Vitamina B2
La vitamina B2 o riboflavina es un nucleósido formado por la base nitrogenada flavina y por la pentosa ribitol (un derivado de la ribosa) y que forma parte del complejo B. Llamada vitamina B2 en primera instancia, contenía sin duda una mezcla de factores promotores del desarrollo, uno de los cuales fue aislado y resultó ser un pigmento amarillo, al que desde 1935 se le denominó riboflavina.[1] La riboflavina sigue denominándose a veces con el nombre de vitamina B2. La riboflavina pertenece al grupo de pigmentos amarillos fluorescentes llamados flavinas. En 1879 fue descubierto un pigmento amarillo verdoso en la leche, pero su significado biológico no se entendió hasta 1932, cuando un grupo de investigadores alemanes aisló la enzima amarilla de Warburg de la levadura y encontraron que el material era necesario para la actividad de una enzima respiratoria intracelular. La vitamina B2 es un micronutriente con un rol clave en el mantenimiento de la salud de los animales. Es el componente principal de los cofactores FAD y FMN y por ende es requerida por todas las flavoproteínas, así como para una amplia variedad de procesos celulares. Como otras vitaminas del complejo B, tiene un papel importante en el metabolismo energético y se requiere en el metabolismo de lípidos, carbohidratos, proteínas y aminoácidos. Se encuentra en abundancia en alimentos como leche, vegetales verdes, arroz, etc.
| Vitamina B2 | ||
|---|---|---|
| Otros nombres | Riboflavina, E101 | |
| Uso de | Colorante | |
| Concentración y tonalidad | ||
|
1 mol/1L ½ mol/1L ¼ mol/1L ⅛ mol/1L (*) 1 litro de agua desmineralizada. | ||
La vitamina B2 es una vitamina hidrosoluble de color amarillo, constituida por un anillo de isoaloxazina dimetilado al que se une el ribitol, un alcohol derivado de la ribosa. Los tres anillos forman la isoaloxacina y el ribitol es la cadena de 5 carbonos en la parte superior.
Esta vitamina es sensible a la luz solar y a ciertos tratamientos como la pasteurización, proceso que hace perder el 20% de su contenido. Por ejemplo, la exposición a la luz solar de un vaso de leche durante dos horas hace perder el 50% del contenido de vitamina B2. Algunas fuentes de vitamina B2 son: leche, queso, vegetales de hoja verde, hígado y legumbres. La riboflavina fue descubierta en 1920, aislada en 1933 y sintetizada por vez primera en 1935.[2]
Funciones
La vitamina B2 es necesaria para la integridad de la piel, las mucosas y de forma especial para la córnea, por su actividad oxigenadora, siendo imprescindible para la buena visión. Su requerimiento se incrementa en función de las calorías consumidas en la dieta: a mayor consumo calórico, mayor es la necesidad de vitamina B2. Esta vitamina es extremadamente importante para la producción de energía en el organismo. Otra de sus funciones consiste en desintoxicar el organismo de sustancias nocivas, además de participar en el metabolismo de otras vitaminas. Como se ha mencionado, sus fuentes naturales son las carnes y lácteos, cereales, levaduras y vegetales verdes.
Las coenzimas de flavina FMN y FAD aceptan pares de átomos de hidrógeno, formando FMNH2 y FADH2. En esta forma pueden participar en reacciones de óxido-reducción de uno o dos electrones. El FMN y el FAD actúan como grupos prostéticos de varias enzimas flavoproteínas que catalizan reacciones de óxido-reducción en las células y actúan como transportadores de hidrógeno en el sistema de transporte electrónico mitocondrial. El FMN y el FAD también son coenzimas de deshidrogenasas que catalizan las oxidaciones iniciales de los ácidos grasos y de varios productos indeterminados del metabolismo de la glucosa. El FMN también es necesario para la conversión de la piridoxina (vitamina B6) en su forma funcional, fosfato de piridoxal. El FAD también es necesario para la biosíntesis de la vitamina niacina —o bien vitamina B3 o vitamina PP— a partir del aminoácido triptofano.
En otras funciones celulares, mecanismos dependientes de la riboflavina y del difosfato dinucleótido de nicotinamida y adenina (NADPH) parecen combatir la lesión oxidativa de la célula.
Requerimientos
Sus necesidades diarias son de 1,5 mg para niños y de 1,7 mg para adultos. Es importante destacar que la riboflavina no se almacena en el organismo, por lo que el exceso se elimina por vía urinaria.
