INTRODUCCIN

Las vitaminas son nutrimentos que facilitan el metabolismo de otros nutrimentos y mantienen diversos procesos fisiolgicos vitales para todas las clulas activas, tanto vegetales como animales. En los alimentos se encuentran en cantidades muy pequeas, que van de unos cuantos microgramos hasta 200 mg por kilogramo, lo que representa desde 1/10,000 hasta 1/100,000,000 de la dieta. Sin embargo, si su presencia pasa desapercibida su ausencia, que se acompaa de cuadros clnicos graves y aparatosos, es sumamente notoria.8 Los problemas ocasionados por su carencia son conocidos desde la poca de las antiguas civilizaciones deEgipto, Grecia y Roma; de tal forma que en el papiro de Ebers, escrito hace 3,500 aos, se hace referencia a enfermedades como el escorbuto, el raquitismo y la ceguera nocturna; actualmente se sabe que estos problemas de salud se relacionan con la falta de vitaminas.

En 1912, Casimiro Funk aisl una fraccin del arroz que curaba el beriberi; debido a que sta tena propiedades de amina (tiamina), la llam vitamine (del ingls vital amine), que significa amina vital o indispensable para la vida. Posteriormente se encontr que no todos estos compuestos eran aminas, y en lugar de vitamine se les design con el nombre de vitamin. En 1948, con el descubrimiento de la cianocobalamina, se termin el periodo de 36 aos en el que se identific al resto de las vitaminas.El trmino vitamina puede resultar confuso para mucha gente que le atribuye a estos compuestos poderes mgicos, que proporcionan salud y fuerza por el solo hecho de consumirlas; nada ms alejado de esto. La mejor forma de obtenerlas es mediante la ingesta de una dieta equilibrada y slo en casos muy concretos se debe acudir a las presentaciones farmacuticas. Los excesos y sobredosis de vitaminas, como la A, D y B6, traen consigo intoxicaciones, algunas incluso pueden ser graves.Bajo este nombre se agrupan 13 compuestos con estructuras qumicas orgnicas muy distintas, que funcionan en concentraciones pequeas (por eso se clasifican como micronutrimentos), comparadas con los macronutrimentos en su conjunto. Las vitaminas, como tales, no generan energa, pero actan en el control de diversas reacciones propias del anabolismo y del catabolismo de hidratos de carbono, de protenas y de grasas, que a su vez generan energa y propician la sntesis de otros compuestos, adems de que facilitan algunos mecanismos fisiolgicos.Cabe mencionar que, en ciertos casos, esta actividad biolgica no es exclusiva de un solo compuesto ya que hay varias sustancias, llamadas vitmeros, que cumplen la misma funcin en el hombre, aunque con diferente poder vitamnico. Por ejemplo, en la vitamina B6 existen tres vitmeros:piridoxina, piridoxal y piridoxamina; dos en la niacina: cido nicotnico y nicotinamida; dos en la D: ergocalciferol y colecalciferol; dos en la C: cidos ascrbico y deshidroascrbico; ocho en laE: cuatro tocoferoles y cuatro tocotrienoles; etctera. Por otra parte, en muchos alimentos, las vitaminas se encuentran en una forma qumica inactiva sin funcionalidad, como la niacina, por lo que se requiere convertirlas a su estado activo a travs de diversas reacciones. Tambin existen las provitaminas o precursores, como los carotenoides que en s no tienen actividad biolgica, pero que se convierten en vitamina A en el tracto gastrointestinal.Todava no se conoce perfectamente la funcin que desempea cada una de ellas en el hombre, aunque su importancia se ha demostrado en muchas ocasiones, ya que su deficiencia produce malestares o enfermedades, a pesar de consumirse una dieta rica en los dems nutrimentos.22Para el buen funcionamiento del cuerpo humano se llevan a cabo miles de transformaciones qumicas que requieren de las correspondientes enzimas con sus respectivos cofactores, muchos de los cuales son vitaminas; y se les llama indispensables porque el organismo, al no sintetizarlas todas en cantidades suficientes, requiere ingerirlas de la dieta diaria; la microflora intestinal del hombre, y la de muchos animales, constituida por varias decenas de especies que viven simbiticamente es capaz de producir cantidades importantes de algunas de ellas, como biotina, cido pantotnico, cobalamina y vitamina K, y en menor proporcin, tiamina, niacina, cido flico, vitamina B6 y riboflavina. Parte de estas vitaminas es aprovechada al ser absorbida directamente a travs de la pared del tracto gastrointestinal; la ingesta de antibiticos destruye dicha microflora y trae consigo una reduccin en la sntesis de estos nutrimentos.Los requerimientos diarios de vitaminas varan entre mujeres y hombres y tambin con la edad, as como en el caso de las mujeres embarazadas y lactantes. En el cuadro 6.1 se muestran las recomendaciones de consumo de vitaminas y de algunos elementos qumicos para tres grupos de la poblacin mexicana; debido a que se trata de informacin oficial, con base en estos datos se calculan los aportes indicados en las etiquetas de los productos comerciales. Observe que en el caso de las vitaminas, la mxima cantidad corresponde a 60 mg de la C, mientras que de la B12 es de tan slo 2 mg; es decir, hay una diferencia de 30,000 veces entre las dos recomendaciones. En general, las dietas balanceadas constituidas por una amplia variedad de alimentos son suficientes para satisfacer todos los requerimientos vitamnicos diarios.En algn tiempo, a dicha lista de 13 vitaminas se le incluyeron otras sustancias, como el cidoortico (llamada vitamina B13), el inositol, el cido lipoico, la rutina (vitamina P), la colina (forma parte de la lecitina y de la acetilcolina, un neurotransmisor), la xantopterina (vitamina B14), el cidopangmico (vitamina B15), la carnitina (vitamina T), los flavonoides y la ubiquinona, pero en general no han sido aceptadas como tal por ser dispensables y desconocerse los problemas que causa su carencia en la dieta.

La disponibilidad comercial de las vitaminas sintetizadas qumicamente o por mtodos biolgicos hace que la industria alimentaria pueda emplearlas en una forma muy variada; se utilizan para fortificar algunos productos de consumo cotidiano y tambin como antioxidantes y hasta como colorantes.De todos, el aspecto ms importante es el empleo de las vitaminas como nutrimentos, sobre todo en aquellos alimentos que por razones de procesamiento las han perdido. El tcnico puede contribuir considerablemente a mejorar el bienestar y la salud del pblico consumidor al manejar los productos de tal manera que la destruccin de nutrimentos sea mnima o aadir stos cuando as se requiera.Las vitaminas no pertenecen a un grupo especfico de compuestos y tienen estructuras qumicas diferentes entre s; debido a esto no se han podido clasificar con base en su estructura, sino ms bien por su solubilidad: liposolubles e hidrosolubles.

CONTENIDO DE VITAMINAS EN LOS ALIMENTOS

Al revisar las diversas fuentes de informacin sobre el contenido vitamnico de los alimentos se encuentra que existen grandes variaciones, algunas muy importantes; stas se acentan an ms en productos procesados, sometidos a alguna transformacin que provoc modificaciones en sus constituyentes.En general, los vegetales contienen una mayor proporcin de hidrosolubles que de liposolubles, situacin que se invierte en los alimentos de origen animal; sin embargo, hay varias excepciones, como las espinacas y las coles, ricas en vitamina K, las oleaginosas que tienen un porcentaje importante de vitamina E, o del hgado de distintos animales que son buena fuente de algunas vitaminas hidrosolubles.Su concentracin en los vegetales est en funcin de aspectos genticos, prcticas culturales, radiacin solar (influye en la vitamina C y la tiamina), disponibilidad de agua, poca del ao, fertilizacin, temperatura promedio (influye en los carotenos), topografa, cosecha, almacenamiento, madurez en el momento del consumo, forma de preparacin en el hogar, etctera; todos estos factores causan las discrepancias observadas en la literatura. Por su parte, el contenido de vitaminas en el huevo, la carne, la leche, etctera, depende de la raza, de la dieta y de la salud del animal, entre otros factores; el suministro de suplementos con vitaminas liposolubles a los animales se refleja en el alimento producido, pero esto no sucede normalmente con las hidrosolubles.Algunas frutas, como las fresas, sintetizan el cido ascrbico paralelamente a los pigmentos, aun cuando ste disminuye una veque el contenido se incrementa despus de la cosecha. La cantidad de tiamina de la manzana est en relacin con su estado fisiolgico. Incluso, dentro de un mismo fruto, la distribucin de vitaminas no es homognea; como en el durazno, en el que existe un incremento de concentraciones del centro hacia el exterior; esta heterogeneidad tambin se presenta en muchos otros productos, como la manzana, que acumula hasta el 80% de cido ascrbico en la cscara, o la zanahoria que es abundante en niacina en su parte ms externa; en el corazn o centro de la pia se encuentra la mayor cantidad de vitamina C.En diversas frutas, como en los ctricos (naranja y limn), de un 50 a un 60% del cido ascrbico est presente en el albedo y flavedo, partes de la corteza que generalmente no se consumen; el contenido vitamnico incluso vara de acuerdo con la localizacin del fruto en el rbol, los ms externos contienen una mayor proporcin que los internos, por la incidencia solar.Por su parte, la germinacin de algunas semillas propicia la sntesis de vitaminas, como es el caso de la soya y de los chcharos, que incrementan considerablemente su concentracin de cido ascrbico,riboflavina, niacina y biotina. En los cereales (arroz, trigo, centeno, avena, etctera), estos nutrimentos por lo general se ubican en la cascarilla que los cubre, por lo que la eficiencia de su molienda y de su extraccin industrial determina la concentracin residual de vitaminas. En el caso del arroz, la molienda provoca un desperdicio de salvado, germen y cascarilla que hace que se pierda un porcentaje elevado de estos nutrimentos; el arroz pulido, sin cascarilla, contiene una proporcin menor de vitaminas que el grano entero.

