Nghiên cứu hiệu quả bổ sung sản phẩm giàu vi chất lên tình trạng thiếu máu, thiếu vi chất dinh dưỡng ở trẻ 79 tuổi tại tỉnh Yên Bái

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI NGUYỄN DUY ANH NGHIÊN CỨU HIỆU QUẢ BỔ SUNG SẢN PHẨM GIÀU VI CHẤT LÊN TÌNH TRẠNG THIẾU MÁU, THIẾU VI CHẤT DINH DƯỠNG Ở TRẺ 7-9

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI

NGUYỄN DUY ANH

NGHIÊN CỨU HIỆU QUẢ BỔ SUNG SẢN PHẨM GIÀU VI CHẤT LÊN TÌNH TRẠNG THIẾU MÁU, THIẾU VI CHẤT DINH DƯỠNG

Ở TRẺ 7-9 TUỔI TẠI TỈNH YÊN BÁI

LUẬN VĂN THẠC SĨ DƯỢC HỌC

HÀ NỘI 2019

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI

NGUYỄN DUY ANH

NGHIÊN CỨU HIỆU QUẢ BỔ SUNG SẢN PHẨM GIÀU VI CHẤT LÊN TÌNH TRẠNG THIẾU MÁU, THIẾU VI CHẤT DINH DƯỠNG

Ở TRẺ 7-9 TUỔI TẠI TỈNH YÊN BÁI

LUẬN VĂN THẠC SĨ DƯỢC HỌC

CHUYÊN NGÀNH: HÓA SINH DƯỢC

MÃ SỐ: 8720208

PGS TS Trương Tuyết Mai

HÀ NỘI 2019

MỤC LỤC

DANH MỤC BẢNG

DANH MỤC HÌNH

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 3

1.1 Thiếu vi chất dinh dưỡng 3

1.1.1 Khái niệm 3

1.1.2 Nguyên nhân gây thiếu vi chất dinh dưỡng 3

1.1.2.1 Yếu tố về khẩu phần 3

1.1.2.2 Yếu tố về bệnh nhiễm trùng 4

1.1.2.3 Nguyên nhân tiềm tàng 4

1.1.2.4 Nguyên nhân cơ bản 5

1.1.3 Thực trạng thiếu vi chất dinh dưỡng 5

1.1.4 Giải pháp phòng chống thiếu vi chất dinh dưỡng cho trẻ mẫu giáo và học sinh tiểu học 7

1.1.4.1 Cải thiện chế độ ăn cả về chất lượng và số lượng 7

1.1.4.2 Phòng chống bệnh 8

1.1.4.3 Bổ sung vi chất 8

1.1.4.4 Thực phẩm bổ sung vi chất dinh dưỡng 9

1.2 Vai trò một số vi chất quan trọng đối với tình trạng vi chất dinh dưỡng 10

1.2.1 Kẽm 10

1.2.1.1 Chuyển hóa 11

1.2.1.2 Vai trò 12

1.2.1.3 Nhu cầu 14

1.2.2 Vitamin D 15

1.2.2.1 Chuyển hóa 16

1.2.2.2 Vai trò 19

1.3 Đánh giá một số chỉ số hóa sinh về tình trạng thiếu vi chất dinh dưỡng 21

1.3.1 Thiếu máu 21

1.3.1.1 Nguyên nhân và hậu quả của thiếu máu 21

1.3.1.2 Hemoglobin 22

1.3.1.3 Đánh giá tình trạng thiếu máu 24

1.3.2 Thiếu kẽm 24

1.3.2.1 Hậu quả thiếu kẽm 24

1.3.2.2 Đánh giá tình trạng thiếu kẽm 26

1.3.3 Thiếu vitamin D 26

1.3.3.1 Hậu quả thiếu vitamin D 26

1.3.3.2 Đánh giá tình trạng thiếu vitamin D 27

1.4 Cơ sở nghiên cứu 28

1.4.1 Nghiên cứu nước ngoài 29

1.4.2 Nghiên cứu trong nước 29

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30

2.1 Đối tượng nghiên cứu 30

2.1.1 Tiêu chuẩn lựa chọn 30

2.1.2 Tiêu chuẩn loại trừ 30

2.1.3 Thời gian và địa điểm 30

2.2 Phương pháp nghiên cứu 31

2.2.1 Phương pháp thu thập số liệu 31

2.2.1.1 Thiết kế nghiên cứu 31

2.2.1.2 Cỡ mẫu và chọn mẫu 31

2.2.1.3 Phương pháp chọn mẫu 32

2.2.1.4 Phương pháp thu thập số liệu và các chỉ tiêu đánh giá 33

2.2.2 Phương pháp định lượng Hb máu, kẽm huyết thanh, và vitamin D 35

2.2.2.1 Định lượng huyết sắc tố Hb bằng quang phổ kế (phương pháp cyanmethemoglobin) 35

2.2.2.2 Định lượng kẽm huyết thanh bằng phương pháp quang phổ hấp phụ

nguyên tử (AAS) 37

2.2.2.3 Định lượng vitamin D huyết thanh bằng phương pháp miễn dịch điện hóa phát quang 39

2.2.3 Phân tích và xử lý số liệu 41

2.2.4 Vấn đề đạo đức trong nghiên cứu 42

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 43

3.1 Tình trạng thiếu máu, kẽm và vitamin D của trẻ 7-9 tuổi tại thời điểm nghiên cứu 43

3.2 Đánh giá hiệu quả trên tình trạng thiếu máu, kẽm và vitamin D ở trẻ có nguy cơ suy dinh dưỡng thấp còi sau bổ sung sản phẩm nghiên cứu 44

3.2.1.Hiệu quả trên tình trạng thiếu máu 45

3.2.2.Hiệu quả trên tình trạng thiếu kẽm 46

3.2.3.Hiệu quả trên tình trạng thiếu vitamin D 47

3.2.4.Hiệu quả can thiệp về tỷ lệ thiếu vi chất 49

CHƯƠNG 4 BÀN LUẬN 50

4.1 Đánh giá tình trạng thiếu máu, thiếu kẽm và thiếu vitamin D tại thời điểm nghiên cứu (T0) 50

4.2 Đánh giá hiệu quả cải thiện tình trạng thiếu máu, kẽm và vitamin D ở trẻ có nguy cơ suy dinh dưỡng thấp còi sau bổ sung sản phẩm nghiên cứu 51

4.2.1 Hiệu quả đối với tình trạng tình trạng thiếu máu 51

4.2.2 Hiệu quả đối với tình trạng tình trạng thiếu kẽm 55

4.2.3 Hiệu quả đối với tình trạng vitamin D 59

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 Dãy các dung dịch chuẩn Hb cần pha

Bảng 2.2 Dãy dung dịch chuẩn kẽm cần pha

Bảng 3.1 Đặc điểm một số chỉ số sinh hóa tại thời điểm T0

Bảng 3.2 Tỷ lệ thiếu máu, kẽm và vitamin D tại thời điểm T0

Bảng 3.3 Thay đổi nồng độ Hb, kẽm và vitamin D huyết thanh sau can thiệp Bảng 3.4 Hiệu quả can thiệp về tỷ lệ thiếu vi chất sau 6 tháng can thiệp

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Cấu trúc phân tử vitamin D2 (ergocalciferol) và vitamin D3 (cholecalciferol)

Hình 1.2 Quá trình hấp thu và chuyển hóa vitamin D

Hình 2.1 Sơ đồ nghiên cứu

Hình 2.2 Nguyên tắc phương pháp cyanmethemoglobin

Hình 2.3 Cấu tạo máy quang phổ hấp phụ nguyên tử

Hình 2.4 Nguyên tắc phương pháp ECLIA

Hình 3.1 Hiệu quả sử dụng sản phẩm với nồng độ Hemoglobin

Hình 3.2 Hiệu quả sử dụng sản phẩm với nồng độ kẽm huyết thanh Hình 3.3 Hiệu quả sử dụng sản phẩm với nồng độ vitamin D huyết thanh Hình 3.4 Hiệu quả sử dụng sản phẩm với tỷ lệ thiếu máu

Hình 3.5 Hiệu quả sử dụng sản phẩm với tỷ lệ thiếu kẽm

Hình 3.6 Hiệu quả sử dụng sản phẩm với tỷ lệ thiếu vitamin D

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

Tên viết

25OHD 25-hydroxyvitamin D 25-hydroxyvitamin D

DBP Vitamin D-Binding Protein Protein liên kết vitamin D

DNA Acid deoxyribonucleic Acid deoxyribonucleic

ERK Extracellular signal-regulated kinase Tín hiệu ngoại bào điều hòa

kinase

FAO Food and Agriculture Organization of

the United Nations

Tổ chức Nông nghiệp Lương

thực

IG-F1 Insulin-like growth factor-1 Hormon tăng trưởng giống

insulin IL-2 Interleukin-2 Interleukin-2

Lck Lymphocyte-specific protein tyrosine

PTH Parathyroid hormon Hormon tuyến cận giáp

RDA Recommended Dietary Allowance Nhu cầu khuyến nghị

TCR T-cell receptor Thụ thể tế bào T

LỜI CẢM ƠN

Trước hết, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và gửi lời cảm ơn chân thành

nhất tới TS Nguyễn Xuân Bắc - giảng viên Bộ môn Hóa sinh, là người đã trực

tiếp hướng dẫn tôi phương pháp luận, luôn sát sao, động viên và đồng hành cùng tôi trong suốt quãng thời gian tôi thực hiện luận văn

Tôi xin trân trọng cảm ơn PGS.TS Trương Tuyết Mai đã luôn hỗ trợ, giúp

đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình thực hiện đề tài

Tôi cũng xin chân thành cảm ơn ban lãnh đạo, các cán bộ nhân viên, các cộng tác viên, giám sát viên của Viện dinh dưỡng và tỉnh Yên Bái rất nhiệt tình tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi nghiên cứu và thực hiện đề tài

Qua đây tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới các thầy cô trong Bộ môn Hóa sinh

đã luôn quan tâm, tạo mọi điều kiện giúp đỡ, động viên và cho tôi những góp ý quý báu trong suốt quá trình thực hiện đề tài này

Cuối cùng, tôi muốn gửi lời biết ơn chân thành tới bố mẹ, gia đình và bạn bè, những người đã luôn ở bên tôi, động viên, ủng hộ tôi trong học tập và cuộc sống Tôi xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 18 tháng 3 năm 2019

Học viên

Nguyễn Duy Anh

ĐẶT VẤN ĐỀ

Thiếu vi chất dinh dưỡng như thiếu vitamin A, thiếu kẽm là vấn đề sức khỏe đối với trẻ em ở Việt Nam [86] Một trong những nguyên nhân chủ yếu của thiếu vi chất dinh dưỡng là khẩu phần ăn tại các nước đang phát triển dựa chủ yếu vào thực phẩm ngũ cốc, trong đó gạo cung cấp tới 60-70% năng lượng khẩu phần [1] Những khẩu phần này thường bị thiếu hụt các có protein giá trị sinh học cao, thiếu lysin, thiếu các vitamin và khoáng chất cần cho trẻ phát triển

