Đang tải... (xem toàn văn)
Thời gian gần đây, nhiều cuộc nghiên cứu thường đề cập đến chất antioxydant (chất chống oxy hóa). Chất chống oxy hóa hiện đã được chứng minh mang lại rất nhiều lợi ích cho sức khỏe, từ ngăn ngừa ung thư và bệnh tim, đến việc giúp giảm tình trạng thoái hóa hoàng điểm mắt và bệnh Alzeimer. Các chuyên gia cho biết, điều khiến chúng mang lại nhiều lợi ích cho cơ thể chính là do chất chống oxy hóa có khả năng vô hiệu hóa một nhóm thành phần có tính chất phản ứng và phá hủy cao, được gọi là các gốc tự do gây hại. Theo giới chuyên môn, các gốc tự do được hình thành một cách tự nhiên và thường bị vô hiệu hóa bởi hệ thống phòng thủ tự nhiên trong cơ thể, khiến chúng trở nên vô hại. Tuy nhiên, có rất nhiều thứ có thể làm suy yếu hệ thống phòng thủ tự nhiên của cơ thể, từ đó dẫn đến làm giảm khả năng của hệ miễn dịch trong việc chống lại các gốc tự do gây hại. Ví dụ như tình trạng ô nhiễm môi trường, chế độ ăn nghèo dinh dưỡng, thường xuyên tiếp xúc với tia bức xạ UV hoặc uống rượu quá độ... Kết quả một cuộc nghiên cứu gần đây cho thấy, các gốc tự do góp phần thúc đẩy quá trình lão hóa và bệnh tật, bao gồm ung thư và bệnh tim. Các nguồn bổ sung vitamin có chứa chất antioxydant như vitamin E, C giữ vai trò rất quan trọng, tuy nhiên, nó không thể thay thế bằng một chế độ ăn lành mạnh, đầy đủ dưỡng chất. Bạn nên biết, các loại trái cây và rau xanh thường chứa nhiều hơn 4.000 hợp chất antioxydant hùng mạnh, có tác dụng rất tốt để bảo vệ sức khỏe. Tuân thủ một chế độ ăn lành mạnh có nghĩa là bạn tận dụng các đặc tính chống oxy hóa của các tế bào trong cơ thể. Dưới đây là một số lợi ích mà các chất antioxydant mang lại cho sức khỏe của bạn. Trong bài này sẽ giới thiệu rõ hơn về vấn để này.
MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2.1: Tác nhân bên ngồi gây gốc tự Hình 2.2: Sự oxy hóa tạo gốc tự theo phản ứng dây chuyền Hình 2.3: Chất chống oxy hóa (Antioxidants) giúp trung hòa gốc tự cách trả lại e- bị Hình 2.4: Hoạt động chất chống oxy hóa Hình 2.5: Hoạt động chống lại gốc tự chất chống oxy hóa Trang | LỜI MỞ ĐẦU Thời gian gần đây, nhiều nghiên cứu thường đề cập đến chất antioxydant (chất chống oxy hóa) Chất chống oxy hóa chứng minh mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe, từ ngăn ngừa ung thư bệnh tim, đến việc giúp giảm tình trạng thối hóa hồng điểm mắt bệnh Alzeimer Các chuyên gia cho biết, điều khiến chúng mang lại nhiều lợi ích cho thể chất chống oxy hóa có khả vơ hiệu hóa nhóm thành phần có tính chất phản ứng phá hủy cao, gọi gốc tự gây hại Theo giới chuyên môn, gốc tự hình thành cách tự nhiên thường bị vơ hiệu hóa hệ thống phòng thủ tự nhiên thể, khiến chúng trở nên vô hại Tuy nhiên, có nhiều thứ làm suy yếu hệ thống phòng thủ tự nhiên thể, từ dẫn đến làm giảm khả hệ miễn dịch việc chống lại gốc tự gây hại Ví dụ tình trạng nhiễm mơi trường, chế độ ăn nghèo dinh dưỡng, thường xuyên tiếp xúc với tia xạ UV uống rượu độ Kết nghiên cứu gần cho thấy, gốc tự góp phần thúc đẩy trình lão hóa bệnh tật, bao gồm ung thư bệnh tim Các nguồn bổ sung vitamin có chứa chất antioxydant vitamin E, C giữ vai trò quan trọng, nhiên, khơng thể thay chế độ ăn lành mạnh, đầy đủ dưỡng chất Bạn nên biết, loại trái rau xanh thường chứa nhiều 4.000 hợp chất antioxydant hùng mạnh, có tác dụng tốt để bảo vệ sức khỏe Tuân thủ chế độ ăn lành mạnh có nghĩa bạn tận dụng đặc tính chống oxy hóa tế bào thể Dưới số lợi ích mà chất antioxydant mang lại cho sức khỏe bạn Trong giới thiệu rõ vấn để Trang | Chương I VITAMIN Đại cương Vitamin Vitamin chất hữu có chất hóa học khác nhau, có hoạt tính sinh học, có nhu cầu thấp, đặc biệt cần thiết cho sinh truởng phát triển Các vitamin tiền vitamin đuợc tống hợp chủ yếu thực vật Rất loại đuợc tổng hợp thể động vật có tổng hợp khơng đủ cho nhu cầu dinh duỡng Trong sống vitamin mang vai trò chất xúc tác, đa số vitamin có tác dụng coenzim, thiếu vitamin gây nên rối loạn nghiêm trọng trình trao