Cosa sono le vitamine? Qual è il ruolo delle vitamine nella nostra dieta? Quali sono le fonti delle vitamine? Quali sono le carenze a cui si va più facilmente incontro?
Cosa serve al nostro organismo per vivere? Agli albori della scienza si pensava fosse indispensabile la sola energia fornita con la dieta. Grassi, proteine e carboidrati, oggi definiti macronutrienti, svolgono questa principale funzione e devono essere introdotti giornalmente in quantità consistenti. Tuttavia, nei primi tentativi di comprendere i fabbisogni degli esseri viventi, ci si accorse che non era sufficiente fornire energia a un organismo per consentirgli di vivere. Nasce così il concetto di vitamina: “ammina vitale”!
Per definizione le vitamine fanno parte dei micronutrienti, sostanze dalla funzione non energetica poiché non vengono degradate per ottenere energia. Le quantità che servono quotidianamente a un organismo sono ridotte ma la loro funzione è indispensabile per il nostro metabolismo.
La definizione di vitamina esula dalla struttura, per cui il raggruppamento di queste non è dettato da somiglianza chimica ma dalla loro indispensabilità legata alle molteplici funzioni di regolazione che svolgono. Anche se le quantità di cui abbiamo bisogno sono alquanto ridotte, da qui la definizione di micronutrienti, devono essere garantite con l’alimentazione e introdotte necessariamente dall’esterno. Le loro funzioni sono le più disparate: dalla regolazione di vie biochimiche di sintesi o degradazione, fungendo da cofattori per il funzionamento degli enzimi, a sostanze dal vero e proprio effetto ormonale nella comunicazione sistemica.
Classificazione delle vitamine
Le vitamine hanno una doppia nomenclatura: possono essere indicate con il loro nome per esteso (niacina, piridossina, calciferolo, ecc.) oppure con una lettera e un eventuale numero che identificano vitamine differenti o differenti isoforme (B3, B6, D).
In alcune circostanze vi sono molecole essenziali che vengono annoverate tra le vitamine, come nel caso della vitamina F che si riferisce agli acidi grassi essenziali omega 3 e dunque dovrebbe rientrare nella sfera dei macronutrienti. Anche l’inositolo viene considerato impropriamente vitamina B7, in quanto la sua essenzialità è dubbia.
In altri casi, una vitamina può avere due acronimi frutto della scoperta parallela della stessa da parte di diversi gruppi di lavoro, poi unificati in un unico nome come per la vitamina PP che equivale alla vitamina B3 oppure la vitamina H o I che equivale alla vitamina B7 o B8 in base al tipo di nomenclatura.
Un altro tipo di classificazione riguarda la solubilità.
Per la loro struttura chimica, le vitamine possono essere idrosolubili (vitamine B e C) e liposolubili (vitamine A, D, E e K). Questa ripartizione è molto utile sia per comprendere quali possono essere le fonti nutrizionali e in quale frazione alimentare si possono trovare sia perché il nostro organismo può comportarsi in modo differente in merito all’eccesso di tali sostanze.
Nel caso delle vitamine idrosolubili è poco verosimile che un consumo cronico possa portare a tossicità, poiché l’assorbimento è limitato e il surplus viene generalmente disperso con le urine. Le vitamine liposolubili, invece, possono concentrarsi nei tessuti adiposi e portare ad accumulo nel caso di un consumo eccessivo e costante. Anche se tali eventi non sono poi così comuni, meritano attenzione poiché suggeriscono un potenziale rischio per la salute.
La limitata tossicità cronica delle vitamine idrosolubili non le rende tuttavia scevre da rischi; l’assunzione in acuto (alte quantità in una singola dose) può risultare comunque tossica. Si tratta in ogni caso di eventi che è poco verosimile derivino da un normale consumo alimentare e necessitano di fonti estremamente concentrate o dosaggi farmacologici per manifestarsi.
Un altro raggruppamento noto è quello delle vitamine del gruppo B, molecole diverse (B1, B2, B3, B5, B6, B9, B12) anche in questo caso non accomunate da somiglianze strutturali ma dalla partecipazione ai processi metabolici comuni nella cellula, come il trasferimento di molecole contenenti un singolo carbone (metili). Differentemente, le diverse vitamine D (D2 e D3) o la vitamina K (K1, K2 e K3) si riferiscono a differenti provenienze con piccole variazioni nella struttura che non influenzano la funzionalità di base della molecola.
