Vitamin tan trong chất béo

Vitamin tan trong chất béo

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM

Khoa kỹ thuật Hóa Học

Bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm

Môn Hóa Sinh Thực Phẩm

BÀI BÁO CÁO THUYẾT TRÌNH

VITAMIN TAN TRONG CHẤT BÉO

VITAMIN TAN TRONG CHẤT BÉO

GVHD: TS Trần Bích Lam

SVTH: HC07TP

Khái niệm:

Vitamin, hay sinh tố, là phân tử hữu cơ cần thiết ở lượng rất nhỏ

cho hoạt động chuyển hoá bình thường của cơ thể sinh vật Có nhiều loại vitamin và chúng khác nhau về bản chất hoá học lẫn tác dụng sinh lý

Các loại vitamin: Vitamin A, B1, B2, B3, B5, B6, B7, B9, B12, C, D1, D2, D3, D4, D5, E, K

Phân loại:

Vitamin hòa tan trong chất béo: A, D, E, K

Vitamin hòa tan trong nước: B, C

VITAMIN tan trong chất béo – Vitamin A

LỊCH SỬ PHÁT HiỆN:

Năm 1909 Step đã tiến hành cho chuột ăn thực phẩm đã bị rút hết chất béo bằng hỗn hợp ete-rượu Bằng cách này chuột bị sụt cân nhanh chóng và chết , nếu thêm vào thực phẩm yếu tố đã bị rút ra thì động vật hồi phục sức khỏe

Step đã đưa ra nhận xét rằng: trong thực phẩm có các yếu tố hòa tan

A

Từ năm 1828-1931 nhà bác học Đức Karrer đã dùng phương pháp sắc

ký để phân chia và phát hiện ra cấu trúc của Vitamin A và Caroten sau đó Arens

đã tổng hợp được Vitamin A.

Tới năm 1950 nhiều nhà hóa học trong đó có Karrer đã tổng hợp thành công chất β-Caroten là một trong số 3 dạng đồng phân quan trọng của Caroten

VITAMIN tan trong chất béo – Vitamin A

CẤU TẠO HÓA HỌC: Beta-caroten

β-Caroten: thuộc nhóm Carotenoids.

Tất cả các Carotenoids có hình thức bắt nguồn từ một mạch dài không vòng với các liên kết đôi liên hợp, công thức phân tử là C40H56

Theo cách gọi tên quốc tế UIPAC tên của các Carotenoids sẽ dựa vào mạch cacbon được đánh số như sau:

VITAMIN tan trong chất béo – Vitamin A

CẤU TẠO HÓA HỌC: Beta-caroten

Tên của các Carotenoids có cấu trúc đặc biệt: người ta dùng 2 kí

tự Hy Lạp theo trật tự Alphabetical làm tiếp đầu ngữ

VITAMIN tan trong chất béo – Vitamin A

CẤU TẠO HÓA HỌC: Beta-caroten

Thực chất tên đầy đủ của Beta-caroten là (Beta, beta-caroten) nên công thức cấu tạo của Beta-caroten là:

VITAMIN tan trong chất béo – Vitamin A

CẤU TẠO HÓA HỌC: Vitamin A

Vitamin A: là tên thường gọi cho rượu retinol,

aldehyd retinal và retinic acid, chúng là những isoprenoide

VITAMIN tan trong chất béo – Vitamin A

CẤU TẠO HÓA HỌC: Vitamin A1

Vitamin A1 (tên khác là Retinol) là một ancol bậc nhất có công thức phân tử là C20H30O

Công thức cấu tạo của vitamin A1 là:

VITAMIN tan trong chất béo – Vitamin A

CẤU TẠO HÓA HỌC: Vitamin A1

Vitamin A1 (Retinol) có thể dễ dàng bị oxi hóa để chuyển thành dạng Andehide (Retinaldehyde)

VITAMIN tan trong chất béo – Vitamin A

CẤU TẠO HÓA HỌC: Vitamin A1

Hoặc bị oxi hóa tiếp chuyển thành dạng acid ( Acid Retinoic)

VITAMIN tan trong chất béo – Vitamin A

CẤU TẠO HÓA HỌC: Vitamin A1

Chuỗi oxi hóa của Vitamin A1:

Vitamin A1

(Retinol)

