Witaminy - rola, źródła, zapotrzebowanie

Do witamin rozpuszczalnych w tłuszczach zaliczamy witaminy:  A, D, E i K – do wchłonięcia których niezbędny jest tłuszcz dostarczany z pożywieniem. Witaminy te nie są wydalane z moczem ani potem, mają zdolność kumulowania się w organizmie, dzięki czemu rzadziej grożą nam ich niedobory, z drugiej jednak strony w nadmiarze mogą być szkodliwe dla naszego zdrowia.

Witamina A to w rzeczywistości grupa związków z grupy retinoidów. W produktach zwierzęcych występuje pod postacią retinolu i jego pochodnych, w produktach roślinnych z kolei pod postacią karotenoidów (prowitaminy A), z których najważniejszy jest beta-karoten. Karotenoidy ulegają przemianie w witaminę A w obecności cynku w nabłonku jelitowym i wątrobie.

Związki o właściwościach witaminy A określa się równoważnikami retinolu. Przyjmuje się, że:

1 równoważnik retinolu = 1 μg retinolu

                                       = 6 μg beta-karotenu

                                       = 12 μg pozostałych prowitamin A

                                       = 3,33 j.m. retinolu

Źródłem prowitamin witaminy A wśród produktów roślinnych są przede wszystkim warzywa i owoce o intensywnie żółtej, pomarańczowej i zielonej barwie, między innymi: marchew, dynia, groszek zielony, fasolka szparagowa, koperek, morele, brzoskwinie, natka pietruszki, szpinak, papryka.

Do wykorzystania witaminy A w przewodzie pokarmowym niezbędna jest obecność tłuszczu.

Niedobór witaminy A w organizmie skutkuje przede wszystkim pogorszeniem widzenia, głównie o zmierzchu, tzw. kurzą ślepotę, a także suchością spojówek i rogówek, zapaleniem brzegów powiek, a nawet całkowitą ślepotą, jeśli niedobory retinolu są głębokie i długotrwałe. U dzieci mogą mieć miejsce zaburzenia wzrostu. Witamina A ma też wpływ na stan skóry, a jej niedobór może powodować nadmierne rogowacenie, suchość skóry, łuszczenie się, a ponadto keratynizację nabłonka błon śluzowych.

Nadmiar witaminy A może być toksyczny i dawać takie objawy jak uszkodzenie wątroby, bóle stawów, łysienie, bóle głowy i wymioty. Warto zaznaczyć, że toksyczności nie wykazuje nadmiar karotenoidów.

Zapotrzebowanie na witaminę A wzrasta wraz z dorastaniem i dla osób dorosłych osiąga wartość 800 μg w przypadku kobiet (z wyjątkiem ciąży i laktacji, kiedy zapotrzebowanie wzrasta) i 1000 μg w przypadku mężczyzn.

 

Witamina D to w rzeczywistości trzy związki z grupy steroidów: cholekalcyferol (witamina D3), ergokalcyferol (witamina D2) i 25-hydroksycholekalcyferol. Z żywieniowego punktu widzenia najważniejsze są dwie pierwsze, które mogą być dostarczane wraz z pożywieniem, z czego cholekalcyferol może być syntetyzowany w organizmie człowieka pod wpływem promieni UV. W sezonie jesienno-zimowym i w krajach o niedużym nasłonecznieniu konieczna jest suplementacja witaminy D3, jednak w niektórych okolicznościach należy suplementować tę witaminę również latem – jeśli nie spędzamy na słońcu wystarczającej ilości czasu, powierzchnia ciała jest w większości okryta ubraniami lub stosujemy kremy z wysokim filtrem. U osób starszych suplementacja witaminy D3 jest niezbędna, między innymi ze względu na obniżenie możliwości syntezy tej witaminy w skórze (powłoka skórna jest znacznie cieńsza niż u osób młodych).

Witamina D zapewnia prawidłowe funkcjonowanie układu kostnego i zapobiega krzywicy. Reguluje gospodarkę wapniowo-fosforanową, dzięki czemu ma wpływ na rozwój i mineralizację kości, kurczliwość mięśni i prawidłowe przewodzenie w układzie nerwowym. Ponadto wzmacnia odporność organizmu, wpływa na wydzielanie parathormonu i zwiększa stężenie wapnia we krwi. Jej niedobór powoduje rozmiękczenie kości i osteoporozę, co jest szczególnie niebezpieczne u osób starszych.