Toxicidad
El consumo de Riboflavina por vía oral no resulta tóxica, además su baja solubilidad limita la absorción a nivel intestinal, por lo que no es posible absorber cantidades peligrosas. Incluso la administración de B2 en dosis inyectadas, no es perjudicial, ya que el exceso se excreta en la orina, coloreando la misma con un tono amarillo brillante.
Síntesis industrial
Para la síntesis de riboflavina a escala industrial, se han desarrollado numerosos procesos biotecnológicos, utilizando diferentes microorganismos, entre los que se pueden mencionar hongos filamentosos y levaduras como Ashbya gossypii, Cándida famata y Cándida flaveri, y bacterias como Corynebacterium ammoniagenes o Bacillus subtilis. Estos últimos microorganismos, han sido genéticamente modificados para incrementar la producción de riboflavina, en especial para el uso de riboflavina en los procesos de fortificación de alimentos. Por ejemplo, en Corea del Sur, la compañía química BASF ha instalado una planta especializada en la producción de riboflavina utilizando el hongo Ashbya gossypii (emparentado con Saccharomyces cerevisieae).
Fuentes alimenticias
La riboflavina es una vitamina de color amarillo y que a nivel industrial puede ser útil como colorante en la producción de alimentos, además de fortificar los mismos. En la Unión Europea, se considera un aditivo alimentario permitido y se identifica por el código E-101. La vitamina B2 se encuentra en alimentos para bebés, cereales integrales, pastas, quesos procesados, jugos de frutas y productos lácteos enriquecidos con la vitamina, además de ser ampliamente usada en suplementos vitamínicos. Grandes cantidades de riboflavina son a menudo incluidas en multivitamínicos, en donde las dosis suelen exceder los requerimientos de un adulto, sin embargo el exceso, como se ha comentado, se excreta en la orina, que se torna más amarilla tan solo unas pocas horas después a su ingestión. Por otra parte es difícil incorporar la riboflavina en la mayoría de los productos líquidos, debido a su baja solubilidad en agua. Por lo que el 5-fosfato-riboflavina resulta una forma más costosa pero más soluble de la vitamina.
Nutrición
Deficiencia en riboflavina
La riboflavina se excreta de forma continua en la orina, por lo que su deficiencia es relativamente común cuando su ingesta en la dieta es insuficiente e innecesaria. Sin embargo, el déficit de riboflavina suele acompañarse con la carencia de otras vitaminas. Existen dos causas de la deficiencia de riboflavina, la primaria, por un aporte inadecuado en la dieta y la secundaria, por mala absorción de la vitamina en el intestino o por un incremento en la excreción de la vitamina. Su carencia genera trastornos oculares, bucales y cutáneos, cicatrización lenta y fatiga. Otras condiciones que inducen la carencia de riboflavina son las dietas no equilibradas, el alcoholismo crónico, la diabetes, el hipertiroidismo, exceso de actividad física, estados febriles prolongados, lactancia artificial, estrés, calor intenso y el uso de algunas drogas.
En humanos, los signos y síntomas observados en la deficiencia de riboflavina (ariboflavinosis) incluyen labios agrietados y rojos, inflamación de la lengua, agrietamiento en los ángulos de la boca llamado queilitis angular, úlceras en la boca y garganta adolorida. La deficiencia también puede causar piel seca, fluidos en las membranas mucosas y anemia por deficiencia de hierro. A nivel de los ojos, puede sentirse sensación de quemazón y prurito ocular, así como fotosensibilidad.
La deficiencia de riboflavina esta clásicamente asociada con el síndrome oral-ocular-genital, queilitis angular, fotofobia y dermatitis seborreíca, que son signos característicos.
En animales, la deficiencia de riboflavina ocasiona la detención del crecimiento, fallos en el desarrollo y eventualmente la muerte. La deficiencia experimental de riboflavina en perros afecta igualmente el crecimiento, ocasiona debilidad, ataxia e incapacidad para levantarse. El animal puede colapsar, llegar a un estado comatoso y morir. En cuadros de deficiencia, se desarrollan dermatitis y pérdida de cabello. Otros signos incluyen opacidad corneal, cataratas lenticulares, hemorragias adrenales, degeneración de la grasa del hígado y riñón, e inflamación de la mucosa del tracto gastrointestinal.
