La vitamina E és el nom donat a tots els derivats (derivats) del tocol i del tocotrienol naturals i sintètics que tenen l’activitat biològica de l’alfa-tocoferol. L’alfa-tocoferol o el seu estereoisòmer RRR-alfa-tocoferol (nom antic: D-alfa-tocoferol) representa el compost més important que apareix a la natura [2, 3, 11-13]. El terme "tocoferol" deriva de la paraula grega síl·labes tocos (naixement) i fereïna (produir). A causa del descobriment a principis de la dècada de 1920 que la capacitat reproductiva i la prevenció de l’atròfia (atròfia del teixit) d’òrgans reproductors de rates femella i home depenien d’un component dietètic liposoluble, que es va anomenar vitamina E, la vitamina E va ser nomenada "vitamina de la fertilitat". La característica estructural dels tocoferols és l’anell chroman-6-ol amb una cadena lateral formada per tres isoprè molècules. El nombre i la posició dels grups metil a l'anell chroman-6-ol determinen els diferents vitamina E activitat dels tocoferols individuals. Els tocoferols i els tocotrienols es produeixen en forma lliure i esterificats amb àcid acètic o succínic unit al grup fenòlic hidroxil (OH) de l’anell 6-cromanol. Els compostos de vitamina E d'origen vegetal inclouen:
- 4 Tocoferols - alfa, beta, gamma, delta-tocoferol - amb cadena lateral isoprenoïdal saturada.
- 4 tocotrienols - alfa, beta, gamma, delta-tocotrienol - amb cadena lateral isoprenoide insaturada
Les formes totalment i semi-sintètiques de la vitamina E, respectivament, són mescles equimolars dels estereoisòmers de l'alfa-tocoferol - all-rac-alfa-tocoferol (nom antic: D, L-alfa-tocoferol), una barreja de vuit enantiòmers que només difereixen en la posició dels grups metil a la molècula. Esterificació del grup OH de l'anell chroman-6-ol, per exemple amb acetat (sals i èsters de àcid acètic), succinat (sals i èsters d 'àcid succínic) o nicotinat (sals i èsters de àcid nicotínic), augmenta l’estabilitat de l’estructura cromàtica. Per estandarditzar l’activitat de la vitamina E d’un derivat de tocoferol, segons la Societat Alemanya de Nutrició (DGE) i el Consell Nacional d’Investigació dels Estats Units (NRC), les recomanacions i nivells d’ingesta dieta s’expressen com a RRR-alfa-tocoferol equivalent (alfa-TE). L’activitat de vitamina E de RRR-alfa-tocoferol es pren com a 100% (substància de referència) i els altres compostos s’expressen en percentatge segons la seva activitat. Activitat biològica (en% a RRR-alfa-tocoferol) i factors de conversió per a formes individuals de vitamina E:
- 1 mg RRR-alfa-tocoferol (5,7,8-trimetiltocol) = 100%.
- Equival a 1.00 mg alfa-TE = 1.49 UI (unitats internacionals).
- 1 mg de RRR-beta-tocoferol (5,8-dimetiltocol) = 50%.
- Equival a 0.50 mg alfa-TE = 0.75 UI
- 1 mg RRR-gamma-tocoferol (7,8-dimetiltocol) = 10%.
- Equival a 0.10 mg alfa-TE = 0.15 UI
- 1 mg RRR-delta-tocoferol (8-metiltocol) = 3%.
- Equival a 0.03 mg alfa-TE = 0.05 UI
- 1 mg d'acetat de RRR-alfa-tocoferil = 91%.
- Equival a 0.91 mg alfa-TE = 1.36 UI
- 1 mg de RRR-alfa-tocoferil hidrogen succinat = 81%.
- Equival a 0.81 mg alfa-TE = 1.21 UI
- 1 mg de R-alfa-tocotrienol (5,7,8-trimetiltocotrienol) = 30%.
- Equival a 0.30 mg alfa-TE = 0.45 UI
- 1 mg de R-beta-tocotrienol (5,8-dimetiltocotrienol) = 5%.
- Equival a 0.05 mg alfa-TE = 0.08 UI
- 1 mg all-rac-alfa-tocoferol = 74%.
- Equival a 0.74 mg alfa-TE = 1.10 UI
- 1 mg d’acetat d’alfa-tocoferil tot rac = 67%.
