vitamin e và dinh dưỡng người

Vitamin tan trong nước: Nhiều vitamin trong nhóm này là thành phần coenzyme của các enzyme xúc tác cho các quá trình khác nhau của cơ thể và tham gia chủ yếu vào quá trình giải phóng năn

VITAMIN E VÀ DINH DƯỠNG NGƯỜI

Chương 1: Vitamin

1.1. Định nghĩa

Vitamin là một nhóm các hợp chất hữu cơ có phân tử bé, có cấu tạo hoá học rất khác nhau có các tính chất hoá học cũng như lý học rất khác nhau, nhưng chúng đều giống nhau ở chỗ là rất

cần cho hoạt động sống bình thường của bất kỳ cơ thể nào Trong cơ thể sinh vật vitamin có vai trò xúc tác

1.2. Phân loại

Vitamin được chia làm 2 loại: vitamin tan trong nước và vitamin tan trong chất béo

1.2.1. Vitamin tan trong nước:

Nhiều vitamin trong nhóm này là thành phần coenzyme của các enzyme xúc tác cho các quá

trình khác nhau của cơ thể và tham gia chủ yếu vào quá trình giải phóng năng lượng Ví dụ: vitamin B1, vitamin B6, Vitamin PP, Vitamin C, …

1.2.2. Vitamin tan trong chất béo

Đa số các vitamin thuộc nhóm này có lẽ cũng là coenzyme của các hệ enzyme chưa được biết

rõ Nhóm vitamin này tham gia vào các quá trình tạo hình, tạo nên các chất cấu thành của các cơ

quan và mô

Việc phân chia nhóm vitamin theo cơ chế tác dụng cũng chưa hoàn toàn hợp lí vì cho đến

nay người ta chưa biết rõ chức năng của các loại vitamin

Chương 2: Vitamin E và dinh dưỡng người

2.1. Vitamin E

Vitamin E tự nhiên tồn tại dưới 8 dạng khác nhau, trong đó có 4 tocopherol và 4 tocotrienol Tất cả đều có vòng chromanol, với nhóm hydroxyl có thể cung cấp nguyên tử hiđrô để khử các

gốc tự do và nhóm R (phần còn lại của phân tử) sợ nước để cho phép thâm nhập vào các màng sinh học Các tocopherol và tocotrienol đều có dạng alpha, beta, gamma và delta, được xác định theo số lượng và vị trí của các nhóm metyl trên vòng chromanol Mỗi dạng có hoạt động sinh học hơi khác nhau

Hình 2.1 các dạng cấu tạo của vit E

2.1.1. Khái niệm

Vitamin E là thuật ngữ cho một nhóm tocopherols và tocotrienols, trong đó α-tocopherol có hoạt tính sinh học cao nhất Vitamin E là một trong những chất nằm trong nhóm vitamin và cũng tuân theo chức năng của nhóm vitamin là tham gia vào các phản ứng của cơ thể với vai trò xúc tác, chuyển hóa của cơ thể (trong những trường hợp cụ thể, nếu thiếu có thể gây ra những bất thường cho cơ thể) Như vậy, tuy vitamin E không phải là một chất tham gia trực tiếp vào quá trình chuyển hóa của cơ thể nhưng lại có tính chất góp phần rất quan trọng trong quá trình này, giúp cho cơ thể khỏe mạnh, chống lại sự sản xuất dư thừa gốc tự do, chống lại quá trình chết tế bào, kìm hãm quá trình lão hóa, giúp da tóc mịn màng , ngoài ra còn có nhiều tác dụng khác giúp nâng cao chất lượng sống của con người

2.1.2. Lịch sử về Vitamin E

Từ năm 1992-1923 Evans va Bishop đã chứng minh rằng trong thực phẩm có chứa một loại vitamin cần thiết đối với quá trình sinh sản bình thường của chuột Loại Vitamin nảy có trong

mỡ cá, nước cam và nhiều trong bơ, trong rau xà lách hoặc cá loại dầu thực vật khác

