti%2Fvisione%2Fanomalie.htm&ei=-sgOU-qpK5SjhgeJkYH4Aw&bvm=bv.61965928,d.ZG4&psig=AFQjCNGKSZa8pqnkExZzaRKI5pCfKNatEg&ust=1393564282880366
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c
http://www.google.it/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=3Fm8M9ORBd-3JM&tbnid=RQbIOy4SSnHoXM:&ved=&url=http%3A%2F%2Fwww.treccani.it%2Fenciclopedia%2Ffototrasduzione_(Dizionario-di-Medicina)%2F&ei=rcoOU_7kE4u1hAf0tYCgCQ&bvm=bv.61965928,d.ZG4&psig=AFQjCNGKSZa8pqnkExZzaRKI5pCfKNatEg&ust=1393564282880366http://www.google.it/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=3Fm8M9ORBd-3JM&tbnid=RQbIOy4SSnHoXM:&ved=&url=http%3A%2F%2Fwww.treccani.it%2Fenciclopedia%2Ffototrasduzione_(Dizionario-di-Medicina)%2F&ei=rcoOU_7kE4u1hAf0tYCgCQ&bvm=bv.61965928,d.ZG4&psig=AFQjCNGKSZa8pqnkExZzaRKI5pCfKNatEg&ust=1393564282880366
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Lattanti
Bambini 1-6Bambini 7-10
Maschi 11-14Maschi 15 – 60+
Femmine 11-50+
Gestanti
Nutrici
Livelli di Assunzione Giornalieri Raccomandati (SINU)
350 Microgrammi R.E.
400500
600700
600
700*
950
R.E. = 1 mg retinolo = 6 mg b-carotene = 12 mg altri carotenoidi attivi
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VITAMINA A
a) retinolob) acetato di retinile
c) palmitato di retinile
d) beta-carotene
Direttiva 2002/46/CE
OH
O
O
O
O
14
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Deficienza di Vitamina A (VAD)
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Deficienza di Vitamina A (VAD)
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An estimated 250000–500000 vitamin A-deficient children become blind every
year, approximately half of which die within a year of becoming blind.
Subclinical vitamin A deficiency is also associated with an increased risk ofchild mortality, especially from diarrhoea and measles.
High dose vitamin A supplementation can reduce mortality from measles by as
much as 50%
Improvement of vitamin A status, whether by supplementation or fortification,decreased all-cause mortality in children aged between 6 months and 5 years
by 23%
According to the results of one study, in which vitamin A deficient pregnant
women received vitamin A or β-carotene supplements at doses equivalent to
their weekly requirement for the vitamin, maternal mortality was reduced by
40% and 49%, respectively, relative to a control group
World Health Organization and Food and Agriculture Organization of the United Nations
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Effetti tossici a breve termine0.5 – 4 milioni di UI
A carico del SNC
aumento della pressione intracranica, cefalea, irritabilità, convulsioni
A carico del sistema gastrointestinale
nausea, vomito, dolore addominale
Danni epatici
ipertrofia, epatomegalia, fibrosi, cirrosi
Effetti oftalmiciscotoma, fotofobia
Effetti dermatologici
secchezza di pelle e mucose, prurito, dermatiti
Assunzione prolungata nel tempo15000 UI/die
100000 UI/die
Effetti teratogeni
10000 UI/die
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Vitamina E
a-Tocoferolo
1
1’
4’ 8’ 2
-
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Vitamina E
Dieta priva di vitamina E Impossibilità a riprodursi
Evans e Bishop (1923)
Evans (1936)
Isolata dalla frazione insaponificabile dell’olio di germe di grano (tokos, nascita)
Fernholz (1937)
Identificata la struttura
Karrer (1938)
Sintetizzata
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a- Tocoferolo
b-Tocoferolo
g-Tocoferolo
d-Tocoferolo
CH3 CH3 CH3
CH3 H CH3
H CH3 CH3
H H CH3
R1 R2 R3