La storia dell’uomo e le vitamine
L’essere umano ha scoperto in maniera estensiva l’importante funzione delle vitamine durante le spedizioni esplorative via mare del XVI secolo, quando si è accorto che la mancanza di frutta e verdura era strettamente correlata all’insorgenza dello scorbuto, una patologia causata dalla carenza di vitamina C (acido ascorbico). Se gli europei hanno avuto modo di osservare la comparsa di tale disturbo durante le spedizioni di Magellano, sembra che gli egizi ne fossero a conoscenza già 3.000 anni prima.
Questa vitamina è estremamente delicata e non resistente al calore. È presente negli alimenti vegetali freschi che, in passato, non erano facili da gestire come scorte a lungo termine. Alla vitamina C sono associate numerose funzioni, tra cui lo spiccato potere antiossidante che mantiene in salute vari tessuti come quello osseo e i denti. Oggi, lo scorbuto è diventato un disturbo raro che si può ancora manifestare nel caso di alcolismo (che porta alla distruzione della vitamina C presente nel lume intestinale) o di gravi carenze nei primi mesi di vita.
La carenza di vitamina C e le sue conseguenze sono state osservate anche durante le spedizioni antartiche del 1910. Le difficoltà nella masticazione, derivate dal manifestarsi dello scorbuto tra i partecipanti, hanno presumibilmente spinto questi ultimi a consumare gli organi interni dei cani da slitta, meno fibrosi e più facili da digerire rispetto alla carne. Una simile pratica, però, avrebbe causato a sua volta una ipervitaminosi A (eccesso di questa vitamina presente in grande quantità nei tessuti molli). Tale sindrome da eccesso è stata notata perfino in alcune anomalie riscontrabili nelle ossa fossili di popolazioni Inuit.
Altre sindromi da carenza vitaminica hanno colpito popolazioni soggette a forti carestie.
È il caso del Beriberi, patologia insorta per la carenza di vitamina B1 nella Cina rurale, o della Pellagra, dovuta a carenza di vitamina B3, che ha interessato le popolazioni contadine del Nord Italia di fine Ottocento. L’ampio consumo di riso o di mais, rispettivamente nelle due popolazioni, non ha consentito un corretto apporto vitaminico.
Un interessante raffronto potrebbe essere fatto con l’alimentazione delle civiltà precolombiane con il loro uso massivo di mais. Queste ultime non hanno dovuto fare i conti con l’insorgenza della Pellagra poiché, si presume, il tradizionale trattamento di questo cereale (nixtamalizzazione) permetta di rendere disponibili le molecole vitaminiche.
Fonti nutrizionali e criticità
Come già detto, le vitamine sono molecole essenziali che vanno introdotte dall’esterno in quanto il nostro corpo non è in grado di sintetizzarle. Tuttavia, quanto affermato non è del tutto esatto. Adeguati livelli di vitamina D, per esempio, possono essere ottenuti con una corretta esposizione al sole. Purtroppo, gli stili di vita dei paesi industrializzati non consentono di ritagliare un tempo sufficiente per questa pratica e il risultato è una carenza trasversale che riguarda tutta la popolazione.
Altre vitamine come la K e la B12, tipicamente di origine microbica, possono essere sintetizzate dai batteri del microbiota intestinale. Queste popolazioni batteriche però sono presenti nel tratto terminale (colon), localizzazione che non consente riassorbimento di vitamine.
Molte vitamine si trovano senza problemi negli alimenti e quindi è difficile che si instauri una carenza in una popolazione ben nutrita. Quelle del gruppo B sono rappresentate nei cereali, mentre le verdure a foglia scura sono ricche di vitamina K; la vitamina E è presente in grandi quantità negli oli vegetali.
Alcune sono più caratteristiche dei cibi animali, come la vitamina A, che può essere tuttavia ottenuta per riconversione dei carotenoidi, come il beta carotene delle carote. Il licopene dei pomodori, invece, non sembra avere la funzione vitaminica. È interessante notare che la citata ipervitaminosi A non si verifica nel caso dei carotenoidi che rappresentano una fonte indiretta di vitamina A molto sicura, se introdotta con gli alimenti. Non mancano i casi di carotenosi derivati da eccesso di utilizzo di integratori a scopo abbronzante o da consumo compulsivo di carote e patate dolci.
