VITAMINAS

3.- ¿Qué son vitaminas? ¿Cuántas hay? ¿Cuál fue la primera que se descubrió?
• Las vitaminas son micronutrientes orgánicos esenciales para el normal funcionamiento del organismo. El carácter esencial de las vitaminas significa que el organismo es incapaz de sintetizarlas, por lo que debe tomarlas preformadas en los alimentos.

• Actualmente suelen considerarse 13 vitaminas, 9 de las cuales son hidrosolubles (vitamina C y 8 del complejo B) y 4 liposolubles (A, D, E, K).

• La primera que se descubrió fue la tiamina o vitamina B1, también llamada antineurítica o antiberiberi. Su fórmula es:



En la estructura de la tiamina se observa el grupo –NH2 (propio de las aminas) unido al anillo de pirimidina, así como un átomo de azufre (S) en el anillo de tiazol.



4.- ¿Qué es el beriberi?
El beriberi es una polineuritis periférica grave, que tuvo carácter endemoepidémico en muchos países, principalmente asiáticos, consumidores de arroz, durante el siglo XIX y comienzos del XX, causando millares de muertes.

La enfermedad se caracteriza por alteraciones neurológicas, debilidad y falta de sensibilidad en las extremidades, parálisis, edema, pérdida de peso y, finalmente, dificultad para respirar y muerte por insuficiencia cardíaca.

Los médicos europeos interesados en el beriberi sólo conocían casos de esta enfermedad en las colonias de sus países en Asia, aunque tales casos eran prácticamente desconocidos con anterioridad a 1800. Precisamente, la maquinaria para refinar o descascarillar el arroz se introdujo en Asia al comenzar el siglo XIX.

Nota.- Beriberi un término formado por repetición de la voz cingalesa beri, debilidad (“no puedo”).



5.- ¿Quién fue el descubridor del factor antiberiberi?
Un avance importante se produjo en la década de 1890 en Java, que era entonces una colonia neerlandesa. El médico holandés Christiaan Eijkman formó parte de un grupo enviado a la zona de Indonesia para estudiar el beriberi. La idea básica era inyectar la sangre de los soldados enfermos en animales, comprobar el contagio y realizar cultivos para aislar al supuesto microbio.

Extrañamente, los pollos del laboratorio de bacteriología, cuando estaban siendo alimentados con arroz blanco cocido sobrante de la comida de los soldados hospitalizados, enfermaron y mostraron síntomas similares al beriberi en humanos. El enigma fue resuelto por Eijkman en 1895 al averiguar que la adición de cascarilla o salvado de arroz a la dieta de los pollos enfermos restauraba su salud.

Así fue como el citado médico, cuyo objetivo inicial fue encontrar el microorganismo causante del beriberi, descubrió que el factor que lo curaba era una sustancia contenida en la cascarilla del arroz. Aunque también es cierto que estuvo desacertado al interpretar su hallazgo, pues creyó que había un “exceso de almidón” en los granos de arroz, cuya acción, supuestamente tóxica, era luego neutralizada por otra sustancia que tenían las cascarillas y que actuaba a modo de antídoto.

Poco antes de que su salud se resintiera (lo cual motivaría su regreso a Holanda), Eijkman habló de sus hallazgos con Adolphe Vorderman, inspector médico de prisiones en la isla de Java.

Vorderman averiguó que en las cárceles que usaban arroz integral, la proporción de presos enfermos era 1/10.000, mientras que en las que utilizaban principalmente el arroz blanco, la proporción era de 1/ 39. El hallazgo de tan notable diferencia estadística, dadas las condiciones similares de higiene y habitabilidad, dio mayor relevancia al trabajo de Eijkman.

En 1896 la investigación sobre el beriberi fue asumida por otro médico holandés, Gerrit Grijns, quien averiguó que los pollos alimentados con carne esterilizada en autoclave también contraían una polineuritis, que se podía prevenir o curar mediante la adición de cascarilla de arroz en su dieta, invalidando la relación de la enfermedad con el “exceso de almidón”.