VITAMIN tan trong chất béo – Vitamin A

CẤU TẠO HÓA HỌC: Vitamin A2

Vitamin A2 có công thức phân tử là: C20H28O

Công thức cấu tạo của vitamin A2 chỉ khác vitamin A1 là nó có thêm một nối đôi

Tương tự vitamin A1 ta cũng sẽ có 3 dạng của vitamin A2:

VITAMIN tan trong chất béo – Vitamin A

CẤU TẠO HÓA HỌC: Sự chuyển hóa Beta-caroten thành Vitamin A

Trong cơ thể động vật, sự chuyển hóa Beta-caroten thành Vitamin A có thể xảy ra ở tuyến giáp trạng nhờ sự tham gia của chất Tireoglobulin là chất có tính chất của enzym carotenaza

Kết quả: Từ 1 phân tử Beta-caroten chuyển hóa cho ra 2 phân tử Vitamin A

VITAMIN tan trong chất béo – Vitamin A

TÍNH CHẤT HÓA HỌC:

Vitamin A dễ bị oxi hóa trong điều kiện phòng thí nghiệm Trong

cơ thể dưới tác dụng của các chất xúc tác sinh học Vitamin A dạng Ancol (Retinol) chuyển thành dạng Vitamin A dạng Andehit

Vitamin A ở gan tồn tại dưới dạng Este với Acid Acetic và Acid Panmitic Ở dạng này nó bền vững hơn ở dạng tự do Khi cơ thể cần thì dạng dự trữ Vitamin A ở gan sẽ được giải phóng dần

Vitamin A bị phân hủy khi có Oxi không khí, tuy nhiên nó bền vững đối với Acid, kiềm và khi đun nhẹ

Vitamin A và Caroten tham gia vào quá trình oxi hóa - khử, chúng có thể là đồng thời chất nhận oxi và chất nhường oxi Khi kết hợp

VITAMIN tan trong chất béo – Vitamin A

CHỨC NĂNG SINH HỌC:

Sinh tố A chi phối nhiều quy trình sinh lý của cơ thể Một cách tóm lược, có thể minh họa chức năng đa dạng của sinh tố A như sau:

1 Bảo vệ cấu trúc của da niêm trong toàn cơ thể

2 Yểm trợ thị giác trong quy trình phân biệt vùng sáng và bóng tối

3 Xúc tác sự phóng thích kích tố sinh dục và hưng phấn quá trình thụ thai

4 Phát triển sự tăng trưởng của nhau và bào thai

5 Hưng phấn quy trình kiến tạo xương tủy

6 Ức chế độc chất sinh ung thư và gây xơ cứng tế bào

7 Tăng cường khả năng đề kháng của cơ thể

VITAMIN tan trong chất béo – Vitamin A

NHU CẦU:

Nhu cầu hàng ngày được khuyến cáo (RDI) về vitamin A theo nhu cầu tham chiếu ăn uống của Hoa Kỳ là:

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)

Lưu ý rằng: giới hạn này là dành cho dạng retinoit của vitamin A Các dạng caroten từ các nguồn thức ăn thông thường là không độc hại.

VITAMIN tan trong chất béo – Vitamin A

NHU CẦU:

Life Stage Group RDA/AI* μg/dayg/day μg/dayg/day UL Infants

0-6 months 7-12 months 400*500* 600600

Children

1-3 years 4-8 years 300400 600900

Males

9-13 years 14-18 years

19 - >70 years

600 900 900

1700 2800 3000

Females

9-13 years 14-18 years

19 - >70 years

600 700 700

1700 2800 3000

2800 3000

RDA = Recommended Dietary Allowances / AI* = Adequate Intakes / UL = Upper Limit

VITAMIN tan trong chất béo – Vitamin A

VITAMIN tan trong chất béo – Vitamin A

NHU CẦU: Nguyên nhân thiếu Vitamin A

Cơ thể lấy Vitamin A từ thức ăn và được dự trữ chủ yếu ở gan Thiếu Vitamin A chỉ xảy ra khi lượng Vitamin A ăn vào không đủ và Vitamin A dự trữ bị hết Các nguyên nhân gây thiếu Vitamin A gồm:

1 Do ăn uống thiếu Vitamin A: Cơ thể không tự tổng hợp

được Vitamin A mà phải lấy từ thức ăn Nếu bữa ăn đủ Vitamin A nhưng lại thiếu đạm và dầu mỡ cũng làm giảm khả năng hấp thu và chuyển hóa Vitamin A

