La riboflavina, también conocida como Vitamina B 2, es una vitamina que se encuentra en los alimentos y se usa como suplemento dietético. Las fuentes alimenticias incluyen huevos, vegetales verdes, leche y otros productos lácteos, carne, champiñones y almendras. Algunos países requieren su adición a los granos.
Como suplemento, se usa para prevenir y tratar la deficiencia de riboflavina y prevenir las migrañas.Se puede administrar por vía oral o inyectable.
Casi siempre es bien tolerado. Las dosis normales son seguras durante el embarazo. La riboflavina está en el grupo de la vitamina B. Es requerido por el cuerpo para la respiración celular.
La riboflavina se descubrió en 1920, se aisló en 1933 y se fabricó por primera vez en 1935. Está en la Lista de medicamentos esenciales de la Organización Mundial de la Salud, los medicamentos más seguros y efectivos necesarios en un sistema de salud. La riboflavina está disponible como medicamento genérico y sin receta médica.
En los Estados Unidos, un mes de suplementos tenía un precio (en 2015) de menos de 25 USD.
Usos médicos
La ectasia corneal es un adelgazamiento progresivo de la córnea; La forma más común de esta afección es el queratocono. La reticulación de Colágeno mediante la aplicación tópica de riboflavina y luego la luz ultravioleta brillante es un método para retrasar la progresión de la ectasia corneal fortaleciendo el tejido corneal.
A partir de 2017, Terumo comercializa un sistema en Europa que se utiliza para eliminar patógenos de la sangre; la sangre donada se trata con riboflavina y luego con luz ultravioleta.
Una revisión de 2017 encontró que la riboflavina puede ser útil para prevenir las migrañas en adultos, pero descubrió que los ensayos clínicos en adolescentes y niños habían producido resultados mixtos.
Efectos secundarios
En los humanos, no hay evidencia de toxicidad por riboflavina producida por ingestas excesivas, en parte porque tiene una solubilidad en agua menor que otras Vitaminas B, porque la absorción se vuelve menos eficiente a medida que aumentan las dosis y porque lo que excede la absorción se excreta a través de los riñones en la orina..
Incluso cuando se administraron 400 mg de riboflavina por día por vía oral a los sujetos en un estudio durante tres meses para investigar la eficacia de la riboflavina en la prevención de la migraña, no se informaron efectos secundarios a corto plazo. Aunque las dosis tóxicas se pueden administrar por inyección, cualquier exceso a dosis nutricionalmente relevantes se excreta en la orina,impartiendo un color amarillo brillante cuando en grandes cantidades.
Sin embargo, los datos limitados disponibles sobre los efectos adversos de la riboflavina no significan que las ingestas elevadas no tengan efectos adversos, y la Junta de Alimentos y nutrición insta a las personas a tener cuidado con el consumo de cantidades excesivas de riboflavina.
Función
El mononucleótido de flavina (FMN) y el dinucleótido de adenina de flavina (FAD) funcionan como cofactores para una variedad de reacciones de la enzima flavoproteína:
Flavoproteínas de la cadena de transporte de electrones, incluyendo FMN en el Complejo I y FAD en el Complejo II
Se requiere FAD para la producción de ácido piridoxico a partir de Piridoxal (vitamina B 6 ) por la Piridoxina 5′-fosfato oxidasa
La forma de coenzima primaria de vitamina B 6 (fosfato de piridoxal) depende de FMN
La oxidación de piruvato, α-cetoglutarato y aminoácidos de cadena ramificada requiere FAD en la porción E3 compartida de sus respectivos complejos de deshidrogenasa
La acil CoA deshidrogenasa Grasa requiere FAD en la oxidación de Ácidos grasos
Se requiere FAD para convertir el Retinol ( Vitamina A ) en ácido retinoico a través de la deshidrogenasa retiniana citosólica
La síntesis de una forma activa de Folato ( 5-metiltetrahidrofolato ) a partir de 5,10-metilenetetrahidrofolato por metilenetetrahidrofolato reductasa depende de FADH 2
Se requiere FAD para convertir el Triptófano en Niacina (vitamina B 3 )
La reducción de la forma oxidada de glutatión (GSSG) a su forma reducida (GSH) por la glutatión reductasa depende de FAD
Para el mecanismo de acción molecular ver artículos principales Flavin mononucleotide (FMN) y flavin adenine dinucleotide (FAD)
Otros derivados de Flavin como el ion N (5) -etilflavinio, Et-Fl , pueden oxidar el agua y producir O2.