Para mejorar la calidad nutritiva del arroz se emplea el sancochado, que consiste en macerar el grano entero en agua caliente, despus cocerlo a vapor para gelatinizar el almidn, secarlo y molerlo de manera tradicional. Con esto se favorece la difusin de los componentes hidrosolubles de las capas externas hacia el interior del endospermo, de tal manera que quedan retenidos en el grano molido. Los contenidos vitamnicos, en mg/kg, del arroz producido por molienda tradicional y por sancochado son, en promedio: tiamina, 0.7-1.5; riboflavina, 0.25-0.45; niacina, 20-45; vitamina E,0.5-8.0, respectivamente.En la molienda del trigo se presenta una situacin similar, ya que muchas de sus vitaminas se van en los subproductos (el salvado y el embrin) poco utilizados en la industria de alimentos para humanos; a medida que aumenta el grado de extraccin, disminuye la cantidad de nutrimentos retenidos; en el cuadro 6.3 se muestran algunas de estas prdidas ocasionadas por el proceso industrial de fabricacin de harina de trigo para panificacin.En el caso de los productos crnicos tambin hay variaciones en la cantidad de estos nutrimentos; en el hgado se concentran las liposolubles, mientras que en el msculo slo una pequea cantidad de algunas hidrosolubles; la edad y la alimentacin de los animales, entre otras cosas, influyen directamente en la composicin de la carne. La leche recin ordeada presenta ms de 20 mg/L de cido ascrbico, pero ste se degrada oxidativamente en los procesos que se requieren para su comercializacin, de tal forma que cuando el producto llega al consumidor su contenido de vitamina C es prcticamente de cero.Adems de todos los aspectos antes mencionados, tambin influyen algunas reacciones qumicas de deterioro causadas por el pH o por compuestos propios del alimento o por los aditivos aadidos; por ejemplo, pH muy cidos o muy alcalinos, nitritos, sulfitos, xidos de etileno y de propileno (usados en la sanitizacin), perxidos, etctera, influyen definitivamente en la estabilidad de las diversas vitaminas. Muchas de ellas son ms sensibles al oxgeno del aire, y otras a las radiaciones electromagnticas que causan prdidas considerables.Tambin hay que considerar que el propio consumidor induce su destruccin en el hogar; de hecho, en ocasiones, estos daos son mayores a los que se inducen en la industria al abusar de las altas temperaturas. Recalentar los alimentos provoca grandes prdidas. Se recomienda que el cocimiento de los vegetales se haga en recipientes cerrados con la menor cantidad posible de agua para reducir la lixiviacin y, de ser posible, beber dicha agua.Por otra parte, algunos de estos compuestos se encuentran en una forma qumica que no es aprovechada biolgicamente por el organismo humano, como la biotina en el huevo; es decir, a pesar de que los anlisis cualitativo y cuantitativo demuestran su presencia, no indican que el individuo obtenga un beneficio nutricional con su ingesta. La biodisponibilidad mide la absorcin del nutrimento en el tracto gastrointestinal y su uso posterior, y se ve afectada por muchos factores, como la composicin del alimento, la presencia de polmeros (protenas, pectinas, etctera), el pH, las interacciones con otras sustancias, el tipo de vitmero o provitamina, etctera.En los cuadros 6.4 y 6.5 se muestran las composiciones vitamnicas y de nutrimentos inorgnicos de algunos alimentos. Como ya se mencion, estos datos se deben tomar slo como referencia, dado que pueden existir discrepancias con la informacin proveniente de otras fuentes.

VITAMINAS LIPOSOLUBLES.

Las vitaminas de este grupo (A, D, E y K) son solubles en disolventes orgnicos y en aceites, pero insolubles en agua; sin embargo, comercialmente existen preparaciones microencapsuladas en gomas y en otros polmeros hidrfilos, que las hacen estables en soluciones acuosas. Sus estructuras contienen dobles enlaces sensibles a las reacciones de oxidacin (ms la A y la E) mediante mecanismos semejantes a los descritos en el captulo 4 para la autoxidacin de cidos grasos insaturados.El hombre, al igual que otros mamferos, las retiene en el tejido adiposo, principalmente del hgado, por lo que una persona bien alimentada puede sobrevivir durante varias semanas sin necesidad de consumirlas; por el contrario, las hidrosolubles, deben ingerirse de manera sistemtica, ya que no se almacenan tan fcilmente y pueden presentarse problemas si no se ingieren.Su funcin biolgica no est muy clara, se conoce menos que la de las hidrosolubles, y hasta ahora no se ha observado que tengan accin como coenzima en alguna reaccin especfica. Sin embargo, s se identifican las enfermedades y los problemas que puede ocasionar su ausencia en la dieta; en este sentido, de las cuatro, las actividades fisiolgicas que mejor se entienden son las de la A y la D.

Vitamina A.

Esta vitamina se encuentra slo en el reino animal, principalmente en el hgado, as como en la leche, el huevo, el pescado, etctera. Desde hace miles de aos en Egipto y en Grecia se saba que para curar la ceguera nocturna era necesario consumir hgado; esta vitamina puede presentarse en las formasretinoides de alcohol o retinol, de aldehdo o retinal y de cido retinoico. En los vegetales no existe como tal, pero s como sus provitaminas o precursores carotenoides, de los cuales existen ms de 500, aun cuando el b-caroteno es el ms importante, seguido de otros como el b-apo-89-carotenal, la criptoxantina, el a-caroteno, etctera. En la conversin del b-caroteno en vitamina A, ocurren reacciones de oxidacin-reduccin que primero lo transforman en retinal, despus en retinol, para finalmente almacenarse en el hgado como el derivado palmitato. En teora, la ruptura enzimtica de los dos carbonos centrales del b-caroteno en la mucosa intestinal liberara dos molculas de retinal; sin embargo, en la prctica esta transformacin no se logra totalmente y slo se alcanza el 50% de efectividad; por esto el b-caroteno, que es la provitamina ms activa, slo tiene un poder del 50% de la vitamina A.Para hacer referencia a su potencia biolgica y a las recomendaciones de consumo, en la literatura tcnica se emplean diversos trminos, como Unidad Internacional, UI; Equivalente de Retinol, ER, (RE en ingls, Retinol Equivalent), y otros, que llegan a ocasionar confusiones. La UI corresponde a 0.3 mg de retinol, a 0.6 mg de b-caroteno, o a 0.344 mg de acetato de trans-retinilo, mientras que el ER, equivale a 1 mg de retinol o a 6 mg de b-caroteno.

Aunque no se conoce totalmente su funcin biolgica, su carencia inhbe el crecimiento, produce el endurecimiento del epitelio en varias partes del cuerpo, principalmente de los sistemas respiratorio, visual, reproductivo y urinario, y afecta las estructuras sea y dental. Su actividad ms conocida es cuando interviene como 11-cis-retinal y se combina con la protena opsina por medio del grupo amino e de la lisina, en la sntesis del pigmento rodopsina; en el ciclo visual de los bastones, la rodopsina sufre una transformacin cis-trans por la accin de la luz, al tiempo que se rompe en opsina y en trans-retinal, para nuevamente isomerizarse y realizar un proceso cclico (figura 6.1). Por esta razn, su deficiencia causa xeroftalmia (disminucin de la transparencia de la crnea) en los nios y ceguera nocturna en los adultos.El abuso en el consumo de esta vitamina mediante preparaciones farmacuticas puede ocasionar una intoxicacin, lo cual no sucede si se lleva una alimentacin balanceada. La ingesta recomendable diaria se indica en el cuadro 6.1; se ha identificado como una carencia nutrimental importante en nios menores de 12 aos en Mxico.46 La vitamina A presenta su mxima actividad biolgica cuando todas sus instauraciones se encuentran en configuracin trans. Sus formas comerciales son como acetato y palmitato de trans-retinilo ya que son ms estables, activas y solubles en aceite.

