Vai trò thiết yếu của vitamin A, D, E như là chất chống oxy hóa

Chuyên Đề :
Vitamin
I. Vai trò sinh học của Vitamin:
I.1. Khái niệm:
Vitamin còn được gọi là sinh tố, tức là yếu tố cần thiết không thể thiếu cho sự sống.
Khái niệm Vitamin được nhà bác học Ba Lan là Funk đưa ra vào năm 1912 khi ông chiết xuất từ cám ra chất chữa bệnh beri-beri.
Vitamin là những chất hữu cơ có bản chất hóa học khác nhau, chỉ cần một lượng nhỏ trong thức ăn của động vật bậc cao để đảm bảo sự sinh trưởng và phat triển bình thường của cơ thể.
I.2. Đặc tính chung:
Phần lớn các loại Vitamin được tổng hợp từ thực vật và các vi sinh vật. ở động vật bậc cao khả năng tổng hợp Vitamin rất kém hoặc không có.
Một số loài có khả năng tự cung cấp được Vitamin cũng phải nhờ vào các vi sinh vật sống cộng sinh trong đường tiêu hoá. Ví dụ:trong dạ dà của động vật nhai lại có các vi sinh vật hoạt động tổng hợp nên các Vitamin B1, B2, B12, K,…
Hàm lượng của các loại Vitamin trong vật phẩm rất thâp.Vi dụ: trong vài tấn Cám mới có 1 đến 2 gam Vitamin B1
Hàm lượng Vitamin trong vật phẩm tuỳ theo loài, điều kiện đất đai khí hậu,cách thu hoạch,bảo quản,…
Vitamin cân thiết cho sinh vật với những lượng rất nhỏ, thường tính bằng milligam. Với những lượng nhỏ đó Vitamin giúp cơ thể sinh vật phát triển bình thường, chống chịu tốt. Tuy nhiên nếu chỉ thiếu một loại Vitamin cần thiết cơ thể sẽ rối loạn sinh lí,mắc các bệnh do thiếu Vitamin, sức dề kháng kém.
Giữa Vitamin enzyme và hormon co mối quan hệ chặt chẽ.
Các vitamin tan trong chất béo :
Vitamin A (Retinol )
3 dạng đồng phân của vitamin A
vitamin A1 (retinol) - chủ yếu có trong gan
cá biển, vitamin A2 (3-dehydroretinol) - có trong cá nước ngọt - có hoạt tính khoảng 40%
so với vitamin A1.
Trong tổ chức động vật như ở mỡ, gan cá vitamin A thường ở dạng ester, trong lòng đỏ trứng 70 - 90% vitamin A ở dạng tự do. Vitamin A còn có nhiều trong sữa và các sản phẩm sữa, trứng, gan, thận, tim, thịt.
Trong thực vật có chứa các tiền chất của vitamin A là caroten. Caroten có nhiều trong các loại quả có màu da cam,trong rau ngót.

Thuộc các carotenoid có α, β, γ-carotene và cryptoxantin. β-carotene có hoạt tính sinh học cao nhất, khoảng gấp hai lần các carotene khác. Đối với người và động vật ăn cỏ, các caroteneoid thực tế là nguồn vitamin quan trọng. Khi vào cơ thể, một bộ phận lớn của chúng chuyển thành vitamin A.
Caroten cũng còn có nhiều trong các thực vật hạ đẳng: rong, tảo, nấm và vi khuẩn. Bắp là nguồn cryptoxantin chính, dầu cọ cũng chứa một lượng
provitamin A. Trong tế bào thực vật các carotenoid liên kết với protid và lipid. Carotene và vitamin A cũng có trong phủ tạng và tổ chức của các động vật và người.
Các carotene rất nhạy cảm với oxy hoá trong không khí và ánh sáng. Chúng tan trong lipid và các chất hoà tan lipid, không tan trong nước.
Quá trình chuyển hoá các carotene thành vitamin A trong cơ thể xảy ra chủ yếu ở thành ruột non và là một quá trình phức tạp. Carotene không chuyển thành vitamin A hoàn toàn mà chỉ khoảng 70 - 80%.
Vì vậy lượng lipid và nước mật đầy đủ trong ruột non là điều kiện quan trọng để hấp thu chúng tốt; các chất chống oxy hoá như vitamin E và lecithin sẽ ngăn không cho chúng bị oxy hoá và giúp ích cho việc hấp thu. Tỷ lệ hấp thu vitamin A cao hơn carotene 2 - 4
lần.
Vitamin A có quan hệ chặt chẽ với thị giác bình thường. Tế bào hình que và tế bào hình nón trong võng mạc nhãn thị là các tế bào tiếp nhận cảm quang, đều có chứa sắc tố thị giác. Sắc tố thị giác trong tế bào hình que là rhodopsin, còn trong tế bào hình nón là iodopsin đều do retinene (một dạng hoạt tính của vitamin A) và opsin cấu thành.
