Witamina A = Retinol

Witamina A to rodzina związków, do której należą retinol, retinal i karotenoidy. Retinol i retinal znajdują się w produktach pochodzenia zwierzęcego, takich jak wątroba czy jaja. Te odmiany witaminy A mogą być czerpane przez organizm bezpośrednio z pożywienia. Jest to gotowa postać witaminy A. Karotenoidy, z których najpowszechniej znany jest β-karoten, są grupą rozpuszczalnych w tłuszczach barwników, obecnych w pomarańczowych, ciemnozielonych i ciemnożółtych  warzywach i owocach oraz w grzybach.

β- karoten. Zbudowany jest on z dwóch pierścieni beta jononu połączonych łańcuchem typu izoprenowego. W organizmie człowieka ulega oksydacyjnemu rozszczepieniu w płaszczyźnie symetrii miedzy C15 a C15’. W ten sposób z jednej cząsteczki β karotenu mogą powstać dwie cząsteczki witaminy A. Przemiana karotenów w witaminę A zachodzi w nabłonku jelitowym, w wątrobie, i wymaga obecności cynku.

W czasie tych przemian powstają formy aldehydowe, które następnie ulegają redukcji do form alkoholowych. Proces ten odbywa się w komórkach błony śluzowej jelita pod wpływem działanie enzymu- dioksygenzay β- karotenowej. Powstały retinol włączany jest do chylomikronów, następnie jest on transportowany przez limfę do krwi, stąd do wątroby, gdzie magazynowany jest w lipocytach- komórkach zawierających tłuszcz.

Czynniki wpływające na przyswajanie tłuszczów wpływają również na przyswajanie witaminy A. Niewielka ilość tłuszczu jest konieczna dla uaktywnienia soków trawiennych niezbędnych do strawienia witaminy A, toteż przyswajanie jej spada, kiedy zaburzenia w działaniu układu pokarmowego ograniczają przyjmowanie tłuszczu z pożywienia. Istnieje pewna odmiana witaminy A o nazwie palmitynian retinylu, która może być wchłonięta przez organizm bez udziału tłuszczu  i która znajduje zastosowania w przypadkach długotrwałego nieżytu układu pokarmowego.

Estry retinolu podlegają hydrolizie w przewodzie pokarmowym i uwolniony retinol jest bardzo dobrze wchłaniany w dwunastnicy i górnych odcinkach jelita cienkiego. Tłuszcze sprzyjają wchłanianiu retinolu. Wszystkie choroby, które upośledzają trawienie i przyswajalnie tłuszczów (biegunki, niedrożność przewodów żółciowych, niektóre choroby trzustki, wrzodziejące zapalenie jelita grubego, itd.)., wpływają ujemnie na jego wchłanianie. Witamina E chroni ten składnik przed utlenieniem i w ten sposób sprzyja jego zachowaniu dla organizmu

Wchłanianie karotenów jest znacznie gorsze niż retinolu, zależy ono od bardzo wielu czynników. Liczne badania wykazały, ze zwierzęta przyswajają z różnych produktów 20-80% karotenów. Według danych Hume i Krebsa wykorzystanie karotenów przez ludzi dorosłych przedstawia się następująco: z marchwi gotowanej w formie puree około 25%, z marchwi homogenizowanej około 55%, z kapusty włoskiej i szpinaku- 40%, a z olejowych i roztworów beta- karotenu około77%

Do wchłaniania karotenów, podobnie jak witaminy A, potrzebne są tłuszcze i żółć. Oleje mineralne upośledzają wchłanianie retinoli i karotenów, gdyż rozpuszczają w sobie te składniki i są razem z nimi wydalane w kale. Jeśli oleje te muszą być przejmowane w celach leczniczych to należy je brać w jak najdalszym odstępie od przyjęcia posiłków, a nie w czasie ich spożywania lub wkrótce potem. Chorzy na cukrzycę źle wykorzystuję karoten

Retinol w postaci estrów jest z łatwością odkładany w wątrobie, gdzie znajduje się około 95 % zapasów tego składnika. Niekiedy rezerwy retinolu w wątrobie są bardzo duże, np. u szczurów mogą one wystarczać na okres około 1 roku. U ludzi zawartość witaminy A w wątrobie wynosi około 150 j.m na 1 g, a ogółem około 200000 j.m.

