sự khác nhau giữa vitamin tự nhiên và tổng hợp

Tuy vitamin tổng hợp về cơ bản là giống vitamin tự nhiên và được sử dụng thay thế cho nguồn vitamin tự nhiên nhưng vấn đề là chúng vẫn có một số đặc điểm riêng.. Định nghĩa [1]Trên trang

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM

KHOA CNSH & KTMT



MÔN: SINH HOÁ HỌC

SỰ KHÁC NHAU GIỮA VITAMIN TỰ NHIÊN VÀ VITAMIN TỔNG HỢP

GVHD: ThS PHẠM VĂN LỘC

NHÓM: 8

TP HCM, tháng 11 năm 2015

A PHẦN MỞ ĐẦU 1

B NỘI DUNG 2

I Vitamin là gì? 2

1 Định nghĩa 2

2 Nhu cầu 2

3 Phân loại 3

II Sự khác nhau giữa vitamin tự nhiên và vitamin tổng hợp 5

1 Vitamin A 5

2 Vitamin B 7

3 Vitamin C 12

4 Vitamin D 14

5 Vitamin E 15

6 Vitamin K 17

III Kết luận 19

C TÀI LIỆU THAM KHẢO 22

ăn tự nhiên Nhờ vậy sản phẩm sẽ có giá thành rẻ hơn nên mọi người đều có thể mua được và

sử dụng chúng

Tuy vitamin tổng hợp về cơ bản là giống vitamin tự nhiên và được sử dụng thay thế cho nguồn vitamin tự nhiên nhưng vấn đề là chúng vẫn có một số đặc điểm riêng Sự khác biệtnày ảnh hưởng đến khả năng hấp thụ và hoạt tính của vitamin bên trong cơ thể Việc gì sẽ xảy

ra nếu như cơ thể bạn hấp thụ quá nhiều vitamin và khoáng chất? Giữa tự nhiên và tổng hợp, loại vitamin nào có hiệu quả cao hơn? Để làm rõ vấn đề trên, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu Sự khác nhau giữa vitamin tự nhiên và vitamin tổng hợp trong bài viết này

B.NỘI DUNG1I Vitamin là gì?

1 Định nghĩa

[1]Trên trang web Better Healthy Australia, vitamin được định nghĩa là "hợp chất hữu

cơ mà nhu cầu cơ thể của chúng ta cần với số lượng nhỏ để thực hiện một loạt các chứcnăng (các quá trình trao đổi chất)"

Hay nói cách khác:[2] Vitamin là những hợp chất hữu cơ có bản chất hoá học khác nhau, chỉ cần một lượng nhỏ trong thức ăn của động vật bậc cao và người để đảm bảo

sự sinh trưởng và phát triển bình thường của cơ thể

Tuy chỉ chiếm một lượng nhỏ trong cơ thể chúng ta nhưng vitamin lại là một thành phần dinh dưỡng quan trọng [1]Chúng hầu hết được tìm thấy trong các thực phẩm chúng ta ăn, nhưng cũng có thể được tổng hợp từ các chất hóa học mà không có nguồn gốc tự nhiên Vitamin không chỉ giúp cơ thểphát triển, còn giữ cho sự trao đổi chất, khả năng miễn dịch và sự tiêu hóa ở mức tối ưu.Mỗi loại vitamin sẽ có các tác dụng khác nhau Bên cạnh những tác dụng ấy, các vitamin còn có thể gây ra những tác hại cho cơ thể chúng ta nếu như cơ thể chúng ta không được đáp ứng đúng lượng vitamin cần thiết dù thừa hay thiếu:

Bảng 1 Nhu cầu, tác dụng và tác hại khi dùng thừa hoặc thiếu các loại vitamin

Gây bệnh tê phùảnh hưởng quá trìnhtiêu hóa, hệ thốngthần kinh, tim mạch

Tham gia quá trìnhtổng hợp, chuyển hóa

Quáng gà, khô mắt,sút cân, ngừng lớn,giảm khả năng đềkháng

D Người lớn: 25microgamTrẻ em:10microgam Kiểm soát quá trìnhtrao đổi canxi và

dễ sẩy thai

K 0,2 -0,3mg/ngày Giúp đông máu Máu chậm đông

Ngoài ra, các vitamin trong cùng một nhóm có tác dụng bổ sung, hoàn thiện, làm tăng tác dụng của nhau Các nhóm đại diện cùng tác dụng như thế này gồm có:

 Nhóm các vitamin làm tăng khả năng chống lại viêm nhiễm gồm có vitamin A, B1, B2, C, D, H, P

 Nhóm các vitamin bảo đảm cho hệ thần kinh hoạt động hoàn hảo gồm vitamin

 Nhóm các vitamin chi phối tới hoạt động sinh dục gồm có A, C, E

 Nhóm trợ giúp sự tăng trưởng: gồm tất cả các vitamin trừ vitamin H

- Vitamin tan trong chất béo (nhóm A, D, E, K): các vitamin này tác dụng theo nhiều cơ chế khác nhau, tham gia vào các quá trình hình thành các chất trong các cơ quan và mô.