đối chất Do đó, nguời cần đuợc cung cấp vitamin qua trình dinh duỡng Nhưng vitamin đuợc cung cấp du thừa gây nên rối loạn nghiêm trọng, sử dụng vitamin nhu cho thích hợp vấn đề cần trọng trình dinh duỡng nguời Ngày nguời ta biết 30 loại vitamin khác hàng trăm chất dạng tiền vitamin Lịch sử phát Nửa cuối kỷ XIX Rubner, Pettencopher đưa quan điểm tương đương lượng Theo quan điểm người gia súc cần đủ nhóm chất, protein, lipid, glucid, muối khống nước phần đảm bảo cho thể phát triển bình thường Nhưng vào kỷ XVI - XVIII kỷ phát vật lý hải, người ta thấy thủy thủ tàu lâu ngày ăn lương khô phần đơn điệu thiếu hoa rau tươi dẫn đến mắc bệnh beri-beri Biểu bệnh viêm thần kinh, sưng phù, xuất huyết chân răng, mờ mắt Nhân dân số vùng: Ấn Độ, Nhật Bản, Mã Lai, Trung Quốc biết bệnh phù ben ben ăn gạo xát kỹ Năm 1880 nhà bác học Nga Nicolai Ivanovich Lunin làm thí nghiệm với hai lơ chuột: lơ cho ăn casein bình thường, lơ cho ăn casein rửa qua đe ông nhận thấy rằng: lô ăn casein rửa qua đe chuột bị xù lông Từ thí nghiệm ơng rút kết luận: phần động vật, yếu tố dinh dưỡng ra, có yếu tố dinh dưỡng phụ Ý kiến Lunin xác nhận thí nghiệm Hopkin (1960), Xơxin Trang | (1890) Năm 1887 Eicman nghiên cứu tìm nguyên nhân bệnh phù ăn gạo xát kỹ (khi dùng cám cho bệnh nhân ăn khỏi) Năm 1912 nhà bác học Ba Lan Funk phân lập từ cám chất có tác dụng chữa bệnh ben - ben phân tử chất chứa quan nên Funk đặt tên vitamin (tức chất chứa quan cần cho sống) Sau Funk, danh từ vitamin trở nên phổ biến rộng rãi dùng thay vào tên “yếu tố dinh dưỡng phụ” Do tầm quan trọng vitamin sống nên nhiều nhà bác học sâu nghiên cứu mặt hoá học, sinh học, sinh lý học, dược lý học, biểu lâm sàng cách phòng chữa bệnh thiếu vitamin Hơn 30 vitamin phát hiện, 20 chất xác định cấu tạo hoá học Phân loại Các loại vitamin (13 loại vitamin) bao gồm: Vitamin A, C, D, E, K, B1, B2, B3 (PP), B5, B6, B12, Folacin (B9) biotin (B8); Căn vào tính hoà tan vitamin mà ngày người ta chia vitamin làm hai nhóm sau: Nhóm tan dầu nhóm tan nước 3.1 Nhóm vitamin tan dầu Nhóm vitamin tan dầu sau hấp thu vào thể tích tụ lại Nhóm vitamin không dễ bị ánh sáng, nhiệt độ khơng khí làm hỏng Nhóm vitamin có 04 loại chính: • Vitamin A (retinol): tốt cho thị lực, da, xương tăng sức đề kháng • Vitamin D (calciferol): có vai trò phát huy tác dụng vitamin A, cần cho phát triển xương • Vitamin E (tecopherol): chống lão hoá, bảo vệ da, tăng cường tuần hồn máu Trong loại vitamin vitamin chị em phụ nữ ưa chuộng tác dụng vẻ đẹp họ • Vitamin K (menadione): loại vitamin khơng thể thiếu cho máu, xương, ruột mật 3.2 Nhóm vitamin tan nước Nhóm vitamin tan nước khó tích lại thể, dễ bị phân huỷ tác động nước, ánh sáng, khơng khí mơi trường, gồm 09 loại sau: Trang | • Vitamin B1 (thiamin): giúp cấu tạo thần kinh, hệ tiêu hoá, bắp tinh hồn • Vitamin B2 (ribo flavin): liên quan mật thiết đến sinh trưởng, phát dục thể, da, niêm mạc, mắt trình trao đổi chất • Vitamin B6 (pyridoxine): có tác dụng an thần, cần thiết cho não bộ, da hệ sinh dục • Vitamin B12 (cobalamin): tốt cho máu, bổ sung quan thần kinh, dày, đường ruột • Biotin: cần thiết cho da quan thần kinh • Vitamin B11 (acid folic): cần thiết cho máu tế bào phát dục • Vitamin B3 (niacin): trì đảm bảo cho q trình tiêu hố, hồn thiện phát dục thể • Vitamin B5 (acid pantothenic): kích thích da móng phát triển • Vitamin C (acid ascorbic): bảo vệ tế bào Tính chất chung vitamin - Không sinh luợng - Cơ cần với luợng nhỏ - Cơ thể không tụ điều chế đuợc nên phải lấy từ thực phẩm duợc phẩm - Các vitamin không thay đuợc cho - Các vitamin cần thiết cho hoạt động phát triển chúng có vai trò xúc tác thúc đẩy tiêu hóa thức ăn, trao đối chất Ngồi ra, chúng giúp điếm tốn thuơng chóng bình phục - Cơ thiếu vitamin dễ mắc số tật bệnh nghèo, dẫn tới tử vong Vai trò loại vitamin Loại vitamin Vitamin A Vitamin D Vitamin E Vai trò chủ yếu Nguồn cung cấp Bơ, trứng, dầu cá Thực vật có Nếu thiếu làm biểu bì thiếu bền màu