Riboflavina

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca
   Les Vitamines   
Vitamina A
Vitamines B
Vitamina C
Vitamina D
Vitamina E
Vitamina K

La riboflavina (E101[1] ), també coneguda com a vitamina B2, és una vitamina hidrosoluble de color groc. Està constituïda per isoaloxazina dimetilada (3 anells) a la qual s'hi uneix el ribitol, un alcohol derivat de la ribosa (de cinc carbonis).

És un micronutrient de fàcil absorció que juga un paper clau en el manteniment de la salut, tant en humans com en animals. És el component central de cofactors com el FAD (flavín adenín dinucleòtid) o el FMN (flavín mononucleòtid), i per tant, també és imprescindible en totes les flavoproteïnes. A més, la vitamina B2 està implicada en una gran varietat de processos cel·lulars. Com la resta de vitamines B, té un paper fonamental en el metabolisme energètic i està involucrada en el metabolisme dels lípids, dels cossos cetònics, dels glúcids i de les proteïnes.

Aliments com la llet, el formatge, alguns vegetals, fetge, ronyó, algun tipus de llegum com la soja,[2] els llevats, bolets i les avellanes[3] són fonts importants de vitamina B2. Amb la presència de la llum solar, aquests aliments poden perdre part de la riboflavina que contenen.

Descobriment[modifica | modifica el codi]

Estructura química de la riboflavina

Inicialment es pensava que la vitamina B tenia dos components: la vitamina B1, susceptible a canvis amb la temperatura, i la vitamina B2, molt més estable amb la temperatura. Durant els anys 20 es pensava que la vitamina B2 era el factor imprescindible per tal d'evitar emmalaltir de pel·lagra. El 1923, Paul Gyorgi estava investigant el dany de la clara d'ou en rates a Heidelberg i va posar el nom de vitamina H al factor curatiu de l'afecció. Com que tant la pel·lagra com el dèficit de vitamina H estaven associats amb la dermatitis, Gyorgi va decidir estudiar l'efecte de la vitamina B2 davant un dèficit de vitamina H en rates. Va unir-se al servei de Wagner-Jauregg al laboratori de Kuhan. El 1933, Kuhn, Gyorgy i Wagner van descobrir que els extractes de tiamina lliure del llevat, del fetge o de l'arròs prevenien la falta de creixement en rates alimentades amb una dieta complementada amb tiamina. A més, van poder observar que una substància d'un groc-verd fluorescent en els extractes afavoria el creixement de les rates i que, a més, la intensitat de fluorescència era proporcional a l'efecte en el creixement. Aquestes observacions els va acabar portant a l'elaboració d'un producte químic i d'un bioassaig per tal d'aïllar el factor de la clara d'ou el 1933, que van anomenar ovoflavina. Aquest mateix grup d'investigació va aconseguir aïllar les mateixes substàncies (un compost que afavoria el creixement i que contenia una substància de color groc-verd fluorescent) a partir del sèrum de la llet i amb el mateix procediment (lactoflavina). El 1934 aquest grup d'investigació del laboratori de Kuhan va poder identificar l'estructura de les flavines i van sintetitzar vitamina B2.

Toxicitat[modifica | modifica el codi]

La riboflavina no és tòxica si s'ingereix per via oral, ja que la seva baixa solubilitat provoca que no es pugui absorbir a l'intestí en quantitats que podrien ser perilloses.[4] Tot i que es poden injectar dosis que poden arribar a ser tòxiques,[4] l'excés de riboflavina degut a l'alimentació s'excreta mitjançant l'orina,[5] donant un color groc intens quan hi és present en grans quantitats. No s'ha pogut provar la toxicitat de la riboflavina deguda a un excés en la ingesta en humans. Fins i tot es va fer un estudi en el qual se subministraven 400 mg de riboflavina al dia en un conjunt d'individus durant tres mesos per tal d'investigar la seva eficàcia en la prevenció de la migranya i no es va detectar cap efecte secundari a curt termini.[6][7]

