II PHÂN LOẠI VITAMIN
b)Vai trò, chức năng sinh học
Tham gia vào quá trình trao đổi protein, lipit xacarit, muối khoáng. Nếu thiếu vitamin A sẽ làm giảm quá trình sinh tổng hợp protein, giảm quá trình tích lũy glycogen trong gan, giảm lượng alpha, beta, gama-globulin, albumin trong máu
Tham gia vào chức năng của tế bào mô, thiếu vitamin A tế bào sẽ bị mất nước và gây hiện tượng sừng hóa.
Ảnh hưởng tới quá trình hoạt động của tuyến giáp, tuyến thượng thận.Thiếu vitamin A sẽ bị sỏi thận.
Tham gia vào quá trình oxy hóa khử trong cơ thể chống lão hóa, lien quan tới quá trình chuyển hoá năng lượng .
Giúp tăng cường sức đề kháng cho cơ thể. Thiếu vitamin A dễ bị ký sinh trùng như cái ghẻ gây chậm lớn, viêm dường hô hấp, đường tiêu hóa dễ bị nhiễm trùng và dễ bị phát bệnh.
Thị giác: mắt được cấu tạo bởi các sắc tố có chứa vitamin A. Nó được hấp thụ bởi luồng thần kinh được vận chuyển nhờ dây thần kinh thị giác. Vì vậy sự có mặt của vitamin A là một phần không thể thiếu đối với việc đảm bảo thị giác của con người. Thiếu vitamin A gây khô mắt, quáng gà vì nó tham gia vào quá trình cảm nhận ánh sang, bị nặng có thể dẫn tới mù lòa.
Các mô: Vitamin A kích thích quá trình phát triển của các biểu mô như mô sừng, ruột và các con đường hô hấp. Nó cũng ảnh hưởng đặc biệt đến da, kích thích sự liền sẹo và phòng ngừa các chứng bệnh của da như trứng cá.
Sự sinh trưởng: do vai trò quan trọng trong sự phát triển tế bào của con người, nên vitamin A là yếu tố không thể thiếu đối với sự phát triển cua phôi thai và trẻ em. Vitamin A còn có vai trò đối với sự phát triển của xương, thiếu vitamin A làm xương mềm và mảnh hơn bình thường, quá trình vôi hoá bị rối loạn.
Hệ thống miễn dịch: do các hoạt động đặc hiệu lên các tế bào của cơ thể, vitamin A tham gia tích cực vào sức chống chịu bệnh tật của con người.
Chống lão hoá: Vitamin A kéo dài quá trình lão hoá do làm ngăn chặn sự phát triển của các gốc tự do.
Chống ung thư: hoạt động kìm hãm của nó với các gốc tự do cũng dẫn đến ngăn chặn được một số bệnh ung thư.
c) Nhu cầu hằng ngày
Nhu cầu ở người trưởng thành là 1.5 mg. Ở trẻ nhỏ khoảng 0.5 mg tùy thuộc vào lứa tuổi. Vitamin A dự trữ chủ yếu ở gan và hàm lượng trong máu dao động khoảng 45-84 ug/100ml.
900 microgam (3.000 IU) đối với nam giới 700 microgam (2.300 IU) đối với nữ giới Giới hạn trên – 3.000 microgam (10.000 IU).
d) Nguồn cung cấp
Vitamin A có nguồn gốc động vật, như trứng, thịt, sữa , pho mát, kem, gan, thận, cá tuyết, cá bơn và dầu cá. Tuy nhiên, tất cả các nguồn - ngoại trừ sữa không béo đã được tăng cường với vitamin A - có lượng chất béo bão hòa và cholesterol.
Nguồn beta-carotene bao gồm:
Trái cây màu vàng và màu cam tươi sáng như dưa đỏ, bưởi hồng, và mơ
Rau như cà rốt, bí ngô, khoai lang, và mùa đông bí
Các nguồn khác của beta-carotene bao gồm bông cải xanh, rau bina, và màu lxanh lá cây, các loại rau lá tối nhất.
