Witaminy rozpuszczalne w wodzie

Witamina B1 (tiamina, Thiamin)

Witamina ta występuje w postaci białego, krystalicznego proszku rozpuszczalnego w wodzie. Jest to pochodna pirymidyny i tiazolu; pierścień pirymidyny jest połączony z cząsteczką tiazolu mostkiem metylenowym.
Naturalnym źródłem tiaminy są drożdże i ziarna zbóż, oraz praktycznie wszystkie rośliny i tkanki zwierzęce, w których występuje głównie w postaci estrów kwasu fosforowego. Szczególnie dużo jest jej w tkankach aktywnych metabolicznie (wątroba, serce).
Biologiczne funkcje witaminy B1 to regulacja przemiany węglowodanowej, niezbędna dla normalnej czynności tkanki nerwowej i mięśnia sercowego. Tiamina odgrywa istotną rolę w dekarboksylacji alfa-ketokwasów, szczególnie kwasu pirogronowego. Wzmaga czynność acetylocholiny, hamuje esterazę cholinową, działa synergicznie z tyroksyną i insuliną, pobudza wydzielanie hormonów gonadotropowych. Tiamina przyspiesza gojenie się ran i wykazuje działanie uśmierzające ból.
Zapotrzebowanie na witaminę B1 wzrasta przy diecie bogatej w węglowodany, a maleje przy dużej podaży w diecie białek i lipidów. Zapotrzebowanie na tiaminę potęguje również okres zwiększonego metabolizmu, np. gorączka, znaczny wysiłek fizyczny, nadczynności tarczycy, ciąża i laktacja.
Objawami niedoboru tej witaminy są: utrata masy ciała, brak apetytu, zahamowanie wzrostu, zaburzenia nerwowe (polineuropatia, ataksja, skurcze spastyczne i porażenia, napady drgawek)

Witamina B2 (ryboflawina, Riboflavin, Beflavin)

Ryboflawina jest witaminą bardzo rozpowszechnioną w przyrodzie, słabo rozpuszczalną w wodzie. Jej źródłem są drożdże, mleko, jaja, chude sery, migdały, zielone części warzyw, łosoś, pstrąg, makrela, małże, fasola, groch, soja, kefir, maślanka, orzechy włoskie, wątroba i mięso. W stanie naturalnym występuje razem z tiaminą. Nazwa tej witaminy pochodzi od obecności rybitolu(organiczny związek chemiczny, pięciowęglowy alkohol polihydroksylowy) w jej cząsteczce. Ryboflawina jest pochodną alloksazyny, występuje w postaci substancji krystalicznej koloru żółtopomarańczowego.

Witamina B2 odgrywa istotna rolę w oddychaniu tkankowym. Jest koenzymem w metabolizmie węglowodanów, aminokwasów i lipidów, bierze udział w procesach utleniania i redukcji, współdziała w prawidłowym funkcjonowaniu układu nerwowego, współuczestniczy z witaminą A w prawidłowym funkcjonowaniu błon śluzowych, dróg oddechowych, śluzówki przewodu pokarmowego, nabłonka naczyń krwionośnych i skóry. odgrywa ważną rolę w funkcjonowaniu narządu wzroku.

Ryboflawina jest mało toksyczna, choć jej nadmiar może powodować nudności i wymioty. Górną granicą bezpieczną dla większości zwierząt są dawki stanowiące w przybliżeniu 10-20 krotność dziennego zapotrzebowania. Witamina ta jest magazynowana w małych ilościach w nerkach, wątrobie, śledzionie i mięśniu sercowym. Zmagazynowana utrzymuje się długo w organizmie i nawet w stanach niedoboru ilość odłożonej witaminy nie ulega znacznym zmianom. Jest wydalana głównie przez nerki - ok. 30% ilości przyjętej w diecie. Małe ilości witaminy B2 występują również w pocie.