Nutrición
Fuentes alimenticias
Los alimentos y bebidas que proporcionan riboflavina sin fortificación son leche, queso, huevos, vegetales de hoja, hígado, riñones, carnes magras, legumbres, champiñones y almendras.
La molienda de cereales produce una pérdida considerable (hasta 60%) de vitamina B 2, por lo que la harina blanca se enriquece en algunos países mediante la adición de la vitamina. El enriquecimiento del pan y los cereales para el desayuno listos para comer contribuye significativamente al suministro dietético de vitamina B 2.
arroz pulidogeneralmente no está enriquecido, porque el color amarillo de la vitamina haría que el arroz sea visualmente inaceptable para las principales poblaciones consumidoras de arroz. Sin embargo, la mayor parte del contenido de flavina del arroz integral se retiene si el arroz se cuece al vapor (precocido) antes de la molienda.
Este proceso conduce los flavinos en las capas de germen y aleurona al endospermo. La riboflavina libre está naturalmente presente en los alimentos junto con FMN y FAD unidos a proteínas. La leche bovina contiene principalmente riboflavina libre, con una contribución menor de FMN y FAD. En la leche entera, el 14% de las flavinas se unen de forma no covalente a proteínas específicas.
La leche y el yogur contienen uno de los contenidos más altos de riboflavina. La clara de huevo y la yema de huevo contienen proteínas de unión a riboflavina especializadas, que son necesarias para el almacenamiento de riboflavina libre en el huevo para su uso por el embrión en desarrollo.
La riboflavina se agrega a los alimentos para bebés, cereales para el desayuno, pastas y productos de reemplazo de comidas enriquecidos con Vitaminas. Es difícil incorporar riboflavina en productos líquidos porque tiene poca solubilidad en agua, de ahí el requerimiento de riboflavina-‘-fosfato ( E101a ), una forma más soluble de riboflavina.
La riboflavina también se usa como colorante alimentario y, como tal, se designa en Europa como el número E E101.
Recomendaciones dietéticas
La Academia Nacional de Medicina (entonces el Instituto de Medicina de EE. UU.) actualizó los requisitos promedio estimados (EAR) y las dietas recomendadas (RDA) para riboflavina en 1998. Los EAR actuales para riboflavina para mujeres y hombres de 14 años en adelante son 0.9 mg / día y 1.1 mg / día, respectivamente;
Las dosis diarias recomendadas son 1.1 y 1.3 mg / día, respectivamente. Las RDA son más altas que las EAR para identificar las cantidades que cubrirán a las personas con requisitos más altos que el promedio. La dosis diaria recomendada para el embarazo es de 1,4 mg / día. La dosis diaria recomendada para la lactancia es de 1,6 mg / día.
Para bebés de hasta 12 meses, la Ingesta adecuada (AI) es de 0.3 a 0.4 mg / día. y para niños de 1 a 13 años, la RDA aumenta con la edad de 0.5 a 0.9 mg / día. En cuanto a la seguridad, la OIM establece niveles de ingesta superiores tolerables(UL) para vitaminas y Minerales cuando la evidencia es suficiente.
En el caso de la riboflavina no hay UL, ya que no hay datos en humanos de los efectos adversos de las dosis altas. En conjunto, los EAR, RDA, AI y UL se denominan ingestas de referencia dietéticas (DRI).
La Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA) se refiere al conjunto de información colectiva como Valores de referencia dietéticos, con Ingesta de referencia de población (PRI) en lugar de RDA, y Requisito promedio en lugar de EAR. AI y UL definieron lo mismo que en Estados Unidos. Para mujeres y hombres mayores de 15 años, el PRI se establece en 1,6 mg / día.
El PRI para el embarazo es 1.9 mg / día, para la lactancia 2.0 mg / día. Para niños de 1 a 14 años, los PRI aumentan con la edad de 0.6 a 1.4 mg / día. Estos PRI son más altos que los RDA de EE. UU. La EFSA también revisó la cuestión de seguridad y, al igual que los Estados Unidos, decidió que no había información suficiente para establecer un UL.
