Vitamin A I Giới thiệu chung Lịch sử phát Quá trình phát vitamin A có nguồn gốc từ nghiên cứu vào khoảng năm 1906, người ta yếu tố cacbohydrat, protein, chất béo cần thiết để giữ cho bò khỏe mạnh Vào năm 1917, chất Elme McCollum Đại học Wisconsin-Madison Lafayette Mendel Thomas Osborne Đại học Yale phát độc lập với Do "yếu tố hòa tan nước B" (Vitamin B) phát gần khoảng thời gian đó, nên nhà nghiên cứu chọn tên gọi "yếu tố hòa tan dầu A" (vitamin A) Cấu tạo phân loại: - Có khoảng 80 loại sắc tố carotenes khác từ thực vật có 11 loại có khả biến α , β , γ , cryptoxanthin đổi thành vitamin A Trong loại quan trọng carotenes - Các carotene nhạy cảm với oxy hoá không khí ánh sáng Chúng tan lipid chất hoà tan lipid, không tan nước - Vitamin A tồn nhiều dạng: A1 (retinol) ; A_ aldehyd ( retinal); A_acid (retinoic acid); A2 ( dehydro – retinol) • A1 (retinol) có nhiều gan, thường liên kết với palmitic acid tạo thành dạng ester retinol • Retinal dạng vitamin cần thiết cho thị giác • Retinoic acid cần cho phản ứng biến dưỡng thể động vật Sự hấp thu Vitamin A thể người: - Chất béo yếu tố để hấp thụ vitamin A dễ dàng hữu hiệu Muối mật có nhiệm vụ nhũ tương hóa chất béo có hòa tan vitamin A, làm cho phản ứng thủy phân xảy dễ hơn, việc hấp thu vitamin A hay carotenoids hiệu Nhưng ngược lại, nhiều chất béo làm đình trệ biến đổi carotenoids thành vitamin A - Tại tá tràng: Vit A (ester) Carotenois enzym Retinal retinal Khử A1 ruột non mạch bạch huyết - Tại tế bào màng ruột: Retinol + acid béo Retinyl ester mạch bạch huyết gan (dự trữ) - Sử dụng: Retinyl ester enzym retinol máu retinol + protein ( vận chuyển ) Các yếu tố ảnh hưởng đến chuyển hóa carotenoids thành vitamin A: - Sự có mặt chất béo - Hoormon thyroxine tuyến giáp trạng ( tăng cường trình chuyển hóa carotenoids thành vitamin A, tăng lượng dự trữ vitamin A gan ) - Hợp chất nitrate ức chế thyroxine - Protein (đóng vai trò chất chuyên chở vitamin A) Carotene không chuyển thành vitamin A hoàn toàn mà khoảng 70 - 80% II Vai trò: Thị giác: Trans - retinol Cis - retinol Cis - retinal Rhodopsin Cis – retinal + Opsin Kích thích lên thần kinh thị giác Trans – retinal + opsin ( trình tác động lên thể rods võng mô ) (quá trình tác động lên thể cones võng mô tương tự trên, khác protein tham gia Iotopsin thay cho opsin) Màng niêm: - Màng niêm lớp màng bao bọc thể, ngăn cản vi sinh vật công da, đường tiêu hóa, hô hấp, … - Thiếu vitamin A, màng niêm bị khô, tróc ( trình keratin hóa_ keratinzation) • Màng niêm mắt bị khô, dễ bị trầy xước • Màng niêm phổi bị khô dẫn đến hư hại phế nang, vitamin A có tác dụng hồi phục chức phổi • Màng niêm ruột bị khô dẫn đến giảm khả hấp thụ chất dinh dưỡng Sự biến dưỡng protein: - Thí nghiệm gà: lượng vitamin A cung cấp: thực