En cuanto a su estabilidad qumica, la vitamina A y sus precursores, al ser hidrocarburos isoprenoides insaturados con dobles ligaduras, son sensibles a la oxidacin, como las grasas y aceites, especialmente a temperaturas elevadas y en presencia de enzimas y de metales de transicin (Fe y Cu), con radiaciones electromagnticas y en sistemas con una baja actividad del agua, segn se describi en el captulo 4. Al oxidarse, forman hidroperxidos en una secuencia de reacciones por radicales libres en las que incluso se deterioran otras molculas; por esta razn, la adicin de antioxidantes comoTBHQ y vitamina E, estabiliza sus preparaciones comerciales.La destruccin trmica de la vitamina A en el hgado de res sigue una cintica de primer orden con una aparente dependencia directa de la temperatura, de acuerdo con la ecuacin de Arrhenius.63Su actividad biolgica puede perderse cuando se isomeriza, ya que los cis no son tan activos como los trans.4 La determinacin cuantitativa tradicional de esta vitamina no discrimina entre los ismeros y mide la cantidad total, pero existe la cromatografa lquida de alta presin que s lo hace.27 La isomerizacin de las dobles ligaduras provoca cambios hipsocrmicos, es decir, en su longitud de onda de mxima absorcin.

Su calentamiento, en ausencia de oxgeno (p. ej., en productos enlatados), induce estas transformaciones y, dado que contiene cuatro dobles ligaduras, el nmero de posibles combinaciones isomricas es grande. La isomerizacin tambin puede llevarse a cabo si se expone a los cidos fuertes o si se irradia con energa de diferentes longitudes de onda, sobre todo la cercana al ultravioleta. La fotoisomerizacin de la vitamina A de los productos lcteos, si estn expuestos, puede efectuarse con la luz fluorescente que se emplea en los comercios.

Vitamina D

Con este nombre se conocen 11 compuestos similares con estructuras de esterol, semejantes al colesterol, con un sistema trieno conjugado de dobles ligaduras, que son capaces de impedir los sntomas del raquitismo, y de los cuales el ergocalciferol (vitamina D2) y el colecalciferol (vitamina D3) son los ms importantes. A su vez, estos dos tienen sus precursores, ergosterol y 7-deshidrocolesterol, respectivamente, que no presentan actividad biolgica, pero que se transforman en la respectiva vitamina cuando se irradian con luz ultravioleta. El primero se localiza bsicamente en las plantas, mientras que el segundo abunda en el tejido animal y en los aceites de pescado. La fotoconversin implica una ruptura del anillo b en el sistema esteroidal, se pierde el arreglo cclico tpico de los esteroides, y se forma una serie de productos intermediarios como el lumisterol y el taquisterol; una excesiva irradiacin destruye la actividad biolgica, y adems se generan diferentes sustancias, algunas de las cuales pueden ser txicas.

La funcin de estos compuestos, en forma de la hormona 1,25-dihidroxicolecalciferol, es ayudar a absorber y transportar el calcio y el fsforo a travs de la pared intestinal, pero tambin a liberar el calcio de la estructura sea, en caso necesario, para regular su concentracin y la del fsforo en el plasma; en estos procesos actan las hormonas paratiroidea y calcitonina, para lograr una sana integracin sea. Su deficiencia provoca osteomielitis o una mala formacin de los huesos; los sntomas del raquitismo se describieron a mediados del siglo XVII, y aos despus se us el aceite de bacalao para curarlo.Como ocurre con las dems vitaminas liposolubles, la D se encuentra en los alimentos de origen animal (cuadro 6.6); la unidad internacional equivale a 0.025 mg de colecalciferol. Un consumo excesivo o hipervitaminosis provoca la concentracin del calcio en el plasma y en algn momento su precipitacin como fosfato en algunos rganos y tejidos que contienen mucoprotenas, como las articulaciones.Mientras ms rica sea la dieta en calcio, menos vitamina D se necesita para causar esta calcinosis, que en casos extremos puede ser muy peligrosa para el hombre.

Sus distintas formas comerciales se han utilizado para enriquecer la leche, sobre todo en los pases nrdicos, en donde la intensidad de la radiacin solar es escasa; su contenido se puede aumentar, ya sea alimentando a las vacas con dietas ricas en este nutrimento, por irradiacin solar, o por una adicin directa de concentrados vitamnicos. Resiste muy bien los diferentes tratamientos trmicos a los que se somete normalmente la mayora de los alimentos y presenta pocas perdidas; sin embargo, puede oxidarse en contacto con el oxgeno y la luz.

Vitamina E

Con este nombre se conocen ocho compuestos de las familias de los tocoferoles y de los tocotrienoles, el a, b, g y d-tocoferol y el a, b, g y d-tocotrienol. El ms activo es el a-tocoferol (100% de potencia), seguido del b (50%), el g (5%) y el d (1%). La palabra tocoferol proviene del griego tokos que significa descendencia, y pherin, soportar o apoyar; el ol se le aade a la molcula para indicar que es un fenol.Las diferencias qumicas entre los tocoferoles se muestran en la figura 6.2 y se basan en el nmero y la posicin de los grupos metilo sustituyentes en el anillo de cromano. Debido a la presencia de los tres carbonos asimtricos que contienen, existen diversos estereoismeros con dos posicionesquirales designadas como R y S para cada carbono, por lo que se forman ocho posibles combinaciones(RSR, SRR, SRS, etctera) con diferente poder vitamnico; el a-tocoferol (5,7,8-trimetiltocol) es el ms abundante en los alimentos, se designa como RRR-a-tocoferol y por ser el ms activo biolgicamente se toma de referencia para medir la potencia del resto de los ismeros. Por su parte, el producto comercial sinttico de acetato es en realidad una mezcla de todos los ismeros, y para designarlo se utiliza el trmino acetato de todo-rac-a-tocoferilo (equivalente al antiguo acetato de dl-a-tocoferilo), en el que rac se refiere a que est racemizado en su totalidad; su actividad biolgica es de aproximadamente 80% de la del RRR-a-tocoferol.

Con base en esto, la potencia vitamnica de estos compuestos se expresa de la siguiente manera: 1 Unidad Internacional _ 1 mg de acetato de todo-rac-a-tocoferilo, o bien, 1 mg de RRR-a-tocoferol_ 1.49 UI.No se conoce bien la funcin biolgica de esta vitamina en el humano, pero s los problemas que ocasiona su carencia. Debido a su estructura qumica acta como antioxidante natural a nivel celular y reduce los perxidos provenientes de la oxidacin de los cidos linoleico y linolnico; cabe indicar que una teora establece que el envejecimiento del hombre se debe a la accin de estos perxidos sobre las protenas, con un mecanismo semejante al descrito en el captulo 4. De hecho, se recomienda una dieta rica en vitamina E cuando se consumen concentraciones elevadas de dichos cidos; la vitaminaC le ayuda a recuperar su funcin de antioxidante despus de que acta como tal. Su deficiencia en animales se manifiesta por degeneracin tubular renal, pigmentacin de los depsitos lipdicos, necrosis heptica y distrofia muscular. En ratas de laboratorio previene la esterilidad y los abortos, por lo que algunos investigadores errneamente concluyeron, hace algunas dcadas, que tena el mismo efecto en el hombre; por esta razn a la vitamina E tambin se la llam factor antiesterilidad. Las cantidades de consumo recomendadas.

Debido a que en los grmenes de maz y de trigo se concentra hasta el 85% de estos compuestos (120 mg/100 mL), al momento de eliminar dichos grmenes durante la obtencin de los derivados industriales de estos granos se ocasiona una importante prdida vitamnica. Los aceites de almendra, de cacahuate, de oliva, de soya y de aguacate contienen 30, 16, 14, 8 y 1.5 mg/100 mL de a-tocoferol, respectivamente.

En la refinacin de los aceites, los tocoferoles y los tocotrienoles se deterioran, principalmente por oxidacin, y se reduce su concentracin hasta en un 70%, como lo muestra el cuadro 6.7. Al oxidarse se inducen reacciones tpicas de la autoxidacin descritas en el captulo 4, que generan quinonas, sustancias dihidroxiladas y algunos polmeros. Su actividad como antioxidante es dbil en los aceites refinados, por lo que generalmente se recurre a los antioxidantes sintticos.Comercialmente existen diversos derivados de la vitamina E que se emplean como nutrimento y como antioxidante; el acetato slo se usa para fortificar, mientras que la forma de alcohol, sin esterificar, se usa como antioxidante por tener el OH libre activo del grupo fenlico. Su anlisis y cuantificacin se efecta por mtodos colorimtricos y por cromatografa lquida de alta presin.

