Cos’è la vitamina A?
In un quadro generale, le vitamine appartengono al campo dei micronutrienti, un insieme eterogeneo di sostanze che il corpo umano richiede in quantità enormemente basse senza le quali il metabolismo cellulare viene privato degli elementi essenziali per svolgere le reazioni chimiche che supportano tutte le funzioni organiche.
Tutte le vitamine hanno due punti in comune: la dipendenza dell’organismo a ricevere il loro contributo esterno a causa della mancanza di vie metaboliche per sintetizzarle e sviluppare una funzione, integrata negli enzimi, di catalizzatore (sinonimo congiunto di impulso e accelerazione) di queste reazioni biochimiche.
Simultaneamente, si segregano in due grandi blocchi, classificandosi in base al criterio della maggiore solubilità in acqua o in grassi; così che sono idrosolubili nel primo caso (come tutte le vitamine del complesso B e la vitamina C) e liposolubili nel secondo, appartenendo a questo la vitamina A.
VITAMINA A NELLA STORIA
I primi indizi della sua esistenza e successiva evoluzione
La vitamina A è nota anche come retinolo, nome che deve la sua origine alla conoscenza che si ebbe alla sua scoperta della sua capacità di generare i pigmenti necessari per il funzionamento della retina e, di conseguenza, della vista.
La scoperta della vitamina A è avvenuta sulla base di esperimenti su animali un poco alla cieca. Questa scoperta è avvenuta nella seconda decade del secolo scorso, quando un gruppo di ricercatori inglesi, guidato da Gowland Hopkins, scoprì che alcune specie animali interrompevano il loro sviluppo se l’unica fonte di grasso nella loro dieta era il lardo di maiale, quando questa fu sostituita dal burro di latte vaccino, senza interferire con gli altri elementi della dieta, gli animali si svilupparono ad un ritmo prevedibile.
Questa scoperta ha portato al primo battesimo di questa sostanza come “fattore del latte”. Un ulteriore lavoro con gli animali ha ampliato le informazioni sulle fonti alimentari che hanno mostrato simili virtù, come il tuorlo d’uovo e l’olio di fegato di merluzzo, raggiungendo la convinzione di condividere un nutriente che venne denominato vitamina A.
A titolo illustrativo e seguendo un criterio cronologico, vediamo la sequenza delle scoperte:
- McCollum e Davis, nel 1913, del team di Hopkins, sostennero che la normale crescita degli animali da laboratorio richiedeva di integrare la loro dieta con un particolare lipide, che poteva essere ottenuto dal burro o dal tuorlo d’uovo.
- Nel 1919, le possibili origini di questa vitamina, che poteva essere contenuta, oltre che nelle materie grasse tipiche, anche nelle piante di colore arancione, sono state ampliate.
- Nel 1930, Moore notò un’importante relazione chimica tra carotene e vitamina A, dimostrando che una volta ingerito, all’interno del corpo subiva un processo di metabolizzazione convertendosi in vitamina A. Questa scoperta ha rappresentato un progresso straordinario nelle possibilità di prevenzione del deficit di questa vitamina sulla salute umana.
Tuttavia, è interessante notare che già ai tempi della civiltà egizia si conosceva il potere terapeutico di alcuni alimenti come il fegato per la prevenzione di alcune malattie, infatti si curava la cecità notturna con una dieta arricchita con queste interiora.
STRUTTURA FISICA E CHIMICA
Quali sono le sue caratteristiche strutturali, fisiche e chimiche
Ai fini della struttura chimica, esistono due varianti della vitamina A: la vitamina A preformata, presente nella carne e nel latte dei mammiferi, nel pollame e nel pesce azzurro, e la provitamina A, associata a frutta, verdura e ortaggi; all’interno di questo gruppo i carotenoidi brillano di luce propria, di cui il beta-carotene è il più numeroso.