Concluyendo: Eijkman descubrió en 1895 que el factor antiberiberi se hallaba en la cascarilla del arroz. Desde entonces, muchos médicos empezaron a preparar los extractos activos para tratar a las víctimas del beriberi, mostrando que el factor era soluble en agua y alcohol. Años después, en 1911, Funk descubrió que esta sustancia química era una amina.



6.- ¿Cuándo surgió el concepto de enfermedad por deficiencia dietética?
Debido sobre todo a las investigaciones en microbiología de Pasteur, Koch, etc., en los años 1880 se aceptaba como un dogma que todas las enfermedades estaban causadas por microorganismos. Esta creencia empezaría a ser cuestionada en 1895, o sea, cuando Eijkman halló el factor antiberiberi, y quedaría definitivamente invalidada algunos años después.

En 1906 Hopkins descubrió que el triptófano, un aminoácido ausente en la gelatina, era “vital o esencial” para las ratas, pues morían al ser alimentadas con dicha sustancia como única fuente de proteína. Posteriormente, en 1910, postuló la existencia de un “factor alimenticio accesorio”, presente en la leche, que era imprescindible para el crecimiento de los roedores alimentados exclusivamente con glúcidos, proteínas y grasas.

En 1911 Funk descubrió la naturaleza química del factor antiberiberi en la cascarilla del arroz.

Puede considerarse que el concepto de enfermedad por deficiencia dietética quedó definitivamente afianzado allá por 1915, gracias a los estudios de diversos investigadores, entre los cabe destacar a Elmer McCollum, a quien se debe el reconocimiento de la vitamina A como factor nutritivo esencial, liposoluble (también demostró que la leche contenía otro factor esencial que era hidrosoluble).

Concluyendo: hacia 1915 ya se sabía con absoluta certeza que había enfermedades que no tenían una causa microbiana sino puramente bioquímica.



7.- ¿Cuándo empezó a utilizarse el término vitamina? ¿Cuál es su significado etimológico?
• En 1911 el bioquímico polaco-norteamericano Casimir Funk preparó un extracto alcohólico de la cascarilla o salvado del arroz, que curaba el beriberi. Al analizar dicho extracto encontró una sustancia que tenía las propiedades de las aminas. Por consiguiente, el factor antiberiberi hallado por Eijkman en 1895, químicamente, era una amina.

• Basándose en su hallazgo, Funk propuso el término vitamine, esto es, vitamina, que, en sentido etimológico, significa amina vital o esencial para la vida, dado que la primera sustancia vital obtenida, o sea, el factor antiberiberi, era una amina.

Funk supuso que todas las sustancias “vitales” serían aminas, pero, posteriormente, se fueron descubriendo otras “vitaminas” que carecían no ya del grupo propio de las aminas (-NH2) sino incluso de nitrógeno, pero el término propuesto por Funk se conservó (él sugirió cambiar vitamine por vitamin).

• Se observa que, en sentido estricto, vitamina no es un término afortunado, pues la definición engloba también a compuestos orgánicos que, al no ser aminas, quedarían excluidos del significado etimológico. Por ejemplo, la fórmula molecular de la vitamina C (ácido ascórbico) es: C6H8O6.




8.- Consulte en su libro o en Internet las fórmulas de las vitaminas y cite las que carecen de nitrógeno. ¿Cuál de ellas tiene la estructura molecular más compleja?
• De las 13 vitaminas, 5 de ellas carecen de nitrógeno, por lo que desde el punto de vista químico no pueden ser “aminas”. Se trata de la vitamina C y las 4 liposolubles (A, D, E, K).

• La fórmula estructural más compleja corresponde a la vitamina B12 o cobalamina, siendo, además, la única que contiene un elemento metálico, el cobalto. Esta vitamina se aisló cristalizada en 1948 y debieron transcurrir diez años para determinar su estructura tridimensional mediante análisis por difracción de rayos X.



9.- ¿Cómo se nombran las vitaminas?

Originariamente se desconocía la composición química de las vitaminas y se asignaron letras del alfabeto, en mayúscula. McCollum en sus trabajos solía escribir “A soluble en grasa y B soluble en agua” (factores nutritivos que serían designados como vitaminas A y B). Luego se asignarían las letras C, D y E.

