VAI TRÒ CỦA SẮT ĐỐI VỚI CƠ THỂ

VAI TRÒ CỦA SẮT ĐỐI VỚI CƠ THỂ

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HÓA THỰC PHẨM

BÀI BÁO CÁO MÔN

DINH DƯỠNG THỰC

PHẨM

ĐỀ TÀI:

VAI TRÒ CỦA SẮT ĐỐI VỚI CƠ THỂ

GVHD : Th.STRẦN THỊ THU TRÀ

SV THỰC HIỆN:

1 PHAN BẢO DUNG

2 LÊ HUỲNH NGỌC LIỄU

3 LÊ PHAN DUY

TP HCM – 05/2010

GIỚI THIỆU

I.SỰ PHÂN BỐ CỦA SẮT TRONG CƠ THỂ CON NGƯỜI

II.CƠ CHẾ HẤP THU VÀ VẬN CHUYỂN SẮT

III.DỰ TRỮ VÀ ĐÀO THẢI SẮT TRONG CƠ THỂ

IV.CHỨC NĂNG SINH HỌC CỦA SẮT TRONG CƠ THỂ

V.NHU CẦU SẮT TRONG CƠ THỂ CON NGƯỜI

VI.NGUỒN CUNG CẤP

VII.CÁC VẤN ĐỀ VỀ THIẾU SẮT VÀ DƯ SẮT

VII.1.Thiếu sắt

VII.1.1.Nguyên nhân gây thiếu sắt

VII.1.2.Triệu chứng do thiếu sắt

VII.1.3.Hậu quả khi thiếu sắt

VII.2.Thừa sắt

VII.2.1.Nguyên nhân gây thừa sắt

VII.2.2.Hậu quả của việc thừa sắt

VIII.DINH DƯỠNG CHO NGƯỜI MẮC CÁC BỆNH VỀ SẮT

VIII.1.Đối với người mắc bệnh thiếu sắt

VIII.2.Đối với người mắc bệnh thừa sắt

GIỚI THIỆU

Sắt là yếu tố vi lượng cổ xưa nhất được nghiên cứu Mặc dù hiện diện trong cơ thể với một lượng rất nhỏ, nhưng nó rất cần thiết cho sự sống , là cấu chất của những thành phần chính của cơ thể như máu,sinh tố…và là chất xúc tác trong rất nhiều phản ứng biến dưỡng của cơ thể.Trong cơ thể con người , chất sắt chiếm khoảng 0,004% trọng lượng cơ thể , tương đương khoảng 2,5 đến 3,5gram.Số lượng này thay đổi tùy theo tuổi tác , tình trạng sức khỏe, dinh dưỡng cũng như phái nam hay nữ của từng cá nhân.Chẳng hạn như cơ thể phụ nữ có khoảng 35mg chất sắt cho mỗi kg trọng lượng cơ thể.Ở nam thì có nhiều hơn với khoảng 50mg/kg

I SỰ PHÂN BỐ CỦA SẮT TRONG CƠ THỂ NGƯỜI

Sắt có vai trò rất cần thiết đối với mọi cơ thể sống, ngoại trừ một số vi khuẩn Nó chủ yếu liên kết ổn định bên trong các protein kim loại ,vì trong dạng tự do nó sinh ra các gốc tự do nói chung

là độc lập với các tế bào Nói rằng sắt tự do không có nghĩa là nó tự do di chuyển trong các chất lỏng trong cơ thể Sắt liên kết chặt chẽ với mọi phân tử sinh học vì thế nó sẽ gắn với các màng tế bào, axít nucleic, prôtêin v.v

Phần rất lớn chất sắt trong cơ thể được phân tán trong đường máu , đặc biệt ở sắc tố