Thiếu vi chất dinh dưỡng ở trẻ em là vấn đề có ý nghĩa về sức khỏe đối với các nước đang phát triển như Việt Nam [173] Trong đó, tỷ lệ thiếu đa vi chất còn cao, đặc biệt là các vi chất thiết yếu như kẽm, vitamin D Kẽm có mặt trong nhiều enzym đóng vai trò quan trọng trong nhiều chu trình sinh học, đặc biệt là hoạt động miễn dịch và các hormon tăng trưởng [210] Thiếu hụt kẽm, trẻ có thể bị chậm phát triển, giảm khả năng đề kháng với các bệnh lý nhiễm khuẩn, tăng nguy cơ mắc bệnh

và tử vong [36] Vitamin D có vai trò kiểm soát nồng độ trong huyết tương của 2 yếu

tố cần thiết cho quá trình khoáng hóa xương là calci và phosphat Thiếu hụt vitamin

D ở trẻ em dẫn đến còi xương, biểu hiện ở những bất thường trong phát triển và khoáng hóa sụn [53], [80]

Trẻ em tuổi học đường là giai đoạn quyết định sự phát triển tối đa các tiềm năng di truyền liên quan đến tầm vóc thể lực và trí tuệ, đặc biệt trẻ tiểu học (7-9 tuổi) là giai đoạn trẻ tích lũy chất dinh dưỡng cần thiết chuẩn bị cho giai đoạn dậy thì tiếp theo Đây là giai đoạn trẻ có sự biến đổi nhanh cả về thể chất và tâm lý, nhưng cũng là giai đoạn rất dễ bị tổn thương về dinh dưỡng Nhu cầu dinh dưỡng lớn, vì vậy bổ sung các sản phẩm dinh dưỡng đa dạng về vi chất đáp ứng như cầu của trẻ là cần thiết Kinh nghiệm ở các nước phát triển như Mỹ, Anh, Nhật cho thấy chương trình bữa ăn học đường đã góp phần cải thiện thể lực và trí lực của học sinh Các nước này đều có những quy định rất cụ thể về tiêu chuẩn dinh dưỡng, điều kiện vệ sinh an toàn thực phẩm nhằm giúp cho trẻ phát triển tối đa cả về thể chất và tinh thần Ở Việt Nam, cải thiện tình trạng dinh dưỡng của trẻ em thông qua bữa ăn học đường hợp lý là một trong những nội dung quan trọng của Chiến lược

Quốc gia về dinh dưỡng và đề án tổng thể phát triển thể lực, tầm vóc người Việt Nam giai đoạn 2011-2030 [1], [2]

Để góp phần cải thiện tình trạng dinh dưỡng cho trẻ học đường, đảm bảo sự bình đẳng trong tiếp cận các dịch vụ về chăm sóc dinh dưỡng cho trẻ em ở các vùng, đặc biệt là vùng nghèo, việc triển khai nghiên cứu thử nghiệm để đánh giá hiệu quả sử dụng sản phẩm giàu dinh dưỡng bổ sung vi chất là rất cần thiết Trên cơ

sở kết quả, nghiên cứu sẽ giúp đưa ra các bằng chứng về hiệu quả bổ sung sản phẩm nghiên cứu nhằm góp phần cải thiện tình trạng dinh dưỡng cũng như cải thiện tầm vóc, thể lực của người Việt Nam

Sản phẩm nghiên cứu là một sản phẩm bổ sung vi chất dinh dưỡng, mỗi hộp (tương đương 180 ml) đáp ứng khoảng 20-40% nhu cầu về 4 loại vi chất chính là vitamin A, vitamin D, sắt và kẽm Để chứng minh hiệu quả của sản phẩm dinh

dưỡng bổ sung vi chất, chúng tôi tiến hành đề tài “Nghiên cứu hiệu quả bổ sung sản phẩm giàu vi chất lên tình trạng thiếu máu, thiếu vi chất dinh dưỡng ở trẻ 7-9 tuổi tại tỉnh Yên Bái ” với 2 mục tiêu:

- Đánh giá tình trạng thiếu máu, kẽm và vitamin D của trẻ 7-9 tuổi tại một số

xã thuộc tỉnh Yên Bái

- Đánh giá hiệu quả trên tình trạng thiếu máu, kẽm và vitamin D ở trẻ có nguy cơ suy dinh dưỡng thấp còi sau bổ sung sản phẩm nghiên cứu

Nhóm nghiên cứu lựa chọn tỉnh Yên Bái, một tỉnh miền núi phía Bắc Theo thống kê năm 2015, tỉnh Yên Bái có tỷ lệ suy dinh dưỡng thể nhẹ cân là 18,2%, tỷ

lệ thấp còi là 28,3% Để khắc phục tình trạng thấp còi và thiếu vi chất dinh dưỡng của trẻ thì việc sử dụng sản phẩm dinh dưỡng bổ sung vi chất (vitamin A, vitamin

D, sắt, kẽm, calci) là một trong những giải pháp tối ưu

Giả thuyết nghiên cứu của đề tài: Tình trạng thiếu máu và các vi chất dinh dưỡng

(kẽm, vitamin D) của trẻ bổ sung sản phẩm nghiên cứu được cải thiện tốt hơn so với nhóm chứng

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 Thiếu vi chất dinh dưỡng

1.1.1 Khái niệm

Các vitamin và khoáng chất, thường được gọi là vi chất dinh dưỡng Vi chất dinh dưỡng và chất chuyển hóa của chúng tham gia cấu tạo các enzym, hormon và các chất cần thiết khác cho sự tăng trưởng, phát triển bình thường của cơ thể Tình trạng thiếu dinh dưỡng liên quan đến vi chất dinh dưỡng là sự thiếu hụt vi chất dinh dưỡng [139], [174]

1.1.2 Nguyên nhân gây thiếu vi chất dinh dưỡng

Năm 1998, Quỹ Nhi đồng Liên Hiệp Quốc (UNICEF) đã phát triển mô hình nguyên nhân thiếu dinh dưỡng Mô hình này cho thấy nguyên nhân của thiếu dinh dưỡng mang tính đa ngành và đa cấp, liên quan chặt chẽ với các vấn đề y tế, lương thực thực phẩm và thực hành chăm sóc trẻ tại hộ gia đình Trong đó, nguyên nhân trực tiếp bao gồm khẩu phần (thiếu ăn về số lượng và mất cân đối về chất lượng) và các bệnh nhiễm khuẩn mắc phải

Vi chất dinh dưỡng và thấp còi: Cho đến nay, các nghiên cứu can thiệp

nhằm bổ sung các chất dinh dưỡng riêng rẽ như protein, kẽm, iod và các vitamin A cho các kết quả chưa nhất quán, nhiều khả năng do các quần thể dân cư đó thiếu

đồng thời nhiều chất dinh dưỡng Mặt khác, phần lớn các can thiệp chưa tập trung vào lứa tuổi nhỏ nhất và thời kỳ tăng trưởng chiều cao nhiều nhất Nhiều chuyên gia cho rằng các can thiệp về thực phẩm, thông qua đường ăn uống là các can thiệp hiệu quả và bền vững, cần được quan tâm hơn là các can thiệp cải thiện tình trạng dinh dưỡng tập trung vào một số chất dinh dưỡng đơn lẻ (trừ can thiệp cải thiện tình trạng thiếu iod) [138]

1.1.2.2 Yếu tố về bệnh nhiễm trùng

Vòng xoắn bệnh lý giữa các bệnh nhiễm trùng ở trẻ em và thiếu dinh dưỡng đã được chứng minh Bệnh nhiễm trùng dẫn đến thiếu dinh dưỡng, thiếu dinh dưỡng lại làm trẻ dễ mắc bệnh nhiễm trùng hơn, làm tăng mức độ trầm trọng của bệnh Vòng xoắn bệnh lý cứ thế tiếp diễn nếu không có can thiệp hoặc xử trí phù hợp Nhiễm trùng, đặc biệt là tiêu chảy ảnh hưởng đến tình trạng dinh dưỡng của trẻ em Tiêu chảy dẫn đến các tổn thương đường tiêu hóa do đó làm giảm hấp thu dinh dưỡng, đặc biệt các vi chất, làm cho kháng nguyên và các vi khuẩn đi qua nhiều hơn và dễ dàng hơn Nhiễm trùng làm tăng sự hao hụt các chất dinh dưỡng, trẻ biếng ăn và ăn với số lượng ít hơn do giảm ngon miệng Nhiễm khuẩn dễ đưa đến thiếu dinh dưỡng do rối loạn tiêu hoá, và ngược lại thiếu dinh dưỡng dễ dẫn tới nhiễm khuẩn do đề kháng giảm Do đó, tỷ lệ thiếu dinh dưỡng có thể dao động theo mùa và thường cao trong những mùa có các bệnh nhiễm khuẩn lưu hành ở mức cao (tiêu chảy, viêm hô hấp, sốt rét) Bên cạnh tiêu chảy, các bệnh nhiễm trùng khác cũng ảnh hưởng nhiều tới dinh dưỡng như nhiễm khuẩn đường hô hấp, sởi và các

bệnh ký sinh trùng đường ruột [17], [26], [27]

1.1.2.3 Nguyên nhân tiềm tàng

Nguyên nhân tiềm tàng của thiếu dinh dưỡng do sự bất cập trong dịch vụ chăm sóc bà mẹ và trẻ em, thiếu kiến thức của người chăm sóc trẻ, yếu tố chăm sóc của gia đình, các vấn đề nước sạch, vệ sinh môi trường và tình trạng nhà ở không đảm bảo vệ sinh

Yếu tố không kém quan trọng đó là sự chăm sóc của bà mẹ đối với trẻ Khi đời sống khá hơn, gia đình ít con, trình độ văn hóa người mẹ cao hơn thì thời

gian người mẹ dành cho đứa trẻ nhiều hơn và thực hành dinh dưỡng cũng như chăm sóc trẻ tốt hơn và ngược lại [26]

1.1.2.4 Nguyên nhân cơ bản

Nguyên nhân cơ bản của thiếu dinh dưỡng là tình trạng đói nghèo, lạc hậu

về các mặt phát triển nói chung, bao gồm cả mất bình đẳng về kinh tế Trong quá trình phát triển kinh tế hiện nay của các nước phát triển, khoảng cách giàu nghèo ngày càng gia tăng, tác động đến xã hội ngày càng sâu sắc Tổng điều tra dinh dưỡng Việt Nam (2000) đã chỉ ra yếu tố kinh tế góp phần quan trọng liên quan đến dinh dưỡng Nhìn chung các hộ gia đình phải dành từ 40-60% kinh phí chi tiêu để dùng cho ăn uống, tỷ lệ cao nhất là ở vùng Tây Bắc và các xã nghèo (64%) Chi tiêu cho ăn uống càng nhiều thì các khoản chi tiêu cho chăm sóc y tế, giáo dục và các nhu cầu khác sẽ giảm đi, ảnh hưởng nhiều đến chất lượng đời sống và việc chăm lo cho con cái [16]