vàng, đỏ, xanh thẫm chứa vững, dễ nhiễm trùng, giác mạc nhiều caroten chất tiền vitamin mắt khơ, dẫn tới mù loà A Cần cho trao đổi Canxi,, Bơ, trứng, sữa, dầu cá Là vitamin phôtpho Nếu thiếu trẻ em mắc tổng hợp da bệnh còi xương, người lớn bị ánh nắng mặt trời loãng xương Cần cho phát dục bình thường Gan, hạt nảy mầm, dầu thực vật… Trang | Chống lão hoá, bảo vệ tế bào Vitamin C B1 Các B2 vitamin nhóm B B6 B12 Để đảm bảo Chống lão hoá, chống ung thư Thiếu làm mạch máu giãn, gây Rau xanh, cà chua, tươi chảy máu, mắc bệnh xcobut Tham gia trình chuyển hố Có ngũ cốc, thịt lợn, trứng, Thiếu mắc bệnh tê phù, viêm gan dây thần kinh Nếu thiếu gây viêm loét niêm Có gan, thịt bò, trứng, hạt mạc ngũ cốc Nếu thiếu gây viêm da, suy Có lúa gạo, cà chua, ngô nhược vàng, cá hồi, gan Nếu thiếu gây viêm da, suy Có gan cá biển, sữa, trứng, nhược phomat, thịt nhu cầu vitamin nay, người ta sử dụng nguồn thu vitamin từ phương pháp khác nhau: • Tách chiết từ nguyên liệu tự nhiên • Tổng hợp hóa học • Tống hợp sinh học nhờ vi sinh vật Trong năm gần đây, ngành sinh học phát triển mạnh mẽ, phương pháp sinh tổng hợp áp dụng nhiều có hiệu sinh tổng hợp vitamin có ưu điếm hạ giá thành nguyên liệu đơn giản kết hợp sản xuất nhiều vitamin đồng thời sản xuất vitamin số chất khác Trang | Chương II GỐC TỰ DO VÀ CHẤT CHỐNG OXY HÓA Gốc tự (radical electron) Gốc tự ngun tử phân tử có lớp quỹ đạo ngồi chứa điện tử (electron) đơn lẻ (tổng số điện tử gốc tự số lẻ) Do vậy, gốc tự có khả oxy hóa cao Trong sống đại, thể thường tiếp xúc với độc tố tự nhiên nhân tạo như: khí thải, xạ, thuốc trừ sâu, kim loại nặng, hóa chất bảo quản Lối sống căng thẳng chịu nhiều áp lực, chế độ ăn uống dư thừa không tốt cho sức khỏe làm trầm trọng thêm trình tự nhiên hình thành nên gốc tự Do vậy, số lượng gốc tự tăng cao bất thường hàng rào chống oxy hóa tự nhiên thể khơng kiểm soát Các gốc tự gây nên rối loạn phản ứng chuỗi phản ứng hóa học thể, phá hủy màng tế bào, tiếp tổn thương như: biến đổi cấu trúc protein, ức chế men, thay đổi nội tiết tố, kích thích mầm bệnh dẫn đến chứng bệnh: xơ vữa động mạch, tiểu đường, tai biến, ung thư… Vì có điện tử đơn lẻ, nên gốc tự trạng thái bất ổn ln tìm cách chiếm đoạt điện tử nguyên tử khác Theo nhà nghiên cứu, gốc tự hủy hoại tế bào theo diễn biến sau đây: trước hết, gốc tự oxy hóa màng tế bào, gây trở ngại việc thải chất bã tiếp nhận thực phẩm, dưỡng khí; gốc tự công ty lạp thể, phá vỡ nguồn cung cấp lượng Sau cùng, cách oxy hóa, gốc tự làm suy yếu kích thích tố, enzyme khiến thể không tăng trưởng Theo nhà khoa học gốc tự thủ phạm gây tới 60 bệnh, đáng kể là: bệnh vữa xơ động mạch, ung thư, Alzheimer, Parkinson, đục thuỷ tinh thể, bệnh tiểu đường, cao huyết áp không nguyên nhân, xơ gan Trong thể có nhiều loại gốc tự do, mà gốc nguy hiểm superoxide, ozone, hydrogen peroxide, lipid peroxy, hydroxyl radical, gốc phản ứng gây nhiều tổn thương Nguyên nhân gốc tự sinh - Hoạt động sống tế bào (hô hấp tế bào) - Stress (căng thẳng thần kinh, chấn thương tâm lý ) Trang | - Tác động mơi trường sống (tia phóng xạ, tia tử ngoại, xạ có lượng cao, chất độc hại nhiễm mơi trường ) Hình 2.1: Tác nhân bên ngồi gây gốc tự Các tình gây tăng gốc tự - Các căng thẳng tinh thần, thể chất: lao động sức, lo lắng, áp lực, buồn, sợ… - Ăn uống không hợp lý: tỷ lệ chất béo cao phần ăn gây rối loạn chuyển hóa lipid, thừa lượng, thiếu vitamin B, PP, C, A, E, thiếu Acid amin thiết yếu, thực phẩm khơng an tồn… - Những điều kiện gây trở ngại cho sống hoạt động thể: thiếu oxy mô, bỏng, nhiễm trùng cấp… - Môi trường nhiễm, chất độc hại, hóa chất, nhiễm xạ… - Trạng thái giảm trữ lượng Antioxydant tế bào: cao tuổi, thiếu cung cấp antioxydant qua thức ăn Quy trình tạo Trong tồn số lượng oxygen cung cấp cho tế bào có khoảng 2% phân tử oxygen có lượng thấp nhất, gọi phân tử oxygen trạng thái triplet Tuy có số điện tử chẵn quỹ đạo phân tử trạng thái triplet chúng có tính chất gốc tự Trong q trình oxy