Para fines de etiquetado de alimentos y suplementos dietéticos en los EE. UU., La cantidad en una porción se expresa como un porcentaje del valor diario (% DV). Para fines de etiquetado de riboflavina, el 100% del valor diario fue de 1.7 mg, pero a partir del 27 de mayo de 2016 se revisó a 1.3 mg para que esté de acuerdo con la RDA.
En la Ingesta diaria de referencia se proporciona una tabla de los valores diarios para adultos viejos y nuevos. La fecha límite original para cumplir era el 28 de julio de 2018, pero el 29 de septiembre de 2017, la FDA emitió una regla propuesta que extendió la fecha límite al 1 de enero de 2020 para las grandes empresas y al 1 de enero de 2021 para las pequeñas empresas.
Deficiencia
Signos y síntomas
Las deficiencias leves pueden superar el 50% de la población en el Tercer Mundopaíses y en situaciones de refugiados. La deficiencia es poco común en los Estados Unidos y en otros países que tienen regulaciones de harina de trigo, pan, pasta, harina de maíz o enriquecimiento de arroz. En los EE. UU., A partir de la década de 1940, la harina, la harina de maíz y el arroz se han enriquecido con vitaminas B como un medio para restaurar parte de lo que se pierde en la molienda, el blanqueo y otros procesos.
Para adultos mayores de 20 años, el consumo promedio de alimentos y bebidas es de 1.8 mg / día para las mujeres y 2.5 mg / día para los hombres. Se estima que el 23% consume un suplemento dietético que contiene riboflavina que proporciona un promedio de 10 mg. El Departamento de Salud y Servicios Humanos de los EE.
UU. Lleva a cabo una Encuesta nacional de examen de salud y nutrición cada dos años e informa los resultados de los alimentos en una serie de informes denominados «Lo que comemos en Estados Unidos». De NHANES 2011–2012, Se estima que el 8% de las mujeres y el 3% de los hombres consumieron menos que la dosis diaria recomendada.
En comparación con los requisitos promedio estimados más bajos, menos del 3% no alcanzó el nivel EAR.
La deficiencia de riboflavina (también llamada ariboflavinosis) produce estomatitis que incluye dolor en la lengua roja con dolor de garganta, labios agrietados y fisurados (queilosis) e inflamación de las comisuras de la boca ( estomatitis angular ). Puede haber erupciones cutáneas grasosas y escamosas en el escroto, la vulva, el filtrum del labio o los pliegues nasolabiales.
Los ojos pueden presentar picazón, lagrimeo, inyectarse de sangre y ser sensibles a la luz. Debido a la interferencia con la absorción de Hierro, incluso la deficiencia leve a moderada de riboflavina resulta en una anemia con un tamaño celular normal y un contenido normal de hemoglobina (es decir, normocrómico normocrómicoanemia ) Esto es distinto de la anemia causada por la deficiencia de ácido fólico (B 9 ) o cianocobalamina (B 12 ), que causa anemia con células sanguíneas grandes ( anemia megaloblástica ).
La deficiencia de riboflavina durante el embarazo puede provocar defectos de nacimiento, incluidos defectos cardíacos congénitos y deformidades de las extremidades. La insuficiencia prolongada de riboflavina también se sabe que causa la degeneración del hígado y el sistema nervioso.
Los síntomas de estomatitis son similares a los observados en la Pelagra, que es causada por la deficiencia de niacina (B 3 ). Por lo tanto, la deficiencia de riboflavina a veces se denomina «pelagra sine pelagra» (pelagra sin pelagra), ya que causa estomatitis pero no lesiones periféricas generalizadas características de la deficiencia de niacina.
La deficiencia de riboflavina prolonga la recuperación de la malaria, a pesar de prevenir el crecimiento de plasmodium (el parásito de la malaria).
Causas
La riboflavina se excreta continuamente en la orina de individuos sanos, haciendo que la deficiencia sea relativamente común cuando la ingesta alimentaria es insuficiente. La deficiencia de riboflavina generalmente se encuentra junto con otras deficiencias de Nutrientes, particularmente de otras vitaminas solubles en agua..
Una deficiencia de riboflavina puede ser primaria (fuentes de vitaminas pobres en la Dieta diaria) o secundaria, que puede ser el resultado de afecciones que afectan la absorción en el intestino, el cuerpo no puede usar la vitamina o un aumento en la excreción de La vitamina del cuerpo. También se ha observado deficiencia subclínica en mujeres que toman anticonceptivos orales, en ancianos, en personas con trastornos alimenticios, alcoholismo crónico y en enfermedades como el VIH, enfermedad inflamatoria intestinal, diabetes y enfermedad cardíaca crónica.