2 Nhiễm trùng: Trẻ bị nhiễm trùng đặc biệt là lên sởi, viêm

đường hô hấp, tiêu chảy và cả nhiễm giun đũa cũng gây thiếu Vitamin A

3 Suy dinh dưỡng: thường kéo theo thiếu Vitamin A vì cơ thể

thiếu đạm để chuyển hóa Vitamin A

*Nhiễm trùng và suy dinh dưỡng làm hạn chế hấp thu, chuyển hóa Vitamin A đồng thời làm tăng nhu cầu sử dụng Vitamin A, ngược lại thiếu Vitamin A sẽ làm tăng nguy cơ bị nhiễm trùng và suy dinh dưỡng, như vậy sẽ tạo thành một vòng lẩn quẩn làm bệnh thêm trầm trọng dẫn đến nguy cơ tử vong cao

VITAMIN tan trong chất béo – Vitamin A

NHU CẦU: Đối tượng dễ bị thiếu Vitamin A

1 Trẻ em dưới 3 tuổi: dễ bị thiếu Vitamin A do trẻ đang lớn

nhanh cần nhiều Vitamin A, ở tuổi này do chế độ nuôi dưỡng thay đổi (giai đoạn ăn bổ sung, cai sữa) và dễ mắc các bệnh nhiễm trùng nên có nguy cơ thiếu Vitamin A

2 Trẻ dưới 5 tuổi: bị mắc các bệnh sởi, viêm đường hô hấp

cấp, tiêu chảy kéo dài và suy dinh dưỡng nặng có nguy cơ thiếu Vitamin

A

3 Bà mẹ đang cho con bú: nhất là trong năm đầu, nếu ăn uống

thiếu Vitamin A thì trong sữa sẽ thiếu Vitamin A dẫn đến thiếu Vitamin A

ở con Trẻ không được bú mẹ thì nguy cơ thiếu Vitamin A càng cao

VITAMIN tan trong chất béo – Vitamin A

NHU CẦU: Phòng ngừa thiếu Vitamin A như thế nào ?

1 Bảo đảm ăn uống đầy đủ.

2 Bổ sung Vitamin A dự phòng.

3 Sử dụng thực phẩm có tăng cường vi chất dinh dưỡng.

4 Giáo dục dinh dưỡng.

VITAMIN tan trong chất béo – Vitamin A

NHU CẦU: Khuyến cáo khi thừa Vitamin A

Do vitamin A hòa tan trong chất béo, việc thải lượng dư thừa đã hấp thụ vào từ ăn uống là khó khăn hơn so với các vitamin hòa tan trong nước như các vitamin B và C Do vậy, có thể dẫn tới ngộ độc vitamin A

Nó có thể gây buồn nôn, vàng da, dị ứng, chứng biếng ăn, nôn mửa, nhìn mờ, đau đầu, tổn thương cơ và bụng, uể oải và thay đổi tính tình

Ngộ độc cấp tính nói chung xảy ra ở liều 25.000 IU/kg, và ngộ độc kinh niên diễn ra ở 4.000 IU/kg mỗi ngày trong thời gian 6-15 tháng Tuy nhiên, ngộ độc ở gan có thể diễn ra ở các mức thấp từ 15.000 IU/ngày tới 1,4 triệu IU/ngày, với liều gây ngộ độc trung bình ngày là 120.000 IU/ngày Ở những người có chức năng thận suy giảm thì 4.000

IU cũng có thể gây ra các tổn thương đáng kể Việc uống nhiều rượu cũng có thể làm gia tăng độc tính

Các triệu chứng ngộ độc nói trên chỉ xảy ra với dạng tạo thành trước (retinoit) của vitamin A (chẳng hạn từ gan), còn các dạng

VITAMIN tan trong chất béo – Vitamin A

NHU CẦU: Khuyến cáo khi thừa Vitamin A

Một nghiên cứu gần đây chỉ ra mối tương quan giữa tỷ trọng khoáng chất thấp của xương với lượng hấp thụ vitamin A cao:

Acid retinoic (một chất chuyển hóa có hoạt tính của vitamin A) kích thích sự hình thành và hoạt động của tế bào hủy xương (hủy cốt bào) dẫn đến tăng sự tiêu xương và hình thành xương màng (periosotal bone) Tăng sự tiêu xương dẫn đến giảm mật độ chất khoáng xương làm cho xương giòn, kém dẻo dai, sức chịu lực kém nên dễ gãy Hình thành xương màng gây nên phì đại xương (hyperostoris) Hiện tượng này thường xảy ra ở xương đốt bàn tay, đốt bàn chân, các xương ống khác như xương trụ, xương chày, xương mác