Vitamina K

En la dcada de 1930 se descubri un componente de los aceites que actuaba como factor antihemorrgico, al cual se le llam vitamina K por la palabra alemana Koagulation. En este trmino se incluye a cada uno de los derivados de la naftoquinona, cuya funcin biolgica ms conocida es en la coagulacin de la sangre; y su ausencia hace que el hgado no sintetice la protrombina, que es el principal precursor del agente coagulante trombina. Existen varios vitmeros naturales, aunque los principales son la vitamina K1 (2-metil-3-fitilnaftoquinona-1,4), filoquinona que est presente en las hojas de las plantas, y la vitamina K2 (2-metil-3-difarsenil-naftoquinona-1,4), menaquinona que es sintetizada por las bacterias intestinales; sin embargo, hay otros de origen sinttico que son an ms potentes, como la menadiona (2-metil-naftoquinona-1,4), que no contiene la cadena lateral, y que se usa de referencia para medir la actividad biolgica y como aditivo en alimentos.

Las menaquinonas contienen una cadena isoprenoide con distintas longitudes, y una parte (40-60%) de lo que produce la microflora en el tracto gastrointestinal se absorbe; esto hace que, junto con la dieta, los requerimientos diarios de un hombre bien alimentado puedan satisfacerse sin problema alguno, por lo que los casos de deficiencias son pocos. El sangrado constante y la presencia de moretones pueden ser una seal de deficiencia de esta vitamina.En el cuadro 6.8 se muestran los contenidos de vitamina K en algunos productos; abunda en el hgado, el huevo, el jitomate y otros; el brcoli, la col y la espinaca son tambin una buena fuente (50-100 mg/100 g) de esta vitamina.La vitamina K1 es un aceite amarillo, mientras que la K2 y la menadiona son slidos cristalinos con puntos de fusin de 54.5 y 106C, respectivamente. Son muy estables al calor, pero sensibles a los hidrxidos alcalinos y a la luz; normalmente existen pocas prdidas durante los distintos tratamientos y procesos a los que se someten los alimentos. Su cuantificacin se efecta con cromatografa lquida de alta presin.

VITAMINAS HIDROSOLUBLES.

A diferencia de las liposolubles, el hombre tiene una capacidad limitada para almacenar las vitaminas hidrosolubles, por lo que requiere un consumo continuo, a pesar de que algunas son sintetizadas por la flora intestinal y una fraccin se absorbe. Al ingerir una cantidad excesiva, slo se aprovecha una fraccin y la otra se elimina en la orina, y esto se debe tener en cuenta cuando se administran megadosis, como las preparaciones comerciales de soluciones inyectables de vitamina B12, que contienen varios miligramos, mientras que los requerimientos diarios son muy bajos (cuadro 6.1); es decir, una sola ampolleta es suficiente para cubrir las necesidades de un individuo durante muchas semanas.Las vitaminas hidrosolubles estn constituidas por el complejo B, que incluye tiamina (B1), riboflavina (B2), vitamina B6, vitamina B12, biotina, folatos, niacina y cido pantotnico, y por la vitamina C. Excepto en el caso de esta ltima, la funcin biolgica de las dems es conocida: actan como coenzimas. En general, muchas de las B se encuentran juntas en los alimentos de origen vegetal. Por ser solubles en agua, la lixiviacin es un mecanismo comn de prdida para todas ellas.

Tiamina (B1)Esta vitamina est constituida qumicamente por un anillo de pirimidina unido a otro de tiazol, mediante un puente metilnico muy sensible a los ataques nuclefilos. El nitrgeno del tiazol es cuaternario y normalmente est ionizado en el pH de la mayora de los alimentos, lo que provoca que acte como una base fuerte.

En forma de pirofosfato de tiamina interviene como coenzima en diversas reacciones oxidativas de descarboxilacin, en el metabolismo de aminocidos ramificados y en la utilizacin de hidratos de carbono, sobre todo de la glucosa y en el ciclo de las pentosas.24 Su deficiencia en el hombre causa beriberi, el cual se manifiesta con prdida de la memoria, dificultad para hablar e incapacidad para ciertos movimientos musculares, polineuritis (inflamacin simultnea de varios nervios), problemas gastrointestinales, cardiovasculares y del sistema nervioso. Esta enfermedad se presenta en los pases orientales donde su dieta se basa en arroz pulido, es decir, arroz al que se le ha eliminado la cascarilla que contiene la mayor proporcin de tiamina (cuadro 6.2). Su absorcin se lleva a cabo en la mucosa del yeyuno y del ileon e inmediatamente se fosforila, y el exceso ingerido se elimina en la orina.En muchos alimentos se encuentra naturalmente en forma libre, o bien como el derivado pirofosfato en las levaduras, la carne de cerdo, el pericarpio y el germen de los cereales, las nueces, el huevo, la leche, y el corazn, hgado y rin de los animales. La oxitiamina y la piritiamina son antagonistas, y su presencia en los alimentos implica requerimientos mayores de tiamina; los cidos cafeico y tnico, y en general los taninos, inactivan su funcin biolgica.En forma comercial se encuentra como clorhidrato o como mononitrato, ambos solubles en agua que se usan para enriquecer algunos alimentos. Las recomendaciones de consumo. Debido a su estructura qumica, la tiamina es, junto con el cido ascrbico, una de las vitaminas ms inestables, sobre todo afectada por el pH; incluso se sugiri como ndice de retencin de nutrimentos, considerando que si soportara un determinado proceso, las otras vitaminas tambin se conservaran. Es hidrosoluble y, por lo tanto, se pierde por lixiviacin en el agua de lavado, enjuage, etctera, que est en contacto con los alimentos, o bien, en el agua de descongelamiento de productos crnicos.En general, como pirofosfato es ms inestable a las altas temperaturas y a los agentes qumicos que en estado libre, pero esto depende de la presencia de polmeros (p. ej., almidn o casenas) que ejercen un efecto protector. Soporta la esterilizacin comercial a pH < 3.5, pero se vuelve muy inestable a pH mayores, sobre todo en la neutralidad o alcalinidad, que propician la ruptura de la unin del carbono metilnico con el nitrgeno cuaternario del imidazol, produciendo los dos anillos constituyentes; el derivado pirimidnico es estable y no sufre reacciones secundarias, pero no sucede lo mismo con el grupo metil-tiazlico que se descompone y produce compuestos furnicos, tiopenos y anhdrido sulfuroso que imparten olores muy peculiares a los alimentos cocidos y que recuerdan los de los derivados crnicos. De hecho, esta transformacin se ha aprovechado para desarrollar algunos sabores a reaccin, a base de la degradacin controlada de la tiamina. El efecto del pH sobre su estabilidad se observa en las curvas que aparecen en la figura 6.4: la destruccin se acelera considerablemente en un pH . 5.0.9

Adems, el puente metilnico es sensible a los ataques nuclefilos de los sulfitos y bisulfitos (figura6.3) empleados en la conservacin y prevencin del oscurecimiento de diversos productos deshidratados.34 La figura 6.5 muestra la baja retencin de tiamina en garbanzos enlatados despus de un tratamiento de remojo con bisulfito de sodio. Tambin, la tiamina se ve afectada por los nitritos que se usan en la elaboracin de productos crnicos, por los compuestos derivados de las reacciones de oscurecimiento no enzimtico y por los perxidos provenientes de la autoxidacin de las grasas; estos ltimos, por ser agentes fuertemente oxidantes, convierten la tiamina en tiocromo cuyas propiedades fluorescentes son aprovechadas para su cuantificacin. La cromatografa lquida de alta presin se utiliza igualmente para su anlisis.23Algunos pescados crudos y ciertas plantas contienen tiaminasas que hidrolizan la vitamina, aunque son termolbiles y su actividad se pierde con el calor. El hierro de la mioglobina y de la hemoglobina cataliza su destruccin en los tejidos animales. Por otra parte, se ha visto que los flavonoidesquercetina y dihidroquercetina, adems de tener actividad antioxidante, tambin ejercen una accin antitiamnica; la oxidacin de estos compuestos polifenlicos lleva consigo la produccin del disulfuro de tiamina

Riboflavina (B2)

