NUTRICIÓN VEGANA: Vitamina B12 (Cobalamina)

RESUMEN: La vitamina B12 es producida por bacterias. La síntesis química de la vitamina B12 es muy compleja, necesita 70 etapas de reacción, razón por cual la producción industrial de vitamina B12 se lleva a cabo por fermentación bacteriana, así como ocurre con la producción de vino. Los humanos tan sólo necesitan ingerir 3 microgramos de vitamina B12 cada día, o una mayor cantidad total si la ingesta es semanal. El hígado humano puede almacenar vitamina B12 para varios años. Para garantizar sus necesidades, quienes siguen una alimentación vegetariana pura deben consumir diariamente suficientes alimentos enriquecidos con vitamina B12 o un suplemento semanal de dicha vitamina, tal y como indica el importante artículo «Lo que cada vegano debe saber de la vitamina B-12».

La vitamina b12

La vitamina B12 (también llamada cobalamina porque contiene cobalto) es una vitamina hidrosoluble esencial para el funcionamiento normal del cerebro, del sistema nervioso, y para la formación de la sangre y de varias proteínas. El cuerpo humano no la produce, por lo que debe ser ingerida.

La vitamina B12 es una de las más complejas. Se produce industrialmente mediante fermentación bacteriana, no por síntesis química. Los veganos (y todos los humanos a partir de una cierta edad) deben consumir un suplemento de vitamina B12 sublingual (absorbida por la lengua) para asegurar sus necesidades. También podría ingerirse consumiendo suficientes alimentos enriquecidos con dicha vitamina.

La vitamina B12

Mostrar historia de la vitamina B12

La deficiencia de B12 es la causa de la anemia perniciosa que generalmente era fatal y tenía una etiología desconocida cuando fue descrita por primera vez en la medicina. Tanto la cura para esta enfermedad como la vitamina B12 fueron descubiertas por accidente cuando el médico George Hoyt Whipple (1878-1976) se encontraba realizando experimentos en los que se inducía la anemia perniciosa mediante sangrado en perros, para luego darles de comer diferentes alimentos y observar cuál de las dietas les permitió recuperarse más rápidamente. Durante este proceso, descubrió que la ingesta de grandes cantidades de hígado parecía curar más rápidamente la anemia por pérdida de sangre. Por lo tanto, planteó la hipótesis de que la ingesta de hígado podría ser el tratamiento contra la anemia perniciosa. El señor Whippe reportó señales de éxito en 1920.Tras una serie de estudios clínicos, George Richards Minot (1885-1950) y William Parry Murphy (1892-1987), se propusieron aislar parcialmente la sustancia presente en el hígado causante de la cura de la anemia en los perros, y descubrieron que era el hierro. También encontraron que otra sustancia curaba la anemia perniciosa en los seres humanos, misma que no tuvo efecto en los perros analizados. El factor específico para el tratamiento de este tipo de anemia, hallado en el jugo de hígado, fue encontrado por esta coincidencia. Minot y Murphy informaron de estos experimentos en 1926. Siendo este el primer progreso real para el tratamiento de esta enfermedad. Pese a este descubrimiento, desde hacía ya varios años los padecientes estaban obligados a ingerir grandes cantidades de hígado crudo o beber enormes cantidades de jugo de hígado.A su vez, estos eventos eventualmente llevaron al descubrimiento de la presencia en el jugo de hígado de la vitamina hidrosoluble conocida como vitamina B12.

En 1928, el químico Edwin Joseph Cohn (1892-1953) preparó un extracto de hígado que fue de 50 a 100 veces más potente que los productos naturales del hígado. El extracto fue el primer tratamiento efectivo para la enfermedad.

En 1934, Whipple, Minot y Murphy recibieron el Premio Nobel de Fisiología o Medicina por su trabajo inicial en el que señalan el camino a un tratamiento efectivo contra la anemia perniciosa. El principio activo fue conocido como «factor de proteína animal», pero su estructura química aún permaneció desconocida para los científicos.

En 1947, Mary Shaw Shorb (1907-1990) fue provista de un subsidio de 400 dólares y colaboró en un proyecto junto a Karl August Folkers (1906-1997) y la empresa Merck Co. para desarrollar el denominado «ensayo de LLD» para la B12. LLD es el acrónimo de Lactobacillus lactis Dorner que es una cepa bacteriana que requiere del «factor LLD» para su crecimiento, el cual fue finalmente identificado como B12. Shorb y sus colegas utilizaron el «ensayo LLD» para extraer rápidamente el factor para contrarrestar la anemia perniciosa a partir de extractos de hígado.

