1.1- Vitamin A và Caroten
1.1.1- Cấu tạo
Năm 1909, Step cho chuột ăn thực phẩm ựã rút hết chất béo (bằng hỗn hợp este và rượu) thì nhận thấy chuột bị sụt cân nhanh chóng và chết, chứng tỏ vai trò quan trọng của chất béo trong thực phẩm. Hiện nay người ta ựã biết hai dạng vitamin quan trọng của nhóm vitamin A là vitamin A1 và A2 :
Vitamin A1 Vitamin A2 1 1 2 2 3 3 Ch3 Ch3 H c3 Ch3 Ch3 4 4 5 ch oh2 β-Caroten 1 2 3 6 7 8 Ch3 Ch3 Ch3 Ch3 Ch3 H c3 H c3 H c3 Ch3 Ch3 4 5 9 10 1 1 2 2 3 3 Ch3 Ch3 H c3 Ch3 Ch3 4 4 5 ch oh2 1.1.2- Vai trò và tắnh chất
- Cơ thể bị thiếu vitamin A sẽ bị ngừng lớn, bị suy giảm tắnh ựề kháng và dễ bị khô mắt.
- Tham gia vào các quá trình trao ựổi protein, lipit, gluxit và muối khoáng. Kết quả nghiên cứu cho thấy khi thiếu vitamin A sẽ giảm tắch lũy protein trong gan, ngừng tổng hợp albumin ở huyết thanh.
- Vitamin A dễ tham gia vào quá trình oxy hóa khử vì chúng chứa nhiều liên kết ựôi.
- Tham gia vào các quá trình trao ựổi protein, lipit, gluxit và muối khoáng. Kết quả nghiên cứu cho thấy khi thiếu vitamin A sẽ giảm tắch lũy protein trong gan, ngừng tổng hợp albumin ở huyết thanh.
- Vitamin A ựóng vai trò quan trọng trong quá trình cảm quang của mắt. Khi thiếu vitamin A, lượng glycogen ở gan sẽ suy giảm, tăng tắch lũy axit piruvic ở não, cơ vòng của gan cũng như sẽ dẫn tới hiện tượng tăng tạo sỏi thận.
- Dạng andehyt của vitamin A kết hợp với opsin (protein), tạo nên sắc tố thị giác gọi là rodopsin, chất này bảo ựảm tắnh nhạy cảm của mắt ựối với ánh sáng. Dưới tác dụng của ánh sáng, rodopsin sẽ bị phân giải thành opsin và andehyt của vitamin A là retinal (trans), ngược lại, trong bóng tối lại xảy ra quá trình tổng hợp rodopsin (ựể tổng hợp ựược rodopsin, retinal phải tồn tại ở dạng cis). Sơ ựồ mô tả như sau:
Opsin ệăng phẹn hoị tèi sịng Rodopsin (ệá) Retinal (trans) (vộng) Opsin (khềng mộu) Luminorodopsin (da cam) Retinal (cis) Vitamin A (cis) Vitamin A (trans) Nadh2 Nad Nad
- Vitamin A bị phân hủy khi có oxy của không khắ, tuy nhiên, nó khá bền ựối với axit, kiềm và cả khi bị ựun nóng nhẹ.
Khoảng năm 1920, Osborn, Mendel và một số tác giả khác ựã phát hiện thấy ở thực vật cũng có hợp chất tương tự vitamin A, ựó là caroten. Sau ựó, Eiler (1929) và Mur (1930) ựã xác ựịnh ựược các caroten ựó là tiền vitamin A (provitamin A).
Người ta ựã xác ựịnh rằng, các mô thực vật xanh giàu chlorophyl thì hàm lượng caroten cũng cao. Các sản phẩm giàu caroten là ớt, cà rốt, bắ ựỏ, gấc, hành lá. Khi ựược ựưa vào cơ thể ựộng vật, caroten chuyển thành vitamin A nhờ các hệ enzyme ựặc trưng.
1.1.3- Nhu cầu về vitamin
- Luợng vitamin A ở thực phẩm tắnh theo ựơn vị quốc tế (ự.v), mỗi ựơn vị tương ựương với 0,6γ (gamma) caroten hoặc 0,3γ vitamin A.
- Nhu cầu về vitamin A vào khoảng 6γ cho 1kg thể trọng. Thông thường, người ta dùng tới 2.500 ự.v.
1.1.4- Nguồn vitamin A
- Chủ yếu có ở gan cá, mỡ bò, trứng, cà rốt, hành lá, bắ ựỏ, gấc, cà chua, ... - Trong một lòng ựỏ trứng gà có khoảng 57γ vitamin A, vì vậy, chỉ cần 3ọ5
quả trứng là ựảm bảo ựủ vitamin A cho mỗi người một ngày.
- để bảo quản vitamin A, người ta thêm các chất chống oxy hóa như vitamin E, C.