La riboflavina est formada por un anillo heterocclico de isoaloxacina combinado con una molcula del azcar-alcohol ribitol, derivado de la ribosa; dentro de esta designacin se incluyen varios compuestos.En general, la riboflavina se encuentra fosforilada e integra el dinucletido de flavina y adenina (FAD) y el mononucletido de flavina (FMN) que se sintetizan y almacenan en el hgado; ambos funcionan como coenzimas del grupo de las flavoprotenas que regulan los procesos de transferencia de hidrgenos en reacciones de oxidacin-reduccin de aminocidos y de otros compuestos. Su deficiencia produce dermatitis seborreica, vascularizacin corneal, coloracin anormal de la lengua, etctera.La flora microbiana del intestino grueso del hombre la sintetiza y un cierto porcentaje es absorbido y aprovechado; el hgado humano tiene la capacidad de almacenar una pequea fraccin, pero es insuficiente para satisfacer las necesidades diarias por periodos largos. En el cuadro 6.5, que muestra el contenido de vitaminas de diversos alimentos, se observa que los hgados vacuno y porcino son los ms ricos en riboflavina; tambin la leche (0.16 mg/100 g), el queso (0.45 mg/100 g), la levadura de cerveza y los vegetales de hoja verde son una fuente importante, al igual que el corazn y el rin de los animales, mientras que las frutas no lo son.Debido a la solubilidad de la riboflavina, se puede perder en el agua de remojo o en la del lavado de las frutas y hortalizas, as como durante su coccin.1, 16, 58 Su estabilidad a altas temperaturas es buena (mejor que la tiamina) en la mayora de los alimentos, ya que resiste la esterilizacin a pH ligeramente cidos, pero a medida que se acerca a la neutralidad, se vuelve sensible, y en condiciones alcalinas es definitivamente muy termolbil. Los sulfitos la afectan poco

Su principal caracterstica es su fotosensibilidad. En soluciones cidas o neutras, pierde su cadena de ribitol y se transforma en lumicromo, sustancia que tiene fluorescencia azul, mientras que a pH alcalino se fotooxida a lumiflavina, ambas sin actividad biolgica (figura 6.6).Las longitudes de onda de 420 a 560 nm catalizan su destruccin fotoqumica, por lo que la luz fluorescente es menos daina que la solar. En la leche, con un pH casi neutro de 6.7, se presentan las dos reacciones al exponerla al sol, ya que en dos horas se pierde hasta el 80% al convertirse en lumicromo y lumiflavina; por esta razn, el tipo de envase es muy importante para conservarla, lo cual se refleja en las energas de activacin para su destruccin de 8.0 y 41.2 kcal/mol para el vidrio transparente y el cartn, respectivamente.55 La velocidad de formacin de la lumiflavina aumenta a medida que se incrementa la temperatura y el pH, pero adems depende de la intensidad y la longitud de onda de la luz as como del tiempo y de la superficie expuesta a la irradiacin. Debido a que es un agente muy oxidante, la lumiflavina destruye las vitaminas A y C, y al actuar sobre la metionina, produce metional (CH3-S-CH2-CH2-CHO) y otras sustancias de bajo peso molecular responsables del sabor a soleado de la leche distribuida en botella de vidrio, expuesta a los rayos solares. La cintica de esta fotodegradacin depende fundamentalmente del tipo de alimento de que se trate; la leche sigue una reaccin de primer orden en una sola etapa,2, 55 mientras que las pastas, aunque de primer orden, se efecta en dos etapas.25 Esta reaccin, al menos en la leche, se ha eliminado con el uso de envases laminados opacos de plstico-aluminio-cartn.

Comercialmente se puede encontrar en forma cristalina, soluble en agua, que se aade para fortificar algunos alimentos. Su cuantificacin se realiza a travs de los mtodos tradicionales microbiolgicos (Lactobacillus casei) y fluoromtricos, o bien por cromatografa lquida de alta presin.

Vitamina B6

Con este nombre se conocen tres vitmeros biolgicamente activos con una estructura qumica semejante: piridoxina o piridoxol (alcohol), piridoxal (aldehdo) y piridoxamina (derivado amina). Estos compuestos se encuentran en la sangre del hombre, la cual los distribuye por todo el cuerpo. En forma de fosfato, el piridoxal es la coenzima de un gran nmero de reacciones metablicas que incluye la utilizacin y la sntesis de aminocidos por medio de mecanismos de transaminacin, descarboxilacin y desulfhidracin; tambin interviene en el metabolismo de lpidos y en la produccin de aminas indispensables como serotonina, norepinefrina, adrenalina, dopamina, etctera, algunas de las cuales son neurotransmisores.6 Su deficiencia puede causar desrdenes nerviosos, provocar convulsiones y neuropatas. Las recomendaciones de su consumo diario

En los vegetales se encuentra como piridoxol y en los alimentos de origen animal, como piridoxal y piridoxamina (cuadro 6.4); la microflora intestinal del hombre la sintetiza, aprovechndose una porcin que se absorbe; el tejido muscular tiene una cierta capacidad de almacenarla en forma fosforilada unida a la protena y con una dieta adecuada y variada no suelen presentarse deficiencias. Esta vitamina se asocia mucho con las protenas de los alimentos.En general, los tres vitmeros resisten la mayora de los tratamientos trmicos, pero la piridoxina es el ms estable de ellos, por lo que es la forma que se usa para la fortificacin. Al igual que lariboflavina y la vitamina C, la B6 es fotosensible, aunque en menor grado.Las altas temperaturas no les afectan cuando el pH es cido, pero su sensibilidad se incrementa a medida que se aproxima a la neutralidad y ms an en la alcalinidad. Cuando se calienta en presencia de aminocidos (cidos asprtico y glutmico y los azufrados) o de algunos pptidos, se inducen reacciones que destruyen su actividad biolgica.Su degradacin trmica se ha evaluado principalmente en sistemas modelo, tanto lquidos, comodeshidratados.43, 20 Sin embargo, los datos provenientes de estos modelos no necesariamente pueden extrapolarse y aplicarse a un alimento cuya composicin qumica sea ms compleja y en el que intervenga un gran nmero de otras variables; por ejemplo, con la casena se observ que sucede una rpida interconversin de piridoxal y de piridoxamina, y que la estabilidad de la piridoxina es de 2 a 3 veces mayor que la de las otras dos. Las energas de activacin para llevar a cabo su destruccin son de 27.3, 23.7 y 20.8 kcal/mol para la piridoxina, la piridoxamina y el piridoxal, respectivamente.28Por otra parte, se han realizado diversos estudios para determinar sus mermas en los alimentos comercialmente procesados, pero no hay uniformidad en los datos con que se cuenta; slo como referencia, las prdidas en los enlatados van de un 57 hasta un 78% en vegetales, y de un 42 a un 49% en carnes y pescados.52La forma comercial ms empleada en la industria de los alimentos es la de clorhidrato de piridoxina,que son cristales incoloros sensibles a la humedad y a la luz.

Vitamina B12

Esta vitamina tiene la estructura qumica ms compleja, est constituida por cuatro anillos pirrlicos integrando un ncleo de corrina con un tomo de cobalto quelado y al cual se le une, por un lado, el5,6-dimetilbencimidazol y por el otro, distintos grupos como el 59-desoxiadenosilo (ver frmula anexa), el cianuro, el nitrito, el metilo, el sulfito, el agua, etctera; se presenta un intercambio entre los grupos anteriores para producir las diversas formas qumicas de esta vitamina, algunas de las cuales tienen una actividad biolgica. La ms conocida es la cianocobalamina, que es la que normalmente se adiciona a los alimentos.

Vitamina B12. Cuando el grupo 5-desoxiadenosilo se sustituye con el CN se forma la cianocobalamina; con elCH3, la metilcobalamina; etctera.

Acta como coenzima en forma de metilcobalamina y como 59-adenosilcobalamina en diversas reacciones de isomerizacin, deshidrogenacin y metilacin, y en la activacin del cido flico; interviene en la utilizacin de cidos grasos, en la formacin de eritrocitos y, junto con los folatos, en la sntesis de metionina a partir de homocistena; su deficiencia en la dieta o la imposibilidad de absorberla, ocasiona en el hombre estados de anemia perniciosa que implican diversos problemas metablicos.

Aunque la microflora intestinal la produce y una cantidad se absorbe, se recomienda para el hombre adulto un consumo de 2 mg diarios (cuadro 6.1). Los excesos provenientes de preparaciones farmacuticas se eliminan en la orina y en la heces.

Esta vitamina no existe en alimentos vegetales y slo se encuentra en la leche, la carne, el huevo (cuadro 6.4) y en otros productos de origen animal, como el hgado, corazn y riones. Por esta razn, los vegetarianos estrictos, y tambin los nios amamantados por madres vegetarianas, pueden presentar problemas de anemia perniciosa.3 Debido a que los microorganismos (bacterias, hongos y levaduras) la sintetizan, los alimentos fermentados la contienen y, de hecho, muchas de sus preparaciones comerciales provienen de fermentaciones. Su determinacin cuantitativa se lleva a cabo por mtodos microbiolgicos, usando el Lactobacillus leichmannii.Es estable a las temperaturas de esterilizacin en un intervalo de pH de 4 a 6, aun cuando los tratamientos trmicos muy intensos, como la evaporacin de la leche, provocan fuertes prdidas. En condiciones alcalinas se vuelve muy inestable a las radiaciones electromagnticas del UV y al calor, y la presencia del cido ascrbico, de tiamina y de niacina conjuntamente, puede causar su destruccin.Las sales frricas la estabilizan y las ferrosas la destruyen. En general, la mayora de los procesos industriales y caseros de preparacin de los alimentos causan pocas mermas.