a- Tocotrienolo
b-Tocotrienolo
g-Tocotrienolo
d-Tocotrienolo
O
R3
R2
HO
R1
O
R3
R2
HO
R1
3’ 7’ 11’
4’ 8’
-
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Fonti Alimentari
Tocoferoli e Tocotrienoliolio di germe di grano (136.7 mg/100g)
nocciole (25.0 mg/100g), mandorle (24.0 mg/100g)
http://www.google.it/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=yWoOmZuoCOxVtM&tbnid=JfbEK5SLjsr6nM:&ved=0CAUQjRw&url=http%3A%2F%2Fwww.saperesalute.it%2Fnetwork%2Ftuttovitamine%2Fglossario%2Fvitamina-e&ei=RREUU9LWLMiv7AbUkIDIBg&bvm=bv.61965928,d.ZGU&psig=AFQjCNHteS_Eq9xoL-5Pa0EroeaeqEBlKw&ust=1393910332025004
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Tocoferoli, Tocotrienoli (esteri)
Idrolisi (lipasi pancreatica, sali biliari e fosfolipidi)
Assorbimento
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Azione Antiossidante
O R
HO
O R
OO
O R
O O
O R
O
OH-
O R
O
OH
a-Tocoferolo
O R
O
OH
a-Tocochinone
2H+
2e-OH R
HO
OH
a-Diidrotocochinone
H2O
-
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O R
HO
O R
OO
O R
O O
O R
HO
O R
O
g-Tocoferolo
Tocored
OH
O
O
O R
CH3
H3C
HO
O R
CH3
H3C
OO
O R
CH3
H3C
O
g-Tocoferolo
H H H
O R
CH3
H3C
HO
E
E
-
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O
O
O
O
O
O
HOOC
VITAMINA E
a) D-alfa-tocoferolo
b) DL-alfa-tocoferolo
c) acetato di D-alfa-tocoferile
d) acetato di DL-alfa-tocoferile
e) succinato acido di D-alfa-tocoferile
Direttiva 2002/46/CE
Li lli di A i Gi li i R d i ( INU)
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Bambini 1-3Bambini 4-6
Bambini 7-10
Maschi 11-14Maschi 15 –17
Femmine 11-14Femmine 15-17
Adulti 18-75+(Maschi e Femmine)
Gestanti
Nutrici
Livelli di Assunzione Giornalieri Raccomandati (SINU)
100 Milligrammi a-T.E.120
160
220260
220260
300
300
300
1 mg a-T.E. = 1 mg RRR-Tocoferolo = 1.5 UI
= 2 mg b-Tocoferolo = 10 mg g-Tocoferolo = 3 mg g-Tocotrienolo
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Vitamina D
Mellanby (1919)
il rachitismo è una malattia nutrizionale
Funk e Dubin (1921)
Vitamina D
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HO
HO
=
HO
=
Vitamina D
Vitamina D2Ergocalciferolo
Vitamina D3Colecalciferolo
Z
E
Z
E
R
S S
RE
R
S
S
S
R
R
R
-
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Fonti Alimentari
Pesci ad elevato contenuto di grassiaringa (19 mg/100g)
tonno (16.3 mg/100g)
pesce spada (11 mg/100g)
trota (10 mg/100g)salmone (8 mg/100g)
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HO HO
h
HO
=
Fotoattivazione
Ergosterolo Ergocalciferolo(D2)
HO HO
h
HO
=
7-Deidrocolesterolo Colecalciferolo(D3)
V D
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HO
25-Idrossilasi
HO
OH
HO
OH
1-a-Idrossilasi
OH
HO
25-Idrossilasi
HO
OH
HO
OH
1-a-Idrossilasi
OH
Ergocalciferolo(Vitamina D2)
25-OH-Ergocalciferolo(25-OH-Vitamina-D2)
1,25-diOH-Ergocalciferolo(1,25-diOH-Vitamina-D2)
25-OH-Colecalciferolo
(25-OH-Vitamina-D3)
1,25-diOH-Colecalciferolo
(1,25-diOH-Vitamina-D3)
Colecalciferolo
(Vitamina D3)
Vitamina D
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Funzioni Fisiologiche
Promuove assorbimento di calcio e fosforo (canali epiteliali del calcio, calbindina)
( )
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Recettore Vitamina D (VDR)
Intestino
ReniOsteoblasti
Ghiandola paratiroide
Isole pancreatiche
Epitelio mammarioCheratinociti cutanei
Muscoli
Cellule del sistema immunitario (monociti e macrofagi)
>200 geni
proliferazione, differenziazione, apoptosi, angiogenesi, immunomodulazione
Holick, M.F. The New England Journal of Medicine , 2007, 357 , 266.
