Vitaminas,
métodos analíticos
Universidade de São Paulo
Faculdade de Ciências Farmacêuticas Disciplina Bromatologia
Nutrição – Diurno
Grupo 8 Camilla Catto Gabriel Xibuta João Luis Dias Mariana Guatimosim
Agenda
1. Introdução
2. Propriedades físico-químicas das vitaminas lipossolúveis
3. Principais métodos analíticos das vitaminas lipossolúveis
4. Propriedades físico-químicas das vitaminas hidrossolúveis
5. Principais métodos analíticos das vitaminas hidrossolúveis
6. Conclusão
Introdução
O que são e para que servem?
●
Micronutrientes essenciais encontrados em pequenas quantidades na maioria dos alimentos
●
Em sua maioria não são sintetizadas pelo corpo
●
Indispensáveis para o funcionamento fisiológico normal do organismo - síntese de ATP,
manutenção, crescimento, desenvolvimento e reprodução.
Vitaminas
Lipossolúveis
São solúveis em meios lipídicos e em alimentos que contém gorduas, vitaminas A, D, E e K. São relativamente termoestáveis.
Sua digestão ocorre por intermédio dos sais biliares, e são transportadas pelo sistema linfático, até os locais de armazenamento (fígado, tec. adiposo.).
Hidrossolúveis
São aquelas que são solúveis em água, como a vitamina C e as vitaminas do complexo B. Estão presentes tanto em fontes animais quanto vegetais.
Possuem absorção facilitada, sendo conduzidas via circulação sistêmica e utilizadas quase em sua totalidade no metabolismo energético.
Essas vitaminas não são, em indivíduos sadios, armazenadas no organismo, sendo, todo excesso consumido excretado pela urina.
Propriedades físico-químicas das vitaminas
lipossolúveis
Vitamina A
Encontrada sob duas formas:
1) a vitamina A ativa pré formada ou a vitamina A propriamentes dita, encontradas nos alimentos de origem animal - ésteres de retinil, retinol e ácido retinóico;
2) a pró-vitamina A (inativa) ou os carotenos, presente em frutas e vegetais, que conferem ao óleo uma coloração amarela, e que se transformam em vitamina A no interior do intestino.
Propriedades físico-químicas das vitaminas
lipossolúveis
Vitamina E
Representada por um grupo de compostos estruturalmente relacionados: os tocoferóis e tocotrienóis.
α -tocoferol apresenta maior atividade biológica é o mais abundante antioxidante lipossolúvel.
Propriedades físico-químicas das vitaminas
lipossolúveis
Propriedades físico-químicas das vitaminas
lipossolúveis
Vitamina D
Substância cristalina solúvel em gorduras
Hormônio esteróide em duas fórmulas moleculares - biológicamente inativas
● colecalciferol D3 - produzida na pele
● ergocalciferol D2 - derivada de fontes vegetais Essas fórmulas são transformadas nos rins em calcitriol, fórmula ativa
Principais métodos analíticos das vitaminas
lipossolúveis
● Cromatografia Líquida de Alta Eficiênia - CLAE
● Cromatografia Gasosa - CG
Cromatografia Líquida de Alta
Eficiência (CLAE)
Método físico-químico de separação por migração diferencial
dos componentes da amostra, que interagem de formas
diferentes com as duas fases imiscíveis: a fase móvel e a
fase estacionária.
A preparação da mostra inclui procedimentos como
saponificação, extração com solvente orgânico e purificação
Detectores utilizados: UV, fluorescência, índice de refração,
eletroquímicos, entre outros.
Cromatografia Gasosa (CG)
Método de análise química por separação de compostos
que podem ser vaporizados sem decomposição, em que
as substâncias são quantificadas pela ordem que saem da
coluna e pelo tempo de retenção na mesma.
Bioensaio
Método de análise que avalia a resposta de um organismo à
uma determinada dieta.
Os animais são tratados com soluções específicas para cada
tecido e para cada composto analisado, o que permite a
vizualização do que ocorreu com o organismo.
Vitamina A - fígado
Vitamina D - ossos
Vitamina K - sangue
Vitamina A
Cromatografia clássica, não discrimina compostos com moléculas conformacional e isomericamente diferentes que possuem atividades características da vitamina A, subesmtimando os carotenóides.
A CLAE com medição espectrofotométrica é o método preferencial.
Pode ser feita pela:
● fase normal - detecção por fluorescência ● fase reversa - detecção por UV
Vitamina D
Encontrada em baixas concentrações nos alimentos, o que dificulta sua análise.
Bioensaio - amplamente utilizado com ratos, de 1922 a 1958;
Colorimetria - baseia-se na absorbância da solução contendo vitamina D com um reagente que confere cor; a absorbância é proporcional à concentração da vitamina. Radioimunoensaio - para a determinação de
25-hidroxicolecalciferol, quando há disponibilidade de equipamentos e recursos.
CG - altas temperaturas degradam a vitamina.
CLAE - fase normal ou reversa com detecção por UV.
