Vitamíny
Biochemický ústav LF MU
E.T. 2013

2
Rozpustné v tucích (lipofilní)
A,D,E,K
Rozpustné ve vodě
(hydrofilní)
Vitamíny skupiny B
L-askorbát
Listová kyselina
Pantothenová kyselina
Biotin
Vitaminy
Esenciální složky potravy
Klasifikace
Nedostatek:
Hypovitaminóza
Avitaminóza
1911-Prvními nemocemi, jejichž příčina byla hledána v avitaminóze, byly xeroftalmie (šeroslepost),
beri-beri a kurděje; hypotetické vitaminy byly
označeny A, B a C.

3
Obecné příčiny hypovitaminóz
• Nedostatečný příjem v potravě
•Porucha absorpce v trávícím traktu
•Porucha utilizace
•Zvýšená spotřeba vitamínu
•Zvýšená degradace nebo exkrece
•
Hypovitaminóza může být subklinická (bez klinických projevů)
nebo provázená klinickými příznaky
Avitaminózy se ve vyspělých zemích prakticky nevyskytují

4
Vyjádření koncentrace
V mg (mg/l), nmol/l  nebo IU
IU (International unit) – užití ve farmakologii, je mírou množství látky, která vyvolá určitý
biologický efekt
(není identická s IU pro enzymy)
Např. Vitamin A : 1 IU je biologicky ekvivalentní 0.3 μg retinolu nebo 0.6 μg beta- karotenu

5
Lipofilní vitaminy
Jsou resorbovány společně s lipidy (formou chylomikronů).
Při poruchách resorpce lipidů je jejich příjem snížen
Ukládají se v těle  (i v přebytku), vyšší dávky mohou být toxické

6
Stanovení: nejčastěji HPLC
Koncentrace v plazmě 2,40-3,23 μmol.l-1
Vitamin A (Retinol )
Isoprenoidní struktura
Vzniká též z b-karotenu oxidačním štěpením (přítomný v zelenině a ovoci)
Živočišné potraviny

7
Proč potřebujeme retinol
a) Aldehyd retinal je součást rhodopsinu v tyčinkách a čípcích sítnice oka
b) Kyselina retinová je potřebná pro regulaci exprese genů - podporuje růst, a správný vývoj buněk
zejména sliznic, kostí a krvetvorby.
Vysoké dávky jsou toxické (dlouhodobé denní dávky 10x vyšší než doporučené nebo jednorázově 100x
vyšší dávka – jen při užívání lékových forem nebo denní konzumace jater (polárníci ?)
Karotenoidy se předávkovat nelze
Příznaky deficitu: šeroslepost, xeroftalmie (vysychání a rohovatění spojivek).
Zvýšené riziko infekce.
DDD 1 mg

8
Vitamin D3, (kalciol, cholekalciferol)
Vitamin D2 (erkalciol, ergokalciferol)
Vzniká v kůži ze 7-dehydrocholesterolu působením UV záření
Vzniká z rostlinného sterolu ergosterolu

9
7-dehydrocholesterol
cholekalciferol - vitamin D3
(kalciol)
Kůže
cholesterol
Játra
vit. D3 - absorpce s potravou (rybí oleje, vejce)
Rostliny
Vznik a příjem  vitaminů D
ergosterol
ergokalciferol-vitamin D2 (erkalciol)
vit.D2 - absorpce s potravou (užíván v suplementacích)
D3
transport krví do jater
D2
R
R
Nutriční dávka  5 – 20 μg/d

10
Ergokalciferol a cholekalciferol jsou v ledvinách postupně hydroxylovány na 25(OH)D a v játrech na
1,25 (OH)2D = kalcitriol,
Kalcitrol ovlivňuje hospodaření s Ca2+ (především resorpci Ca2+ ze střeva).
Má rovněž imunomodulační, antiproliferativní a prodiferenciační účinky.
Proč potřebujeme vitaminy D?
Deficit vitaminu D
Netvoří se dostatečné množství kalcitriolů
Poruchy mineralizace kostí – křivice u dětí, osteomalacie u dospělých
Poruchy imunity, kardiovaskulární, diabetes ad.
DDD 0,01 mg

11
K deficitu dochází:
 při nedostatečném příjmu potravou
poruchách absorpce, cholestáze (nedostatek žluč. kyselin),
nedostatečném osvitu slunečním zářením (“indoor lifestyle”, opalovací krémy),
snížené hydroxylaci (jaterní a ledvinná onemocnění, hypoparathyreóza),
nefrotickém syndromu.
Stanovení – nejčastěji jako kalcidiol - 25(OH)D
– HPLC nebo imunochemicky. Indikací pro stanovení koncentrace 25(OH)D v séru jsou stavy
s podezřením na nedostatek vitaminu D.
Vyjádření koncentrace: 1IU je biologicky ekvivalentní 0.025 μg cholekalciferoku nebo
ergokalciferolu
Deficit vitaminu D