En 1948, Rickes, Smith y Park aislaron de extractos de hígado un material cristalino al que llamaron «vitamina B12». Ese mismo año y gracias a los aportes de los químicos Mary Shaw Shorb, Karl August Folkers y de Alexander Robert Todd se aisló la forma pura de la vitamina B12, a la que se llamó «cianocobalamina»: se la reconoció como el factor antianemia perniciosa. Por este descubrimiento, Shorb y Folkers recibieron el premio de Mead Johnson de la Sociedad Estadounidense de Ciencias de la Nutrición.

Durante el transcurso de la década de 1950 fueron desarrollados los métodos de producción en grandes cantidades de vitamina B12 a partir de cultivos de bacterias, un método que es aún el más económico de los métodos de producción comercial y que condujo a la forma moderna del tratamiento de la anemia perniciosa.

En 1956, Dorothy Crowfoot Hodgkin (1910-1994) y su equipo de colaboradores determinaron la estructura química de la mólecula de la vitamina B12, la más compleja de las vitaminas, basándose en los datos que la cristalografía de rayos X había arrojado en 1954. En 1962, Crowfoot Hodgkin publicó la estructura de este compuesto. En 1964 le concedieron el Premio Nobel de Química «por la determinación de la estructura de muchas sustancias biológicas mediante los rayos X».

En 1972, Robert Burns Woodward y Albert Eschenmoser descubrieron la síntesis artificial total de la vitamina B12, una hazaña clásica en la historia de la síntesis orgánica.

 

Anemia megaloblástica

La anemia no es una enfermedad, sino una concentración baja de hemoglobina en la sangre debido a múltiples causas. La principal causa de la anemia es la deficiencia de hierro[1], dando lugar a la anemia ferropénica.

La deficiencia de ácido fólico o de la vitamina B12 producen un tipo de anemia llamado anemia megaloblástica que si es muy severa puede llegar a causar un daño nervioso irreversible. El hígado puede almacenar vitamina B12 para varios años, pero el estado de vitamina B12 de algunos vegetarianos es inferior a lo adecuado debido a que no ingieren regularmente una fuente fiable de vitamina B12. La Vegan Society en su artículo «Lo que cada vegano debe saber de la vitamina B-12» hace un llamado a todos los veganos para que den mucha importancia a este tema:

Mostrar llamado de atención de la Vegan Society a todos los veganos

Vegan Society sobre la vitamina B12«La deficiencia clínica puede provocar anemia o deterioro del sistema nervioso. La mayoría de los veganos consumen suficiente B12 para evitar la deficiencia clínica. Dos subgrupos de veganos se exponen a un particular riesgo de deficiencia de B12: los veganos a largo plazo que eviten el uso habitual de alimentos enriquecidos (tales como los veganos crudívoros o los veganos macrobióticos) y los bebés amamantados por madres veganas cuya propia ingestión de B12 sea baja.En los adultos, los síntomas típicos de deficiencia son la pérdida de energía, los hormigueos, el entumecimiento, una sensibilidad reducida al dolor o a la presión, la vista nublada, una forma de andar anormal, la lengua irritada, mala memoria, confusión, alucinaciones y cambios en la personalidad. A menudo estos síntomas se desarrollan gradualmente a lo largo de varios meses o hasta un año antes de ser identificados como provocados por deficiencia de B12 y generalmente son reversibles mediante la administración de B12. No existe sin embargo ningún conjunto uniforme y fiable de síntomas y existen casos de deterioro permanente en adultos a causa de una deficiencia de B12. Si se sospecha algún problema, hay que someterse al diagnóstico cualificado de un médico pues todos aquellos síntomas pueden ser causados también por otros problemas distintos a la deficiencia de B12.

Los bebés muestran típicamente una aparición de los síntomas más rápida que los adultos. La deficiencia de B12 puede conducir a una pérdida de energía y de apetito y a irregularidades en el crecimiento. Si no se corrige pronto puede evolucionar hasta el coma o la muerte. Una vez más, no existe ningún patrón de síntomas completamente uniforme. Los bebés son más vulnerables al deterioro permanente que los adultos. Algunos consiguen una recuperación completa, pero otros muestran retrasos en el desarrollo.