Khi ánh sáng kích thích vào tế bào hình que rhodopsin sẽ bị phân giải thành opsin và dehydroretinene, đồng thời bị mất đi một phần vitamin A. Trong bóng tối,
vitamin A trong máu qua quá trình chuyển hoá sẽ tạo thành 11-synretinene, lại kết hợp với opsin thành rhodopsin mà phục hồi lại thị giác.
Nếu tình trạng dinh dưỡng vitamin A tương đối tốt, hàm lượng có trong máu cao thì lượng hợp thành rodopsin trong một đơn vị thời gian sẽ cao, thời gian phục hồi thị giác trong bóng đêm tương đối ngắn. Ngược lại sẽ dẫn đến chứng bệnh quáng gà.
Khi vitamin A không đủ hoặc thiếu sẽ dẫn đến sừng hoá tế bào biểu mô làm cho bề mặt da thô ráp, khô, có dạng vảy, lớp nội mạc mũi, họng, thanh quản, khí quản và hệ sinh dục-tiết niệu bị hủy hoại nên dễ bị viêm nhiễm. Đường tiết niệu bị sừng hoá quá mức là một trong những nguyên nhân gây sỏi.
Vitamin A cần thiết cho sự sinh trưởng bình thường của bộ xương, và giúp ích cho sự phát triển và sinh trưởng của tế bào.
vitamin A acid (chất chuyển hoá của vitamin A) có tác dụng làm chậm hoặc ngăn chặn các biến chứng tiền ung thư, ngăn ngừa ung thư
biểu bì.
Vitamin A được dự trữ chủ yếu ở gan, phụ thuộc vào lượng ăn vào và các nhân tố khác. Lượng vitamin A trong cơ thể người già thấp hơn rõ rệt so với người trẻ tuổi. Khi không có vitamin A nạp vào thì lượng mất đi trong gan mỗi ngày vào khoảng 0,5% tổng lượng vitamin A. Khả năng dự trữ của trẻ em rất kém, do đó rất dễ bị thiếu.
Nguyên nhân thiếu vitamin A :
Cơ thể lấy vitamin A từ thức ăn và được dự trữ chủ yếu ở gan. Thiếu vitamin A chỉ xảy ra khi lượng vitamin A ăn vào không đủ và vitamin A dự trữ bị hết.
Khi thiếu vitamin A, ở động vật sẽ phát sinh các trạng thái bệnh đặc trưng sau :
+ Chậm lớn, lông xù bẩn, gầy còm.
+ Mô bảo vệ như da, niêm mạc, giác mạc mắt bị khô, kẻo màng trắng mờ, dần dần sinh chứng nhuyễn giác mạc.
+ Ruột, dạ dày, khí quản... dễ bị viêm loét
+ Phát sinh chứng quáng gà
+ vitamin A có ảnh hưởng đến quá trình oxy hoá hoàn nguyên ở cơ thể vì nó ảnh hưởng đến sự hoạt động của vitamin C là chất tham gia các phản ứng oxy hoá.
Các biến đổi thiếu vitamin A xuất hiện như sau:
- Quáng gà
- Khô kết mạc và giảm tiết các tuyến nước mắt
- Kết mạc dày, đỏ, gấp nếp
- Đục củng mạc và thị giác
- Rối loạn thị giác ở ánh sáng chói
- Phù, sợ ánh sáng, thâm nhiễm bạch cầu và hoại tử mềm giác mạc (nhuyễn giác mạc)
- Viêm toàn mắt
- Giảm sút trọng lượng và kích thước tuyến ức và tuyến lách (hai cơ quan tạo tế bào limpho). Tế bào limpho giảm về cả số lượng và sinh lực trong vai trò tạo kháng thể.
- Giảm hoạt tính và mức độ hoàn hảo các hiện tượng thực bào → giảm các quá trình tạo globulin miễn dịch.

Cơ chế gây bệnh quáng gà
Hiện tượng quáng gà được giải thích như sau :
Mắt nhìn được nhờ tế bào thần kinh thị giác hình que của võng mạc, loại tế bào này chứa ở đầu nút một loại protein có màu (sắc tố tím đỏ) gọi là rodơpsin. Rodopsin là hợp chất của 2 loại protein: Opsin và retinen mà retinen chính là aldehyd của vitamin Ai. Vai trò của rodopsin là tính thụ cảm ánh sáng, nhưng ánh sáng lại phân giải rodơpsin thành ơpsin và retinen, do đó độ cảm thụ ánh sáng giảm.
Ngược lại, ở chỗ tối ơpsin và retinen tổng hợp thành rodơpsin nên khả năng cảm thụ ánh sáng tăng lên.