Năm 1936, người ta tách được từ dầu mầm lúa mì và dầu bông ba loại dẫn xuất benzopiran là: α-tocopherol, β-tocopherol, γ-tocopherol và đặt tên là nhóm vitamin E

Năm 1938, đã tiến hành tổng hợp được α-tocopherol, công thức là:

2.1.3. Phân loại

2.1.3.1. Vitamin E có nguồn gốc thiên nhiên

Ðược chiết xuất từ dầu thực vật như đậu tương, ngô, mầm lúa mạch, các loại hạt có dầu như hạt hướng dương Vitamin E thiên nhiên là một đồng phân duy nhất của d-alpha tocopherol Có 4 loại tocopherol là alpha, beta, gamma và delta, nhưng alpha là dạng chính (cũng là vitamin E thiên nhiên) tồn tại trong cơ thể, có tác dụng cao nhất Tuy nhiên các dạng khác như beta, gamma

và delta dù hoạt tính thấp hơn loại alpha nhưng cũng có tác dụng hỗ trợ rất lớn cho sức khỏe con người

 Tocopherol

Hình 2.2 cấu tạo α-tocopherol

Hình 2.3 cấu tạo gốc phytol

- Tất cả tocopherol đều có nhánh bên giống nhau tương ứng với gốc rượu phytol (C16H33)

- Sự khác nhau giữa các loại tocopherol là do sự sắp xếp khác nhau cùa nhóm metyl (CH3) trên vòng benzopiran, có 4 loại tocopherol là: α-tocopherol, β-tocopherol, γ-tocopherol, δ-tocopherol α-tocopherol khác β-tocopherol ở vị trí 7 không chứa nhóm metyl còn γ-tocopherol lại thiếu nhóm metyl ở vị trí 5 Các loại γ-tocopherol khác mới được tách ra gần đây cũng khác nhau bởi vị trí sắp xếp và số lượng nhóm CH3 ở các vị trí 5, 7, 8 của vòng benzene

- Công thức cấu tạo của các loại tocopherol:

- Dạng thiên nhiên của vitamin E là RRR – alpha tocopherol tìm thấy từ dầu thực vật là đồng phân lập thể đơn lẻ

- Trong các loại tocopherol, α-tocopherol là thành phần chính tồn tại trong cơ thể, có hoạt tính nhiều nhất của Vitamin E Các dạng khác như β-tocopherol, γ-tocopherol, δ-tocopherol dù có hoạt tính thấp hơn như cũng có tác dụng hỗ trợ rất lớn cho sức khỏe con người

 Tocotrienol

- Có 4 dạng, phân biệt với tocopherol nhờ chuỗi bên cạnh bất bão hòa, ít phân bố rộng rãi trong thiên nhiên

2.1.3.2. Vitamin E có nguồn gốc tổng hợp

Mặc dù có tác dụng tốt nhất trong các loại tocopherol, nhưng do chiết xuất từ các thực phẩm thiên nhiên nên không kinh tế, vì vậy người ta đã sản xuất ra loại vitamin E tổng hợp có công thức là dl - alpha tocopherol, gồm 8 đồng phân nhưng chỉ có 1 đồng phân giống vitamin E thiên nhiên là d - alpha tocopherol (chỉ chiếm 12,5%), vì vậy tác dụng của vitamin E tổng hợp thấp hơn so với loại có nguồn gốc thiên nhiên

Vì loại d - alpha tocopherol có tác dụng chính, vì vậy Hội đồng nghiên cứu Quốc gia Mỹ đã lấy nó làm tiêu chuẩn và dùng đơn vị quốc tế IU để đánh giá hoạt tính của vitamin E trong các chế phẩm thương mại trên thị trường

Về cơ chế hấp thu và sử dụng hai loại vitamin E thiên nhiên và tổng hợp trong cơ thể không

có gì khác nhau, nhưng loại vitamin thiên nhiên được sử dụng nhiều hơn khoảng 50% so với loại tổng hợp Vì vậy muốn đạt được hiệu quả mong muốn thì khi sử dụng vitamin E tổng hợp, phải uống tăng liều lên gấp 1,4 lần so với loại thiên nhiên

