Enter your keyword

.

Witamina A

„Witamina A – budowa i właściwości”

dr hab. Piotr Wałejko*, mgr Anna Gorlewska-Pietluszenko**
*/ Uniwersytet w Białymstoku, Wydział Chemii, Katedra Chemii Organicznej, Ciołkowskiego 1K, 15-245 Białystok
**/ Olejowe Smaki, Al. Jana Pawła II 59c lok.2, 15-704 Białystok

Witamina A

Witamina ta została odkryta przez E. McColluma i M. Davis już w 1913 roku, jako czynnik występujący w tranie, którego niedobór powodował pojawianie się u ludzi tzw. „kurzej ślepoty” lub ślepoty zmierzchowej. Schorzenie te było już znane w starożytności (Egipt, Grecja, Rzym) a leczono je podając choremu gotowaną lub surową wątrobę zwierząt. Obecnie wiemy, że witamina A to bardzo ważny hormon steroidowy.  Pomaga w procesie wzrostu komórek oraz ich różnicowania się (tworzenie komórek wyspecjalizowanych).

Struktura chemiczna witaminy A – właściwości retinolu

Pod pojęciem witamina A rozumiemy grupę związków zwanych retinoidami.  Głównymi przedstawicielami tej grupy są związki pochodzenia odzwierzęcego takie jak: retinol (1, witamina A­1), 3-dehydroretinol (2, witamina A2), kwas retinowy (3), retinal (4) oraz związki pochodzenia roślinnego – karotenoidy, których głównym przedstawicielem jest β-karoten (5) (prowitamina A).

Właściwości retinolu: (PubChem; https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Retinol)

  • Zasadniczo jest lepkim bezbarwnym olejem dobrze rozpuszczalnym w tłuszczach a nierozpuszczalnym w wodzie. Jednak w wyniku starannego frakcjonowanie został on wyizolowany w postaci blado-żółtawych igieł.
  • Wykazuje charakterystyczne pasmo absorpcyjne w widmie ultrafioletowym (UV, 328 nm) a  wystawiony na jego działanie ulega zniszczeniu.
  • Ulega rozpadowi w procesie gotowania, konserwowania i zamrażania. W tym również działania nawet łagodnych czynników utleniających np. tlenu atmosferycznego, jonów metali ciężkich i nadtlenków. Przy czym produkty utleniania witaminy A i karotenów są  biologicznie nieczynne.

Źródła witaminy A

Aktywną formę witaminy A wprowadzamy do organizmu jedynie wraz z pokarmami pochodzenia zwierzęcego.  Pokarm roślinny dostarcza nam jedynie prowitaminę A.

Witamina A (1, retinol,) w tkankach zwierzęcych magazynowany jest w postaci estru retinylu (połączenie eterowe retinolu z kwasami tłuszczowymi np.; palmitynian retinylu). Retinol (1) i jej analogi takie jak retinal (3) czy kwas retinowy (4), występują jedynie w produktach odzwierzęcych, takich jak: wątroba, tran z rybiej wątroby, żółtko jaja, mleko czy masło.

Prowitamina A to tzw. karetonoidy, której głównym przedstawicielem jest β-karoten. Występuje on tylko w produktach roślinnych w tzw. „czerwonych” lub „żółtych” owocach lub warzywach takich jak: marchew, dyna, brzoskwinia, morela. Występuje również w ciemno zielonych częściach warzyw takich jak: szpinak, papaja, mango, brokuł, jarmuż czy sałata.

Funkcje biologiczne witaminy A

Odpowiedni poziom witaminy A jest niezbędny do prawidłowego przebiegu procesu widzenia, wzrostu i reprodukcji organizmów. Ponadto opowiada również za utrzymanie w prawidłowej kondycji komórek nabłonkowych skóry. Witamina A przyczynia się również prawidłowego funkcjonowania układu odpornościowego oraz do tworzenia białek odpowiedzialnych za transport żelaza.

Z uwagi na to uważa się, że witamina A:

  • Wywiera zbawienny wpływ na czynniki odpornościowe organizmu, dlatego też często określana jest mianem „witaminy antyinfekcyjnej”
  • Bierze udział w budowie i wspomaganiu naturalnych barier chroniących, wspomagając naturalne systemy obrony organizmu przed zakażeniami i chorobami
  • Bierze udział w procesie prawidłowego rogowacenia nabłonka, dzięki czemu warunkuje prawidłowy wzrost, rozwój oraz funkcjonowanie komórek naskórka
  • Utrzymuje w dobrym stanie wszystkie błony śluzowe przewodu pokarmowego, przewodu moczowego, układu rozrodczego, skóry i płuc
  • Jest niezbędna do utrzymania w dobrej kondycji rogówki oka
  • W okresie wzrostu organizmu bierze udział w tworzeniu szkliwa nazębnego oraz w procesie rozstawienia uzębienia.
  • Wpływa na proces tworzenia plemników i rozwój embrionów a także na proces wzrostu dzieci