La struttura del retinolo è detta terpenica, cioè con un idrocarburo costituito da cinque atomi di carbonio, diversi atomi di idrogeno e un atomo di ossigeno, con un anello betaionone con una ramificazione laterale e cinque doppi legami orientati in configurazione trans. Quest’ultimo ha un enorme significato nelle proprietà fisiche e chimiche delle sostanze; spiegheremo che l’isomerismo cis-trans, detto anche isomerismo geometrico, è il tipo di organizzazione spaziale caratteristico di alcuni idrocarburi, in particolare gli alcheni (singole catene di carbonio e idrogeno con alcuni doppi legami) e i cicloalcani (anelli di carbonio e idrogeno senza doppi legami). In questo caso, i sostituti si trovano sul lato opposto del doppio legame o sui lati opposti all’interno del cicloalcano.
Da questa struttura molecolare deriva che sia la vitamina A che i carotenoidi sono composti non polari e di conseguenza la loro solubilità nei grassi è ottimale. Per questo motivo, la vitamina A può essere immagazzinata nell’organismo in cellule adipose, il cui citoplasma è pieno di grassi, pronto per essere rilasciato quando l’organismo lo richiede per soddisfare le sue esigenze.
Questa capacità di immagazzinamento giustifica la mancanza di necessità di essere consumata quotidianamente, in quanto è sufficiente solo un’assunzione periodica per garantire l’esatto deposito. A questo proposito, va detto che la maggior parte della vitamina A è immagazzinata nel fegato, con alcuni resti che vanno ai polmoni, ai reni e al tessuto adiposo di riserva.
Il retinolo ci viene offerto all’interno della composizione chimica degli alimenti in due modalità: sotto forma di alcool libero ed esteri degli acidi grassi, in particolare l’acido palmitico, oltre alle molecole precursori, i carotenoidi. È interessante notare alcuni dati sul comportamento di questo tipo di sostanza una volta entrata nell’organismo: più di tre quarti degli esteri della retina vengono assorbiti e passano nel sangue, mentre solo circa la metà dei betacaroteni (tuttavia, la quantità di grassi coinvolti nella composizione della dieta condiziona abbastanza questo assorbimento). Già nel processo di digestione, degli enzimi specifici chiamati lipasi idrolizzano quegli esteri e la molecola di retinolo è libera di essere assorbita sotto forma di alcool e incorporata nelle vie metaboliche.
Sebbene il nome specifico della vitamina A corrisponda esclusivamente al retinolo, per gli effetti biologici esistono una serie di sostanze chimicamente derivate come il retinale, il 13-cis retinolo e il deidoretinolo, a cui viene assegnata in misura maggiore o minore la capacità di esercitare le proprie funzioni di coenzima che sviluppa il retinolo. Di queste, le prime due hanno un potere vitaminico equivalente rispettivamente al 90 e al 75% di retinolo, che si riduce al 40 % nel caso della deidroretinolo.
Molto più importanti di questi sono i carotenoidi, e soprattutto il beta-carotene. Anche se il suo valore vitaminico può essere calcolato come un sesto di quello dato al retinolo, la sua presenza nelle verdure è così diffusa, in alcuni di essi in modo abbondante, che viene catalogata come fonte fondamentale di vitamina A. Non a caso, ci sono paesi, come gli Stati Uniti, nella cui dieta le verdure sono scarse, per la cui popolazione un terzo dei contributi di vitamina A viene apportato dai carotenoidi.
Ma va notato che dei 600 carotenoidi identificati, nemmeno un decimo mostra l’effetto biologico della vitamina A nell’organismo. Oltre al beta-carotene, sono importanti anche l’alfa-carotene e la beta-criptoxantina. Ma tra i più comuni, come il licopene (abbondante nei pomodori), la zeaxantina e la luteina, c’è chi non ha questo effetto.
Il retinolo è una sostanza caratterizzata da un’elevata biodisponibilità, anche in alimenti complessi, in qualsiasi forma, alcool ed estere. Grazie alla sua spiccata liposolubilità, viene normalmente disciolto nei grassi anche se a volte va unito alle proteine a struttura intracellulare o a quelle che effettuano il trasporto di sostanze nel sangue.
