Witamina A – wpływ na organizm, działanie, skutki niedoboru oraz występowanie

Witamina A została odkryta jako jedna z pierwszych, dlatego oznaczono ją początkową literą alfabetu. Podstawowy objaw niedoboru tej witaminy to kurza ślepota, która objawia się pogorszeniem wzroku o zmierzchu. Chorobę tę znano już od starożytności. Wtedy to ludzie odkryli, że gotowana wątroba pomaga leczyć ten objaw. Ale dopiero początek 20. wieku przyniósł wyjaśnienie związku między odżywianiem a osłabieniem wzroku o zmierzchu. F. Hopkins, W. Stepp i M. Davis stworzyli opracowania, w których udowodnili, że w mleku, maśle i żółtkach jaj znajduje się substancja rozpuszczalna w tłuszczach, która jest niezbędna przy wzroście zwierząt doświadczalnych. Czynnik ten nazwano w 1915 roku rozpuszczalnym w tłuszczach czynnikiem A. Od tamtej pory zbadano jeszcze wiele innych zjawisk, dzięki którym stopniowo odkryto witaminę A. Jeszcze później natrafiono na beta-karoten, stanowiący tzw. prowitaminę. Odkryto, że beta-karoten, czyli barwnik roślinny rozpuszczalny w tłuszczu, ulega w wątrobie przemianie w związek bez koloru o funkcjach witaminy A. Pojęcie "witamina A" oznacza cały zespół związków chemicznych, które wykazują działanie biologiczne właściwe tej witaminie. Podstawowym związkiem jest RETINOL, stąd często tak właśnie nazywa się witaminę A. dawniej mówiono na nią akseroftol. Witaminę A dzieli się też czasami na A1 (retinol) i A2 (3-dehydroretinol). Różnią się one wyłącznie budową chemiczną, natomiast działanie mają identyczne. Tak jak witamina A działają też retinal oraz kwas retinowy, czyli pochodne retinolu, powstające podczas utleniania retinolu. Podobnie zachowują się pochodne estrowe, czyli octan i palmitynian, a także maślan oraz fosforan retinylu. Ogólną nazwą dla pochodnych retinolu, działających podobnie do witaminy A jest nazwa RETINOIDY. Do grupy tej należą związki naturalne i sztuczne. Retinol i związki mu pokrewne wytwarzane są wyłącznie przez organizmy ludzi oraz zwierząt. Substancją wyjściową do ich produkcji, czyli prekursorem, są karoteny, czyli prowitamina A. Karoteny produkują tylko rośliny, czasem mikroorganizmy. Są to związki z dużej grupy karotenoidów. Są to barwniki roślin występujące powszechnie w przyrodzie. Ich istotna rola polega na ubarwianiu otaczającej nas przyrody, ponieważ właśnie ten składnik działa jako barwnik dla zwierząt i roślin. To właśnie karotenoidy dają kolor kwiatom, owocom, warzywom, sprawiają, że nasza przyroda jest tak barwna. Niektóre karotenoidy to również prekursorzy barwników wzrokowych, zarówno u ludzi, jak i zwierząt. Barwniki te są istotnym elementem procesu widzenia, więc poza ubarwianiem naszego życia, czynią możliwym widzenie tych kolorów. Na dzień dzisiejszy znamy ponad 600 karotenoidów, ale tylko kilka z nich jest aktywnych biologicznie jako prowitaminy A. Głównie są to wymienione już karoteny, z których najistotniejszy jest beta-karoten, ponieważ to właśnie z niego powstaje w naszym organizmie retinol. Można go znaleźć w marchwi, z której pierwszy raz wyodrębniono ten związek, stąd nazwa całej grupy tych związków, która pochodzi od jej łacińskiej nazwy, czyli Daucus carota. Wraz z witaminą E, witamina A jest związkiem rozpuszczalnym w tłuszczach. Ale w przeciwieństwie do E, retinol wykazuje dużą wrażliwość na wpływ tlenu. W wyniku jego działania utlenia się i traci właściwości. Utlenianie przyspiesza dodatkowo działanie wysokiej temperatury i światła. Witamina przypomina pod tymi względami witaminę C, tzn. bardzo wrażliwa na czynniki z zewnątrz. Dlatego do preparatów z tą witaminą włącza się różne przeciwutleniacze. Najlepiej w tej roli sprawdza się tokoferol (znany jako witamina E). Dużo trwalsze i mniej podatne na proces utleniania niż wolny retinol są estry retinylu. Z tego powodu kosmetyka wykorzystywała przez długie lata właśnie estry pochodzące od witaminy A, a nie retinol, który w szybkim tempie rozkładał się w wyniku działania tlenu oraz światła, zmieniając wtedy barwę na żółtą. Podobna sytuacja miała miejsce z kwasem askorbinowym. Wykorzystanie zewnętrzne witaminy A przez kosmetykę omówimy w dalszej części artykułu.

