José Domingos Fontana

A vida pode ser definida como o resultado da ação de um somatório de milhares de reações enzimáticas (3.106 enzimas descritas, segundo o relatório da Enzyme Comission de 1992) atuando conjunta e equilibradamente durante o processo de nascimento, crescimento e fase adulta do organismo, parte importante das quais quando desativadas resultam em morte. Este princípio simplista vale tanto para uma bactéria quanto para um elefante. Se claudicante ou não mais funcional a célula, a inatividade metabólica se estende ao(s) tecido(s) e daí a falência dos órgãos e do modelo biológico como um todo. É o ônus da velhice. Mesmo nos acidentes tissulares (infarto; neoplasia) as enzimas e seu funcionamento inadequado desempenham um papel decisivo.

Há enzimas de mecanismo reacional extremamente simples como a ptialina ou amilase salivar que para atuar necessita nada mais que o substrato sobre o qual atua, no caso o amido (e preferencialmente pré-cozido) já que o pH (potencial hidrogeniônico) da saliva (em torno de 7; neutro) é o adequado para seu grau de ionização ideal, completando a condição reacional ótima para gerar os produtos (maltose : glucose). Há outras enzimas mais complexas que além de substrato, temperatura e pH ótimos, requerem a co-participação de co-enzimas (geralmente derivados de vitaminas da dieta) e de outros co-fatores (ex., cátions estratégicos como o magnésio).

Um conjunto destas vitaminas são aquelas ditas hidrossolúveis.

1. Ácido ascórbico ou Vitamina Ca: é um derivado lactonizado da glucose. Muito comum em frutas, sobretudo as cítricas e em hortaliças. Excepcionalmente presente no tomate, groselha, kiwi, acerola (1,7 g%) e ainda mais no camu-camu (pequena fruta amazônica). É uma molécula fortemente redutora (doadora de hidrogênio) e intervém na interconversão do aminoácido prolina a seu derivado hidroxiprolina. A deficiência na dieta causa o escorbuto (antiga enfermidade de marinheiros).

2. Tiamina ou Vitamina B1 e sua forma ativa pirofosfato (co-carboxilase): essencial para o metabolismo energético e para o funcionamento dos tecidos nervosos. As melhores fontes são grãos inteiros de cereais, soja, ervilhas, nozes, leite e tecidos animais tais como fígado, rins. Dentre as reações em que co-participa, a tiamina-PP, através de seu anel sulfurado tiazol (uma base quaternária) converte um derivado importante da glucose, piruvato, em acetaldeído que por sua vez pode gerar etanol nas leveduras ou ácido láctico nos músculos. Outro destino do ácido pirúvico é o ácido acético ativado (acetil-CoA), bloco central do metabolismo dos açucares, lipídios e aminoácidos (v. figura).

3. Riboflavina ou Vitamina B2: também essencial para o metabolismo energético, adensamento dos tecidos e boa visão. Quimicamente: FAD – Flavina Adedina Dinucleotídio, fortemente colorida em amarelo quando privada de hidrogênio (forma oxidada). Boas fontes são os produtos lácteos, carnes magras, frangos, peixes, brocoli, aspargo e espinafre. Tem seletiva capacidade receptora de hidrogênio razão pela qual é absolutamente necessária para a conversão do ácido succínico em fumárico através da desidrogenase succínica, uma etapa do ciclo de Krebs, do qual o organismo se vale para a coleta do energético hidrogênio a ser proximamente "queimado" nas mitocôndrias. O FAD-H2 atua então como um carreador.

4. Niacina ou Ácido Nicotínico (nada a ver com a nicotina do tabaco!): encontrada nas mesmas fontes apontadas para 2. e 3. Coenzima essencial para a atuação das enzimas ditas desidrogenases (exceto a succínica). Combina-se quimicamente com nucleotídios de piridina (um dos blocos de construção do próprio DNA) para gerar os co-enzimas plenos, NAD e NADP (Nicotinamida Adenina Dinucleotídios). Capta hidrogênio em numerossísimas reações do metabolismo dentre as quais aquelas da via glicolítica e do ciclo de Krebs (e.g., glucose -: ácido pirúvico; ácido cítrico -:-:-: ácido oxaloacético + hidrogênio + "ATP"), endereçando-o, também, à matriz mitocondrial.

5. Piridoxina ou Vitamina B6 – (também fosfatos de piridoxal e piridoxamina)

Também obtida de alimentos vegetais e animais. É também essencial para o crescimento celular, pois co-participa das reações catalizadas pelas transaminases, enzimas que fazem a interconversão entre aminoácidos e ceto-ácidos. Estas enzimas são indicadores clínicos muito utilizados em medidas laboratoriais para acompanhamento de distúrbios hepáticos e patologias musculares (e.g., infarto de miocárdio).

6. Ácido pantotênico e Coenzima A (CoA): obtido da gema de ovo, levedura, batata doce, melaço e levedura, além de fígado e rins. A coenzima plena, CoA, é estruturada em 3 segmentos: adenosina (comum no DNA), ácido pantotênico e mercaptoetilamina (braço terminal doador de hidrogênio). Gera o ácido acético "ativado" ou Acetil-CoA, bloco central do metabolismo de todos seres vivos.

7. Biotina e Biocitina (biotinil-lisina): maiormente sintetizada pelas bactérias (benéficas) intestinais. O consumo de clara de ovo não cozida causa sua depleção pela existência, na clara, de avidina, uma proteína que seqüestra e inativa a biotina. É uma coenzima essencial na fixação de gás carbônico, o que ocorre durante a biossíntese de lipídios.

8. Ácido fólico (FH4): coenzima co-atuando no transporte e transferência de fragmentos metabólicos que contém um único átomo de carbono (C1 = CH2OH ou CHO ou CH3), tal como ocorre na biossíntese da metionina, um aminoácido essencial e sulfurado. Fígado e levedura são boas fontes.

9. Ácido lipóico: é um engenhoso doador / receptor de hidrogênio. Co-participa na descarboxilação do ácido pirúvico transformando-o em Acetil-CoA e gás carbônico. Esta é uma das mais formidáveis reações bioquímicas do organismo vivo requerendo um complexo de 3 enzimas e 5 coenzimas (v figura). O Acetil-CoA é a matéria prima fundamental para a biossíntese de lipídios (triglicerídios e colesterol, dentre outros).

9. Cobalamina ou Vitamina B12: de importância na formação dos glóbulos vermelhos. Uma boa fonte é o iogurte. Somente é biossintetizada por alguns microrganismos e depende de proteínas especiais para ser captada nos intestinos e ser internalizada à corrente sanguínea. Contém cobalto na estrutura e daí a coloração avermelhada. Envolvida na troca de hidrogênio por outros grupos químicos simples.

10. ATP ou Adenosina-Tri-Fosfato: é a "moeda energética" das células e principal produto da oxidação fosforilativa nas mitocôndrias ou "queima metabólica suave" do hidrogênio.

José Domingos Fontana (jfontana@ufpr.br) é professor emérito da UFPR junto ao Departamento de Farmácia, pesquisador 1A do CNPq e 11.º Prêmio PR em C&T (1996).