 Dựa vào nguồn cung cấp, người ta chia thành Vitamin tự nhiên và vitamin tổng hợp:

- [3] Vitamin tự nhiên: có nguồn gốc trực tiếp từ thực vật có chứa vitamin, không

qua sản xuất trong các thí nghiệm Ngoài chứa vitamin phân lập thì các vitamin

có nguồn gốc tự nhiên còn bao gồm 1 loạt các cofactor giúp cho vitamin được hấp thụ và hoạt động tốt Ngoài ra, còn 1 số thành phần khác như protein, cacbohydrat, tinh bột, chất béo, enzim, các loại vitamin khác và khoáng chất

- [5] Vitamin tổng hợp: được tổng hợp từ các loại hóa chấtvà được thực hiện trong

phòng thí nghiệm dưới dạng các viên nén, đem lại những lợi ích tương đương với các vitamin có trong tự nhiên Nhưng chúng không cung cấp được hết các lợi ích có trong vitamin tự nhiên do chúng chỉ chứa vitamin phân lập [4]Hiệp hộinhững người tiêu dùng hữu cơ nhấn mạnh rằng Vitamin bị cô lập không thể được sử dụng và hoạt động trong cơ thể như các vitamin tự nhiên.Vitamin bị cô lập không thể sử dụng cho cơ thể, và nó được lưu trữ cho đến khi cơ thể chúng

ta có mặt các chất cần thiết để sử dụng chúng một cách có hiệu quả hoặc sẽ bị thải ra ngoài

(a) (b) Hình 1 Thành phần có trong vitamin tự nhiên và tổng hợp

(a) thành phần của vitamin tổng hợp.

(b) thành phần của vitamin tự nhiên

 Các vitamin có 6 tính chất chung như sau:

o Không sinh ra năng lượng

o Cơ thể rất cần nhưng chỉ với một lượng rất nhỏ

o Cơ thể không tự điều chế được nên phải lấy từ các thực phẩm (dạng tự nhiên)

hy dược phẩm (dạng tổng hợp)

o Các vitamin không thay thể thay thế được cho nhau

o Các vitamin đều rất cần thiết cho sự hoạt động và phát triển của cơ thể do chúng

có vao trò xúc tác thúc đẩy sự tiêu hoá thức ăn, sự trao đổi chất Ngoài ra, chúngcòn giúp các điểm tổn thương của cơ thể chóng bình phục

o Cơ thể thiếu vitamin sẽ dễ mắc bệnh hiểm nghèo, có thể dẫn tới tử vong

Các vi sinh vật cũng như con người sử dụng vitamin có trong rau quả và thức ăn hàng ngày Nhiều vi sinh vật có khả năng tổng hợp vitamin cho bản thân nó sử dụng và

có thể trong điều kiện nào đó tổng hợp dư thừa vitamin thoát ra môi trường hay tích tụ trong tế bào, đó là cơ sở để người ta đưa ra phương pháp sinh tổng hợp vitamin hiện nay

Để đảm bảo nhu cầu về vitamin hiện nay, người ra sử dụng nguồn thu vitamin từ 3 phương pháp khác nhau:

o Tách chiết từ nguyên liệu tự nhiên

o Tổng hợp hoá học

o Tổng hợp sinh học nhờ vi sinh vật

Trong những năm gần đây, ngành sinh học phát triển mạnh mẽ, phương pháp sinh tổng hợp cũng được áp dụng nhiều hơn và có hiệu quả cao hơn do sinh tổng hợp vitamin có ưu điểm là hạ giá thành, mặc dù vậy các loại vitamin đươc cung cấp từ nguồn thực phẩm tự nhiên vẫn được khuyến khích sử dụng để tổng hợp cho cơ thể