Niedobór Ryboflawiny skutkuje opóźnieniem wzrostu, uszkodzeniem gałek ocznych i rogówki, pogorszeniem ostrości wzroku, światłowstrętem, łzawieniem, łatwym męczeniem się oczu i około rogówkowym wrastaniem naczyń, wypadaniem włosów, zaburzeniami oddechowymi, obrzmieniem lub pękaniem błony śluzowej jamy ustnej, zapaleniem języka lub błon śluzowych, pleśniawkami, zajadami jamy ustnej, łojotokiem, pelagrą, chorobą układu nerwowego, dystrofią mięśni, biegunkami.

Witamina B6 (pirydoksyna, Pyridoxine)

Witamina B6 jest nazywana pirydoksyną, ale właściwie oznacza całą grupę związków. Jest pochodną pirydyny. Obecnie znamy sześć biologicznie aktywnych form tej witaminy , wśród których poza pirydoksyną(pirydoksol-alkohol), znajduje się m.in. pirydoksal (aldehyd) i pirydoksamina(amina). Formami czynnymi są estry pirydoksalu i pirydoksaminy z kwasem fosforowym. Wszystkie te czynne związki są bezbarwnymi substancjami krystalicznymi. Są one rozpuszczalne w wodzie, a ich nadmiar jest wydalany przez organizm z moczem. Ulegają rozkładowi w środowisku alkalicznym oraz w świetle ultrafioletu.
Główne źródła witaminy B6 w pożywieniu to mięso, ryby, drób, jajka, mleko, drożdże, kapusta, groszek zielony, kalafior, marchew, szpinak, ziemniaki, fasola, kiełki pszenicy, soja, orzeszki ziemne, orzechy włoskie, pestki dyni, banany.
Związki z grupy witaminy B6 są przekształcane w organizmie do fosforanów, stanowiących koenzym wielu enzymów , które odgrywają ważną rolę w metabolizmie białek. Witamina ta bierze udział w przemianie tłuszczów i węglowodanów, umożliwia magazynowanie energii, uczestniczy w tworzeniu hormonów i hemoglobiny oraz w powstawaniu prostaglandyn, ma wpływ na ciśnienie krwi, skurcze mięśni, pracę serca, prawidłowe funkcjonowanie układu nerwowego, zwiększa odporność organizmu, łagodzi skutki uboczne leków, wspomaga leczenie nerek, zmniejsza nadmierne wydalanie kwasu szczawiowego z moczem, zapobiega tworzeniu się kamieni nerkowych. Wspomaga leczenie łojotokowego zapalenia skóry, wypadania włosów, zapalenia warg i języka.
Objawy niedoboru witaminy B6 to przede wszystkim opóźnienie wzrostu, stany zapalne skóry, nieprawidłowości w układzie nerwowym, zapalenia nerwów, zmniejszona odporność na infekcję , niedokrwistość, kamica nerkowa, zmęczenie, nudności, odruchy wymiotne, zaburzenia w funkcjonowaniu mięśnia sercowego, zwiększenie ryzyka powstawania nowotworów, nieprawidłowości w budowie kości oraz objawy padaczkowe, drażliwość.
Witamina B6 jest mało toksyczna jednak znaczny jej nadmiar powoduje zaburzenia układu nerwowego - brak koordynacji mięśni, napady drgawkowe, zwyrodnienia tkanki nerwowej, słabość mięśni, niepewny chód, uczucie mrowienia, a także wpływa niekorzystnie na obecność aminokwasów we krwi. Psy, szczury i króliki znoszą dawkę 1,0g/kg m.c. chlorowodorku pirydoksalu przy całkowitym braku objawów toksycznych. Dawka, która może wywołać objawy toksyczne musiałaby 1000-krotnie przewyższać dawkę leczniczą.

