vitaminas walter motta ferreira universidade federal de minas gerais escola de veterinária - depto....

Vitaminas

Walter Motta Ferreira

Universidade Federal de Minas GeraisEscola de Veterinária - Depto. de

Zootecnia

Universidade Federal de Minas Gerais - Nutrição de Não Ruminantes

Histórico Até o inicio do século XX as vitaminas eram

nutrientes desconhecidos;

Doenças em humanos originadas por deficiências nutricionais como beribéri, escorbuto, pelagra e o raquitismo;

Casimir Funk em 1912 formulou a teoria de uma amina vital; em 1945 provou-se que Funk estava correto.


Conceito Grupo de substâncias heterogêneas;

ácidos, álcoois, aldeídos, bases nitrogenadas... Funções específicas no organismo; Reações metabólicas vitais; Classificadas pelas funções; Eficiência em pequenas quantidades; Essencial ao metabolismo; Algumas podem ser sintetizadas por m.o.


Conceito Hormônio;

“Uma substância produzida em um local e que exerce ação em outro”

Vitamina D e talvez as vitaminas A, E e K

Inositol e Colina não são vitaminas.


Características Ser um componente de um alimento natural, mas

não sendo carboidrato, lipídio ou proteína;

Estar presente em concentrações muito pequenas na maioria dos alimentos;

Essencial para o metabolismo normal dos animais e conseqüentemente necessária para a saúde e funções fisiológicas como crescimento, desenvolvimento, manutenção e reprodução;


Características Causar uma doença ou síndrome específica,

quando ausente na dieta ou quando mal absorvida ou utilizada;

Quando biossintetizável, não pode o ser em quantidades suficientes para preencher as necessidades fisiológicas, devendo conseqüentemente ser obtida a partir da dieta.


Nunes (1998)

Vitamina Precursor ÓrgãoA (retinol) Betacaroteno Int. e fig.D3 (colecalciferol) 7 deidrocolesterol PeleD2 (ergocalciferol) Ergosterol PeleC (ác. ascórbico) Glicose FígadoNiacina Triptofano FígadoInositol Glicose FígadoColina Homocisteína Fígado


ClassificaçãoVITAMINAS

LIPOSSOLÚVEISVitamina AVitamina DVitamina EVitamina K

HIDROSSOLÚVEIS

Complexo B não pertence ao Com.B

Vitamina CLiberadoras de Energia Hematopoiéticas Outras

Piridoxina (B6)Cobalamina

(B12)Ácido Fólico (B9)Tiamina (B1)

Niacina (B3)Riboflavina

(B2)

Biotina (B7) Ác. Pantotênico

(B5)


Funções que independem da solubilidade

Lipossolúveis HidrossolúveisEstocagem sim não ou mto peq.Excreção lenta (bile) rápida (urina)Controle rígido (A e D) quase ausenteIntoxicação sim (A e D) raraAnafilaxia não sim (tiamina)Funções não enzimáticas coenzimáticas

hormonais não hormonaisEstabilidade mto baixa variável

Nunes (1998)


Antivitaminas e Antagônicos Alteração da estrutura química; Alteração da atividade e geração de substância

antagônica; Ações:

Interferência na conversão Vitamina coenzima

Substituição da coenzima no sítio de combinação da parte protéica da enzima

Combinação com a proteína Avidina biotina (impede a ação)


Antivitaminas e Antagônicos Quebrando a tiamina em 2 compostos inertes:

Tiaminose I Carne de peixe cru e na samambaia

Compostos antivitamínicos: Antivitamina K – anticoagulante Antivitamina comp. B

prevenção coccidiose (aves) tratamento da malária (antagonismo ao àc. Fólico – tratamento

protozoonoses)


Antivitaminas e Antagônicos Aminopterina (derivada do Ác. Fólico);

Anemia, leucopenia, inibe síntese de àcidos nucléicos (tratamento da leucemia)

Antivitamina D; Feno

Tiaminases; Fungos em pastagens

Melaço (confinamento). antitiaminas (polioencefalomalacia)


Hipervitaminose

Ocasional e esporádico

Erro de formulação

Lipossolúveis (A e D)


Avitaminose e Hipovitaminose Avitaminose

ausência

Hipovitaminose ou deficiência vitamínica Antivitaminas e/ou substâncias antagônicas; Deficiências nutricionais; Problemas patológicos;

TGI, Fígado, rins

Defeitos hereditários.