Zdarza się też tak, że odkładanie witaminy A w wątrobie jest ograniczone, a u nowo narodzonych dzieci stwierdza się niską zawartość witaminy A. Jej rezerwy mogą być zwiększone w pierwszych dniach życia, gdyż w siarze jest 2-3 razy więcej witaminy A niż w mleku. To dotyczy również i cieląt; siara krowy jest 10-100 razy obfitszym źródłem witaminy A niż mleko. Mleko kobiece zawiera około 2 razy więcej tego składnika niż mleko krowie.

Rola w organizmie

Nowotwory. Wystarczająca ilość witaminy A w pożywieniu i jej stałe stężenia we krwi mają zmniejszać ryzyko zachorowań na niektóre postacie nowotworów, takie jak rak piersi, żołądka, szyjki macicy i płuc. Witamina A może również pomagać w zapobieganiu nowotworom przez utrzymywanie w dobrym stanie tkanek nabłonkowych, hamowanie rozwoju zniekształconych komórek oraz wzmacnianie układu immunologicznego.

Nabłonek. Witamina A pomaga w kształtowaniu i utrzymywaniu wilgotnego i zdrowego nabłonka: tkanki, która pokrywa wewnętrzne i zewnętrzne powierzchnie ciała. Tak więc witamina A jest niezbędna do utrzymywania w dobrym stanie rogówki oka, wszystkich błon śluzowych, przewodu pokarmowego, przewodu moczowego, układu rozrodczego, skóry i płuc. Spożywanie odpowiednich ilości witaminy A wpływa dodatnio na stan błony śluzowej żołądka i może zapobiec chorobie wrzodowej.

Oczy i wzrok. Witamina A jest niezbędna dla normalnego widzenia. W połączeniu z pewnym wyspecjalizowanym rodzajem białka, jest obecna w siatkówce oka i konieczna do widzenia przy słabym oświetleniu. Siatkówka ma dwa rodzaje receptorów: pręciki i czopki. Końcowy odcinek pręcików zawiera światłoczuły barwnik zwany czerwienią wzrokowa lub rodopsyną; czopki natomiast zawierają światłoczuły barwnik karotenowo- białkowy, tzw. fiolet wzrokowy, czyli jodopsynę. Czynność czopków umożliwia widzenie barw i widzenie w pełnym oświetleniu, pręciki służą do rozróżniania przedmiotów w słabym oświetleniu i widzenia bezbarwnego. Zjawisko to znajduje odzwierciedlenie w powiedzeniu ludowym "o północy wszystkie koty są szare". Rodopsyna jest związkiem karotenowo-białkowym o ciężarze cząsteczkowym  około 270000. Jest syntetyzowana  w dwojaki sposób: powolnej z witaminy A i szybciej z retinenu białkowego. Purpura wzrokowa jest skomplikowanym związkie, składającym się ze specjalnych białek zwanych skotopsycnami (ogólna ich nazwa jest- opsyny) i neo-retinalu b (11-cis retinalu, inna nazwa neo-retinen b). jasne światło powoduje rozkład rodopsyny i jej wybielanie, przy czym ww. forma retinalu odszczepia się od białka i przechodzi w all-trans- retinal; w ciemności następuje regeneracja purpury wzrokowej

Zależnie od stopnia niedoboru witaminy A proces regeneracji rodopsyny jest mniej lub więcej opóźniony, wskutek czego adaptacja oka do słabszego oświetlenia następuje odpowiednio woniej. Stopień tego opóźnienia można mierzyć za pomocą specjalnych przyrządów

Opierając się na stwierdzeniu, że im bardziej organizm jest wysycony witaminą A, tym szybciej następuje regeneracja purpury wzrokowej, podawano podczas II wojny światowej zapobiegawczo akseroftol pilotom nocnym. Nie ma jednak dowodów na to, ze pewien nadmiar witaminy A może poprawić widzenie w ciemności ponad normę dla danego osobnika.