hóa gốc tự Trang | (radical) chiếm điện tử (e-) từ chất béo màng tế bào thành gốc tự lipid superoxide thêm điện tử (e -) thứ hai thành lipid peroxide (gọi sản phẩm oxy hóa lipid Lipid Oxidation Products - LOPs) Điều dẫn đến tổn thương tế bào Quá trình diễn chế phản ứng chuỗi gốc tự Nó thường ảnh hưởng thường xuyên đến axit béo khơng bão hòa đa (có dầu ăn tế bào), chúng có chứa nhiều liên kết đơi mà có cầu nối methylen (-CH2-) mà chiếm lấy nguyên tử hydro phản ứng cách đặc biệt Tác hại gốc tự Gốc tự có nhiều tác hại với sức khỏe thể, nguồn gốc lão hóa 100 bệnh tật nguy hiểm bao gồm bệnh não, mắt, da, hệ miễn dịch, tim, mạch máu, phổi, thận, đa quan khớp Ở mức độ nặng, gốc tự gây nên nhiều bệnh nguy hiểm gây ung thư sau “cướp” điện tử, gốc tự làm tổn thương màng tế bào, phản ứng mạnh với phân tử protein, DNA axit béo, dẫn đến biến đổi gây tổn hại, rối loạn làm chết tế bào Trang | 10 với d- alpha tocopherol(1.200 IU / ngày) sau giai đoạn rửa tuần Sự giải phóng loại oxy phản ứng (superoxide anion, hydro peroxide), oxy hóa lipid , giải phóng cytokine có khả gây dị ứng, interleukin beta độ bám dính nội mô đơn bào nghiên cứu trạng thái nghỉ sau kích hoạt monocytes với lipopolysacaride 8, 14 tuần Có gia tăng gấp 2,5 lần nồng độ alpha tocopherol huyết tương monocyte giai đoạn bổ sung Sau bổ sung alpha tocopherol , có giảm đáng kể việc giải phóng loại oxy phản ứng, oxy hóa lipid , tiết beta IL-1 kết dính tế bào nội mơ đơn bào , nghỉ ngơi kích hoạtcác tế bào so với giai đoạn rửa trôi Các nghiên cứu với chất ức chế protein kinase C, Calphostin C, cho thấy ức chế giải phóng loại oxy phản ứng oxy hóa lipid ức chế hoạt động protein kinase C alpha tocopherol Do đó, nghiên cứu cung cấp chứng cho tác dụng nội bào alpha tocopherol tế bào đơn nhân có khả chống ung thư Chemical reactivities and physical effects in comparison between tocopherols and tocotrienols: physiological significance and prospects as antioxidants (Hoạt tính hóa học tác dụng vật lý so sánh tocopherols tocotrienols: ý nghĩa sinh lý triển vọng chất chống oxy hóa.) Yoshida Y, Saito Y, Jones LS, Shigeri Y J Biosci Bioeng 2007 Dec;104(6):439-45 doi: 10.1263/jbb.104.439 Review PMID: 18215628 Tóm tắt Vitamin E thuật ngữ chung cho tất dẫn xuất tocopherol tocotrienol Dạng đồng dạng vitamin E dồi tích cực thể alpha-tocopherol , gần vai trò dạng vitamin E khác nhận ý Trong tổng quan này, chúng tơi tóm tắt khác biệt alpha-, beta-, gamma-, deltatocopherols tocotrienols cụ thể điểm sau; (hiệu nhặt rác triệt để khả phản ứng hóa học chúng với ion kim loại dung dịch, tác dụng vật lý chúng bên màng liposome tác dụng bảo vệ chúng chống lại độc tính tế bào Hơn nữa, ý nghĩa sinh lý triển vọng tương lai việc sử dụng vitamin E, đặc biệt tocotrienols, để phòng ngừa điều trị bệnh thảo luận Trang | 19 Vitamin E, antioxidant and nothing more Maret G.Traber (Vitamin E, chất chống oxy hóa khơng có hơn)doi.org/10.1016/j.freeradbiomed.2007.03.024 Tóm tắt Tất hình thức vitamin E tự nhiên, người tổng hợp allrac-α-tocopherol, có đặc tính chống oxy hóa tương đối giống nhau, thể lại thích α-tocopherol dạng vitamin E độc đáo Chúng tơi đề xuất giả thuyết tất quan sát liên quan đến chế hoạt động in vivo α-tocopherol vai trò chất chống oxy hóa hòa tan lipid mạnh Mục đích tổng quan sau để mô tả chứng cho chức in vivo α-tocopherol đưa tuyên bố chức vitamin α-tocopherol, khơng chức năng, máy quét gốc peroxyl Tầm quan trọng chức trì tính tồn vẹn axit béo khơng bão hòa đa chuỗi dài màng tế bào trì hoạt động sinh học chúng Điều có nghĩa lipit hoạt tính sinh học phân tử tín hiệu quan trọng thay đổi số lượng chúng, q trình oxy hóa, kiện di động quan trọng phản ứng tế bào Các đường truyền tín hiệu khác mô tả người khác điều chỉnh theo quy định α-tocopherol dường phụ thuộc vào căng thẳng oxy hóa tế bào mô theo câu hỏi Hơn nữa, dường đường đặc biệt nằm kiểm soát α-tocopherol chất chống oxy hóa khác ngồi α-tocopherol chất gây oxy hóa khác