Síntesi industrial[modifica | modifica el codi]

S'han desenvolupat diferents tipus de processos biotecnològics per tal de sintetitzar la riboflavina en quantitats industrials utilitzant diferent classes de microorganismes. Entre ells podem destacar algunes espècies de fongs filamentosos com l'Ashbya gossypii, la Candida famata o la Candida flaveri; també podem parlar de dues espècies bacterianes que són el Corynebacterium ammoniagenes i el Bacillus subtilis.[8] Aquest últim bacteri s'ha modificat genèticament per tal d'incrementar la producció de riboflavina. També se li ha introduït un marcador de resistència als antibiòtics (ampicil·lina). Actualment s'utilitza amb molt èxit a escala comercial per tal de produir riboflavina amb finalitats alimentàries i nutricionals. La companyia química BASF ha instal·lat una planta a Corea del Sud, la qual està especialitzada en la producció de riboflavina utilitzant Ashbya gossypii. La concentració de riboflavina obtinguda és molt elevada en les soques modificades. Això provoca que el miceli tingui un color vermell-marronós i que s'acumulin cristalls de riboflavina als vacúols dels microorganismes, el que pot arribar a provocar un trencament del miceli.

Alimentació[modifica | modifica el codi]

Riboflavina en pols.
Dissolució de riboflavina.

La riboflavina té un color groc o groc ataronjat. És utilitzada com a colorant alimentari i també com a potenciador nutricional d'alguns aliments. La podem trobar en aliments per a nadons, en els cereals de l’esmorzar, en pastes, en salses, en formatges, en sucs de fruita, en productes làctics enriquits amb vitamines i, fins i tot, en algunes begudes energètiques. Pel que fa a les fonts de vitamina B2, els aliments que contenen llevat són especialment rics en vitamina B2. El fetge i el ronyó també són rics en riboflavina. El blat, els ous, la carn i el formatge també són fonts importants de vitamina B2 en aquelles dietes que contenen aquests aliments. Els cereals són aliments bastant pobres en flavines però són fonts importants de vitamina B2 en aquelles part del món on la dieta és a base de cereals.[9][10] Els cereals poden perdre fins a un 60% de la vitamina B que contenen en moldre'ls. Això fa que en alguns països com els EUA s'enriqueixi la farina afegint-hi la vitamina. L'enriquiment del pa i dels cereals de l'esmorzar fa que aquests aliments contribueixin significativament en el subministrament diari de vitamina B2. L'arròs blanc no se sol enriquir, ja que el color groc característic de la vitamina modifica el seu color original, cosa que pot provocar un rebuig per part de les principals poblacions de consum. Així i tot, s'ha de tenir en compte que la major part de flavines que conté l'arròs sencer es mantenen si l'arròs es bull abans de moldre'l. Això provoca que les flavines que es troben a les capes germinals i a l'aleurona vagin cap a l'endosperma. La riboflavina lliure és present als aliments de manera natural, juntament amb el FMN i el FAD. La llet de vaca conté principalment riboflavina lliura i, en menys quantitat, FMN i FAD.[10] En la llet sencera, el 14% de les flavines estan unides de manera no-covalent a proteïnes específiques.[11] La clara i el rovell de l'ou contenen proteïnes especialitzades en la unió a la riboflavina, que són imprescindibles per emmagatzemar la riboflavina lliura, necessària per al desenvolupament embrionari.

És bastant difícil incorporar riboflavina en productes líquids, ja que és molt poc soluble en aigua. Així i tot, hi ha la riboflavina-5'-fosfat (E101a), que és més cara però molt més soluble. La riboflavina se sol mantenir estable en els processos en els quals hi intervé la calor, com en la cuina habitual, sempre que s'eviti l'exposició de la vitamina a la llum. Les condicions alcalines en les quals la riboflavina és inestable no solen ser habituals en la pràctica culinària. La degradació de la riboflavina de la llet pot produir-se a poc a poc i en la foscor mentre la llet es troba a la nevera.[12]