Gdy w grę wchodzi nie witamina A1, lecz A2 wtedy analogiczny barwnik nazywa się porfirodopsyna, a produkt rozpadu pod wpływem światła – dehydroretinalem. Szybkość odtwarzania purpury zalezy od stopnia ekspozycji oka na światło (lub oślepienia światłem) oraz szeregu innych czynników. W reakcjach odtwarzania rodopsyny bierze udział dehydrogenaz alkoholowa.

Procesy rozpadu i regeneracji czerwieni wzrokowej przedstawiają się bardziej skomplikowanie. Podczas rozpadu rodopsyny powstają nieczynne izomery retinenu (formy trans), które są usuwane do krążenia. Na ich miejscu muszą być dostarczone z pożywienia lub zapasów czynne formy cis (neo- retinen b) mogą być zużyte do tworzenia rodopsyny.

Wzrost i budowa kości. Witamina A jest ważna w okresie wzrostu i dla budowy tkanki kostnej. Zależy od niej również tworzenie szkliwa  nazębnego i właściwy rozstaw uzębienia.

Mellanby żywiąc psy dietą zawierającą mało witaminy A, a dostateczną ilość witaminy D, wywołał zewnętrznych części kości czaszki i tworzenie się wewnątrz niej guzów kostnych. Zależnie od ich umiejscowienia powstawały bardzo różnorodne objawy ze strony układu nerwowego. Niedobór witaminy A, może także i w bezpośredni sposób wywołać zmiany w układzie nerwowym, gdyż w dalej rozwiniętych stadiach tej awitaminozy powstaje degeneracja włókien nerwowych, co niekiedy prowadzi do zmian troficznych w tkankach.

Odporność. Witaminę A nazywa się często witaminą „przeciwinfekcyjną”, ponieważ bierze udział w budowie i wspomaganiu naturalnych barier chroniących organizm przed zakażeniem, tj. skóry, płuc czy błony śluzowej jamy ustnej i gardła. Ponadto wspomaga ona układ immunologiczny: naturalny system samoobrony organizmu przed zakażeniem i chorobami, poprzez utrzymywanie sprawności grasicy- narządu, w którym dochodzi między innymi do dojrzewania limfocytów T. Wpływa na zwiększone wytwarzanie ciał odpornościowych krwi- białych krwinek: granulocytów i leukocytów. Optymalne przyswajanie witaminy z pożywieniem oraz jej wysokie stężenie we krwi pozwalają znacznie skrócić czas trwania odry u dzieci i zmniejszają ryzyko powikłań, takich jak zapalenie płuc i wycieńczenie organizmu, które mogą być przyczyną hospitalizacji. Wpływ witaminy A na odporność organizmu to jeden ze sposobów, w jaki pomaga ona zapobiegać powstawaniu i rozwojowi nowotworów. W związku z odpornością należy jeszcze wspomnieć o dodatnich wynikach podawania witaminy A w naciekach gruźliczych płuc u dzieci. Wskutek głodu, zmiany tego rodzaju u dzieci spotykano w podczas II wojny światowej w północno-zachodniej Holandii i stwierdzono, ze podawanie witaminy A przyczyniło się do resorpcji nacieków,

Choroby wątroby. Przyjmowanie odpowiednich ilość witaminy A z pożywieniem, może złagodzić skutki działania na wątrobę toksycznych substancji chemicznych.

Rozrodczość. Witamina A może pomagać w prawidłowym przebiegu ciąży i laktacji. Nie stwierdzono dokładnie w jaki sposób witamina A wpływa na układ rozrodczy. Wiadomo tylko, że ma ona dodatni wpływ na niektóre hormony i wspomaga prawidłowe zmiany komórek charakterystyczne dla wczesnych faz rozwoju płodu.