También se usaba el prefijo “anti” y la enfermedad que ocasiona su carencia, por ejemplo, vitamina C o antiescorbútica, vitamina D o antirraquítica, vitamina K o antihemorrágica.

En el caso de la vitamina K ya estaban asignadas A, B, C, D y E, pero, en lugar de seguir el orden alfabético, se saltaron algunas letras con la intención de resaltar su función, dado que es necesaria para la correcta coagulación sanguínea (koagulation).

Al ir mejorando las técnicas analíticas se hizo necesario usar subíndices numéricos para diferenciar sustancias distintas agrupadas en la misma letra, cuestión que supuso complicar las designaciones.

En la década prodigiosa de 1930 el avance en el conocimiento de las vitaminas fue espectacular y se fueron clarificando sus estructuras químicas, posibilitando que la mayoría de ellas pudieran obtenerse por síntesis química. A partir de entonces se consideró que lo más preciso era utilizar el nombre químico. Ejemplo: ácido ascórbico (vitamina C, antiescorbútica).


Ácido ascórbico (vitamina C)



10.- ¿Cómo se clasifican las vitaminas? ¿Qué son vitaminosis?

Las vitaminas son sustancias orgánicas químicamente heterogéneas y, tradicionalmente, se clasifican según su solubilidad:

• Las 9 hidrosolubles son: tiamina (B1), riboflavina (B2), niacina (B3), ácido pantoténico (B5), piridoxina (B6), biotina(B8), ácido fólico(B9), cianocobalamina ( B12) y ácido ascórbico (C).

• Las 4 liposolubles son: retinol (A), calciferol (D), tocoferol (E) y filoquinona (K).

• Vitaminosis es el nombre genérico de las enfermedades producidas por carencia (avitaminosis), déficit (hipovitaminosis) o exceso de una o más vitaminas (hipervitaminosis).



11.- ¿Cuáles son las deficiencias más y menos frecuentes en vitaminas hidrosolubles?
A nivel mundial se considera que la deficiencia vitamínica más corriente es la de ácido fólico, que suele darse con mayor incidencia en los países subdesarrollados de la franja tropical. Los síntomas son: anemia, pérdida de peso y debilidad. El ácido fólico se halla principalmente en las hortalizas con hojas verdes, carnes y vísceras (sobre todo hígado), pero se destruye por cocción.

Dejando a un lado los casos registrados en personas alcohólicas, son muy poco frecuentes las deficiencias en piridoxina, biotina y ácido pantoténico, pues se hallan en muchísimos alimentos y en cantidad relativamente alta.



12.- ¿Por qué unos libros emplean el singular (vitamina A, etc.) y otros el plural (vitaminas A, etc.)? Indique también la función de las vitaminas liposolubles.
• Cuando se usa el singular al considerar las vitaminas liposolubles, como hacen muchos libros, es para lograr una mayor claridad (al omitir los subíndices).

• En el caso de la vitamina A (retinol) existen dos formas naturales, A1 y A2, que se obtienen del hígado de los peces marinos y de agua dulce, respectivamente. Esta vitamina es muy importante para el proceso bioquímico de la visión, aunque parece desempeñar otras funciones. La carencia provoca alteración de los tejidos epiteliales, desecación de las mucosas, xeroftalmia (“ojos secos”), retraso en el crecimiento, ceguera nocturna, etc.

• La vitamina D (calciferol) se presenta en dos formas: ergocalciferol o vitamina D2, de origen vegetal, cuyo precursor es el ergosterol, y colecalciferol o vitamina D3, sintetizada a partir de un precursor en el tejido subcutáneo por acción de los rayos ultravioleta. La función es participar en la regulación del metabolismo fosfocálcico.

• La vitamina E está integrada por varios tocoferoles (α, β, γ), presentes en los aceites vegetales, siendo la forma alfa la más importante. La función principal es su efecto antioxidante. En los roedores la avitaminosis provoca debilidad muscular, atrofia y esterilidad (de aquí la letra de la vitamina antiesterilidad).