Quantitat diària recomanada (QDR)[modifica | modifica el codi]

L'última recomanació QDR (1998) per la vitamina B2 és bastant similar a QDR de l'any 1989. Per adults, es proposa un mínim d'ingestió d'1,2 mg per aquelles persones que necessiten una dieta superior a 2000 kcal diàries.[13] Actualment la QDR de riboflavina per a homes adults és d'1,3 mg al dia, i per a dones adultes és d'1,1 mg/dia. De mitjana, s'estima que els homes adults necessiten ingerir una quantitat d'1,1 mg diaris de vitamina B2, mentre que les dones es calcula que la quantitat requerida ha d'estar al voltant de 0,9 mg. Les quantitats recomanades d'ingestió diària de riboflavina augmenten durant l'embaràs i la lactància fins a uns valors d'1,4 mg i 1,6 mg, respectivament. En nadons la QDR es troba entre 0,3 i 0,4 mg per dia i en nens té un valor de 0,6-0,9 mg/dia.[7]

Dèficit de riboflavina[modifica | modifica el codi]

En individus sans, la riboflavina s'excreta contínuament a través de l'orina,[2] així que, si la ingestió diària és insuficient, és bastant comú que aparegui un dèficit de vitamina B2. Això no obstant, s'ha de tenir en compte que el dèficit de riboflavina va sempre acompanyat del dèficit d'altres vitamines.[2]

El dèficit de riboflavina pot ser primari o secundari. El primari és degut a una dieta pobre en vitamines, en canvi, el secundari pot ser causat per factors que afecten l'absorció a nivell de l'intestí, pel fet que el cos no és capaç d'utilitzar la vitamina o per un augment en l'eliminació de la vitamina del cos.

En l'ésser humà, una manca de riboflavina (ariboflavinosi) es caracteritza per símptomes com uns llavis vermells i tallats, una inflamació de la boca i la llengua, nafres bucals, ferides a les comissures de la boca (queilitis angular) i mal de coll. Un dèficit de riboflavina també pot causar sequedat i descamació de la pell, una aparença més liquida de les membranes mucoses i anèmia per falta de ferro. Els ulls també poden mostrar-se injectats de sang i envermellits, plorosos i molt sensibles a la llum intensa. El dèficit de riboflavina sol està associat amb la síndrome oral-ocular-genital, la qual mostra uns símptomes com la queilitis angular, la fotofòbia o la dermatitis a l'escrot.

En els animals, un dèficit de riboflavina pot provocar un retard o manca de creixement i pot acabar amb la mort. Experimentalment, s'ha comprovat que una deficiència de riboflavina en gossos pot causar una falta de creixement, debilitat, atàxia i incapacitat per posar-se dret. Els animals arriben al col·lapse, llavors a l'estat de coma i, finalment, moren. Amb la deficiència sol aparèixer dermatitis i pèrdua del pèl. Altres símptomes habituals són l'opacitat de la còrnia, cataractes lenticulars, hemorràgies a les glàndules suprarenals, regeneració del fetge i del ronyó amb teixit adipós i inflamació de la mucosa del tracta gastrointestinal. Estudis post-mortem en micos Rhesus, alimentats a base d'una dieta pobra en riboflavina, van poder demostrar que al fetge hi havia un terç de la quantitat normal de riboflavina. S'ha de tenir en compte que aquest òrgan és el principal lloc d'emmagatzematge de riboflavina en els mamífers. Aquests signes clínics propis del dèficit de riboflavina són molt poc habituals entre els habitants dels països desenvolupats. Així i tot, s'ha de tenir en compte que uns 28 milions d'americans es troben en una etapa subclínica[14] comuna caracteritzada per un canvi en els índexs bioquímics (per exemple, uns nivells reduïts en el plasma de la glutatió reductasa de l'eritròcit). Encara que els efectes a llarg termini de la deficiència subclínica de riboflavina són desconeguts, en nens, aquesta deficiència pot acabar en una reducció del creixement. La deficiència subclínica de riboflavina s'ha pogut observar sobretot en dones que prenen anticonceptius orals, en la gent gran, en persones que pateixen trastorns alimentaris i en persones que pateixen malalties com la SIDA, malalties inflamatòries intestinals, diabetis i cardiopaties cròniques. El fet que la deficiència de riboflavina no condueixi directament a manifestacions clíniques indica que els nivells d'aquesta vitamina estan altament regulats pel nostre organisme.