- Equival a 0.67 mg alfa-TE = 1.00 UI
- 1 mg de tot-rac-alfa-tocoferil hidrogen succinat = 60%.
- Equival a 0.60 mg alfa-TE = 0.89 UI
En comparació amb el RRR-alfa-tocoferol d’origen natural (activitat biològica: 110%), els vuit estereoisòmers de l’acetat de RRR-alfa-tocoferil sintètic tenen les següents activitats biològiques.
- Acetat de RRR-alfa-tocoferol = 100%.
- Acetat de RRS-alfa-tocoferol = 90%.
- RSS-alfa-tocoferol acetat = 73%
- Acetat de SSS-alfa-tocoferol = 60%
- Acetat de RSR-alfa-tocoferol = 57%
- Acetat de SRS-alfa-tocoferol = 37%
- Acetat de SRR-alfa-tocoferol = 31%
- Acetat de SSR-alfa-tocoferol = 21%
L'eficàcia biològica de les diferents formes de vitamina E s'ha determinat experimentalment mitjançant estudis de fertilitat en rates - absorció i embaràs relacionat. Això va implicar primer un esgotament (buidatge) de la vitamina E alimentària (que afecta els aliments) dels animals fins a la fase de deficiència crítica amb posterior administració oral administració dels diferents derivats de la vitamina E en quantitats definides i determinació de l’eficàcia preventiva (profilàcticament) dosi - en comparació amb RRR-alfa-tocoferol. L’activitat biològica dels derivats del tocoferol disminueix amb el nombre de grups metil de l’anell de croman-6-ol i no té cap relació directa amb el antioxidant potencial.
Síntesi
Només les plantes són capaces de síntesi de vitamina E. Els diversos derivats del tocoferol i del tocotrienol sorgeixen de l’àcid homogentísic, que es forma com a intermediari en la descomposició del aminoàcids fenilalanina i tirosina. La proporció dels tocoferols individuals entre si canvia en el curs del creixement de les plantes. Mentre que les parts de plantes verdes (fosques) contenen nivells relativament alts d’alfa-tocoferol d’acord amb el seu contingut en cloroplasts (orgànuls cel·lulars capaços de fer fotosíntesi), un nivell relativament baix concentració de vitamina E es pot trobar als teixits, tiges, arrels i fruits de les plantes grogues de les plantes verdes. A les plantes o teixits vegetals no verds, a més de l’alfa-tocoferol, hi ha principalment gamma-tocoferol i el contingut de vitamina E és proporcional (proporcional) al concentració de cromoplasts (plastids productors de color). En comparar plantes madures i de creixement lent amb plantes joves i de creixement ràpid, el contingut de tocoferol és més alt en les primeres. La vitamina E entra a l’organisme animal a través de la cadena alimentària i, per tant, es pot detectar en aliments d’origen animal, com la carn, fetge, peix, lleti ous. Tanmateix, els nivells de tocoferol en aliments d’origen animal són molt inferiors als dels productes vegetals i depenen molt del dieta dels animals.
Absorció
Com tots els liposolubles vitamines, la vitamina E s’absorbeix (absorbeix) a la part superior intestí prim durant la digestió de greixos, és a dir, la presència de greixos dietètics com a transportadors de lipofílics (liposolubles) molècules, àcids biliars per solubilitzar (augmentar la solubilitat) i formar micel·les (formar perles de transport que fan que les substàncies liposolubles siguin transportables en solució aquosa) i esterases pancreàtiques (digestives enzims del pàncrees) per escindir els èsters tocoferílics és necessari per obtenir un òptim intestinal absorció (absorció per l’intestí). Els èsters tocoferílics derivats dels aliments se sotmeten primer a hidròlisi (escissió per reacció amb aigua) a la llum intestinal mitjançant esterases (digestives enzims) del pàncrees. En aquest procés, les lipases (esterases que divideixen el greix) prefereixen els èsters de RRR-alfa-tocoferol i presenten una alta afinitat (unió força) i activitat als èsters acetílics. El RRR-alfa-tocoferol lliure arriba a la membrana de la vora del pinzell dels enteròcits (cèl·lules de l’intestí prim) epiteli) com a component de les micel·les mixtes i s’interioritza (es pren internament). Intracel·lularment (dins de la cèl·lula), la incorporació (captació) de vitamina E es produeix en els quilomicrons (lipoproteïnes riques en lípids), que transporten la vitamina lipofílica a través de la limfa al perifèric sang circulació. El mecanisme de captació intestinal de RRR-alfa-tocoferol es produeix a nivell fisiològic (normal per al metabolisme) concentració rang segons la cinètica de saturació d’una manera independent de l’energia que correspon a la difusió passiva mediada pel portador. Les dosis farmacològiques s’absorbeixen per difusió passiva absorció es pot esperar una taxa d'entre 25-60% amb la ingesta fisiològica de vitamina E. biodisponibilitat de la vitamina lipofílica depèn de la dosi subministrat, el tipus i la quantitat de dieta lípids present i la presència de àcids biliars i esterases del pàncrees. Amb administracions de 12 mg, 24 mg i 200 mg de vitamina E, es van observar taxes d’absorció aproximadament del 54%, 30% i 10%, respectivament, amb una ingesta mitjana de greixos. De cadena mitjana saturada àcids grassos estimulen i els àcids grassos poliinsaturats de cadena llarga inhibeixen l’absorció enterica de l’alfa-tocoferol. L’alfa-tocoferol esterificat amb acetat té una taxa d’absorció similar a l’alfa-tocoferol lliure.