Biotina

Es una vitamina que corresponde al cido carboxlico del heterociclo de la condensacin de los anillos de imidazol y de tiofeno hidrogenados, que puede existir en ocho ismeros diferentes, pero slo el d, que se encuentra en la naturaleza, tiene actividad biolgica. Funciona como coenzima en la hidrlisis y la sntesis de cidos grasos y de aminocidos a travs de reacciones de carboxilacin y detranscarboxilacin. Est presente en la levadura de cerveza deshidratada y en diversos alimentos (cuadro 6.4), sobre todo en los de origen animal, como hgado, rin y msculo, y en los cereales; adems, la microflora intestinal la sintetiza, por lo que el hombre generalmente no padece problemas por su deficiencia; sin embargo, cuando ocurre, su carencia provoca fatiga, depresin, nuseas, dermatitis y dolores musculares. No existe una recomendacin para su consumo diario (no se incluye en el cuadro 6.1), pero se considera que una ingesta de 100 a 200 mg por da, o bien, 50 mg por cada4,250 kJ (1,000 caloras) es adecuado.

Es una vitamina muy estable frente a los cidos, los lcalis, al calor, al oxgeno y a la luz, y prcticamente no existen prdidas en los alimentos procesados, excepto las que se ocasionan por lixiviacin.Su determinacin generalmente se lleva a cabo por mtodos microbiolgicos.Una caracterstica de la biotina del huevo es que reacciona con la glucoprotena avidina, formando un complejo insoluble que evita el aprovechamiento y la absorcin de la vitamina cuando se consume huevo crudo; el calentamiento del huevo causa la desnaturalizacin de la protena y rompe dicha interaccin, con lo que la biotina se vuelve biolgicamente disponible.

Folatos

Los folatos, tambin llamados folacina (del latn, folium, hoja), son un grupo de compuestos que se diferencian por el nmero de residuos de cido glutmico que contienen; el cido flico (cido pteroilglutmico o cido pteroilmonoglutmico) es el ms representativo e importante y est formado por una molcula de cido pteroico al que se le une un cido glutmico. A su vez, el cido pteroico est compuesto por el grupo 2-amino-4-hidroxi-pteridina enlazado a un cido p-aminobenzoico. Los distintos folatos pueden contener hasta nueve residuos de cido glutmico y por eso se presentan varios anlogos.Fisiolgicamente esta vitamina acta como cido dihidroflico, pero principalmente como cido tetrahidroflico, el cual se produce cuando las dobles ligaduras de los tomos 5-6 y 7-8 del cido flicodesaparecen y se saturan con hidrgenos; en esta forma interviene en reacciones de transferencia de grupos de un solo tomo de carbono, como los metilos y los formilos, al igual que en el metabolismo de purinas, pirimidinas y de aminocidos como metionina, histidina, glicina, valina y serina.

La recomendacin de ingesta diaria de folacina para los adultos es de 200 mg (cuadro 6.1), pero aumenta hasta en 50% cuando se trata de mujeres lactantes o embarazadas; su deficiencia puede causar defectos en los recin nacidos, como la espina bfida. Los excesos se eliminan en la orina. Los folatos contribuyen, junto con las vitaminas B6 y B12, a metabolizar y a eliminar la homocisteina, un aminocido natural del organismo humano, que en niveles altos propicia enfermedades cardiovasculares, ya que modifica la fluidez de la sangre.La folacina se encuentra en los vegetales de hojas verdes, en el hgado (150 mg/100 g), en la carne(5 mg/100 g), en el rin (30 mg/100 g) y en menor cantidad en las frutas. El hgado de pollo es particularmente importante y una racin de 20-25 g es suficiente para llenar los requerimientos de folatos y de vitamina A, conjuntamente. Es indispensable para el crecimiento del Lactobacillus casei, que es la base de su anlisis cuantitativo, aun cuando hay mtodos de cromatografa lquida de alta presin.En relacin con su estabilidad, en la literatura se encuentran cifras algo dismbolas, ya que cada folato tiene una cintica de destruccin diferente, aun cuando todos se pierden por lixiviacin.15 La forma de cido flico es la ms estable de todas y por eso se utiliza en la fortificacin de alimentos.Se destruye por oxidacin, la cual se acelera con las temperaturas altas, como ocurre durante el cocimiento de los alimentos, tanto en el hogar como en la industria.47 En ausencia de oxgeno resiste la esterilizacin. En los vegetales verdes, su degradacin sigue una cintica de primer orden que depende de la temperatura, de acuerdo con la ecuacin de Arrhenius.26 En este sentido, el pH tambin influye, ya que a valores de 3, 4, 5 y 6, las energas de activacin son de 22.6, 19.5, 17.8 y 16.8 kcal/mol, respectivamente, lo que indica que es ms estable a pH cidos.40La presencia de nitritos y de sulfitos, y probablemente de fosfatos, acelera su destruccin. En los productos deshidratados, la actividad del agua y el contenido de agua residual influyen igualmente en la estabilidad.

Niacina

Con este nombre se designa a dos vitmeros con estructura semejante a la pirimidina: el cido nicotnico (cido piridn-3-carboxlico), que se encuentra en las plantas y se sintetiza va el quinolinato, y a su correspondiente amida, la nicotinamida (piridn-3-carboxiamida) del reino animal, producida a partir del triptofano. La nicotinamida es indispensable para dos coenzimas muy importantes, el dinucletido de adenina y nicotinamida (NAD) y su derivado fosfatado (NADP), son los encargados de la transferencia de hidrgenos en muchas reacciones metablicas de las deshidrogenasas que actan en protenas, hidratos de carbono y lpidos. La importancia del NAD y del NADP radica en la facilidad con la que se reducen a NADH y NADPH, y en la facilidad con la que se oxidan. Su deficiente consumo da origen a la enfermedad llamada pelagra (del italiano piel quebrada), que ocasiona problemas de diarrea, dermatitis y demencia, por lo que tambin se le ha llamado la enfermedad de las3D. Los requerimientos diarios para el hombre se expresan como equivalentes de niacina y se indican en el cuadro 6.1 (un equivalente de niacina es igual a 1 mg de niacina o 60 mg de triptofano).Los excesos consumidos se eliminan en la orina.

A pesar de encontrarse ampliamente distribuida en la naturaleza, mucha de la niacina no est disponible, ya que forma complejos no asimilables con diversos constituyentes de los alimentos; el resultado de su anlisis qumico cuantitativo no refleja la cantidad que verdaderamente se puede aprovechar biolgicamente, como es el caso de los cereales que la contienen unida a una protena, y que forma un complejo difcil de romper en el tracto gastrointestinal. Esto es ms notorio con el maz, quien presenta grandes variaciones de biodisponibilidad de la vitamina entre los granos crudo, hervido y nixtamalizado (hervido con 1-3% de cal/20-40 min y reposo de 8-10 horas). Actualmente existen muchas poblaciones de Asia y de frica que sufren de pelagra por tener un rgimen alimentario muy pobre a base de maz hervido. Cuando el grano se consume nixtamalizado, como en todo Mxico, no sucede lo mismo pues dicho complejo se disocia y se libera la niacina; sin embargo, hay zonas en el sureste de la Repblica que, para obtener una masa ms blanca, lavan intensamente el maz nixtamalizado, provocando la prdida por lixiviacin de la vitamina liberada. El tratamiento trmico-alcalino, adems de hacer que la niacina est disponible, tambin facilita el aprovechamiento del triptofano, precursor de esta vitamina en el organismo humano; se considera que 60 mg del aminocido slo produce1 mg de niacina.12La leche, los huevos y otros productos de origen animal no son importantes proveedores de niacina, pero s de triptofano; el hgado es una excelente fuente, al igual que otros tejidos animales (cuadro 6.5). La niacina es tal vez la ms estable de las vitaminas, ya que no est sujeta a reacciones de oxidacin, de reduccin, de ataques nuclefilos y no es alterada por cidos, lcalis o radiaciones electromagnticas.Comercialmente existen sus dos vitmeros sintticos, que se aaden para fortificar algunos alimentos. Su determinacin puede efectuarse usando el Lactobacillus arabinosis, o con diversos mtodos espectrofotomtricos y cromatogrficos. cido pantotnico

Su nombre indica su amplia distribucin en la naturaleza (del griego, pants que significa en todas partes). Esta vitamina es pticamente activa, aunque slo la forma dextrorrotatoria presenta propiedades biolgicas; su importancia radica en que es parte de la coenzima A, adems de que participa en la transferencia de grupos acetilo, como donador y receptor de H_, y en el metabolismo de molculas con dos tomos de carbono, como en la utilizacin de hidratos de carbono y en la hidrlisis y sntesis de lpidos (cidos grasos, colesterol y otros esteroles).60 Se encuentra en muchos alimentos, tanto en forma libre como ligada, en cereales, levaduras, hgado, huevo, leche, etctera, y por tanto es difcil observar casos de deficiencia en el hombre; sin embargo, cuando se presenta, el cuadro clnico incluye fatiga, nusea, problemas de sueo y ardor en los pies y las piernas. No hay recomendaciones de consumo diario (no se incluye en el cuadro 6.1), pero se considera que para un adulto, 10 mg diarios cubren todas las necesidades.