Hemoglobin của hồng cầu erthyrocytes hay còn gọi là hồng huyết cầu,chiếm khoảng 70% tổng số chất sắt của cơ thể.Ngoài ra khoảng 3-5% chất sắt phân tán ở loại hemoglobin khác ở bắp thịt gọi

là myoglobin Sắt trong các Hemoglobin (Hb) & Myoglobin có thể gắn với oxy phân tử rồi chuyển chúng vào trong máu & dự trữ ở trong cơ

Hemoglobin có trong tế bào hồng cầu & làm hồng cầu có màu đỏ, đóng vai trò quan trọng trong sự hô hấp ,chuyển đổi khí oxy và cacbonic nhờ tác động biến đổi của những nguyên tử sắt trong cấu tạo Hemoglobin (Hb) là 1 protein màu, phức tạp thuộc nhóm chromoproteid màu đỏ, có nhóm ngoại là hem Hb là thành phần chủ yếu của hồng cầu, chiếm 28% và tương ứng với 14,6g trong 100 ml máu TLPT của Hb là 64.458

Hb gồm 2 phần: hem và globin Mỗi phân tử Hb có 4 hem và 1 globin Nó được tạo thành từ 4 dưới đơn vị Mỗi dưới đơn vị là 1 hem kết hợp với globin

Myoglobin chỉ có ở cơ vân, có tác dụng như là nơi dự trữ oxy, chúng kết hợp với các chất dinh dưỡng để giải phóng năng lượng cho hoạt động cơ bắp.Myoglobin dược xem như là Hemoglobin

một nhân protoporphyrin nghĩa là chỉ có một nguyên tử sắt thay vì 4 nguyên tử sắt như phân tử Hemoglobin

N

Fe N N

M

V

M P

P

M

N

Dạng tồn tại của Fe trong hemoglobin

Dạng tồn tại của Fe trong myoglobin

Cấu tạo của hem

Khoảng 5-10% (0,5gram) tổng số chất sắt có trong cơ thể được tìn thấy trong những cấu chất liên quan đến hoạt động hô hấp như các enzym trực tiếp hay gián tiếp tác dụng trong những phản ứng trong sự hô hấp và sự sống của động vật.Như là enzym cytochrome oxidase hay chất cytochrome liên hệ trong các phản ứng phóng thích năng lượng từ chất đường bột,acid béo xảy ra trong thể mitochondrion trong tế bào chất

Ngoài ra,còn có một lượng rất nhỏ (khoảng 5mg) chất sắt có trong huyết thanh (plasma) đóng vai trò chuyên chở hay nối kết với vài loại chất đạm trong máu Mặc dù chỉ có một lượng rất nhỏ chất sắt trong huyết tương nhưng mỗi ngày lượng chất sắt được chuyên chở trong huyết thanh cũng khoảng 35-40mg

Sau đây là thành phần chất sắt được phân phối trong cơ thể con nguời:

Gan, lá lách, tủy xương 20% Khoảng 1,0 gram

Mô, enzym…… 5-10% Dưới 0,3 gram

II.CƠ CHẾ HẤP THU VÀ VẬN CHUYỂN SẮT

II.1 Cơ thế hấp thu và vận chuyển sắt:

-Sự hấp thu sắt xảy ra chủ yếu ở tá tràng ,đoạn đầu của ruột non , tuy nhiên cũng có 1 lượng nhỏ sắt được hấp thụ ở dạ dày cũng như những phần sau của đoạn tá tràng

-Có 2 dạng sắt được hấp thu,mỗi dạng có một cơ chế hấp thu khác nhau

 Sắt có heme : Chúng gắn với nhân hem , có trong các loại thực phầm nguồn gốc động

vật như thịt lợn, thịt gà, thịt bò, gan động vật và các loại hải sản

 Sắt không heme : có trong các loại thực phẩm nguồn gốc thực vật như rau bông cải, súp

lơ xanh, quả đậu, bánh mì đen và trái cây như mơ, quả bơ, lạ, hạt hướng dương, hạt bí ngô