phẩm chứa nhiều protein làm cho gà thiếu vitamin A nhanh thực phẩm chứa protein - Nồng độ vitamin A máu bệnh nhân Kwashiorkor thấp, chữa trị cung cấp thêm protein nồng độ vitamin A máu người bệnh lại tăng lên Protein ảnh hưởng đến chuyên chở protein trình hấp thụ, biến đổi carotenoids thành vitamin A gan Hormone: - Retinol retinal cần cho chức sinh sản bình thường thể Thiếu vitamin A, thú đực thiếu tinh trùng; thú cái, trứng không thụ tinh ( thiếu hormone sinh dục) - Thai chuột phát triển tốt an toàn cung cấp đủ lượng retinol _ retinal - Thiếu vitamin A làm giảm tiết hormone thyroxine -Giống có nhiều vitamin A giống đực Vitamin A cần thiết cho sinh trưởng bình thường xương, giúp ích cho phát triển sinh trưởng tế bào Thiếu vit A làm xương mềm mảnh bình thường, trình vôi hóa bị rối loạn Chức retinoic acid đảm nhận III Bệnh thiếu Vitamin A Nguyên nhân thiếu vitamin A Cơ thể lấy vitamin A từ thức ăn dự trữ chủ yếu gan Thiếu vitamin A xảy lượng vitamin A ăn vào không đủ vitamin A dự trữ bị hết Các nguyên nhân gây thiếu Vitamin A gồm: • • • Do ăn uống thiếu vitamin A: Cơ thể không tự tổng hợp vitamin A mà phải lấy từ thức ăn, nguyên nhân gây thiếu vitamin A chế độ ăn nghèo vitamin A carotene (tiền vitamin A) Nếu bữa ăn đủ vitamin A lại thiếu đạm dầu mỡ làm giảm khả hấp thu chuyển hoá vitamin A Ở trẻ bú nguồn vitamin A sữa mẹ, thời kỳ mẹ ăn thiếu vitamin A ảnh hưởng trực tiếp đến đứa trẻ Nhiễm trùng: Trẻ bị nhiễm trùng đặc biệt lên sởi, viêm đường hô hấp, tiêu chảy nhiễm giun đũa gây thiếu vitamin A Suy dinh dưỡng thường kéo theo thiếu vitamin A thể thiếu đạm để chuyển hoá vitamin A Bảng phân bố thiếu hụt vitamin A giới theo WHO Thiếu vitamin A bệnh khô mắt: Thiếu vitamin A bệnh khô mắt bệnh thiếu dinh dưỡng hay gặp trẻ em nước ta đặc biệt trẻ suy dinh dưỡng nặng Đánh giá tình trạng thiếu Vitamin A bệnh khô mắt Để đánh giá tình trạng thiếu vitamin A, người ta thường phối hợp đánh giá lâm sàng, hoá sinh điều tra phần Đánh giá lâm sàng: Ở người dinh dưỡng hợp lý, dự trữ vitamin A tương đối lớn đủ cho thể thời gian dài Các triệu chứng thiếu vitamin A thường gặp trẻ em, đặc biệt từ tháng đến tuôỉ, dự trữ vitamin A chúng nhu cầu cao Mặc dù bệnh thiếu vitamin A có biểu toàn thân song biểu mắt tiêu biểu đặc hiệu Thang phân loại Tổ chức Y tế Thế giới (1982) biểu lâm sàng bệnh khô mắt sau: Biểu Ký hiệu Quáng gà XN Khô kết mạc X1A Vệt Bitot X1B Khô giác mạc X2 Loát giác mạc/nhũn giác mạc 1/3 diện tích X3A Loét giác mạc/ nhũn giác mạc 1/3 diện tích X3B Sẹo giác mạc XS Tổn thương đáy mắt bệnh khô mắt XF Đánh giá sinh hoá: Khác với chất dinh dưỡng khác, vitamin A dự trữ gan, lượng vitamin A gan tiêu tốt để đánh giá tình trạng vitamin A, nhiên khó thực Xác định hàm lượng vitamin huyết có giá trị tương đối