Nikotynamid (Nicotinamide, amid kwasu nikotynowego, witamina PP)

Kwas nikotynowy jest prowitaminą PP. Chemicznie jest to amid kwasu pirydyno-3-karboksylowego, czyli amid kwasu nikotynowego. Źródłem nikotynamidu tak jak i jego prekursora kwasu nikotynowego są drożdże, orzechy ziemne, otręby pszenne, wątroba, tuńczyk, drób, suszone brzoskwinie, łosoś, mięso. Kwas nikotynowy w postaci amidu jest istotnym składnikiem koenzymów oksydoredukcyjnych. Nikotynamid występuje w organizmie jako di nukleotyd nikotynamidoadeninowy (NAD) oraz fosforan dinukleotydu nikotynamidoadeninowego. Te dwa nukleotydy odgrywają ważną rolę jako akceptory wodoru i tworzą biologiczny magazyn wodoru.
Witamina ta uczestniczy w regulacji poziomu cukru we krwi (produkcja związków energetycznych), regulacji poziomu cholesterolu, uczestniczy w procesach utleniania i redukcji w organizmie (jako składnik koenzymów), uczestniczy w utrzymaniu odpowiedniego stanu skóry, uczestniczy w regulacji przepływu krwi w naczyniach, współdziała w syntezie hormonów płciowych, pobudza wydzielanie soku żołądkowego i wzmaga perystatykę jelit. Zabezpiecza organizm przed pelagrą.
Niedobory nikotynamidu charakteryzują się wystąpieniem pelagry - tzw. rumień lombardzki - szorstkość i zaczerwienienie skóry, zaburzenia w metabolizmie cukrów, zaburzenia procesu oddychania komórkowego, dysfunkcji układu trawiennego (biegunki, spadek masy ciała, osłabienie),
zakłócenia w funkcjonowaniu układu nerwowego, opóźnienie wzrostu, zmiany zapalne przewodu pokarmowego, niezborność ruchów.
Nikotynamid odznacza się nieznaczną toksycznością. Górna granica bezpieczeństwa dla tej witaminy wynosi w przybliżeniu 350mg/kg m.c./dzień. Psy i króliki znoszą dobrze dawki aż do 2g/kg m.c., podawane przez długi czas. Nadmiar witaminy powoduje biegunki, uszkodzenie wątroby, obniżenie ciśnienia tętniczego, tachykardia, hiperglikemia, dolegliwości skórne (pieczenie i swędzenie),

Kwas pantotenowy (witamina B3)

Chemicznie kwas pantotenowy jest amidem kwasu pantoinowego i β-alaniny. Jest substancją optycznie aktywną i występuje w postaci gęstego, różowego oleju. Jest rozpuszczalny w wodzie i alkoholu oraz niestabilny w środowisku kwaśnym, zasadowym i w podwyższonej temperaturze.
Kwas pantotenowy występuje w tkankach roślinnych i zwierzęcych. Podobnie jak jego sole jest wchłaniany w przewodzie pokarmowym na drodze dyfuzji. W obrębie tkanek jest przekształcany w koenzym A. Najważniejszą jego rolą w organizmie jest funkcja nośnika kwasu karboksylowego w procesach metabolicznych. Ponad to bierze udział w syntezie niektórych hormonów, przyspiesza gojenie ran, warunkuje prawidłowy przebieg procesu uwalniania energii, zapobiega przemęczeniu i usprawnia układ sercowo-naczyniowy, nerwowy i pokarmowy, bierze udział w wytwarzaniu tłuszczów, cholesterolu, hormonów i przekaźników nerwowych, uczestniczy w regeneracji tkanek, poprawia pigmentację i stan włosów.
Typowymi objawami niedoboru kwasu pantotenowego są zaburzenia układu nerwowego, zaburzenia lokomotoryczne, bóle i sztywność w stawach, skurcze, zmiany na skórze głowy i błonach śluzowych, wypadanie włosów, przedwczesna siwizna, łysienie, kłopoty ze wzrokiem, zaburzenia układu trawiennego, obstrukcja, niestrawność, podatność na zakażenia, złe gojenie się ran, częste infekcje górnych dróg oddechowych, zaburzenia układu sercowo-naczyniowego, przyspieszenie czynności serca.
Witamina ta nie wykazuje działania toksycznego nawet w bardzo dużych dawkach.