điều khiển phản ứng chúng Do đó, tất biến thể phạm vi hoạt động sinh học vitamin E nhìn thấy hiểu ánh sáng bảo vệ axit béo khơng bão hòa đa chất lượng màng (tính lỏng, tách pha miền lipid) mà axit béo khơng bão hòa đa mang lại Các đường truyền tín hiệu khác mơ tả người khác điều chỉnh theo quy định α-tocopherol dường phụ thuộc vào căng thẳng oxy hóa tế bào mô theo câu hỏi Hơn nữa, dường đường đặc biệt nằm kiểm soát α-tocopherol chất chống oxy hóa khác ngồi α-tocopherol chất gây oxy hóa khác điều khiển phản ứng chúng Do đó, tất biến thể phạm vi hoạt động sinh học vitamin E nhìn thấy hiểu ánh sáng bảo vệ axit béo Trang | 20 không bão hòa đa chất lượng màng (tính lỏng, tách pha miền lipid) mà axit béo khơng bão hòa đa mang lại Các đường truyền tín hiệu khác mô tả người khác điều chỉnh theo quy định α-tocopherol dường phụ thuộc vào căng thẳng oxy hóa tế bào mô theo câu hỏi Hơn nữa, dường đường đặc biệt nằm kiểm soát α-tocopherol chất chống oxy hóa khác ngồi α-tocopherol chất gây oxy hóa khác điều khiển phản ứng chúng Do đó, tất biến thể phạm vi hoạt động sinh học vitamin E nhìn thấy hiểu ánh sáng bảo vệ axit béo khơng bão hòa đa chất lượng màng (tính lỏng, tách pha miền lipid) mà axit béo khơng bão hòa đa mang lại Dường đường đặc biệt nằm kiểm soát α-tocopherol chất chống oxy hóa khác ngồi α-tocopherol chất gây oxy hóa khác điều khiển phản ứng chúng Do đó, tất biến thể phạm vi hoạt động sinh học vitamin E nhìn thấy hiểu ánh sáng bảo vệ axit béo khơng bão hòa đa chất lượng màng (tính lỏng, tách pha miền lipid) mà axit béo khơng bão hòa đa mang lại Dường đường đặc biệt nằm kiểm soát α-tocopherol chất chống oxy hóa khác ngồi α-tocopherol chất gây oxy hóa khác điều khiển phản ứng chúng Do đó, tất biến thể phạm vi hoạt động sinh học vitamin E nhìn thấy hiểu ánh sáng bảo vệ axit béo khơng bão hòa đa chất lượng màng (tính lỏng, tách pha miền lipid) mà axit béo khơng bão hòa đa mang lại Vitamin C (Ascorbic Acid) Vitamin C, gọi axit ascorbic axit L -ascorbic, loại vitamin có loại thực phẩm khác bán dạng thực phẩm bổ sung Nó sử dụng để ngăn ngừa điều trị bệnh scurvy Vitamin C chất dinh dưỡng thiết yếu liên quan đến việc sửa chữa mô sản xuất enzyme số chất dẫn truyền thần kinh Nó cần thiết cho hoạt động số enzyme quan trọng chức hệ thống miễn dịch Nó có chức chất chống oxy hóa Trang | 21 2.1 Cấu trúc Vitamin C 2.2 Lịch sử tìm Vitamin C - Vào kỷ 15, 16, phát kiến địa lý nước châu Âu, nhà thám hiểm thấy thủy thủ họ phải chết bệnh kỳ lạ với triệu chứng mệt mỏi, đau khớp, chảy máu nướu,… Đó bệnh Scurvy (hay Scorbut) - Mãi đến năm 1774, James Lind, bác sĩ hàng hải quý tộc Anh, phát ăn trái phòng tránh bệnh scurvy Ơng cho người thủy thủ biển tiếp xúc ăn khơ, mặn, ăn trái dẫn đến bệnh Kinh nghiệm Lind cứu sống nhiều thủy thủ chuyến hành trình đường biển sau - Người nghiên cứu kỹ vitamin C Albert Szent-Gyorgyi (1893-1986) gốc Hungary ông trao giải Nobel y học năm 1937 cơng lao Cũng vào năm đó, giải Nobel hóa học trao cho Walter Norman Haworth, người Anh, tổng hợp thành công vitamin C Tuy nhiên, quy trình tổng hợp vitamin C lại có tên Tadeus Reichstein, người tổng hợp thành công vitamin C lúc với Haworth (2 người tìm cách tổng hợp hoàn toàn độc lập) Điều làm cho giá thành vitamin C rẻ nhiều, trước vitamin chiết từ trái phương pháp phức tạp Hiện nay, vitamin C khơng lạ với người Từ trái nước uống, từ viên thuốc kẹo ngậm, có diện 2.3 Khả chống oxy hóa Vitamin C Vitamin C giải phóng proton để trở thành ascorbate, Nhưng bên cạnh đó, bị oxy hóa Phản ứng oxy hóa gọi phản ứng oxi hóa khử Trong Trang | 22 q trình phản ứng oxi hóa khử trao đổi phân tử / ion Vitamin C có khả làm giảm phân tử khác (và bị oxy hóa nó) Điều có nghĩa tặng hai electron cho thành phần khác Điều có ích nhiều tình khác đóng vai trò quan trọng thể người Cùng với 'quyên góp' hai electron (e- ), axit ascobic giải phóng hai proton Q trình oxy hóa axit ascorbic (vitamin C) thành axit dehydroascorbic