Z gruczołów wydzielania wewnętrznego najbardziej związana z gospodarką witaminy A jest tarczyca. przy wolu toksycznym zapasy witaminy A w wątrobie są małe. Podanie akseroftolu w większych dawkach ma łagodzić objawy nadczynności tego gruczołu.

W niedoczynności tarczycy poziom witaminy A we krwi jest niski, w cukrzycy dość często występuje karotynemia, niekiedy w połączeniu z xantosis cutis. Prawdopodobnie dzieje się to dlatego, że przemiana karotenów na witaminę A jest wtedy upośledzona.

Niedobór

Niedobory witaminy A w organizmie powodują poważne konsekwencje zdrowotne. Mogą być one wynikiem niedostatecznej ilości witaminy A w pożywieniu lub zaburzeń w metabolizmie. Objawy mogą pojawiać się po kilku latach, kiedy zostaną wyczerpane zapasy wątrobowe. Dlatego rozpoznanie hipowitaminozy A jest trudne.

Zależnie od stopnia niedoboru, czasu jego trwania i przebiegu mogą istnieć bardzo różnorodne objawy hipowitaminozy A. Objawy te rozwijają się zwykle przez następujące stadia:

1. Niedobór w tkankach bez zaburzeń funkcjonalnych narządów

2. Niedobór z upośledzeniem poszczególnych funkcji, ale jeszcze bez zmian morfologicznych w tkankach

3. Niedobór ze zmianami czynnościowymi i morfologicznymi

4. Klinicznie jawny stan chorobowy

w praktyce klinicznej rozpoznanie można postawić dopiero w trzecim stadium rozwoju niedoboru. Za pomocą wywiadów zwykle można ustalić, ze spożycie witaminy A było przez dłuższy czas niedostateczne. Laboratoryjnie stwierdza się często obniżenie zawartości retinolu w surowicy krwi do poziomu poniżej 25 mcg% karotenu- poniżej 30- 40 mcg% albo obydwu tych składników łącznie.

Należy dodać, że rozpoznanie wczesnych stadiów hipowitaminozy A nie jest łatwe. Niekiedy trudno jest odróżnić przewlekłe zmiany na tle niedoborów akseroftolu lub jego prekursorów do zmian powstałych wskutek innych przyczyn. W wątpliwych przypadkach może być pomocne oznaczenie poziomu witaminy A i karotenu we krwi, badania adaptacji oka oraz próbne leczenie.

Nowotwory. Niedobór witaminy A wiąże się z powstaniem i rozwojem pewnych odmian nowotworów. Na przykład osoby palące bądź żujące tytoń wykazują niskie stężenie witaminy A we krwi oraz zwiększoną liczbę komórek przedrakowych w tkankach jamy ustnej, gardła i płuc. Ryzyko występowania chorób nowotworowych oprócz witaminy A zmniejszają także witaminy: E i C oraz pierwiastek śladowy- cynk.

Oczy i wzrok. Rezultatem chronicznego niedoboru witaminy A bywa owrzodzenie i zniekształcenie rogówki oka oraz ślepota, pierwsze objawy tej choroby zwanej kseroftalmią, to wysychanie, zgrubienie i marszczenie się spojówki – błony pokrywającej oko. Jeżeli spożycie witaminy A nie wzrasta, stan się pogarsza: na oku pojawiają się stwardniałe obszary (plamki Bitota) i powstaje wrażenie widzenia „przez mgłę”. W przypadku pogłębiających się niedoborów tej witaminy może dojść do dużego upośledzenia wzroku, a nawet całkowitej ślepoty. Ostatecznie wywiązuje się zakażenie tęczówki i powstałej blizna, która powoduje ślepotę. Kseroftalmia jest powszechną chorobą w Trzecim Świecie.

Organizm nie może wytworzyć specjalnego białka oka bez wystarczającej ilości witaminy A. Wynikiem tego jest niedowidzenie lub ślepota o zmroku albo w złych warunkach oświetleniowych. Tak zwana kurza ślepota to jeden z pierwszych symptomów braku retinolu.