Biotyna (Biotin, witamina H)

Biotyna jest organicznym związkiem chemicznym o budowie heterocyklicznej, zawierającym pierścień tiofenowy, połączony z mocznikiem. Źródłem jej występowania jest wątroba, orzechy włoskie i ziemne, mąka sojowa, żółtko jaj, kraby, migdały, sardynki, grzyby, brązowy (naturalny) ryż, mąka pełnoziarnista, szpinak, marchew, pomidory. Zawartość i biodostępność biotyny w roślinach i surowcach zwierzęcych podlega wahaniom sezonowym.
Witamina H wchłania się głównie w jelitach cienkich. Bierze ona udział w przemianach węglowodanów, białek i kwasów tłuszczowych, odpowiada za prawidłowy stan skóry i tworów naskórka. Biotyna uczestniczy również wspomaganiu funkcji tarczycy, uczestniczy z witaminą K w syntezie protrombiny (odpowiedzialna za krzepliwość krwi).
Objawami niedoboru biotyny są: opóźnienie wzrostu, zmiany skórne – wysypki, stany zapalne, a także wypadanie włosów i podwyższony poziom cholesterolu oraz zmiany zapalne jelit. U psów i kotów najczęściej niedobór objawia się utratą apetytu, zmniejszeniem masy ciała i wyłysieniem.
Dotychczas nie stwierdzono toksyczności biotyny.

Kwas foliowy (Folic acid, kwas pteroiloglutaminowy)

Kwas foliowy jest organicznym związkiem chemicznym posiadającym formalnie ponad 150 izomerów, z których w naturze występuje ok. 20.
Występuje w warzywach liściastych, szczególnie zielonolistnych (sałata, szpinak, kapusta, brokuły, szparagi, kalafiory, brukselka) a także w pomidorach, warzywach strączkowych (groch, fasola, soczewica, soja), w burakach, orzechach, słoneczniku, drożdżach piwnych, wątrobie, śledzionie, żółtku jaj, pszenicy, pomarańczach, bananach, awokado.
Jest syntetyzowany przez florę bakteryjną przewodu pokarmowego. W ustroju przekształca się w kwas tetrahydrofoliowy i jako koenzym uczestniczy w biosyntezie kwasów nukleinowych. Kwas foliowy nasila również procesy krwiotwórcze.
Niedobór u psów może być następstwem wielokrotnego podawania leków przeciwpadaczkowych, które mogą hamować aktywność reduktazy dihydrofolianowej oraz wchłanianie kwasu foliowego z przewodu pokarmowego. Niedobory u psów objawiają się leukopenią i niedokrwistością.
Skutkami niedoboru Kwasu foliowego są min. zahamowanie wzrostu i odbudowy komórek w organizmie, mała ilość czerwonych ciałek we krwi, tzw. anemia megaloblastyczna (makrocytowa), nadmierna drażliwość, zaburzenia w trawieniu i we wchłanianiu składników odżywczych, niedożywienie, biegunka, zmniejszony apetyt, obniżona masa ciała, stany zapalne języka oraz błony śluzowej warg, kołatanie serca. Nie stwierdzono dotychczas toksyczności kwasu foliowego.

Witamina B12 (kobalamina)