-Đa số sắt tồn tại trong thực phẩm dưới 2 dạng Fe2+ và Fe3+ , Fe2+ chủ yếu có ở động vật, Fe3+ có chủ yếu ở thực vật

-Để cơ thể hấp thu được sắt thì phải chuyển sắt từ dạng ferric (tức là Fe3+) sang dạng ferrous (hay

là Fe2+)

Hấp thu sắt có hem : Sau khi sắt có hem được chuyển qua tế bào thành ruột còn ở dạng hem nhờ

những thụ thể đặc hiệu ở thành ruột , khi vào được tế bào thành ruột nó sẽ được chuyển hóa nhanh chóng với sự tham gia của hemoxygenase,sau đó sắt được chuyển vào nơi dự trữ chung trong tế bào.Do sắt đã gắn vào hem trước khi hấp thu vào thành ruột nên quá trình hấp thu sắt có hem không phụ thuộc vào các yếu tố ảnh có mặt trong bữa ăn

Hấp thu sắt không hem : Để hấp thu được nguồn sắt loại này phải được rời khỏi thức ăn ở phần

trên ruột non thành dạng hòa tan sau đó chúng được gắn với 1 protein vận chuyển giống như transferrin đi qua màng tế bào vào thành ruột.Quá trình giải phóng sắt thành dạng tự do trong ruột trước khi được hấp thu phụ thuộc rất nhiều vào các yếu tố ức chế hoặc tăng cường có mặt trong thức ăn

Khẩu phần ăn hàng ngày trung bình có chứa khoảng 10-15 mg sắt.Chỉ có khoảng 5-10% sắt trong lượng sắt nói trên được cơ thể hấp thu (tỷ lệ này có thể tăng lên đến 20-30% trong trường hợp thiếu sắt hoặc tăng nhu cầu sử dụng sắt như ở phụ nữ có thai) Tỷ lệ này dao động từ khoảng dưới 5% với thức ăn thực vật đến 16-22% đối với thịt

Sự kiểm soát quá trình hấp thu sắt và lượng sắt được hấp thu vào máu tĩnh mạch cửa phụ thuộc vào nhu cầu sắt của cơ thể và kho dự trữ sắt của cơ thể Trong trường hợp thiếu sắt một lượng sắt lớn hơn được hấp thu qua riềm bàn chải vào tế bào niêm mạc ruột và vào máu đi về tĩnh mạch cửa Ngược lại trong trường hợp cơ thể quá tải sắt, lượng sắt được hấp thu vào tế bào niêm mạc ruột sẽ giảm đi

Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hấp thu sắt, cụ thể như sau:

Bảng3: Các yếu tố ảnh hưởng đến sự hấp thu sắt trong cơ thể

Yếu tố làm tăng hấp thu sắt Yếu tố làm giảm hấp thu sắt

Dạng ferrous (Fe2+) Dạng ferric (Fe3+)

Môi trường axit (HCl), vitamin C Môi trường kiềm

Các yếu tố gây kết tủa sắt(phitat, phosphat)

Thiếu sắt trong cơ thể Thừa sắt

Tăng tổng hợp hồng cầu Giảm tổng hợp hồng cầu

Tăng nhu cầu (có thai) Nhiễm khuẩn, viêm mạn tính

Các thuốc thải Fe Chè( Tanin)

Một yếu tố khác ảnh hưởng đến quá trình hấp thu sắt là sự điều hoà hấp thu sắt ngay tại riềm bàn chải của ruột non Lượng sắt được hấp thu thừa sẽ kết hợp với apoferritin để hình thành ferritin nằm trong bào tương tế bào niêm mạc ruột Ferritin này sẽ được thải vào lòng ruột khi tế bào biểu

mô ruột bị bong ra Ngoại trừ một số ít trường hợp quá tải sắt nặng sắt tự do không có trong huyết tương do sắt được gắn với transferrin ở máu tĩnh mạch cửa