Estabilidade Pontos desfavoráveis;

Umidade, oxidação, temperatura, pH, minerais, redução, luz, tamanho da partícula, solubilidade, agressões físicas e tempo de estocagem

Técnicas de proteção; Cobertura de gelatina CHO´s Antioxidantes Formas físicas (spray seco)


Premixes Vitaminas;

Individualmente ou em misturas Vitaminas lipossolúveis;

Estabilizante ou antioxidante Vitaminas hidrossolúveis;

Destruição pelo calor ambiente ou fervura Mistura em rações.

Pré-mistura, mistura final

As Vitaminas


VITAMINA A Derivados da -ionona; Caroteno - + ativo;

Bons fenos, alguns vegetais e seus óleos Retinol.

Produto animal Óleo de peixe e farinha de fígado

Carotenóides


Vitamina A Os mais significantes retinóides do metabolismo

animal são:

Álcool; Aldeídos; Ácido retinóico; Retinil ésteres; Retinil--glicuronídio.


Absorção e Metabolismo

junto com lipídios; Os carotenóides são

normalmente convertidos em retinol na mucosa intestinal;

Os ésteres de retinil da dieta são hidrolisados a retinol no intestino; e absorvidos na forma de álcool (retinol) livre que em seguida é reesterificado na própria mucosa;


Hipervitaminose A

a toxidez se deve principalmente ao ácido retinóico, bem como ao retinal em face de sua fácil conversão no organismo a ácido retinóico.


Formas de excreção Biliar, através da conjugação do ácido retinóico

com o ácido glicurônico, sendo que o glicuronídio formado é eliminado na bile.

Pequenas quantidades de glicuronídio e metabólitos finais não identificados são excretados via urina.


Funções Papel bioquímico na visão noturna. Síntese de glicoproteínas que controlam a

diferenciação celular, e o envolvimento no controle da expressão gênica.

Proteção do epitélio germinativo nos machos e epitélio uterino nas fêmeas, a vitamina A promove um bom desenvolvimento embrionário.

Desenvolvimento do sistema nervoso.


Funções O beta-caroteno possui algumas funções não

relacionadas com sua atividade pró vitamínica A.

O corpo lúteo das vacas leiteiras contém uma considerável concentração de beta-caroteno.

Baixos níveis estão relacionados com problemas reprodutivos.


VITAMINA D Importante na calcificação e formação óssea

regulador biológico do metabolismo do Ca e P Reprodução


Formas Calciferol ou D2

presente em plantas e leveduras Eficiente apenas em mamíferos Ergosterol vitamina D2

Colecalciferol ou D3 Presente em tecidos animais - peixes e fígados Eficiente em mamíferos e aves 7-deidrocolesterol vitamina D3


Metabolismo e absorção


VITAMINA E Gérmens de grãos (farinha e óleo de gérmen de

trigo), plantas verdes, fenos bem curados (alfafa).

Derivados do 6-cromanol com atividade biológica do -tocoferol.

Vitamina E

Estrutura química dos tocoferois e tocotrienois.Dentro de cada grupo os vitâmeros se diferem no número e posição dos grupos metil no anel cromado, designando-se como α , β, ال, e ∆ .

Vitamina E

Estrutura química dos tocoferóis.


Absorção e metabolismo absorvida na forma de álcool livre (tocoferol). Lipossolúvel

sua solubilização depende da formação de micelas. Nos mamíferos, o tocoferol absorvido é

transportado pelos quilomicrons da circulação linfática para o fígado, e subseqüentemente para a circulação geral por lipoproteínas de densidade muito baixa (VLDL).

Nas aves e nos peixes, os lipídios absorvidos seguem para o fígado pela circulação portal.


Absorção e metabolismo O fígado e provavelmente todos os tecidos

extrahepáticos recebem a vitamina E das “VLDL”. Presente nos tecidos na forma de álcool livre.