Cường độ cao hơn màu sắc của trái cây hoặc rau, cao hơn hàm lượng beta- carotene. Nguồn gốc thực vật của beta-carotene là chất béo và cholesterol.
e) Tổng hợp
Sản xuất vitamin A (retinol)
Trong công nghiệp, vitamin A được sản xuất từ hai nguồn nguyên liệu là gan cá biển và hóa chất qua con đường tổng hợp hóa học.
Nguyên liệu chính là gan cá thu, cá mập, cá voi,...Ở Việt Nam chỉ có nhà máy cá hộp Hạ Long ở Hải Phòng khai thác và sản xuất dầu gan cá biển. Hàm lượng vitamin 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 Cá fletan: 25.000-60.000 iu/g
Cá thon trắng: 10.000 iu/g
Cá thon đỏ, cá mập: 25.000 iu/g
Cách sản xuất dầu gan cá tùy thuộc vào hàm lượng vitamin A chứa trong dầu cao thấp khác nhau mà có phương pháp sản xuất cũng khác nhau:
Phương pháp sản xuất dầu gan cá hàm lượng vitamin thấp Cá tươi mổ lấy gan, ướp muối hoặc ướp đá.
Rửa sạch, thái hay xay, ép lấy dầu.
Để lạnh ở 00C, lọc ly tâm, thu lấy dầu. Chú ý tránh ánh sáng và nhiệt độ lạnh để tránh phân hủy. Dầu gan cá rất kỵ một số kim loại nặng như Fe hay CH2Cl2
Phương pháp sản xuất dầu cá đậm đặc
Chiết dầu gan cá với etanol. Cất loại cồn trong chân không. Cần xử lý với NaOh (xà phòng hóa)
Xử lý với CaCl2 tạo muối không tan, ly tâm. Chiết cạn với axeton, bay hơi, chiết ete.
Phương pháp sản xuất dầu cá cô đặc bằng chưng cất phân tử
Điểm sôi của dầu gan cá khá cao nên được cất ở chân không cỡ 0,05 mmHg. Sau đó cất vitamin A ở 0,001 mmHg từ 50-60oC
Sản xuất vitamin A bằng con đường tổng hợp
Điều chế vitamin A-acetat đi từ citral qua β-ionon và ahdehit 14: Sản xuất các tiền vitamin A (các caroten)
Trong thực vật thường không tìm thấy vitamin A mà chỉ có các tiền vitamin A, cũng như trong cơ thể người, bản thân tự nó không thể tổng hợp được vitamin A nhưng từ tiền vitamin A nhận được từ các chất dinh dưỡng thực vật trong gan và theo kết quả nghiên cứu mới nhất là cả trong ruột cũng được chuyển hóa thành vitamin A. Ngoại trừ các động vật ăn thịt thì do chúng không ăn thức ăn thực vật nên như vậy lượng vitamin A cần thiết chỉ được lấy từ thịt động vật mà nó ăn vào.Tiền vitamin A đều thuộc nhóm các caroten. Các chất mang đặc tính tiền vitamin A là các caroten chứa polien, lipocrom, là những chất màu có thể hòa tan trong mỡ, trong các dung môi hòa tan mỡ. Đại diện quan trọng nhất của caroten là α-caroten (18-30), β-caroten , γ- caroten và criptoxanten (α-hidroxi-β-caroten). Các chất này cùng tồn tại trong tự nhiên.
Trong cấu tạo của tất cả các hợp chất này đều có chứa nhóm cấu trúc β-ionon đặc trưng của vitamin A. Việc chuyển hóa các tiền vitamin A thành vitamin A được enzim carotinase thực hiện bằng cách lấy lên phân tử nước và cắt mạch thẳng. Như trong cấu tạo của β-caroten, ta thấy nó hoàn toàn đối xứng và về mặt lý thuyết, từ một phân tử β-caroten có thể tạo ra 2 phân tử vitamin A. Nhưng kinh nghiệm thực tế cho thấy việc phá hủy phân tử không mang tính đỗi xứng và vì thế cứ từ khoảng 100 phân tử β-caroten thì bình quân chỉ tạo ra được 40 phân tử vitamin A, còn các tiền vitamin A khác thì hiệu suất tạo ra vitamin A còn thấp hơn.
