Vitamin A ( Summary )

Chúng tan trong lipid và các chất hoà tan lipid, không tan trong nước - Vitamin A tồn tại ở nhiều dạng: A1 retinol ; A_ aldehyd retinal; A_acid retinoic acid; A2 dehydro – retinol • A1

Vitamin A

I Giới thiệu chung

1 Lịch sử phát hiện

Quá trình phát hiện ra vitamin A có nguồn gốc từ nghiên cứu vào khoảng năm 1906, trong đó người ta chỉ ra rằng các yếu tố không phải các cacbohydrat, protein, chất béo cũng là cần thiết

để giữ cho bò khỏe mạnh Vào năm 1917, một trong các chất này đã được Elme

McCollum tại Đại học Wisconsin-Madison và Lafayette Mendel cùng Thomas Osborne

tại Đại học Yale phát hiện ra độc lập với nhau Do "yếu tố hòa tan trong nước B" (Vitamin B) cũng mới được phát hiện ra gần khoảng thời gian đó, nên các nhà nghiên cứu chọn tên gọi

"yếu tố hòa tan trong dầu A" (vitamin A)

2 Cấu tạo và phân loại:

- Có khoảng 80 loại sắc tố carotenes khác nhau từ thực vật nhưng chỉ có 11 loại có khả năng biến đổi thành vitamin A Trong đó 4 loại quan trọng nhất là α β γ, , , cryptoxanthin

carotenes

- Các carotene rất nhạy cảm với oxy hoá trong không khí và ánh sáng Chúng tan trong lipid và các chất hoà tan lipid, không tan trong nước

- Vitamin A tồn tại ở nhiều dạng: A1 (retinol) ; A_ aldehyd ( retinal); A_acid (retinoic acid); A2

( dehydro – retinol)

• A1 (retinol) có nhiều ở gan, thường liên kết với palmitic acid tạo thành dạng ester của retinol

• Retinal là dạng vitamin cần thiết cho thị giác

• Retinoic acid cần cho phản ứng biến dưỡng trong cơ thể động vật

3 Sự hấp thu Vitamin A trong cơ thể người:

- Chất béo là yếu tố đầu tiên để sự hấp thụ vitamin A dễ dàng và hữu hiệu Muối mật sẽ có nhiệm

vụ nhũ tương hóa chất béo có hòa tan vitamin A, làm cho phản ứng thủy phân xảy ra dễ hơn, việc hấp thu vitamin A hay carotenoids hiệu quả hơn Nhưng ngược lại, quá nhiều chất béo sẽ làm đình trệ sự biến đổi carotenoids thành vitamin A

- Tại tá tràng:

Vit A (ester) Retinal A1 ruột non mạch bạch huyết Carotenois 2 retinal

- Tại tế bào màng ruột:

Retinol + acid béo Retinyl ester mạch bạch huyết gan (dự trữ)

- Sử dụng:

Retinyl ester retinol máu retinol + protein ( vận chuyển )

4 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự chuyển hóa carotenoids thành vitamin A:

- Sự có mặt của chất béo

- Hoormon thyroxine ở tuyến giáp trạng ( tăng cường quá trình chuyển hóa carotenoids thành vitamin A, tăng lượng dự trữ vitamin A trong gan )

- Hợp chất nitrate ức chế thyroxine

- Protein (đóng vai trò là chất chuyên chở vitamin A)

Carotene không chuyển thành vitamin A hoàn toàn mà chỉ khoảng 70 - 80%

II Vai trò:

1 Thị giác:

( quá trình này tác động lên thể rods của võng mô )

(quá trình tác động lên thể cones của võng mô tương tự như trên, chỉ khác protein tham gia là Iotopsin thay cho opsin)

2 Màng niêm:

- Màng niêm là lớp màng bao bọc cơ thể, ngăn cản vi sinh vật tấn công như da, đường tiêu hóa,

hô hấp, …

- Thiếu vitamin A, màng niêm sẽ bị khô, tróc ( quá trình keratin hóa_ keratinzation)

• Màng niêm ở mắt bị khô, dễ bị trầy xước

• Màng niêm ở phổi bị khô dẫn đến hư hại các phế nang, vitamin A còn có tác dụng hồi phục chức năng của phổi