2.1.4. Tính chất

2.1.4.1. Tính chất vật lý:

Vitamin có công thức C29H50O2

α-tocopherol thiên nhiên có danh pháp là (2R)-2,5,7,8-tetramethyl-2-[(4R,8R)-4,8,12-trimethyltridecy]-3,4-dihydro-2H-chromen-6-ol

IU là đơn vị quốc tế dùng để đánh giá hoạt tính của Vitamin E trong các chế phẩm thương mại trên thị trường

Vitamin E được đo bằng đương lượng RRR-α-tocopherol (α,TE),1α,TE là hoạt tính của 1

mg RRR-α-tocopherol, 1mg Vitamin E dạng tự nhiên tương đương với 1,49IU và 1mg dạng tổng hợp tương đương với 1IU

Ở dạng tinh khiết: tocopherol có dạng dầu nhờn, màu vàng sáng không tan trong nước và phần lớn dung môi hữu cơ bền với acid và kiềm khi đun nóng tới 400C, chịu nhiệt tốt Vitamin E

có thể bị phá hủy bởi các tia tử ngoại

1mg α-tocopherol = 1 TE = 1 IU 1mg β-tocopherol = 0.5 TE 1mg γ-tocopherol = 0.1 TE 1mg δ-tocopherol = 0.02 TE

Ở dạng lỏng: là chất dầu lỏng không màu, tan tốt trong dầu thực vật, rượu etylic, ete etylic và ete dầu hỏa α-tocopherol thiên nhiên có thể kết tinh chậm trong rượu metylic nếu giữ ở nhiệt độ thấp tới -350C, khi đó sẽ thu được các tinh thể hình kim có nhiệt độ nóng chảy ở 2.5-3.50C Tocopherol khá bền nhiệt, có thể chịu được nhiệt độ cao tới 1700C khi đun nóng trong không khí

2.1.4.2. Tính chất hóa học

 Khả năng bị oxy hóa

Tocopherol có khả năng bị oxy hóa bởi các chất oxy hóa khác nhau như sắt (III) clorua hoặc acid nitric Khi đó sẽ tạo thành các sản pẩm oxy hóa khác nhau Một sản phẩm oxy hóa quan trọng được tạo thành là α-tocopherylquinon, chất này có cấu trúc hóa học gần giống với Vitamin

K và Q, do đó các loại Vitamin E, K, Q có thể có vai trò giống nhau trong quá tring oxy hóa kèm theo dự trữ năng lượng ở cơ thể Cấu tạo của α-tocopherylquinon như sau:

Về khả năng chống bị oxy hóa thì γ-tocopherol mạnh nhất, còn α-tocopherol mặc dù có hoạt tính sinh học cao song khả năng chống bị oxy hóa lại thấp hơn

 Tính chất chống gốc tự do

Vì có mạch carbon dài (16 carbon), vitamine E gắn nơi màng lipide, và chính nhờ khả năng gắn gốc phenol mà nó có là chất có tính chống oxy hóa

Vitamin E có khả năng ngăn chặn phản ứng của các gốc tự do bằng cách nhường 1 hydro (H) của gốc phenol cho gốc tự do để biến gốc tự do này thành hydroperoxyd không gây phản ứng

2.1.5. Nguồn cung cấp [8]

Nguồn thực phẩm Hàm lượng có trong 100gam Dầu mầm lúa mì 215.4 mg

Dầu hướng dương 55,8 mg Quả phỉ 26.0 mg Dầu óc chó 20.0 mg Dầu lạc 17.2 mg Dầu ô liu 12.0 mg Yến mạch 1.5 mg

2.2. Vai trò của Vitamin E

Hình 2.4 cấu tạo α-tocopherylquinon

2.2.1. Vai trò đối với cơ thể [7], [9], [10]

 Chống oxy hóa và ngăn ngừa lão hóa:

Vitamin E là chất chống oxy hóa tốt do cản trở phản ứng xấu của các gốc tự do trên các tế bào cơ thể, do đó có thể bảo vệ cho tế bào tránh khỏi nguy hại do cac gốc tự do gây nên, ức chế

sự oxy hóa của các chất dạng mỡ trên màng tế bào và trong tế bào Ngoài ra, Vitamin E còn phản ứng với peroxide làm cho chúng chuyển hóa thành các chất không gây độc hại với tế bào

 Tương tác với vitamin khác:

Vitamin E làm tăng khả năng hấp thu vitamin A qua ruột, vitamin E còn có tác dụng phòng ngừa sự oxy hóa của vitamin A, Vitamin C và duy trì tốt chức năng của các chất dinh dưỡng này trong cơ thể

 Ngăn ngừa ung thư:

Vitamin E hết hợp Vitamin C tạo thành nhân tố quan trọng làm chậm sự phát sinh của 1 số bệnh ung thư

Các gốc tự do có vai trò trong việc khởi phát và phát triển ung thư Với tính chất chống gốc

tự do, vitamin E đã trung hòa chúng, đóng vai trò trong việc phòng ngừa ung thư

 Ngăn ngừa bệnh tim mạch:

Vitamin E làm giảm các cholesterol xấu và làm tăng sự tuần hoàn máu nên làm giảm nguy cơ mắc các bệnh tim mạch

 Hệ thống miễn dịch

Vitamin E kích thích hệ thống miễn dịch hoạt hoạt động bình thường bằng việc bảo vệ các tế bào

Vitamin E làm gia tăng hoạt động của hệ miễn dịch, tăng khả năng sinh kháng thể của cơ thể (là chất bám vào virut hay phá hủy virut), gia tăng chức năng của thực bào, kích hoạt các sát bào, những mầm ung thư và những tế bào đã nhiễm virut Vitamin E tác động theo 2 cơ chế: cơ chế giảm sự tổng hợp prostaglandin, cơ chấ giảm sự tạo thành chất gốc tự do

Vitamin E ức chế sự peroxyd hóa các lipid bằng cách bẫy các gốc tự do sẽ tạo thành prostaglandin, là chất trung gian sinh lí của sự viêm Nhiều nghiên cứu dược học đã chứng minh hoạt tính của vitamin E trên sự chống viêm Vitamin E giảm bệnh ban đỏ, bệnh phú và sự tróc da

Vitamin E là tác nhân bảo vệ não: giảm bệnh quên Alzheimer Các tế bào não tổn thương do

bị oxy hóa, màng tế bào trở nên cứng, sự thẩm thấu sẽ khó khăn, các chất thải sẽ tích tụ bên trong tế bào não khiến tế bào hoạt đông kém đi và cuối cùng bị thoái hóa, dẫn đến bệnh quên Alzheimer Những bệnh thoái hóa này do các gốc tự do gây ra Não chứa 1 lượng lớn acid bão hòa Khi các acid béo trong não bị phá hủy, nó sẽ tạo ra 1 chuỗi các phản ứng dây chuyền và làm cho các acid béo khác trong não bị phá hủy theo Vitamin E là chất tan trong béo nên nó đến những nơi có mỡ và như 1 chất che chở cho các tế bào khỏi bị phá hủy

Vitamin E là hàng rào bảo vệ tế bào bởi sự tác dụng của tia bức xạ độc hại Bởi vì nó được

dự trữ dưới lớp màng tế bào nên ngăn cản được những tia UV trước khi những tế bào phải tự mình chống lại Không có vitamin E, 85% tế bào bị bức xạ còn sống Nếu có vitamin E thì 100%

tế bào bị bức xạ đều sống

Vitamin E giảm bệnh cườm mắt Gốc tự do sinh ra do môi trường ô nhiễm và tia cực tím, phá hủy protein của tinh thể mắt gây nên bệnh cườm mắt Vitamin E có tác dụng chống các gốc tự do nên giảm được bệnh

