Riboflavina (vitamina B2) este un hidrofil (de apă-solubil) vitamina grupului B. Se distinge vizual de cele mai hidrofile vitamine prin culoarea sa fluorescentă galben intens, care se reflectă în numele său (flavus: galben). Denumiri istorice ale riboflavină includ ovoflavina, lactoflavina și uroflavina, care se referă la prima izolare a acestei substanțe. În 1932, Warburg și Christian au obținut „fermentul galben” din drojdie și l-au identificat ca un mononucleotid de flavină activ coenzimatic (FMN). Structura riboflavină a fost elucidat în 1933-34 de Kuhn și Wagner-Jauregg și sintetizat în 1935 de Kuhn, Weygand și Karrer. În 1938, descoperirea flavinei adenine dinucleotide (FAD) ca o coenzimă a D-aminoacid oxidazei a fost făcută de Wagner. Structura de bază a vitaminei B2 este sistemul inelar triciclic al izoaloxazinei, care are proprietăți redox pronunțate (proprietăți de reducere / oxidare). Atașat la atomul N10 al moleculei de isoaloxazină este ribitolul, un pentavalent alcool zahăr care este esențial pentru eficacitatea vitaminelor. Compusul biologic activ al vitaminei B2 este 7,8-dimetil-10- (1-D-ribitil) isoaloxazină. IUPAC (Uniunea Internațională a Chimiei Pure și Aplicate) a propus termenul riboflavină ca un nume scurt. La fel ca tiamina (vitamina B1), riboflavina posedă un grad ridicat de specificitate structurală, astfel încât chiar și modificări ușoare ale structurii moleculare pot fi însoțite de o reducerea sau pierderea eficacității vitaminelor sau - în anumite cazuri - printr-un mod de acțiune antagonist (opus). Înlocuirea reziduului de ribitil cu galactoză (→ galactoflavina) are ca rezultat cel mai puternic efect antagonist și duce rapid la deficit clinic de vitamina B2. La înlocuirea lanțului lateral al ribitolului cu alți analogi ai carbohidraților, cum ar fi arabinoza și licoza, antagonismul este mai slab și, în unele cazuri, pronunțat doar la unele specii de animale, cum ar fi șobolanul. Pentru desfășurarea activității biologice, riboflavina trebuie fosforilată la atomul C5 al lanțului lateral al ribitolului sub acțiunea riboflavin kinazei (enzimă care transferă o fosfat reziduu prin scindare adenozină trifosfat (ATP)) (→ flavin mononucleotid, FMN) și ulterior adenilat (→ flavin adenin dinucleotid, FAD) de către o pirofosforilază (enzimă care transferă un reziduu de adenozină monofosfat (AMP) în timp ce consumă ATP). FMN și FAD sunt principalii derivați (derivați) ai riboflavinei și acționează ca coenzime ale oxidazelor și dehidrogenazelor. În organismele animale și vegetale, peste 100 enzimeși la mamifere mai mult de 60 de enzime sunt cunoscute a fi dependente de FMN sau FAD - așa-numitele flavoproteine sau respectiv enzime flavină. Vitamina B2 este foarte stabilă la căldură, oxigen sensibil și foarte sensibil la lumina UV în comparație cu altele vitamine. Riboflavina și derivații de flavină nelegați de proteine sunt ușor degradați fotolitic (scindarea unei molecule sub influența luminii UV) în lumicrom inactiv vitaminic (dimetilisoaloxazină) sau lumiflavină (trimetilisoaloxazină), în care lanțul lateral alifatic este parțial sau complet scindat . Din acest motiv, produsele care conțin vitamina B2 trebuie depozitate într-un recipient etanș și protejate de lumină.
Sinteză
Riboflavina este sintetizată de plante și microorganisme și pătrunde în organismul animal prin lanțul trofic. În consecință, vitamina B2 este răspândită pe scară largă în plante și animale și este prezentă în numeroase alimente.
