BÀI GIẢNG 33 HỌC THUYẾT GỐC TỰ DO

ĐỊNH NGHĨA: tử hoặc ion mang một điện tử tự do chưa cặp đôi ở vòng ngoài nên mang điện tích âm, vì thế không ổn định, có khả năng oxy hóa các nguyên tử, phân tử và tế bào khác.. - Lý

www.trungtamtinhoc.edu.vn

PGS.TS Trần Đáng

HỌC THUYẾT GỐC TỰ DO

Free Radical Theory

I ĐỊNH NGHĨA:

tử hoặc ion mang một điện tử tự do (chưa cặp đôi) ở

vòng ngoài nên mang điện tích âm, vì thế không ổn

định, có khả năng oxy hóa các nguyên tử, phân tử và

tế bào khác.

Nguyên tử ổn định Mất điện tử Gốc tự do

II LỊCH SỬ:

+ Moses Gomberg

(1866-1947) là người

đầu tiên phát hiện ra gốc

hóa học hữu cơ

Triphenylmetyl vào năm

1900 tại Đại học Michigan

USA.

thuyết gốc tự do trong những năm 1950 và mở rộng

vào những năm 1970.

- Lý thuyết gốc tự do lúc đầu chỉ đề cập đến các gốc tự

do như Superoxide (O-2).

- Lý thuyết gốc tự do được mở rộng bao gồm các tác

hại oxy hóa từ các loại phản ứng oxy hóa khác

(Reactive Oxygen Species – ROS) như Hydrogen

Peroxide (H2O2) hoặc Peroxynitrite (OONO-) …

+ Lý thuyết ty thể của sự lão hóa

(Mitochondrial Theory of Aging) lần đầu tiên được đề

xuất năm 1978 và lý thuyết gốc tự do ty thể của sự lão

hóa (Mitochondrial Free Radical Theory of Aging) được

giới thiệu vào năm 1980.

- Ty lạp thể là nơi sản sinh ra các ROS.

- Các ROS oxy hóa AND, các Protein và các thành phần

khác của Ty thể.

- Các tổn thương đó lại tạo ra các ROS.

- Một vòng luân hồi của Stress-oxy hóa được thành lập

và theo thời gian dẫn đến sự suy thoái của các tế bào

cơ quan tổ chức và cơ thể.

III TÁC ĐỘNG CỦA GỐC TỰ DO:

1 Cơ chế tác động của FR:

1 Làm tổn thương hoặc chết tế bào •Oxy hóa màng tế bào

•Oxy hóa các cấu trúc nội bào

Làm tổn thương hoặc chết tế bào

• Oxy hóa màng tế bào

• Oxy hóa các cấu trúc nội bào

2 Làm hư hại các ADN

3 Gây sưng – viêm TCLK

4 Liên kết ngang (Crosslinks) với các phân tử Protein, Lipide gây thoái hóa, biến tính, mất chức năng tự nhiên.

Liên kết ngang (Crosslinks) với các phân

tử Protein, Lipide gây thoái hóa, biến tính, mất chức năng tự nhiên.

5 Phản ứng dây chuyền oxy-hóa gia tăng các ROS Phản ứng dây chuyền oxy-hóa gia tăng các ROS

2 10 tác động chủ yếu hay gặp do FR

(1) Viêm nhiễm, viêm khớp

(2) Suy giảm thị lực, mù lòa

(3) Tổn thương và thoái hóa tế bào thần

kinh, tạo điều kiện xuất hiện các bệnh

Alzheimer, Parkinson, tâm thần phân

liệt …

(4) Thúc đẩy quá trình lão hóa.

(5) Tăng nguy cơ bệnh tim mạch, bệnh

mạch vành.

(6) Ung thư

(7) Rối loạn chức năng gan, thận

(8) Suy giảm hệ thống miễn dịch

(9) Rối loạn và tổn thương da

(10) Đái tháo đường

3 Gốc tự do được tạo ra như thế nào?

rác bụi – FR).

www.trungtamtinhoc.edu.vn 8

Quá trình oxi hóa tạo ra năng lượng và các gốc tự do

Ty thể

www.trungtamtinhoc.edu.vn 9

Các gốc tự do gây ra một mối đe dọa tới sức khỏe

của chúng ta

Gốc tự do

Nguy hại

tới DNA

Nguy hại

tới mô

Nguy hại tới

tim mạch

IV CÁC CHẤT CHỐNG OXY HÓA

(Antioxydants)

1 Định nghĩa:

+ Là các hợp chất trung hòa,

ức chế hình thành hoặc

tăng đào thải các gốc tự

do.

• Gốc tự do như là RÁC

• Chất AO có nhiệm vụ như

NGƯỜI NHẶT RÁC.

2 Các chất AO bao gồm:

(1) Hệ thống Ezyme:

- SOD (Superoxide Dismutase):

Hydroperoxide.