• La vitamina K agrupa dos variantes principales: K1 o filoquinona, propia de las plantas, y K2 o menaquinona, producida por la flora bacteriana intestinal. Es necesaria para la correcta coagulación de la sangre, interviniendo en la síntesis de protrombina.



• En relación con las vitaminas liposolubles, las deficiencias que se presentan con menor frecuencia en los humanos son las de E y K.



13.- ¿A qué se llama provitamina? Cite un par de ejemplos.

• Se llama provitamina a la sustancia que requiere una pequeña transformación para ser vitamina.

• Por ejemplo los carotenoides, que son compuestos derivados del isopreno. La molécula de caroteno, al romperse por la mitad por la acción enzimática del jugo intestinal, libera dos moléculas absorbibles de vitamina A (retinol).






La vitamina A, como especie química, no está presente en las plantas, pero sí como provitamina. El beta-caroteno abunda en los tomates, zanahorias, etc., siendo muy importante como fuente indirecta de vitamina A.

• Otro ejemplo de provitamina es el 7-deshidrocolesterol, que mediante una pequeña modificación, por acción de la radiación ultravioleta en la piel, se transforma en vitamina D3.







14.- ¿Qué es la vitamina F? ¿Y la vitamina H?

• Se propuso designar como vitamina F, aunque actualmente no se considera como tal, a los ácidos grasos insaturados que generalmente no pueden ser sintetizados por los mamíferos, es decir, que son esenciales. En el ser humano se consideran esenciales el linoleico y el linolénico, dada la capacidad del organismo para sintetizar araquidónico a partir del linoleico de la dieta.

• La biotina fue llamada vitamina H, factor protector de lesiones y factor de la clara del huevo. Se encuentra muy difundida en la naturaleza y pueden sintetizarla las bacterias intestinales. Algunos autores apuntan que su carencia provoca dermatitis seborreica, alopecia y alteraciones en el crecimiento. En la actualidad forma parte del complejo vitamínico B (biotina o vitamina B8).



15.- ¿Qué es el  factor PP?

El factor PP, o sea, preventivo de la pelagra, es el ácido nicotínico o niacina, necesario para constituir la nicotinamida (el grupo activo de los coenzimas NAD y NADP).

Nota.- Pelagra deriva del italiano, pelle, piel y agra, rugosa. Esta avitaminosis se caracteriza por: dermatitis, diarrea, demencia y muerte.



16.- ¿Es lo mismo vitamina D que hormona D?

La vitamina D se presenta en dos formas: D2 (ergocalciferol) y D3 (colecalciferol).

La forma activa de la vitamina D es un derivado dihidroxilado del colecalciferol, denominado calcitriol u hormona D, que participa en la regulación del metabolismo fosfocálcico.

Por consiguiente, se puede interpretar que la vitamina D3, al actuar como precursor de la hormona D, es una prohormona.



17.- ¿Por qué son tan importantes las vitaminas? Cite algunos ejemplos.
• Las vitaminas son imprescindibles para la correcta regulación del metabolismo. Son indispensables para el desarrollo y el crecimiento de un organismo, es decir, para su normal funcionamiento fisiológico. La mayoría de ellas, en concreto las vitaminas hidrosolubles, son componentes fundamentales de las coenzimas y de los grupos prostéticos de las enzimas.

• La tiamina (vitamina B1) actúa en forma de coenzima, denominado pirofosfato de tiamina.

• La riboflavina (vitamina B2) forma parte de las coenzimas FMN (mononucleótido de flavina) y FAD (dinucleótido de adenina y flavina).

• La niacina (B3) es necesaria para constituir el grupo activo de las coenzimas NAD (dinucleótido de adenina y nicotinamida) y NADP (dinucleótido fosfato de adenina y nicotinamida).

• El ácido pantoténico (B5) es un componente de la coenzima A.

• El ácido fólico (B9) es el precursor de la coenzima tetrahidrofólico.

• La vitamina B12 es necesaria para constituir la coenzima B12.



18.- ¿Puede concretar la función bioquímica de la vitamina B1?

En los tejidos del organismo la vitamina B1 ingerida con la dieta se transforma en pirofosfato de tiamina, coenzima que actúa como transportador transitorio de un grupo aldehído. Este coenzima actúa también (cocarboxilasa) participando en la descarboxilación del piruvato.