Wzrost. Niedobór witaminy A w diecie powoduje opóźnienie wzrostu, utratę apetytu, spadek wagi i deformację kości.

Skóra. Długotrwały niedobór witaminy A w pożywieniu powoduje schorzenie zwane „gęsią skórką”. Na skórze pojawiają się twarde krostki, ponieważ stwardniałe białko, keratyna, zatyka mieszki włosowe. Skóra wysycha, staje się łuskowata i szorstka. Taki stan nazywa się kserodermą bądź rogowaceniem pęcherzykowym. Miejsca najczęstszego występowania to: ramiona, plecy, przedramiona, uda i brzuch.

Formowanie się zębów. Niedobór witaminy A w okresie wyrastania zębów może sprawić, że uformują się niewłaściwie, będą krzywe i źle rozstawione.

Zalecane dzienne dawki

Do grupy narażonych na niedobór witaminy A należą ludzie nadużywający alkoholu, chorzy na celiakię i inne zaburzenia wchłaniania jelitowego, młodzież dojrzewająca, osoby ze schorzeniami wątroby, palacze i ci, którzy jedzą niewiele ciemnozielonych, ciemnożółtych  i pomarańczowych owoców i warzyw. Grupy o niskich dochodach, chorzy z nowotworami bądź zagrożeni jego wystąpieniem mogą mieć niskie stężenia witaminy A we krwi, co wskazuje na niedostateczne dawki w pożywieniu lub na zaburzeniu wchłaniania witaminy przez organizm.

Podstawowe zapotrzebowanie na witaminę A określane jest na podstawie minimalnego dziennego spożycia tego składnika, który może zabezpieczyć przed objawami niedoborów. Zapotrzebowanie jest wprost proporcjonalne do rozmiarów i masy ciała. Zalecane dawki dla niemowląt opierają się na średniej zawartości witaminy A w mleku matki. Dawki dla kobiet stanowią w przybliżeniu 80% tych przewidzianych dla mężczyzn, co wynika z założenia, że kobiety ważą mniej niż mężczyźni, a zatem potrzebują mniej witamin.

W Polsce notuje się okresowe niedobory w spożyciu witaminy A u dzieci z domów dziecka, młodzieży szkół ponadpodstawowych, młodzieży akademickiej, jak również w przypadku osób dorosłych i starszych. Spożycie to uzależnione jest od dochodów w rodzinie. Im one są niższe, tym częściej występują niedobory witaminy A. Przeciętna polska racja pokarmowa dostarcza 40% witaminy A z produktów roślinnych i 60% z produktów zwierzęcych, a dzienne spożycie tego składnika waha się w granicach  350-2660 µg.

Źródła w pożywieniu

Gotowa witamina A znajduje się w mięsie wątroby i nerek, białku jaj, maśle, wzbogaconej margarynie, serze przyrządzanym z mleka pełnotłustego bądź śmietany, w mleku pełnotłustym. Wszystkie te produkty zawierają duże ilości tłuszczów nasyconych i cholesterolu. Bogatym źródłem witaminy A jest tran, który zawiera jedynie tłuszcze nienasycone. Normalne pożywienie jest bezpiecznym źródłem witaminy A niż sztuczne odżywki, ponieważ trudno osiągnąć poziom toksyczny tej rozpuszczalnej w tłuszczu witaminy, korzystając z produktów żywnościowych.

Z punktu widzenia żywienia bardzo ważny jest β- karoten, ponieważ z niego organizm najłatwiej tworzy retinol. Wykorzystanie β- karotenu z produktów roślinnych równa się 1/6 wykorzystania retinolu. Pozostałe karotenoidy są w połowie tak aktywne jak β- karoten, dlatego ich skuteczność jako źródeł witaminy wynosi 1/12.