Sólo el riesgo para estos grupos es ya razón suficiente para lanzar un llamamiento a todos los veganos para que ofrezcamos un mensaje uniforme en cuanto a la importancia de la B12 y para implantar un ejemplo positivo. Todo caso de deficiencia de B12 en un niño vegano o en un adulto poco informado representa una tragedia y conduce al veganismo al desprestigio.»

 

¿Cómo evitar la anemia megaloblástica?

Para evitar una anemia megaloblástica por carencia de vitamina B12, las personas que siguen una alimentación vegetariana, especialmente los vegetarianos estrictos, deben ingerir diariamente suficiente cantidad de vitamina B12 por medio de productos enriquecidos con dicha vitamina o ingerir un suplemento de vitamina B12. Según la Vegan Society en su artículo «Lo que cada vegano debe saber de la vitamina B-12», los veganos deben cumplir uno de los siguientes puntos para cubrir sus necesidades de vitamina B12:

  • consumir alimentos enriquecidos 2 ó 3 veces al día para obtener al menos 3 microgramos (mcg ó ug) de B12 diarios, o bien;
  • tomar un suplemento de B12 diario que proporcione al menos 10 microgramos, o bien;
  • tomar un suplemento de B12 semanal que proporcione al menos 2000 microgramos.

Cuanto menos frecuentemente se ingiera vitamina B12, más vitamina B12 se necesita ingerir, porque se absorbe mejor en pocas cantidades. La vitamina B12 es una vitamina hidrosoluble, por lo que su exceso se excreta por la orina. Actualmente no hay pruebas científicas suficientes para establecer un alto nivel de ingesta tolerable (UL) de la vitamina B12[1]. La vitamina B12 tiene muy baja toxicidad e incluso tomar en dosis enormes no parece ser perjudicial para las personas sanas[2].

La vitamina B12 es producida por microorganismos, no es de origen animal[3,4]. Los mamíferos herbívoros ingieren pastos con tierra que contiene bacterias que producen vitamina B12 y la vitamina es absorbida por fermentación intestinal y de ahí es depositada en sus músculos y especialmente en sus hígados. Los piensos para animales «de granja» son enriquecidos con vitamina B12, así como son enriquecidos con ella algunos productos para consumo humano. La vitamina B12 que contienen los piensos, algunos productos y los suplementos fue producida industrialmente por medio de fermentación, no es sintética, pues la síntesis química de la vitamina B12 es muy complicada: necesita 70 etapas de reacción.

Mostrar cómo se produce industrialmente la vitamina B12

La vitamina B12 comercial es el nombre general de una serie de sustancias relacionadas, las cobalaminas, que incluye la cianocobalamina y hidroxocobalamina. La vitamina B12 (cianocobalamina) es una vitamina que es sintetizada por microorganismos. Es necesaria para los animales y está presente en cada tejido animal a concentraciones muy bajas (1ppm en el hígado). Su deficiencia produce la anemia perniciosa. Las necesidades en vitamina B12 de los animales quedan cubiertas por los alimentos que toman o por absorción de la vitamina B12 producida por los microorganismos del intestino. Sin embargo, el hombre obtiene la vitamina B12 solamente de los alimentos, ya que la vitamina B12 sintetizada por los microorganismos en el intestino grueso no puede ser asimilada.La fermentación microbiana tiene un sinnúmero de usos y aplicaciones en la industria hoy día. Mediante la fermentación microbiana se ha logrado la elaboración de diferentes productos como lo son: alimentos, vitaminas, bebidas alcohólicas, productos farmacéuticos, químicos, combustibles, enzimas, biomasa, proteínas, entre otros.

Los productos antes mencionados se generan por medio de diferentes tipos de fermentación. La fermentación láctica (queso, yogurt), fermentación alcohólica (vino, cerveza, alcohol, cigarrillos, chocolate, pan y otros) y la fermentación acética (vinagre).