Objawy niedoboru witaminy A (hipowitaminoza)

Lekkim i umiarkowanym postaciom niedoboru witaminy towarzyszy pojawianie się wady wzroku zwanej ślepotą zmierzchową. Wspomniany niedobór witaminy wyraźnie zwiększa się czas adaptacji do ciemności tzw. ciemny czas adaptacji. Wykazano, że prawidłowe stężenie retinolu w osoczu powinno wynosić od 30 do 40  µg/100  ml, podczas gdy hipowitaminoza A pojawia się przy spadku stężenia retinolu poniżej 15  µg/100 ml osocza. Przedłużający się niedobór witaminy prowadzi do zapalenia spojówek i suchości rogówki (kseroftalmia). Przy przedłużającym się stanie niedoboru witaminy dochodzi do trwałego zwyrodnieniem komórek rogówki, co w konsekwencji prowadzi do trwałej ślepoty.

Z uwagi na to uważa się, że:

  • Jej niedobór powoduje rogowacenie komórek nabłonkowych zwłaszcza dróg pokarmowych, dróg moczowych i dróg oddechowych.
  • Jej niedobór podnosi podatność organizmu na infekcje. W stanach hipowitaminozy A, komórki naskórka są bardzo wrażliwe na infekcje. Skutkować to może tworzeniem się trudno gojących się  ran, chorobowych zmian skóry i błon śluzowych.
  • Jej niedobór powoduje znaczne problemy z prawidłową reprodukcją organizmów (rozmnażanie). W efekcie trwałej hipowitaminozy dochodzi do trwałej degeneracji komórek nabłonka. U mężczyzn prowadzi do bezpłodności, a u kobiet do rodzenia martwego płodu.
  • Jej niedobór u dzieci i młodzieży zakłóca prawidłowy rozwój mięśni szkieletowych powodując opóźnienia w prawidłowym wzroście organizmu.

Objawy nadmiaru witaminy A (hiperwitaminoza)

Witamina A jest magazynowana w wątrobie w postaci pochodnych estrowych. Przekraczanie dziennych dawek poprzez stosowanie suplementów diety czy żywności funkcjonalnej może prowadzić do hiperwitaminozy wit. A co w konsekwencji może doprowadzić do bardzo niebezpiecznych zmian w organizmie.

Przykładowo w badaniach na zwierzętach wykazano, że wpływa ona na metabolizm wapnia. Badania wykazały, że już przy przy dawce rzędu 1500 mg/dzień może znacznie zwiększać ryzyko złamania kości biodrowej u osób starszych. Zgodnie z zaleceniami maksymalna dzienna dawka witamina A nie powinna przekraczać 3000 mg. Wykazano, że długotrwałe podawanie dawek rzędu 7500 – 15000 mg powoduje defekty płodu (działanie teratogenne), zaburzenia pracy wątroby oraz obniżenie gęstości krwi. Przy czym jej toksyczność rośnie wraz ze wzrostem ilości wprowadzanej do organizmu witaminy. U pacjentów, którzy otrzymywali zrównoważoną dietę (zawierającą nie więcej niż 800 mg witaminy A) prawidłowe stężenie retinolu w osoczu wynosiło 30-40 µg/100 ml osocza. Wykazano, że hiperwitaminozie wit. A towarzyszą bóle głowy, kości, nadmierna senność, wymioty, zwiększone ciśnienie płynu mózgowo-rdzeniowego. Natomiast w obszarze skóry objawia się jej nadmierną suchością, rogowaceniem, pękaniem czerwieni wargowej oraz nadmierną łamliwością paznokci i  włosów.

Przewlekły stan hiperwitaminozy prowadzi do utraty włosów, krwawienia z nosa, powiększenia wątroby i śledziony oraz zmiany koloru skóry, – która staje się  żółtopomarańczowa. Hiperwitaminoza wit. A jest szczególnie niebezpieczna dla dzieci, u  których może prowadzić do: zahamowania wzrostu oraz problemów z widzeniem i słuchem (w efekcie wzrostu ciśnienia wewnątrzczaszkowego powodującego ucisk na tarcze nerwów wzrokowych).

Suplementacja witaminą A

Witamina A działa wspomagająco w leczeniu trudno gojących się ran, oparzeń, czy  odmrożeń, jak też w leczeniu trądziku.