Vitamina E
CLAE1. Preparo da amostra - diluições em solvente orgânico, saponificação com adição prévia de antioxidantes, ou precipitação de proteínas com etanol (no caso de ovos e leite);
2. Extração com solvente orgânico; 3. Filtração.
Fase normal ou reversa - fase normal é mais adequado, por permitir a separação de todos os vitâmeros, fator importante, já que apresentam atividades diferentes.
Detecção - ultravioleta ou fluorescência, sendo a última mais sensível e seletiva
Vitamina K
Colorimetria - não muito empregado devido à falta de especificidade
CLAE
1. remoção dos lipídeos, por digestão com lipases; 2. extração com hexano;
3. evaporação do solvente;
4. aplicação na coluna de CLAE de fase reversa, com detecção de fluorescência.
Propriedades físico-químicas das vitaminas
hidrossolúveis
Ácido ascórbico (Vitamina C)
•
Poderoso redutor
•
Sofre oxidação irreversível rapidamente
•
Amostra delicada, requer cuidado
Ácido
L-ascórbico
Ácido
Propriedades físico-químicas das vitaminas
hidrossolúveis
Tiamina (B1)
•
Pode sofrer oxidação na presença de B2
•
Não é naturalmente fluorescente
Sensível
Altas temperaturas Meio alcalino
Riboflavina (B2)
• Encontrada como riboflavina livre, riboflavina-5-fosfato (FMN) e flavina adenina
dinucleotideo (FAD)
• Todas suas formas são fluorescentes
Propriedades físico-químicas das vitaminas
hidrossolúveis
Propriedades físico-químicas das vitaminas
hidrossolúveis
Niacina (B3)
•
Participa de reações de oxido-redução no metabolismo da glicose, ácidos graxos e
aminoácidos
•
O aminoácido triptofano é metabolizado a niacina
•
Presente nos alimentos em duas formas:
Propriedades físico-químicas das vitaminas
hidrossolúveis
Ácido pantotênico (B5)
•Estável em condições neutras
•Facilmente destruído pelo calor
•Não suporta pH muito alcalino ou ácido
•Em sua forma livre é instável e absorve muita água
Propriedades físico-químicas das vitaminas
hidrossolúveis
Piridoxina (B6)
● Encontrada na forma de piridoxamina,
piridoxina e piridoxal e os ésteres fosfatos
correspondentes
Propriedades físico-químicas das vitaminas
hidrossolúveis
Biotina (B7)
•Presente nos alimentos de forma livre
•Coenzima: auxilia reações enzimáticas
Propriedades físico-químicas das vitaminas
hidrossolúveis
Ácido fólico (B9)
● Altamente instável
● Na forma ácida é levemente solúvel em água
● Na forma de sal é muito solúvel
Cobalamina (B12)
Propriedades físico-químicas das vitaminas
hidrossolúveis
Principais métodos analíticos das vitaminas
hidrossolúveis
● Cromatografia Líquida de Alta Eficiência - CLAE
● Método Fluorimétrico
Método Fluorimétrico
Técnica utilizada na determinação qualitativa ou quantitativa de
substâncias nas quais ocorre o fenômeno da fluorescência.
Método Microbiológico
● Uso da vitamina como micronutriente essencial para os microorganismos
cultivados;
● Conforme o crescimento da cultura, é estipulada a quantidade de
vitamina.
Algumas das espécies utilizadas:
●
Enterococcus faecalis
●
Lactobacillus plantarum
●
Lactobacillus fermentum
●
Lactobacillus casei
Vitaminas e os métodos
Vitamina C
Método fluorimétrico não distingue ácido ascórbico de ácido dehidroascórbico, ambos com
atividade de vitamina C;
Método titulométrico mede apenas o acido ascórbico.
Niacina B3
Vitaminas e os métodos
Piridoxina B6
Método microbiológico não apresenta resposta igual para os vitâmeros, mede apenas o
valor total.
Ácido Fólico B9
Método microbiológico não apresenta resposta igual para os vitâmeros, mede apenas o
valor total.
Conclusão
O método CLAE é o mais utilizado para a análise de vitaminas apesar de seu alto custo.
Existem métodos mais baratos que também são eficazes - ex: Microbiológico para vitaminas
hidrossolúveis
Os métodos nem sempre são eficazes pois há:
●
Mais de uma substância com atividade biológica da mesma vitamina;
●
Vitaminas presentes em pequenas quantidades nos alimentos;
●
Presença de substâncias interferentes;
Referências
Degani, A. L. ; Cass, Quezia B; Vieira, P. C. Cromatografia, um breve ensaio. Química Nova na Escola, 07, 21-25, 1988. Disponível em: <http://http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc07/atual.pdf>
GREENFIELD. H., SOUTHGATE, D.A.T. Food composition data: Production, management and use. 2ed. Food and Agriculture Organization of United Nations (FAO), Rome, 2003.
MANSUR, L. M. Vitaminas hidrossolúveis no metabolismo. Disponível em: <http://www.ufrgs.br/lacvet/restrito/pdf/vitaminas_hidro.pdf>
PAIXAO, José A. da; STAMFORD, Tânia L. M.. Vitaminas lipossolúveis em alimentos: uma abordagem analítica. Quím. Nova, São Paulo , v. 27, n. 1, Feb. 2004 . Disponível em:
<http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100-40422004000100020&lng=en&nrm=iso>.