Gia súc cần 15 - 25 UI/kg khối lượnglngày đêm, nhu cầu đó tăng khi cơ thể hoạt động bất thường.
Vitamin A tồn tại trong thức ăn tự nhiên là hợp
chất tương đối ổn định, không bị phân hủy khi gia công chế biến thông thường.
Trong không khí và ánh sáng, vitamin A bị oxy hoá và phân hủy nhanh chóng, nhiệt độ cao lại thúc đẩy quá trình phân hủy mạnh mẽ hơn. Các ester của vitamin A bền vững đối với các quá trình oxy hoá hơn là dạng tự do.
Vì thế chúng thường được sử dụng vitamin hoá thực phẩm.
II.2.2. Vitamin D (calciferon) :
Vitamin D chủ yếu gặp ở thực phẩm động vật. Trong 100g thực phẩm tươi có (đơn vị quốc tế): sữa mẹ 2 - 4, sữa bò 4, trứng 50 - 200, lòng đỏ trứng 300, gan bò 100, gan lợn 90, gan cá thu 500 - 1500.
Ở các thực phẩm thực vật rất ít gặp hoặc với
lượng rất bé. Trong thực phẩm thực vật thường gặp provitamin D, chủ yếu dưới dạng ergosterol.
Nguồn vitamin D của các động vật cao cấp là
thức ăn như trứng, cá, thịt các con vật có lông mao hoặc các cây được chiếu nắng và lượng vitamin D tạo thành ở da hay trong da.
Hầu hết các chất béo có trong thịt và đặc biệt
gan cá chứa nhiều vitamin D.
Tuy nhiên hàm lượng của nó dao động tùy theo loại cá và nhiều yếu tố khác. Phần lớn mỡ cá chứa nhiều vitamin D3. Trong cơ thể người, provitamin D3 (7-dehydrocholesterol) có ở da hoặc các lớp trên của nó sẽ chuyển thành vitamin D3 nhờ chiếu nắng mặt trời. Vitamin D tập trung nhiều nhất ở gan và huyết tương. Cùng với tác dụng chống còi xương, vitamin D còn là yếu tố phát triển quan trọng.
Trong gần 7 chất vitamin D chỉ có chất D2 và D3 là có hoạt tính vitamin cao nhất. Vitamin D2 có nguồn gốc thực vật, là dẫn xuất của chất ergosterol trong nhiều loại nấm sau khi xử lý bằng tia tử ngoại. Vitamin D3 bắt nguồn từ chất 7 -dehydrocolesterol là dẫn xuất oxy hoá của colesterol trong cơ thể động vật. Dưới tác dụng của tia từ ngoại 7 -dehydrocolesterol sẽ mở mạch nối 9 - 10 biến thành vitamin D3.
Vitamin D có ảnh hưởng đến quá trình trao đổi khoáng (calci, phospho) và quá trình hình thành xương của động vật. Khi thiếu vitamin D xương sẽ mất calci phospho, trở nên mềm, xốp, dễ gẫy. Đó là chứng còi xương (đối với đv non) hoặc chứng
mềm xương, xốp xương (đối với đv trưởng thành).
- vitamin D làm tăng sự hấp thụ calci ở vách ruột dưới dạng liên kết (vitamin D – Ca2+)chất khoáng này dễ qua ruột vào máu và đến xương, tỷ lệ Ca/P = 2/1 là phù hợp nhất cho việc hấp thụ Ca2+, P ởruột.
- vitamin D kích thích sự tái hấp thu các muối photphat ở ống thận, giúp cho cơ thể tiết kiệm được nguồn dự trữ photphat.
- vitamin D làm tăng cường hấp thu lưu huỳnh để tổng hợp condroitin sulfat.
- vitamin D làm tăng hoạt lực enzym phosphatase của xương và làm giảm sự bài
tiết calci qua vách ruột già.
Nhu cầu vitamin D trung bình 500 - 1.000 UI/100kg thể trọng/1 ngày. Số lượng này tăng giảm tuỳ theo trạng thái sinh lý (khoẻ, ốm).
Vitamin D dự trữ ở gan, sữa, bơ, nấm, enzym, dầu thực vật. Tắm nắng là một biện pháp tốt để tăng cường vitamin D.
Vitamin D tương đối bền nhiệt nhưng dễ bị phân hủy khi có chất oxi hóa hoặc acid vô cơ.