Funções antioxidante biológico assegura a respiração normal dos tecidos reações de fosforilação, especialmente aquelas

que geram moléculas de alta energia. Participa no metabolismo dos ácidos nucléicos,

na síntese da vitamina C, da ubiquinona e dos aminoácidos sulfurados.


Funções Importante na função reprodutiva. Essencial para a manutenção da função testicular

protegendo do epitélio germinativo. Sua carência nas fêmeas causa parada do crescimento

do feto, retenção e reabsorção. Nas aves, a deficiência prolongada leva à esterilidade

nos machos; e morte embrionária. A vitamina E protege o mesoderma e os tecidos dele

originados. Atua no metabolismo da cisteína.


VITAMINA K 2-metil-1,4-naftoquinona todos os derivados gerados por modificação na posição

(carbono)3, que exibem uma atividade anti-hemorrágica em animais deficientes em vitamina K. K1 ou filoquinona é sintetizada pelas plantas K2 ou menaquinona K3 conhecida por menadiona é uma forma sintética.

Para se tornar ativa a vitamina K3 é alquilada por enzimas presentes no tecido dos mamíferos.


Estrutura


Absorção Absorvida do intestino seguindo a via linfática

nos mamíferos

A absorção requer a presença de gorduras, bem como das secreções biliar e pancreática.

Sintetizada adequadamente no TGI


Deficiência Na deficiência de vitamina K ou na presença de seus

antagonistas, os animais apresentam hemorragias espontâneas.Isso se deve à falta de protrombina “normal”.

Na ausência de vitamina K ou na presença de seus antagonistas, ocorre síntese da protrombina, entretanto, esta permanece na forma anormal. Ela praticamente não se liga ao cálcio e consequentemente é ineficaz no processo de coagulação sanguínea.


Vitaminas Hidrossolúveis


VITAMINA B1

Vitamina B1 ou Tiamina Formas

Fosforiladas Não fosforilada - cereais e nas leguminosas O hidrocloreto e o mononitrato de tiamina são

sintetizados para uso nas rações animais. é encontrada nos alimentos nas seguintes formas:

tiamina livre, tiamina fosforilada e tiamina em complexos fosfo-protéicos.


Absorção e metabolismo No tubo gastrintestinal, as formas de tiamina

ligada a outros compostos são clivadas e a tiamina livre é absorvida principalmente na porção proximal do intestino delgado.

A distribuição tecidual da tiamina parece ser bastante uniforme, sendo encontradas as mais altas concentrações no fígado e no rim.


Funções forma ativa tiamina pirofosfato (TPP), que é

uma coenzima.

A TPP é cofator na descarboxilação oxidativa de -cetoácidos como o ácido pirúvico e o ácido -cetoglutárico.


Funções A transformação do ácido pirúvico em acetil CoA

pela descarboxilação oxidativa, gera um grupamento acetil, que pode servir para sintetizar moléculas como a acetilcolina, que é um neurotransmissor; razão pela qual a deficiência de tiamina pode causar distúrbios neuromusculares.

A tiamina pirofosfato atua também como coenzima da transcetolase no ciclo das pentoses-fosfato.


VITAMINA B2 Riboflavina Formas

coenzimas FMN (flavina mononucleotídio) e FAD (flavina adenina dinucleotídio)

formas predominantes nos tecidos de mamíferos. A forma suplementar para as dietas é geralmente a

riboflavina, embora alguns pesquisadores tenham experimentado o uso de riboflavinato de sódio.

riboflavinato de sódio é mais hidrossolúvel do que a riboflavina.


Absorção e metabolismo sintetizada pela flora intestinal O tempo de trânsito do bolo absorção

Contudo, não se sabe a eficiência da absorção da fração sintetizada pela microflora nos monogástricos.

Na circulação está ligada a proteínas, inclusive imunoglobulinas.

Absorção ocorre no intestino delgado. A vitamina B2 é rapidamente excretada na urina, o

que explica o fato dos animais necessitarem de reposição constante da mesma.