19.- ¿Cuál es la función bioquímica de la vitamina C? ¿Por qué no contraen el escorbuto muchos mamíferos que se alimentan con dietas carentes de vitamina C?
• La vitamina C interviene en la activación de una enzima que promueve la síntesis de hidroxiprolina, componente muy importante del colágeno. En ausencia de esta vitamina el colágeno formado es defectuoso y pierde resistencia. La vitamina C es esencial para la correcta formación del tejido conjuntivo. Cartílagos, huesos y dientes requieren esta vitamina para mantenerse en buen estado.

• El ácido ascórbico tiene carácter vitamínico para los humanos, algunos primates y el cobaya, pero no para otros animales, pues la gran mayoría de los mamíferos son capaces de sintetizar el ácido ascórbico, sustancia que, por consiguiente, puede estar ausente en los alimentos que consumen.



20.- En algunos gimnasios y clubes deportivos se recomienda tomar complementos vitamínicos (productos farmacéuticos). ¿Qué opina?
Las vitaminas son micronutrientes que intervienen en la regulación del metabolismo y que se requieren en pequeñísimas cantidades diarias (microgramos o pocos miligramos). El hecho de que las enzimas o coenzimas de las que formen parte sean usadas una y otra vez en las reacciones metabólicas explica por qué sólo se necesitan en cantidades mínimas.

Las vitaminas se encuentran ampliamente distribuidas en los alimentos, por lo que no es necesario tomar productos vitamínicos comerciales, siempre y cuando, claro está, que la dieta sea lo suficientemente variada y equilibrada, prestando mucha atención al consumo habitual de ensaladas y frutas.

En resumen: no es recomendable tomar productos farmacéuticos por capricho o por consejo de profanos, sino cuando el caso lo requiera y siempre por prescripción médica.



21.- ¿Por qué se recomienda beber los zumos recién hechos?
Al ingerir zumo recién elaborado se aprovecha al máximo su aporte vitamínico, pues algunas vitaminas, como la C, se alteran con el aire (oxidación) y al aumentar la temperatura de los alimentos si son cocinados. Por esta razón es tan importante consumir frutas y ensaladas.

En algunos productos comerciales, como zumos, lácteos, cereales, papillas, etc., se suelen adicionar vitaminas para compensar las pérdidas durante el proceso de fabricación o, simplemente, para enriquecer su valor nutricional.



22.- ¿Por qué algunos manuales de nutrición advierten que los huevos no deben tomarse crudos?

Por interferir la absorción de biotina (vitamina B8). El huevo contiene muchas proteínas, entre ellas avidina, que se une a la biotina e impide su absorción intestinal. Al cocinarlos, la avidina queda inactivada y ya no se une con la biotina, pues todas las proteínas se han desnaturalizado por el calor y, además, se digieren mejor y con mayor prontitud. Por añadidura, al cocinarlos disminuye el riesgo de una posible contaminación bacteriana.



23.- En ciertas ocasiones tiene lugar un estado de deficiencia vitamínica tras un tratamiento con antibióticos. ¿A qué puede deberse?

Los microorganismos de la flora intestinal sintetizan algunas vitaminas que después son utilizadas por el animal hospedador.

El tratamiento continuado con antibióticos por vía oral destruye casi toda la flora intestinal, provocando que no se pueda aprovechar el aporte vitamínico extra de la síntesis microbiana. Esta situación no se daría si se administran los antibióticos por vía intramuscular (inyectables).



24.- ¿Tiene carácter vitamínico el colesterol? Escriba su fórmula.
No para los vertebrados, pues son capaces de sintetizarlo. En el caso humano el colesterol es considerado como un producto indeseable cuando está en exceso, pues es un factor principal en el desarrollo de la aterosclerosis.

Sin embargo, para muchos insectos el colesterol es una vitamina, dado que no lo pueden sintetizar y deben recibirlo en su alimentación.

la fórmula es:





25.- Si los leones y otros carnívoros no comen nunca vegetales, ¿padecerán avitaminosis?
Las vitaminas ingeridas se encuentran en los tejidos y los carnívoros las adquieren al alimentarse de sus presas.