12
Nadbytek vitaminu D
Vitamin D přijímaný ve velkých dávkách je toxický
Vyvolá hyperkalcemii a hyperfosfatemii Þ mineralizace ledvin, srdce, cév ad.
Syntéza D3 v těle je regulována – nemůže dojít k předávkování

13
Doporučené koncentrace
Za dostatečné jsou považovány sérové koncentrace 25(OH)D)
> 50 nmol/ l (>20 ng/ml) < 75 nmol/ l (> 30 ng/ml)
.
30–50 nmol/l (12 až 20 ng/ml)   -  nedostatečné zásobení vitaminem D (insuficience vitaminu D).
(Častá je sekundární hyperparatyreóza a úbytek kostní denzity, zejména kortikální kosti).
  > 75 nmol/ l (> 30 ng/ml)
mohou, ale také nemusejí mít další příznivé působení a je zapotřebí ověření v dalších studiích.
 >125 nmol/ l (> 50 ng/ml) již narůstá riziko toxicity vitaminu D.
Podle některých pracovišť ale narůstá riziko toxicity vitaminu D významněji až při koncentraci
kalcidiolu nad 200 nmol/l (> 80 ng/ml).1

14
Vitaminy E (a-tokoferol a deriváty)
K vitaminu E se řadí i dalších 9 derivátů s podobnou strukturou. Antioxidanty. Zabraňují peroxidaci
lipidů.
Antioxidační účinky podmíněny přítomností OH skupiny v poloze 6, v para- poloze k heteroatomu
kyslíku.
Částečná regenerace oxidované formy probíhá pomocí askorbátu.
Přidává se do potravin jako antioxidant – E 307.
Méně toxický než A a D.
Stanovení: HPLC
Deficit (vzácný): Anemie, degenerativní změny periferních nervů, zvýšená agregace trombocytů
DDD 10 mg
Koncentrace v plazmě 22,4-29,6 μmol.l-1

15
Vitaminy K (deriváty 2-methyl-1,4-naftochinonu)
fylochinon (K1- rozpustný v tucích)
menadiol (K3- syntetický, rozpustný ve vodě, syntetizován i střevní mikroflorou)
- v zelených rostlinách
Vitaminy K - potřebné pro gama-karboxylaci glutamátu
Aktivace krevního srážení, zrání kostní tkáně (osteokalcin)
Antagonisté vitaminu K - warfarin a kumarin.
Stanovení: HPLC
Nepřímý ukazatel: při hypovitaminóze klesá protrombin v plazmě
Apetito supercremo
DDD 0,08 mg

16
Hydrofilní vitaminy
V organismu se neukládají, nadbytek se vylučuje močí
Jsou součástí kofaktorů enzymů (viz přednáška enzymy) nebo s kofaktory kooperují

17
Vitamin C (L-askorbát)
- 2H
Kofaktor oxidoredukčních reakcí v organismu
Kyselý charakter je dán přítomností enolových OH skupin
Významný hydrofilní antioxidant, denní potřeba 10x100x vyšší než u ostatních vitaminů
O
O
O
O
H
C
H
O
H
C
H
2
O
H
H
O
O
O
O
C
H
O
H
C
H
2
O
H
kyselina dehydroaskorbová

Probíhá snadno působením vzdušného kyslíku a vyšších teplot, za přítomnosti kovů (Fe, Cu)
Stanovení: HPLC, kapilární elfo
Saturační test: stanovení askorbátu v moči po podání dávky.

18
O
H
O
O
H
H
C
H
O
H
C
H
2
O
H
1
O
H
O
O
O
H
O
H
C
H
O
H
C
H
2
O
H
-2H
Syntéza L-askorbátu
L-gulonát
1,4-lakton L-gulonové kyseliny
kys.askorbová
C
O
O
C
C
C
C
C
H
H
O
O
H
H
H
O
H
H
O
O
H
H
H
H
-
+ H2O
L-gulonolaktonoxidáza
Neprobíhá u primátů, ryb, ptáků a morčete