D’altra parte, i carotenoidi, che si possono trovare come costituenti di alcuni oli vegetali e persino di alcuni alimenti di origine animale (vedi tuorlo d’uovo o latte), sono per lo più disciolti in compartimenti di cellule vegetali specializzate nella conservazione di pigmenti chiamati cromoplasti, dove sono saldamente legati a specifiche proteine. Questa unione, da un lato, li preserva dai fenomeni di ossidazione, che è indubbiamente un vantaggio, ma dall’altro riduce la loro biodisponibilità, essendo necessario per il loro uso organico che le proteine di supporto siano denaturate attraverso il calore, il che è uno svantaggio.
Questa circostanza spiega che una carota cotta superi abbondantemente una cruda in quanto alla sua attitudine come fonte di vitamina A.
Una cosa a cui le molecole di carotenoidi sono abbastanza labili è l’azione della luce solare, poiché una notevole quantità di essa resta inutilizzata quando le foglie verdi e il cibo che li contiene vengono essiccate al sole. Questo è il motivo per cui la carenza di vitamina A è frequente nelle regioni aride, dove è consuetudine essiccare al sole foglie e verdure commestibili per una migliore conservazione e per preservarle dal marciume.
La struttura molecolare delle sostanze con attività di vitamina A ha un alto grado di insaturazione, che le rende molto suscettibili all’ossidazione (che si manifesta come rancidità) durante le fasi di trasformazione e conservazione degli alimenti.
Questa ossidazione potrebbe avvenire in combinazione con quella degli acidi grassi insaturi (componenti delle molecole di grasso) o addirittura indotta dai raggi ultravioletti dello spettro solare.
Un’altra possibile degradazione del retinolo (che è in forma trans) si trasforma, se riscaldato in un ambiente privo di ossigeno, in 13-cis retinolo, il cui potere vitaminico non raggiunge il 75% di quello del precedente. Possono essere utilizzati anche gli isomeri 11-cis e 9-cis, con un effetto vitaminico equivalente a circa il 25%.
MANIFESTAZIONI DI CARENZA
Carenza o Mancanza di vitamina A, cause e conseguenze
Possiamo risalire a civiltà antiche come l’Egitto o la Grecia classica per trovare riferimenti, in scritti che sono stati lasciati in eredità dai loro medici, sugli effetti clinici della carenza di questa vitamina e sul trattamento a base di fegato, per cui possiamo parlare di un’anomalia della nutrizione la cui conoscenza ha le sue radici nella remota antichità, citata anche nell’Antico Testamento della Bibbia.
Tutte queste allusioni, indirette naturalmente perché l’esistenza di questa sostanza era sconosciuta, facevano appello alla cecità notturna e alla xeroftalmia come conseguenze ripetute di una dieta povera di grassi.
Ci sono paesi in cui la manifestazione clinica di questa carenza nei bambini supera il 3%, raggiungendo il subclinico, cioè, senza sintomi, al 30%.
Il primo si traduce in una cifra enormemente rivelatrice:
ogni anno, in tutto il mondo, oltre 100.000 bambini perdono la vista a causa di questa causa, mentre il secondo è difficile da quantificare, ma è noto che la caduta dell’efficacia del sistema immunitario che innesca la casistica delle infezioni, soprattutto diarrea e polmonite.
Una carenza di vitamina A, che fortunatamente è un deficit nutrizionale molto raro nelle società avanzate di oggi, può diventare un vero e proprio stiletto all’interno del corpo, dal momento che ha diverse patologie associate tra cui, per la loro importanza, si evidenziano:
- Alterazioni oculari: possono adottare la modalità della cosiddetta cecità crepuscolare, cioè una diminuzione dell’acuità visiva al tramonto; fotofobia o ipersensibilità alla luce solare, secchezza del bulbo oculare con mancanza di lacrimazione, xeroftalmia o opacità della cornea che è solitamente associata alla formazione di ulcere (che, con una certa frequenza, è un preludio alla cecità).