- Thịt bò béo có 200ự.v/100g thịt, còn thịt bò gầy có khoảng 70ự.v/100g thịt.
- Trong gan bò có 1,2ọ1,5mg vitamin A/100g thịt. 1.2- Vitamin D (cancipherol)
1.2.1- Cấu tạo
Vitamin D cũng bao gồm một số dạng cấu trúc gần nhau D2 , D3 , D4 , D5 , D6 , ... Tuy nhiên, chỉ có hai dạng ựầu (D2 và D3) là phổ biến và có ý nghĩa hơn cả:
Vitamin D2
(ergocancipherol tõ esgosterol) (colecancipherol tõ colesterol)
Vitamin D3 Ho h c2 Ch3 A C D B Ch3 Ch3 H c3 Ch3 Ho h c2 Ch3 A C D B Ch3 Ch3 H c3 D2 và D3 là những dẫn xuất của esgosterol và colesterol. Dưới tác dụng
của tia tử ngoại, colesterol và esgosterol có thể chuyển thành vitamin D2 và D3.
1.2.2- Tắnh chất
Vitamin D là những tinh thể không màu, không tan trong nước, tan trong chất béo và các dung môi hữu cơ, dễ bị phân hủy dưới tác dụng của các chất oxy hóa và axit vô cơ, sự phân hủy xảy ra ở các nối ựôi ở vòng β. Khi
chế biến, vitamin D có thể chịu ựược nhiệt ựộ (thông thường, ựun sôi 20 phút vẫn giữ ựược).
1.2.3- Chức năng
- Vitamin D tham gia vào quá trình ựiều hòa, trao ựổi phospho ở huyết thanh, chuyển phospho ở dạng hóa chất hữu cơ thành vô cơ.
- Thiếu vitamin D ở trẻ em sẽ dẫn tới triệu chứng suy nhược, chậm mọc răng, xương trở nên mềm và cong (bệnh còi xương).
1.2.4- Nguồn vitamin D
- Trong mỡ cá, gan, lòng ựỏ trứng, sữa ựộng vật (mùa hè giàu hơn mùa ựông).
- đặc biệt, nấm men bia khô sau khi chiếu tia tử ngoại chứa một lượng vitamin D rất cao.
- Một ựơn vị quốc tế của vitamin D tương ựương với 0,025γ vitamin D2
(tương ựương 0,025γ vitamin D3). 1.3- Vitamin K(philoquinon)
Năm 1929, Dam ựưa ra nhận xét rằng, ựã thấy xuất hiện hiện tượng chẩy máu ở ống tiêu hóa và ở cơ của một số gà con ựược nuôi bằng thức ăn tổng hợp ựặc biệt.
đến năm 1934, ông ựã chứng minh ựược rằng, yếu tố chống bệnh chảy máu ựó là chất hòa tan trong chất béo và dung môi của chất béo và ông ựặt tên là vitamin K.
đến năm 1937, người ta mới tìm ựược cấu tạo của vitamin K và hiện nay, người ta ựã biết cấu tạo của các vitamin K1, K2 và K3.
1.3.1- Cấu tạo Ch2 Ch3 Ch3 Ch3 Ch3 O O C Ch3 (Ch )2 3 (Ch )2 3 (Ch )2 3 Ch3 Ch Ch Ch Ch
[2-metyl, 3-fitil, 1-4-naphtoquinon (20 nguyến tỏ ẻ nhịnh bến)] Vitamin K1- (C31H46O2): dầu, vàng nhạt, kết tinh ở nhiệt ựộ -20ồC.
Ch2 Ch3 Ch3 Ch3 O O C Ch3 Ch2 Ch2 Ch Ch
[2-metyl, 3-difacnezil, 1-4-naphtoquinon (sè nguyến tỏ carbon ẻ mỰch bến cã thÓ lến ệạn 45)]
n
Vitamin K3 - dạng tinh thể màu vàng
OO O
Ch3
[Lộ nhọng dÉn xuÊt cựa naphtoquinon: 2-metyl, 1-4-naphtoquinon] 1 2 3 4 1.3.2- Tắnh chất
- Các vitamin K không tan trong nước, tan trong chất béo và các dung môi của chất béo.
- Vitamin K bị phân hủy nhanh dưới tác dụng của tia tử ngoại, vì khi ựó, cấu trúc quinon của nó bị biến ựộng.
- Bị phân hủy khi ựun nóng trong môi trường kiềm, bền khi ựun nóng trong nước.
- Các vitamin K ựều có tắnh chất oxy khử, chúng bị khử thành các dẫn xuất hydroquinon.
- Hoạt tắnh của K2 thấp hơn K1 khoảng 60%. 1.3.3- Chức năng
- Ảnh hưởng ựến sự co giãn của cơ (miogin), làm tăng khả năng co bóp của dạ dày và ruột.
- Tham gia vào quá trình ựông máu, làm tăng tốc ựộ ựông máu.