Transport i distribució al cos
Durant el transport al fetge, els àcids grassos lliures (FFS), els monoglicèrids i, en menor mesura, l’alfa-tocoferol s’alliberen dels quilomicrons als teixits perifèrics, com el teixit adipós i el múscul, sota l’acció de l’enzim lipoproteïna lipasa (LPL). ), que es troba a les superfícies cel·lulars i cliva els triglicèrids. Aquest procés degrada els quilomicrons a restes de quilomicrons (restes de quilomicrons baixos en greixos), que s’uneixen a receptors específics (llocs d’unió) del fetge. La captació de compostos de vitamina E en cèl·lules parenquimals del fetge es produeix mitjançant endocitosi mediada pel receptor. Al citoplasma de les cèl·lules parenquimàtiques, la vitamina E es transfereix a la proteïna d’unió alfa-tocoferol o a la proteïna de transferència (alfa-TBP / -TTP), que s’uneix preferentment al RRR-alfa-tocoferol i el transporta al plasma sanguini en forma de lipoproteïnes. Les VLDL (lipoproteïnes de molt baixa densitat) sintetitzades al fetge només emmagatzemen molècules de vitamina E amb anell de croman-6-ol completament metilat i grup OH lliure i amb una cadena lateral de carboni amb configuració R-estereoquímica al centre de quiralitat 2 (→ RRR-alfa- tocoferol). VLDL és secretat (secretat) pel fetge i introduït al torrent sanguini per distribuir el RRR-alfa-tocoferol als teixits extrahepàtics (fora del fetge). Els òrgans objectiu inclouen greixos musculars, cardíacs, del sistema nerviós i del dipòsit. La captació de vitamina E per les cèl·lules diana està fortament acoblada al catabolisme de les lipoproteïnes (degradació de les lipoproteïnes). A mesura que el VLDL s’uneix a les cèl·lules perifèriques, una porció d’alfa-tocoferol, àcids grassos lliures i monoglicèrids s’interioritza per difusió passiva mitjançant l’acció de la lipoproteïna lipasa (LPL). Això dóna lloc al catabolisme de VLDL a IDL (lipoproteïnes de densitat mitjana) i posteriorment a LDL (lipoproteïnes de baixa densitat; lipoproteïnes de baixa densitat riques en colesterol), que poden contenir fins a un 60-65% de vitamina E. L’alfa-tocoferol unit a LDL és captats en teixits hepàtics i extrahepàtics mitjançant una endocitosi mediada pel receptor, d’una banda, i transferits a HDL (lipoproteïnes d’alta densitat; lipoproteïnes d’alta densitat riques en proteïnes). El HDL té un contingut de vitamina E entre un 20-25% i participa significativament en el transport d’alfa-tocoferol des de les cèl·lules perifèriques cap al fetge. A més de l'alfa-TBP hepàtic, s'ha descobert una altra proteïna de transport de l'alfa-tocoferol que és omnipresent (es distribueix per tot arreu) però que s'expressa (es produeix) amb més abundància al fetge, la pròstata i el cervell. És la proteïna intracel·lular associada a l’alfa-tocoferol (TAP), una proteïna d’unió al lligand hidròfob que té la seqüència CRAL (motiu d’unió a la cis-retina) i un lloc d’unió al GTP. Les anàlisis de bases de dades suggereixen que actualment es postulen (hipotetitzats) tres gens TAP similars -TAP1, TAP2 i TAP3.
