ANÁLISIS DE VITAMINAS Facultad de Farmacia y Bioquímica, Universidad Nacional Mayor De San Marcos1 Cátedra de Farmacognosia 1 Mayta Arias M . Narciso Pérez M 1. Palomino Puma Y 1. Paucar Andia R 1.
RESUMEN Las vitaminas son compuestos heterogéneos imprescindibles para la vida que al ingerirlos de forma equilibrada y en dosis esenciales promueven el correcto funcionamiento fisiológico. La práctica tuvo como objetivo analizar cualitativamente vitaminas liposolubles e hidrosolubles. Se realizó el análisis cualitativo de las vitaminas A, D, C, B 1, B2 Y B6, mediante distintas reacciones químicas de identificación; así como el análisis cuantitativo de vitamina C en naranja, mandarina y limón, mediante el método de óxido-reducción. Las reacciones de identificación dieron positivo para los estándares de vitaminas hidrosolubles y negativo para los estándares de las liposolubles. También se concluyó que la naranja tiene una mayor concentración de vitamina C, seguida del limón y la mandarina que presenta menor concentración. Palabras clave: vitaminas, liposolubles, hidrosolubles, vitamina C, cuantificación, identificación.
ABSTRACT Vitamins are essential for life heterogeneous compounds that ingesting a balanced and essential dose promote proper physiological functioning. The practice was to analyze qualitatively soluble and water soluble vitamins. Qualitative analysis of vitamins A, D, C, B1, B2 and B6 was performed by identifying different chemical reactions; and quantitative analysis of vitamin C in orange, tangerine and lemon, by the method of oxidation-reduction. The reactions were positive identification of water-soluble standards and negative standards of fat soluble vitamins. It was also concluded that the orange has a higher concentration of vitamin C, followed by lemon and tangerine with the lowest concentration. Keywords:: vitamins, fat-soluble, water-soluble, vitamin C, quantification, identification. Keywords
INTRODUCCIÓN El término Vitamina se le debe al Bioquímico polaco Casimir Funk quien lo planteó en 1912. Consideraba que eran necesarias para la vida (vita) y la terminación Amina es porque creía que todas estas sustancias poseían la función Amina. Las Vitaminas son esenciales en el metabolismo y necesarias para el crecimiento y para el buen funcionamiento del cuerpo. Solo la Vitamina D es producida por el organismo, el resto se obtiene a través de los alimentos.1 Todas las vitaminas tienen funciones muy específicas sobre el o rganismo y deben estar contenidas en la alimentación diaria para evitar deficiencias. No hay alimento mágico que contenga todas las vitaminas, solo la combinación adecuada de los grupos de alimentos hacen cubrir los requerimientos de todos los nutrimentos esenciales para la vida. 1 Tener una buena alimentación es indispensable para el desarrollo de todas nuestras habilidades físicas y mentales; además la deficiencia de vitaminas puede llevarnos a contraer enfermedades graves que podríamos corregir con una alimentación balanceada. La carencia de vitaminas se denomina Hipovitaminosis y el exceso de alguna de ellas puede producir Hipervitaminosis.2 Son sustancias indispensables en la nutrición de los seres vivos; no aportan energía, pero sin ellas el organismo no podría aprovechar los elementos constructivos y energéticos suministrados por medio de la alimentación.2 El consumo de tabaco, alcohol o drogas provoca un mayor gasto de algunas vitaminas por lo cual es necesario suministrarlas en mayor cantidad o hacer un aporte suplementario teniendo en cuenta que las que vienen naturalmente en los alimentos son más efectivas que las que se producen en laboratorio.3 Las Vitaminas se dividen en dos grupos, LIPOSOLUBLES que se disuelven en grasas y aceites, e HIDROSOLUBLES que se disuelven en agua. 3 El objetivo de la práctica fue analizar cualitativamente estos grupos de vitaminas y cuantificar la vitamina C.4
MARCO TEÓRICO Las vitaminas son sustancias orgánicas, de naturaleza y composición variada. Imprescindibles en los procesos metabólicos que tienen lugar en la nutrición de los seres vivos. No aportan energía, ya que no se utilizan como combustible, pero sin ellas el organismo no es capaz de aprovechar los elementos constructivos y energéticos suministrados por la alimentación. Normalmente se utilizan en el interior de las células como antecesoras de las coenzimas, a partir de las cuales se elaboran los miles de enzimas que regulan las reacciones químicas de las que viven las células. Su efecto consiste en ayudar a convertir los alimentos en energía. La ingestión de cantidades extras de
vitaminas no eleva la capacidad física, salvo en el caso de existir un déficit vitamínico (debido, por ejemplo, a un régimen de comidas desequilibrado y a la fatiga). Entonces se puede mejorar dicha capacidad ingiriendo cantidades extras de vitaminas. Las necesidades vitamínicas varían según las especies, con la edad y con la actividad. 5 Las vitaminas deben ser aportadas a través de la alimentación, puesto que el cuerpo humano no puede sintetizarlas. Una excepción es la vitamina D, que se puede formar en la piel con la exposición al sol, y las vitaminas K, B1, B12 y ácido fólico, que se forman en pequeñas cantidades en la flora intestinal. 5 Ciertas vitaminas son ingeridas como provitaminas (inactivas) y posteriormente el metabolismo animal las transforma en activas (en el intestino, en el hígado, en la piel, etc.), tras alguna modificación en sus moléculas. 5 Los vegetales, hongos y microorganismos son capaces de elaborarlas por sí mismos. Los animales, salvo algunas excepciones, carecen de esta capacidad, por lo que deben obtenerlas a partir de los alimentos de la dieta. En algunos casos los animales obtienen algunas vitaminas a través de sus paredes intestinales, cuya flora bacteriana las producen. 6 Son sustancias lábiles, ya que se alteran fácilmente por cambios de temperatura y PH, y también por almacenamientos prolongados. 6 Los trastornos orgánicos en relación con las vitaminas se pueden referir a un exceso por acumulación de una o varias vitaminas, sobre todo las que son poco solubles en agua y, por tanto, difíciles de eliminar por la orina.