dự trữ gan thay đổi nhiều giữ mức tương đối ổn định nhờ chế điều hoà Người ta thấy vitamin A huyết mức 10mcg/100ml có giảm sút vitamin A gan tỷ lệ có biểu lâm sàng cao lên Theo Tổ chức Y tế giới, để chẩn đoán bệnh khô mắt cần có tiêu lâm sàng, tiêu hoá sinh giúp thêm để khẳng định Các biện pháp phòng chống bệnh khô mắt thiếu vitamin A • Giáo dục dinh dưỡng: Khẩu hiệu chung giáo dục dinh dưỡng phòng bệnh thiếu vitamin A là:”Nuôi sữa mẹ - tô màu cho bát bột cháu “ 2.2 • Cải thiện bữa ăn tạo nguồn bổ sung giàu vitamin A caroten: cần cho trẻ ăn thức ăn giàu vitamin A caroten gan gia súc, gia cầm, trứng loại rau củ có màu cà rốt, rau ngót, rau giền, gấc Mỗi gia đình nên trồng thêm rau xanh, củ có màu • Tăng cường vitamin A vào số thức ăn: người ta nghiên cứu có kết việc tăng cường vitamin a vào số thức ăn sữa, đường, mỡ, mì • Phân phối viên nang vitamin A liều cao cho trẻ em: thông thường người ta cho uống dự phòng viên nang 200.000 UI (đơn vị quốc tế) năm lần (đối với trẻ 12 tháng cho viên nang 100.000 UI) • Phối hợp với chương trình y tế khác chăm sóc sức khoẻ ban đầu Chúng ta biết bệnh thiếu dinh dưỡng protein- lượng nhiễm khuẩn đặc biệt sởi tác động lên mắt làm bệnh trầm trọng thêm Vì để phòng chống thiếu vitamin A có hiệu cần có lồng ghép với nội dung khác chăm sóc sức khỏe ban đầu IV Lậm độc vitamin A: Đối với vitamin A, mức độ lậm độc, cung cấp nhiều gấp 100 lần thời gian nhiều tuần lễ biểu chứng lậm độc: • Tạo nên lớp da dày • Ngăn cản tạo xương bình thường, xương mềm, dễ gẫy • Làm giảm sút khả đông máu • Làm gia tăng lượng chất lỏng não, tủy sống • Làm giảm tiết hormone cholesterols • Thai nhi phát triển không bình thường mắt, não, xương, … , tạo quái thai Trên giới có trường hợp bị tử vong ăn nhiều cà rốt, câu chuyện người đàn ông mang quốc tịch Anh, vào năm 1974 Người đàn ông thu nạp 4,6 lít nước cà rốt ép (theo đơn vị Anh) ngày, số lớn gấp 10.000 lần số lượng vitamin A cho phép thu nạp vào thể Chỉ sau 10 ngày da người đàn ông trở nên vàng bệch, cuối ông tử vong gan bị nhiễm độc Thông thường ăn nhiều vitamin A tgian dài, với lượng khoảng 10-15 lần nhu cầu, chưa đến mức lậm độc có triệu chứng: • Tiêu chảy • Nhức đầu, nôn mửa • Rụng tóc, có triệu chứng bệnh da • Ở trẻ bị đau hay nhức xương • Giảm lượng hemoglobin kalium máu V Nguồn cung cấp: Vitamin A có hầu hết thực phẩm có nguồn gốc từ động vật, thực vật cung cấp tiền vitamin A hợp chất carotenoid Ở động vật, vitamin A chứa nhiều gan gan cá thu, gan gấu bắc cực, … sau đến trứng, sữa, bơ, fromages, …Trong tổ chức động vật mỡ, gan cá vitamin A thường dạng ester, lòng đỏ trứng 70 - 90% vitamin A dạng tự Ở thực vật, carotenoids chứa nhiều rau củ có màu vàng, đỏ hay xanh carrot, khoai ngọt, đu đủ, … Thực phẩm Gan cá Fromages Trứng Sữa