• Màng niêm ruột bị khô dẫn đến giảm khả năng hấp thụ chất dinh dưỡng

3 Sự biến dưỡng protein:

- Thí nghiệm ở gà: cùng 1 lượng vitamin A cung cấp: thực phẩm chứa nhiều protein hơn sẽ làm cho gà thiếu vitamin A nhanh hơn thực phẩm chứa ít protein

- Nồng độ vitamin A trong máu của bệnh nhân Kwashiorkor rất thấp, nhưng nếu được chữa trị và cung cấp thêm protein thì nồng độ vitamin A trong máu của người bệnh lại tăng lên

enzym

Cis - retinal Cis - retinol

Trans - retinol

Kích thích lên thần kinh thị giác

Trans – retinal

+ opsin

Cis – retinal + Opsin Rhodopsin

 Protein ảnh hưởng đến sự chuyên chở protein trong quá trình hấp thụ, biến đổi carotenoids thành vitamin A ở gan

4 Hormone:

- Retinol và retinal cần cho chức năng sinh sản bình thường của cơ thể Thiếu vitamin A, thú đực thiếu tinh trùng; ở thú cái, trứng không được thụ tinh ( do thiếu hormone sinh dục)

- Thai của chuột sẽ phát triển tốt và an toàn nếu cung cấp đủ lượng retinol _ retinal

- Thiếu vitamin A cũng làm giảm sự tiết hormone thyroxine

-Giống cái có nhiều vitamin A hơn giống đực

5 Vitamin A cần thiết cho sự sinh trưởng bình thường của bộ xương, và giúp ích cho sự phát triển và sinh trưởng của tế bào

Thiếu vit A còn làm xương mềm và mảnh hơn bình thường, quá trình vôi hóa bị rối loạn Chức năng này là do retinoic acid đảm nhận

1 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:

• Do ăn uống thiếu vitamin A: Cơ thể không tự tổng hợp được vitamin A mà phải lấy từ thức ăn, do vậy nguyên nhân chính gây thiếu vitamin A là do chế độ ăn nghèo vitamin A

và carotene (tiền vitamin A) Nếu bữa ăn đủ vitamin A nhưng lại thiếu đạm và dầu mỡ cũng làm giảm khả năng hấp thu và chuyển hoá vitamin A Ở trẻ đang bú thì nguồn vitamin A là sữa mẹ, nếu trong thời kỳ này mẹ ăn thiếu vitamin A sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến đứa trẻ

• 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

• Suy dinh dưỡng thường kéo theo thiếu vitamin A vì cơ thể thiếu đạm để chuyển hoá vitamin A

Bảng phân bố sự thiếu hụt vitamin A trên thế giới theo WHO

2 Thiếu vitamin A và bệnh khô mắt:

Thiếu vitamin A và bệnh khô mắt đang là một bệnh thiếu dinh dưỡng hay gặp ở trẻ em nước ta đặc biệt ở trẻ suy dinh dưỡng nặng

 Đánh giá tình trạng thiếu Vitamin A và bệnh khô mắt

Để đánh giá tình trạng thiếu vitamin A, người ta thường phối hợp các đánh giá về lâm sàng, hoá

sinh và điều tra khẩu phần

Đánh giá lâm sàng: Ở những người dinh dưỡng hợp lý, dự trữ vitamin A tương đối lớn và đủ cho

cơ thể trong một thời gian dài Các triệu chứng thiếu vitamin A thường gặp ở trẻ em, đặc biệt từ

6 tháng đến 6 tuôỉ, vì dự trữ vitamin A của chúng ít hơn và nhu cầu cao hơn.

Mặc dù bệnh thiếu vitamin A có biểu hiện toàn thân song các biểu hiện ở mắt vẫn là tiêu biểu và

đặc hiệu hơn cả Thang phân loại của Tổ chức Y tế Thế giới (1982) về các biểu hiện lâm sàng của bệnh khô mắt như sau:

Biểu hiện Ký hiệu

Quáng gà XN

Khô kết mạc X1A

Vệt Bitot X1B

Khô giác mạc X2

Loát giác mạc/nhũn giác mạc dưới 1/3 diện tích X3A

Loét giác mạc/ nhũn giác mạc trên 1/3 diện tích X3B

Tổn thương đáy mắt của bệnh khô mắt XF

Đánh giá về sinh hoá: Khác với các chất dinh dưỡng khác, vitamin A được dự trữ trong gan, cho nên lượng vitamin A trong gan là chỉ tiêu tốt nhất để đánh giá tình trạng vitamin A, tuy nhiên rất khó thực hiện Xác định hàm lượng vitamin trong huyết thanh chỉ có giá trị tương đối vì khi dự trữ ở gan đã thay đổi khá nhiều nó vẫn giữ ở mức tương đối ổn định nhờ một cơ chế điều hoà Người ta thấy khi vitamin A huyết thanh ở mức 10mcg/100ml thì có sự giảm sút vitamin A trong gan và tỷ lệ có biểu hiện lâm sàng cao lên Theo Tổ chức Y tế thế giới, để chẩn đoán bệnh khô mắt cần có các chỉ tiêu lâm sàng, chỉ tiêu hoá sinh giúp thêm để khẳng định

 Các biện pháp phòng chống bệnh khô mắt và thiếu vitamin A

• Giáo dục dinh dưỡng: Khẩu hiệu chung của giáo dục dinh dưỡng phòng bệnh thiếu

vitamin A là:”Nuôi con bằng sữa mẹ - tô màu cho bát bột của cháu “ 2.2

• Cải thiện bữa ăn và tạo nguồn bổ sung giàu vitamin A và caroten: cần cho trẻ ăn các thức

ăn giàu vitamin A và caroten như gan gia súc, gia cầm, trứng các loại rau quả củ có màu như cà rốt, rau ngót, rau giền, gấc Mỗi gia đình nên trồng thêm rau xanh, quả củ có màu

• Tăng cường vitamin A vào một số thức ăn: người ta đã nghiên cứu có kết quả việc tăng cường vitamin a vào một số thức ăn như sữa, đường, mỡ, mì chính

• Phân phối các viên nang vitamin A liều cao cho trẻ em: thông thường người ta cho uống

dự phòng 1 viên nang 200.000 UI (đơn vị quốc tế) mỗi năm 2 lần (đối với trẻ dưới 12 tháng cho 1 viên nang 100.000 UI)

• Phối hợp với các chương trình y tế khác trong chăm sóc sức khoẻ ban đầu Chúng ta biết rằng bệnh thiếu dinh dưỡng protein- năng lượng và nhiễm khuẩn đặc biệt là sởi tác động

lên mắt làm bệnh trầm trọng thêm Vì thế để phòng chống thiếu vitamin A có hiệu quả cần có sự lồng ghép với các nội dung khác của chăm sóc sức khỏe ban đầu

IV Lậm độc vitamin A:

Đối với vitamin A, mức độ lậm độc, nếu được cung cấp nhiều hơn gấp 100 lần trong thời gian nhiều tuần lễ mới biểu hiện chứng lậm độc:

• Tạo nên lớp da dày

• Ngăn cản sự tạo xương bình thường, xương mềm, dễ gẫy

• Làm giảm sút khả năng đông máu

• Làm gia tăng lượng chất lỏng trong não, tủy sống

• Làm giảm tiết hormone cholesterols

• Thai nhi phát triển không bình thường ở mắt, não, xương, … , tạo ra quái thai

Trên thế giới đã từng có trường hợp bị tử vong do ăn quá nhiều cà rốt, đó là câu chuyện của một người đàn ông mang quốc tịch Anh, vào năm 1974 Người đàn ông này đã thu nạp 4,6 lít nước cà rốt ép (theo đơn vị Anh) mỗi ngày, con số này lớn gấp 10.000 lần số lượng vitamin A cho phép thu nạp vào trong cơ thể Chỉ sau đó 10 ngày da của người đàn ông này đã trở nên vàng bệch, cuối cùng thì ông đã

tử vong do gan bị nhiễm độc.