26.- Si la vitamina B12 no se encuentra en los vegetales, ¿los herbívoros serán propensos a padecer anemia perniciosa?

La cobalamina (B12) es sintetizada por algunas especies de microorganismos presentes en la panza o rumen (en el caso de los rumiantes), así como en el ciego tan desarrollado que poseen los herbívoros. Por consiguiente, estos animales absorben la vitamina B12 no de los vegetales sino de las bacterias que viven en su tubo digestivo.

Es muy particular el caso de los conejos, pues adquieren la B12 y otras vitaminas comiendo de vez en cuando algo de sus propias heces (coprofagia).



27.- ¿Pueden padecer los humanos anemia perniciosa sin que en la dieta haya déficit de vitamina B12?

La causa puede deberse a que la vitamina B12 no se absorba, en cuyo caso habría que inyectarla.

El estómago segrega una glucoproteína, llamada factor intrínseco de Castle, que se necesita para la absorción intestinal de la vitamina B12. En el caso de una extirpación total o de la mayor parte del estómago (gastrectomía), al faltar el factor intrínseco segregado por las células gástricas habría que administrar vitamina B12 mediante inyectables.

Siempre que la dieta sea equilibrada y variada, el hígado puede almacenar suficiente vitamina B12 para cubrir las necesidades durante varios años, por lo que en condiciones normales es muy rara una deficiencia en esta vitamina.



28.- Desde el punto de vista vitamínico, ¿está de acuerdo con una dieta estrictamente vegetariana?
Como consideración previa debemos recordar que la dentición humana completa está formada por 32 piezas: 8 incisivos, 4 caninos, 8 premolares y 12 molares. Ningún animal herbívoro tiene caninos. Para ser coherentes con nuestra propia naturaleza el régimen alimenticio debe ser omnívoro, no vegetariano.

Todas las vitaminas excepto la B12 se encuentran en los vegetales (la A, como provitamina). Por esta razón son tan importantes las frutas, verduras y hortalizas como fuente dietética. La vitamina B12 es necesaria para el crecimiento y la maduración de los eritrocitos durante la eritropoyesis (la avitaminosis origina anemia perniciosa).

Dado que la vitamina B12 se almacena en el hígado, pueden pasar entre 5 y 10 años sin que una persona que haya adoptado una dieta estrictamente vegetariana manifieste los síntomas de la anemia perniciosa. Aunque esta vitamina es sintetizada por microorganismos presentes en la primera porción del intestino grueso humano (ciego), no es absorbible al haber sobrepasado el íleon.

Para los vegetarianos que no coman nunca carne lo recomendable es que la dieta sea lacto-vegetariana, o bien, ovo-lacto-vegetariana, pues la alternativa es tomar de vez en cuando algún producto farmacéutico (oral o inyectable) que contenga vitamina B12.



29.- ¿Conoce alguna vitamina que pueda ser sintetizada por el organismo humano?
• Por definición, las vitaminas son sustancias orgánicas esenciales, es decir, que no pueden ser sintetizadas por el organismo, aunque hay un par de excepciones.

• La vitamina D3 es sintetizada en la piel a partir del precursor 7-deshidrocolesterol por acción de los rayos ultravioleta.

• La otra excepción es que el organismo también puede sintetizar nicotinamida (grupo activo de las coenzimas NAD y NADP) a partir del triptófano, aunque de modo insuficiente. Además, este aminoácido se emplea exclusivamente en la biosíntesis de proteínas cuando su contenido en la dieta es bajo.



30.- ¿Le parece una desventaja evolutiva la incapacidad para sintetizar sustancias con carácter vitamínico?

Parece probable que los genes necesarios para la síntesis de ciertas moléculas se hayan perdido durante la evolución, generando la necesidad de factores de crecimiento.

No habría ventaja selectiva alguna para un organismo en retener un gen específico para sintetizar un determinado metabolito, si éste se encuentra siempre disponible en su provisión alimenticia.

Por consiguiente: la necesidad de vitaminas no parece una desventaja, dado que se encuentran ampliamente distribuidas en los alimentos.

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