Anàlisi dels nivells de riboflavina[modifica | modifica el codi]

Les anàlisis bioquímiques són fonamentals per tal de confirmar un cas clínic de dèficit de riboflavina i per tal de determinar dèficits subclínics. Entre aquestes anàlisis, trobem:

  • Estudi de l'activitat de la glutatió reductasa dels eritròcits:

La glutatió reductasa és un enzim depenent de nicotinamida adenín dinucleòtid fosfat (NADPH) i de FAD. És una de les flavoproteïnes més importants en els eritròcits. El càlcul del coeficient d'activitat de la glutatió reductasa dels eritròcits és el mètode que més s’utilitza per determinar els nivells de riboflavina.[15] Aquest mètode permet mesurar la saturació dels teixit i l'evolució del nivell de riboflavina a llarg termini. In vitro, l'activitat de l'enzim en funció del coeficient d'activitat (CA) es determina tant amb l'addició de FAD al medi com sense. Els coeficients d'activitat representen la proporció de l'activitat de l'enzim amb presència de FAD respecte a l'activitat de l'enzim sense FAD. Un coeficient d'activitat entre 1,2 i 1,4 indica uns nivells de riboflavina baixos quan s'afegeix FAD per tal d'estimular l'activitat enzimàtica. Un CA>1,4 indica un dèficit de riboflavina. Per contra, si s'afegeix FAD i el CA<1,2, els nivells de riboflavina es troben dins de la normalitat.[7] L'any 1972 Tillotson i Baker[16] van comprovar que una reducció en la ingestió de riboflavina està associada amb un augment del coeficient d'activitat de la glutatió reductasa dels eritròcits. En un estudi britànic en ancians de Norwich, es va veure que els valors que prenien els coeficients d'activitat de la glutatió reductasa dels eritròcits estaven, tant en homes com en dones, significativament correlacionats amb les mesures que es van fer dos anys més tard. Això fa permetre creure que el coeficient d'activitat de la glutatió reductasa dels eritròcits podria ser una mesura fiable de la situació bioquímica de la riboflavina en les persones a llarg termini. Aquest estudis, a més, concorden amb estudis que s'havien fet prèviament. (Rutishauser et al., 1979).[17]

  • Excreció de la riboflavina a través a l'orina:

Estudis experimentals de balanç indiquen que la proporció de riboflavina excretada a través a l'orina augmenta lentament a mesura que augmenta la ingestió, fins que s'arriba a una ingesta d'1,0 mg/dia; en aquest nivell es produeix una saturació del teixit. Quan la ingesta és més elevada, la proporció de riboflavina excretada augmenta de forma espectacular.[18]

Funció[modifica | modifica el codi]

El FMN i el FAD actuen com a coenzims d'un gran nombre de enzims oxidatius i els trobem units als enzims durant les reaccions de oxidació-reducció. Les flavines poden actuar com a agents oxidants gràcies a la seva facilitat per acceptar un parell d'àtoms d'hidrogen. La reducció de l'anell d'isoaloxazina (la forma oxidada del FAD i del FMN) s'obté de les formes reduïdes de la flavoproteïnes (FMNH2 i FADH2).