Hai proton hai electron tạo thành Vitamin C tài trợ proton cho Tocopherol-O• để tao thành Tocopherol-OH để q trình phản ứng thể xảy liên tục Electron (e- ) bổ sung vào tế bào để loại bỏ gốc tự Acid ascorbic " vitamin C " monosaccharide oxy hóa khử ( redox ) chất xúc tác tìm thấy động vật thực vật Vì enzyme cần thiết để tạo axit ascorbic bị đột biến q trình tiến hóa linh trưởng , người phải có từ chế độ ăn uống; vitamin Hầu hết động vật khác sản xuất hợp chất thể khơng cần chế độ ăn uống Axit ascoricic cần thiết để chuyển đổi Procollagen thành collagen cách oxy hóa dư lượng proline thànhhydroxyproline Trong tế bào khác, trì dạng khử phản ứng với glutathione, xúc tác protein disulfide isomerase glutaredoxin Axit ascoricic chất xúc tác oxi hóa khử làm giảm vơ hiệu hóa loại oxy phản ứng hydro peroxide Ngoài tác dụng chống oxy hóa trực tiếp, axit ascorbic chất cho enzyme oxi hóa khử ascorbate peroxidase , chức đặc biệt quan trọng khả chống stress thực vật Axit ascoric có mặt mức cao tất phận đạt nồng độ 20 milimol lục lạp Trang | 23 2.4 Một số lợi ích khác vitamin C a Thúc đẩy hình thành collagen Thiếu vitamin C, q trình tổng hợp collagen gặp khó khăn, khiến vết thương lâu lành dẫn đến xuất huyết nhiều mức độ khác (vỡ mao mạch, chảy máu da, chảy máu lợi), thành mạch yếu Mện tượng thường thấy bệnh scobat b Chất kích hoạt enzyme Vitamin C bảo vệ vitamin A, vitamin E, axit béo thiết yếu khỏi bị tiêu huỷ; làm cho sắt có thức ăn trì trạng thái hồn ngun, thúc đẩy hấp thụ chuyển dịch tồn trữ sắt thể Làm cho can-xi thành ruột không bị kết tủa, giúp cải thiện tỷ lệ hấp thụ can-xi vào thể Tham gia phản ứng hydroxyt cholesterol thành axit cholic, có hiệu định điều trị thieu hồng cầu c Tham gia trình chuyển hóa cholesterol Giúp 80% cholesterol chuyển hóa thành Sulfat tan ừong nước để tiết khỏi thể, giảm hàm lượng cholesterol máu; loại bỏ cholesterol tích tụ động mạch; gia tăng thành phần có ích máu lipoprotein, có ý nghĩa quan trọng phòng chống xơ vữa động mạch d Tham gia trình tiết chất độc khỏi thể Tiếp tục ô-xy hóa thành glutathione (diketo golunat) với chất độc thể bị tiết ngồi e Phòng chống ung thư Việc giảm vitamin C đường tiêu hóa ngăn chặn hình thành nitrosamines, có hiệu ngăn ngừa xuất khối u đường tiêu hóa; ngồi vitamin C tham gia tổng hợp collagen, giúp tế bào kẽ trì cấu trúc bình thường, làm giảm trình phát triển tế bào ung thư f Chống cảm lạnh Vitamin c cải thiện khả kháng bệnh tế bào miễn dịch tăng cường miễn dịch thể miễn dịch humoral, loại bỏ yếu tố gây bệnh, giữ hệ hơ hấp bảo tồn Khi thiếu nó, biểu mơ tế bào kháng bệnh khí quản phế quản bị giảm xuống Các thí nghiệm cho thấy, uống 1.000 mg vitamin C ngày giảm 50% nguy bị cảm lạnh giảm 23% hiệu chứng cảm cúm Trang | 24 g Bảo vệ da, chống nếp nhăn Vitamin C chất kích hoạt enzyme, gia tăng hoạt động số kim loại, giúp da chống lại gốc tự sinh tia cực tím, tránh xuất tàn nhang, thúc đẩy trao đổi chất, góp phần ngăn ngừa lão hóa da 2.5 Cơ chế tác dụng Acid ascorbic bị oxy hóa cho acid dehydroascorbic; phản ứng oxy hóa khử thuận nghịch, qua Vitamin C tác dụng đồng yếu tố (cofactor), tham gia vào nhiều phản ứng hóa sinh thể, như: • Hydroxyl hóa, • Amid hóa; • Làm dễ dàng chuyển prolin, lysin sang hydroxyprolin hydroxylysin (trong tổng hợp collagen); • Giúp chuyển acid folic thành acid folinic tổng hợp carnitin; • Tham gia xúc tác oxy hóa thuốc qua microsom (cytochrom P450) gan; • Giúp dopamin hydroxyl hố thành nor-adrenalin; • Giúp dễ hấp thu sắt khử Fe3+ thành Fe2+ dày, để dễ hấp thụ ruột 2Fe3+ + ascorbate → 2Fe2+ + Dehydroascorbate 2Fe2+ + 2H2O2 → 2Fe3+ + 2OH• + 2OH- • Ở mơ, Vitamin C giúp tổng hợp collagen, proteoglycan thành phần hữu khác răng, xương, nội mô mao mạch • Trong thiên nhiên, Vitamin C có mặt vitamin P (vitamin C2) Vitamin P lại có tính chống oxy hóa, nên bảo vệ Vitamin C; Vitamin P hiệp đồng với Vitamin C để làm bền vững thành mạch, tăng tạo collagen, ức chế hyaluronidase Vitamin C, Vitamin E, β-caroten selen, tham gia thải gốc tự có hại 2.6 Sinh tổng hợp Đại đa số động vật thực vật có khả tổng hợp vitamin C, thơng qua chuỗi bước khử enzyme , chuyển đổi monosacarit thành vitamin C Nấm men không tạo axit L -ascorbic mà thay vào stereoisome , axit erythorbic Ở thực vật, điều thực thông qua việc chuyển đổi mannose galactose thành axit ascorbic.