Absorbție
În alimente, riboflavina apare sub formă liberă, dar în primul rând ca FMN legat de proteine și FAD - flavoproteină. Riboflavina este eliberată de acid gastric fosfataze și pirofosfataze nespecifice (enzime că hidrolitic (cu de apă retenție) clivează fosfat reziduuri) ale superioarei intestinului subtire. absorbție (captarea prin intestin) a riboflavinei libere în partea superioară intestinului subtire, în special în jejunul proximal (intestinul gol), este supus unui doză-mecanism de transport dual dependent. În domeniul fiziologic (normal pentru metabolism) până la aproximativ 25 mg, riboflavina este absorbită activ ca răspuns la a sodiu gradient prin intermediul unui purtător după cinetica de saturație. Peste dozele fiziologice, absorbție de vitamina B2 apare în plus prin difuzie pasivă [1, 2, 4-6, 8]. absorbție rata de riboflavină după administrarea dozelor fiziologice este în medie între 50-60%. Asimilarea vitaminei B în compoziția dietetică și prezența acizi biliari favorizează absorbția. Probabil, ritmul de golire gastrică întârziat și timpul prelungit de tranzit gastro-intestinal joacă un rol în promovarea contactului cu suprafața absorbantă. În intestin membranei mucoase (celule mucoase), o parte din riboflavina liberă absorbită (ingerată) este convertită în FMN de riboflavin kinază și ulterior în FAD de o pirofosforilază pentru a menține concentrare de vitamina B2 liberă cât mai scăzută posibil și pentru a asigura o absorbție suplimentară. Cu toate acestea, majoritatea vitaminei B2 absorbite libere se transformă în formele sale active coenzimatic FMN și FAD în ficat după portal nervură de transport.
Transportul și distribuția în organism
Riboflavina gratuită, FMN și FAD sunt eliberate din ficat în sânge. Acolo, cea mai mare parte a vitaminei B2 este prezentă ca FAD (70-80%) și FMN și doar 0.5-2% în formă liberă. Riboflavina și derivații săi sunt transportați în sânge plasma sub formă legată de proteine. Partenerii principali de legare sunt albuminele plasmatice (80%), urmate de legarea specifică a riboflavinei proteine (RFBP) și globulinele, în special imunoglobuline. Pentru transportul în celulele țintă, vitamina B2 este defosforilată sub acțiunea fosfatazelor plasmatice (enzime că hidrolitic (sub de apă retenție) clivează fosfat reziduuri), deoarece doar riboflavina liberă, nefosforilată, poate trece prin membranele celulare prin difuzie. Intracelular (în interiorul celulei), se produce din nou conversia și fixarea în formele de coenzimă - captarea metabolică. Aproape toate țesuturile sunt capabile să formeze FMN și FAD. Ratele de conversie deosebit de mari se găsesc în ficat, rinichi, și inimă, care au deci cele mai mari concentrații de riboflavină-70-90% ca FAD, <5% ca riboflavină liberă. Ca și în cazul tuturor hidrofilelor (solubile în apă) vitamine, cu excepția cobalaminei (vitamina B12), capacitatea de stocare a vitaminei B2 este scăzută. Depozitele de țesuturi există sub formă de riboflavină legată de proteine sau enzime. În cazul unei deficiențe de apoproteină sau apoenzimă, excesul de riboflavină nu poate fi depozitat, rezultând un stoc redus de riboflavină. La omul adult, aproximativ 123 mg de vitamina B2 este retinată (reținută de rinichi). Această cantitate este suficientă pentru a preveni simptomele de deficit clinic timp de aproximativ 2-6 săptămâni - cu un timp de înjumătățire biologic de aproximativ 16 zile. Legarea riboflavinei proteine (RFBP) sunt importante atât pentru procesele de transport, cât și pentru metabolismul (metabolismul) vitaminei B2. În ficat și rinichi, s-au demonstrat sisteme de transport specifice care funcționează activ și care contribuie la transportul circulația enterohepatică (ficat-intestin circulaţie) și reabsorbția tubulară (reabsorbție în tubulii renali) a riboflavinei într-o oarecare măsură în funcție de cerințele individuale. Conform studiilor efectuate pe animale, riboflavina se transportă către central sistem nervos (SNC) este, de asemenea, supus unui mecanism activ și reglării homeostatice (autoreglare) care protejează SNC atât de sub-aprovizionare, cât și de suprasolicitare. La femeile gravitate (sarcină), RFBP-uri specifice au fost descoperite pentru a menține un gradient în sânge ser de la maternă (maternă) la fetală (fetală) circulaţie. Astfel, chiar dacă aportul de vitamina B2 al mamei este inadecvat, se asigură în mare măsură aportul de riboflavină necesar pentru creșterea și dezvoltarea fătului. estrogeni stimulează sinteza RFBP, starea nutrițională slabă duce la deficiența RFBP.