III.DỰ TRỮ VÀ ĐÀO THẢI CỦA SẮT TRONG CƠ THỂ

Thành phần sắt tồn trữ khoảng trên dưới 1gram hay 20% tổng số chất sắt trong cơ thể,tích tụ nhiều nhất ở gan, tủy xương và mạng lưới nội mô của tế bào lá lách Đặc biệt sắt ở lá lách phần lớn là do

sự phân hủy của hồng huyết cầu mang lại

Trong gan, phần lớn sắt tồn trữ dưới dạng hợp chất ferritin (phân tử chứa khoảng 20% sắt) hay hemosiderin (phân tử chứa khoảng 35% sắt)

Sắt dự trữ tồn tại trong cơ thể dưới 3 dạng : Ferritin, Transferrin , Hemosiderin

Chúng chuyển đổi cho nhau theo sơ đồ sau:

Transferrin  Ferritin  Hemosiderin

+ Transferrin: Thể hiện Fe dưới dạng vận chuyển (số tiền có trong túi), được đo bằng thông số Fe

huyết thanh

+ Ferritin: Có phân tử lượng 450000 Da , bao gồm 24 tiểu đơn vị tạo thành 1 cái vỏ bên ngoài là

nơi dự trữ một chuỗi ferric oxide phosphate ngậm nước.Sắt chiếm khoảng 30% trọng lượng của ferritin Thể hiện Fe dưới dạng dự trữ Được đo bằng thông số TIBC

Mặc dù lượng ferritin trong máu ít nhưng lại phản ánh tương đối chính xác lượng sắt dự trữ trong

cơ thể

( Thông số thể hiện tình trạng thiếu Fe đầu tiên luôn là Ferritin vì Transferrin thường được ổn định tương đối, khi Transferrin giảm sẽ có khuynh hướng lấy ngược Fe từ Ferritin ra và khi Transferrin

tăng có khuynh hướng được Fe vào.( vd đánh giá người giàu không phải đánh giá qua số tiền mà

họ có trong túi mà là dựa vào số tiền họ có trong nhà bank).

Khi Ferritine đã giảm thì thông số tiếp theo ta đánh giá là Transferrin Do đó khi Transferrin giảm nghĩa là Ferritin đã giảm nặng không còn khả năng vận chuyển ngược lại ra ngoài và như vậy tình

trạng thiếu máu là rất nặng ( vd khi trong túi không có tiền nghĩa là trong nhà bank cũng không có

tiền để rút ra xài).

Còn Hemosiderin thể hiện lượng Fe ứ đọng trong mô quá nhiều Nguyên nhân là lượng Fe quá nhiều trong cơ thể ngoài khả ngăng dự trữ của CTF (TIBC), thường thấy khi truyền máu nhiều trong các bệnh về máu mà không có đường đào thải (hầu như không có đường đào thải sinh lí cho

Fe trong cơ thể con người) Còn Hemosiderin chuyển ngược lại Ferritine hầu như không đáng kể.)

( TIBC ( Total Iron Binding Capacity ) : khả năng transferin có thể nhận thêm sắt để đến mức bảo hòa TIBC lớn khi thiếu sắt và xuống thấp khi có thừa sắt. )

+ Hemosiderin: thể hiện Fe dưới dạng ứ đọng trong các mô (lách,tim,gan,…),là một dạng ferritin

biến tính,lượng sắt giảm đi khoảng 65% so với ferritin

Do không có cơ chế bài tiết sắt nên lượng sắt trong cơ thể được bảo toàn tốt.Tuy nhiên vẫn có mất mát qua đường nước tiểu,hô hấp,da,phân.Lượng lớn nhất vẫn là mất qua phân do những tế bào thành ruột bị chết(0,7mg/ngày),các đường khác(0,2-0,5mg/ngày),ngoài ra phụ nữ còn mất qua kinh nguyệt (0,9-1mg/ngày)