Ở động Trang | 25 vật, nguyên liệu ban đầu glucose Ở số loài tổng hợp ascorbate gan (bao gồm động vật có vú chim đậu ), glucose chiết xuất từ glycogen ; tổng hợp ascorbate trình phụ thuộc glycogenolysis.Ở động vật tổng hợp vitamin C, enzyme L -gulonolactone oxyase (GULO), xúc tác bước cuối trình sinh tổng hợp, đột biến khơng có chức a Sinh tổng hợp vitamin C thực vật Trang | 26 b Sinh tổng hợp vitamin C động vật có xương sống 2.7 Tổng hợp cơng nghiệp Vitamin C sản xuất từ glucose theo hai đường Các q trình Reichstein , phát triển vào năm 1930, sử dụng đơn trước lên men đường hồn tồn hóa chất Quá trình lên men hai bước đại , ban đầu phát triển Trung Quốc vào năm 1960, sử dụng trình lên men bổ sung để thay phần giai đoạn hóa học sau Quá trình Reichstein quy trình lên men hai bước đại sử dụng sorbitol làm nguyên liệu ban đầu chuyển đổi thành sorbose cách lên men Quá trình lên men hai bước đại sau chuyển đổi sorbose thành KGA thơng qua bước lên men khác, tránh trung gian phụ Cả hai trình mang lại khoảng 60% vitamin C từ thức ăn glucose Các bước phản ứng là: Trang | 27 • Hydro D - glucose để D - sorbitol , phản ứng hữu với niken chất xúc tác nhiệt độ cao áp suất cao • Oxy hóa vi khuẩn lên men sorbitol thành L - sorbose với acetobacter pH 46 30°C • Bảo vệ nhóm hydroxyl sorbose cách tạo thành acetal với acetone axit thành Diacetone-L-sorbose (2,3: 4,6 Diisopropyliden − α L sorbose) • Oxy hóa hữu với kali permanganat (thành axit Diprogulic ) sau đun nóng với nước tạo axit 2-Keto-L-gulonic • Bước cuối bước đóng vòng gamma hóa cách loại bỏ nước • Chất trung gian điều chế trực tiếp từ với oxy bạch kim Quá trình oxy hóa vi sinh vật sorbitol thành sorbose quan trọng cung cấp hóa học lập thể xác Trang | 28 2.8 Cơng trình nghiên cứu Direct observation of a free radical interaction between vitamin E and vitamin C (Quan sát trực tiếp tương tác gốc tự vitamin E vitamin C) J E PACKER, T F SLATER & R L.WILLSON Naturevolume 278, pages737–738 (1979) Tóm tắt Vitamin E ( α -tocopherol) vitamin C (acid ascorbic) phản ứng nhanh chóng với gốc tự hữu cơ, chấp nhận rộng rãi đặc tính chống oxy hóa hợp chất phải chịu trách nhiệm phần cho hoạt động sinh học họ Nồng độ vitamin C mô thường lớn đáng kể so với vitamin E, ví dụ gan, giá trị tương ứng khoảng mM 0,02 mM Tuy nhiên, vitamin E có nhiều lipophilic vitamin C, sinh khối tìm thấy chất chống oxy hóa mạnh hơn, đặc biệt liên quan đến peroxid hóa lipid; thâm nhập vào vị trí xác màng tính quan trọng việc bảo vệ chống lại gốc phản ứng cao Tappel gợi ý hai loại vitamin hoạt động phối hợp với nhau, vitamin E đóng vai trò chất chống oxy hóa gốc vitamin E sau phản ứng với vitamin C để tái tạo vitamin E Bây báo cáo quan sát trực tiếp tương tác này, mà chúng tơi cảm thấy tính quan trọng việc trì mức vitamin E mô Vitamins E and C, beta-carotene, and other carotenoids as antioxidants (Vitamin E C, beta-carotene carotenoids khác chất chống oxy hóa) H Sies W Stahl The American Journal of Clinical Nutrition, Volume 62, Issue 6, December 1995, Pages 1315S–1321S, https://doi.org/10.1093/ajcn/62.6.1315S Published:01 December 1995 Tóm tắt Tocopherols tocotrienols (vitamin E), axit ascorbic (vitamin C) carotenoids phản ứng với gốc tự do, đặc biệt gốc peroxyl với oxy phân tử singlet (1O 2), sở cho chức chúng chất chống oxy hóa RRR-alpha-Tocopherol chất làm gốc peroxyl pha lipid sinh học màng lipoprotein mật độ thấp Axit ascoricic có ngăn chứa nước (ví dụ, cytosol, huyết tương chất dịch thể khác) làm giảm gốc tocopherol; có số chức đồng yếu tố chuyển hóa quan trọng phản ứng