Metabolism
Metabolismul riboflavinei este controlat de hormoni și RFBP în funcție de statutul individual de vitamina B2. Legarea riboflavinei proteine și hormoni, cum ar fi triiodotironina (T3, hormonul tiroidian) și aldosteron (hormonul adrenocortical), reglează formarea FMN stimulând activitatea riboflavin kinazei. Sinteza ulterioară a FAD de pirofosforilază este controlată prin inhibarea produsului final pentru a preveni excesul de FAD. Coenzimele FMN și FAD sunt furnizate prin modularea (modificarea) activității enzimelor respective numai în măsura cerută de organism în funcție de nevoile sale. În condiții de scădere a nivelului seric de T3 și / sau scăderea concentrare de RFBP, ca în subnutriţie (subnutriție / malnutriție) și anorexie (pierderea poftei de mâncare; anorexia nervoasă: anorexie), o scădere a FAD plasmatic concentrare și o creștere substanțială a riboflavinei libere, prezentă în mod normal doar în cantități mici, în eritrocite (roșu sânge celule) sunt observate.
Excreţie
Excreția vitaminei B2 are loc în principal prin rinichi sub formă de riboflavină liberă. Până la 30-40% din 7-hidroximetil-, 8-hidroximetil- sau 8-alfa-sulfonilriboflavină și urme de alți metaboliți (intermediari) sunt eliminați renal (excretați prin rinichi). După maredoză suplimentarea vitaminei B2, 10-hidroxietilflavina poate apărea în urină ca urmare a degradării bacteriene. Formele de coenzimă FMN și FAD nu pot fi detectate în urină. Datele privind eliminarea (excreția) indică faptul că aproximativ jumătate din riboflavina plasmatică este eliminată în urină. Clearance-ul renal este mai mare decât filtrarea glomerulară. Un adult sănătos excretă 120 µg de riboflavină sau mai mult în urină în 24 de ore. Excreția de riboflavină <40 mg / g creatinină este un indicator al deficitului de vitamina B2. Pacienții care necesită dializă din cauza insuficiență renală (insuficiență renală cronică /insuficiență renală acută) prezintă un risc crescut de deficit de vitamina B2, deoarece riboflavina se pierde în timpul dializă (purificarea sângelui). Mai puțin de 1% din vitamina B2 este eliminată în bilă cu fecale (prin scaun). eliminare sau timpul de înjumătățire plasmatică (timpul care trece între concentrația maximă a unei substanțe în plasma sanguină până la scăderea până la jumătate din această valoare) depinde de starea riboflavinei și de doză furnizat. În timp ce un rapid eliminare timpul de înjumătățire plasmatică este de 0.5-0.7 ore, un timp de înjumătățire plasmatică lent variază între 3.4-13.3 ore. Nu există o relație liniară între aportul alimentar de vitamina B2 și excreția renală de riboflavină. În timp ce este sub saturație tisulară (≤ 1.1 mg vitamina B2 / zi), rata de eliminare se modifică doar nesemnificativ, există o creștere marcată a excreției de riboflavină - punct de rupere (> 1.1 mg vitamina B2 / zi) atunci când saturația este atinsă. În graviditate (sarcină), datorită inducerii (introducerea, în sensul formării crescute) a proteinelor care leagă riboflavina, excreția vitaminei B2 prin rinichi este redusă. O rată de excreție scăzută se găsește și în bolile tumorale (cancer) deoarece pacienții au concentrații serice crescute de imunoglobuline care leagă vitamina B2.
Derivați solubili în lipide ai riboflavinei
Compușii liposolubili (solubili în grăsimi), precum acidul tetrabutiric sau derivații tetranicotinilici ai riboflavinei, pot fi preparați prin esterificarea grupărilor hidroxil (OH) ale lanțului lateral al ribitolului. În comparație cu vitamina nativă (originală), hidrofilă (solubilă în apă), derivații lipofilici (solubili în grăsimi) ai riboflavinei prezintă o permeabilitate mai bună a membranei (traversabilitatea membranei), o retenție îmbunătățită (retenție) și o rotație mai lentă (cifra de afaceri). Studiile preliminare arată efecte benefice ale acestor derivați în coagularea sangelui tulburări și tratamentul dislipidemiei. În plus, utilizarea compușilor riboflavinici liposolubili, singuri sau în combinație cu vitamina E-poate preveni acumularea (acumularea) lipidelor peroxizi ca urmare a expunerii la carbon tetraclorură sau la agenți carcinostatici, cum ar fi adriamicina.