TÓM TẮT SỰ HẤP THU, DI CHUYỂN, TỒN TRỮ VÀ ĐÀO THẢI CHẤT SẮT TRONG CƠ THỂ

IV.CHỨC NĂNG SINH HỌC CỦA CHẤT SẮT TRONG CƠ THỂ

Sắt là một vi chất quan trọng tham gia trong quá trình tạo máu & một phần cấu trúc của bộ não

-Sắt cần thiết cho nhiều chức năng sống:

 Chức năng hô hấp: tạo nên hemoglobin để vận chuyển ôxy từ phổi về tất cả các cơ quan Trong cơ thể con người có khoảng 5-6g chất sắt, liên kết với nhiều protein khác nhau

Chất sắt trong thực phẩm

Thải ra bởi phân 70-90%

Ruột non (dạng ferrous Fe2+)

Dạng ferric (Fe3+)

Dạng ferric Fe3+ khi vào trong

tế bào màng viêm ruột non

Fe3+ + Apoferrin Ferritin

Vào máu Ferric(Fe3+) Ferrous(Fe2+)

Fe2+ + β-globulin Transferrin

Hemoglobin + Myoglobin

Gan,lá lách tủy xýõng sinh ra năng lýợngĐến mô,tế bào

Tồn trữ ở gan (hemosiderin) Trong máu

Tế bào màng

niêm ruột non

Tác động:

-Nhu cầu

-HCl

-Vit C

-Calcium

-Phosphate

-Oxalate

Khoảng 2/3 lượng sắt nằm trong huyết cầu tố và protein trong hồng cầu Sắt tham gia vào quá trình tổng hợp hồng cầu và là thành phần của huyết cầu tố, Hb có trong tế bào hồng cầu

& làm hồng cầu có màu đỏ giúp chuyên chở dưỡng khí đi nuôi các tế bào và giúp loại bỏ thán khí ra khỏi cơ thể

 Nó tham dự vào quá trình tạo thành myoglobin, sắc tố hô hấp của cơ cũng như tạo thành đặc tính dự trữ ôxy của cơ.Myoglobin chỉ có ở cơ vân, có tác dụng như là nơi dự trữ oxy, chúng kết hợp với các chất dinh dưỡng để giải phóng năng lượng cho hoạt động cơ bắp

 Sắt bị ôxy hóa và khử dễ dàng, nó tham gia vào cấu tạo của nhiều enzyme Đặc biệt trong chuỗi hô hấp sắt đóng vai trò vận chuyển điện tích

 Sắt còn giúp chuyển hóa là beta-carotene thành sinh tố A, tạo ra chất collegene để liên kết các tế bào với nhau

 Ngoài ra sắt còn tham gia vào thành phần một số enzyme oxy hoá khử như catalase, peroxydase và các cytochrome ( những chất xúc tác sinh học quan trọng trong cơ thể) Nó đóng vai trò quan trọng trong việc sản xuất ra năng lượng oxy hoá, vận chuyển oxy, hô hấp của ty lạp thể và bất hoạt các gốc oxy có hại

 Sắt còn có chức năng dự trữ ô-xy cho cơ bắp, vô hiệu hóa một số thành phần lạ xâm nhập vào cơ thể, tham gia tổng hợp các hoóc-môn tuyến tiền liệt.Ba chức năng này sẽ tham gia vào kênh năng lượng của hiện tượng ôxy hóa

V.NHU CẦU CHẤT SẮT TRONG CƠ THỂ CON NGƯỜI

-Trong cơ thể, nhu cầu sắt hàng ngày bình thường để tạo hồng cầu là 20-25mg sắt Tuy nhiên hầu như toàn bộ lượng sắt cần thiết để sản xuất hồng cầu đều được tái sử dụng từ quá trình phân huỷ hồng cầu già Do đó chỉ cần 1mg sắt/ngày là đủ bù lại lượng sắt mất đi qua phân, nước tiểu,

mồ hôi và tế bào biểu mô bong ra

-Nhu cầu sắt trong cơ thể sẽ tăng lên trong một số trường hợp mất máu qua các chu kỳ kinh nguyệt của phụ nữ, có thai, cho con bú, trẻ em tuổi dậy thì