enzyme, đặc biệt hydroxylation Các Trang | 29 vi chất dinh dưỡng cần tái sinh q trình oxy hóa mơi trường sinh học, cần phải liên kết với hệ thống khử phi kim glutathione-glutathione disulfide, dihydrolipoate-lipoate, NADPH-NADP+ NADH-NAD+ Carotenoids, chẳng hạn beta-carotene, lycopene, số oxycarotenoids, ví dụ, zeaxanthin lutein, thực chức chống oxy hóa pha lipid cách dập tắt 1O gốc tự Có khác biệt rõ rệt mơ hình caroten mơ, mở rộng đến phân bố đồng phân all-trans cis khác carotenoids tương ứng Làm nguội vật lý giữ nguyên cấu trúc, chế độ này, carotenoit không cần phản ứng tái sinh mở rộng đến phân phối đồng phân all-trans cis khác carotenoids tương ứng Làm nguội vật lý giữ nguyên cấu trúc, chế độ này, carotenoit không cần phản ứng tái sinh mở rộng đến phân phối đồng phân all-trans cis khác carotenoids tương ứng Làm nguội vật lý giữ nguyên cấu trúc, chế độ này, carotenoit không cần phản ứng tái sinh Trang | 30 KẾT LUẬN Từ nghiên cứu khoa học rằng, mức trung bình, thực phẩm từ thực vật có khả chống oxy hố cao gấp 64 lần sản phẩm từ động vật Đây lý người có chế độ ăn uống toàn thực vật , khoảng thời gian ngắn, thường có mức độ chống oxy hóa cao người ăn thực phẩm có nguồn gốc động vật Chất chống oxy hóa tăng cường sức khỏe miệng, chống lại lão hóa da, làm chậm q trình lão hóa nói chung, giảm nguy bệnh Alzheimer, giảm viêm, trì chức sinh lý chức tình dục, ngăn ngừa điều trị bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính, ngăn ngừa điều trị bệnh hen suyễn, ngăn chặn xơ cứng động mạch, giảm nguy đột quỵ, đau tim, bệnh tim mạch, hạ cholesterol, ngăn chặn hình thành nitrit cấu thành chất gây ung thư, làm giảm nguy hen suyễn, trầm cảm Tại Mỹ, liều lượng chất chống oxy hóa từ thực vật khuyến khích sử dụng cho nam giới 11.000 đơn vị ngày, cho phụ nữ 8.000 đơn vị ngày, khơng có liều lượng bị giới hạn tối đa Để tránh thiếu hụt chất chống oxy hóa, nên cố gắng ăn thực phẩm giàu chất chống oxy hoá bữa ăn Đặc biệt lưu ý rằng, với lần gặp căng thẳng, lượng chất chống oxy hố thể giảm xuống mức thấp kéo dài suốt vòng hai sau Trái cây, rau củ, ngũ cốc loại đậu đỗ có hàm lượng chất chống oxy hố cao Ngồi ra, loại thảo mộc gia vị quế, đinh hương, húng chanh, tía tơ, kinh giới, oregano bạc hà giàu chất chống oxy hoá, cần nhúm nhỏ loại cung cấp nhiều chất chống oxy hóa cho thể Một nguyên tắc chung trái rau củ màu đậm chứa nhiều chất chống oxy hóa loại khác, nhiều loại chất chống oxy hố chất cấu thành nên màu sắc loài thực vật Trang | 31 Các loại thực phẩm đặc biệt có nhiều chất chống oxy hoá bao gồm đậu đen, đậu pinto, đậu lăng, đậu đỏ, quế, dâu, táo, Amla lý gai Ấn Độ, củ cải đường, trà xanh, trà hoa cúc, trà bồ công anh, trà nụ tầm xuân, trà anh đào, sả, đinh hương, nam việt quất, nho, sô cô la đen, mật ong, đường chà (đường nốt), hạt lựu, hạt lanh, cải xoăn, hầu hết loại rau xanh, nấm, hồ đào, óc chó, phỉ, hạt hồ trăn, mận, lê, lựu, atisô , gạo đỏ, gạo đen, cà chua, nghệ, curcumin yến mạch nguyên chất Trong bảng xếp hạng loại thực phẩm có nhiều chất chống oxy hóa, phải kể đến bắp cải tím loai rau tươi có lượng chất chống oxy hóa đứng đầu danh sách Ngoài ra, chế độ ăn hạn chế calori (caloric restriction - có nghĩa ăn no khoảng 80% dày) chế độ tập luyện thể dục thể thao thúc đẩy nhu cầu chống oxy hoá thể, đòi hỏi thể phải lựa chọn chế độ ăn nhiều thực vật nhằm tăng cường chất chống oxy hóa Trang | 32 TÀI LIỆU THAM KHẢO https://en.wikipedia.org/wiki/Vitamin_C https://en.wikipedia.org/wiki/Tocopherol Đề tài Vitamin chất khoáng_ Tổng hợp phân giải Lê Ngọc Tú (2006) – Hóa sinh cơng nghiệp, NXB Khoa học kĩ thuật Nguyễn Minh Thùy – Giáo trình dinh dưỡng người, Trường Đại học Cần Thơ Báo sức khỏe đời sống Nguyễ Thành Lâm (2008) – Vitamin chất khoáng – Tăng cường chất dinh dưỡng cho thể khỏe mạnh, NXB Đồng Nai Phùng Ngọc Bộ (2007) – Vitamin nguyên tố vi lượng với đời sống người, NXB Y học Thu Minh (2006) – Bách khoa vitamin, NXB Từ điển bách khoa Trang | 33