 Duy trì tính hoàn chỉnh của hồng cầu

Hàm lượng vitamin Etrong thức ăn thấp sẽ dẫn đến lượng hồng cầu giảm và rút ngắn thời gian sinh tồn của hồng cầu

 Điều tiết sự tổng hợp nên 1 số chất trong cơ thể

Vitamin E bằng sự điều tiết các bazo pyridine mà tham gia vào các quá trình tổng hợp AND Vitamin E là nhân tố hỗ trợ quá trình tổng hợp vitamin C và coenzyme Q, đồng thời cũng có vai trò liên quan đến sự tổng hợp hemoglobin

 Vitamin E cũng có khả năng tạo thành và phát triển của tinh trùng

Tocopherol không tự tổng hợp trong cơ thể Sau khi theo thức ăn vào cơ thể thì vitamin E được tích lũy ở các tổ chức, chủ yếu ở mỡ 10-5 mg%, gan 1,3-2,5 mg%, cơ 1,2-1,6 mg% Thiếu vitamin E xảy ra khi rối loạn hấp thu lipid Thiếu vitamin E thường xảy ra tình trạng teo cơ, các biến đổi sâu sắc ở đại não và ở tủy

 Tác nhân làm giảm bệnh tiểu đường

Đặc tính của tiểu đường là lượng đường trong máu cao Strees oxy hóa liên quan đến sự tạo thành gốc tự do và sự peroxy hóa của màng tế bào ảnh hưởng đến tính lưu động của màng Tính lưu động của màng bị biến đổi có thể ảnh hưởng đến việc vận chuyển glucose kém, 1 yếu tố trong nguyên nhân gây bệnh tiểu đường Vitamin E cải thiện tác động của insulin ở đường bị tiểu đường Với sự tác động của 1 chất chống oxy hóa, nó có thể bảo vệ cấu trúc màng tế bào lỏng lẻo khỏi sự gia tăng peroxy hóa lipide và ngăn cản sự hư hỏng của các tác nhân vận chuyển glucose

2.2.2. Cơ chế tác dụng của Vitamin E khi đi vào cơ thể [12], [13], [7]

Nguồn gốc hình thành các gốc tự do (OH. , O2.-, NO. ,…) như tia UV, bức xạ ion hóa, ô nhiễm

không khí, hút thuốc, trao đổi chất, sự cháy, căng thẳng, … trong cơ thể, sự oxy hóa của acid béo màng tế bào cho ra hàng loạt phản ứng mà kết quả cho ra gốc lipoperoxyd (LOO•) rất hoạt động

vì không bền sẽ làm rối loạn chức năng sinh học của những màng

Cơ chế của việc chống oxy hóa là sự khử gốc tự do của chất chống ôxi hóa, trong đó các electron không ghép đôi của gốc tự do sẽ được nhận electron của chất chống ôxi hóa để tạo thành các electron ghép đôi bền vững

Vitamin E có khả năng ngăn chặn phản ứng của các gốc tự do bằng cách nhường 1 hydro (H) của gốc phenol cho gốc lipoperoxyl (LOO•) để biến gốc tự do này thành hydroperoxyd không gây phản ứng (LOOH) Phản ứng như sau:

LOO• + Tocopherol-OH —› LOOH + Tocopherol-O•

Trong quá trình phản ứng, tocopherol (Tocopherol-OH) bị chuyển hóa thành gốc tocopheryl (Tocopherol-O•), bền (mặc dù là gốc) nên chấm dứt những phản ứng gốc

2.2.3. Quá trình tiêu hóa và hấp thu

Trong 2 loại thì vitamin E thiên nhiên có ưu điểm và thuận lợi hơn vì nó hấp thu ngay vào máu để phát huy tác dụng chứ không cần phải trải qua 1 quá trình chuyển hóa ruột như vitamin E tổng hợp

 Có 2 con đường hấp thu chính: qua da và qua ruột

Hấp thu qua ruột: vitamin E tan trong béo nên được hấp thu tốt khi có chất béo trong khẩu phần ăn Khi vào cơ thể, vitamin E được hấp thu cùng với các acid béo và các trigliceride Việc hấp thu còn tùy thuộc vào sự hiện diện của dầu mỡ trong thức ăn cũng như sự tác động của các