II Sự khác nhau giữa vitamin tự nhiên và vitamin tổng hợp

1.11 [6] Vitamin A

Vitamin A là một chất dinh dưỡng thiết yếu cho con người Nó không tồn tại

dướidạng một hợp chất duy nhất, mà dưới một vài dạng Trong thực phẩm có nguồn

gốc động vật, dạng chính của vitamin A là rượu là retinol, nhưng cũng có thể tồn tại

dưới dạng andehyt là retinal, hay dạng axít là axít retinoic Các tiền chất của vitamin (tiền vitamin) tồn tại trong thực phẩm nguồn gốc thực vật gồm 3 loại là α,β,γ - caroten

có trong một vài loài cây trong họ Hoa tán

Vitamin A có 2 dạng rất quan trọng:

- Vitamin A1: có nhiều trong gan cá nước mặn

- Vitamin A2: có nhiều trong gan cá nước ngọt

Ngày nay, với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật con người cũng đã tự tổng hợp được vitamin A.Vậy liệu rằng vitamin A tổng hợp có tốt như tự nhiên?

 Vitamin A tự nhiên:

Có trong gan, cà rốt, bông cải xanh ,khoai lang, lá cải xoắn, bơ,rau bina, rau

ăn lá, dưa gang,trứng , mơ , đu đủ, xoài,đổ , củ cải đừng , bí đỏ

Hình 2 Thực phẩm giàu Vitamin A

Vitamin A cho thấy trong thực phẩm như beta-carotene Cơ thể phải chuyển đổi

nó thành vitamin A có ích Điều này nghe có vẻ kém hiệu quả, nhưng vitamin A có thể gây độc ở liều lượng lớn Beta-carotene cho phép cơ thể chuyển đổi những gì cần thiết và loại bỏ những gì nó không là một việc bảo vệ tự nhiên chống lại thiệt hại

 Vitamin A tổng hợp:

Thành phần hoá học là retinyl palmitate hoặc retinyl acetate Tổng hợp này được thực hiện từ việc kết hợp cá hoặc dầu cọ với beta-ionone Dầu cọ được dẫn đến nạn phá rừng của rừng nhiệt đới và đe dọa của đười ươi Beta-ionone được tạo ra bằng cách sử dụng cam quýt, acetone, và oxit canxi

 Sản xuất Vitamin A (retinol)

Nguồn điều chế Vitamin A trong kĩ nghệ sản xuất Viatmin A là gan cá và động vật ở biển Vì hàm lượng Vitamin A biến đổi theo các loài cá, môi trường sống cũng như tuổi cá, nên khi điều chế Vitamin A người ta phải chú ý đầy đủ tới các yếu tố trên.Thông thường ở cá sống lâu năm, hàm lượng Vitamin ở gan tăng lên Nguồn cá thường dùng là cá mập, cá voi, cá thu,….Ở Việt Nam chỉ có nhà máycá hộp Hạ Long ởHải Phòng khai thác và sản xuất dầu gan cá biển Hàm lượngvitamin A trong dầu gan các loại cá rất khác nhau

Theo các nhà sản xuất ở Pháp thì hàm lượng như sau:

+ Cá thu: 600-1000 iu/g (1 IU = 0,3 microgam retinol)

Mặt khác, các chủng VSV sau đây cũng tổng hợp được Vitamin A như:

Blakeslea, Trispora, Mycobacterium, Smegmatis, Streptomyces, Chrestomycetius.

Không khó để tăng cường các dưỡng chất này trong chế độ ăn uống hằng ngày, những thức ăn quen thuộc như bánh mì và các sản phẩm ngũ cốc thường rất giàu vitamin B.

Có số 13 loại vitamin mà cơ thể của chúng ta cần, trong đó có rất nhiều vitamin thiết yếu cho cơ thể con người thuộc nhóm B.Ngoài ra, có một số vitamin cũng thuộc nhóm B (B4,B10,B11,…) là không cần thiết thậm chí gây độc cho con người, tuy nhiên

có khi rất quan trọng trong chế độ dinh dưỡng của các sinh vật khác

Chúng ta sẽ tìm hiểu về một số vitamin B cần thiết cho cơ thể người:

a Vitamin B 1 (thiamine)

Thiamin là một trong những vitamin dễ bị hỏng bởi các điều kiện môi trường nhất Nó tan trong nước và dễ bị mất khi nấu ăn hoặc bị chảy ra khỏi các thực phẩm đang tan đá Nó cũng bị phân hủy rất nhanh bởi các chất kiềm (như Natri carbontae) vàtia tử ngoại Những chất bảo quản thực phẩm như sulfure dioxide cũng làm phân hủy thiamin