“Tốt nhất nên bổ sung dưới dạng tiền vitamin A (beta caroten) sẽ an toàn

VITAMIN tan trong chất béo – Vitamin A

NGUỒN CUNG CẤP VITAMIN A:

VITAMIN tan trong chất béo – Vitamin A

NGUỒN CUNG CẤP VITAMIN A:

Trọng lượng Thực phẩm Lượng sinh tố A

Cà rốt

Cà chua Cải broccoli

6mg 4mg 0,5mg 1mg 1,2mg 0,6mg 0,8mg

Vitamin A và carotenoid trong thực phẩm, ảnh hưởng của các quá trình bảo quản và chế biến tới hàm lượng Vitamin A trong thực phẩm:

Thông thường cả Vitamin A và Carotenoid đều bền đối với nhiệt, nhưng nhiệt độ cao lại phá hủy chúng gián tiếp qua hiện tượng oxi hóa mà chúng đều rất nhạy cảm.

Động vật càng béo càng chứa nhiều Vitamin A.

Ở pH trung tính và kiềm, nhiệt sẽ phá hủy dễ dàng các loại vitamin trong

VITAMIN tan trong chất béo – Vitamin D

LỊCH SỬ PHÁT HiỆN:

Các công trình nghiên cứu về Vitamin D được bắt đầu từ năm 1916 Tới năm 1931 người ta đã tổng hợp thành công Vitamin D

VITAMIN tan trong chất béo – Vitamin D

CẤU TẠO HÓA HỌC:

Vitamin D là dẫn suất của strerol Một số sterol được gọi là tiền vitamin D, vì khi các sterol này được chiếu bằng tia tử ngoại (các tia có

độ dài sóng 280 310µm) thì chúng chuyển thành vitamin D Hiện nay người ta đã biết có 6 chất vitamin D và gọi tên là D2, D3, D4, D5, D6 và D7 Tuy nhiên chỉ 2 dạng đầu, D2 và D3 là phổ biến và có ý nghĩa hơn cả

VITAMIN tan trong chất béo – Vitamin D

TÍNH CHẤT HÓA HỌC:

Vitamin D2 và D3 là các tinh thể nóng chảy ở nhiệt

độ 115-1160C, không màu, không hòa tan trong nước mà chỉ hòa tan trong mỡ và dung môi của mỡ như Cloroform, Benzen, Aceton, Rượu…

Vitamin D dễ dàng bị phân hủy khi có mặt các chất oxi hóa và acid vô cơ

VITAMIN tan trong chất béo – Vitamin D

TÍNH CHẤT HÓA HỌC:

Dưới ánh sáng thì vitamin D2 và D3 được tổng hợp theo sơ đồ sau:

VITAMIN tan trong chất béo – Vitamin D

CHỨC NĂNG SINH HỌC:

Vitamin D không chỉ bảo đảm sự phát triển bình thường của bộ xương, duy trì sự cân bằng canxi nội môi, duy trì hằng định nồng độ canxi ngoài tế bào, tham gia kiểm soát nồng độ canxi trong máu cùng với hormon cận giáp trạng (PTH) và calcitonin mà còn tham gia vào quá trình biệt hóa tế bào, điều hòa miễn dịch, điều hòa huyết áp và phòng chống ung thư

Đáng lưu ý là công trình nghiên cứu do tiến sĩ Edward Giovannucci – giáo sư y học và dinh dưỡng học ở Đại học Harvard chỉ đạo cũng cho kết luận: không một nhân tố nào đem lại lợi ích chống ung thư chắc chắn như vitamin D

VITAMIN tan trong chất béo – Vitamin D

NHU CẦU:

Thay đổi theo tuổi, giới, màu da, tình trạng dinh dưỡng Để xác định được nhu cầu này là không dễ, bởi một phần đáng kể nhu cầu đã được đáp ứng nhờ quá trình tổng hợp từ ánh nắng mặt trời, nên theo các cố vấn về dinh dưỡng của Chính phủ Hoa Kỳ thì khẩu phần thích hợp hằng ngày của những người dưới 50 tuổi là 200 UI, 50-70 tuổi: 400

