Síntesis de Vitaminas

Síntesis de Vitaminas

Las vitaminas son compuestos orgánicos necesarios para el crecimiento normal y mantenimiento de la vida de los animales (Church, 1974).

Se pueden clasificar según su solubilidad en liposolubles e hidrosolubles.

Las vitaminas liposolubles son: A, D, E y K. En su estructura participan C, H y O.

Las vitaminas hidrosolubles son: C y las del complejo B: tiamina, riboflavina, niacina, piridoxina, ác. pantoténico, ác. lipoico, biotina, ác. fólico, inositol, ác. paraaminobenzoico, vitamina B12 y colina. En su estructura participan C, H y O, y además: N, S o Co, salvo excepciones (Church, 1974).

En relación a la síntesis de vitaminas son más importantes las especies bacterianas que las protozoarias (Grudsky, et al.,1983).

De las vitaminas liposolubles, solo la vitamina K es sintetizada en el rumen, a excepción de animales jóvenes o condiciones anormales (Church, 1974).

Respecto a la vitamina K, Matschiner (1970) confirmó la teoría de Mcelroy y Goss (1940). Demostró que en el rumen se encuentran 3 isómeros diferentes de “menaquinona”, que también fueron aislados del hígado bovino, lo que indica que estos isómeros eran de origen bacteriano. Se sabe, además, que la vitamina K se sintetiza en el tubo digestivo de muchas especies (Church, 1974). (en bovinos se producen la flora intestinal)

De las vitaminas hidrosolubles, se sabe que las del complejo B se requieren como cofactores en sistemas enzimáticos de las principales vías metabólicas de los animales (Church, 1974).

Las vitaminas del complejo B (tiamina, niacina, ác. pantoténico, riboflavina, ác. fólico y B6 y B12), se sintetizan mediante fermentación microbiana en el tracto digestivo, en particular de rumiantes y herbívoros no rumiantes (conejo y caballo), desde las ocho semanas de edad (Grudsky, et al.,1983).

Cuando el animal es lactante es el aporte de la leche lo que le asegura la provisión de dichas vitaminas (Church, 1974).

Respecto de la vitamina C, esta no es requerida por las bacterias. Es sintetizada por el animal, no por las bacterias (Grudsky, et al.,1983).

Vitamina B12

Dentro de la síntesis de vitaminas por parte de los microorganismos ruminales encontramos la síntesis de vitamina B12 o cianocobalamina.

La vitamina B12 es hidrosoluble, es la molécula más larga de las vitaminas del complejo B y tiene la estructura más compleja. Puede ser sintetizada solo por bacterias y se requiere para su síntesis, un átomo de cobalto (Co) para formar una molécula de la vitamina B12. (Christensen, 1998)

Por lo tanto, una deficiencia de Co en la dieta resulta en una deficiencia en vitamina B12, ya que la bacteria no puede sintetizarla. (Christensen, 1998)

Dentro de las variadas funciones de la vitamina B12 encontramos su acción en el metabolismo de las grasas, carbohidratos y proteínas, tiene un rol muy importante ayudando en la producción de glóbulos rojos y en conjunto con el ácido fólico trabaja en la síntesis del aminoácido metionina.(Christensen, 1998)

Se describe que las bacterias especializadas presentes en el rumen tienen la capacidad de sintetizar las 8 vitaminas del complejo B. (Christensen, 1998)

Además de existir una relación simbiótica entre microorganismos ruminales que sintetizan vitamina B12 del cobalto inorgánico y aquellos que requieren la vitamina como factor de crecimiento y/o en la producción de propionato actuando como coenzima. (Tiffany, et al., 2006)

La compleja estructura de la vitamina B12 se refleja en la vía de síntesis que involucra más de 30 enzimas mediadoras. (Frank, et al., 2005)

Esta vitamina al ser un tetrapirrol modificado proviene del uroporfirinógeno III que es transformado en precorrina-2 que se oxida a factor II y finalmente es quelado con Co. El factor II del cobalto es metilado en la posición C-20 transformándose en factor III del cobalto. El factor III del cobalto es luego transformado a factor IV del cobalto. Describiéndose también una transformación de precorrina-3 a preocorrina-4. (Frank, et al.,2005)

Este factor IV del cobalto y precorrina-4 pasarán a ácido cobirnico que se transformará finalmente a vitamina B12 (cianocobalamina). (Frank, et al., 2005)

Vitamina K

Concepto utilizado para definir a un grupo de quinonas, compuestos liposolubles con participación en la síntesis de factores de coagulación del plasma: factor III, factor VII, factor IX y factor X.

Las principales fuentes naturales de esta vitamina son filoquinonas y menaquinonas. Las filoquinonas (vitamina K1) se encuentra en pastos y forrajes verdes. Las menaquinonas (vitamina K2) son producidas por la flora bacteriana, siendo la fuente más importante para los rumiantes (Buchanan-Smith et al., 2000).

Para la biosíntesis de vitamina K se requiere 2-cetoglutarato y cofactores de ATP, coenzima A y pirofosfato de tiamina. Todas las reacciones de la biosíntesis son llevadas a cabo por enzimas solubles (Meganathan, 2001).

La bacteria Escherichia coli del intestino grueso sintetiza vitamina K2, mediante el siguiente mecanismo: sus precursores son “quinate” y “eritrosa 4-fosfato”. Ambos se transforman gracias a la participación de numerosas enzimas en “shikimate”, que luego se transformará a “isochorismate” gracias a la participación de otras enzimas. Lo anterior ocurre en la “vía del shikimate”. (ANON, 2009)

Luego, “isochorismate” formado será quien comience la biosíntesis de Vitamina K. A partir de distintos procesos, isochorismate concluirá en la formación de menaquinona o vitamina K2.(NC-IUBMB, 2009).

La bacteria anteriormente mencionada sintetiza la vitamina K2, debido a que la utilizará para obtener energía celular. Esto ocurre teniendo como precursor a la vitamina K2, se producen reacciones de transferencia de electrones, en que, en algunas de estas reacciones se generará ATP, similar a la respiración aeróbica celular. (ANON, 2009).

Factores metabólicos que afectan la síntesis de vitaminas CITAS!!

La mayoría de estas deficiencias son evidenciadas en animales jóvenes, cuando aun no esta desarrollado su aparato ruminal, ya que en estado adultos, como se mencionó con anterioridad, éstas vitaminas son sintetizadas por los microorganismos en el aparato digestivo del rumiante.

Deficiencia de Vitamina K

No es probable observar deficiencia primaria de esta vitamina en condiciones naturales, dada la gran riqueza se sustancias con actividad vitamínica K en la mayor parte de los vegetales, y dada la importante síntesis de estos productos por la actividad microbiana en el aparato digestivo.

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