Avitaminosis: si hay carencias totales de una o varias vitaminas. Hipovitaminosis: si hay carencia parcial de vitaminas. Hipervitaminosis: si existe. 6
Tradicionalmente se establecen 2 grupos de vitaminas según su capacidad de disolución: vitaminas hidrosolubles y liposolubles.6 VITAMINAS LIPOSOLUBLES 6 Las vitaminas liposolubles, A, D, E y K, se consumen junto con alimentos que contienen grasa. Son las que se disuelven en grasas y aceites. Se almacenan en el hígado y en los tejidos grasos, debido a que se pueden almacenar en la grasa del cuerpo no es necesario tomarlas todos los días por lo que es posible, tras un consumo suficiente, subsistir una época sin su aporte. Si se consumen en exceso (más de 10 veces las cantidades recomendadas) pueden resultar tóxicas. Esto les puede ocurrir sobre todo a deportistas, que aunque mantienen una dieta equilibrada recurren a suplementos vitamínicos en dosis elevadas, con la idea de que así pueden aumentar su rendimiento físico. Esto es totalmente falso, así como la creencia de que los niños van a crecer si toman más vitaminas de las necesarias.
Las Vitaminas Liposolubles son: • Vitamina A (Retinol) • Vitamina D (Calciferol) • Vitamina E (Tocoferol) • Vitamina K (Antihemorrágica)
VITAMINAS HIDROSOLUBLES 6 Las vitaminas hidrosolubles son aquellas que se disuelven en agua. Se trata de coenzimas o precursores de coenzimas, necesarias para muchas reacciones químicasdel metabolismo. Se caracterizan porque se disuelven en agua, por lo que pueden pasarse al agua del lavado o de la cocción de los alimentos. Muchos alimentos ricos en este tipo de vitaminas no nos aportan al final de prepararlos la misma cantidad que contenían inicialmente. Para recuperar parte de estas vitaminas (algunas se destruyen con el calor), se puede aprovechar el agua de cocción de las verduras para caldos o sopas. A diferencia de las vitaminas liposolubles no se almacenan en el organismo. Esto hace que deban aportarse regularmente y sólo puede prescindirse de ellas durante algunos días. El exceso de vitaminas hidrosolubles se excreta por la orina, por lo que no tienen efecto tóxico por elevada que sea su ingesta, aunque se podría sufrir anormalidades en el riñón por no poder evacuar la totalidad de líquido. Vitaminas Hidrosolubles:
VITAMINA C. Ácido Ascórbico. Antiescorbútica. VITAMINA B1. Tiamina. Antiberibérica. VITAMINA B2. Riboflavina. VITAMINA B3. Niacina. Ácido Nicotínico. Vitamina PP. Antipelagrosa. VITAMINA B5. Ácido Pantoténico. Vitamina W. VITAMINA B6. Piridoxina. VITAMINA B8. Biotina. Vitamina H. VITAMINA B9. Ácido Fólico. VITAMINA B12. Cobalamina.
MATERIALES, EQUIPOS Y METODOLOGÍA
Materiales
Materiales de vidrio:
Beaker
Matraz
Probeta
Pera de decantación
Tubos de ensayo
Solventes orgánicos
Reactivos de precipitación
Equipos
Baño maría
Campana extractora
Metodología Según el Manual de laboratorio de Farmacognosia II – 2014
ANÁLISIS CUALITATIVO Muestras: Estándares de Vitamina A, Vitamina D, Vitamina C, Vitamina B1, Vitamina B2 y Vitamina B6.