80% zapotrzebowania na tę witaminę zapewnia synteza skórna, źródłem witaminy D2 wśród produktów roślinnych są drożdże i grzyby, istnieją jednak suplementy diety dla wegetarian i wegan zawierające roślinną witaminę D3, pochodzącą od jadalnych porostów.

Nadmiar witaminy D w organizmie może pojawić się w wyniku spożywania nadmiernej ilości suplementów i skutkować zatruciem i objawami takimi jak osłabienie, utrata apetytu, obniżenie masy ciała, odkładanie się złogów wapnia w tkankach.

Zapotrzebowanie na witaminę D wynosi 15 μg dla dzieci do 9 roku życia i 10 μg od 10 roku życia niezależnie od płci.

 

Witamina E to nazwa odnosząca się do ośmiu różnych związków, z czego cztery to pochodne tokoferolu, a cztery inne są pochodnymi tokotrienolu. Charakteryzuje się bardzo wysokim potencjałem antyoksydacyjnym – poprzez ochronę przed negatywnym działaniem wolnych rodników chroni organizm przed przedwczesnym starzeniem, uszkodzeniem tkanek, miażdżycą i nowotworami. Ponadto witamina ta przeciwdziała bezpłodności, wspomaga wytwarzanie czerwonych krwinek i hamuje ich hemolizę.

Niedobór witaminy E powoduje powstanie wolnych rodników na skutek utleniania między innymi kwasów tłuszczowych, co skutkuje zaburzeniami metabolicznymi białek i kwasów nukleinowych, zmęczeniem, pogorszeniem stanu skóry. Witamina E nie bez powodu jest nazywana witaminą płodności – jej niedobór skutkuje bowiem zwyrodnieniami plemników u mężczyzn, a u kobiet zaburzeniami w okresie ciąży a nawet poronieniami.

Nadmiar witaminy E magazynowany jest w nadnerczach, tkance tłuszczowej, jądrach i przysadce mózgowej i może wiązać się z odczuwaniem zmęczenia, bólami głowy, osłabieniem mięśni i zaburzonym widzeniem, przy czym przedawkowanie witaminy E występuje głównie w przypadku nadmiernego spożywania suplementów diety.

Witamina E występuje głównie w produktach roślinnych, przede wszystkim tłuszczach takich jak olej słonecznikowy, margaryny wzbogacane tą witaminą, kiełki i zarodki pszenicy, produkty zbożowe z pełnego przemiału, orzechy laskowe i zielone warzywa liściaste (szpinak, jarmuż, pietruszka, sałata).

Zapotrzebowanie dla osób dorosłych wynosi 9-10 mg niezależnie od płci, z wyjątkiem kobiet ciężarnych, kiedy zapotrzebowanie wzrasta do 12 mg, a w przypadku kobiet karmiących – do 14 mg.

 

Witamina K to witamina występująca głównie w produktach roślinnych i obejmuje filochinon (witaminę K1), menachinon (witaminę K2) i menadion, będący syntetyczną witaminą K3. Witamina ta ma szczególne znaczenie w procesie krzepnięcia krwi, utrzymuje bowiem prawidłowe stężenie czynników krzepnięcia i białek hamujących ten proces. Poprzez rolę w gospodarce wapniowej bierze udział w formowaniu tkanki kostnej. Witamina K ma też właściwości antybakteryjne, przeciwzapalne i przeciwbólowe.

Niedobory tej witaminy występują rzadko ze względu na duże rozpowszechnienie w produktach spożywczych i możliwość syntezy przez florę bakteryjną jelit, pojawić mogą się w przebiegu niektórych chorób lub podczas stosowania antybiotyków i objawiać się obniżoną krzepliwością krwi, słabą mineralizacją kości i osteoporozą.

Nadmiar witaminy K może objawiać się rozpadem krwinek czerwonych, a co za tym idzie – niedokrwistością.

Do najlepszych źródeł witaminy K należą zielone warzywa liściaste, takie jak szpinak, jarmuż, sałata, kapusta, kalafior, brukselka, mniszek lekarski a także zielona herbata, a ponadto groszek zielony, fasola, pieczywo, orzechy, awokado.

Zapotrzebowanie na witaminę K wynosi 1 μg na kg masy ciała na dzień, jednak ciężko je dokładnie określić ze względu na wytwarzanie tej witaminy przez bakterie jelita grubego.

 

Witamina B1 (tiamina) jest mocno rozpowszechniona zarówno w tkankach zwierzęcych jak i roślinnych, w niewielkich ilościach syntetyzowana jest przez florę bakteryjną jelit. Jej niedobór prowadzi do rozwoju choroby beri-beri, która występowała w populacjach odżywiających się głównie białym ryżem, u marynarzy i więźniów, a do jej objawów zalicza się zwyrodnienie nerwów, zaburzenia z funkcjonowaniu mięśni i obrzęki. W dzisiejszych czasach niedobór tej witaminy występuje głównie u osób, które nie spożywają wystarczającej ilości pełnoziarnistych produktów zbożowych.