La Fundación para la Enfermedad celíaca señala que una dieta libre de gluten puede ser baja en riboflavina (y otros nutrientes) ya que la harina de trigo enriquecida y los alimentos de trigo (pan, pasta, cereales, etc.) son una contribución dietética importante a la ingesta total de riboflavina. Fototerapia para tratar la ictericia.
En los lactantes puede causar una mayor degradación de la riboflavina, lo que lleva a una deficiencia si no se controla de cerca.
Diagnóstico
Los signos clínicos abiertos rara vez se ven entre los habitantes de los países desarrollados. La evaluación del estado de riboflavina es esencial para confirmar casos con síntomas inespecíficos en los que se sospecha deficiencia.
La glutatión reductasa es un Nicotinamida adenina dinucleótido fosfato (NADPH) y enzima dependiente de FAD, y la principal flavoproteína en los eritrocitos. La medición del coeficiente de actividad de la glutatión reductasa de eritrocitos (EGR) es el método preferido para evaluar el estado de riboflavina.Proporciona una medida de la saturación del tejido y el estado de la riboflavina a largo plazo.
La actividad enzimática in vitro en términos de coeficientes de actividad (AC) se determina con y sin la adición de FAD al medio. Las AC representan una relación de la actividad de la enzima con FAD a la actividad de la enzima sin FAD. Un AC de 1.2 a 1.4, el estado de riboflavina se considera bajo cuando se agrega FAD para estimular la actividad enzimática.
Un AC> 1.4 sugiere deficiencia de riboflavina. Por otro lado, si se agrega FAD y AC es <1.2, entonces el estado de riboflavina se considera aceptable. Tillotson y Bashor informaron que una disminución en la ingesta de riboflavina se asoció con un aumento en la EGR AC. En el estudio del Reino Unido de ancianos de Norwich,Los valores iniciales de EGR AC para hombres y mujeres se correlacionaron significativamente con los medidos 2 años después, lo que sugiere que EGR AC puede ser una medida confiable del estado bioquímico de riboflavina a largo plazo de los individuos.
Estos hallazgos son consistentes con estudios anteriores.
Los estudios de equilibrio experimental indican que las tasas de excreción urinaria de riboflavina aumentan lentamente con el aumento de la ingesta, hasta que el nivel de ingesta se aproxima a 1.0 mg / día, cuando ocurre la saturación del tejido. A ingestas más altas, la tasa de excreción aumenta dramáticamente.
Una vez que se alcanzan las ingestas de 2.5 mg / día, la excreción se vuelve aproximadamente igual a la velocidad de absorción Con una ingesta tan alta, una proporción significativa de la ingesta de riboflavina no se absorbe. Si la excreción urinaria de riboflavina es <19 µg / g de creatinina (sin ingesta reciente de riboflavina) o <40 µg por día son indicativos de deficiencia.
Tratamiento
El tratamiento implica una dieta que incluye una cantidad adecuada de alimentos que contienen riboflavina. Los suplementos dietéticos multivitamínicos y minerales a menudo contienen el 100% del valor diario (1.3 mg) de riboflavina, y pueden ser utilizados por personas preocupadas por una dieta inadecuada.
Los suplementos dietéticos de venta libre están disponibles en los Estados Unidos con dosis tan altas como 100 mg, pero no hay evidencia de que estas dosis altas tengan algún beneficio adicional para las personas sanas.
Otros animales
En otros animales, la deficiencia de riboflavina resulta en falta de crecimiento, falta de crecimiento y eventual muerte. La deficiencia experimental de riboflavina en perros resulta en una falla de crecimiento, debilidad, ataxia e incapacidad para pararse. Los animales colapsan, se vuelven comatosos y mueren.
Durante el estado de deficiencia, la dermatitis se desarrolla junto con la pérdida de cabello. Otros signos incluyen opacidad corneal, cataratas lenticulares, glándulas suprarrenales hemorrágicas, degeneración grasa del riñón y el hígado, e inflamación de la membrana mucosa del tracto gastrointestinal.