Thông thường nếu ăn quá nhiều vitamin A trong tgian dài, với lượng khoảng 10-15 lần nhu cầu, chưa đến mức lậm độc thì đã có các triệu chứng:

• Tiêu chảy

• Nhức đầu, nôn mửa

• Rụng tóc, có triệu chứng bệnh về da

• Ở trẻ con bị đau hay nhức xương

• Giảm lượng hemoglobin và kalium trong máu

V Nguồn cung cấp:

Vitamin A có ở hầu hết thực phẩm có nguồn gốc từ động vật, ở thực vật chỉ cung cấp tiền

vitamin A là hợp chất carotenoid

Ở động vật, vitamin A chứa nhiều nhất trong gan như gan cá thu, gan gấu bắc cực, … sau đó đến trứng, sữa, bơ, fromages, …Trong tổ chức động vật như ở mỡ, gan cá vitamin A thường ở dạng ester, trong lòng đỏ trứng 70 - 90% vitamin A ở dạng tự do

Ở thực vật, carotenoids chứa nhiều trong các rau củ quả có màu vàng, đỏ hay xanh như carrot, khoai ngọt, đu đủ, …

β-carotene hay gặp nhất trong tự nhiên, thường hiện diện trong phần xanh của thực vật và các loại rau quả có màu da cam Nó cũng còn có nhiều trong các thực vật hạ đẳng: rong, tảo, nấm và

vi khuẩn Bắp là nguồn cryptoxantin chính

Gan (bò, lợn, gà, cá, gà tây) (6500 μg 72.2%)

Bơ (684 μg 76%)

Rau ăn lá

Mơ (96 μg 11%)

Xoài (38 μg 4%)

Đỗ (38 μg 4%)

Lưu ý: Các giá trị trong ngoặc là đương lượng retinol và phần trăm RDI trên 100g

VI Nhu cầu:

Đối với phụ nữ cho con bú, cứ 100 ml sữa cho thêm 49 mcg Trong cơ thể cứ 2 mcg β-carotene cho 1 mcg retinol, sự hấp thu carotene ở ruột non không hoàn toàn (1/3) Như vậy cần có 6 mcg β-carotene trong thức ăn để có 1 mcg retinol

Nhu cầu vitamin A Tuổi (μg retinol/ngày) Tuổi (μg retinol/ngày)

6 - 12 tháng

1 năm

2 tuổi

3 tuổi

4 – 6 tuổi

300

250

250

250

300

7 - 9 tuổi

10 - 12 tuổi

13 - 15 tuổi

16 - 19 tuổi Người trưởng thành

400

575

725

750

750 Theo đề nghị của Mỹ:

Trẻ em ( 0 – 1 tuổi)

( 1 – 3 tuổi)

1500 2000

( 3 – 6 tuổi) (6 – 9 tuổi) ( 9 – 12 tuổi) ( 12 – 18 tuổi)

2500 3500 4500 5000 Trong đó, nguồn cung cấp vitamin A từ thực vật chiếm 50%, từ động vật chiếm 50% ( 28% từ thịt cá, 12% từ sữa và các sản phẩm từ sữa, còn lại 10% từ dầu, mỡ )

VII Biến đổi trong bảo quản và chế biến

- Vitamin A, carotenes và các hợp chất màu carotenoid có thể bị mất đi trong quá trình chiên xào Carotenes và các hợp chất carotenoid sẽ bị oxi hóa, polymer hóa, hiện tượng rất dễ nhìn thấy thông qua màu sắc của thực phẩm

- Trong quá trình bảo quản, các hợp chất carotenoids không bền trong điều kiện pH thấp, có ánh sáng hoặc có O2 Lượng carotene được bảo quản trong điều kiện 1% O2 + 10%CO2 cao hơn nhiều nếu bảo quản bằng không khí thường (Weichmann, 1986) Nếu bảo quản ở 5oC trong 25 ngày, lượng carotene giảm rất ít…

- Vitamin nói chung, Vitamin A nói riêng rất nhạy cảm với nhiệt độ Nếu dùng lò vi sóng, thời gian nấu sẽ giảm, điều đó có nghĩa vitamin A sẽ được giảm mất mát tối đa

- Trong các quá trình cần áp suất cao, vitamin A hầu như không bị biến đổi Dạng alpha-, beta- carotene chỉ bị ảnh hưởng nhẹ bởi áp suất 600MPa, ở 75oC trong 40 phút, lượng mất đi chỉ chiếm 5% Ngược lại, ở áp suất 400-600MPa mới có dấu hiệu làm cho lượng vitamin A giảm; trong 5’, ở điều kiện 600MPa, 40 - 75oC, lượng vitamin A giảm khoảng 45%