19
L-gulonolaktonoxidáza
je neaktivní u primátů, a tedy i u člověka, ale též u ryb a ptáků.
Aktivní u většiny obratlovců
Je to výsledek ztrátové mutace (vlivem volných radikálů či virové infekce?) u předchůdce podřádu
Anthropoidea asi před 25 milióny lety
A co morče?
Genom morčete obsahuje jiné pozůstatky genu pro
gulonolaktonoxidázu. Fungovat tento gen přestal
přibližně před 20 miliony let – morče tedy přišlo k své
závislosti na vitaminu C jindy a jinak než my.
Kyselinu askorbovou potřebují i rostliny.
ead7b76b28_16041382_u

20
Historie vitaminu C
Ø1754 – James Lind vydal knihu A Treatise on Scurvy, v níž navrhl citrony jako prevenci proti
kurdějím.
Ø1761 – Východoindická společnost doporučila používat na svých lodích citrony a pomeranče.
Ø1795 – Bylo zavedeno preventivní podávání citronové šťávy na lodích anglického válečného
námořnictva
Ø1911 – Kazimir Funk přišel s hypotézou, že příčinou některých závažných chorob může být nedostatek
určitých nezbytných stopových látek – vitaminů –ve výživě. Prvními nemocemi, jejichž příčina byla
hledána v avitaminóze, byly xeroftalmie (šeroslepost), beri-beri a kurděje; hypotetické vitaminy
byly
označeny A, B a C.
Ø1928 – Albert von Szent-Györgyi izoloval kyselinu askorbovou
z papriky (Nobelovu cenu za to dostal r. 1937.)
Ø1933 – Tadeus Reichstein vyřešil chemickou syntézu kyseliny L-askorbové
1957 – J. J. Burns objasnil biochemickou příčinu, proč člověk, opice a morče (na rozdíl od řady
jiných obratlovců) nejsou schopni syntetizovat vitamin C.
Ø
Dle VESMÍR 80, září 2001 497

21
Kyselina askorbová je významný antioxidant
•Nejvyšší koncentrace polymorfonukleáry, nadledviny, také v oční čočce.
•Kyselina askorbová je důležitou složkou mnoha oxidačně-redukčních reakcí (syntéza kolagenu,
žlučových kyselin, adrenalinu, odbourávání tyrosinu, redukce Fe3+ na Fe2+ ad.)
•Redox potenciál +0,08 V, může redukovat O2, cytochromy a,c ad.
•V některých funkcích ji mohou nahradit jiné antioxidanty, v jiných je patrně nezastupitelná.
Nadměrný příjem nebo onemocnění ledvin může vyvolat tvorbu močových kamenů z kyseliny šťavelové
DDD 60 mg

22
Příčiny skorbutu
• Hydroxylace prolinu je nezbytná pro stabilitu kolagenu
•Bez této posttranslační modifikace jsou molekuly kolagenu nestabilní a nejsou schopny vytvářet
správné vyšší struktury.
•Nedostatek vitaminu C se tak projeví na kvalitě všech tkání – postiženy jsou bazální membrány,
stěny cév, vazy, kosti aj.

23
Vitamin B1 (thiamin)
Biologicky aktivní formou je thiamin-difosfát
Je potřebný pro přeměnu pyruvátu na acetylCoA  a v CC
Vyšší potřeba při zvýšeném příjmu sacharidů, nadměrném pocení, u alkoholiků
Při nedostatku únavnost, svalová slabost, sklon k neuritidám
Extrémní nedostatek "beri-beri
Stav thiaminu v organismu se hodnotí na základě stanovení erytrocytární transketolázy (před a po
přidání thiaminu)
!! V roztocích je nestabilní, je degradován světlem a alkalickým prostředím
DDD 1,5 mg

24
Vitamin B2(riboflavin)
Je součástí FMN a FAD, které slouží jako kofaktory dehydrogenas
Při nedostatku postižení sliznic (purpurový jazyk, konjuktivitida, slzení, fotofobie, na kůži
hyperkeratóza, seboroická dermatitida)
Dostupnost v organismu se hodnotí na základě stanovení erytrocytární glutathionreduktasy (před a po
přidání riboflavinu)
DDD 1,8 mg

25
Vitamin B6 (pyridoxin)
Výskyt ve třech formách – pyridoxal, pyridoxol a pyridoxamin
Je kofaktorem transaminací a dekarboxylací AK
Nedostatek u alkoholiků, těhotných žen.
Poruchy kůže, sliznic, anemie.
Stanovení. HPLC,enzymově, IRMA
Též stanovení erytrocytární tranaminázy
Vysoké dávky jsou neurotoxické
DDD 2 mg