Bảng 1: Nhu cầu cung cấp sắt hằng ngày(mg)

+ Trẻ em

3 tháng - 1 tuổi

1 - 2 tuổi

2 - 6 tuổi

6 -12 tuổi

+ Nam thiếu niên 12 - 16 tuổi

+ Nữ thiếu niên 12 - 16 tuổi

+ Trưởng thành (nam)

+ Trưởng thành (nữ)

Tuổi hành kinh

Mãn kinh

Cho con bú

8 11 16 29 53 51 65

55 55 55

0.96 0.61 0.70 1.17 1.82 2.02 1.14

2.38 0.96 1.31

VI.NHỮNG THỰC PHẨM CHỨA SẮT

-Sự ăn uống thay đổi và cân đối ắt cung cấp lượng chất sắt được hấp thụ thích đáng Các thức

ăn dưới đây đặc biệt là nguồn chất sắt tốt:

 Thịt nạc đỏ

 Gà tây và gà

 Cũng Nhiều người biết gan chứa nhiều chất sắt, nhưng phụ nữ mang thai được đề nghị

KHÔNG nên ăn dùng gan bởi vì có nhiều sinh tố A

 Cá, đặc biệt là loài cá có nhiều dầu có thể đông lạnh hay đóng hộp (như là cá thu, cá xa-đin

và cá pilchard)

 Trứng

 Đồ ăn ngũ cốc bữa ăn sáng – một số ngũ cốc đã được ‘tăng thêm’ chất sắt

 Hột đỗ đậu và các loại đậu – đặc biệt là đậu ninh (baked bean) hộp, đậu nhăn (chickpea) và đậu lăng (lentil)

 Quả hạch (kể cả bơ đậu phụng) và hạt giống

 Gạo lức

 Đậu hủ

 Bánh mì:đặc biệt là bánh mì làm bằng hạt thô (wholemeal) hay bánh mì nâu

 Rau cải giống lá xanh, đặc biệt là cải xoăn, cải xoong và bông cải xanh

 Trái cây phơi khô, đặc biệt là quả mơ, nho và mận khô

 Sinh tố C (đôi khi được gọi là axit ascobic) có thể giúp cho cơ thể hấp thụ chất sắt, cho nên

để được bổ ích nhiều nhất trong đồ ăn quí vị ăn, hãy dùng những thức ăn chứa nhiều sinh tố

C với bữa ăn; thí dụ như rau cải hay trái cây tươi, hay đồ uống như là nước cam tươi -Một điều đáng chú ý về trà! Trong trà có chứa Tanin, chất cản trở sự hấp thu Fe Do đó nên tránh uống trà ngay trước khi, sau khi hoặc dùng chung với bữa ăn, chỉ nên uống trà giữ các bữa ăn

mà thôi

Bảng 4: Hàm lượng Fe trong một số thực phẩm

Tên thực phẩm Hàm lượng Fe theo

mg%

Tên thực phẩm Hàm lượng Fe theo

mg%

Gạo tẻ

Ngô vàng khô

Mì sợi

Khoai lang

Khoai tây

Củ sắn

Đậu tương

Đậu phộng hạt

Mè

Cà chua

Cà rốt

Rau muống

Su hào

Bắp cải

1,3 2,3 1,5 1,0 1,2 1,2 11,0 2,2 10,0 1,4 0,8 1,4 0,6 1,1

Bưởi Cam Chanh Chuối tiêu Thịt bò loại 1 Gan bò Thịt ba chỉ Gan heo Thịt gà

Cá chép Trứng gà Trứng vịt Sữa mẹ Sữa bò

0,5 0,4 0,6 0,6 2,7 9,0 1,5 12,0 1,5 0,9 2,7 3,2 0,1 0,1