Funções

transferência intermediária de elétrons nas reações metabólicas de oxi-redução sob forma de duas coenzimas, FMN e FAD;

importante na síntese de polissacarídeos; Nos estados de estresse quando a necessidade

de hormônios adrenais aumenta, a riboflavina é importante, para a síntese dos referidos hormônios.


Principais vitaminas hidrossolúveis e suas funções

Reações de transaminação TPP (Tiamina Piro-fosfato) Reações de oxirredução orgânicas (FAD, FADH2) Reações de oxirredução orgânicas-NAD,NADH,NADP, NADPH Reações de descarboxilação e transaminação (Piridoxal-fosfato) Formação das hemácias

Tiamina – B1

Riboflavina – B2Niacina

Piridoxina – B6

FUNÇÃO VITAMINA


Faz parte da Coenzima-A Metabolismo dos carbohidratos, lipídios e proteínas - reações de ativação de enzimas. Reações de carboxilação Ativação dos processos de síntese de gorduras Coenzima B12 Trasmissão de impulsos nervosos (acetil-colina), componente da esfingomielina e lecitina, reações de doação de grupos metil. Formação do colágeno, Resistência e imunidade Substâncias intercelulares de dentes,ossos,tecidos

Ácido Pantotênico Biotina (vit. H)

Ácido Fólico Vit. B12 (cianocobalamina)

Colina

Ac. Ascórbico (vit. C)

FUNÇÃO VITAMINA

Tiamina B1Forma ativa: pirofosfato de tiaminaCoenzima•enzimas descarboxilases

•Piruvato AcetilCoAcetoglutarato succinilCoA

•metabolismo CHO - CHO exigência B1

•ciclo das pentoses•Transcetolase (B1 e Mg)

Woodworth et al. (2000)• suplementação suínos com B1 (21 dias de idade)• durante 35 dias (0-14 e 15-35)• 5,5mg de B1/Kg – ração a base de milho, farelo de soja e soro leite não houve desempenho (GPD, consumo e CA)

Tiamina B1

Riboflavina B2

Propriedade: reações de oxi-reduções – função biológica compõe as coenzimas:

FMN (flavina mononucleotídeo) – oxidação de aminoácidosFAD (flavina adenina dinucleotídeo) - sistemas de oxi-redução e transferência de elétrons na cadeia respiratória – produção de ATP

*metabolismo CHO, lipídios e proteínas Reprodução ( exigência de riboflavina pelo blastocisto)

• Síntese de B2 pelos microrganismos intestinais – absorção reduzida

fonte dietética

• Grãos de cereais e fontes de proteína de origem vegetal

• deficientes em B2 biodisponível;• dieta a base de milho/farelo de soja (aves) – 59% da biodisponibilidade da B2 cristalina.suplementar com riboflavina sintética

Riboflavina B2

1º ciclo 2º ciclo 3º ciclo 4º ciclo 4,04 ppm 100% 100% 100% 100% 0,77 ppm 100% 90% 20% < 5%

Efeito da dieta adequada ou deficiente em riboflavina sobre a ocorrência de ciclo estral em porcas

Adaptado de Esch et al. (1981)

Animais com deficiência de B2 – manutenção da [17 estradiol] plasmático inibe onda LH falha ovulatória metabolismo esteróides

(FAD carreador de H no complexo citocromo P450)

Taxa de parição de porcas suplementadas com níveis crescentes de riboflavina (0 – 21 dias de gestação)

Adaptado de Pettigrew et al. (1996); p < 0,05

10mg/ d 60 mg/ d 110 mg/ d 160 mg/ d % parição 66,7 b 85,7 a 93,3 a 86,7 a

Vitamina B6 (Piridoxinas)

Formas : piridoxol/piridoxal/piridoxamina tecidos – forma coenzimática = fosfato de piridoxalFunção = coenzimametabolismo intermediário dos aminoácidos (transaminação, descarboxilação, racemização, oxidação) triptofano niacina SNC – descarboxilação de derivados de aminoácidos para a síntese de neurotransmissores e neuroinibidores

Suplementação alimentos - ricos em B6

- biodisponibilidade em aves: milho 40%/ soja 60%Recomendações de suplementação (BASF, 2000)• frangos: 3-5 mg/Kg ração• suínos: inicial 4-6 mg/ Kg ração crescimento 3-5 mg/ Kg ração terminação 2-4 mg/ Kg ração


Woodworth et al. (2000)• suplementação suínos com B6 (21 dias de idade)• durante 35 dias (0-14 e 15-35)* Dietas continham premix com todas as outras vitaminas.