1.1.3 Thực trạng thiếu vi chất dinh dưỡng

Tình trạng thiếu vi chất dinh dưỡng ở trẻ em vẫn đang là vấn đề có ý nghĩa

về sức khỏe cộng đồng đối với các nước đang phát triển [173] Tỷ lệ trẻ em thiếu vi chất dinh dưỡng, đặc biệt là thiếu đa vi chất còn ở tỷ lệ cao Trên thế giới, một phần

tư dân số vẫn đang trong tình trạng thiếu hụt vitamin và các chất khoáng cần thiết

Thiếu dinh dưỡng trong những năm đầu đời ảnh hưởng rất lớn đến sự phát triển bình thường của trẻ Nhiều nghiên cứu đã xác định rõ mối liên quan giữa tình trạng dinh dưỡng khi còn nhỏ đến sự phát triển thể chất, tinh thần, khả năng lao động và nguy cơ mắc các bệnh không lây nhiễm như tim mạch, huyết áp, ung thư sau này Tại Việt Nam, tỷ lệ thiếu dinh dưỡng ở trẻ được đánh giá là đã giảm nhanh và bền vững trong những năm qua Kiến thức thực hành dinh dưỡng của người dân ngày càng được nâng lên, tình trạng thiếu vi chất dinh dưỡng ngày càng được cải thiện

Tại Việt Nam, theo kết quả điều tra toàn quốc của Viện Dinh dưỡng năm

2015 cho thấy tỷ lệ thiếu máu ở trẻ em là 27,8%, thiếu kẽm 69,4% (ở miền núi tỷ lệ này là 80,8%) [20] Kết quả điều tra về tình trạng thiếu đa vi chất dinh dưỡng ở trẻ nhỏ tại các vùng nông thôn Việt Nam của Nguyễn Văn Nhiên và cộng sự cho thấy

thiếu đa vi chất dinh dưỡng ở trẻ nhỏ vẫn là vấn đề rất phổ biến ở Việt Nam: tỷ lệ thiếu kẽm, selen, magie, và đồng là cao (86,9%, 62,3%, 51,9%, và 1,7%) [136]

Ở Việt Nam cũng như nhiều nước đang phát triển, chất lượng của bữa ăn kém, thiếu thức ăn có nguồn gốc động vật là một trong những nguyên nhân quan trọng gây thiếu các vi chất dinh dưỡng [8] Một số nghiên cứu cũng cho thấy có mối liên quan giữa suy dinh dưỡng và thiếu vi chất dinh dưỡng: những trẻ suy dinh dưỡng có nồng độ vitamin A, kẽm huyết thanh thấp hơn so với trẻ không suy dinh dưỡng Tương tự, trẻ bị tiêu chảy cũng có nồng độ kẽm huyết thanh thấp hơn rõ rệt

so với trẻ bình thường Trẻ càng suy dinh dưỡng nặng thì nồng độ kẽm huyết thanh càng thấp [12]

Theo kết quả tổng điều tra và giám sát dinh dưỡng 2009 - 2010, tỷ lệ thiếu máu ở các vùng sinh thái hầu hết vẫn còn ở mức trung bình, riêng vùng núi Tây Bắc ở mức nặng Tỷ lệ thiếu máu trung bình ở trẻ em ở mức trung bình về ý nghĩa sức khỏe cộng đồng là 36,7%, cao nhất ở Bắc Kạn 73,4%, thấp nhất ở An Giang 17% Tỷ lệ này ở Bắc Ninh và Đắk Lắk là 25,6%, Hà Nội là 32,5%, Huế là 38,6% [19] Điều tra về thiếu máu do thiếu sắt ở trẻ em của Lê Thị Hợp tại một số vùng nông thôn ở ngoại thành Hà Nội [86], của Nguyễn Xuân Ninh tại vùng núi miền Bắc [14], của Cao Thị Thu Hương [7] cho thấy tỷ lệ thiếu máu ở trẻ em Việt Nam vẫn còn ở mức rất cao tới 60 - 90%

Nhiều nghiên cứu đã khẳng định, ở những cộng đồng có vấn đề thiếu máu thiếu sắt thường đi kèm với tình trạng thiếu kẽm, vì khi thiếu những loại thực phẩm giàu sắt thì cũng thiếu cả kẽm Theo cách ước tính của WHO năm 2000, ở bất cứ nơi nào, khi tỷ lệ suy dinh dưỡng thể còi (stunting) > 20% được coi là thiếu kẽm có

ý nghĩa sức khỏe cộng đồng Một số tác giả đã nêu lên tình trạng thiếu kẽm cũng khá phổ biến ở những nước có thu nhập thấp Số liệu thống kê gần đây cho thấy, nguy cơ thiếu kẽm tương đối cao ở các nước đang phát triển Đông Nam Á (trong

đó có Việt Nam) là khu vực có nguy cơ thiếu kẽm cao, đứng thứ 3 trên toàn thế giới Ở Việt Nam, chưa có số liệu tổng điều tra toàn quốc về thiếu kẽm ở những nhóm đối tượng nguy cơ cao như trẻ nhỏ và phụ nữ tuổi sinh đẻ Điều tra gần đây nhất ở 6 tỉnh miền núi phía Bắc của Nguyễn Xuân Ninh năm 2010 cho thấy tỷ lệ

thiếu kẽm trung bình là 81,2% ở trẻ em, như vậy vẫn ở mức rất cao so với thế giới,

có ý nghĩa sức khỏe cộng đồng [15]

Thiếu vitamin D cũng đang là vấn đề sức khỏe cộng đồng, ước tính có một

tỷ lệ lớn dân số trên thế giới, kể cả các nước nhiệt đới thiếu Vitamin D (khoảng 50%) [39], [64] Nghiên cứu ở vùng phía Bắc của Mỹ trên trẻ từ 6 đến 21 tuổi trong mùa đông cho thấy tỷ lệ thiếu Vitamin D là 68%; trong đó trẻ em da trắng là 51%

30-và trẻ em da đen là 94% [143] Nghiên cứu ở một nước có nhiều nắng như Qatar cũng cho thấy tỷ lệ thiếu Vitamin D còn rất cao: 61,6% ở trẻ từ 11-16 tuổi; 28,9%

ở trẻ từ 5-10 tuổi và 9,5% ở trẻ dưới 5 tuổi [22] Một nghiên cứu ở Trung quốc cho thấy tỷ lệ thiếu Vitamin D ở trẻ từ 12 đến 24 tháng là 65,3% [41]

WHO và UNICEF đã khuyến cáo bổ sung vi chất dinh dưỡng nên là một giải pháp cần thiết trong phòng chống suy dinh dưỡng trẻ em Nhận thức về tầm quan trọng của vi chất dinh dưỡng trong vấn đề sức khoẻ cộng đồng đang gia tăng trong những năm gần đây và nhiều nước cũng đã tích cực triển khai các chương trình phòng chống thiếu vi chất dinh dưỡng Bổ sung vi chất dinh dưỡng đã và đang

là một giải pháp hiệu quả, bền vững nhằm thanh toán thiếu hụt các vi chất dinh dưỡng, góp phần vào công cuộc giảm tỷ lệ suy dinh dưỡng ở trẻ em ở nước ta cũng như trên thế giới

1.1.4 Giải pháp phòng chống thiếu vi chất dinh dưỡng cho trẻ mẫu giáo và học sinh tiểu học

Kinh nghiệm và thực tiễn đã chỉ ra rằng, thiếu vi chất dinh dưỡng hoàn toàn

có thể phòng tránh được hoặc kiểm soát được Hiện nay, các biện pháp phòng chống thiếu vi chất dinh dưỡng toàn cầu tập trung vào 3 nhóm biện pháp: tăng lượng dinh dưỡng ăn vào, bổ sung vi chất và giảm gánh nặng bệnh [38]

1.1.4.1 Cải thiện chế độ ăn cả về chất lượng và số lượng

Giống như các lứa tuổi đang phát triển khác, khẩu phần ăn (năng lượng và các chất dinh dưỡng) rất cần thiết cho phát triển cơ thể trẻ em lứa tuổi học sinh (6-9 tuổi) Đối với lứa tuổi này, khẩu phần ăn (protein nguồn gốc động vật), chiều cao của cha mẹ có mối liên quan dương tính với mức tăng trưởng chiều cao của trẻ

Protein cần được chú ý đúng mức trong khẩu phần ăn của trẻ, vì protein có vai trò

vô cùng quan trọng đối với tăng trưởng và tình trạng miễn dịch của trẻ Thiếu protein thường dẫn đến tình trạng thiếu dinh dưỡng đi kèm với mắc bệnh nhiễm trùng Thiếu protein, nhất là các dạng tiềm tàng (không có biểu hiện lâm sàng) rất phổ biến ở các nước đang phát triển Các nghiên cứu đã chỉ ra thực trạng hiện nay ở các nước đang phát triển, khẩu phần ăn của trẻ còn nghèo năng lượng, protein và các chất dinh dưỡng thiết yếu khác [8] Vì vậy việc tăng cường năng lượng và các chất dinh dưỡng thông qua thức ăn bổ sung cho trẻ cũng cần được chú ý đúng mức trong vấn đề cải thiện tình trạng dinh dưỡng của trẻ

1.1.4.2 Phòng chống bệnh

Các nghiên cứu kinh điển đã chỉ ra vòng luẩn quẩn giữa thiếu dinh dưỡng và nhiễm khuẩn, và khẳng định rằng nhiễm khuẩn, mà trong đó nhiễm khuẩn hô hấp

và tiêu chảy thường gặp nhất, là nguyên nhân trực tiếp của suy dinh dưỡng ở trẻ

em Chính vì vậy phòng bệnh cũng như chăm sóc trẻ ốm đúng cách sẽ góp phần không nhỏ trong việc hạn chế nguy cơ thiếu dinh dưỡng ở trẻ em Tuyên truyền vệ sinh (đảm bảo vệ sinh cá nhân, vệ sinh môi trường, vệ sinh trong ăn uống, chế biến thực phẩm) có tác dụng hữu hiệu đến việc giảm thiểu nguy cơ mắc bệnh; phổ biến kiến thức nuôi trẻ khoa học trong khi mắc bệnh (cung cấp bữa ăn đủ dinh dưỡng, phù hợp với thể trạng trẻ, không kiêng khem bất hợp lý) để giúp cho trẻ có một thể lực tốt để chống đỡ với bệnh tật, không bị suy dinh dưỡng là các nội dung được cho

là rất cần thiết trong việc phòng chống suy dinh dưỡng trẻ em [8]