- Người ta cho rằng, có lẽ vitamin K tham gia vào thành phần của coenzyme xúc tác quá trình tạo nên protrombin, là một protein có vai trò quan trọng trong quá trình ựông máu (ở ựây, sự chuyển từ fibrinogen thành fibrin ựã làm cho máu ựông):
1,- protrombin + protrombokiaza → trombokiaza
2,- trombokiaza + canxin + protrombin → trombin
1.3.4- Nguồn vitamin K
- Có nhiều trong các sản phẩm có nguồn gốc thực vật như phần xanh trong cà chua, ựậu tương, cà rốt hoặc trong gan, thận và thịt của ựộng vật (thịt ựỏ giàu vitamin K hơn thịt trắng).
- Trong ruột người có các vi khuẩn có khả năng tổng hợp vitamin K và trong thực tế, sự thiếu vitamin K là do khả năng hấp thụ hoặc sự tổng hợp của các vi khuẩn bị ức chế.
- Vitamin K thường ựược tổng hợp bằng con ựường vi sinh vật như khi cấy
bact. Coli lên môi trường thạch có chứa lactat ammon, ta sẽ nhận ựược vitamin K.
1.4- Vitamin E (Tocopherol)
được Evans và Bishop tìm ra năm 1922-1923. đến năm 1936, người ta ựã tách ra ựược từ dầu mầm lúa mì và dầu bông với ba loại dẫn xuất là α-, β- và γ-tocopherol.
1.4.1- Cấu tạo
α-tocopherol, ựược tổng hợp năm 1938, có cấu tạo như sau:
Ch2 Hc3 O HO Ch3 Ch3 Ch3 MỰch bến (16 carbon): Ch3 Ch2 Ch2 2 Ch2 Ch (Ch)23 (Ch)23 (Ch)23 Ch3 Ch3 Ch3 Ch3 Ch Ch Ch Ch3 Ch2 Ch3 Ch2 Ch 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Như β-tocopherol khác α-tocopherol ở carbon thứ 7 không chứa nhóm ỜCH3 thì γ-tocopherol không chứa nhóm ỜCH3 ở carbon thứ 5.
1.4.2- Tắnh chất
- Là chất lỏng, hòa tan tốt trong dầu thực vật, trong rượu và trong este. - α-tocopherol thiên nhiên có thể kết tinh chậm trong rượu metylic ở nhiệt ựộ 35ồC.
- Tocopherol bền với nhiệt (170ồC), bị phá hủy nhanh chóng dưới tác dụng của tia tử ngoại.
1.4.3- Chức năng
- Vitamin E tham gia vào sự trao ựổi lipit, qua ựó, ảnh hưởng ựến khả năng sinh sản cũng như quá trình sinh sản của ựộng vật. Thiếu vitamin E, quá trình tạo phôi sẽ bị ngăn trở, ựồng thời, làm thái hóa các cơ quan sinh sản, teo cơ, thoái hóa tủy sống.
- Có tác dụng ngăn cản các axit béo chưa no khỏi bị oxy hóa.
- Vitamin E còn tham gia trong hệ vận chuyển ựiện tử của các phản ứng oxy hóa khử liên quan ựến quá trình tắch lũy năng lượng.
- Vitamin E tham gia vào các quá trình trao ựổi các axit amin chứa lưu huỳnh, lipoit, ựồng thời vitamin E cũng có vai trò quan trọng trong quá trình hoạt ựộng của bộ máy di truyền của ựộng vật.
- Do tắnh chất oxy hóa mạnh của mình, vitamin E có chức năng bảo vệ lipit tránh hiện tượng ôi hóa.
1.4.4- Nguồn vitamin E
- Từ thực vật, vitamin E có trong rau xà lách, rau cải, trong mầm lúa, ngô, trong dầu lạc, dầu hướng dương; ở ựộng vật, có trong mỡ cá, mỡ bò, ... - Nhu cầu về vitamin E ựối với cơ thể không lớn lắm, mặt khác, trong cơ
thể luôn có một lượng dự trữ, ựủ ựể ựảm bảo ựược nhu cầu trong thời gian một vài tháng, vì vậy, trong cơ thể ắt khi xảy ra hiện tượng thiếu vitamin E. Nhu cầu bình thường cho 24 giờ là 14ọ20mg α-tocopherol. Dịch tuỵ và mật có vai trò quan trọng ựối với khả năng hấp thụ vitamin E, do ựó nếu bị các bệnh về ựường tiêu hoá thì dễ bị ảnh hưởng ựến sự hấp thụ vitamin E trong trường hợp ựó có thể thiếu vitamin E, mặt khác nếu thừa vitamin E cũng không tốt cho cơ thể.
- để ựiều chế vitamin E, người ta tổng hợp hoặc chiết xuất chúng từ nguyên liệu thiên nhiên như mầm lúa mì, ...