• 3,9 mg B6/Kg ração GPD (368g x 413g) consumo (434g x 476g) CA = (0,85 x 0,87)

0-14 dias


• Síntese – somente microrganismos• Vegetais não possuem B12

• Fontes: subprodutos de origem animal e de fermentação

Coenzima• 5’desoxiadenosilcobalamina– metilmalonilCoA mutase (rum.)• metilcobalamina– metilação da homocisteína para formar metionina

Cianocobalamina B12

Kato (2001): suplementação com B12 sobre o desempenho de poedeiras (10g/Kg) produção de ovos não foi influenciada (reserva hepática) peso dos ovos nos períodos finais

B12 ativa grupos metílicos – biossíntese de metionina metionina – tamanho dos ovos

CA – não houve diferença

Cianocobalamina B12

Ácido fólicoForma ativa – ácido tetraidrofólico - coenzima• transferência de unidades monocarbônicas (ex. síntese de metionina, serina, timidina e bases purínicas)• hidroxilações (fenilalanina, tirosina e triptofano norepinefrina e serotonina)Presente nos alimentos – resíduos de ácido glutâmico hidrólise ( glutamilcarboxipeptidase) libera ácido fólico para absorção (transporte ativo e difusão)

NRC (1998) – ingredientes + síntese microbiana intestinal atende as exigências de todas as categorias de suínosMatte et al. (1984)• injeções IM de 15mg ácido fólico – dia desmame, 1º dia estro e durante 12 semanas de gestação • tamanho da leitegada e sobrevivência embrionária

Baseado neste estudo e outros contemporâneos: NRC (1998) exigência de ácido fólico para porcas em gestação/lactação para 1,3mg/kg dieta (NRC 1988 – 0,3mg/Kg)

Ácido fólico

Niacina

Forma: ácido nicotínico (plantas) nicotinamida (animais)• compõe as coenzimas:

NAD (nicotinamida adenosina dinucleotídeo)NADP (nicotinamida adenosina dinucleotídeo fosfato)

sistemas de oxi-redução e transferência de elétrons na cadeia respiratória – produção de ATP

*metabolismo de CHO, lipídios e proteínas

*síntese de rodopsina (NADP)• transretinol transretinal• 11 cis retinol 11 cis retinal

• síntese de niacina a partir de triptofano (excesso) homem: 60mg 1mg niacina frangos: 45mg 1mg de niacina

• grãos de cereais: quantidade disponibilidade (milho, trigo e sorgo)/ farelo de soja disponibilidade para aves

Niacina

Deve ser suplementada fonte comercial: ácido nicotínico e nicotinamida**aves – amida é 124x + biodisponível que a ácido

Exigência depende do nível de triptofano na dieta*aves: Fe é cofator de duas enzimas que atuam na formação da niacina a partir do triptofano

Niacina

Ácido pantotênicoFunções•compõe a coenzima A (CoA)

oxidação de ácidos graxos entrada de acetato e piruvato no TCA síntese de esteróidesmetabolismo de corpos cetônicos

• grupo prostético da proteína transportadora de grupos acila (ACP) da ácido graxo sintase.

•Biodisponibilidade• baixa: cevada, trigo e sorgo• alta: milho e farelo de soja

• dieta de suínos – todas são suplementadas com ácido pantotênico sintético pantotenato de cálcio

Ácido pantotênico

BiotinaCoenzima• AcetilCoA carboxilase• Piruvato carboxilase• PropionilCoA carboxilase

síntese lipídiosgliconeogêneseTCA

Presente nos alimentos biodisponibilidade variável• milho e farelo de soja / sorgo, trigo, cevada NRC (1998) – fração da exigência em suínos microflora intestinal

vitaminas walter motta ferreira universidade federal de minas gerais escola de veterinária - depto....

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