(vitamin A, sắt, kẽm, acid folic, calci và vitamin D) vẫn ở mức phổ biến Đại đa

số người dân không ăn đủ các chất dinh dưỡng này Việc tăng cường vi chất dinh dưỡng vào thực phẩm cũng như bổ sung vi chất dinh dưỡng đang là một chiến lược được các nước sử dụng để giải quyết nạn thiếu vitamin A, sắt và các vi chất khác [8] Các giải pháp này được thực hiện thông qua các chiến dịch bổ sung vi chất, hoặc bằng các sản phẩm đã bổ sung vi chất và khoáng (muối iod, nước mắm bổ sung kẽm, nấu bằng nồi sắt) Từ năm 2000, dự án phòng chống suy dinh dưỡng trẻ

em đã được đưa vào là một trong các dự án thuộc Chương trình mục tiêu Quốc gia

về phòng chống các bệnh xã hội và bệnh dịch nguy hiểm Đến nay, công tác phòng chống suy dinh dưỡng trẻ em đã trở thành một hoạt động dinh dưỡng quan trọng ở nước ta trong đó mục tiêu hạ thấp tỷ lệ suy dinh dưỡng được đưa vào chỉ tiêu phát triển kinh tế-xã hội của các cấp chính quyền, các địa phương Dù vậy, tình trạng thiếu vi chất dinh dưỡng của cộng đồng, đặc biệt là của bà mẹ và trẻ em vẫn còn ở mức cao Vì thế, việc nghiên cứu và đưa những sản phẩm bổ sung vi chất dinh dưỡng vào sử dụng rộng rãi trong cộng đồng là rất cần thiết để giảm tỷ lệ thiếu vi chất dinh dưỡng trẻ em ở Việt Nam

1.1.4.4 Thực phẩm bổ sung vi chất dinh dưỡng

❖ Khái niệm

Thực phẩm bổ sung vi chất dinh dưỡng được định nghĩa theo WHO và FAO (tổ chức Nông nghiệp Lương thực) [190] là thực phẩm được bổ sung các vi chất dinh dưỡng thiết yếu như vitamin và khoáng chất nhằm mục đích cải thiện chất lượng dinh dưỡng của thực phẩm và mang lại lợi ích cho sức khỏe cộng đồng với rủi ro thấp nhất Việc bổ sung các vi chất dinh dưỡng phải tuân thủ chặt chẽ một số yêu cầu cơ bản [51], tránh tình trạng bổ sung không hợp lý:

- Vi chất dinh dưỡng được bổ sung phải đang thiếu hụt so với nhu cầu hấp thu của một số lượng đáng kể người dân

- Thực phẩm được tăng cường vi chất phải được tiêu thụ ở mức độ đáng kể

so với khẩu phần của người dân

- Sự bổ sung vi chất không làm mất cân bằng dinh dưỡng trong thực phẩm

- Vi chất được bổ sung phải bền vững dưới điều kiện bảo quản và sử dụng

- Vi chất được bổ sung phải có sẵn trong nguồn thực phẩm

- Đảm bảo về nguy cơ ngộ độc vi chất

❖ Ưu điểm của thực phẩm bổ sung vi chất dinh dưỡng

Với bản chất là thực phẩm, sử dụng thực phẩm bổ sung vi chất (TPBSVC) có nhiều ưu điểm so với các phương pháp bổ sung đa vi chất khác [190]:

- TPBSVC được sử dụng thường xuyên, duy trì được vi chất ở dạng dự trữ Vai trò này đặc biệt quan trọng đối với sự phát triển của trẻ nhỏ do nhu cầu năng lượng và vi chất dinh dưỡng cao

- TPBSVC chứa lượng vi chất tương đối giống với sản phẩm trong tự nhiên

- TPBSVC có thể được phân phối và sử dụng với nhiều đối tượng có vấn đề sức khỏe hơn các sản phẩm bổ sung vi chất thông thường

- TPBSVC không yêu cầu sự thay đổi về chế độ ăn hay thói quen ăn uống

- Cộng đồng có vấn đề về dinh dưỡng thường thiếu kết hợp đa vi chất Bổ sung TPBSVC vừa có tác dụng cải thiện về dinh dưỡng, vừa bổ sung lượng vi chất

đa dạng

- Nguy cơ ngộ độc cấp tính thấp

1.2 Vai trò một số vi chất quan trọng đối với tình trạng vi chất dinh dưỡng

Trẻ thiếu dinh dưỡng thường kết hợp với thiếu một hoặc nhiều vi chất dinh dưỡng như sắt, kẽm, vitamin D Sự thiếu hụt một số vi chất dinh dưỡng quan trọng như sắt và kẽm, mặc dù rất khó phát hiện, song có thể dẫn đến mù, tổn thương não, thai chết lưu, hoặc nhẹ hơn là tình trạng mệt mỏi, thiếu tỉnh táo Thiếu hụt vi chất dinh dưỡng ảnh hưởng tiêu cực đến sự phát triển cả về thể chất và trí tuệ

1.2.1 Kẽm

Hơn 85% tổng lượng kẽm trong cơ thể được tìm thấy trong cơ xương và

xương Kẽm đã được chứng minh là cần thiết cho vi sinh vật, thực vật và động vật

Thiếu kẽm sẽ kìm hãm sự tăng trưởng và phát triển, gây rối loạn chức năng hệ thống ở những sinh vật này Các chức năng sinh học của kẽm có thể được chia thành ba nhóm: xúc tác, cấu trúc và điều tiết

1.2.1.1 Chuyển hóa

❖ Hấp thu và chuyển hóa kẽm

Sự hấp thu kẽm xảy ra theo 2 cơ chế phụ thuộc vào nồng độ kẽm trong lòng ruột Khi nồng độ tại ruột thấp, kẽm được hấp thu bằng một chất mang bão hòa, còn khi nồng độ cao kẽm được vận chuyện thụ động qua các kẽ tế bào [66] Để hấp thu được, kẽm cần được hòa tan tại lòng ruột Quá trình tiêu hóa tạo cơ hội cho kẽm liên kết với các thành phần ngoại sinh và nội sinh trong lòng ruột, bao gồm peptid, acid amin, acid nucleic, các acid hữu cơ khác và các anion vô cơ như phosphat Phần lớn kẽm được hấp thụ bởi ruột non, đặc biệt là hỗng tràng [111] [118] Sau

đó, các ion kẽm được giải phóng tại rìa bàn chải và hấp thu qua các chất mang thuộc họ hZIPI Các ion kẽm sẽ gắn với các phân tử metallothionein và các protein khác trong dịch tế bào, các phân tử này đưa kẽm với lớp đáy tế bào ruột, xuyên màng đi vào máu [66]

Khả năng hấp thu kẽm bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố Một số yếu tô gây giảm hấp thu kẽm như phytat, đồng và cadimi (cạnh tranh protein mang), hấp thu quá nhiều vi chất khác như sắt, calci, acid folic, … Ngoài ra một số loại thực phẩm cũng được chứng minh là có tác dụng tăng cường hấp thu kẽm như chất xơ, glucose, lactose, sữa đậu nành, rượu vang đỏ [66]

Một lượng kẽm đáng kể vào ruột từ các nguồn nội sinh Lượng kẽm nội sinh được tiết ra sau mỗi bữa ăn là đáng kể, tương đương hoặc vượt quá lượng kẽm ngoại sinh [102] Sự kiếm soát về lượng kẽm tiết ra hiện chưa được biết rõ, nhưng việc duy trì cân bằng kẽm không chỉ phụ thuộc vào sự hấp thu một phần kẽm ngoại sinh mà còn phụ thuộc vào tái hấp thu kẽm nội sinh Sự điều hòa cân bằng nội môi kẽm đạt được chủ yếu thông qua sự cân bằng hấp thu và bài tiết trữ lượng nội sinh

Sự suy giảm kẽm đi kèm với giảm lượng kẽm nội sinh từ 1,3 đến 4,6 mg/ngày, từ

cả dịch tiết tế bào tuyến tụy và ruột [90]

Các nghiên cứu tìm dấu vết đã chỉ ra rằng kẽm được chuyển hóa rất tích cực bởi gan Hơn 85% tổng lượng kẽm trong cơ thể được tìm thấy trong cơ xương và xương [90] Trong khi lượng kẽm huyết tương chỉ chiếm 0,1% tổng số này, nồng

độ của nó được kiểm soát chặt chẽ ở khoảng 10 đến 15 μmol/L Căng thẳng, chấn

thương cấp tính và nhiễm trùng gây ra những thay đổi về hormon (ví dụ: cortisol)

và các cytokin (ví dụ: interleukin 6) làm giảm nồng độ kẽm huyết tương

❖ Sự tích lũy và thải trừ kẽm

Kẽm được vận chuyển trong huyết tương chủ yếu nhờ chất mang là albumin, ngoài ra kẽm còn được vận chuyển nhờ transferrin và alpha-2-macroglobulin Phần lớn kẽm trong máu được tích lũy tại hồng cầu và bạch cầu Nồng độ kẽm huyết tương có thể giảm tới 50% trong các tình trạng chấn thương hoặc viêm [66]

Các quá trình bài tiết và tái hấp thu hoặc thải trừ của kẽm nội sinh đường ruột chưa được mô tả rõ ràng ở người Một số con đường bài tiết của kẽm nội sinh đang được nghiên cứu như dịch tụy và mật, dịch tiết dạ dày-ruột, chất transepithelial từ các tế bào ruột hoặc các loại tế bào đường tiêu hóa khác và sự bong tróc các tế bào niêm mạc Kẽm chủ yếu được thải trừ qua phân phụ thuộc vào lượng kẽm nhận vào, hấp thu và nhu cầu sinh lý của cơ thể [110], [162]

Sự hiện diện của các yếu tố intraluminal, chẳng hạn như chế độ ăn uống giàu phytat hoặc các chất béo không hấp thu, có thể ảnh hưởng đến tái hấp thu và cũng

là một nguyên nhân gây mất kẽm Các tình trạng bệnh lý gây ảnh hưởng đến đường tiêu hóa, đặc biệt là ở ruột non xa, có tác động trên dinh dưỡng kẽm do can thiệp đến sự tồn trữ kẽm nội sinh [101]

1.2.1.2 Vai trò

Gần 100 enzym (ví dụ, EC 1.1.1.1 alcol dehydrogenase) có hoạt tính xúc tác phụ thuộc vào kẽm Loại bỏ kẽm gây nên sự bất hoạt enzym và sự hoàn nguyên phức hợp enzym với kẽm thường khôi phục hoạt động của chúng Một số enzym chứa kẽm có vai trò quan trọng như các metalloenzym kẽm, bao gồm acid ribonucleic (RNA) polymerase, alcol dehydrogenase, carbonic anhydrase và phosphatase kiềm [176] Kẽm có mặt trong nhiều protein, đóng vai trò cấu trúc và làm ổn định cấu trúc của protein, acid nucleic