Sản xuất β-caroten bằng phương pháp chiết suất từ thực vật
Từ carot, sấy khô, xay nhỏ, chiết với ete, dầu hỏa hoặc axeton thu được dịch chiết. Cô chân không thu được cặn chiết. Làm lạnh cho kết tinh, lọc, rửa lại với ete dầu hỏa lạnh.
II.2.2 VITAMIN D
a) Khái niệm
Còn có các tên là antirachitic factor, calcitriol... Hai dạng phổ biến và quan trọng nhất là ecgocanxiferon (vitamin D2) và colecanxiferon (vitamin D3). Trong thực vật ecgosterol, dưới tác dụng của ánh nắng sẽ cho ecgocanxiferon. Trong động vật và người có 7-dehydro-cholesterol, dưới tác dụng cửa ánh nắng sẽ cho colecanxiferon.
ecgocanxiferon (vitamin D2) colecanxiferon (vitamin D3)
Sự tạo thành Vitamin D
Vitamin D dạng tinh thể nóng chảy ở 115-1160C, không màu, không tan trong nước, chỉ tan trong: clorofom, benzen, axeton, và rượu. Vitamin D dễ bị phân hủy khi có mặt các chất oxi hóa và axit vô cơ, những provitamin D ít bị ít bị hư hỏng nên cơ thể vẫn nhận đủ vitamin từ thực phẩm hằng ngày.
b) Tác dụng sinh học
Vai trò của vitamin D là làm tăng canxi máu, tăng phospho máu, tăng thải canxi niệu và tác dụng chủ yếu trên 3 cơ quan chính là:
Tác dụng trên xương: chất 1,25 (OH)D làm tăng hoạt động tái cấu trúc, giúp canxi hóa tổ chức dạng xương.
Ở ruột: Ở tá tràng và ruột non vitamin D tổng hợp các protein chuyên chở, giúp canxi di chuyển chủ động qua màng ruột.
Tại thận: Viamin D có tác dụng làm giảm tái hấp thu canxi ở ống thận dẫn tới tiểu ra nhiều canxi (vì thế tránh dùng canxi liều cao).
Hình thành hệ xương: vitamin này tham gia vào quá trình hấp thụ canxi và photpho ở ruột non, tạo hệ xương.
Cốt hóa răng: tham gia vào việc tạo ra độ chắc cho răng của con người. Tham gia vào điều hoà chức năng một số gen.
Ngoài ra, còn tham gia một số chức năng bài tiết của insulin, hormon cận giáp, hệ miễn dịch, phát triển hệ sinh sản và da ở nữ giới, tham gia vào quá trình tiêu hóa, trao đổi canxi, photpho, làm tăng hàm lượng photpho ở huyết thanh và chuyển hóa phôtpho ở dang hợp chất hữu cơ thành dạng hợp chất vô cơ trong cơ thể.
c) Nhu cầu hằng ngày
Đối với người lớn sống ở điều kiện thiếu ánh sáng là 25microgam Đối với trẻ em dưới 30 tháng có thể dùng 10 microgam/1 ngày
Người già, trẻ em, phụ nữ mang thai và cho con bú có nhu cầu về vitamin D cao hơn.
d) Nguồn cung cấp
Vitamin D có nhiều trong gan cá, mỡ cá, lòng đỏ trứng, sữa, nấm men…
Ngoài ra, các loại thực phẩm chế biến sẵn đều có bổ sung các vitamin, nên cơ thể dễ dàng có đủ lượng vitamin D cần thiết.