bò nguyên chất Sò hến Carrot Cà chua Đu đủ IU/100g Chục ngàn IU – hàng triệu 1000-4000 1000 150 300 11000 800 1200 β-carotene hay gặp tự nhiên, thường diện phần xanh thực vật loại rau có màu da cam Nó có nhiều thực vật hạ đẳng: rong, tảo, nấm vi khuẩn Bắp nguồn cryptoxantin Gan (bò, lợn, gà, cá, gà tây) (6500 μg 72.2%) Cà rốt (835 μg 93%) Lá cải xanh (800 μg 89%) Khoai lang (709 μg 79%) Cải xoăn (681 μg 76%) Bơ (684 μg 76%) Rau bina (469 μg 52%) Rau ăn Bí ngô (369 μg 41%) Cải bắp không (333 μg 37%) Dưa gang (169 μg 19%) Trứng gà, vịt (140 μg 16%) Mơ (96 μg 11%) Đu đủ (55 μg 6%) Xoài (38 μg 4%) Hoa cải xanh (31 μg 3%) Đỗ (38 μg 4%) Lưu ý: Các giá trị ngoặc đương lượng retinol phần trăm RDI 100g VI Nhu cầu: Đối với phụ nữ cho bú, 100 ml sữa cho thêm 49 mcg Trong thể mcg β-carotene cho mcg retinol, hấp thu carotene ruột non không hoàn toàn (1/3) Như cần có mcg β-carotene thức ăn để có mcg retinol Nhu cầu vitamin A Tuổi (μg retinol/ngày) Tuổi (μg retinol/ngày) - 12 tháng 300 - tuổi 400 năm 250 10 - 12 tuổi 575 tuổi 250 13 - 15 tuổi 725 tuổi 250 16 - 19 tuổi 750 – tuổi 300 Người trưởng thành 750 Theo đề nghị Mỹ: Đàn ông Phụ nữ Phụ nữ mang thai Phụ nữ cho bú Trẻ em ( – tuổi) ( – tuổi) 5000IU Vit A1/ ngày 5000 6000 8000 1500 2000 ( – tuổi) 2500 (6 – tuổi) 3500 ( – 12 tuổi) 4500 ( 12 – 18 tuổi) 5000 Trong đó, nguồn cung cấp vitamin A từ thực vật chiếm 50%, từ động vật chiếm 50% ( 28% từ thịt cá, 12% từ sữa sản phẩm từ sữa, lại 10% từ dầu, mỡ ) VII Biến đổi bảo quản chế biến - Vitamin A, carotenes hợp chất màu carotenoid bị trình chiên xào Carotenes hợp chất carotenoid bị oxi hóa, polymer hóa, tượng dễ nhìn thấy thông qua màu sắc thực phẩm - Trong trình bảo quản, hợp chất carotenoids không bền điều kiện pH thấp, có ánh sáng có O2 Lượng carotene bảo quản điều kiện 1% O2 + 10%CO2 cao nhiều bảo quản không khí thường (Weichmann, 1986) Nếu bảo quản 5oC 25 ngày, lượng carotene giảm ít… - Vitamin nói chung, Vitamin A nói riêng nhạy cảm với nhiệt độ Nếu dùng lò vi sóng, thời gian nấu giảm, điều có nghĩa vitamin A giảm mát tối đa - Trong trình cần áp suất cao, vitamin A không bị biến đổi Dạng alpha-, betacarotene bị ảnh hưởng nhẹ áp suất 600MPa, 75oC 40 phút, lượng chiếm 5% Ngược lại, áp suất 400-600MPa có dấu hiệu làm cho lượng vitamin A giảm; 5’, điều kiện 600MPa, 40 - 75oC, lượng vitamin A giảm khoảng 45% Sản phẩm carrot chip: Deep-fried carrot chips có lượng caroteneoid cao, chủ yếu tồn dạng alpha beta carotene Các hợp chất carotenoid nhạy cảm với điều kiện môi trường Oxy, ánh sang, nhiệt độ; đó, chế độ chiên, bao bì bảo quản quan trọng để làm giảm tối đa lượng tiền vitamin A carrot chips Rửa Cắt (dài 55 mm) Bóc vỏ (Hobort Peeler) Cắt mỏng (dày 1,5 mm) (Dito Dean) Để nước Chiên (165oC phút) Ngâm