Kẽm được định nghĩa là một acid Lewis, hoạt động như là một chất nhận điện tử góp phần vào hoạt động xúc tác trong nhiều enzym [170] Vai trò cấu trúc của kẽm liên quan đến các protein hình thành được các miền có khả năng phối hợp

với kẽm, tạo điều kiện cho việc cuộn gấp protein để tạo ra các phân tử có hoạt tính sinh học Phần lớn các protein như vậy tạo thành một cấu trúc “ngón tay kẽm” được tạo ra bởi các trung tâm chelat [99] Một số protein có vai trò trong điều hòa gen như các yếu tố phiên mã liên kết acid dioxyribonucleic, các yếu tố không đặc hiệu như Sp1 và các yếu tố đặc hiệu như thụ thể acid retinoic và thụ thể vitamin D Những kiểu cấu trúc này được tìm thấy trong tự nhiên, bao gồm các protein nucleocapsid có chứa kẽm của virus như virus gây suy giảm miễn dịch ở người (HIV) [32]

Kẽm có mặt nhiều trong nhân tế bào, tại đây kẽm thực hiện chức năng ổn định DNA Các protein chứa kẽm như đồng-kẽm superoxid dismutase, các methionein có vai trò chống oxy hóa và diệt các gốc tự do Protein p53, một protein chứa kẽm có các nhóm cystein hoạt động, hoạt động như là một chất điều phối cho các quá trình sửa chữa DNA, chu trình tế bào, các giai đoạn phân bào, biệt hóa và chết theo chu trình [127] Ở nồng độ kẽm thấp, biểu hiện của p53 được điều hòa tăng [79], khóa pha G1 trong chu trình tế bào, cho phép tế bào sửa chữa DNA trước khi nhân lên và phân chia [97]

Kẽm có vai trò điều hòa hoạt động miễn dịch của cơ thể Kẽm xuất hiện trong nhiều tế bào của hệ miễn dịch như bạch cầu đơn nhân, tế bào tua trình diện kháng nguyên, tế bào mast Đặc biệt, kẽm có tác động đặc hiệu với hoạt động của

tế bào T thông qua hoạt hóa protein kinase C của tế bào T [75] Cụ thể, kẽm tham gia vào quá trình hoạt hóa phân tử Lck (lymphocyte-specific protein tyrosine kinase) thuộc họ Src kinase bởi thụ thể tế bào T (TCR) Đầu tiên, ion kẽm làm ổn định tương tác giữa Lck và CD4/CD8, thu nhận kinase vào phức hợp tín hiệu TCR [113] Ion kẽm còn làm ổn định quá trình dimer hóa của Lck, hoạt hóa sự phosphoryl hóa của 2 phân tử Lck [149] Ngoài ra, kẽm còn có vai trò trong sinh tổng hợp tế bào T phụ thuộc IL-2 (interleukin-2), một yếu tố tăng trưởng hoạt hóa

tế bào T [168] Kẽm được giải phóng từ lysosom ra tế bào chất, quá trình này kích thích các thụ thể của IL-2, truyền tín hiệu hoạt hóa con đường tổng hợp tế bào T ERK1/2 Sau đó, kẽm được giải phóng tới dịch nội bào, ức chế sự dephosphoryl hóa của MEK và ERK (tín hiệu ngoại bào điều hòa kinase) [95]

Kẽm cũng có tương tác với một số vi chất dinh dưỡng quan trọng của cơ thể, đặc biệt là tương tác với sắt Do khu vực xảy ra tình trạng thiếu kẽm thường hay kèm theo thiếu sắt, các sản phẩm bổ sung đa vi chất thường kết hợp cả sắt và kẽm Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng, việc sắt và kẽm đồng thời được bổ sung vào một chế phẩm làm giảm hấp thu cả sắt và kẽm, cũng như giảm hiệu quả cải thiện tình trạng thiếu máu [114], [152] Tương tự, kẽm cũng có tương tác với chuyển hóa vitamin A Cụ thể, tình trạng thiếu kẽm làm đình trệ quá trình chuyển hóa vitamin

A, đặc biệt là quá trình tổng hợp các protein gắn retinol (RBP) tại thận [120] Với vai trò quan trọng trong việc duy trì mật độ xương, phospho thường được bổ sung vào khẩu phần ăn thông qua các nguồn thực phẩm giàu phytat hay các protein giàu phospho như casein trong sữa Những chất này có khả năng liên kết chặt với kẽm, giảm lượng kẽm hấp thu [170]

1.2.1.3 Nhu cầu

RDA (Recommended Dietary Allowance - nhu cầu khuyến nghị) cho trẻ từ

4-8 tuổi là 5 mg/ngày và 9-13 tuổi là 8 mg/ngày [170] Kẽm được tìm thấy nhiều nhất trong hàu, thịt (2-5 mg/100 g), đậu (4 mg/100 g) và quả hạch (>0,8 mg/100 g) Ngoài ra, trứng (0,8-0,9 mg/100 g), các sản phẩm từ sữa (0,4 mg/100 g) cũng chứa hàm lượng kẽm đáng kể [3]

Có nhiều nguyên nhân dẫn đến tình trạng thiếu kẽm, trong đó chủ yếu là do chế độ ăn thiếu hợp lý, thiếu hụt protein động vật cũng như giàu phytat (nhiều ngũ cốc, đậu hạt) Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng, chế độ ăn giàu phytat có thể giảm khả năng hấp thu kẽm xuống dưới 15% [190], và việc bổ sung protein động vật làm tăng đáng kể cả lượng kẽm hấp thu lẫn hiệu quả hấp thu kẽm từ thực phẩm [156] Ngoài ra các tình trạng bệnh lý như các tình trạng gây rối loạn hấp thu (nhiễm ký sinh trùng đường ruột, tiêu chảy, đặc biệt là tiêu chảy kéo dài), rối loạn trên gen (bệnh viêm da đầu chi ruột, thiếu máu hồng cầu liềm) cũng gây thiếu hụt kẽm [190]

1.2.2 Vitamin D

Vitamin D, ban đầu được xác định là một vitamin từ thế kỷ 20, hiện nay được công nhận là một prohormon Một đặc tính của vitamin D là có thể được tổng hợp bởi cơ thể con người dưới tác động của ánh sáng mặt trời Vitamin D, còn được gọi là calciferol, cấu tạo bởi một nhóm các secosterol tan trong chất béo Hai dạng chính là vitamin D2 và vitamin D3 Vitamin D2 (ergocalciferol) chủ yếu được tổng hợp và bổ sung vào thực phẩm, trong khi vitamin D3 (cholecalciferol) được tổng hợp trong da từ 7-dehydrocholesterol và cũng được hấp thu thông qua nguồn thức ăn từ động vật [52]

Hình 1.1 Cấu trúc phân tử vitamin D2 (ergocalciferol) và vitamin

D3 (cholecalciferol)

1.2.2.1 Chuyển hóa

Vitamin D, ở dạng D2 hoặc D3, không có hoạt tính sinh học cho đến khi trải qua hai phản ứng hydroxyl hóa bằng enzym Phản ứng đầu tiên diễn ra tại gan, xúc tác bởi 25-hydroxylase tạo thành 25-hydroxyvitamin D (25OHD) Phản ứng thứ hai xảy ra ở thận, xúc tác bởi 1α-hydroxylase (CYP27B1), chuyển 25OHD thành hormon có hoạt tính sinh học calcitriol (1,25-dihydroxyvitamin D)

Sự tổng hợp calcitriol tại thận được điều hòa chặt chẽ bởi hai hormon thuận nghịch, trong đó hormon tuyến cận giáp (PTH) điều hòa tăng và yếu tố tăng trưởng nguyên bào sợi 23 (FGF23) điều hòa giảm [33], [65] Ngoài ra, nồng độ phospho huyết thanh thấp kích thích tổng hợp calcitriol, trong khi nồng độ cao ức chế sự tổng hợp này Sau khi được tổng hợp tại thận, calcitriol liên kết với DBP- protein liên kết vitamin D để được vận chuyển đến các cơ quan đích [93]

❖ Hấp thu Vitamin D

Do đặc tính tan trong chất béo, vitamin D trong thực phẩm (D2 hoặc D3) được hấp thụ với các chất béo khác tại ruột non [76] [84] Sự hấp thụ vitamin D phụ thuộc vào sự hiện diện của chất béo trong lòng dạ dày gây tăng tiết acid mật và

Ghi chú: DBP = protein liên kết vitamin D

Hình 1.2 Quá trình hấp thu và chuyển hóa vitamin D

lipase tuyến tụy [186] Acid mật nhũ hóa lipid, lipase tuyến tụy thủy phân triglycerid thành monoglycerid và acid béo tự do, và acid mật hỗ trợ sự hình thành các micell chứa lipid, khuếch tán vào tế bào ruột

Các nghiên cứu trước đây đã chứng minh rằng vitamin D3 có mặt gần như duy nhất tại hệ bạch huyết và chylomicron huyết tương Các đối tượng bị giảm tiết acid mật hoặc suy tụy đều giảm hấp thu đáng kể vitamin D [49], [169] Tại thành ruột, vitamin D, cholesterol, các triglycerid, lipoprotein và chất béo khác được gói lại với nhau vào chylomicron Chỉ một phần nhỏ vitamin D hấp thu qua đường tiêu hóa được vận chuyển cùng với các acid amin và carbohydrat trực tiếp tới gan, con đường chính hấp thu vitamin D là kết hợp với các chylomicron Các chylomicron lipid được chuyển hóa ở các mô ngoại vi chứa lipoprotein lipase, đặc biệt trong các

mô mỡ và cơ xương vốn rất giàu enzym này Trong quá trình thủy phân chylomicron triglycerid, một phần của vitamin D trong chylomicron có thể được hấp thu bởi các mô này Sự hấp thu vào mô mỡ và cơ xương giải thích cho sự biến mất nhanh chóng của vitamin D trong huyết tương [92]

❖ Chuyển hóa Vitamin D

Vitamin D là một tiền hormon không hoạt động và phải được chuyển hóa thành dạng hormon trước khi có hoạt tính Tại gan, vitamin D trải qua quá trình hydroxyl hóa ở vị trí cacbon số 25 trong ti thể tạo thành 25-hydroxyvitamin D (25OHD) [54] Thời gian bán thải của 25OHD trong tuần hoàn là khoảng 10 ngày đến 3 tuần [131], [178] Quá trình hydroxyl hóa được thực hiện bởi một enzym CYP chưa được xác định hoàn toàn, có thể là CYP2R1 [44] Một nghiên cứu tương quan toàn bộ nhiễm sắc thể của các yếu tố ảnh hưởng quyết định đến nồng độ 25OHD tuần hoàn đã xác định rằng locus 11P15 trên nhiễm sắc thể của CYP2R1 là một yếu tố quyết định quan trọng, trong khi locus của các enzym khác có hoạt tính 25-hydroxylase (ví dụ như CYP27A1 và CYP3A4) không được xác định [182] Các yếu tố khác bên cạnh CYP2R1 được ghi nhận là DBP (còn được gọi là protein Gc) [106], 7-dehydrocholesterol reductase và CYP24A1 Việc tăng lượng vitamin