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Esposizione del 6-10% della superficie corporea al MED (minimal erythemal dose):
600-1000 UI di Vitamina D
1/4 dell’ esposizione, 2/3 volte a settimana:
15000 UI/settimana di Vitamina D
1/4 MED per 1/4 di superficie corporea: 1000 UI di Vitamina D (dose orale)
Regola di Holick
Holick, M.F. The New England Journal of Medicine , 2007, 357 , 266.
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2007 – 2012: + 20%, 934 milioni di dollari
Entro il 2017: 1,3 miliardi di dollari
In Italia
187 milioni di euro/annoVitamina D: +17,6% (DDD, rispetto al 2012)
Calcio in combinazione con Vitamina D: -3,6% (rispetto al 2012)
Vendite Prodotti
Osservatorio Nazionale sull’impiego dei Medicinali (OsMed)
L’uso dei farmaci in Italia - Rapporto Nazionale Gennaio-Settembre 2013
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Effects of vitamin D supplements on bone mineral density: a systematicreview and meta-analysis - Ian R Reid et Al - The Lancet, Volume 383,Issue 9912, Pages 146 - 155, 11 January 2014
Conclusioni: non esistono evidenze sufficienti a sostegno dell’assunzione
di integratori di vitamina D negli adulti che non presentano rischi
specifici di deficienza di questa vitamina. L’assunzione abituale di
vitamina D non ha dunque mostrato effetti significativi sulla densità
minerale ossea e pertanto sulla capacità di prevenire l’osteoporosi.
Vitamin D status and ill health: a systematic review - Philippe Autier etAl - The Lancet Diabetes & Endocrinology, Volume 2, Issue 1, Pages 76 -89, January 2014
Conclusioni: la carenza di vitamina D sarebbe, secondo gli studiosi, un
effetto della malattia e non la causa dell’insorgenza di varie patologie non
muscolo scheletriche (aumento ponderale, malattie infettive, sclerosi
multipla, disordini dell’umore).