Mecanismes d'acció[modifica | modifica el codi]

Les flavoproteïnes poden participar en moltes reaccions d’oxidació-reducció diferents i, en conseqüència, són presents realitzant papers molt diferents en el metabolisme intermediari. Algunes d'aquestes funcions són:

  • Les flavoproteïnes tenen un paper fonamental en la cadena de transport d'electrons.
  • La descarboxilació tant del piruvat com de l'a-cetoglutarat necessita FAD.
  • L'acil CoA deshidrogenasa requereix FAD en l'oxidació dels àcids grassos.
  • Per a la producció d'àcid piridòxic a partir de piridoxal (vitamina B6) es necessita FAD.
  • La forma primària del coenzim de la vitmina B6 (fosfat de piridoxal) és depenent de FMN.
  • Es necessita FAD per obtenir àcid retinoic a partir de retinal (vitamina A).
  • La síntesi d'una forma activa del folat (5-metil THF) requereix FADH2.
  • El FAD és imprescindible per la producció de niacina (vitamina B3) a partir del triptòfan.
  • La reducció de la forma oxidada del glutatió (GSSG) per tal d'obtenir la forma reduïda (GSH) també depèn de FAD.

Utilitat clínica[modifica | modifica el codi]

La riboflavina s'ha utilitzat en intervencions clíniques i terapèutiques de diversos tipus. Des de fa més de 30 anys, el subministrament de suplements de riboflavina s'ha utilitzat com a part del tractament amb fototeràpia de la icterícia neonatal. Això es fa perquè la llum que s'utilitza com a radiació, a més de trencar la toxina que causa la icterícia, causa el trencament de la riboflavina present en la sang del nadó.

Recentment, s'ha anat veient que els suplements de riboflavina poden ser útils, juntament amb els beta-bloquejants, en la prevenció de les migranyes.[19]

S'està posant en marxa l'ús de la riboflavina per tal de millorar la seguretat en les transfusions de sang, ja que ajuda a reduir els agents patògens presents en la sang que es recull. La riboflavina s'uneix a l'ADN dels àcids nucleics (ADN i ARN) de les cèl·lules i, d'aquesta manera, quan s'aplica llum en les mostres, es produeix el trencament dels àcids nucleics, que provoca la mort de les cèl·lules. S'ha pogut veure que aquesta tècnica és efectiva per inactivar els agents patògens dels tres components principals de la sang: plaquetes, eritròcits i plasma. S'ha comprovat que d'aquesta forma es poden inactivar un gran nombre de elements patògens, que inclouen virus, bacteris i paràsits coneguts i emergents.

Últimament, la riboflavina s'ha estat utilitzat en un nou tractament per tal d'aturar o disminuir la progressió de l'alteració del queratocon corneal. El tractament es coneix es coneix com a l'entrecreuament del col·lagen corneal (en anglès, corneal collagen crosslinking, CXL). En el CXL, s'apliquen gotes de riboflavina a la superfície de la còrnia del pacient. Una vegada la riboflavina ha penetrat a la còrnia, s'aplica un tractament amb llum ultraviolada. Això és el que indueix a l'entrecreuament de les fibres de col·lagen, que provoca un augment de la resistència a la tracció de la còrnia. S'ha comprovat l'eficàcia del tractament per a estabilitzar el queratocon en diversos estudis.

Utilitat industrial[modifica | modifica el codi]

Com que la riboflavina emet fluorescència amb la presència de llum ultraviolada, s'utilitzen solucions diluïdes (0,015-0,025% w/w) per tal de detectar fuites o per demostrar la cobertura en un sistema industrial com, per exemple, un tanc per fer mescles químiques o un biorreactor (per detalls addicionals, vegeu la secció ASME BPE de proves i inspecció).

Fonts de riboflavina[modifica | modifica el codi]

La riboflavina és present de manera natural en els espàrrecs, els plàtans, els caquis, el quimbombó, la bleda, el formatge, la llet, el iogurt, la carn, els ous i el peix. Tots aquests aliments contenen com a mínim 0,1 mg de vitamina per cada 85-300 g de l’aliment en qüestió. La riboflavina es destrueix si s'exposa a la llum ultraviolada, de manera que la llet que es ven en recipients transparents (tant de plàstic com de vidre) contenen menys riboflavina que la llet que es ven en envasos opacs.