dung dịch natri metabisulphate 15 phút Bao gói lớp film Làm lạnh vòi nước phút Chần nước phút Rút chân không phần Bơm N2 (O2 < 1%) Bảo quản phòng tối Chế độ bảo quản: A 0-1oC; độ ẩm 94-98% B 22-23oC, độ ẩm 31-45% C 29-31OC, độ ẩm 89-93% Beta carotene bảo vệ khỏi ánh sang nhờ lớp film bao bên ngoài, giảm tiếp xúc vơi Oxy cách rút chân không phần bơm Nitơ carbonic vào lượng Oxy 1%.Nếu đảm bảo điều kiện trên, 8% lượng beta carotene bị sau tháng bảo quản phòng tối Giai đoạn chần: Chần nước có không khí: lượng carotene dễ bị oxy hóa nhiệt độ cao có mặt Oxy Chần nước bão hòa hay ngập nước: lượng carotene không bị thay đổi, mặt khác, điều kiện này, enzyme peroxidase, lipoxydase bị vô hoạt ( enzyme xúc tác cho phản ứng oxy hóa carotene chất béo) Các muối sulfite có tác dụng làm bền hợp chất carotenoid carrot trước sau chần trình tách nước bảo quản 37oC N2: có tác dụng làm tăng độ bền beta carotene mẫu có chứa muối sulfite Trên 82% lượng alpha, beta carotene vitamin A chất lượng cảm quan, độ ẩm, chất béo, hoạt độ nước giữ lại điều kiện bảo quản A B Lượng giảm 5% điều kiện C (µg/100g chips) Alpha Điều kiện carotene A 14723abc B 15658ab C 13745c Beta carotene 27980d 30844a 28511cd Cis beta carotene 10117a 5777f 3821h Total carotene 52820cde 52279de 46077g Vitamin A activity 2945d 3223a 2649d Đồng phân dạng cis beta carotene đóng vai trò ngừng chuỗi phản ứng Đồng phân dạng cis chứng minh có tác dụng chống oxi hóa, vô hoạt gốc tự tốt tất dạng trans Thực nghiệm cho thấy cis beta carotene có dấu hiệu tăng điều kiện A, làm lượng trans carotene nhiều hơn; điều kiện B C lượng cis beta carotene giảm nhiều Điều điều kiện B C, nhiệt độ bảo quản cao hơn, lượng cis carotene bị đầu tiên, trước đồng phân dạng trans, cis carotene bảo vệ hợp chất carotene khác Lượng alpha, beta cartotene vitamin hoạt động giữ lại nhiều điều kiện B điều kiện A C Ở điều kiện C, nhiệt độ cao nên carotene bị phá hủy nhiều hơn, mặc khác, A, có độ ẩm cao nên chất béo bị thủy phân điều làm cho carotene bị oxi hóa Không dựa vào lượng carotene bảo quản mà dựa vào tiêu cảm quan, lợi nhuận kinh tế mà ta thường bảo quản carrot chips điều kiện B ... Khoai lang (7 09 μg 79 %) Cải xoăn (6 81 μg 76 %) Bơ (6 84 μg 76 %) Rau bina (4 69 μg 52 %) Rau ăn Bí ngô (3 69 μg 41 %) Cải bắp không (3 33 μg 37 %) D a gang (1 69 μg 19 %) Trứng gà, vịt (1 40 μg 16 %) Mơ (9 6... Vitamin A gồm: • • • Do ăn uống thiếu vitamin A: Cơ thể không tự tổng hợp vitamin A mà phải lấy từ thức ăn, nguyên nhân gây thiếu vitamin A chế độ ăn nghèo vitamin A carotene (tiền vitamin A) ... retinoic acid đảm nhận III Bệnh thiếu Vitamin A Nguyên nhân thiếu vitamin A Cơ thể lấy vitamin A từ thức ăn dự trữ chủ yếu gan Thiếu vitamin A xảy lượng vitamin A ăn vào không đủ vitamin A dự trữ