Hình 2.6 phản ứng của α-tocopherol với gốc peroxyl

acid mật Từ ruột non, vitamin E được kết thành các chylomicron để vận chuyển qua hệ bạch huyết Vitamin E được chuyển qua gan, tại đây vitamin E được gắn với các lipoprotein rồi sau đó

đi đến các mô của cơ thể

Hấp thu qua da: vitamin E được hấp thu qua da theo 2 đường : qua giác mạc, biểu bì, lớp nối biểu bì và qua các ống tuyến nhờn và giữa nang lông

2.2.4. Những bệnh xảy ra khi thiếu Vitamin E

Thiếu hụt vitamin E do: bị dị tật di truyền ảnh hưởng đến protein chuyển hóa alpha-tocopherol và hội chứng kém hấp thụ chất béo, người bị bệnh về máu di truyền, rối loạn tụy tạng, trẻ sinh thiếu tháng, bệnh xơ hóa tạo nang

Thiếu hụt vitamin E trầm trọng thường gây ra những triệu chứng liên quan đến thần kinh bao gồm cân bằng kém và mất điều hòa, tổn thương đến các dây thần kinh cảm giác, suy nhuo75c cơ

và tổn hại võng mạc mắt

Thiếu vitamin E cơ thể sẽ bị suy giảm khả năng chống oxy hóa với các gốc tự do hòa tan trong lipid, kết quả là nhiều tế bào bị phá hủy

Những tổn thương tế bào do thiếu vitamin E có thể dẫn tới một số bệnh ung thư, giai đoạn sớm của xơ vữa động mạch, lão hóa sớm, đục thủy tinh thể, viêm khớp

Ngoài ra, còn có thể gặp 1 số triệu chứng như: rối loạn thần kinh, yếu cơ, rung giật nhãn cầu, giảm nhạy cảm về xúc giác, dễ tổn thương ở da, dễ gây tổn thương cơ quan sinh dục, có thể gây

vô sinh, …

2.2.5. Những bệnh xảy ra khi thừa Vitamin E [7]

Thừa vitamin E có thể gây rối loạn tiêu hóa, đau đầu, rối loạn thị giác, ức chế chức năng sinh dục, gây tổn thương thận Tham gia ngăn cản quá trình ôxy hóa lipid ở màng tế bào, chống ôxy hóa

Nếu dùng vitamin E ở liều lượng cao có thể gây buồn nôn, tiêu chảy, chóng mặt, nứt lưỡi, viêm thanh quản nhưng những triệu chứng này sẽ mất đi khi ngưng sử dụng

Vitamin E khi dùng ở liều lượng bình thường thì hầu như không gây tác dụng phụ, lượng vitamin E dư thừa sẽ chuyển thành α-CEHC và bài tiết trong nước tiểu Tocopherols khác, như γ-tocopherol và δ-γ-tocopherol, hầu như số lượng bị suy thoái và bài tiết trong nước tiểu là CEHCs tương ứng Tất cả rac α-tocopherol so với RRR-α-tocopherol là ưu tiên suy thoái đến α-CEHC [7]

2.2.6. Tương vitamin E với thuốc

Vitamin E có thể ức chế kết tập tiểu cầu và đối kháng vitamin K phụ thuộc vào yếu tố chống đông máu Kết quả là, dùng liều lượng lớn với thuốc chống đông máu và thuốc kháng tiểu cầu có thể làm tăng nguy cơ chảy máu [1]

Hóa trị và xạ trị: các chuyên gia khuyên không nên sử dụng các chất bổ sung chất chống oxy hóa trong quá trình điều trị ung thư hoặc xạ trị bởi vì chúng làm giảm hiệu quả điều trị của các phương pháp bằng cách ức chế quá trình oxy hóa đối với quá trình oxy hóa các tế bào ung thư [2], [3]

2.2.7. Nhu cầu vitamin E