Źródła występowania witaminy A

Podstawowe źródło witaminy A stanowią produkty pochodzące od zwierząt. Oczywiście dostarczają jej też organizmowi w dużych ilościach produkty roślinne, zawierające prowitaminę A, czyli karoteny. Nie jest jednak możliwe pokrycie zapotrzebowania organizmu na tę witaminę tylko i wyłącznie roślinami. Gotowa postać witaminy A powinna wynosić przynajmniej 20% ogólnego spożycia, co oznacza, że konieczne jest dostarczanie jej produktami pochodzenia zwierzęcego (ryby, mięso, szczególnie wątróbka, mleko i produkty mleczne, tłuszcze i jaja, szczególnie ich żółtka). Osobom, które nie jadają lub nie lubią mięsa, są wegetarianami i zrezygnowały z jedzenia mięsa oraz wędlin, zaleca się włączenie do diety, poza produktami roślinnymi, również ryb, jaj i mleka wraz z jego przetworami. Najlepsze źródło witaminy A stanowi tran, czyli olej znajdujący się w wątrobie ryb oraz innych zwierząt morskich. Przykładowo, wątroba kaszalota, który jest jednym z gatunków wieloryba, zawiera nawet 2kg retinolu, czyli tyle samo, co 100 ton masła. Natomiast wątroba niedźwiedzia polarnego jest absolutnym rekordzistą w tym względzie - zaledwie 125 gram zawiera stukrotną dzienną dawkę potrzebną człowiekowi. Na szczęście wieloryby objęto ochroną, a witaminę A syntetyzuje się chemicznie. Duże ilości prowitaminy A, czyli beta-karotenu, znajdziemy w owocach i warzywach w kolorze żółtym oraz pomarańczowym i w ciemnozielonych liściach warzyw, np. w marchewce, dyni, szpinaku, sałacie, zielonym groszku, pomidorach, rzeżusze, brokułach, natomiast z owoców w morelach, wiśniach, śliwkach i pomarańczach. Dodatkowo źródłem karotenów są mleko krów pasących się na pastwiskach oraz przetworach takiego mleka. W Polsce, jak i wielu innych krajach, witaminizuje się żywność w celu poprawienia ich walorów odżywczych. Witaminę A dodaje się szczególnie często do margaryny. Stosuje się do tego beta-karoten, który jest barwnikiem naturalnym i poza nadawaniem jej koloru zbliżonego do prawdziwego masła, zwiększa też jej wartość przez obecność prowitaminy A. Podczas przygotowywania posiłków należy pamiętać, że retinol można łatwo zniszczyć tlenem z powietrza, co wzmagane jest jeszcze dodatkowo przez ogrzewanie. Typowe czynności kulinarne niszczą ok. 10% witaminy A, ale już gotowanie potraw lub ich smażenie bez przykrycia powoduje bardzo duże straty, które można znacznie ograniczyć przykrywając naczynie podczas wykonywania tych czynności. Witamina A rozpuszcza się w tłuszczach, nie wodzie, stąd nie jest wypłukiwana w procesie gotowania, jak to ma miejsce z witaminą C. Witamina A jest natomiast bardzo podatna na działanie światła, dlatego dietetycy już dawno zwrócili uwagę producentów, by masło lub śmietanę pakować w ciemne, odporne na światło opakowania, co zapobiega jełczeniu tłuszczu, niszczącego w całości witaminy A. Aby więc choć w części zapobiec zniszczeniu witaminy A, powinniśmy przechowywać produkty z dużą jej zawartością z dala od dostępu światła oraz powietrza. Trzeba więc szczelnie zamykać opakowania masła lub margaryny, a także przykrywać naczynia, w których przygotowujemy potrawy.

Zbyt mała i zbyt duża zawartość witaminy A w organizmie (czyli jej niedobór oraz nadmiar)