- Perdita di intensità nella risposta immunitaria agli agenti esterni, rendendo il malato vulnerabile alle infezioni batteriche, parassitarie e virali. Ciò è dovuto ad uno dei compiti principali di questa vitamina, per mantenere intatta l’integrità delle membrane mucose e per svolgere un’azione immunitaria a livello locale che rappresenta un’eccezionale barriera primaria a questi agenti. Ma il ruolo di questa vitamina nell’aspetto immunitario non finisce qui, poiché la sua carenza non è estranea alle cellule specializzate nella struttura difensiva del corpo; questa circostanza favorisce un aumento delle cellule precancerose in alcuni epiteli, in particolare quelli della bocca, della gola e dei polmoni.
- Alterazioni ossee: inibisce la crescita di queste strutture a partire dalle teste terminali della cartilagine, può causare difetti nell’anatomia dello scheletro (come cifosi, lordosi, ecc.) ed è un fattore predisponente per l’artrite e l’artrosi in quanto la rigenerazione ossea rallenta nelle articolazioni.
- Alterazioni cutanee: una delle conseguenze immediate di una carenza di vitamina A è solitamente l’ipercheratinizzazione, un fenomeno per cui la pelle adotta una consistenza ruvida, secca e squamosa (nota come pelle di rospo), i capelli e le unghie diventano fragili e inconsistenti.
- Altri sintomi più aspecifici come stanchezza generalizzata, perdita di appetito con conseguente perdita di peso, diminuzione della sensibilità uditiva, gustativa e olfattiva e persino disturbi della funzione riproduttiva.
E per concludere questo paragrafo dedicato alle carenze, un dato curioso:
la sua carenza aumenta i sintomi del morbillo, infatti, quando un bambino è carente di vitamina A, ammalarsi di morbillo può metterlo in un grave pericolo, dato che alcuni sintomi come febbre e diarrea peggiorano.
VITAMINA A NEGLI ALIMENTI
Fonti alimentari di Vitamina A
Non c’è dubbio che il modo migliore per soddisfare il fabbisogno quotidiano di vitamina A (e di tutte le vitamine in generale) è quello di introdurre nella dieta l’intera gamma di frutta, verdura, legumi, cereali integrali e prodotti animali (soprattutto pesci grassi, uova e latticini). La vitamina A si trova nella composizione naturale di molti alimenti e in alcuni alimenti arricchiti sinteticamente, come alcuni tipi di latte e cereali integrali:
- Fegato, forse la fonte più ricca di questa sostanza, anche se il suo consumo dovrebbe essere limitato dato il suo alto contenuto di colesterolo. Per esempio, con una razione di cento grammi di fegato di maiale o di vitello soddisferemmo abbondantemente i 600-800 microgrammi al giorno di cui l’organismo ha bisogno di questa vitamina. Il fegato di pollo è escluso dalla lista, in quanto il suo contenuto di vitamina A è minimo. Per avere un’idea del loro contenuto:
- Fegato di maiale: contiene 36 milligrammi per 100 grammi
- Fegato di vitello: qualcosa in meno, con 20 milligrammi
- Paté e foie-gras: il suo contenuto differisce in funzione di come e con cosa si preparino, ma oscilla intorno ai 5-8 milligrammi per 100 grammi
- Olio di fegato di merluzzo
- Alcuni pesci azzurri, tra i quali risalta il salmone
- Ortaggi e verdure a foglia verde, arancione e gialle (caratteristica nella quale coincide con la vitamina K), come i broccoli, il cavolo verde, i cavoletti di Bruxelles, la carota, la patata dolce, gli spinaci, la lattuga, la zucca e la zucchina.
- Alcuni frutti, come il melone, la papaya, l’albicocca, la ciliegia e il mango.
- Prodotti caseari, naturali e arricchiti, che sono la principale fonte di vitamina A in alcuni paesi del mondo sviluppato come gli Stati Uniti.
- Cereali integralei arricchiti