II.2.2. Vitamin E (tocopherol) :
Các thực phẩm giàu vitamin E là: đậu xanh tươi 3 - 6 mg%, đậu khô 5 - 6 mg%, cà rôt 1,5 mg%, salade 3 mg%, ngô hạt 10 mg%, mầm ngô 15 - 25 mg%, lúa mì 6,5 – 7,5 mg%, đậu phộng 9mg%. sữa bò chứa 0,1 – 0,2 mg%, trứng gà 1 - 3 mg%, lòng đỏ 3,5 mg%, thịt bò 2 mg%, lợn 0,6 mg%, cá mè 1,5 mg%. Sữa mẹ chứa 0,05% vitamin E.
Ở dạng tinh khiết, tocopherol có dạng dầu nhờn, màu vàng sáng không tan trong nước và phần lớn các dung môi hữu cơ. Trong các tocopherol , α-tocopherol là chất hoạt động nhất. Nó là đại biểu chính của vitamin E vì chiếm 90% tất cả tocopherol trong máu và tổ chức.
Tác dụng chủ yếu của vitamin E trong cơ thể là:
-Tác dụng chống oxy hoá. Vitamin E là chấtchống oxy hoá mạnh, có thể bảo vệ cho tế bào tránh khỏi các nguy hại do các gốc tự do gây nên, ức chế sự oxy hoá của chất dạng mỡ trên màng tế bào và trong tế bào, ngoài ra có thể phản ứng với peroxyde làm cho chúng chuyển hoá thành các chất không gây độc hại đối với tế bào. Vitamin E có tác dụng phòng ngừa sự oxy hoá của vitamin A, vitamin C, để đảm bảo chức năng dinh dưỡng của chúng trong cơ thể.
-Duy trì tính hoàn chỉnh của hồng cầu. Hàm lượng viatmin E trong thức ăn thấp sẽ dẫn đến lượng hồng cầu giảm và rút ngắn thời gian sinh tồn của hồng cầu.
-Điều tiết sự tổng hợp nên một số chất trong cơ thể. Vitamin E bằng sự điều tiết các bazơ pyridine mà tham dự vào các quá trình tổng hợp sinh học của DNA. Vitamin E là nhân tố để phụ trợ tổng hợp nên vitamin C và coenzyme Q, đồng thời có khả năng liên quan đến sự tổng hợp nên hemoglobin.
-Vitamin E có thể ức chế sự oxy hoá các chất không phải là hemoglobin như protein sắt, bảo vệ gốc SH trong dehydrogenase không bị oxy hoá hoặc không xảy ra phản ứng hoá học với các ion kim loại nặng mà mất tác dụng. Vitamin E cũng có khả năng tạo thành và phát triển của tinh trùng. Thiếu vitamin E xảy ra khi rối loạn hấp thu lipid.
-Thiếu vitamin E thường xảy ra tình trạng teo cơ, các biến đổi sâu sắc ở đại não và ở tủy.
Vitamin E ăn vào được hấp thụ ở ruột non, nhưng trong quá trình hấp thụ quá nửa số lượng có trong
khẩu phần đã bị phá huỷ.
Nhu cầu vitamin E đối với trẻ em 0,5 mg/kg cân nặng, ở người trưởng thành 20 - 30 mg/ngày, nhu cầu cao hơn đối với phụ nữ có thai và cho con bú. Tuy nhiên nhu cầu về vitamin E còn dựa vào hàm lượng của nó trong khẩu phần, mức độ hấp thu lipid, sự tích lũy trong các mô và sự bài xuất.
Gà, vịt đẻ cần 1,2mglngày; trâu bò liệt chân cần tiêm 500 - 800mglngày.
III.2. Mối quan hệ giữa Vitamin và Hormone :
Giữa vitamin và hormone có ảnh hưởng qua lại với nhau.
Ví dụ:
- Thiếu vitamin B6 thì sự sản sinh hormon buồng trứng (Foliculin, progesterol) giảm sút.
- Thiếu vitamin A việc sinh coctizon của tuyến thượng thận bị trở ngại. Coctizon thiếu sẽ ảnh hưởng tới hấp thu glucid, lipid.
-vitamin C còn ảnh hưởng đến sự hoạt động sản sinh adrenalin của tuyến thượng thận hoặc adrenocorticotropin của tuyến yên.
III.3. Mối quan hệ giữa các Vitamin :
Các vitamm có tác dụng tương hỗ lẫn nhau :
- vitamin B12 làm tăng cường hấp thu caroten về gan.
-Khi có vitamin C làm dịu mức độ thiếu vitamin B2.
-Khi thiếu vitamin Bl thì nhu cầu riboflavin tăng lên, thiếu riboflavin khả năng tự cung cấp vitamin C giảm...
Tài liệu tham khảo :
-Hóa Sinh Học – Phạm Thị Trân Châu, Trần Thị Áng.
-Giáo trình dinh dưỡng người – ĐH Cần Thơ.
-Giáo trình sinh hóa học động vật – ĐH Thái Nguyên.
Cùng một số tài liệu khác.
Thực hiện
NHÓM I