BÀI GIẢNG 33 HỌC THUYẾT GỐC TỰ DO

L/O/G/O HỌC THUYẾT GỐC TỰ DO Free Radical Theory PGS.TS Trần Đáng www.trungtamtinhoc.edu.vn I ĐỊNH NGHĨA: Gốc tự (Free Radical) nguyên tử, phân tử ion mang điện tử tự (chưa cặp đôi) vòng nên mang điện tích âm, không ổn định, có khả oxy hóa nguyên tử, phân tử tế bào khác Nguyên tử ổn định Mất điện tử Gốc tự www.trungtamtinhoc.edu.vn II LỊCH SỬ: + Moses Gomberg (1866-1947) người phát gốc hóa học hữu Triphenylmetyl vào năm 1900 Đại học Michigan USA www.trungtamtinhoc.edu.vn + Denham Harman người đề xuất học - thuyết gốc tự năm 1950 mở rộng vào năm 1970 Lý thuyết gốc tự lúc đầu đề cập đến gốc tự Superoxide (O-2) Lý thuyết gốc tự mở rộng bao gồm tác hại oxy hóa từ loại phản ứng oxy hóa khác (Reactive Oxygen Species – ROS) Hydrogen Peroxide (H2O2) Peroxynitrite (OONO-) … + Lý thuyết ty thể lão hóa - (Mitochondrial Theory of Aging) lần đề xuất năm 1978 lý thuyết gốc tự ty thể lão hóa (Mitochondrial Free Radical Theory of Aging) giới thiệu vào năm 1980 Ty lạp thể nơi sản sinh ROS Các ROS oxy hóa AND, Protein thành phần khác Ty thể Các tổn thương lại tạo ROS Một vòng luân hồi Stress-oxy hóa thành lập theo thời gian dẫn đến suy thoái tế bào quan tổ chức thể www.trungtamtinhoc.edu.vn III TÁC ĐỘNG CỦA GỐC TỰ DO: Cơ chế tác động FR: Làm tổn thương chết tế bào •Oxy hóa màng tế bào •Oxy hóa cấu trúc nội bào Làm hư hại ADN Gây sưng – viêm TCLK Liên kết ngang (Crosslinks) với phân tử Protein, Lipide gây thoái hóa, biến tính, chức tự nhiên Phản ứng dây chuyền oxy-hóa gia tăng ROS www.trungtamtinhoc.edu.vn 10 tác động chủ yếu hay gặp FR (1) (2) (3) Viêm nhiễm, viêm khớp Suy giảm thị lực, mù lòa Tổn thương thoái hóa tế bào thần kinh, tạo điều kiện xuất bệnh Alzheimer, Parkinson, tâm thần phân liệt … (4) Thúc đẩy trình lão hóa (5) Tăng nguy bệnh tim mạch, bệnh mạch vành (6) Ung thư (7) Rối loạn chức gan, thận (8) Suy giảm hệ thống miễn dịch (9) Rối loạn tổn thương da (10) Đái tháo đường www.trungtamtinhoc.edu.vn Gốc tự tạo nào? Quá trình hô hấp chuyển hóa thể (tạo rác bụi – FR) Ô nhiễm môi trường Ánh sáng mặt trời Bức xạ Thuốc VSV (VK, virus, KST, nấm) Thực phẩm Stress Các tổn thương www.trungtamtinhoc.edu.vn Quá trình oxi hóa tạo lượng gốc tự Ty thể Gốc tự Gốc tự www.trungtamtinhoc.edu.vn Các gốc tự gây mối đe dọa tới sức khỏe Nguy hại tới DNA Gốc tự Nguy hại tới mô Nguy hại tới tim mạch Lão hóa Ung thư www.trungtamtinhoc.edu.vn IV CÁC CHẤT CHỐNG OXY HÓA (Antioxydants) Định nghĩa: + Là hợp chất trung hòa, ức chế hình thành tăng đào thải gốc tự • Gốc tự RÁC • Chất AO có nhiệm vụ NGƯỜI NHẶT RÁC www.trungtamtinhoc.edu.vn Các chất AO bao gồm: (1) Hệ thống Ezyme: - SOD (Superoxide Dismutase): • Xúc Tác phân hủy Anion Superoxide thành Oxy Hydroperoxide Có mặt hầu hết tế bào hiếu khí dịch ngoại bào Catalase: men chuyển đổi Hydro nước oxy cách sử dụng đồng yếu tố Fe Mn Glutathione (GSH): Tripeptid bao gồm acid amin: Glutamic, Systeine Glycine Glutathion có tác dụng chống oxy hóa quan trọng, tăng cường miễn dịch, giải độc, chống ung thư, cần cho tổng hợp phục hồi AND, proteine Postaglandin, hỗ trợ làm trắng da • - www.trungtamtinhoc.edu.vn (2) Các vitamin: A, E, C, B … (3) Các chất khoáng: Zn, Mg, Cu, Fe, Se … (4) Các hoạt chất sinh học: + Phytochemicals: - Polyphenols (Resveratrol, Flavonoids): trà, nho, trái cây, ô liu, đậu nành … - Carotenoids (Lycopene, Carotene, Luteine): trái cây, rau trứng … - Anthocyanins (cà tím, nho, dâu, việt quất …) + Melatonine + Coenzym Q (5) Các chất màu thực vật: Flavonids, Chlorophylls … www.trungtamtinhoc.edu.vn Đơn vị đo lường chất chống oxy hóa: ORAC + ORAC (Oxygen Radical Absorbance + - Capacity): phương pháp đo lường khả chống oxy hóa chất chống oxy hóa (Antioxxydants) Thiết bị: gồm: Một máy phát huỳnh quang Nguồn tạo gốc FR Peroxyl nung nóng Các FR làm oxy hóa phân tử huỳnh quang làm giảm cường độ chúng Chất chống oxy hóa bảo vệ phân tử huỳnh quang tránh khỏi bị oxy hóa Mức độ bảo vệ xác định quang kế Đơn vị tính là: Micromol Trolox Equivalent – TE/100g mẫu www.trungtamtinhoc.edu.vn V STRESS – OXY HÓA (Căng thẳng oxy hóa) + Định nghĩa: - Sự cân oxy hóa (FR) chống oxy hóa (AO), FR chiếm ưu - Xảy sản xuất FR vượt khả bảo vệ hệ thống phòng thủ chống oxy hóa + Gốc tự (FR) tạo thể hàng ngày khoảng 10.000.000 FR + Các FR bị phân hủy AO + Tốc độ lão hóa nguy bệnh tật phụ thuộc vào chênh lệch FR AO - - Nếu AO chiếm ưu thế: • Trẻ lâu, thọ lâu • Ít bệnh tật Nếu FR chiếm ưu thế: • Già nhanh, chóng chết • Nhiều bệnh tật www.trungtamtinhoc.edu.vn Cân AO chiếm ưu • Trẻ lâu, sống lâu • Ít bệnh tật FR chiếm ưu •Già nhanh, chóng chết •Nhiều bệnh tật www.trungtamtinhoc.edu.vn SƠ ĐỒ HỌC THUYẾT GỐC TỰ DO – Free Radical Theory Hệ thống men (SOD, GSH, Catalase …) Các Vitamin: A, E, C, B … Các chất khoáng: Zn, Mg, Cu, Fe, Se … HCSH: Polyphenol (Resveratrol, Flavonoids Carotenoids Melatonin, CoQ Chất màu thực vật: Flavonoid, Chlorophyll … Quá trình hô hấp chuyển hóa Ô nhiễm môi trường Ánh sáng mặt trời Bức xạ Thuốc VSV (VK, virus, KST, nấm) Thực phẩm Stress Các tổn thương Hàng rào bảo vệ Phân tử, ng.tử, ion mang 1e tự Khả oxy hóa cao Tổn thương chết TB 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10 Hư hại ADN Sưng viêm TCLK Liên kết ngang Phản ứng dây chuyền oxy hóa ROS Viêm nhiễm, viêm khớp Suy giảm thị lực, mù lòa Thoái hóa TBTK → Alzheimer, Alzheimer, Parkinson, Parkinson, tâm tâm thần thần phân phân liệt liệt … … Thúc đẩy trình lão hóa Ung thư Bệnh Bệnh tim tim mạch, mạch, mạch mạch vành vành RLCN RLCN gan, gan, thận thận Đái tháo đường Suy giảm miễn dịch Rối Rối loạn loạn và tổn tổn thương thương da da www.trungtamtinhoc.edu.vn NGUỒN THỰC PHẨM CUNG CẤP CHẤT CHỐNG OXY HÓA TT Chất AO 10 11 12 13 Anthocyanins β-Carotene Catechin Cryptoxanthins Flavonoids Indoles Isoflavonoid Lignans Lutein Lycopen Polyphenol Vitamin A Vitamin C 14 15 16 17 18 19 20 Vitamin E Zoochemicals Hợp chất lưu huỳnh Cu Mn Se Zn Thực phẩm Cà tím, nho, dâu Bí đỏ, xoài, mơ, cà rốt, rau bina, mùi tây Trà, rượu vang đỏ Ớt đỏ, bí ngô, xoài Trà xanh, trái cây, táo, rượu vang đỏ, hành tây Các loại rau họ cải (cải xanh, cải bắp, súp lơ) Đậu nành, đậu phụ, đậu lăng, đậu Hà Lan, sữa Hạt mè, cám, ngũ cốc, rau