Niedobór witaminy A

Najczęstszym i najłatwiejszym do zaobserwowania objawem jest kurza ślepota, która oznacza niedowidzenie w słabo oświetlonej przestrzeni. Możemy łatwo sprawdzić, czy cierpimy na ten objaw. W tym celu trzeba opuścić jasne pomieszczenie, przejść do ciemnego, po czym sprawdzić, ile czasu nasz wzrok przyzwyczaja się do nowych warunków widzenia. Jeśli trwa tylko kilka sekund, oznacza to, że poziom witaminy A jest prawidłowy. Okres dłuższy niż 8 sekund wskazuje, że mamy za mało witaminy A. Gdy czas ten wynosi kilkanaście sekund, powinno się udać po poradę do lekarza. Szczegółowych informacji na ten temat może nam dostarczyć tylko on, ponieważ opisana metoda sprawdzania nie wykazuje stuprocentowej skuteczności. Osoby, które spędzają długie godziny pracując przy komputerze, powinny spożywać większe dawki witaminy A, żeby wspomóc swój wzrok. Innym objawem niedoborów witaminy A są zmiany skórne. Skóra robi się sucha, łuszczy się, rogowacieje i występuje gęsia skórka. Braki dotykają też paznokcie, które wolniej rosną i stają się kruche, oraz włosy, które są suche i łamliwe. Ponadto gorzej funkcjonują gruczoły łzowe, co powoduje suchość i pieczenie oczu.

Zaburzenia funkcjonowania skóry i błon śluzowych powodują zwiększenie podatności organizmu na infekcje, osłabienie układu immunologicznego i wolniejsze gojenie się ran.

Wśród dzieci niedobory witaminy A objawiają się zaburzeniami wzrostu oraz rozwoju, ponieważ witamina A wspomaga działanie hormonu wzrostu. Z tego właśnie powodu tzw. siara, czyli pierwszy pokarm z piersi matki zawiera silnie skoncentrowany karoten, co objawia się silnym żółtym zabarwieniem.

Kolejnym objawem są zaburzenia łaknienia, a także zdolności rozmnażania.

Skrajne przypadki niedoborów tej witaminy mogą skończyć się nawet całkowitą utratą wzroku.

Witamina A jest rozpuszczalna w tłuszczu i magazynuje ją nasza wątroba, ale tylko do pewnej ilości. Zachowuje się więc inaczej niż wydalana witamina C i dlatego można ją przedawkować. Nie dzieje się tak natomiast z prowitaminą A, którą można spożywać w nieograniczonych ilościach. Niektórzy zastanawiają się, czy równoczesne zażywanie tabletek witaminowych i dużych ilości soków marchwiowych nie grozi przedawkowaniem witaminy A. można wszystkie te osoby uspokoić, ponieważ soki marchwiowe czy świeża marchew nie działają w ten sposób, a ich spożywanie przynosi same korzyści, bez skutków ubocznych. Karoteny to nie właściwa witamina A, a jedynie jej prekursor, którego dopiero nasz organizm przekształca w retinol oraz pochodne. Również wchłanianie karotenów przez przewód pokarmowy to jedynie od 30 do 40% z całej spożytej ilości, natomiast spośród wchłoniętej prowitaminy tylko 50% zamienia się w witaminę właściwą. Beta-karoten jest sześciokrotnie mniej aktywny witaminowo niż retinol. Dlatego ilość beta-karotenu zawartego w roślinach należy podzielić na 6, a uzyskamy wtedy ilość retinolu, wykorzystywaną przez nasz organizm. Ponieważ bardzo różne związki wykazują działanie witaminy A, pojawiła się potrzeba, by ujednolicić sposób wyrażania stopnia tej aktywności. Na początku używano jednostki międzynarodowe, w skrócie j.m. Dzienna dawka wyrażona w tych jednostkach to 5 tysięcy. Do tej pory wiele tabletek witaminowych używa tego oznaczenia. Spora liczba naukowców jest zdania, że dawka 10 tysięcy jest również dopuszczalna. Uważają oni, że zabezpiecza ona organizm przed skutkami wdychania zanieczyszczonego powietrza, podczas gdy stres choroby wyniszczają zapasy retinolu magazynowane przez nasz organizm. W chwili obecnej zarówno aktywność witaminy, jak i jej dzienna dawka wyrażana jest w równoważnikach retinolu (w mikrogramach). Według tych jednostek dzienna dawka to 1000 mikrogramów (inaczej 1 miligram). Równoważnik retinolu w produkcie opisuje, w jakiej ilości zawiera on wykorzystaną witaminę A, pochodzącej z retinolu oraz beta-karotenu. Mówi np. ile witaminy A zawiera potrawka mięsna z dodatkiem marchewki i groszku. Jak wspomniano wyżej, witaminę A można przedawkować, tak więc spożywając jeden preparat z tą witaminą, nie należy już zażywać innego. Trzeba to mieć na uwadze, ale z drugiej strony wcale nie tak łatwo jest przedawkować witaminę A. Nie można na przykład przedawkować witaminy A z pożywienia, a nasz organizm jest w stanie tolerować nawet stukrotnie wyższą dawkę witaminy A niż wynosi dzienne zapotrzebowanie. Ostre zatrucie jest konsekwencją spożycia ogromnych ilości witaminy, wyższej niż dawka dzienna setki razy. Aby wywołać objawy zatrucia trzeba by połknąć kilkaset tabletek preparatu z witaminą A (np. Capivit A+E). Występują wtedy bóle głowy, mdłości, wymioty, światłowstręt i drgawki. Istnieje również prawdopodobieństwo wystąpienia chronicznego zatrucia witaminą A, spowodowanego regularnym spożywaniem zbyt dużych jej dawek. Przykładowo, połykanie dziesięciu tabletek Capivitu A+E (co stanowi ok. 10 mg retinolu) przez kilka miesięcy skutkuje porażeniem skóry, czyli jej suchością i przebarwieniami, wypadaniem włosów, łamliwością paznokci, bólami kości oraz stawów, powiększeniem wątroby, bólami głowy i krwawieniem warg. Objawy te ustępują samoistnie po zaprzestaniu spożywania nadmiernych ilości tej witaminy.

