La Chimica Delle Cose

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Vitamina PP

Sotto la stessa denominazione di vitamina PP vengono spesso usati e sono talvolta confusi due distinti prodotti e cioè l’acido nicotinico e la nicotinammide.

Tuttavia, in base alla loro attività biologica, si ritiene che l’acido nicotinico sia una provitamina PP mentre la nicotinammide sia la vera vitamina PP.

La confusione nasce dal fatto che la trasformazione da acido nicotinico a nicotinammide può avvenire direttamente nell’organismo che assume acido nicotinico dagli alimenti.

Per tale motivo entrambe le sostanze sono utilizzate come vitamina PP.

La trasformazione avviene nel fegato e nel rene.

Il nome deriva dall’inglese Pellagra Preventive Factor, legato alla sua attività contro questa malattia.

L'acido nicotinico fu sintetizzato la prima volta nel 1867 ossidando la nicotina, e fu un prodotto ampiamente utilizzato in fotografia. Per molto tempo non si colsero le sue implicazioni nell’alimentazione o nella salute, fino a quando scienziati tedeschi non dimostrarono che l'acido nicotinico si trova nel lievito e nella lucidatura del riso.

Lì fu isolato dal biochimico polacco-americano Casimir Funk nel 1912, mentre stava cercando di trovare una cura per un'altra malattia nota come beriberi (disturbo nutrizionale causato da una carenza di tiamina).

Poiché l'acido nicotinico non aveva alcun effetto sul beriberi, Funk abbandonò il suo lavoro con quel composto. Ma dimostrò che in qualche modo l’acido nicotinico probabilmente aveva valore nutrizionale.

Fu il medico austriaco-americano Joseph Goldeberger che scoprì la connessione tra l'acido nicotinico e le malattie dovute alla sua carenza.

Nel 1915, Goldberger condusse una serie di esperimenti su 11 prigionieri volontari sani in una prigione del Mississippi e scoprì che poteva indurre la pellagra alterando la loro dieta.

Concluse che la malattia era causata dall'assenza di qualche fattore che mancava nel mais, ma che poteva essere trovato nella carne e nel latte. Lo ha chiamato il fattore P-P (Prevenzione della Pellagra).

La struttura chimica di quel fattore fu successivamente scoperta nel 1937 dal biochimico americano Conrad Arnold Elvehjem. egli indusse la sindrome della lingua nera in alcuni cani da esperimento, nutrendoli con la dieta Goldberger, quindi curò la malattia integrando la loro dieta con acido nicotinico.

Isolò il fattore P-P da estratti di fegato attivi, dimostrando che questo fattore era in realtà acido nicotinico.

Dopo questa scoperta, i prodotti a base di cereali (grano, mais) furono arricchiti con acido nicotinico o nicotinamide.

La maggior parte dei casi sporadici che oggi si presentano nei Paesi sviluppati riguardano gli alcolisti, sebbene in rari casi anche altri pazienti, per malassorbimento o altre situazioni iatrogene, possano sviluppare la malattia.

Denominazioni:

Vitamina PP, niacina, nicotinammide, amide nicotinica, niacinamide, fattore antipellagroso.

Formula bruta: C6H6N2O

Formula di struttura: vedi figura all’inizio del post

Caratteri:

Acido nicotinico:

cristalli aghiformi o polvere cristallina, bianca, non igroscopica, quasi inodore, con gusto lievemente acido. Fonde a 234 – 237 °C e sublima facilmente senza decomporsi. Si scioglie leggermente in acqua fredda con reazione acida, molto solubile in acqua e alcool bollenti, insolubile in etere.

Nicotinammide:

cristalli aghiformi incolori o polvere cristallina bianca, molto igroscopico, con un odore caratteristico ma lieve, di sapore salato e amaro. Fonde a 128 – 131 °C. solubilissima in acqua con reazione neutra, in alcool e in glicerina. Poco solubile in solventi organici.

Attività biologica:

La vitamina PP, per caratteri fisici e per la sua origine dai lieviti, è spesso considerata fra le vitamine del gruppo B, spesso identificata come vitamina B3.

Previene e cura le manifestazioni morbose della pellagra ed è indispensabile perché partecipa ai meccanismi biochimici della respirazione cellulare sia animale che vegetale.

È molto diffusa in alimenti di origine animale, come la carne, e in particolare fegato, frattaglie, il pesce, il lievito di birra e i legumi.scarseggia nella frutta negli ortaggi e nei cereali, soprattutto nel mais.

La vitamina PP si distribuisce nelle cellule di tutti i tessuti, compreso il sangue, precisamente nei globuli rossi.

Il deficit di vitamina PP conduce alla pellagra, sindrome nota sin dal ‘700. Si tratta di una malattia diffusa sin all’inizio del ‘900 in molti Paesi compresa l’Italia, nelle campagne dove prevaleva un’alimentazione a base di mais, carente quindi di vitamine e di proteine nobili.

I sintomi della pellagra sono prevalentemente eritemi, disturbi a carico dell’apparato digerente, turbe psichiche, tanto che veniva definita la malattia delle tre D (Dermatite, Diarrea, Demenza).

I disturbi psichici sono dovuti alla carenza di serotonina, sostanza che deriva dalla decarbossilazione del triptofano.

Le diete a base esclusiva di mais apportano poco acido nicotinico e di triptofano, qui contenuto in forma non assimilabile.

Per molto tempo rimase un mistero perché le popolazioni indigene messicane, che mangiavano praticamente solo tortillas di mais, non soffrissero di pellagra. Poi si capì che loro cuocevano queste focacce in acqua di calce, e l’effetto alcalino della soluzione rendeva il triptofano più disponibile per l’organismo.

Fabbisogno, sintomi di carenza:

Piante, batteri ed animali possono sintetizzarla a partire dall’aminoacido triptofano. Nell’uomo si ritiene che i 2/3 del fabbisogno derivino da produzione endogena dal triptofano presente nelle proteine alimentari mentre 1/3 dalla provitamina acido nicotinico. Il rapporto di conversione dal triptofano è di 60 a 1, cioè occorrono 60 milligrammi di triptofano per avere 1 milligrammo di vitamina PP.

Una piccola porzione può provenire dai batteri intestinali.

La vitamina PP viene immagazzinata nel fegato ed eliminata attraverso le urine.

Preparazione:

Sia l’acido nicotinico che la nicotinammide sono naturalmente presenti in molti alimenti: lieviti, carni bovine e suine, uova, latte e cereali.

Industrialmente l’acido nicotinico si prepara per ossidazione con acido nitrico concentrato o con anidride cromica o ancora con permanganato di potassio della nicotina o della beta-piridine.

La nicotinammide invece si prepara trattando l’acido nicotinico con ammoniaca gassosa alla temperatura di 230 °C oppure, ancora più facilmente, trattando i suoi esteri metilico ed etilico, in soluzione acquosa o alcalina, con soluzione concentrata di ammoniaca.

Prodotti con attività di vitamina PP:

Come provitamina si utilizzano oltre all’acido nicotinico anche i suoi sali di sodio e di calcio e, come vitamina, oltre alla nicotinammide, anche il suo cloridrato o la nicotinomorfolide.

Bibliografia:

P. Cappelli, V. Vannucchi, Chimica degli Alimenti, Zanichelli, 2000

T. Storto, E. Soriani, Principi attivi per la preparazione di integratori e di integratori medicati per mangimi, Associazione Nazionale tra i Produttori di Alimenti Zootecnici, 1978