Zawartość witaminy A w żywności wyraża się w równoważnikach (ekwiwalentach ) retinolu (µg) przyjmując, że

1 równoważnik (ekwiwalent retinolu) =1 µg retinolu; 6 µg β- karotenu,; 12 µg pozostałych prowitamin A; 3,33 j.m retinolu

1 µg β- karotenu w żywności = 0,167 µg retinolu, a 1 µg innych karotenoidów= 0,084 µg

Witamina A jest szczególnie wrażliwa na utlenianie, zwłaszcza przy braku przeciwutleniaczy (witamina C, E). Podobnie zachowują się karotenoidy, które utleniają się do nieaktywnych form w czasie przechowywania żywności, bądź pod wpływem światła lub tlenu. Straty tych związków w czasie długotrwałego przechowywania warzyw w temperaturze około 10ºC dochodzą do 40%.. przechowywanie masła , olejów w nieodpowiednicj warunkach prowadzi do jej zniszczenia w 70%

Śmietanka zawiera dużo witaminy A, ale ubity z niej krem zawiera jedynie ślady tej witaminy, która utlenia się, stykając się z powietrzem podczas ubijania śmietanki. Naczynia żelazne i miedziane również powodują rozkład witaminy A, dlatego do gotowania mleka najlepiej używać naczyń ze stali nierdzewnej lub aluminiowych.

Zabiegi technologiczne i stosowane techniki kulinarne powodują straty tych składników w produkcie końcowym, które zwykle nie przekraczają 10-15%. W temperaturze powyżej 100ºC oraz podczas smażenia straty te mogą dochodzić do 25%.

Toksyczność

Witamina A nie jest wydalana z moczem i może ulec kumulacji aż do poziomu toksycznego, jeśli jest wchłaniana w dużych ilościach przez dłuższy czas. U niektórych dorosłych długotrwałe  przyjmowanie od 10000 do 20000µg może wywołać:

•    Wymioty
•    Nudności
•    Utratę apetytu
•    Spadek wagi
•    Bóle stawów i brzucha
•    Nadmierną drażliwość
•    Deformację kości
•    Swędzenie
•    Wypadanie włosów
•    Powiększenie wątroby
•    Wysychanie i pękanie ust

Dorośli przyjmujący dziennie od 12000 do 68000µg uskarżają się na bóle głowy. Dzieci są jeszcze bardziej narażone na toksyczne działanie witaminy A. Już przy dawkach rzędu 5000µg można zaobserwować wszystkie wymienione objawy, a ponadto spowolnienie tempa wzrostu.

Zarejestrowano przypadki wad wrodzonych u zwierząt i ludzi narażonych na przedawkowanie witaminy A. W ciągu pierwszych trzech miesięcy ciąży należy zadbać, aby rozwijający się płód nie otrzymywał ani zbyt małych, ani zbyt dużych dawek tej witaminy, ponieważ konsekwencją mogą być w obu przypadkach wady wrodzone.

Sinclair opisał przypadek dziewczyny, która w obawie przed niedoborem witaminy A przyjmowała codziennie duże ilości tranu, wskutek czego powstały u niej objawy hiperwitaminozy

Poza wadami wrodzonymi, objawy przedawkowania witaminy A znikają po wykryciu toksyczności i przerwaniu kuracji witaminowej. Indywidualna tolerancja na witaminę A różni się znacznie u poszczególnych osób. Toksyczny poziom witaminy A pochodzącej z pożywienia to raczej zjawisko rzadkie, spotykane głównie u pierwszych polarników, którzy jedli za dużo wątrób niedźwiedzi polarnych.

Powiązania z innymi składnikami odżywczymi

•    Nasz organizm potrafi przekształcić beta-karoten w witaminę A.
•    Ilość witaminy E w organizmie wpływa na działanie witaminy A.
•    Odpowiednia dawka cynku jest konieczna dla właściwego przenoszenia i użytkowania witaminy A przez organizm. Objawy niedoboru mogą się pojawić przy braku cynku mimo właściwego stężenia witaminy.
•    Witamina A odgrywa ważną rolę przy wykorzystaniu wapnia do tworzenia kości i zębów.

Źródła pokarmowe witaminy A

Zalecane dziennie spożycie witaminy A na poziomie bezpiecznym - ekwiwalenty retinolu (µg/osobę/dzień) (wg. Gawędzki i Hryniewski)