Sản phẩm carrot chip:

Deep-fried carrot chips có lượng caroteneoid cao, chủ yếu tồn tại ở 2 dạng alpha và beta

carotene Các hợp chất carotenoid rất nhạy cảm với điều kiện môi trường như Oxy, ánh sang, nhiệt độ; do đó, chế độ chiên, bao bì và bảo quản rất quan trọng để có thể làm giảm tối đa lượng tiền vitamin A mất đi trong carrot chips

Bóc vỏ (Hobort Peeler)

Cắt mỏng (dày 1,5 mm) (Dito Dean)

Cắt (dài 55 mm) Rửa sạch

Chế độ bảo quản:

A 0-1oC; độ ẩm 94-98%

B 22-23oC, độ ẩm 31-45%

C 29-31OC, độ ẩm 89-93%

Beta carotene có thể được bảo vệ khỏi ánh sang nhờ 1 lớp film bao ở bên ngoài, giảm sự tiếp xúc vơi Oxy bằng cách rút chân không 1 phần và bơm Nitơ hoặc carbonic vào cho đến khi lượng Oxy chỉ còn dưới 1%.Nếu đảm bảo được điều kiện trên, chỉ 8% lượng beta carotene bị mất

đi sau 5 tháng bảo quản trong phòng tối

Giai đoạn chần:

1 Chần bằng hơi nước có không khí: lượng carotene rất dễ bị oxy hóa do ở nhiệt độ cao và

sự có mặt của Oxy

2 Chần bằng hơi nước bão hòa hay ngập trong nước: lượng carotene không bị thay đổi, mặt khác, ở điều kiện này, các enzyme như peroxidase, lipoxydase sẽ bị vô hoạt ( enzyme xúc tác cho phản ứng oxy hóa carotene và chất béo)

Các muối sulfite có tác dụng làm bền hợp chất carotenoid ở trong carrot trước và sau khi chần trong quá trình tách nước và bảo quản ở 37oC

N2: có tác dụng làm tăng độ bền của beta carotene trong mẫu có chứa muối sulfite

Trên 82% lượng alpha, beta carotene và vitamin A cũng như chất lượng cảm quan, độ ẩm, chất béo, hoạt độ của nước được giữ lại trong điều kiện bảo quản A và B Lượng trên giảm 5% trong điều kiện C

Ngâm trong dung dịch natri metabisulphate trong 15 phút

Làm lạnh dưới vòi nước trong 4 phút

Chần bằng hơi nước trong 4 phút

Để ráo nước

Bơm N2

(O2 < 1%)

Chiên

(165oC trong 5

phút)

Rút chân không một phần

Bao gói trong lớp film

Bảo quản trong phòng tối

(µg/100g chips)

Điều kiện caroteneAlpha Beta carotene Cis 9 beta carotene Total carotene Vitamin A activity

Đồng phân dạng cis beta carotene đóng vai trò ngừng các chuỗi phản ứng Đồng phân dạng cis được chứng minh có tác dụng chống oxi hóa, vô hoạt các gốc tự do tốt hơn tất cả các dạng trans

Thực nghiệm cho thấy cis beta carotene có dấu hiệu tăng ở điều kiện A, làm mất lượng trans carotene nhiều hơn; ở điều kiện B và C thì lượng cis beta carotene giảm rất nhiều Điều này

là do ở điều kiện B và C, nhiệt độ bảo quản cao hơn, lượng cis carotene sẽ bị mất đầu tiên, trước đồng phân dạng trans, và như thế cis carotene đã bảo vệ các hợp chất carotene khác

Lượng alpha, beta cartotene và vitamin hoạt động được giữ lại nhiều hơn ở điều kiện B hơn điều kiện A và C Ở điều kiện C, do nhiệt độ cao hơn nên carotene bị phá hủy nhiều hơn, mặc khác, ở A, do có độ ẩm cao hơn nên chất béo bị thủy phân và điều này làm cho carotene bị oxi hóa

Không chỉ dựa vào lượng carotene bảo quản được mà còn dựa vào các chỉ tiêu cảm quan, cũng như lợi nhuận về kinh tế mà ta thường bảo quản carrot chips ở điều kiện B