D tiêu thụ dẫn đến nồng độ 25OHD trong máu cao hơn [165] Lúc này, 25OHD gắn với DBP lưu thông trong máu và khi nhu cầu calcitriol (1,25(OH)2D) tăng do thiếu

calci (hoặc thiếu phosphat), 25OHD được hydroxyl hóa tại thận để tạo thành calcitriol bởi enzym 1α-hydroxylase (còn gọi là CYP27B1) [167] Quá trình chuyển hóa được điều hòa rất chặt chẽ bởi nồng độ calci và phosphat trong máu thông qua PTH và FGF23, là cơ sở của hệ thống duy trì sự cân bằng calci và phosphat nội môi FGF23 giảm hoạt động của chất vận chuyển natri-phosphat thận và làm giảm nồng độ calcitriol trong huyết thanh

Sự sản sinh enzym CYP27B1 được kích thích bởi PTH khi xảy ra tình trạng thiếu calci và bởi hoạt động của FGF23 trên bài tiết phosphat thận khi nồng độ phosphat máu giảm, nhưng ở một mức độ thấp hơn Khi PTH bị ức chế, hoặc FGF23 được kích thích, phản ứng hydroxyl hóa giảm rõ rệt [116], [148]

Calcitriol tự thoái hóa bằng cách kích thích enzym 24-hydroxylase (nay được gọi là CYP24A1) [93] Enzym CYP24A1 được tìm thấy trong tất cả các mô đích và sinh ra khi calcitriol tương tác với VDR – các thụ thể của vitamin D CYP24A1 chịu trách nhiệm chính cho sự chuyển hóa của calcitriol và tiền chất, 25OHD [129] CYP24A1 thực hiện một loạt các phản ứng tạo thành acid calcitroic

từ calcitriol và acid 1-desoxycalcitroic từ 24,25(OH)2D, chất chuyển hóa chính của 25OHD Các chất này được bài tiết qua mật vào phân [93], loại bỏ qua nước tiểu một lượng rất nhỏ [104]

❖ Sự tích lũy Vitamin D

Rosenstreich và cộng sự xác định mô mỡ là nơi tích lũy vitamin D chính, bắt nguồn từ các thí nghiệm trong đó vitamin D phóng xạ được dùng trên chuột thiếu hụt vitamin D Mức phóng xạ tại mô đo được trong quá trình bổ sung vitamin D và trong giai đoạn thiếu hụt tiếp theo cho thấy mô mỡ có lượng chất phóng xạ lớn nhất

và có tốc độ phóng thích chậm nhất [151] Nghiên cứu của Liel và cộng sự đã gợi ý rằng có sự tăng cường hấp thụ và giải phóng vitamin D từ mô mỡ ở những người béo phì so với những người có trọng lượng bình thường [112] Tương tự, Wortsman và cộng sự kết luận rằng ở các đối tượng béo phì, vitamin D được lưu trữ trong mô mỡ và không được giải phóng khi cần thiết [191]

1.2.2.2 Vai trò

Chức năng chủ yếu của vitamin D ở dạng hormon (calcitriol hoặc dihydroxyvitamin D) là làm tăng nồng độ calci và phosphat trong huyết tương - cần thiết cho quá trình khoáng hóa xương [53], [80] Hơn nữa, nồng độ calci huyết tương ở mức bình thường là cần thiết cho hoạt động của các khớp nối thần kinh cơ cũng như giãn mạch, dẫn truyền thần kinh và tiết hormon

1,25-Calcitriol, hoạt động như một hormon steroid, có vai trò điều hòa nồng độ calci và phospho huyết thanh Hoạt động của calcitriol dựa trên sự tương tác giữa hormon này với các thụ thể màng tế bào và các protein VDR gây tác động lên quá trình phiên mã gen Calcitriol gắn với protein VDR trong nhân, làm tăng ái lực của protein VDR với một số vị trí thuộc vùng promoter trên gen (VDRE – yếu tố đáp ứng với vitamin D) Phức hợp VDR-calcitriol gắn vào vùng VDRE, gây nên tác dụng hoạt hóa hoặc ức chế với quá trình phiên mã một số mARN [66]

Calcitriol kiểm soát cân bằng nội môi của calci và phospho bằng ba cơ chế khác Cơ chế đầu tiên không yêu cầu sự tham gia của PTH Calcitriol kích thích sự hấp thụ calci đường ruột trong suốt toàn bộ chiều dài của ruột [52] thông qua hoạt hóa quá trình sinh tổng hợp các protein liên kết calci tại vùng niêm mạc rìa bàn chải Calcitriol cũng tăng cường sự hấp thu phospho bằng cách tăng cường hoạt động phân cắt các ester phosphat của enzym acid phosphatase [66] Cơ chế thứ hai, calcitriol đóng vai trò thiết yếu bên cạnh estrogen [66] trong việc huy động calci và phospho từ xương, một quá trình đòi hỏi PTH [115] Calcitriol hình thành các tế bào hủy xương bằng cách kích thích sự bài tiết của protein kích hoạt thụ thể cho nhân tố hạt nhân κB (RANK), chịu trách nhiệm hủy xương và tái hấp thu xương [194] Cơ chế thứ ba, calcitriol cùng với PTH kích thích sự tái hấp thu calci và phospho ở ống lượn xa, giữ calci tại thận khi có nhu cầu calci [166], [193]

Nhiều nghiên cứu gần đây chỉ ra vai trò của calcitriol trong điều hòa hệ thống miễn dịch, cả miễn dịch bẩm sinh và miễn dịch thu được Calcitriol kích hoạt đáp ứng miễn dịch bẩm sinh bằng cách tăng cường hóa ứng động và hoạt động thực bào của bạch cầu [192], đồng thời tăng cường sản xuất các peptid kháng khuẩn như cathelicidin, beta-defesin 2 [128], [183] Với hệ miễn dịch thu được, calcitriol cũng

tham gia điều hòa theo nhiều cơ chế, chủ yếu là tác động lên các tế bào trình diện kháng nguyên Calcitriol ức chế biểu hiện bề mặt của phức hợp kháng nguyên MHC-II (major histocompatibility complex) và các phân tử đồng kích thích miễn dịch khác (như CD40, CD80, CD86), gián tiếp chuyển dịch sự phân cực (polarization) của tế bào T từ kiểu hình Th1 và Th17 sang Th2 Hơn nữa, calcitriol còn trực tiếp tác động lên đáp ứng của tế bào T bằng cách ức chế sự sản xuất các cytokin Th1 (IL-2 và IFNγ – interferon gamma) và Th17 (IL-17 và IL-21), hoạt hóa

sự sản xuất cytokin Th2 là IL-4 [29] Những thay đổi trong sự phát triển của tế bào

T này làm tăng cường hoạt động của tế bào Treg – tế bào T điều hòa, ức chế hoạt động của các tế bào T, từ đó duy trì khả năng dung nạp với tự kháng nguyên và ngăn chặn các bệnh lý tự miễn [34] Ngoài ra, calcitriol còn ức chế sự biệt hóa tế bào plasma, sự sản xuất IgM, IgG và tế bào B, ngăn cản tạo thành tế bào B trí nhớ

và kích hoạt sự chết theo chu trình của tế bào B [43]

và động vật [82] Tuy nhiên, có nhiều yếu tố hạn chế quá trình sản sinh vitamin D3

ở da Tiếp xúc quá nhiều với ánh sáng mặt trời gây ra sự quang thoái hóa của tiền vitamin D3 và vitamin D3 để đảm bảo ngộ độc vitamin D3 không xảy ra [81], [184] Sự gia tăng sắc tố da melanin hoặc sử dụng kem chống nắng sẽ hấp thụ photon tia cực tím B và do đó làm giảm đáng kể việc sản xuất vitamin D3 tại da [47], [130] Vĩ độ, thời gian trong ngày và mùa trong năm có ảnh hưởng đáng kể đến việc sản xuất vitamin D3 ở da Tổng hợp vitamin D3 trong da không xuất hiện trong hầu hết 3-4 tháng mùa đông [185] Các vĩ độ trên vĩ độ 40° Bắc và dưới 40° Nam kéo dài thời gian này lên đến 6 tháng [81]

Lượng vitamin D tiêu thụ hàng ngày để phòng chống còi xương do thiếu hụt vitamin D là 2,5 µg (100 IU), riêng với trẻ em trong thời kỳ phát triển xương cần

bổ sung khoảng 5 µg Đối với người lớn, việc đảm bảo lượng vitamin D tiêu thụ hàng ngày ở mức 2,5 µg/ngày cũng rất quan trọng cho sự tái tạo xương và cân bằng nội môi calci, phospho [66]

1.3 Đánh giá một số chỉ số hóa sinh về tình trạng thiếu vi chất dinh dưỡng

1.3.1 Thiếu máu

1.3.1.1 Nguyên nhân và hậu quả của thiếu máu

Thiếu máu là một trong những vấn đề về dinh dưỡng phổ biến và khó giải quyết nhất hiện nay [188] Thiếu máu là sự giảm số lượng hồng cầu hoặc giảm số lượng huyết sắc tố (hemoglobin) dẫn đến máu thiếu oxy để cung cấp cho cơ thể [187] Khả năng hoạt động bị suy giảm do lượng oxy hấp thu tối đa bị giảm, từ đó giảm hoạt động của các enzym chuyển hóa oxy của cơ vân, giảm khả năng hoạt động cơ vân [170] Một người được coi là thiếu máu khi nồng độ hemoglobin trong máu thấp hơn so với người cùng giới, cùng lứa tuổi [188]

Có rất nhiều nguyên nhân dẫn tới thiếu máu, trong đó thiếu máu do thiếu sắt

là nguyên nhân phổ biến Khi không có đủ lượng sắt để sản xuất hemoglobin sẽ gây

ra thiếu máu Thiếu máu do thiếu sắt được xác định khi nồng độ hemoglobin dưới mức -2SD so với nồng độ hemoglobin trung bình của nhóm đối tượng cùng độ tuổi, giới tính và độ cao so với mực nước biển [189] Các tế bào hồng cầu được tạo ra nhỏ và nhợt nhạt, các chỉ số MCHC (mean corpuscular hemoglobin concentration - nồng độ hemoglobin trung bình hồng cầu) và MCV (mean corpuscular volume - thể tích trung bình hồng cầu) ở mức thấp Do đó, tình trạng thiếu máu nhược sắc hồng cầu nhỏ thường xảy ra khi thiếu sắt [175]

Một số nguyên nhân gây thiếu máu khác được kể đến như các tình trạng viêm do nhiễm khuẩn cấp tính hoặc mạn tính, các rối loạn kiểu hình ảnh hưởng tới sinh tổng hợp hemoglobin, hồng cầu (ví dụ như thiếu máu vùng biển – thalassaemia) và sự thiếu hụt các vi chất dinh dưỡng khác như folat, vitamin A, vitamin B12 [187], [188]

Quá trình khởi phát của thiếu máu diễn ra chậm, các triệu chứng thường mơ

hồ, bao gồm cảm giác mệt mỏi, yếu đuối, khó thở hoặc khả năng hoạt động kém

Thiếu máu nặng thường có các triệu chứng nặng nề, xuất hiện sớm hơn như lú lẫn, chóng mặt, khát [89] Thiếu máu do thiếu sắt ảnh hưởng đến khoảng 1,48 tỷ người vào năm 2015 và dẫn đến khoảng 54.000 ca tử vong [57],[133] Thiếu sắt trong chế