VITAMINAS LIPOSOLUBLES REACCIÓN
RESULTADO
Carr -Price
-
Liebermann
-
Vitamina A
Vitamina D
VITAMINAS HIDROSOLUBLES REACCIÓN
RESULTADO
S.R Fehling
+++
Vitamina C Ác. Ascórbico y ++ diclorofenolindofenol
S.R. Yodo
+
OBSERVACIÓN
Vitamina B1
Tiocromo
+++
ÁC. Silicotúngstico
+++
HgCl 2
+++
S.R. Yodo
+++
Vitamina B2 mg. de muestra en +++ agua
Vitamina B6 S.R. FeCl3
+++
DETERMINACIÓN CUANTITATIVA DE ÁCIDO ASCÓRBICO (VITAMINA C) Muestra: Zumo de naranja
Vgasto= ¿? 2,6 Diclorofenol indofenol (DI)
MESA N°2 Vgasto = 3.4mL de DI Si 1mg de ác. ascórbico ……. 7.6mL DI Xmg de ác. ascórbico ……… 3.4mL DI Xmg =0.447 1mL equivale 0.447mg de AA 44.7mg de AA/100mL de zumo Luego: 1mL……………………….0.447mg 89mL (Zumo total)…..Xmg
Xmg = 39.78mg de AA en 89mL de zumo (1 fruta)
1mL de zumo de naranja 5mL de Ac. Metafosfórico 4mL de H2O VIRAJE DEL COLOR INCOLORO A ROSADO.
MESA N°3 Vgasto = 4.0mL de DI Si 1mg de ác. ascórbico ……. 7.6mL DI Xmg de ác. ascórbico ……… 4.0mL DI Xmg =0.526 1mL equivale 0.526mg de AA 52.6mg de AA/100mL de zumo Luego: 1mL……………………….0.526mg 90mL (Zumo total)…..Xmg Xmg = 47.3mg de AA en 89mL de zumo (1 fruta)
Muestra: Zumo de mandarina
Vgasto= ¿? 2,6 Diclorofenol indofenol (DI)
1mL de zumo de mandarina 5mL de Ac. Metafosfórico 4mL de H2O VIRAJE DE INCOLORO A COLOR ROSADO.
MESA N°1 Vgasto = 2.4mL de DI Si 1mg de ác. ascórbico ……. 7.6mL DI Xmg de ác. ascórbico ……… 2.4mL DI Xmg =0.315 1mL equivale 0.315mg de AA 31.5mg de AA/100mL de zumo Luego: 1mL………………………. 0.315mg 5.5mL (Zumo total)… ..Xmg Xmg = 17.05mg de AA en 5.5mL de zumo (1 fruta)
MESA N°4 Vgasto = 1.4mL de DI Si 1mg de ác. ascórbico ……. 7.6mL DI Xmg de ác. ascórbico ……… 1.4mL DI Xmg =0.184 1mL equivale 0.184mg de AA 18.4mg de AA/100mL de zumo Luego: 1mL……………………….0.184mg 46mL (Zumo total)… ..Xmg Xmg = 8.65mg de AA en 46mL de zumo (1 fruta)
Muestra: Zumo de limón
Vgasto= ¿? 2,6 Diclorofenol indofenol (DI)
1mL de zumo de limón 5mL de Ac. Metafosfórico 4mL de H2O VIRAJE DEL COLOR INCOLORO A ROSADO.