Li lli di A i Gi li i R d i (SINU)
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Lattanti
Bambini eAdolescenti 1-17
Maschi 18-74Maschi >75
Femmine 18-74Femmine >75
Gestanti
Nutrici
Livelli di Assunzione Giornalieri Raccomandati (SINU)
10 Microgrammi di colecalciferolo
15
1520
1520
15
15
1 mg colecalciferolo = 40 UI di Vitamina D
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Vitamina K
Dam (1935)
patologia emorragica, fattore anti emorragico o K (Koagulation)
Doisy (1939)
struttura della vitamina K
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Fonti Alimentari
Ortaggi a foglia verdecavolo riccio (729 mg/100g)
tè verde (712 mg/100g)
cime di rape (650 mg/100g)
spinaci (415 mg/100g)broccoli (175 mg/100g)
http://www.google.it/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&docid=k-OkHEy9kNTqlM&tbnid=fkGlunpY3NZ8dM:&ved=0CAUQjRw&url=http%3A%2F%2Fhemorrhoidtreatmentadvice.org%2Fconnection-bleeding-hemorrhoids-vitamin%2F&ei=xVkZU77WNMvQ7AbbrIEY&bvm=bv.62578216,d.ZGU&psig=AFQjCNHwa5cnyWCQigtZSVVBAaSLHeVnyw&ust=1394256596171832http://www.google.it/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&docid=_NrkJ9Y1zCsD4M&tbnid=l3867qz1li6WSM:&ved=0CAUQjRw&url=http%3A%2F%2Fit.wikipedia.org%2Fwiki%2FVitamina_K&ei=a2AZU6LBEeyV7Aa7t4GYAg&bvm=bv.62578216,d.ZGU&psig=AFQjCNFXfWn8J0-KiEi4eZT15m3Y1v6KUA&ust=1394258360457760http://www.google.it/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&docid=dsO62W8bhFcmVM&tbnid=Ko_cu7eByqSKEM:&ved=0CAUQjRw&url=http%3A%2F%2Fwww.answers.com%2Ftopic%2Fvitamin-k&ei=VloZU5_eHuWJ7AaDyYDABQ&bvm=bv.62578216,d.ZGU&psig=AFQjCNHwa5cnyWCQigtZSVVBAaSLHeVnyw&ust=1394256596171832
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Fillochinone (2’E,7’R,11’R)
21
4
Menachinone (MK-n)
*
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C di Vi i K
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Carenza di Vitamina K
Aumento del tempo di coagulazione
tendenza alle ecchimosi
sanguinamento dalle ferite
emorragia delle mucose
emorragia intracranica (neonati)
Minore mineralizzazione ossea
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Vitamine IDROSOLUBILI
Vitamina B1 – tiamina (fattore anti-beriberi)Vitamina B2 - riboflavina
Vitamina B3 - niacina (vitamina PP)
Vitamina B5 - acido pantotenico
Vitamina B6 - piridossina, piridossale, piridossamminaVitamina B8 - biotina
Vitamina B12 – cobalammina
Vitamina Bc - acido folico
Vitamina C - acido ascorbico
Principi Nutritivi
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Organici Inorganici
Macronutrienti
CarboidratiProteine
Lipidi Micronutrienti
Vitamine
Acqua
Macroelementi
Microelementi
Ferro
RameIodio
ManganeseSelenio
CalcioFosforo
MagnesioSodio
PotassioCloro
Zolfo
Principi Nutritivi
C l iMacroelementi
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Latte e derivati (65%)Acque minerali
Fonti vegetali (meno disponibile)
Funzione plastica (ossificazione)
Funzione dinamica (coagulazione del sangue ed eccitabilità muscolare)
La calcemia è regolata da:paratormone (paratiroide, ipercalcemizzante)calcitonina (tiroide, ipocalcemizzante)
Carenze:Rachitismo
osteomalaciaosteoporosi
Calcio
F fMacroelementi
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Fosforo
Alimenti di origine animale e vegetale
Germe di grano, legumi, uova, carne, cereali, latte
Assorbito come fosforo inorganico nell’intestino, con il contributo dellaVitamina D (Ca/P, 1/1)
Funzione plastica (ossificazione, acidi nucleici, membrane cellulari)
Funzione dinamica (ATP, CoA e altri coenzimi)
Eccesso di fosforo viene compensato dall’escrezione renale
Carenze
rachitismoosteomalaciaosteoporosi
S diMacroelementi
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Sodio
Cloruro di sodio
(alimenti, trasformazione tecnologica di questi, aggiunta domestica)
92g nell’organismo umano adulto: liquidi extracellulari, liquidi intracellulari,matrice ossea come riserva
Regola il volume dei liquidi extracellulari