Jest to złożony metaloorganiczny związek chemiczny, pełniący w organizmach żywych rolę regulatora produkcji erytrocytów (czerwonych ciałek krwi), spełnia również rolę koenzymów w metabolizmie węglowodanów i tłuszczów oraz w syntezie DNA. Jego niedobór powoduje niedokrwistość. Kobalamina jako krystaliczny, higroskopijny związek dobrze rozpuszcza się w wodzie.
Z chemicznego punktu widzenia witamina B12 jest złożonym związkiem kompleksowym, w którym centralny atom kobaltu na III stopniu utlenienia jest koordynowany do atomów azotu układu sprzężonych pierścieni pirolowych. Jedno wiązanie koordynacyjne azot-kobalt występuje prostopadle do płaszczyzny układu pierścieni pirolowych. Drugie wiązanie prostopadłe do tej płaszczyzny jest labilne, tzn. mogą być w tym miejscu przyłączone różne ligandy, które stosunkowo łatwo się odrywają od całej cząsteczki.
Na rysunku przedstawiona jest tylko jedna z form witaminy B12, z podstawnikiem cyjanidowym w miejscu gdzie dochodzi do łatwej wymiany ligandów. Oprócz tego mogą w tym miejscu występować też: grupa metylowa i reszta 5'-deoksyadenozyny. Cyjanidowa odmiana witaminy B12 jest stosunkowo najbardziej stabilna i dlatego występuje ona w tabletkach i preparatach witaminowych. W organizmie ulega ona szybkiemu przekształceniu do pochodnej metylowej, która po wymianie na ligand 5'-deoksyadenozynowy staje się rzeczywiście aktywnym biologicznie koenzymem-B12.
Źródłem witaminy B12 są wyłącznie w produkty pochodzenia zwierzęcego, takie jak wątroba, nerki i serce, a także chude mięso, ryby, skorupiaki, sery i jaja. Wbrew wcześniejszym poglądom, glony nie zawierają witaminy B12, tylko jej analog strukturalny. Znaczącym źródłem tej witaminy jest mleko, które dodatkowo zawiera duże ilości wapnia wspomagającego jej przyswajanie. Witamina ta jest również wytwarzana przez różne bakterie, m.in. E.coli. Do tej pory jednak nie stwierdzono dokładnie jaka ilość tej witaminy , wytwarzana przez florę bakteryjną, jest wchłaniana przez organizm.
Wchłanianie kobalaminy jest uzależnione od występowania w treści żołądka czynnika wewnętrznego (IF-intrinsic factor) glikoproteiny wydzielanej przez komórki okładzinowe błony śluzowej żołądka. Czynnik ten spełnia funkcje ochronno dla witaminy. Kompleks kobalaminy – IF dostaje się do jelita cienkiego, gdzie występują specyficzne receptory, za pomocą których witamina B12 przedostaje się do komórek, a z nich do krążenia wrotnego. W osoczu jak i płynie pozakomórkowym znajdują się trzy białka wiążące kobalaminy (transkobalaminy). Zalecane jest podawanie jej w małych dawkach, ponieważ w tych wzrasta procent jej wchłaniania. Witamina jest magazynowana głównie w wątrobie, w której występuje w postaci aktywnych koenzymów.
Niedobór witaminy B12 charakteryzuje się m.in. słabym przyrostem masy ciała, opóźnionym wzrostem, anemią, licznymi objawami neurologicznymi( zapaleniem wielonerwowym, parestezją palców, osłabieniem, niepewność chodu, objawy uszkodzenia tylno sznurowego - zaburzenia czucia wibracji, zaburzenia czucia dotyku, zaburzenia czucia głębokiego, upośledzenie czucia temperatury i bólu - objawy uszkodzenia sznurów bocznych rdzenia - osłabienie siły mięśniowej kończyn, wzrost napięcia mięśniowego o typie spastycznym, objawy zespołu piramidowego - zanik nerwu wzrokowego - początkowo mroczek paracentralny w polu widzenia, potem osłabienie ostrości wzroku, nieleczona choroba prowadzi nieodwracalnie do ślepoty.
U podstaw niedoboru witaminy leżą niedostateczna jej podaż w diecie, zniszczona flora bakteryjna syntetyzująca B12, niedostateczne wydzielanie czynnika IF, choroby przewodu pokarmowego, zaburzenie krążenia wewnątrzkomórkowego.
Witamina B12 nie jest toksyczna. U większości gatunków zwierząt margines bezpieczeństwa dla kobalaminy to ilość 1000-krotnie większa od zapotrzebowania dziennego.