 Vitamin B1 tự nhiên

Có nhiều trong nấm men bia, mầm ngũ cốc, thịt lợn, thịt bò, rau, củ, hạt, đậu,… nhìn chung vitamin B1 có trong hầu hết các loại thực phẩm có nguồn gốc từ động vật và thực vật nhưng hàm lượng thấp

Nguồn thực phẩm giàu Vitamin B1 là các sản phẩm ngũ cốc nguyên hạt Tuy nhiên, 94% thiamine trong các hạt ngũ cốc được tập trung ở lớp vỏ mỏng sátvới phần lõi bên trong Do vậy lượng xay xát quá kỹ sẽ làm cho lượng Vitamin B1 bị hao hụt nhiều

 Vitamin B1 tổng hợp

Thiamin có thể được dùng dưới dạng các sản phẩm tổng hợp để phòng ngừa khả năng bị thiếu hụt, trong công nghiệp Vitamin B1 được làm từ nhựa than

đá, ammonia, acetone, và axit clohiđric

Những sản phẩm lên men bia, mầm ngũ cốc khô có chứa khá nhiều Vitamin

B1 dựa vào đó người ta ứng dụng để tạo ra các Vitamin B1 tổng hợp

Việc sự dụng vitamin B1 tổng hợp là do bữa ăn chủ yếu là cơm, khoai củ, ăn đơn điệu, thiếu các thực phẩm giàu vitamin B1 như đã kể trên

b Vitamin B 2 (riboflavin)

Vitamin B2 có màu vàng sáng tự nhiên Riboflavin tương đối ít bị ảnh hưởng bởi quá trình nấu nướng nhưng bị phân hủy bởi chất kiềm (như natricarbonate) và khi tiếp xúc với ánh sáng

trứng, sữa, tim, thận, gan, lách

đều có vitamin B2 (tỷ lệ mất vitamin

B2 khi chế biến thức ăn khoảng 15

-20%) Hàm lượng vitamin B2 trong

động vật cao hơn thực vật Vitamin

B2 được hấp thụ chủ yếu ở tá tràng

Khi vào cơ thể nó biến đổi thành hai

coenzym: FAD (flavin adenin

dinucleotid) và FMN (flavin

mononucleotid) cần cho sự hô hấp

của mô Coenzym FMN cần cho hệ

thống vận chuyển điện tử trong cơ

thể Một lượng nhỏ vitamin B2 được

tồn trữ ở tim, gan, thận, lách dưới

dạng coenzym Vitamin B2thải trừ

chủ yếu theo nước tiểu (làm cho nước

tiểu có màu vàng) một phần nhỏ thải

trừ theo phân

 Vitamin B2 tổng hợp: Vitamin B2được tổng hợp bởi các tế bào thực vậy và vi sinh vật Các động vậtcó sừng không cần tới riboflavin, vì ở ruột của chúng có các vi sinh vật tổng hợpđược riboflavin và cung cấp cho động vật chủ Để sản xuất riboflavin từ các nguyênliệu thiên nhiên có thể dựa vào khả năng sinh tổng hợp riboflavin bởi các visinh vậtnhư các loại nấm mốc Eremothecium ashbyii Khi tạo các điều kiện nuôi cấy thíchhợp, các vi sinh vật này sẽ tổng hợp và tiết vào môi trường một lượng

riboflavinkhá cao (1.8 mg riboflavin/1 ml) Từ các môi trường nuôi cấy đó có thể tiến hànhkết tinh riboflavin Riboflavin dễ bị phân giải khi đun sôi và để ngoài ánh sáng.Trong trường hợp đem chiếu sáng và giữ riboflavin ở môi trường kiềm nó sẽ chuyểnthành lumiflavin còn trong môi trường trung tính hoặc acid yếu sẽ thu được dẫn

xuất lumicrom

c Vitamin B 6 (pyridoxine, Pyridoxal, Pyridoxamine)

Hình 4 Các dẫn xuất của vitamin B 6

Cả 3 dạng này tồn tại trong các thực phẩm từ động và thực vật và có hoạttính vitamin B6 tương đương nhau Vitamin B6 khá bền với nhiệt nhưng có thể tan vào nước và cũng bị mất khi tiếp xúc với kiềm hoặc với ánh sáng tử ngoại

 Tổng hợp hoá học: Người ta thường tổng hợp bằng phương pháp hoá học

từ xianaxetamit và dẫn xuất của axeylaxeton (theo Harris, Folkers 1939)

 Tổng hợp sinh học: Sử dụng một số loại nấm men như Cadida tropicals, C.lipotytica, C Utilis, Lenbis, tảo Spirulina maxima…

Thành phần Vitamin B12 tương đối thấp trong rau trái, chủ yếu có nhiều trong gan, thịt, cá, trứng, sữa, men bia.