Las concentraciones de vitamina B12 que están presentes en los tejidos animales son demasiado bajas para su uso en la producción comercial. La síntesis química tampoco es práctica ya que requiere 70 etapas de reacción. La producción comercial se lleva a cabo en la actualidad enteramente por fermentación. Al principio, la vitamina B12 fué obtenida comercialmente como un subproducto de las fermentaciones de estreptomicetos para la producción de los antibióticos estreptomicina, cloranfenicol o neomicina, con un rendimiento de aproximadamente 1 mg/l. A medida que la demanda de vitamina B12 aumentó, se desarrollaron procesos de fermentación con cepas de mayor rendimiento.

Comercialmente la cianocobalamina se extrae especialmente de cultivos de Streptomyces griseus, el mismo microorganismo productor de la estreptomicina, siendo la materia prima comercial de la vitamina B12 un residuo de fabricación del antibiótico estreptomicina. La hidroxocobalamina es semisintética y se obtiene por modificación química de la cianocobalamina. A nivel industrial la fermentación es en un medio sintético, pero usando cepas de microorganismos (bacterias) productoras de B12.

La producción mundial anual de vitamina B12 se estima en unos 12000 kg de los cuales unos 7000 kg son para la industria farmacéutica y el resto va a la industria de alimentación animal. En el caso de los piensos de cerdos y pollos, se añaden 10-15 mg de vitamina B12 por tonelada de pienso si se utiliza proteína vegetal que es más barata que la animal.

Se conocen varias cepas productoras, y aunque su origen inicialmente fue el campo, actualmente se compran a colecciones de cultivos. En octubre de 2007, Wilfredo Edgardo Castillo Rodriguez y Eligio Rodas Mejía presentaron su trabajo de graduación para la Universidad de El Salvador titulado «Propuesta de evaluación para la obtención de vitamina B12 utilizando la cepa cinética del género Propionibacterium freuderenchii», en el cual puede leerse:

«La fuente de todas las cepas de microorganismos industriales es el ambiente natural. Pero a través de los años, a medida que los procesos industriales se​ h​​a​n ido perfeccionando, diversas cepas industriales se han ido depositando en colecciones de cultivos. Cuando se patenta un nuevo proceso industrial, al​ solicitante de la patente se le pide que deposite una cepa capaz de llevar a​ ​cabo ese proceso en una colección de cultivo reconocida. Hay varias​ ​colecciones de cultivos que sirven como almacén​ de cultivos microbianos (tabla​ ​Nº​1​). Aunque estas colecciones de cultivos pueden servir como fuentes accesibles de cultivos, se debe comprender que la mayor parte de las empresas industriales se rehúsan a depositar sus mejores cultivos en la colecciones de​ cultivos​».

El Dr. Pedro F. Mateos en el «Producción industrial de vitaminas» indica que los rendimientos más altos de producción de vitamina B12 se han obtenido a partir de bacterias del género Propionibacterium: especie Propionibacterium freudenreichii (19 mg/l) y especie Propionibacterium shermani (23 mg/l); y con bacterias del género Pseudomonas: especie Pseudomonas denitrificans (60 mg/l). Indica que se ha encontrado que Pseudomonas denitrificans es la especie más productiva entre las diferentes Pseudomonas que producen vitamina B12. En este proceso de una sóla etapa, la vitamina B12 se produce durante toda la fermentación. Indica que deben añadirse como suplemento cobalto y 5,6-dimetil benzimidazol. Se ha encontrado también que la adición del compuesto betaína, (CH3)3NCH2COO-, da lugar a un aumento del rendimiento; la melaza de remolacha se utiliza como una fuente de betaína de bajo precio. Aunque su modo de acción no es conocido, la betaína se asume que causa una activación de la biosíntesis o un aumento de la permeabilidad de la membrana. Después de 12 años de desarrollo de la cepa, el rendimiento de este proceso se ha aumentado desde 0,6 mg/l a 60 mg/l.

Se sabe que las especies de los siguientes géneros son conocidas por sintetizar la vitamina B12: acetobacterium, enterobacter, agrobacterium, alicaligenes, azotobacter, bacillus, clostridium, corynebacterium, flavobacterium, lactobacillus, micromonospora, mycobacterium, nocardia, propionibacterium, protaminobacter, proteus, pseudomonas, rhizobium, salmonella, serratia, streptomyces, streptococcus y xanthomonas.