UI, trên 70 tuổi: 600 UI Có ý kiến đề nghị khẩu phần vitamin D dành cho

người trưởng thành là 1.000 UI/ngày

Theo các chuyên gia, mọi người tắm nắng 3 lần trong 1 tuần lễ (mỗi lần

15 phút) là đủ Nhớ tắm nắng vào buổi sáng trong khoảng thời gian từ khi mặt trời mới mọc đến 9 giờ sáng, tránh phơi mình trên bãi biển dưới trời nắng Về mùa đông, do ngày ngắn, tia nắng lại chiếu quá xiên, lượng tia tử ngoại không đủ để da tạo vitamin D nên cần bổ sung vitamin D3 Những người có lớp da sẫm màu, cũng cần bổ sung vitamin D Vấn đề là

bổ sung khi nào và bổ sung bao nhiêu thì không thể tự ý sử dụng mà phải do các bác sĩ chỉ định, bởi nếu quá liều sẽ gây tích lũy canxi trong

cơ thể

VITAMIN tan trong chất béo – Vitamin D

NHU CẦU: Biểu hiện cho biết thiếu Vitamin D

Một số hiện tượng như trẻ có hiện tượng co giật, hay trẻ đã được 15 tháng tuổi mà vẫn chưa biết đi Trẻ thường bị mệt mỏi, đau khi chạy, đau ở xương, chân vòng kiềng

Chân vòng kiềng là biểu hiện của trẻ thiếu Vitamin

D.

VITAMIN tan trong chất béo – Vitamin D

NHU CẦU: Biện pháp phòng ngừa thiếu Vitamin D

Tốt nhất là hàng ngày đi bộ đều đặn từ 20 – 30 phút dưới ánh nắng ban mai.

Thay đổi khẩu phần ăn theo thực đơn giàu canxi và vitamin

D, hoặc có thể bổ sung thuốc polyvitamin, trong đó có vitamin D.

VITAMIN tan trong chất béo – Vitamin D

NGUỒN CUNG CẤP VITAMIN D:

Ngoại sinh (đưa từ bên ngoài vào): ăn các loại thức ăn giàu vitamin D như gan động vật, sữa, dầu cá Nguồn vitamin D này được hấp thu ở hỗng tràng và hồi tràng nhờ có vai trò của mật Ngoài ra có thể

bổ sung vitamin D bằng thuốc Hiện nay trên thị trường có rất nhiều chế phẩm có chứa vitamin D (dạng viên, dạng hòa tan trong dầu) song khi dùng cần tham khảo ý kiến của bác sĩ

VITAMIN tan trong chất béo – Vitamin D

NGUỒN CUNG CẤP VITAMIN D:

Chú ý: Khi chế biến Vitamin D có thể chịu được nhiệt độ thông thường.(VD: trứng đun sôi 20 phút vẫn giữ nguyên

vẹn được Vitamin D)

VITAMIN tan trong chất béo – Vitamin D

NGUỒN CUNG CẤP VITAMIN D:

Nội sinh (cơ thể tự tổng hợp vitamin D): đây là nguồn cung cấp vitamin D chủ yếu cho cơ thể Vitamin D được tổng hợp từ chất 7-Dehydrocholesteron ở dưới da dưới tác dụng bức xạ của tia cực tím trong ánh sáng mặt trời thành cholecalciferol (vitamin D3) Vì vậy nên tiếp xúc với ánh sáng mặt trời một cách thích hợp Riêng với trẻ em, cần cho trẻ chơi ngoài trời với thời gian thích hợp, cho trẻ tắm nắng vào buổi sáng sớm, ngồi chỗ có ánh nắng mặt trời, không có gió lùa, bỏ bớt quần áo và

tã lót và cho trẻ tiếp xúc với ánh nắng ngay từ tháng đầu sau đẻ để cơ thể trẻ tự tổng hợp vitamin D

VITAMIN tan trong chất béo – Vitamin E

VITAMIN tan trong chất béo – Vitamin E

CẤU TẠO HÓA HỌC:

Vitamin E là một Vitamin tan trong dầu, trong thiên nhiên gồm 8 dạng khác nhau của 2 hợp chất: tocopherol và tocotrienol

Trong thực vật, tocopherol được phân phối rộng rãi nhất, có cấu trúc vòng với một chuỗi dài bão hòa bên cạnh

Tocopherol gồm 4 dạng: alpha-, beta-, gamma-, và delta-, chúng được phân biệt bằng số và vị trí nhóm methyl trên vòng Alpha tocopherol là thành phần có hoạt tính sinh học nhiều nhất của Vitamin E

Cấu tạo hóa học của α-tocopherol như sau: