TA 514 - 2007TA 514 - 2007

Vitaminas Vitaminas

Profa. Dra. Gabriela MacedoProfa. Dra. Gabriela Macedo

gmacedo@fea.unicamp.brgmacedo@fea.unicamp.br

VitaminasVitaminas

Para profissional na área de alimentos:Para profissional na área de alimentos:

– Estrutura química das vitaminas e Estrutura química das vitaminas e entender fatores que influenciam a entender fatores que influenciam a retenção/degradação e biodisponibilidade retenção/degradação e biodisponibilidade nos alimentos.nos alimentos.

– Saber o papel de algumas vitaminas no Saber o papel de algumas vitaminas no metabolismo metabolismo

1.Funções1.Funções

São micronutrientes essenciais que São micronutrientes essenciais que têm as seguintes funções:têm as seguintes funções:– CoenzimasCoenzimas e seus precursores: biotina, e seus precursores: biotina,

riboflavina e niacinariboflavina e niacina– Componentes do sistema de defesa Componentes do sistema de defesa

antioxidantesantioxidantes: vitamina C e E: vitamina C e E– Fatores Fatores reguladoresreguladores genéticos: A e D genéticos: A e D– Funções especializadas:Funções especializadas:

visão: vitamina A. visão: vitamina A. absorção Cálcio vitamina Dabsorção Cálcio vitamina D

EstabilidadeEstabilidade

A estabilidade varia com a forma A estabilidade varia com a forma química em que a vitamina se química em que a vitamina se apresenta e com o meio em que está apresenta e com o meio em que está em contato.em contato.– ÁcidoÁcido Tratamento térmico Tratamento térmico– neutroneutro– alcalinoalcalino Processamento geralProcessamento geral– oxigêniooxigênio– LuzLuz

Adição de vitaminas a alimentosAdição de vitaminas a alimentos

A adição de vitaminas pode ter vários A adição de vitaminas pode ter vários

motivos:motivos:– Restaurar: adição até concentração Restaurar: adição até concentração

original do alimento antes do original do alimento antes do processamento.processamento.

– Fortificar: tornar o alimento fonte Fortificar: tornar o alimento fonte nutricional de algum nutriente não nutricional de algum nutriente não necessariamente presente naturalmentenecessariamente presente naturalmente

– Enriquecer: adicionar com padrões Enriquecer: adicionar com padrões definidos pela legislaçãodefinidos pela legislação

Adição de vitaminas a alimentosAdição de vitaminas a alimentos

– Condições:Condições:

estável sob condições de estoque, estável sob condições de estoque, uso, distribuiçãouso, distribuição

disponível fisiologicamente através do disponível fisiologicamente através do consumoconsumo

nível que não seja excessivo ao nível que não seja excessivo ao consumoconsumo

segurança com base legalsegurança com base legal

BiodisponibilidadeBiodisponibilidade

Representa o grau ou quantidade da Representa o grau ou quantidade da

vitamina ingerida que é absorvida pelo vitamina ingerida que é absorvida pelo

intestino e cumprirá função metabólica.intestino e cumprirá função metabólica.

Afetada por:Afetada por:Composição da dieta ( influência do trânsito Composição da dieta ( influência do trânsito

intestinal, pH, emulsão, viscosidade)intestinal, pH, emulsão, viscosidade)forma química da vitamina (próvitamina)forma química da vitamina (próvitamina) interações entre a vitamina e os compostos interações entre a vitamina e os compostos

da dieta( fibras, lipídeos, amido, etc)da dieta( fibras, lipídeos, amido, etc)processamento e estocagemprocessamento e estocagem

Causas de variação e perda de Causas de variação e perda de vitaminas em alimentosvitaminas em alimentos

Variação inerente da concentração de Variação inerente da concentração de vitamina no alimento: vitamina no alimento: em frutas e vegetais em frutas e vegetais a variação é grande com o clima, variedade, a variação é grande com o clima, variedade, região, maturação. Em animais, varia com a região, maturação. Em animais, varia com a dieta e controle biológicodieta e controle biológico

Mudanças após colheita: Mudanças após colheita: ação de enzimas ação de enzimas degradativas em função do metabolismo pós degradativas em função do metabolismo pós colheita. Boas práticas de estocagemcolheita. Boas práticas de estocagem

Distribuição das Vitaminas em brócoles

Causas de variação e perda de Causas de variação e perda de vitaminas em alimentosvitaminas em alimentos

Pré processamento :Pré processamento : lavar, descascar, moer. lavar, descascar, moer. Cascas são ricas em algumas vitaminas. Na lavagem Cascas são ricas em algumas vitaminas. Na lavagem se perdem as hidrossolúveis. Na moagem, parte do se perdem as hidrossolúveis. Na moagem, parte do endosperma é perdidoendosperma é perdido

Branqueamento e Tratamento térmicoBranqueamento e Tratamento térmico::oxidação oxidação e extração aquosa são os principais fatores de perda. e extração aquosa são os principais fatores de perda. O calor é fator secundário, pois pode acelerar O calor é fator secundário, pois pode acelerar algumas reações que ocorreriam naturalmente, mas algumas reações que ocorreriam naturalmente, mas depende do meio.depende do meio.

Estabilidade do Ác. AscórbicoEstabilidade do Ác. Ascórbico

Relação entre grau de extração e Relação entre grau de extração e vitaminas retidas na farinha de trigovitaminas retidas na farinha de trigo

Estabilidade das vitaminas de cereais matinais

Estabilidade da Vit C em alimentos fortificados

Estrutura química daEstrutura química da vitaminasvitaminas

Hidrossolúveis: não são acumuladas no Hidrossolúveis: não são acumuladas no organismo, o excesso é eliminado: organismo, o excesso é eliminado: ácido ascórbico (C) , Tiamina (B1), ácido ascórbico (C) , Tiamina (B1), Riboflavina (B2), Niacina, Piridoxina Riboflavina (B2), Niacina, Piridoxina (B6), Ácido fólico, Biotina, Cobalamina (B6), Ácido fólico, Biotina, Cobalamina (B12). Àc. Pantotênico (B5)(B12). Àc. Pantotênico (B5)

Lipossolúveis: podem ser acumuladas Lipossolúveis: podem ser acumuladas no organismo: A, D, E, Kno organismo: A, D, E, K

Vitaminas lipossolúveisVitaminas lipossolúveis

Agrupadas não só pela solubilidade, Agrupadas não só pela solubilidade, mas por apresentarem funções mas por apresentarem funções especializadas: modo de açãoespecializadas: modo de ação

Vitamina AVitamina A

Vitamina A: carotenóides, retinol e Vitamina A: carotenóides, retinol e seus ésteres.seus ésteres.

Rica em carbonos insaturadosRica em carbonos insaturados Degradação está associada a Degradação está associada a

oxidação de lipídeos insaturadosoxidação de lipídeos insaturados Biodisponibilidade: absorvida Biodisponibilidade: absorvida

naturalmente com as gorduras.naturalmente com as gorduras. Ação relacionada à visão Ação relacionada à visão

Vitamina AVitamina A

Função metabólica: é um constituinte Função metabólica: é um constituinte da rodopsina = receptor de da rodopsina = receptor de pigmentos da luz. Processo de visãopigmentos da luz. Processo de visão

Deficiência: xeroftalmia, cegueira Deficiência: xeroftalmia, cegueira noturnanoturna

Fontes: vegetais altamente Fontes: vegetais altamente pigmentados (ricos em caroteno)pigmentados (ricos em caroteno)

Degradação do Beta caroteno

Vitamina DVitamina D

Tem papel fundamental na absorção de Tem papel fundamental na absorção de Cálcio pelo organismo, é constituinte do Cálcio pelo organismo, é constituinte do hormônio 1,25-dihidroxicolicalciferol- hormônio 1,25-dihidroxicolicalciferol- regula mineralização dos ossosregula mineralização dos ossos

Ministrada como próvitamina e na Ministrada como próvitamina e na presença de luz sofre reação em cadeia presença de luz sofre reação em cadeia tornando-se bioativa.tornando-se bioativa.

Aumenta a absorção intestinal de Calcio e Aumenta a absorção intestinal de Calcio e Fosforo. Regula a concentração de Ca no Fosforo. Regula a concentração de Ca no plasma: síntese de colesterol, contração plasma: síntese de colesterol, contração muscular, etcmuscular, etc

EstabilidadeEstabilidade

A vitamina D é sensível ao oxigênio e A vitamina D é sensível ao oxigênio e à luz. à luz.

Estável nos alimentos, Estável nos alimentos, processamento térmico não afeta processamento térmico não afeta sua atividadesua atividade

Fontes: óleos peixe, leite, ovo, fígadoFontes: óleos peixe, leite, ovo, fígado

Vitamina EVitamina E

Alfa tocoferol e tocotrienol,na fase Alfa tocoferol e tocotrienol,na fase lipídica, não polares.lipídica, não polares.

Degradação por oxidaçãoDegradação por oxidação Ação antioxidante muito forte em Ação antioxidante muito forte em

óleos e no corpo.óleos e no corpo. Na cura da Carne com nitritos Na cura da Carne com nitritos

impede a formação da nitrosaminas: impede a formação da nitrosaminas: procarcinógenosprocarcinógenos

Vitamina KVitamina K

Naftoquinona com ou sem o radical Naftoquinona com ou sem o radical terpeno na posição 3.terpeno na posição 3.

Muito estável a calor e oxidação.Muito estável a calor e oxidação. Ação metabólica : fatores Ação metabólica : fatores

coagulantes do sangue (protrombina coagulantes do sangue (protrombina e proconvertina)e proconvertina)

Fonte: sintetizada por bactérias Fonte: sintetizada por bactérias intestinaisintestinais

Mecanismo de coagulação sangueMecanismo de coagulação sangue

Vitaminas AquassolúveisVitaminas Aquassolúveis

Coenzimas:Coenzimas:– Vitamina C – Vitamina C – não tem função coenzimáticanão tem função coenzimática

– Tiamina B1Tiamina B1– Riboflavina B2Riboflavina B2– Niacina Niacina – Piridoxina (B6)Piridoxina (B6)– Biotina HBiotina H– Ácido pantotênico B5Ácido pantotênico B5– Cianocobalamina (B12)Cianocobalamina (B12)– Ácido fólicoÁcido fólico

Complexo BFunção coenzimática

Vitaminas hidrossolúveisVitaminas hidrossolúveis

Muitas vitaminas hidrossolúveis fazem Muitas vitaminas hidrossolúveis fazem parte da estrutura das coezimas e por isso parte da estrutura das coezimas e por isso são essenciais para o metabolismosão essenciais para o metabolismo

Possuem estrutura muito diversas entre si Possuem estrutura muito diversas entre si e como propriedade comum: polaridadee como propriedade comum: polaridade

Não são acumuladas e devem ser Não são acumuladas e devem ser continuamente fornecidas pela dieta, com continuamente fornecidas pela dieta, com exceção da B12 que fica no fígado por anos.exceção da B12 que fica no fígado por anos.

Vitaminas hidrossolúveis e o Vitaminas hidrossolúveis e o Metabolismo de carboidratosMetabolismo de carboidratosVitaminaVitamina CoenzimaCoenzima

NiacinaNiacina NAD+NAD+

RiboflavinaRiboflavina FAD+FAD+

Àc pantotênicoÀc pantotênico Coenzima ACoenzima A

TiaminaTiamina Tiamina pirofosfatoTiamina pirofosfato

Metabolismo de lipídeosMetabolismo de lipídeos

VitaminaVitamina CoenzimaCoenzima

NicotinamidaNicotinamida NAD+NAD+

RiboflavinaRiboflavina FAD+FAD+

Àc pantotênicoÀc pantotênico Coenzima ACoenzima A

Metabolismo de proteínasMetabolismo de proteínas

VitaminaVitamina CoenzimaCoenzima

Àcido fólicoÀcido fólico Ac tetrahidrofólicoAc tetrahidrofólico

PiridoxinaPiridoxina Piridoxal-fosfatoPiridoxal-fosfato

Vitamina CVitamina C

Vitamina C ou ácido ascórbico é um Vitamina C ou ácido ascórbico é um importante antioxidante em importante antioxidante em alimentos.alimentos.

•Inibidor de escurecimento enzimático pela PFO pois reduz a o-quinona•Redução de íons metálicos•Reduz formação de nitrosaminas em carne curada•Sequestra oxigênio singlete

Degradação do ácido ascórbico: Escuros atividade vitamínica

TiaminaTiamina

É uma pirimidina com metil ligado É uma pirimidina com metil ligado com o anel tiazol. com o anel tiazol.

Tiamina mono e difosfatoTiamina mono e difosfato Tiamina pirofosfato funciona como Tiamina pirofosfato funciona como

COENZIMA das desidrogenases, COENZIMA das desidrogenases, desacarboxilases, fosfocetolases e desacarboxilases, fosfocetolases e transcetolases.transcetolases.

Pouco estável a pH alcalinoPouco estável a pH alcalino

Estrutura da TiaminaEstrutura da Tiamina

Função da Tiamina Pirofosfato TPPFunção da Tiamina Pirofosfato TPP

Participa das reações de Descarboxilação Participa das reações de Descarboxilação oxidativaoxidativa

Coenzima de:Coenzima de: Complexo piruvato desidrogenase (3 enzimas)Complexo piruvato desidrogenase (3 enzimas) -Cetoglutarato desidrogenase-Cetoglutarato desidrogenase TranscetolaseTranscetolase FosfocetolaseFosfocetolase

Exemplo: Reação do ácido pirúvico é Exemplo: Reação do ácido pirúvico é descarboxilado em COdescarboxilado em CO2.2.

Complexo chave na glicólise: metabolismo de carboidratos. Complexo chave na glicólise: metabolismo de carboidratos. Quanto maior a ingestão dos mesmos, maior o requerimento Quanto maior a ingestão dos mesmos, maior o requerimento

de tiaminade tiamina

A glicose é convertida a Ácido pirúvico A glicose é convertida a Ácido pirúvico

e este em acetaldeído e CO2 e este em acetaldeído e CO2

produzindo gás e etanol se seguir a produzindo gás e etanol se seguir a

fermentação alcoólica.fermentação alcoólica.

Alcoólatras obtém energia de Alcoólatras obtém energia de bebidas alcóolicas que não possuem bebidas alcóolicas que não possuem tiamina, podem se tornar tiamina tiamina, podem se tornar tiamina deficientes.deficientes.

Enriquecimento de alimentos com Enriquecimento de alimentos com tiamina: farinhas, biscoitos, tiamina: farinhas, biscoitos, macarrão, cereais...macarrão, cereais...

Estabilidade em solução aquosa é Estabilidade em solução aquosa é baixa.baixa.

Nitritos e SONitritos e SO2 2 inativam a tiamina (PFO)inativam a tiamina (PFO)

Deficiência : Béri-béri: Deficiência : Béri-béri: concentração concentração de piruvato no sangue é altade piruvato no sangue é alta

Alcoólatras, indigentes, dieta pobre Alcoólatras, indigentes, dieta pobre em carnes e legumes.em carnes e legumes.

Peixe cru: alguns peixes possuem Peixe cru: alguns peixes possuem

tiaminase: destróe a Tiamina tiaminase: destróe a Tiamina

(termolábil)(termolábil)

Degradação da tiamina.Somente a vitamina intacta tem atividade biológica.

Riboflavina: FAD (B2)Riboflavina: FAD (B2)

FMN- flavina mono nucleotídeoFMN- flavina mono nucleotídeo FAD- flavina adenina dinucleotídeoFAD- flavina adenina dinucleotídeo São coenzimas de várias enzimas São coenzimas de várias enzimas

que catalisam processos de que catalisam processos de oxidação e redução.oxidação e redução.

São encontradas em várias formas São encontradas em várias formas químicas nos alimentosquímicas nos alimentos

Papel da riboflavinaPapel da riboflavina

Participa como cofator ou grupo Participa como cofator ou grupo prostético de enzimas que catalisam prostético de enzimas que catalisam a transferência de elétronsa transferência de elétrons

Bastante estável em alimentos: Bastante estável em alimentos: perdas são da ordem de 10 – 15%. perdas são da ordem de 10 – 15%.

Termoestável mas sensível a luz, sob Termoestável mas sensível a luz, sob radiação UV se decompõe.radiação UV se decompõe.

Reações Reações FADFAD

NiacinaNiacina

Nome genérico para a piridina ácido 3 Nome genérico para a piridina ácido 3 carboxilíco e seus derivados.carboxilíco e seus derivados.

Ácido nicotínico e sua amida nicotinamida Ácido nicotínico e sua amida nicotinamida são as vitaminas mais estáveis. Não é são as vitaminas mais estáveis. Não é degrada por luz ou calor. degrada por luz ou calor.

NAD e NADP - nicotinamida adenina NAD e NADP - nicotinamida adenina dinucleotídeo: NADPH e NADH, coenzimas dinucleotídeo: NADPH e NADH, coenzimas nas reações de desidrogenases.nas reações de desidrogenases.

Pode ser obtida a partir do triptofanoPode ser obtida a partir do triptofano

Pelagra: deficiência de NiacinaPelagra: deficiência de Niacina

Europa: alimentação básica milho, 1900 Europa: alimentação básica milho, 1900 nos EUA.nos EUA.

Doença dos 3D: diarréia, dermatite, Doença dos 3D: diarréia, dermatite, demênciademência

60 mg de triptofano geram 1 mg de 60 mg de triptofano geram 1 mg de Niacina:Niacina:

Niacina: Coenzima NAD+Niacina: Coenzima NAD+

NAD: NAD: nicotinamida adenina dinucleotídeonicotinamida adenina dinucleotídeo NADP: NADP: nicotinamida adenina dinucleotídeo nicotinamida adenina dinucleotídeo

fosfatofosfato Função: transferência de elétrons (H) na reações Função: transferência de elétrons (H) na reações

de óxido reduçãode óxido redução São coenzimas das enzimas redutases e São coenzimas das enzimas redutases e

desidrogenasesdesidrogenases

Complexo Complexo Piruvato Piruvato

DesidrogenaseDesidrogenase

B6B6

Nome genérico para 2 metil 3 hidroxi 5 Nome genérico para 2 metil 3 hidroxi 5 hidrometil piridinahidrometil piridina

PLP- piridoxal fosfato é coenzima em mais PLP- piridoxal fosfato é coenzima em mais de 100 reações que envolvem de 100 reações que envolvem metabolismo de amac, carboidratos e metabolismo de amac, carboidratos e lipídeoslipídeos

Todas as formas química existem em Todas as formas química existem em alimentos. Formas glicosiladas (vegetais) alimentos. Formas glicosiladas (vegetais) não são biodisponíveis para humanosnão são biodisponíveis para humanos

EstruturasEstruturasB6B6

Forma mais Forma mais estávelestável

Coenzima Piridoxal FosfatoCoenzima Piridoxal Fosfato Coenzima piridoxalfosfato participa de várias reações Coenzima piridoxalfosfato participa de várias reações

importantes no metabolismo de amac: transaminação; importantes no metabolismo de amac: transaminação; descarboxilação; racemizaçãodescarboxilação; racemização

Ácido FólicoÁcido Fólico

Ácido fólico consiste em ácido Ácido fólico consiste em ácido glutâmico com algumas substituições.glutâmico com algumas substituições.

Concentrações traço em alimentos Concentrações traço em alimentos verdesverdes

Muita carência pois é pouco absorvido. Muita carência pois é pouco absorvido. Necessita ser convertido enzimaticamente, Necessita ser convertido enzimaticamente, degradada no estômago, etc.degradada no estômago, etc.

Funções do ácido fólicoFunções do ácido fólico

Anemia megaloblásticaAnemia megaloblástica

Alteração morfológica e do Alteração morfológica e do funcionamento do núcleo das células funcionamento do núcleo das células de vários tecidos como por exemplo:de vários tecidos como por exemplo:– Células sanguíneasCélulas sanguíneas– Medula ósseaMedula óssea– Bloqueio da síntese de DNABloqueio da síntese de DNA

BiotinaBiotina

Coenzima em reações carboxilação e Coenzima em reações carboxilação e transcarboxilação.transcarboxilação.

Função importante na síntese de Função importante na síntese de ácidos graxos e gliconeogêneseácidos graxos e gliconeogênese

Metabolismo de lipídeos e proteínas.Metabolismo de lipídeos e proteínas. Fator de crescimentoFator de crescimento Muito estável a luz, calor e oxigênioMuito estável a luz, calor e oxigênio

Reação de Carboxilação:Reação de Carboxilação:

B12B12

Cianocobalamina, a forma Cianocobalamina, a forma coenzimática é metilcobalamina e coenzimática é metilcobalamina e deoxiadenosil-cobalamina.deoxiadenosil-cobalamina.

Transferência do grupo metil na Transferência do grupo metil na síntese da metioninasíntese da metionina

Difícil adicionar a alimentos pois tem Difícil adicionar a alimentos pois tem coloração avermelhada.coloração avermelhada.

Encontrada somente em animais e Encontrada somente em animais e microrganismos.microrganismos.

Microrganismos do TGI produzem Microrganismos do TGI produzem quantidades significativas de B12.quantidades significativas de B12.

Doença : anemia perniciosa: deficiência na Doença : anemia perniciosa: deficiência na formação da hemoglobina formação da hemoglobina

B12 é indispensável nas redutases de B12 é indispensável nas redutases de nucleotídeos, enzimas envolvidas nucleotídeos, enzimas envolvidas naredução de ribosa a RNA e desoxiribose naredução de ribosa a RNA e desoxiribose a DNA: síntese de DNA. a DNA: síntese de DNA.

A diminuição na produção de hemáceas A diminuição na produção de hemáceas está ligada à problemas da síntese de DNAestá ligada à problemas da síntese de DNA

Metabolismo de ácidos graxosMetabolismo de ácidos graxos

B12 B12 participa do participa do

metabolismo metabolismo

de ácidos de ácidos

graxos:graxos:

MineraisMinerais

Divididos arbitrariamente em dois Divididos arbitrariamente em dois grupos:grupos:– MacromineraisMacrominerais: requeridos em : requeridos em

quantidades maiores que 100 mg/diaquantidades maiores que 100 mg/diaEx. Calcio, Fósforo, Sódio, Potássio, Cloreto, MagnésioEx. Calcio, Fósforo, Sódio, Potássio, Cloreto, Magnésio

– MicromineraisMicrominerais: elementos traço: : elementos traço: requeridos em quantidade menores que requeridos em quantidade menores que 100 mg/dia100 mg/dia

Ex. cromo, cobalto, cobre, iodo, ferro, manganês, selênio, Ex. cromo, cobalto, cobre, iodo, ferro, manganês, selênio, zincozinco

Perdas de minerais no Perdas de minerais no processamentoprocessamento

Ocorre por remoção física ou Ocorre por remoção física ou combinação nas formas que não são combinação nas formas que não são bioativas: quelantes. Não ocorre por bioativas: quelantes. Não ocorre por destruição:destruição:– Lavagem ( solubilidade do mineral)Lavagem ( solubilidade do mineral)– Corte e descasque de vegetaisCorte e descasque de vegetais– Moagem de cereais: farinha de trigoMoagem de cereais: farinha de trigo

Fatores importantes na biodisponibilidade: Fatores importantes na biodisponibilidade: fortificação de alimentosfortificação de alimentos

FerroFerro– A forma química é importante os sais A forma química é importante os sais

são mais facilmente absorvidos: sulfato são mais facilmente absorvidos: sulfato ferrosoferroso

– Matriz animalMatriz animal– pH presença de fosfatospH presença de fosfatos– Fitato e oxalatosFitato e oxalatos– Em farinhas forma sabor e odor Em farinhas forma sabor e odor

estranho: catalisa a oxidação de ácidos estranho: catalisa a oxidação de ácidos graos e vitaminas lipossolúveisgraos e vitaminas lipossolúveis