Hình 5 Ngu n vitamin Bồn vitamin B 12 trong t nhiênự nhiên

 Vitamin B12 tổng hợp

- Sản xuất từ vi sinh vật: Hiện nay, khoa học đã khám phá ra rất nhiều vi sinh vật có thể tham gia quá trình sinh tổng hợp Vitamin B12 Một số quy trình sản xuất được biết đến là quy trình sản xuất từ vi khuẩn Propionic,

từ xạ khuẩn Actinomycers olivacens, và vi khuẩn sinh khí metan [9]

- Ngoài ra còn một số phương pháp khác như: rỉ đường, dịch Whey,…Trong thực tế, thiếu Vitamin B12 rất hiếm gặp Hầu hết là ở người do kém hấp thu Vitamin B12, do mất chức năng hấp thu đặc hiệu của đoạn cuối ở ruột non Những người dễ bị thiếu Vitamin B12 gồm những người ăn chay trường, hoàn toàn không ăn thịt, cá, trứng, sữa trong thời gian dài

Nhìn chung, các vitamin B tan trong nước khi ta uống nó dưới dạng những viên thuốc, nó thấm qua màng của thành ruột non để được hấp thụ vào máu, song khả năng hấp thụ không cao Vì khi trong ruột chưa có thức ăn, các vitamin này dễ

bị phân hủy bởi tác động của một số enzym đặc hiệu và thải ra một phần theo phân Nhưng các vitamin đó nếu lẫn trong thức ăn thì khả năng bị phân hủy giảm

đi rất nhiều Nó sẽ được giữ lại lâu hơn, đủ thời gian để được hấp thụ tối đa vào máu Bên cạnh đó, còn phải nói đến vai trò của các ion muối khoáng (Ca++, Mg+ + ) có trong thức ăn có tác dụng kích thích quá trình hấp thụ một số vitamin – thí

dụ Vitamin B12.Qua những dẫn liệu nói trên, các vitamin B trong thiên nhiên mới chính là thuốc tốt Trong ăn uống hãy lựa chọn thực phẩm giàu vitamin B Tận thu vitamin có sẵn trong thức ăn là an toàn, đúng đắn và kinh tế nhất

3 Vitamin C

Vitamin C còn gọi là axit ascorbic

Vitamin C kết tinh không màu hoặc hơi vàng, rất dễ tan trong nước 300g/lít).Dung dịch nước 5% có pH=3 Có khi dùng dạng muối natri dễ tan trong nướchơn (900g/lít).Vitamin C là một dẫn xuất của đường Tính khử của vitamin C phụ thuộc vào sự cómặt của nhóm dienol trong phân tử của nó

Vitamin C là chất chống oxy hoá bảo vệ tế bào, thúc đẩy hấp thụ sắt, góp hần tổng hợp chất truyền thần kinh và collagen

Đa số động vật (trừ chuột bạch khỉ và người) đều có khả năng tổng hợp được vitamin C từ đường glucoza Sở dĩ người không có khả năng đó là vì thiếu các emzymeđặc hiệu xúc tác cho sự chuyển hoá glucoza thành Vitamin C

Vitamin C được hấp thu dễ dàng qua niêm mạc ruột, không tích luỹ trong cơ thể, thải trừ qua nước tiểu dạng oxalate

 Vitamin C tự nhiên

Trái cây và rau quả là nguồn chứa nhiều vitamin C nhất Các loại quả họ cam quýt, cà chua, nước ép cà chua và khoai tây cung cấp vitamin C chính cho chế độ ăn của người Mỹ Các nguồn thực phẩm khác bao gồm ớt đỏ, ớtxanh , quả kiwi , bông cải xanh, dâu tây, bắp cải , và dưa hấu,…Hàm lượng vitamin C trong rau quả phân phối không đều, có nhiều ở lớp vỏ hơn ở ruột, ở lá nhiều hơn ở cuống và thân rau

Hình 6 Thành phần Vitamin C trong các loại trái cây

Mặc dù vitamin C không phải là thành phần tự nhiên có sẵn trong các loại ngũ cốc, nhưng nó đuợc tăng cường thêm vào các bữa ăn nhẹ Vitamin C có trong

thực phẩm có thể bị giảm bởi quá trình bảoquản dài hay quá trình nấu nuớng vì