độ dinh dưỡng được ước tính gây ra khoảng một nửa số trường hợp thiếu máu trên toàn cầu [48], trong đó phụ nữ và trẻ nhỏ thường bị ảnh hưởng nhất [134]

1.3.1.2 Hemoglobin

❖ Cấu trúc

Hemoglobin (Hb) là thành phần protein chính của các tế bào hồng cầu, chiếm đến 97% khối lượng khô của chúng Hb có vai trò quan trọng đối với động vật có xương sống, mang oxy từ phổi đến các mô để thực hiện trao đổi chất Nhìn chung với khoảng 750 g Hb trong tuần hoàn thì lượng oxy trong máu của huyết tương tăng gấp 70 lần, do chỉ có một lượng nhỏ oxy ở dạng hòa tan [21] Những nghiên cứu gần đây chỉ ra rằng Hb cũng xuất hiện với nồng độ thấp tại các tế bào không phải hồng cầu [158], bao gồm neuron, đại thực bào, tế bào phế nang và tế bào mesangial, đóng vai trò là chất chống oxy hóa Hb hồng cầu gần đây đã được

đề xuất là có liên quan về mặt sinh lý trong quá trình cân bằng nội môi nitric oxid

và có phản ứng với nitrit [69], [70]

Hemoglobin là một tetramer bao gồm hai dimers α và β giống hệt nhau, tự lắp ráp thành cấu trúc α2β2 Các tiểu đơn vị α và β thuộc về siêu họ globin, cùng có cấu trúc "nếp gấp globin" Nếp gấp có dạng túi, liên kết chặt chẽ với nhóm heme, cho phép mỗi tetramer liên kết với bốn phân tử oxy Nhóm heme nằm trong một túi

kỵ nước sâu bên trong được tạo thành bởi các đoạn xoắn E và F của mỗi tiểu đơn vị globin [21] Sắt heme tồn tại ở dạng Fe2+ trong môi trường túi, liên kết với bốn porphyrin nitrogen và histidin (F8) [141] Heme ở dạng gắn sắt có thể kết hợp với các phối tử như oxy phân tử, carbon monoxid và nitơ monoxid

❖ Chuyển hóa và chức năng

Hemoglobin tồn tại dưới hai trạng thái, trạng thái hoạt động (T) và trạng thái nghỉ (R) Các yếu tố như độ pH thấp, lượng CO2 và 2,3-biphosphoglycerat cao ở

mô thường gây nên hemoglobin T, có ái lực với oxy thấp và giải phóng oxy tại mô

và ngược lại [98] Áp suất riêng phần cũng ảnh hưởng đến ái lực O2, ở áp suất cao (chẳng hạn như áp suất trong phế nang), trạng thái R ái lực cao là chủ yếu Ngược lại, ở áp suất thấp (chẳng hạn như áp suất trong các mô hô hấp), trạng thái T ái lực thấp lại chiếm ưu thế [179] Ngoài ra, sự gắn kết oxy với sắt (II) heme kéo nguyên

tử sắt vào mặt phẳng của vòng porphyrin, gây ra một sự thay đổi nhỏ về cấu tạo Sự thay đổi này khuyến khích oxy liên kết với ba đơn vị heme còn lại trong hemoglobin

Oxyhemoglobin được hình thành trong quá trình hô hấp sinh lý khi oxy liên kết với heme của protein hemoglobin trong các tế bào hồng cầu Quá trình này xảy

ra trong các mao mạch phổi tiếp giáp với phế nang Oxy sau đó đi qua các dòng máu được giải phóng tại các tế bào đích, đóng vai trò như một chất nhận điện tử trong quá trình sản xuất ATP bằng con đường phosphoryl oxy hóa

Deoxy hemoglobin là dạng hemoglobin không liên kết với oxy Deoxy hemoglobin gắn thuận nghịch với phân tử oxy:

Heme-Fe (II) + O2 ⇋ Heme-Fe (II)- O2

Ái lực của Hb với oxy thường được biểu thị theo P50, tức là áp suất oxy tại

đó một nửa số heme bị bão hòa oxy Trong máu, ở pH sinh lý (7,4) và nhiệt độ (37°C), P50 là vào khoảng 26 torr [21] Hemoglobin vận chuyển toàn bộ oxy từ phổi đến tổ chức Ở phổi, phân áp oxy cao, phản ứng xảy ra theo chiều thuận: 1 phân tử Hb kết hợp với 4 phân tử oxy Ở mô, phân áp oxy thấp, phản ứng xảy ra theo chiều nghịch, HbO2 phân ly → O2 + Hb, cung cấp oxy cho tế bào sử dụng

Ngoài ra, Hb trải qua quá trình tự oxy hóa chậm có sự hiện diện của phân tử oxy, tạo ra anion superoxid và phân tử Fe (III) heme không hoạt động, ngay lập tức liên kết với một phân tử nước hoặc một anion hydroxid:

Heme-Fe (II)- O2 ⇋ Heme-Fe (III) + O2-

1.3.1.3 Đánh giá tình trạng thiếu máu

Đánh giá tình trạng thiếu máu theo hướng dẫn của WHO năm 2001 [189]: trẻ bị thiếu máu khi Hb < 110 g/L; ngưỡng thiếu máu trẻ >= 5 tuổi: 115 g/L [9]

Hb được xác định bằng phương pháp cyanmethemoglobin, đo tại bước sóng 540 nm bằng máy Spectrophotometer Hemoglobin và dẫn xuất của nó bị oxy hoá thành methemoglobin với sự có mặt của kali kiềm ferricyanid Methemoglobin phản ứng với kali cyanid hình thành nên cyanmethemoglobin mà

độ hấp thụ cao nhất của nó đạt được ở 540 nm Cường độ màu đo được tại bước sóng 540 nm tỷ lệ với nồng độ hemoglobin Phương pháp được trình bày cụ thể tại mục 2.2.2.1

1.3.2 Thiếu kẽm

1.3.2.1 Hậu quả thiếu kẽm

Kẽm được biết đến với vai trò quan trọng trong nhiều chu trình sinh học như quá trình phát triển, biệt hóa và chuyển hóa của tế bào [37], [147] Thiếu hụt kẽm làm đình trệ sự phát triển của trẻ, giảm khả năng đề kháng với các bệnh nhiễm khuẩn, tăng nguy cơ mắc bệnh và tử vong [36] Tình trạng thiếu kẽm nặng gây nên các tổn thương trên hệ miễn dịch như gây teo tuyến ức, giảm bạch cầu, giảm lượng

tế bào T4 hỗ trợ, giảm hoạt động tế bào diệt tự nhiên NK [66]

Mặc dù tình trạng thiếu kẽm nặng là hiếm gặp, thiếu kẽm vừa và nhẹ lại phổ biến, đặc biệt là các vùng dân cư có khẩu phần ăn thiếu protein từ động vật và giàu phytat [154] Ở trạng thái thiếu kẽm nhẹ, các biểu hiện và các bất thường về chức năng cơ thể rất đa dạng, liên quan tới sự phổ biến của kim loại này trong tự nhiên cũng như trong một loạt các quá trình trao đổi chất quan trọng Sự suy giảm tốc độ tăng trưởng là một biểu hiện lâm sàng chính của thiếu kẽm nhẹ và có thể được điều chỉnh bằng việc bổ sung kẽm [180]

Suy giảm tốc độ tăng trưởng, biểu hiện qua tình trạng thấp còi, là hậu quả của chế độ ăn thiếu dinh dưỡng, đặc biệt là thiếu sắt, kẽm và vitamin C [31], và các bệnh lý nhiễm khuẩn mạn tính mắc kèm [45] Trong các vi chất liên quan tới sự tăng trưởng ở trẻ, kẽm là vi chất có nguy cơ thiếu hụt cao nhất tại các nước đang

phát triển [68] Kẽm đóng vai trò quan trọng trong cấu trúc và chức năng của các màng sinh học, cũng như hệ thống các enzym phong phú về chức năng (kiểm soát

sự phát triển của tế bào, sinh tổng hợp protein và DNA, chuyển hóa năng lượng, điều hòa nồng độ các hormon, quá trình phiên mã) Trong đó, ảnh hưởng rõ rệt nhất lên sự tăng trưởng là quá trình sinh tổng hợp hormon tăng trưởng IG-F1 (insulin-like growth factor-1 – hormon tăng trưởng giống insulin) Nhiều nghiên cứu đã chỉ

ra mối liên hệ giữa nồng độ kẽm và IG-F1 [123], cũng như hiệu quả của bổ sung kẽm lên tình trạng tăng trưởng của trẻ [40], [60], [150], [181] Ngoài ra, vai trò tăng cường hoạt động miễn dịch của kẽm cũng liên quan tới sự tăng trưởng của trẻ [125] Trẻ được bổ sung kẽm cho thấy khả năng miễn dịch được tăng cường, giảm

tỷ lệ mắc và thời gian mắc tiêu chảy cả cấp tính lẫn mạn tính [140], [153]

Thiếu kẽm còn ảnh hưởng tới hấp thu các vi chất khác ví dụ như folat Sinh khả dụng của folat được gia tăng khi polyglutamat folat được thủy phân bởi polyglutamat hydrolase, một enzym phụ thuộc kẽm, tạo thành monoglutamat [170] Trong tình trạng thiếu kẽm, niêm mạc đường tiêu hóa bị thoái hóa, ảnh hưởng tới hấp thu folat, đặc biệt là folat ở dạng polyglutamin/polygutamat folat [155]

Thiếu kẽm có liên quan tới một số tình trạng bệnh lý trên trẻ, đặc biệt là tình trạng tiêu chảy Sự liên quan giữa kẽm và tình trạng tiêu chảy ở trẻ em là chưa rõ ràng, tuy nhiên một số nghiên cứu gần đây gợi ý một số cơ chế khả thi Cơ chế thứ nhất, kẽm phong bế kênh kali đáy màng, dẫn đến ức chế quá trình tiết dịch vị do AMP vòng Cơ chế này giúp bảo vệ tế bào niêm mạc ruột [159] Cơ chế thứ hai, kẽm làm tăng hấp thu nước và điện giải, tăng cường sự hồi phục của tế bào biểu mô đường tiêu hóa, hoạt hóa enzym rìa bàn chải, tăng khả năng quét sạch nguồn bệnh [30] Cơ chế thứ ba, kẽm tác động lên hai dạng lympho bào T nhạy cảm với kẽm: đáp ứng Th1, có vai trò bảo vệ cơ thể khỏi nhiễm khuẩn nội bào và đáp ứng Th2,

có vai trò bảo vệ cơ thể khỏi các nhiễm khuẩn không xâm lấn như giun sán Thiếu kẽm làm thay đổi cân bằng giữa Th1 và Th2, điều hòa tăng biểu hiện đáp ứng Th2 [117], [132], trong khi đáp ứng Th1 là đặc hiệu hơn với vi khuẩn Shigella spp gây tiêu chảy [142]