Altre vitamine possono essere più critiche, sia per un’aumentata esigenza in particolari fasi della vita, sia per il fatto che alcune molecole sono molto delicate.
I folati (vitamina B9) che sono decisivi nei primi mesi di gravidanza per consentire il normale sviluppo del feto, si perdono velocemente in cottura. La carenza può comportare una malformazione chiamata spina bifida. Altre malformazioni minori come la palatoschisi (labbro leporino) sono ancor più frequenti in caso di insufficienza. L’ipovitaminosi per mancanza di folati è caratteristica dei paesi in via di sviluppo, come, ad esempio, le regioni meno agiate dell’India. La carenza di folati dipende proprio dall’esigua disponibilità di frutta e verdura fresche, come nel caso della vitamina C.
I paesi industrializzati non sono comunque del tutto esenti da questo tipo di carenza che è fonte di difetti alla nascita, non tanto per la ridotta disponibilità di cibo quanto per la tendenza a un ridotto consumo di alimenti freschi, ai quali si preferiscono cibi cotti, o in caso di elevata frequenza di consumo dei pasti da tavola calda.
Prospettive di prevenzione delle carenze
Lo studio della carenza vitaminica interessa frequentemente i paesi in via di sviluppo e quelli molto poveri che rappresentano un vero e proprio laboratorio reale delle condizioni nutrizionali. Come già evidenziato, tali insufficienze sono spesso riscontrate in individui a rischio e in gruppi sociali poco abbienti. Tuttavia, non possiamo escludere le carenze forse più insidiose che si manifestano in una popolazione apparentemente ben nutrita, celate dal benessere e dalla disponibilità alimentare.
Il caso più eclatante concerne appunto la vitamina D. Gli studi epidemiologici suggeriscono chiaramente che esiste una carenza trasversale nel Sud Europa, in quei paesi del mediterraneo come Spagna, Italia e Grecia che apparentemente dovrebbero essere più esposte alla biosintesi endogena per irradiazione solare. Escludendo la condizione legata a usanze religioso-culturali di alcuni paesi arabi, che limita fortemente l’esposizione ai raggi solari, nella popolazione europea il motivo risiede nelle abitudini sociali.
Le fonti nutrizionali sono sempre limitate, essendo per lo più rappresentate dal pesce grasso il cui consumo non può essere giornaliero. L’esposizione, invece, potrebbe essere decisiva ma evidentemente non è sufficiente: lo dimostrano i livelli ematici che raggiungono il picco durante l’estate per poi scendere gradualmente nella stagione invernale. Il lavoro al chiuso e la sempre minore tendenza a svolgere attività all’aperto rendono critica la condizione carenziale.
A peggiorare il quadro generale contribuisce la tendenza di queste stesse popolazioni all’incremento ponderale, specialmente in infanzia, che comporta la diluizione della vitamina D nel tessuto adiposo e favorisce la riduzione dei livelli circolanti disponibili. Molti paesi Nord-Europei, così come anche USA e Canada, si sono affidati a una fortificazione obbligatoria degli alimenti. Infatti, l’ipovitaminosi sembra meno frequente in queste zone del mondo.
Un’altra vitamina utilizzata tradizionalmente in Nord America per la fortificazione è la B9 (acido folico), pratica che ha permesso di ridurre sensibilmente le malformazioni alla nascita. In generale, possiamo dire che USA e Canada sono molto propensi al concetto di fortificazione: troviamo il lievito alimentare fortificato con B12, i cereali fortificati con acido folico e ferro e anche la spremuta d’arancia fortificata con calcio. Le politiche sociali dell’Italia hanno preso una posizione precauzionale ma è importante non sottovalutare la malnutrizione nascosta dietro il benessere.
È importante riflettere sul tentativo spasmodico di ottimizzare l’alimentazione con l’utilizzo di integratori. Questi, se ben impiegati, possono coadiuvare un sano stile di vita ma i rischi, senza un’adeguata valutazione, possono essere elevati. Un esempio evidente deriva dall’uso di antiossidanti concentrati che hanno mostrato effetti negativi nei trial clinici. In particolare, gli sportivi devono fare attenzione all’utilizzo di sostanze a effetto antiossidante poiché, nel tentativo di ridurre gli effetti dello stress metabolico legato all’attività fisica, potrebbero limitare i meccanismi di adattamento del muscolo e del sistema immunitario.