Mantiene l’equilibrio acido/baseMantiene il potenziale di membranaMantiene i gradienti di transmembrana che consentono gli scambi cellulariPartecipa ai processi fisiologici nei tessuti nervosi e muscolariInterviene nella trasmissione degli impulsi nervosi
Carenza è rara (contestuale ad un aumento di bicarbonato, che tende asostituirsi al cloruro portando ad alcalosi)Disidratazione, diarrea, vomito, disfunzione renale, sudorazione eccessiva
P t iMacroelementi
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Potassio
Presente in tutti gli alimenti, in particolare in quelli di origine vegetale
Ridotto il contenuto nelle acque mineraliSali dietetici sostitutivi del cloruro di sodio
5% del contenuto minerale dell’organismo Catione principale dei liquidi intracellulari
Pompa sodio-potassio: passaggio attraverso le membrane, controllo dellapressione osmotica, mantenimento dell’equilibrio acido-base
Partecipa alla trasmissione dell’impulso nervoso, alla regolazione dellapressione arteriosa, alla contrattilità muscolare (calcio/potassio,sodio/potassio)
Carenza è rara. Deplezione dovuta a diuretici, vomito, diarrea, diabete,ipertensione, epatopatieSe la funzione renale è efficiente difficilmente si instaura iperkaliemia
FMicroelementi
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FerroDiffuso in alimenti di origine animale e vegetaleIn forma inorganica ha scarsa biodisponibilità (vitamina C)
3-4 g di ferro (eme, 75%, non eme, 25%)Emoglobina, mioglobina, ferro di deposito (ferritina, transferrina eemosiderina di milza, fegato e midollo osseo)
Necessario per la produzione di emoglobina, mioglobina, enzimi essenziali
per la respirazione (citocromoossidasi, catalasi, perossidasi)
La carenza determina anemia e può dipendere da apporto dieteticoinsufficiente, ridotto assorbimento, perdite ematiche
Soggetti a rischio sono neonati prematuri, lattanti, persone che hanno
subito perdite sanguigne, alcolisti, vegetariani
I diMicroelementi
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IodioFonte principale è il pesce marinoFonti discrete sono latte, uova, sale iodato o iodurato
10-20 mg, 70-80% nella tiroide come tireoglobulina, triiodiotironina,tiroxina e iodotironine
Ormoni tiroidei: funzione termogenesi, metabolismo glucidico, proteico elipidico, aumento del consumo cellulare e dell’assorbimento di glucosio,
attivazione della sintesi proteica e regolazione della sintesi del colesterolo.Favorisce la fissazione del calcio nelle ossa.
Carenza determina ipofunzionamento della tiroide (cretinismo endemico,mixedema) e insorgenza di gozzo (produzione di TSH per stimolare latiroide ad utilizzare tutto lo iodio disponibile)
L’eccesso può provocare tireotossicosi (morbo di Basedow) e ipertiroidismo(morbo di Plummer)
FluoroMicroelementi
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FluoroFonte principale è rappresentata da acque minerali (suolo di provenienza)
5 g, 95% nelle ossa e nei denti (smalto, fluoroapatite)
Mantiene integro lo scheletro e previene la carie dentaria
Carenza aumenta il rischio di carie dentaria (prima infanzia)Eccesso determina fluorosi
Il sovradosaggio può inibire alcuni enzimi
L’ingestione di fluoruro induce quadro tossicologico grave
SelenioMicroelementi
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Selenio
Alimenti di origine animale e vegetale, prodotti lattiero caseari.Nei vegetali la quantità dipende dall’origine geografica (Canada, Cina,Finlandia, fertilizzanti arricchiti)
3-30 mg, presente in tessuti e organiForma inorganica (seleniti e selenati)Forma organica (selenioaminoacidi, zolfo in metionina e cisteina)
Costituente di metalloproteine con attività enzimatica (glutationeperossidasi)Azione antiossidante potenziata dalla vitamina E
Carenza determina gravi cardiomiopatie (morbo di Keshan), incidenza
elevata di malattie cardiovascolari, cancro, cataratta e artrite reumatoideAltamente tossico
Livello massimo giornaliero: 450 mcg/die