MESA N°5 Vgasto = 2.1mL de DI Si 1mg de ác. ascórbico ……. 7.6mL DI Xmg de ác. ascórbico ……… 2.1mL DI Xmg =0.315 1mL equivale 0.276mg de AA 27.6mg de AA/100mL de zumo Luego: 1mL……………………….0.276mg 10mL (Zumo total)… ..Xmg Xmg = 2.76mg de AA en 10mL de zumo (1 fruta)
MESA N°6 Vgasto = 2.4mL de DI Si 1mg de ác. ascórbico ……. 7.6 mL DI Xmg de ác. ascórbico ……… 2.4mL DI Xmg =0.315 1mL equivale 0.315mg de AA 31.5mg de AA/100mL de zumo Luego: 1mL………………………. 0.315mg 20mL (Zumo total)… ..Xmg Xmg = 6.3mg de AA en 20mL de zumo (1 fruta)
DISCUSIÓN El análisis cualitativo de las vitaminas se realizó empleando estándares de vitaminas y llevando a cabo sus respectivas reacciones de reconocimiento. Para el reconocimiento de la vitamina A (retinol) se llevó a cabo la reacción de Carr-Price, en el cual el retinol con la solución de cloroformo, y el tricloruro de antimonio forman una coloración azul que luego de un tiempo desaparece, dependiendo de la concentración de la vitamina; la reacción dio negativa debido al mal estado del SbCl 3 o tal vez a la inadecuada manipulación de esta, ya que se trabajó con una solución estándar esperándose un resultado positivo. 7 La vitamina D se analizó con la reacción de Lieberman, esta reacción es de reconocimiento para el colesterol y sus derivados, como el tocoferol (vit. D), en el cual el anhídrido acético se condensa con el grupo OH de la vitamina para dar un ester, una posterior epidermización y deshidratación con el acido sulfúrico concentrado es lo que genera la formación del complejo característico de color verde oscura que previamente paso del color rosa, rojo, azul y violeta según ese orden; esta reacción es específica para hidroxiesteroides con doble enlace, por ello la reacción debió resultar positiva pero no fue posible debido al mal estado de los reactivos y fallos protocolares de la mesa responsable.7 La vitamina C (acido ascórbico) se reconoció por la reacción de Fehling o Benedict el cual resulto positivo, debido a la acción reductora del grupo carbonilo de la vitamina, formando con el reactivo el oxido cuproso de color rojo como precipitado. La reacción con el yodo también resulto positiva, al reaccionar el complejo yodo-amilosa con la vitamina C la disolución indicadora pierde el color debido a que la vitamina C es oxidada por un oxidante suave como la disolución de yodo para dar lugar a ácido deshidroascórbico y a iones yoduro. La capacidad reductora de la vitamina C hace que el yodo se reduzca a yoduro, así es que el almidón, que se torna púrpura en presencia de yodo, es incoloro en contacto con yoduro. 7 La vitamina B1 o Tiamina se reconoció primero, por la reacción del tiocromo, esta se basa en que la Tiamina se oxida por acción del ferrocianuro en solución alcalina a tiocromo, el cual presenta una fluorescencia azul intensa el cual fue observado, cabe señalar que en medio acido no aparece la fluorescencia y que este método es base en la estimación de la vitamina. La reacción con el ácido silicotúngstico, con el cloruro mercúrico y con la solución de yodo resulto positiva en todas debido a la formación de complejos característicos en cada uno, asi como muestran los resultados.7 La vitamina B2 o Riboflavina se reconoció colorimétricamente debido a que, cuando esta se encuentra en polvo seco no se afecta en grado apreciable por la luz difusa, en cambio en solución, disuelto en agua, presenta una fluorescencia amarillo verdoso característico intrínseca de la vitamina, así como se observó; esta propiedad se aprovecha mucho para su determinación química. La vitamina B6 o Piridoxina se reconoció al tratarla con tricloruro férrico resultando positiva la reacción ya que se evidencio la formación del complejo de color rosado rojizo. 8
La determinación cuantitativa de la vitamina C o ácido ascórbico se llevó a cabo mediante el método óxido-reducción utilizando el 2,6 diclorofenol indofenol (2,6DFI). Esta reacción se fundamenta en la oxidación de la vitamina C con el agente oxidante 2,6 DFI, este es uno de los procedimientos más empleados para la cuantificación de la vitamina C, el 2,6 DFI es azul en su forma oxidada, al oxidar a la vitamina C transformándolo en ácido de hidroascórbico (Vitamina oxidada) este adopta su forma reducida tornándose incoloro. 9 Los resultados muestran que en el zumo de la naranja se obtuvo una mayor concentración de ácido ascórbico; en la mesa N°2 fue de 44.7mg de AA/100mL y en la mesa N°3 de 52,6mg de AA/100mL del zumo de la fruta. En la mandarina se obtuvo en la mesa N°1 una concentración de 31,5mg de AA/100mL y en la mesa N°4 de 18,4mg de AA/100mL de zumo de la fruta, mientras que en el zumo de limón, en la mesa N°5 se obtuvo una concentración de 27,6mg de AA/100mL y en la mesa N°6 31,5mg de AA por 100mL de zumo de la fruta.9 Se observa que la cantidad de vitamina C encontrada es mayor en el zumo de naranja, seguido del limón y la mandarina presenta la menor concentración. Los valores de referencia muestran que por cada 100g de fruta, en la naranja contiene 50mg de AA, el limón 40mg de AA y la mandarina 30mg de AA. Las concentraciones halladas coinciden relativamente con los valores de referencia a pesar de los errores protocolares en el análisis cuantitativo.9
CONCLUSIÓN Se analizó cualitativamente las vitaminas liposolubles y las vitaminas hidrosolubles, mediante reacciones colorimétricas; y se determinó la cantidad de ácido ascórbico en la naranja, limón y mandarina, encontrándose en la naranja una mayor concentración, seguido del limón y presentando la mandarina la menor concentración.
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