• Có mặt trong hầu hết các tế bào hiếu khí và dịch ngoại bào.

- Catalase: là men chuyển đổi Hydro trong nước và oxy bằng cách

sử dụng một đồng yếu tố là Fe hoặc Mn.

- Glutathione (GSH): là một Tripeptid bao gồm 3 acid amin:

Glutamic, Systeine và Glycine. Glutathion có tác dụng chống oxy

hóa quan trọng, tăng cường miễn dịch, giải độc, chống ung thư,

cần cho tổng hợp và phục hồi AND, proteine và Postaglandin, hỗ

trợ làm trắng da.

(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 …

3 Đơn vị đo lường chất chống oxy 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 bằng

một quang kế

- Đơn vị tính là: Micromol Trolox

Equivalent – TE/100g mẫu.

V STRESS – OXY HÓA

(Căng thẳng oxy hóa)

+ 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:

• Trẻ lâu, thọ lâu

• Ít bệnh tật

- Nếu FR chiếm ưu thế:

• Già nhanh, chóng chết

• Nhiều bệnh tật

Cân bằng

AO chiếm ưu thế

• Trẻ lâu, sống lâu

• Ít bệnh tật

AO chiếm ưu thế

• Trẻ lâu, sống lâu

• Ít bệnh tật

FR chiếm ưu thế

•Già nhanh, chóng chết

•Nhiều bệnh tật

FR chiếm ưu thế

• Già nhanh, chóng chết

• Nhiều bệnh tật

Khả năng oxy hóa cao

Tổn thương chết TB

Tổn thương chết TB Hư hại ADN Sưng viêm TCLK

Sưng viêm TCLK Liên kết ngang

Liên kết ngang

Phản ứng dây chuyền oxy hóa ROS

Phản ứng dây chuyền oxy hóa ROS

1 Viêm nhiễm, viêm khớp

2 Suy giảm thị lực, mù lòa

3 Thoái hóa TBTK  Alzheimer, Parkinson, tâm thần phân liệt …

4 Thúc đẩy quá trình lão hóa

5 Ung thư

6 Bệnh tim mạch, mạch vành

7 RLCN gan, thận

8 Đái tháo đường

9 Suy giảm miễn dịch

10 Rối loạn và tổn thương da.

1 Viêm nhiễm, viêm khớp

2 Suy giảm thị lực, mù lòa

3 Thoái hóa TBTK  Alzheimer, Parkinson, tâm thần phân liệt …

4 Thúc đẩy quá trình lão hóa

5 Ung thư

6 Bệnh tim mạch, mạch vành

7 RLCN gan, thận

8 Đái tháo đường

9 Suy giảm miễn dịch

10 Rối loạn và tổn thương da.

Hàng rào bảo vệ

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

- Carotenoids

- Melatonin, CoQ

5 Chất màu thực vật: Flavonoid, Chlorophyll …

2 Các Vitamin: A, E, C, B …

5 Chất màu thực vật: Flavonoid, Chlorophyll …

1 Quá trình hô hấp và chuyển hóa

2 Ô nhiễm môi trường

3 Ánh sáng mặt trời

4 Bức xạ

5 Thuốc

6 VSV (VK, virus, KST, nấm)

7 Thực phẩm

8 Stress

9 Các tổn thương

1 Quá trình hô hấp và chuyển hóa

2 Ô nhiễm môi trường

3 Ánh sáng mặt trời

4 Bức xạ

5 Thuốc

6 VSV (VK, virus, KST, nấm)

7 Thực phẩm

8 Stress

9 Các tổn thương

Phân tử, ng.tử, ion mang 1e

tự do

Phân tử, ng.tử, ion mang 1e

tự do

SƠ ĐỒ HỌC THUYẾT GỐC TỰ DO – Free Radical Theory

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

Anthocyanins

-Carotene

Catechin

Cryptoxanthins

Flavonoids

Indoles

Isoflavonoid

Lignans

Lutein

Lycopen

Polyphenol

Vitamin A

Vitamin C

Vitamin E

Zoochemicals

Hợp chất lưu huỳnh

Cu

Mn

Se

Zn

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 quả

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, quả kiwi, xoài, blackcurrants, bông cải xanh, rau bina, dâu tây, ớt

Dầu thực vật (dầu mầm lúa mì), bơ, các loại hạt, ngũ cốc, giá đỗ Thịt đỏ, nội tạng, cá

Tỏi, hành tây, tỏi tây Hải sản, thịt nạc, sữa, các loại hạt Hải sản, thịt nạc, sữa, các loại hạt Hải sản, nội tạng, thịt nạc, ngũ cốc Hải sản, thịt nạc, sữa, các loại hạt

NGUỒN THỰC PHẨM CUNG CẤP CHẤT CHỐNG OXY HÓA

Trân trọng cảm ơn !