Dipòsit
No hi ha òrgans específics d’emmagatzematge de l’alfa-tocoferol. L'estoc corporal total de vitamina E és d'aproximadament 2-5 g [1, 2, 12,13]. La vitamina E es pot detectar en els següents teixits corporals:
- Teixit adipós - 0.2 mg / g de lípids; 150 µg / g de pes en mullat.
- Glàndula adrenal/ escorça suprarenal - 0.7 mg / g de lípids; 132 µg / g de pes mullat.
- Glàndula pituitària - 1.2 mg / g de lípids; 40 µg / g de pes mullat.
- Testicles (testicles) - 1.2 mg / g de lípids; 40 µg / g de pes mullat.
- Plaquetes (sang plaquetes) - 1.3 mg / g de lípids; 30 µg / g de pes humit.
- Múscul - 0.4 mg / g de lípids; 19 µg / g de pes mullat.
- Fetge - 0.3 mg / g de lípids; 13 µg / g de pes mullat.
En els teixits anteriors, la vitamina E es troba principalment en fraccions riques en membranes, com ara mitocòndries (“Centrals energètiques” de la cèl·lula), microsomes (vesícules que contenen enzims) i nuclis (→ protecció contra la peroxidació lipídica). En aquest procés, la vitamina s’integra a la membrana cel · lular mitjançant la seva cadena lateral lipofílica. Per cada 1,000-3,000 àcids grassos molècules, hi ha unes 0.5-5 molècules de tocoferol. Tot i que l’alfa-tocoferol només es pot mobilitzar molt lentament des del compartiment lipídic del teixit adipós, muscular, eritròcits (vermell sang cèl · lules), cervell i medul · la espinal - teixit nerviós (vida mitjana 30-100 dies), teixits com el plasma, fetge, ronyó i melsa mostren una rotació més ràpida de vitamina E (vida mitjana 5-7 dies). No obstant això, en atletes competitius es va comprovar que la concentració sèrica de vitamina E augmenta després d’una intensa activitat muscular. En tots els teixits, excepte el fetge, la forma alfa i l’estereoisòmer RRR del tocoferol (→ RRR-alfa-tocoferol) són preferentment retinilats (retinguts). També s’observa una aparició preferent de l’estereoisòmer natural (factor plasmàtic 2: 1) al plasma sanguini. El contingut de vitamina E del cos humà consisteix aproximadament en un 90% de RRR-alfa-tocoferol i aproximadament en un 10% en gamma-tocoferol. Altres formes de vitamina E només estan presents en traces.
Excreció
L’excreció de vitamina E està relacionada amb la seva antioxidant funció. Després de l’oxidació hepàtica (que es produeix al fetge) del radical tocoferoxil a tocoferilquinona per radicals peroxil, la quinona es redueix al corresponent hidroquinona per microsòmica enzims. L’alfa-tocoferilhidroquinona es pot eliminar mitjançant bilis i femtes o degradats encara més als ronyons a àcid tocoferònic i la lactona corresponent. Només l’1% de la vitamina E ingerida per via oral s’excreta per l’orina com l’anomenat metabolit Simon, un glucuronida format a partir de la tocoferonolactona. No obstant això, la principal via d’excreció del tocoferol metabolitzat i no absorbit és la fecal eliminació, principalment en forma de tocoferilquinona, tocoferilhidroquinona i productes de polimerització. En presència d’un subministrament adequat o excessiu de vitamina E, s’incrementa l’excreció de tocoferol en forma de metabòlit 2,5,7,8-tetrametil-2 (2’-carboxietil) -6-hidroxi-cromà (alfa-CEHC), que, en contrast amb les molècules de tocoferol que tenen antioxidant efectes, té una estructura cromàtica intacta i s’elimina per via renal (mitjançant el ronyó) com un aigua-sulfat soluble ester o com a glucuronida. Els estudis han demostrat que el gamma i el delta-tocoferol, així com el sintètic all-rac-alfa-tocoferol, es degraden més ràpidament a CEHC que el RRR-alfa-tocoferol, cosa que indica que l'estereoïmer RRR-alfa es conserva preferentment al cos. .