 

Anemia perniciosa

Exite un tipo de anemia megaloblástica llamada anemia perniciosa, la cual no se origina por la carencia de vitamina B12 en la alimentación, sino por la deficiencia de una proteína llamada factor intrínseco (FI) en las secreciones gástricas necesarias para absorber la vitamina B12. La deficiencia del factor intrínseco puede originarse por factores genéticos o por enfermedades. También algunos fármacos pertenecientes a la categoría de los anti-convulsivantes, antituberculosos, drogas para bajar colesterol, anticancerígenos (metotrexato) y la colchicina (antigotoso), son capaces de bloquear la absorción de la vitamina B12. La deficiencia de B12, al igual que otras vitaminas del complejo B, también es común por el consumo excesivo de alcohol. Vale la pena recordar que el tabaquismo y los protectores estomacales afectan considerablemente la absorción de está vitamina independiente del tipo de alimentación que se tenga. De igual manera la infección de Helicobacter pylori inhibe la absorción de la B12. En los adultos, los síntomas de la anemia perniciosa por lo general no se ven hasta después de la edad de 30 años, siendo la edad promedio de diagnóstico a los 60 años.

¿Cómo evitar la anemia perniciosa?

En el 1998, National Academies Press publicó un estudio titulado «Dietary Reference Intakes for Thiamin, Riboflavin, Niacin, Vitamin B6, Folate, Vitamin B12, Pantothenic Acid, Biotin, and Choline» en el que se recomienda a todos los adultos mayores de 50 años (sean o no sean vegetarianos) que ingieran un suplemento de vitamina B12 que se absorba por la lengua (sublingual) y que cubra sus necesidades de dicha vitamina.

Controles médicos

Ingeriendo las cantidades de vitamina B12 necesarias no debiera haber ninguna deficiencia en dicha vitamina. Sin embargo, podemos realizarnos chequeos médicos para verificarlo.

Prueba para medir los niveles de vitamina B12 en análisis de sangre

La Vegan Society indica en el artículo «Lo que cada vegano debe saber de la vitamina B-12» que:

«La prueba que mide el nivel de B12 en sangre no es muy fiable para los veganos, especialmente para los que consumen diversos tipos de algas. Las algas y otras comidas vegetales contienen análogos de B12 (B12 falsa) que pueden imitar la verdadera vitamina B12 en las pruebas de sangre y que pueden incluso interferir con el metabolismo de la B12. Las pruebas del recuento globular tampoco no son fiables porque el consumo alto de folatos esconde los síntomas de anemias por la falta de la B12 que pueden ser detectados a través de estas pruebas. La prueba de la homocisteina en sangre sería más fiable, siendo deseables niveles menores de 10 mmol/L. La prueba más específica del estado de B12 es una prueba del ácido metalmalónico (MMA). Si está en el nivel normal de la sangre (< 370 nmol/L), o de la orina (menos que 4 mg/mg creatina), el organismo tiene suficiente B-12. Muchos médicos todavía utilizan pruebas de sangre y el recuento globular, las cuales no son adecuadas, especialmente para los veganos.»

Las dietas vegetarianas son típicamente ricas en ácido fólico, el cual puede enmascarar los síntomas hematológicos de la deficiencia de vitamina B12, por lo que la deficiencia de vitamina B12 puede pasar inadvertida hasta que lleguen a manifestarse síntomas neurológicos. La mejor forma de determinar el estado de vitamina B12 es midiendo los niveles séricos de homocisteína, ácido metilmalónico u holotranscobalamina II.

Bibliografía

– Antony AC. Megaloblastic anemias. In: Hoffman R, Benz EJ Jr, Silberstein LE, et al., eds. Hematology: Basic Principles and Practice. 6th ed. Philadelphia, Pa: Elsevier Saunders; 2012:chap 37.
– Institute of Medicine. Dietary Reference Intakes for Thiamin, Riboflavin, Niacin, Vitamin B6, Folate, Vitamin B12, Pantothenic Acid, Biotin, and Choline. National Academy Press Washington, D.C. 2000.
– Discovery of Novel Sources of Vitamin B12 in Traditional Korean Foods from Nutritional Surveys of Centenarians. Chung Shil Kwak, Mee Sook Lee, Se In Oh, and Sang Chul Park. Curr Gerontol Geriatr Res. 2010; 2010: 374897.
Published online 2011 March 8. doi: 10.1155/2010/374897

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