Niedobór witaminy B1 prowadzi do zaburzeń dekarboksylacji kwasu pirogronowego, co prowadzi do uszkodzeń układu nerwowego, upośledzenia wydzielania soku żołądkowego, zaburzeń trawienia i wchłaniania składników pokarmowych i zmian w układzie krwionośnym.

Do najważniejszych źródeł roślinnych tiaminy należą drożdże piwowarskie, produkty pełnoziarniste, kasze i suche nasiona roślin strączkowych, niewielkie ilości znajdują się też w suszonych morelach i śliwkach.

Zapotrzebowanie na witaminę B1 wzrasta wraz z wiekiem – w przypadku dzieci jest to zakres od 0,5 do 0,9 mg dziennie, w przypadku kobiet dorosłych powyżej 19 roku życia 1,1 mg, mężczyzn 1,3 mg. Kobiety ciężarne powinny spożywać 1,4 mg tej witaminy dziennie, natomiast karmiące – 1,5 mg.

 

Witamina B2 (ryboflawina) jest składnikiem koenzymów biorących udział w procesach utleniania i redukcji. Jest szczególnie ważna dla prawidłowego działania układu nerwowego, zachowania odporności, właściwego funkcjonowania narządu wzroku a także dróg oddechowych, śluzówki układu pokarmowego i skóry.

Niedobór tej witaminy objawia się przede wszystkim zmianami w obrębie oczu, w tym światłowstrętem i zapaleniem tęczówki, a także pękaniem kącików ust.

Dobowe zapotrzebowanie na witaminę B2 jest identyczne jak w przypadku witaminy B1, z wyjątkiem chłopców w wieku 13-18 lat: w przypadku ryboflawiny wynosi 1,3 mg (tiamina: 1,2 mg) oraz kobiet karmiących: 1,6 mg dla ryboflawiny (1,5 mg tiamina).

 

Witamina PP, B3 (niacyna) odnosi się do dwóch związków: kwasu nikotynowego i amidu kwasu nikotynowego. Witamina ta bierze udział w utlenianiu komórkowym, przemianie białek, tłuszczów i węglowodanów, wpływa na stan skóry i bierze udział w syntezie hormonów płciowych. Bakterie jelitowe człowieka mają zdolność do wytwarzania tej witaminy z aminokwasu egzogennego – tryptofanu.

Niedobór tej witaminy prowadzi do rozwoju pelagry, która objawia się zapaleniem skóry, biegunką i zaburzeniami psychicznymi, w tym majaczeniami.

Witamina PP wśród produktów roślinnych znajduje się głównie w drożdżach, roślinach strączkowych, ziarnach zbóż, a także niektórych warzywach i owocach.

Zapotrzebowanie na tę witaminę różni się między poszczególnymi grupami ludności, dla kobiet dorosłych powyżej 19 roku życia wynosi 14 mg (w przypadku kobiet ciężarnych i karmiących jest to kolejno 18 mg i 17 mg), dla mężczyzn 16 mg.

 

Witamina B5 (kwas pantotenowy) jest składnikiem koenzymu A, który bierze udział w procesach metabolicznych, bierze udział w procesie regeneracyjnym skóry i błon śluzowych a także pigmentacji włosów.

Niedobór tej witaminy prowadzi do zaburzeń funkcjonowania układu nerwowego i mięśniowego, do wystąpienia objawów, takich jak zmęczenie, drażliwość, odbarwienia i łuszczenie się skóry, łysienie oraz biegunki.

Wśród produktów pochodzenia roślinnego najczęściej występuje w pełnoziarnistych produktach zbożowych, nasionach roślin strączkowych, drożdżach i warzywach liściastych.

Dzienne zapotrzebowanie na witaminę B5 szacuje się na około 5 mg dla osób dorosłych.

 

Witamina B6 (pirydoksyna) – jej działanie wykazują trzy związki: pirydoksyna, pirydoksamina i pirydoksal. Aktywnymi formami witaminy B6 są fosforanowe pochodne, biorące udział jako koenzym przede wszystkim w przemianach aminokwasów. Witamina ta niezbędna jest też do produkcji hormonów i porfiryn oraz wspomagania odporności organizmu.