Los estudios post mortem en monos rhesus alimentados con una dieta deficiente en riboflavina revelaron que aproximadamente un tercio de la cantidad normal de riboflavina estaba presente en el hígado, que es el principal órgano de almacenamiento de riboflavina en mamíferos. La deficiencia de riboflavina en aves produce tasas bajas de eclosión de huevos.
Química
Como compuesto químico, la riboflavina es una sustancia sólida amarillo-naranja con poca solubilidad en agua en comparación con otras vitaminas B. Visualmente, imparte color a los suplementos vitamínicos (y el color amarillo brillante de la orina en las personas que lo toman).
Usos industriales
Debido a que la riboflavina es fluorescente bajo la luz ultravioleta, a menudo se usan soluciones diluidas (0.015–0.025% p / p) para detectar fugas o para demostrar la cobertura en un sistema industrial como un tanque de mezcla química o biorreactor. (Consulte la sección ASME BPE sobre Pruebas e inspección para obtener detalles adicionales).
Síntesis industrial
La producción a escala industrial de riboflavina utilizando diversos microorganismos, incluidos hongos filamentosos como Ashbya gossypii, Candida famata y Candida flaveri, así como las bacterias Corynebacterium ammoniagenes y Bacillus subtilis. El último organismo, modificado genéticamente para aumentar la producción de riboflavina y para introducir un marcador de resistencia a los antibióticos ( ampicilina ), se emplea a escala comercial para producir riboflavina para alimentación y enriquecimiento de alimentos.
La empresa química BASF ha instalado una planta en Corea del Sur., que se especializa en la producción de riboflavina utilizando Ashbya gossypii. Las concentraciones de riboflavina en su cepa modificada son tan altas que el micelio tiene un color rojizo / parduzco y acumula cristales de riboflavina en las vacuolas, que eventualmente reventarán el micelio.
La riboflavina a veces se produce en exceso, posiblemente como mecanismo de protección, por algunas bacterias en presencia de altas concentraciones de hidrocarburos o compuestos aromáticos. Uno de estos organismos es Micrococcus luteus ( American Type Culture Collectionnúmero de cepa ATCC 49442), que desarrolla un color amarillo debido a la producción de riboflavina mientras crece en piridina, pero no cuando crece en otros sustratos, como el ácido succínico.
Historia
Originalmente, se consideraba que la vitamina B tenía dos componentes, una vitamina B 1 inestable al calor y una vitamina B 2 estable al calor. En la década de 1920, se pensaba que la vitamina B 2 era el factor necesario para prevenir la pelagra. En 1923, Paul Gyorgy en Heidelberg estaba investigando la lesión de clara de huevo en ratas;
El factor curativo para esta afección se llamaba vitamina H (que ahora se llama Biotina o vitamina B 7 ). Dado que tanto la deficiencia de pelagra como la de vitamina H se asociaron con dermatitis, Gyorgy decidió probar el efecto de la vitamina B 2sobre la deficiencia de vitamina H en ratas. Alistó el servicio de Wagner-Jauregg en el laboratorio de Kuhn.
En 1933, Kuhn, Gyorgy y Wagner descubrieron que los extractos de levadura, hígado o salvado de arroz libres de Tiamina evitaban el fracaso del crecimiento de las ratas alimentadas con una dieta suplementada con tiamina.
Además, los investigadores notaron que una fluorescencia amarillo-verde en cada extracto promovía el crecimiento de las ratas, y que la intensidad de la fluorescencia era proporcional al efecto sobre el crecimiento. Esta observación les permitió desarrollar un químico rápido y un bioensayo para aislar el factor de la clara de huevo en 1933.
El mismo grupo aisló la misma preparación (un compuesto que promueve el crecimiento con fluorescencia amarillo-verde) del suero utilizando el mismo procedimiento (lactoflavina) En 1934, el grupo de Kuhn identificó la estructura de la llamada flavina y la vitamina B 2 sintetizada, lo que llevó a evidencia en 1939 de que la riboflavina era esencial para la salud humana.
Etimología
El nombre «riboflavina» (a menudo abreviado como Rbf o RBF) proviene de » ribosa » (el azúcar cuya forma reducida, ribitol, forma parte de su estructura) y » flavina «, el resto del anillo que imparte el color amarillo a la molécula oxidada (del latín flavus, «amarillo»). La forma reducida, que ocurre en el metabolismo junto con la forma oxidada, es incolora.