26
Vitamin B3 (niacin)
nikotinamid
kyselina nikotinová
Je součástí NAD+ a NADP+
Částečná syntéza z tryptofanu
Nedostatek ® pelagra = nemoc 3D (diarhea, dermatitis, dementia)
Stanovení: na základě stanovení poměru N1-metylnikotinamidu, N1-metyl-2-pyridon-5-karboxamidu v
moči (hodnoty poměru <1 znamenají deficit) nebo koncentrace NAD a NADP v erytrocytech.
DDD 20 mg

27
Vitamin B12 ( Kobalamin)
Zdrojem pouze živočišná potrava. Striktní vegetariánská strava je prostá vit B12
K resorpci potřebný protein vylučovaný žaludeční sliznicí (vnitřní faktor)
Potřebný pro methylační reakce
Deficit nejčastěji důsledkem poruchy resorpce – megaloblastická anemie
Stanovení chemiluminiscenční metodou nebo stanovení transportního proteinu transcobalaminu v
plazmě, Schillingův test ( B12 značený radiokobaltem). Při deficitu též stoupá koncentrace
kys.malonové v séru
DDD 0,002 mg

28
Vitamin B11 (listová kyselina)
V buňkách aktivní ve formě tetrahydrofolátu – přenáší jednouhlíkaté zbytky, potřebný zejména pro
syntézu bází a nukleotidů.
Deficit vede k hyperhomocysteinemii, megaloblastické nebo makrocytární anémii, trombocytopenii,
poruchy sliznice.
Částý deficit u alkoholiků nebo při zhoršené absorpci – celiakie, tropická sprue
Stanovení: chemiluminescenční metoda
DDD 0,2 mg

29
Vitamin B5 (panthothenová kyselina)
Je součástí koenzymu A a komplexu syntézy mastných kyselin
Je obsažena v běžné smíšené stravě
Panthenol = alkohol
Urychluje hojení
Stanovení: RIA
DDD 10 mg

30
Vitamin H (biotin)
Kofaktor karboxylace
Deficit lze vyvolat nadměrným příjmem vaječných bílků (protein avidin váže specificky biotin, tento
komplex není rozkládán v trávicím traktu)
DDD 0,1 mg

31
Přehled lipofilních vitaminů
vitamin
název
zdroj
účinek
deficit
DDD (mg)
A
retinol
Játra, tučné ryby, žloutek, máslo
Podpora vidění, vývoj buněk sliznic, kostí a krvetrvorby
Šeroslepost, poruchy kůže a sliznice
1
D
Kalciol, erkalciol
Tvorba v kůži,rybí tuk, tresčí játra, tučné ryby, obohacené margariny
Prekursor kalcitriolu – resorpce Ca2+, regulace mineralizace kostí
U dětí křivice, u dospělých osteomalacie
0,01
E
tokoferoly
Rostlinné oleje, ořechy, semena, obilné klíčky
antioxidant
Anemie, degenerativní změny periferních nervů, zvýšená agregace trombocytů
10
K
Deriváty naftochinonu (fylochinon, menachinon, menadiol, menadion)
Řada zdrojů, nejvíce listová zelenina, tvorba ve střevě
Podpora krevního srážení
krvácivost
0,08

32
Přehled hydrofilních vitaminů
vitamin
název
zdroj
účinek
deficit
DDD (mg)
C
L-askorbát
Čerstvé ovoce, zelenina
antioxidant
Únava, infekce, krvácení z dásní
60
B1
thiamin
Maso, vejce, celozrnné obilniny, kvasnice
Koenzym thiamin-difosfát
Únavnost, svalová slabost, sklon k neuritidám
1,5
B2
riboflavin
Vejce, mléko, játra, obilniny, kvasnice
Kofaktor FMN, FAD
Postižení sliznic
1,8
B6
pyridoxin
Maso, játra, obilné klíčky, kvasnice
Kofaktor transaminace
Postižení sliznic, zmatenost, deprese
2
B3
niacin
Maso, játra (částečně vzniká v buňkách)
Kofaktory NAD,NADP
Diarhea, demence, dermatitis – 3D
20
B12
kobalamin
Živočišné potraviny
Kofaktor methylací
anemie
0,002
B11
Listová kyselina
Listová zelenina, játra
Kofaktor přenašející jednouhlíkaté zbytky
anemie
0,2
B5
Panthothenová kys.
Játra, mléko, vejce
Součást koenzymu A
Deprese,  nespavost
10
H
biotin
Žloutek, játra (částečná syntéza ve střevech)
Kofaktor karboxylace
Anorexie, ztráta vlasů
0,1