Działanie witaminy A

Istnieją powody, dla których witaminę A umieszczono na początku "alfabety witaminowego". Jest ona częścią niemal wszystkich podstawowych funkcji organizmu. Spełnia ona funkcję strażnika naszego organizmu.

1. Podstawową funkcją witaminy A jest wspomaganie procesu widzenia. Jest ona składnikiem rodopsyny. Rodopsyna to światłoczuły barwnik, który pozwala nam rozróżniać kolory. Największą rolę spełnia tu retinal.

2. Jest istotnym uczestnikiem w prawidłowym funkcjonowaniu gruczołów płciowych. Jej braki mogą prowadzić do problemów z menstruacją, u mężczyzn zaś do kłopotów z płodnością. Retinol uczestniczy bowiem w produkcji plemników.

3. Bierze udział w obniżaniu poziomu cholesterolu, przez co ma pozytywny wpływ na serce.

4. Poprawia odporność organizmu, przez co chroni nas przed chorobami. Główną rolę gra tu beta-karoten, stymulujący produkcję limfocytów, które stanowią część naszego układu odpornościowego.

5. Hamuje działanie benzopirenu, który jest związkiem rakotwórczym, znajdującym się w dymie tytoniowym. Witamina A zmienia go w składniki niegroźne dla zdrowia. Osoby palące powinny więc spożywać produkty obfitujące w witaminę A.

6. Karoteny działają przeciwnowotworowo, szczególnie przez swoje działanie unicestwiające wolne rodniki, czyli są antyutleniaczami. Działanie takie wykazuje przede wszystkim beta-karoten i część pochodnych retinolu, które zapobiegają niektórym odmianom raka skóry, spowodowanego promieniowaniem UV lub substancjami chemicznymi.

7. Karotenoidy są naturalnymi barwnikami żywności. Używa się ich do barwienia wspomnianej już margaryny, ale też napojów czy słodyczy itp. Wykorzystanie karotenoidów przez przemysł spożywczy ma dużą przyszłość, co jest szczególnie korzystne z powodu ich naturalnego charakteru. Nie każdy składnik żywności z literką E i numerem oznacza sztuczny, czasem wręcz szkodliwy związek. Dla zainteresowanych, oto symbol oznaczający naturalny barwnik, jeden z karotenoidów - E160a,b,c,d,e oraz E161. Przykładowo:

E160a - oznacza beta karoten,

E160d - oznacza likopen (czerwony barwnik, występujący w pomidorach),

E161 - oznacza ksantofile, wśród których niektóre mają ciekawe nazwy (np. wiolaksantyna!)

8. Retinol wraz z pochodnymi stymulują wzrost. Braki witaminy A powodują spowolnienie wzrostu u dzieci szkolnych. Młody organizm potrzebuje kwasu retinowego, aby prawidłowo rosnąć i się rozwijać. Kwas retinowy działa też antyrakowo i jest w tym skuteczniejszy niż retinol i retinal.

9. Witamina A chroni przed wysychaniem i rogowaceniem nabłonka. Objawia się nierzadko gęsią skórką, pojawiającą się zwykle na ramionach, łokciach i kolanach.

10. Pozytywnie wpływa na rozwój kości i wzrost włosów.

11. Odgrywa ważną rolę podczas wzrostu i różnicowania się komórek, co najlepiej widać w przypadku komórek nabłonka. Witamina A wspomaga regenerację błon śluzowych oraz skóry. Funkcje te wykorzystano z sukcesem w zastosowaniu zewnętrznym, kiedy zauważono, że witamina A pomaga leczyć trądzik, zmarszczki i inne zmiany skórne, o czym w dalszej części artykułu.