Các loại rau lá, ngô Cà chua, bưởi, hồng, dưa hấu Húng tây, rau Oregano, trà xanh Lòng đỏ trứng, gan, cà rốt, khoai lang, gấc, sữa Cam, chanh, quýt, kiwi, xoài, blackcurrants, cải xanh, rau bina, dâu tây, ớt Dầu thực vật (dầu mầm lúa mì), bơ, loại hạt, ngũ cốc, giá đỗ Thịt đỏ, nội tạng, cá Tỏi, hành tây, tỏi tây Hải sản, thịt nạc, sữa, loại hạt Hải sản, thịt nạc, sữa, loại hạt Hải sản, nội tạng, thịt nạc, ngũ cốc Hải sản, thịt nạc, sữa, loại hạt www.trungtamtinhoc.edu.vn Trân trọng cảm ơn ! www.trungtamtinhoc.edu.vn [...]... chết • Nhiều bệnh tật www.trungtamtinhoc.edu.vn Cân bằng AO chiếm ưu thế • Trẻ lâu, sống lâu • Ít bệnh tật FR chiếm ưu thế •Già nhanh, chóng chết •Nhiều bệnh tật www.trungtamtinhoc.edu.vn SƠ ĐỒ HỌC THUYẾT GỐC TỰ DO – Free Radical Theory 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 Hệ thống men (SOD, GSH, Catalase …) 2 Các Vitamin: A, E, C, B … 3 Các chất khoáng: Zn, Mg, Cu, Fe, Se … 4 HCSH: Polyphenol (Resveratrol, Flavonoids... + Định nghĩa: - Sự mất cân bằng giữa oxy hóa (FR) và chống oxy hóa (AO), trong đó các FR chiếm ưu thế - Xảy ra khi sản xuất ra các FR vượt quá khả năng bảo vệ của hệ thống phòng thủ chống oxy hóa + Gốc tự do (FR) được tạo ra trong cơ thể hàng ngày khoảng 10.000.000 FR + Các FR bị phân hủy bởi các AO + Tốc độ lão hóa và nguy cơ bệnh tật phụ thuộc vào sự chênh lệch giữa FR và AO - - Nếu AO chiếm ưu thế:... Flavonoid, Chlorophyll … Quá trình hô hấp và chuyển hóa Ô nhiễm môi trường Ánh sáng mặt trời Bức xạ Thuốc VSV (VK, virus, KST, nấm) Thực phẩm Stress Các tổn thương Hàng rào bảo vệ Phân tử, ng.tử, ion mang 1e tự do Khả năng oxy hóa cao Tổn thương chết TB 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 10 10 Hư hại ADN Sưng viêm TCLK Liên kết ngang Phản ứng dây chuyền oxy hóa ROS Viêm nhiễm, viêm khớp Suy giảm thị lực, mù... hóa: ORAC + ORAC (Oxygen Radical Absorbance + - Capacity): là một phương pháp đo lường khả năng chống oxy hóa của các chất chống oxy hóa (Antioxxydants) Thiết bị: gồm: Một máy phát huỳnh quang Nguồn tạo gốc FR Peroxyl khi được nung nóng Các FR làm oxy hóa các phân tử huỳnh quang và làm giảm cường độ của chúng Chất chống oxy hóa bảo vệ phân tử huỳnh quang tránh khỏi bị oxy hóa Mức độ bảo vệ được xác định... cho tổng hợp và phục hồi AND, proteine và Postaglandin, hỗ trợ làm trắng da • - www.trungtamtinhoc.edu.vn (2) Các vitamin: A, E, C, B … (3) Các chất khoáng: Zn, Mg, Cu, Fe, Se … (4) Các hoạt chất sinh học: + Phytochemicals: - Polyphenols (Resveratrol, Flavonoids): trà, nho, trái cây, ô liu, đậu nành … - Carotenoids (Lycopene, Carotene, Luteine): trái cây, rau trứng … - Anthocyanins (cà tím, nho, dâu,... tổn tổn thương thương da da www.trungtamtinhoc.edu.vn NGUỒN THỰC PHẨM CUNG CẤP CHẤT CHỐNG OXY HÓA TT Chất AO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Anthocyanins β-Carotene Catechin Cryptoxanthins Flavonoids Indoles Isoflavonoid Lignans Lutein Lycopen Polyphenol Vitamin A Vitamin C 14 15 16 17 18 19 20 Vitamin E Zoochemicals Hợp chất lưu huỳnh Cu Mn Se Zn Thực phẩm Cà tím, nho, dâu Bí đỏ, xoài, mơ, cà rốt, rau