Se pierde por lixiviacin, y aun cuando es estable a un pH 4-7, puede degradarse por efecto de las altas temperaturas, por lo que los productos esterilizados o deshidratados muestran prdidas considerables; en pH muy cidos o alcalinos se provoca su hidrlisis. Su determinacin se efecta microbiolgicamente por medio del crecimiento del Lactobacillus plantarum o del Saccharomyces cerevisea y por mtodos qumicos. Comercialmente existe como pantotenato de calcio, y se usa en la fortificacin de los alimentos, ya que es ms estable que la forma de cido libre.

Vitamina C

Existen varias sustancias que presentan una actividad biolgica de vitamina C, pero con excepcin del cido L-ascrbico y el cido L-deshidroascrbico (producto de la oxidacin del anterior), las dems tienen una importancia nutricional insignificante; slo los ismeros L de estos dos vitmeros actan como tal, ya que, por ejemplo, el cido D-ascrbico no es activo. El cido L-deshidroascrbico representa aproximadamente un 80% de la potencia vitamnica del cido L-ascrbico.

La vitamina C es un derivado de los hidratos de carbono (su sntesis qumica parte de la D-glucosa), tiene una estructura de cetona cclica que corresponde a la forma enlica de la 3-ceto-1-gulofuranolactona; contiene un enol entre los carbonos 2 y 3 que la hace un agente cido y altamente reductor, por lo que se oxida muy fcilmente.37 Se encuentra principalmente en vegetales frescos (cuadro 6.9), y los cereales, al igual que la leche, las carnes y los pescados y sus derivados, no la contienen; por esta razn, el consumo rutinario de frutas y verduras aporta la vitamina C requerida diariamente, ya que, al ser hidrosoluble, el hombre no la almacena. A diferencia de otras vitaminas, el humano no la sintetiza, mientras que algunos animales s la producen, por lo que para ellos no es indispensable.El jugo de 1 o 2 naranjas contiene aproximadamente 80 mg de cido ascrbico, suficiente para satisfacer las necesidades de 60 mg diarios en los adultos (cuadro 6.1); los fumadores, los alcohlicos, los nios y las mujeres lactantes requieren de un mayor consumo. Su absorcin ocurre en el intestino delgado mediante un mecanismo dependiente de Na_ a una velocidad de 1.2 g/da, por lo que los excesos de las megadosis se eliminan en la orina.Al igual que con todas las vitaminas, el contenido de cido ascrbico de los vegetales vara de manera considerable conforme a muchos factores relacionados con las prcticas agrcolas (gentica, fertilizantes, insolacin, riego, etctera), con el manejo postcosecha y con la preparacin para su consumo.En el caso de las papas, las heridas o cortes que sufren provoca un gran aumento de la actividad respiratoria y de la divisin celular, que van acompaadas de un incremento de la vitamina C. El fro inhbe su sntesis, mientras que las temperaturas clidas y la oscuridad la favorecen.41Es necesaria para la sntesis del colgeno, para la formacin de los huesos, de la dentina de los dientes, de los cartlagos y de las paredes de los capilares sanguneos; interviene en reacciones de oxidacin- reduccin y de hidroxilacin de hormonas esteroidales y de aminocidos aromticos.18 La sntesis de norepinefrina a partir de dopamina requiere de esta vitamina y se considera que la regeneracin de la vitamina E, despus de actuar como antioxidante celular, se favorece por el cido ascrbico. De igual manera ayuda en la absorcin intestinal del hierro, por lo que es fundamental en la dieta de los pueblos que basan su alimentacin en granos y semillas.10 Debido a esto, comercialmente existen complejos de hierro-cido ascrbico estables a pH cidos, que se adicionan a las harinas de trigo.11Su deficiencia en la dieta provoca el escorbuto, conocido desde las antiguas civilizaciones egipcia, griega y romana, que posteriormente se hizo muy notorio en los viajes largos por mar en donde la alimentacin de los marineros no contemplaba frutas frescas; esta enfermedad vuelve al individuo muy susceptible a contraer diversas infecciones, algunas de las cuales son graves; tambin provoca inflamacin articular, hemorragias subcutneas, incapacidad de los osteoblastos (clulas productoras de las sustancias intercelulares seas) para funcionar. Debido a su estructura qumica, de todas las vitaminas, la C es la ms inestable y la ms reactiva, por lo que algunos investigadores han propuesto usar su contenido residual en los alimentos como un ndice de retencin de nutrimentos: se considera que si resiste el procesamiento, el almacenamiento, etctera, querr decir que todos los dems nutrimentos se vern poco afectados.Se oxida fcilmente, mediante una reaccin reversible, a cido deshidroascrbico, estableciendo un sistema de oxidacin-reduccin; a su vez, este cido se sigue oxidando y se transforma en cido2,3-dicetogulnico que no tiene actividad biolgica (figura 6.7). Por medio de la degradacin deStrecker (captulo 2), el cido 2,3-dicetogulnico se cicla y produce anhdrido carbnico y furfural que se polimeriza y forma melanoidinas de manera semejante a las del oscurecimiento no enzimtico.48En su destruccin, el cido ascrbico provee grupos carbonilos para que contine la reaccin, adems de que se generan diversos compuestos, algunos de bajo peso molecular de olores indeseables.59Este mecanismo se complica considerablemente en presencia de azcares reductores y aminocidos que favorecen otras rutas de degradacin, semejantes a las que se describieron en el captulo 2.La influencia del oxgeno en la cintica de la destruccin de esta vitamina se ha estudiado, y se recomienda, cuando el costo lo permita, que la concentracin de los jugos de ctricos se haga a baja temperatura y al vaco y no en recipientes abiertos expuestos al aire. 17 Sin embargo, y a pesar de eliminar este gas, la vitamina C se destruye trmicamente por va anaerbica no oxidativa, de menor importancia, que alcanza su mximo a pH 4 y que se ha observado en jugos de limn y concentrados de naranja en los que el oscurecimiento va acompaado de la formacin de furfural, y cuya cuantificacin refleja el dao trmico.49 Su oxidacin est en funcin de muchas variables, principalmente disponibilidad del oxgeno, temperatura, pH (ms estable a pH cidos), metales de transicin (hierro y cobre) y luz; adems, tambin influyen algunas sales, la actividad del agua, los perxidos, ciertas enzimas (la cido ascrbico oxidasa que contiene cobre) y la presencia de otras vitaminas, sobre todo de la riboflavina por ser fotosensible. Al procesar un alimento se presentan condiciones en las que actan muchas de estas variables conjuntamente de manera sinrgica, y slo en sistemas modelo se estudia individualmente cada una de ellas.A medida que aumenta la actividad del agua se favorece su destruccin, ya que el Cu y el Fe actan como catalizadores al solubilizarse, segn se indic en el captulo 1; esto se ha visto en productos deshidratados, como los jitomates, cuya concentracin vitamnica se reduce independientemente del oxgeno existente, pero de una manera proporcional a la actividad del agua: a valores menores de 0.4 no hay alteraciones, posiblemente porque no existe movilidad de los metales que les permita contacto con la vitamina, pero a ms de 0.65, la velocidad del deterioro se incrementa de dos a cuatro veces, puesto que el agua facilita el acarreo del metal y favorece su accin.14, 31, 33A pesar de que el escaldado provoca prdidas de las vitaminas hidrosolubles por la lixiviacin y el calor, algunos autores indican que ayuda al mismo tiempo a conservar el cido ascrbico en los productos deshidratados por la inactivacin de la cido ascrbico oxidasa; esta enzima acta en productos frescos que no han sido sujetos a tratamientos trmicos que la desnaturalicen, y su accin provoca la transformacin de la vitamina C en cido deshidroascrbico mediante el consumo de 1/2 O2.Lograr la retencin del cido ascrbico en los alimentos deshidratados y enlatados ha sido motivo de muchas investigaciones, ya que, dada su alta termosensibilidad, se destruye en las diversas etapas de la industrializacin; los pretratamientos que reciben los vegetales (lavado, pelado, escaldado,sulfitacin, etctera) y las condiciones trmicas del secado y enlatado pueden variar considerablemente segn el producto comercial de que se trate, por lo que los datos de la literatura varan mucho.