Referències[modifica | modifica el codi]

  1. «Current EU approved additives and their E Numbers». UK Food Standards Agency, 27 juliol 2007.
  2. 2,0 2,1 2,2 Brody, Tom. Nutritional Biochemistry. San Diego: Academic Press, 1999. ISBN 0-12-134836-9. OCLC 162571066 212425693 39699995 51091036. 
  3. Higdon, Jane; Victoria J. Drake. «Riboflavin». Micronutrient Information Center. Linus Pauling Institute at Oregon State University, 2007.
  4. 4,0 4,1 Unna, Klaus and Greslin, Joseph G.. «Studies on the toxicity and pharmacology of riboflavin». J Pharmacol Exp Ther, 76, 1, 1942, pàg. 75–80.
  5. Zempleni, J and Galloway, JR and McCormick, DB. «Pharmacokinetics of orally and intravenously administered riboflavin in healthy humans». Am J Clin Nutr. The American Society for Nutrition, 63, 1, 1996, pàg. 54–66. PMID: 8604671.
  6. Boehnke C., Reuter U., Flach U., and et al., High-dose riboflavin treatment is efficacious in migraine prophylaxis: an open study in a tertiary care centre 2004 Jul;11(7):475-7
  7. 7,0 7,1 7,2 Gropper S.S., Smith J.L., and Groff J.L., Riboflavin, Chapter 9, in Advanced Nutrition and Human Metabolism, 5th ed. Wadsworth CENGAG Learning, 2009, P329-333
  8. Stahmann KP, Revuelta JL and Seulberger H.. «Three biotechnical processes using Ashbya gossypii, Candida famata, or Bacillus subtilis compete with chemical riboflavin production». Appl Microbiol Biotechnol, 53, 5, 2000, pàg. 509–516. DOI: 10.1007/s002530051649.
  9. Food Standards Agency, McCance and Widdowson’s The Composition of Foods, 6th summary ed, Royal Society of Chemistry, Cambridge, 2002
  10. 10,0 10,1 Ball F.M. George, Riboflavin in Vitamins in Foods, Analysis, Bioavailability, and Stability. Taylor and Francis Group, New York, 2006. P168-175
  11. Kanno, C., Kanehara, N., Shirafuji, K., and et al. Binding Form of Vitamin B2 in Bovine Milk: its concentration, distribution, and binding linkage, J. Nutr. Sci. Vitaminol., 37, 15, 1991
  12. Faron G, Drouin R, Pedneault L, et al. Recurrent cleft lip and palate in siblings of a patient with malabsorption syndrome, probably caused by hypovitaminosis A associated with folic acid and riboflavin deficiencies. Teratology 2001;63:161–3
  13. National Research Council. RDAs, 10th ed. Washington, DC: National Academy Press, 1989, PP.132-37
  14. Powers J. Hilary. Riboflavin (vitamin B-2) and health, Review Article. Am J Clin Nutr 2003;77:1352–60
  15. 10. Gibson S. Rosalind, Riboflavin in Principles of Nutritional Assessment, 2nd ed. OXFORD university press, 2005
  16. Tilloston JA, Bashor EM. An enzymatic measurement of the riboflavin status in man. American J. Of Clin. Nutr., 1972; 72:251-261
  17. Rutishauser IHE, Bates CJ, Paul AA, and et al. Long term vitamin status and dietary intake of health elderly subjects. I. Riboflavin. British J. of Nutr., 1979; 42:33-42
  18. Gibson S. Rosalind, Riboflavin in Principles of Nutritional Assessment, 2nd ed. OXFORD university press, 2005.
  19. Sándor PS, Afra J, Ambrosini A, Schoenen J. Prophylactic treatment of migraine with beta-blockers and riboflavin: differential effects on the intensity dependence of auditory evoked cortical potentials. Headache. 2000 Jan;40(1):30-5.

Vegeu també[modifica | modifica el codi]

Enllaços externs[modifica | modifica el codi]

A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Riboflavina Modifica l'enllaç a Wikidata
  • Mirasol PRT includes a brief description of riboflavin as an agent to inactivate pathogens.