Estudios post mortem en monos Reshus alimentados con una dieta deficiente en riboflavina, reveló que cerca de un tercio de la cantidad normal de riboflavina estaba presente en el hígado, lo cual indica el sitio de almacenamiento de la vitamina en mamíferos. Estos signos clínicos de deficiencia de riboflavina son raramente observados en países desarrollados. Sin embargo, cerca de 28 millones de americanos presentan una etapa subclínica común, caracterizada por un cambio en los índices bioquímicos (Ej. niveles reducidos en plasma de la glutatión reductasa del eritrocito). Aunque los efectos a largo plazo de la deficiencia subclínica de riboflavina son desconocidos, en niños esta deficiencia resulta en la reducción del crecimiento, labios resecos, y conjuntivitis. La deficiencia subclínica de riboflavina ha sido observada en mujeres que ingieren contraceptivos orales, en el envejecimiento, en personas con desórdenes alimenticios y en enfermedades como HIV, enfermedad inflamatoria intestinal, diabetes y enfermedades crónicas del corazón. El hecho que la deficiencia de riboflavina no conduzca directamente a manifestaciones clínicas indica que los niveles sistémicos de esta vitamina son altamente regulados.
Es un aditivo alimentario permitido por la Unión Europea identificado por el código E-101.{cita requerida}}
Pruebas diagnósticas para la deficiencia de Vitamina B2.
La prueba diagnóstica más utilizada para medir los niveles de riboflavina en suero, consiste en medir los niveles de la glutatión reductasa en los eritrocitos.
La riboflavina ha sido usada en diversas situaciones clínicas y terapéuticas. Por más de 30 años, los suplementos de riboflavina han sido usados como parte de la fototerapia del tratamiento de la ictericia neonatal. La luz y la riboflavina sérica usada para irradiar al infante, disminuyen notablemente la toxina que causa la ictericia.
Recientemente la evidencia científica, ha demostrado que la suplementación con riboflavina es muy útil cuando se usa en conjunto con betabloqueantes en el tratamiento de la migraña.
El estudio de la implementación de la riboflavina para mejorar la seguridad de las transfusiones de sangre y disminuir los agentes patógenos encontrados en sangre colectada, está en curso. La riboflavina se fija por sí misma a los ácidos nucleicos (ADN y ARN) en las células, y cuando la luz es aplicada, los ácidos nucleicos se rompen, matando esas células. La tecnología ha demostrado ser efectiva para la inactivación de patógenos en los tres componentes mayores de la sangre (plaquetas, glóbulos rojos, y plasma). Se ha demostrado que inactiva un amplio espectro de patógenos, incluyendo los virus conocidos y emergentes, bacterias y parásitos.
Usos industriales
Debido a que la riboflavina es fluorescente bajo luz UV, soluciones diluidas (0.015- 0.025% w/w) son a menudo usadas para detectar escapes o demostrar la efectividad de la limpieza en sistemas industriales como tanques químicos de mezcla o bioreactores.
Véase también
- Avitaminosis
- Flavina
- Sintasa de riboflavina
- Lampteroflavina
Referencias
- Zempleni, Janos; Pinto, John T. (1 de septiembre de 2016). «Riboflavin». Advances in Nutrition (en inglés) 7 (5): 973-975. ISSN 2161-8313. doi:10.3945/an.116.012716. Consultado el 30 de marzo de 2019.
- «The discovery and characterization of riboflavin». Annals of Nutrition & Metabolism 61 (3): 224-30. 2012. PMID 23183293. doi:10.1159/000343111. Parámetro desconocido
|vauthors=ignorado (ayuda)
Bibliografía
- Brody, Tom (1999). Nutritional Biochemistry. San Diego: Academic Press. ISBN 0-12-134836-9. *Unna, Klaus and Greslin, Joseph G. (1942). "Studies on the toxicity and pharmacology of riboflavin". J Pharmacol Exp Ther 76 (1): 75-80.
- Zempleni, J and Galloway, JR and McCormick, DB (1996). "Pharmacokinetics of orally and intravenously administered riboflavin in healthy humans". Am J Clin Nutr 63 (1): 54-66. The American Society for Nutrition. PMID 8604671.
- Stahmann KP, Revuelta JL and Seulberger H. (2000). "Three biotechnical processes using Ashbya gossypii, Cándida famata, or Bacillus subtilis compete with chemical riboflavin production". Appl Microbiol Biotechnol 53 (5): 509-516.
- Jane Higdon, "Riboflavin", Micronutrient Information Center, Linus Pauling Institute Mirasol PRT includes a brief description of riboflavin as an agent to inactivate pathogens.
- Valores de referencia de energía y nutrientes de la población venezolana. Caracas. Ministerio de Salud y Desarrollo Social. Instituto Nacional de Nutrición, 2000.
- Sylvia Escott-Stump,L.Kathleen Mahan.Krause Dietoterapia.Editorial Elsevier Masson,12a. Edición (2009).capítulo 3. Pp 84-85.