Niedobór witaminy B6 objawia się stanem zapalnym skóry, podrażnieniem błon śluzowych, wypadaniem włosów, drgawkami, drętwieniem rąk, apatią i obniżeniem odporności.

Głównym źródłem witaminy B6 poza źródłami odzwierzęcymi są produkty zbożowe i ziemniaki.

Dzienne zapotrzebowanie na tę witaminę wynosi 1,3-1,5 mg w przypadku dorosłych kobiet i 1,3-1,7 mg w przypadku dorosłych mężczyzn.

 

Witamina H, B7 (biotyna) jest połączeniem mocznika z pierścieniem tiofanu i kwasu walerianowego i uczestniczy w syntezie kwasów nukleinowych, a także metabolizmie białek i węglowodanów. Wraz z witaminą K odpowiada za prawidłowe krzepnięcie krwi. Jest częściowo wytwarzana a przewodzie pokarmowym człowieka.

Niedobór tej witaminy zdarza się rzadko, objawia się zmianami skórnymi, wypadaniem włosów, bólem mięśni, depresją, anemią i podwyższonym poziomem cholesterolu we krwi.

Najlepszymi roślinnymi źródłami witaminy H są drożdże piwne, grzyby, rośliny strączkowe, gorzka czekolada, orzeszki ziemne i niektóre warzywa.

Wystarczające spożycie biotyny dla osób dorosłych określone jest na poziomie 30 µm na dobę.

 

Witamina B9 (kwas foliowy) to w rzeczywistości grupa związków pochodzących od kwasu foliowego, pełniących rolę w rozwoju komórek organizmu. Jest niezbędny w procesie mielizacji, w tworzeniu kwasów nukleinowych, czerwonych krwinek, a także w przemianie fosfolipidów. Witamina ta jest szczególnie istotna dla kobiet ciężarnych, jako iż jej niedobór może prowadzić do niedokrwistości megaloblastycznej i zmian w układzie nerwowym.

Niedobory tej witaminy są najczęstsze u kobiet w ciąży, osób starszych i stosujących leki antykoncepcyjne lub nadużywających alkoholu.

Wśród produktów roślinnych najbogatsze w kwas foliowy są zielone warzywa liściaste, drożdże, owoce cytrusowe, produkty zbożowe z pełnego przemiału oraz rośliny strączkowe.

Dzienne zapotrzebowanie na kwas foliowy dla osób dorosłych wynosi 400 µm, z wyjątkiem kobiet karmiących (500 µm) i ciężarnych (600 µm).

 

Witamina B12 (kobalamina) posiada układ pierścieniowy i atom kobaltu w swoim składzie. Jest niezbędna w procesie syntezy DNA, aminokwasów i białek szpiku, a także w przemianie węglowodanów i tłuszczów. Gwarantuje prawidłowy rozwój i rozmnażanie się komórek, czynność układu nerwowego i chroni przed rozwojem anemii złośliwej.

Niedobór witaminy B12 objawia się zaburzenia w rozwoju komórek, zanikiem błony śluzowej przewodu pokarmowego, zwyrodnieniami rdzenia kręgowego i nerwów, a także anemią złośliwą (megaloblastyczną).

Witamina ta występuje prawie wyłącznie w produktach zwierzęcych, głównie w wątrobie i nerkach, w niewielkim stopniu syntetyzowana jest w przewodzie pokarmowym człowieka, z tego też powodu osoby na diecie wegetariańskiej i wegańskiej podlegają bezwzględnej konieczności suplementacji tej witaminy.

Dzienne zapotrzebowanie na tę witaminę zarówno dla dorosłych kobiet jak i dla mężczyzn wynosi 2,4 µm, jednak ze względu na niską przyswajalność suplementowane powinny być wyższe dawki, rzędu 25-100 µm dziennie, lub np. 1000 µm podzielone na dwie dawki tygodniowo – na rynku istnieje wiele suplementów o różnym stężeniu i systemie dawkowania, zarówno w postaci kapsułek, jak i tabletek i kropli.

 

[1] Ciborowska H., Rudnicka A. 2007. Dietetyka. Żywienie zdrowego i chorego człowieka. PZWL Warszawa

[2] Gawęcki J.: „Witaminy”, Wydawnictwo Akademii Rolniczej im. Augusta Cieszkowskiego w Poznaniu, Poznań 2002

[3] Human Vitamin and Mineral Requirements, Food and Agriculture Organization of the United Nations, World Health Organization

[4] Witaminy - ANALIZA PRODUKTÓW POCHODZENIA NATURALNEGO, Uniwersytet Gdański, Gdańsk 2011