Conociendo los factores que influyen en su estabilidad y en la cintica de su destruccin, es posible optimizar las condiciones de procesamiento para conservar la mayor cantidad de vitamina; esto se ha hecho en nivel experimental con productos como las papas.39Comercialmente, adems del cido ascrbico, existen los L-ascorbatos de sodio, potasio y calcio, as como el palmitato de L-ascorbilo que se aaden a los alimentos por su funcin como nutrimento, antioxidante (secuestrante) y conservador. Cuantitativamente se determina con mtodos tradicionales, como el de la reduccin del indicador 2,6-diclorofenol-indofenol (no considera el cidodeshidroascrbico), aun cuando hay interferencia de otros reductores; tambin se pueden utilizar diversas tcnicas espectrofotomtricas y cromatogrficas, como la de gases y la lquida de alta presin.

RESUMEN DE LA ESTABILIDAD DE LAS VITAMINAS

Los alimentos se deterioran principalmente por contaminaciones microbianas, y tambin por actividad enzimtica y reacciones qumicas; para evitar estos cambios y conservarlos por largo tiempo, se someten a uno de los procesos, o a una combinacin de ellos, basados en altas temperaturas (escaldado, pasteurizacin, esterilizacin), en bajas temperaturas (refrigeracin, congelacin), en la eliminacin del agua (deshidratacin), en el control de la actividad del agua (concentracin, alimentos de humedad intermedia), en el empleo de aditivos (benzoatos, sorbatos), en el control de pH (acidificacin, fermentacin), en el uso de radiaciones, etctera.Por su gran importancia, en esta seccin se revisar bsicamente la influencia de los tratamientos trmicos en la estabilidad de estos micronutrimentos.El calentamiento representa la forma ms comn y segura para eliminar microorganismos, pero su abuso afecta igualmente a las vitaminas. Como un primer paso en la industrializacin de los vegetales enlatados est el escaldado (75-90C/4-6 min), que sirve para inactivar enzimas y eliminar el oxgeno retenido en los tejidos; en el caso de la vitamina C, esta prctica se refleja en una mayor retencin en el producto final al destruirse la cido ascrbico oxidasa, pero no es una situacin generalizada con el resto de las vitaminas; paralelamente, tambin ocurre una lixiviacin que provoca la extraccin y la liberacin de las vitaminas hidrosolubles, algunas de las cuales se vuelven ms sensibles al calor que en estado natural.32En el cuadro 6.10 se presenta una comparacin de las resistencias trmicas de las vitaminas, de los compuestos que imparten las caractersticas de color, de textura y de sabor, y de los agentes indeseables como enzimas, clulas vegetativas y esporas; los datos son muy generales, pero muestran una tendencia que es importante analizar.

En la figura 6.8a se observa que la destruccin de microorganismos, vitaminas, enzimas, etctera, sigue una relacin logartmica vs. el tiempo a temperatura constante; es decir, para pasar de una concentracin de 100 a 10 o de 10 a 1, se requiere del tiempo D. Por lo tanto, por definicin, el valor de D121 es el tiempo necesario a 121C para reducir en 90%, o un ciclo logartmico, la concentracin del microorganismo o del compuesto en cuestin. Esto quiere decir que los valores de D muy grandes indican una alta resistencia trmica.

Por otra parte, en la grfica de valores de D vs. temperatura (figura 6.8b), Z representa el incremento de temperatura para reducir en un 90%, o un ciclo logartmico, el tiempo D; Z mide la dependencia de la reaccin en la temperatura, por lo que conforme aumenta, tambin se incrementa la resistencia trmica.La influencia de la temperatura T, se relaciona con la energa de activacin Ea, mediante la constante de velocidad de reaccin k, de acuerdo con la ecuacin de Arrhenius (A y R son constantes): k _ Ae _Ea/RT o bien, 1n k _ 1n A _ Ea/RTEs decir, las reacciones con una energa de activacin alta indican que son muy dependientes de la temperatura.Debido a que la destruccin de microorganismos depende fuertemente de la temperatura (D121 y Z bajos y Ea alto), los tratamientos de alta temperatura y corto tiempo (en ingls HTST, high temperature- short time), resultan ser ms efectivos. El dao trmico es menor en los nutrimentos cuando se emplean temperaturas elevadas por tiempos menores, como es el caso de la pasteurizacin de la leche que se efecta actualmente a 71-72C por 15 seg (en lugar del mtodo antiguo 61.8C/30 min), o bien la ultrapasteurizacin a 140-150C por 1-5 segundos; el mismo principio se aplica en la esterilizacin comercial de los enlatados y cuya cintica de destruccin de nutrimentos ha sido estudiadaLa influencia positiva de las altas temperaturas y tiempos cortos en la destruccin de microorganismos y paralelamente en la conservacin de nutrimentos, se observa en la figura 6.9; es importante indicar que la pendiente de la curva de destruccin de microorganismos es ms pronunciada que la de la tiamina, lo que muestra su mayor sensibilidad a las temperaturas altas.Con base en esto, se puede concluir que si se disean adecuadamente los procesos, y particularmente los tratamientos trmicos, es viable la conservacin de nutrimentos y de las propiedades sensoriales de los alimentos, al tiempo que se destruyen las enzimas y los microorganismos dainos.Por otra parte, en el cuadro 6.11 se muestran las prdidas de vitaminas de algunos vegetales enlatados, resaltando las grandes variaciones porcentuales para una misma vitamina entre los diferentes productos, como la B6 que se destruye en una proporcin de 0 y 75% en el maz y las espinacas, respectivamente; esto indica que su sensibilidad al calor depende de muchos factores, como temperatura/ tiempo, pH, potencial de oxidacin-reduccin, actividad del agua, fuerza inica, metales presentes y los efectos protectores de polmeros, como protenas e hidratos de carbono, principalmente

Durante los tratamientos trmicos a los que se someten los diversos derivados lcteos se destruyen muchas vitaminas (cuadro 6.12); el oxgeno residual de la leche es un factor muy importante durante su calentamiento, ya que cuando contiene una cantidad elevada del gas, la vitamina C y los folatos se pierden en corto tiempo. Debe notarse que al eliminar el oxgeno se retienen mejor las vitaminas sensibles, pero al mismo tiempo se acenta el sabor cocido que pudiera generarse por el tratamiento trmico.

A manera de resumen y en forma muy generalizada, en el cuadro 6.13 se muestra la estabilidad de diversos nutrimentos ante algunas condiciones; esta informacin se debe tomar con muchas reservas ya que, como se ha insistido en repetidas ocasiones, la estabilidad de las vitaminas es un fenmenomultivariable en el que interviene un gran nmero de factores. La sensibilidad a los tratamientos trmicos de las vitaminas C, D, E, B1, B2 , B6, cido pantotnico y folatos, vara con el pH; el potencial de oxidacin-reduccin es un factor muy importante con la A y la E, al igual que con la C, la tiamina, la biotina, el cido pantotnico y los folatos. En la destruccin del tocoferol influye fuertemente la actividad del agua. La tiamina es menos sensible al calor cuando est unida a protenas que en estado libre, pero con otras vitaminas sucede lo contrario; algunas son ms inestables en presencia de otras. El cido flico se destruye fcilmente cuando existe tambin cido ascrbico; este ltimo estabiliza la vitamina A mientras que afecta a la B12; la riboflavina acelera la transformacin de los cidos flico y ascrbico, etctera.31El uso de algunos aditivos influye en la degradacin de las vitaminas, ya que los de carcter oxidativo degradan la A, C y E, mientras que los reductores promueven su estabilidad. Los nitritos y los sulfitos, incluyendo los bisulfitos y metabisulfitos, al tiempo que protegen el cido ascrbico, destruyen la tiamina y algo de la vitamina B2.Por ltimo, en el almacenamiento de los alimentos tambin ocurren mermas de vitaminas ocasionadas por la exposicin al sol y al oxgeno, por la temperatura, el tipo de envase, etctera.Los mtodos modernos de procesamiento y de manufactura, junto con la prctica de la fortificacin, contribuyen a eliminar las deficiencias vitamnicas crnicas en pases en desarrollo. Se debe tomar en cuenta que la sobrefortificacin, en lugar de traer beneficios, puede causar problemas de toxicidad.