Witamina A nie musi być dostarczana codziennie wraz z pożywieniem. Jest ona magazynowana w wątrobie w postaci pochodnych estrowych, z których to zasobów organizm może korzystać przy braku tej witaminy w diecie. Uważa się, że witamina A opóźnia proces starzenia, dlatego witaminę A i E wraz z selenem i  b-karotenem podaje się seniorom w celu podniesienia odporności ich organizmu (profilaktyka przeciwmiażdżycowa i geriatryczna). Stosowanie kosmetyków z dodatkiem witaminy A przyczynia się do podwyższenia bariery ochronnej skóry, zapobiega jej wysychaniu lub rogowaceniu nabłonka.

Wykazano, że poszczególne formy witaminy E (witamery) mają różną aktywność biologiczną w sensie aktywności witaminy A. Przykładowo β-karoten (prowitamina A) wykazuje jedynie 1/6 aktywności biologicznej, jaką wykazuje retinol (witamina A1) a 3-dehydroretinol (witamina A2) wykazuje jedynie 50% aktywności retinolu (witaminy A1).  W Polsce zalecana dzienna dawka witamina A wynosi dla mężczyzn 1000 mg a dla kobiet 800 mg, przy czym jej maksymalna dawka nie powinna przekraczać 3000 mg/dzień.

Równoważnik aktywności retinolu 

Z uwagi na różną aktywność poszczególnych witamerów i problemy z jej przeliczaniem zaproponowano sposób wyrażania aktywności poszczególnych witamerów za pomocą równoważnika retinolu (ang. Retinol Activity Equivalents, RAE) gdzie:

1mg równoważnika retinolu = 1 mg czystego retinolu (pochodzenia zwierzęcego) a to jest równoważne 6 mg b-karotenu (pochodzenia roślinnego) lub 12 mg innych karotenów (pochodzenia roślinnego).

Zawartość witaminy A wyraża się również w jednostkach międzynarodowych (ang. International Units, IU) gdzie:

1 IU retinolu = 0,3 µg RAE, 1 IU β-karotenu (w suplemencie) = 0,15 µg RAE, 1 IU β-karotenu (w pożywieniu) = 0,05 µg RAE oraz 1 IU α-karotenu = 0,025 µg RAE.

Należy podkreślić, że wzajemne przeliczanie jednostek nie jest proste np. zróżnicowana dieta zawierająca 900 µg równoważnika retinolu (RAE) może zawierać od 3000 do 36000 IU witaminy A.

Nasze produkty oleje/ziarna/mąki a Witamina A

Bezsprzecznie tłuszcze roślinne (oleje) oraz zwierzęce (smalec) nie są źródłami witaminy A w pożywieniu. Wykazano, natomiast, że ze spożytej dawki np.: β-karotenu (prowitaminy A) wchłanianiu ulega od 25 do, 75 % podczas gdy pozostała cześć jest po prostu wydalana. Duże różnice w ilości wchłanianej witaminy A wynikają zapewne z jej lipofilowego charakteru (witamina A jest rozpuszczalna w tłuszczach), przez co do jej dobrego wchłaniania niezbędna jest obecność w diecie odpowiedniej ilości kwasów tłuszczowych. Przy ich znacznej obecności w diecie (np.; naturalnych tłoczonych na zimno) wchłanianie witaminy A z pożywienia może być dwu a nawet trzy krotnie wyższe. Zatem spożywanie olejów tłoczonych na zimno z produktami spożywczymi bogatymi w witaminę A znacznie poprawia jej biodostępność. Zatem nie ma lepszego i smaczniejszego sposobu na podniesienie poziomu witaminy A jak kanapka np.: z pastą szpinakowo – jajeczną z odrobiną naszego oleju lnianego lub rzepakowego.

Bibliografia:
  1. Wawer – Suplementy dla Ciebie. „Jak nie stać się pacjentem”, Wektor, 2009
  2. Puzanowska-Tarasiewicz, A. Z. Wilczewska „Podstawy chemii kosmetycznej”, WSKiOZ w Białymstoku, Białystok 2006
  3. Jarosz „Normy żywienia człowieka” IŻŻ, Warszawa, 2012
  4. Arct, S. Majewski, K. Pytkowska, „Kosmetyczne zastosowanie witamin A i E, Pielęgnacja i suplementacja”, WSZKiPZ w Warszawie, Warszawa 2003
  5. Combs, “The vitamins: fundamental aspects in nutrition and health” ISBN-13: 978-0-12-183493-7
  6. B. Rucker, “Handbook of vitamins, Vitamins in human nutrition” ISBN-13: 978-0-8493-4022-2
  7. “Encyclopedia of Biological Chemistry”, 2004, Elsevier Inc.
  8. R. Fennema, “Food chemistry (Food science and technology)” ISBN 0-8247-9346-3
  9. Reinhard, “The vitamin sourcebook, Vitamins in human nutrition” ISBN 1-56565-878-7
  10. https://pl.wikipedia.org/wiki/Witamina_A