1.3.2.2 Đánh giá tình trạng thiếu kẽm

Để có một cái nhìn tổng quan hoàn thiện về các chỉ tố sinh học được sử dụng để đánh giá tình trạng kẽm, Lowe đã tiến hành đánh giá và xác định được 32 chất chỉ điểm sinh học [121] Tuy nhiên, hầu hết các chất chỉ điểm sinh học này hiếm khi được sử dụng để đánh giá tình trạng kẽm trong quần thể, ngoại trừ nồng

độ kẽm trong huyết tương (hoặc huyết thanh) Các cơ chế cân bằng nội môi có hiệu quả trong việc duy trì nồng độ kẽm huyết tương trong nhiều tuần [91] Một số nghiên cứu đã báo cáo không có mối liên quan giữa lượng kẽm ăn vào và nồng độ kẽm huyết tương hoặc huyết thanh [28], [96]

Bởi những lý do trên, hiện này nồng độ kẽm huyết thanh được lựa chọn là chỉ số chính đánh giá tình trạng kẽm Đánh giá tình trạng thiếu kẽm theo WHO và

tổ chức tư vấn kẽm quốc tế (iZiNCG) [88]: thiếu kẽm huyết thanh khi nồng độ kẽm huyết thanh < 9,9 μmol/L (buổi sáng) và <8,7 μmol/L (buổi chiều)

Kẽm huyết thanh được đinh lượng bằng phương pháp hấp phụ nguyên tử (AAS) Phương pháp được trình bày cụ thể tại mục 2.2.2.2

1.3.3 Thiếu vitamin D

1.3.3.1 Hậu quả thiếu vitamin D

Thiếu vitamin D được đặc trưng bởi sự sai lệch trong quá trình khoáng hóa xương Ở trẻ em, sự thiếu hụt vitamin D dẫn đến còi xương, trong đó sụn không phát triển và khoáng hóa bình thường Còi xương đặc trưng bằng sự mở rộng ở phần cuối của xương dài, chuỗi hạt sườn, biến dạng trong bộ xương, bao gồm nhuyễn sọ và biến dạng chi dưới [72] Tính chất xương trở nên mềm, dẻo, cấu trúc xương dưới sức nặng cơ thể gây biến dạng, biểu hiện dưới một số tình trạng như chân vòng kiềng, ngực nhô, bướu trán Nồng độ phosphatase kiềm huyết thanh và huyết tương tăng cao do giải phóng từ các nguyên bào xương Còi xương thường xảy ra trên trẻ ít được tiếp xúc với ánh sáng mặt trời hoặc có bệnh liên quan đến kém hấp thu lipid

Ở người lớn, thiếu hụt vitamin D dẫn đến bệnh nhuyễn xương do rối loạn khoáng hóa, nguyên nhân do sụn tăng trưởng bị phong bế dẫn tới giảm hấp thu

vitamin tại xương Hậu quả là giảm mật độ xương, gây nên hiện tượng giả gãy xương, đặc biệt tại xương sống, xương đùi Bệnh nhân có cảm giác mỏi cơ, giòn xương và có nguy cơ gãy xương cao, đặc biệt là xương cổ tay và xương chậu [66] Ngoài ra, tình trạng cường cận giáp thứ phát do thiếu hụt vitamin D tăng cường sự huy động calci từ xương gây xốp xương, giòn xương [62]

Ngoài tác động trên quá trình khoáng hóa xương, thiếu vitamin D còn gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến nguy cơ gây các bệnh tim mạch chuyển hóa như kháng insulin, hội chứng chuyển hóa và các bệnh tim mạch khác [25] Việc bổ sung vitamin D khi thiếu hụt cũng cần chú ý, vì nhiều nghiên cứu cũng chỉ ra ảnh hưởng của việc bổ sung vitamin D lên tình trạng đái tháo đường type 2, cụ thể là làm tăng chuyển hóa glucose và tín hiệu insulin [145], [146]

1.3.3.2 Đánh giá tình trạng thiếu vitamin D

Nồng độ 25OHD huyết thanh được sử dụng rộng rãi như một marker của vitamin D Nồng độ 25OHD huyết thanh là chỉ số tốt nhất để định lượng vitamin D toàn phần vì chỉ số này đại diện cho tổng lượng vitamin D sản xuất tại da và cả lượng hấp thu vitamin D2, vitamin D3 [94] Nồng độ 25OHD dưới 27,5 nmol/L (11 ng/mL) được coi là có liên quan tới thiếu hụt vitamin D ở trẻ sơ sinh và trẻ nhỏ [164]

Ngoài ra, nồng độ PTH huyết thanh cũng được gợi ý là một chỉ số có giá trị định lượng vitamin D Nồng độ PTH huyết thanh có mối quan hệ thuận nghịch với nồng độ 25OHD huyết thanh [103] Do đó, nồng độ PTH huyết thanh kết hợp với nồng độ 25OHD được chứng minh là một chỉ số có giá trị về đánh giá tình trạng vitamin D

Ảnh hưởng của vitamin D đối với sức khỏe con người là duy trì một bộ xương khỏe mạnh Vì vậy, một trong những chỉ số đã được chứng minh là có giá trị đánh giá tình trạng vitamin D là đánh giá về sức khỏe của xương Ở trẻ sơ sinh và trẻ em, sự phát triển xương và phòng ngừa bệnh còi xương, kết hợp với nồng độ 25OHD và PTH, là những chỉ số có giá trị để đánh giá về tình trạng vitamin D [103]

Ngược lại, nồng độ vitamin D trong huyết thanh không phải là chỉ số đánh giá tình trạng thiếu hụt vitamin D, do thời gian bán thải của tương đối ngắn và nồng

độ trong máu có thể dao động từ 0 đến hơn 250 nmol/L (0 đến 100 ng/mL) tùy thuộc vào việc sử dụng vitamin D và phơi nắng

Tương tự, nồng độ 1,25(OH)2D huyết thanh cũng không phải là chỉ số tốt để đánh giá tình trạng thiếu hụt vitamin D Nồng độ huyết thanh của hormon này bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, bao gồm nồng độ calci huyết, phospho, hormon tuyến cận giáp và các hormon khác [84]

Vitamin D huyết thanh được định lượng bằng phương pháp miễn dịch hóa phát quang Phương pháp được trình bày cụ thể tại mục 2.2.2.3 Đánh giá tình trạng thiếu vitamin D theo hướng dẫn của Hiệp hội Nội tiết Quốc tế (Endocrine Society) năm 2011 [85] thông qua nồng độ 25(OH)D/1 lít máu của trẻ Trẻ được coi là thiếu vitamin D khi vitamin D huyết thanh < 75 nmol/L [9]

1.4 Cơ sở nghiên cứu

Giai đoạn học đường là giai đoạn quyết định sự phát triển tối đa các tiềm năng di truyền liên quan đến tầm vóc thể lực và trí tuệ, là giai đoạn trẻ tích lũy chất dinh dưỡng cần thiết chuẩn bị cho giai đoạn dậy thì tiếp theo, đây là giai đoạn có sự biến đổi nhanh cả về thể chất và tâm lý, nhưng cũng là giai đoạn rất dễ bị tổn thương về dinh dưỡng Vì vậy cần phải đảm bảo sự phát triển toàn diện về thể lực

và trí tuệ - cơ sở để tiếp nhận và phát triển khoa học kỹ thuật, cho trẻ em trong giai đoạn này

Để góp phần cải thiện tình trạng dinh dưỡng cho trẻ em mẫu giáo, tiểu học, đảm bảo sự bình đẳng trong tiếp cận các dịch vụ về chăm sóc dinh dưỡng cho trẻ em

ở các vùng, đặc biệt là vùng nghèo, việc triển khai nghiên cứu thử nghiệm để đánh giá hiệu quả sử dụng sản phẩm dinh dưỡng có bổ sung vi chất lên tình trạng dinh dưỡng của trẻ là rất cần thiết

Nhiều nghiên cứu trong và ngoài nước cho thấy hiệu quả bổ sung sản phẩm dinh dưỡng bổ sung vi chất lên tình trạng dinh dưỡng của trẻ lứa tuổi học đường

1.4.1 Nghiên cứu nước ngoài

Một số nghiên cứu đã cho thấy cải thiện bữa ăn ở trường học góp phần cải thiện tình trạng dinh dưỡng của trẻ, trẻ phát triển tốt hơn Nghiên cứu tại Trung Quốc, Nhật và Kenya cho thấy hiệu quả rõ rệt của việc cải thiện bữa ăn nhà trẻ, mẫu giáo và học đường lên tình trạng dinh dưỡng nhẹ cân và thấp còi của trẻ Hiện nay nhiều nước trên thế giới như Nhật, Úc, Mỹ, Thái Lan, Indonesia đều đã có chương trình dinh dưỡng tại các nhà trẻ, mẫu giáo và học đường cho trẻ Kết quả nghiên cứu của Lampl [108] chỉ ra rằng việc bổ sung protein dưới dạng sữa từ 10-

20 g mỗi ngày trong 8 tháng cho trẻ giúp tăng cường chiều cao và cân nặng của trẻ Tương tự, nghiên cứu của Chen [42] cũng chỉ ra rằng việc bố sung sữa học đường làm giảm tỷ lệ suy dinh dưỡng đáng kể Ngoài ra nghiên cứu của Chen còn đưa ra kết quả rằng việc bổ sung sữa học đường còn làm giảm tỷ lệ học sinh nghỉ học, tăng tỷ lệ đến trường của trẻ em

1.4.2 Nghiên cứu trong nước

Một số nghiên cứu sử dụng thực phẩm có tăng cường một vi chất như hoặc sắt, hoặc vitamin A hoặc kẽm đã cho thấy có sự cải thiện về tình trạng dinh dưỡng

và vi chất dinh dưỡng của trẻ như nghiên cứu của Đỗ Thị Kim Liên sử dụng sữa bổ sung vi chất cải thiện tình trạng dinh dưỡng của học sinh tiểu học [10] Tương tự như vậy, nghiên cứu của Lê Thị Hợp về hiệu quả của sữa giàu đa vi chất và sữa thường lên tình trạng dinh dưỡng và vi chất của học sinh tiểu học tại Yên Phong, Bắc Ninh cho thấy tỷ lệ suy dinh dưỡng thể thấp còi và gầy còm giảm có ý nghĩa ở nhóm sữa có bổ sung đa vi chất và nhóm sữa thường, không giảm ở nhóm chứng Tình trạng thiếu vitamin A, thiếu kẽm ở nhóm sữa có bổ sung đa vi chất giảm nhiều nhất so với hai nhóm còn lại [6] Kết quả nghiên cứu của tác giả Đỗ Thị Hòa cho thấy khi cho trẻ em tiểu học ăn bánh bích quy có bổ sung sắt và vitamin A trong 6 tháng đã làm giảm đáng kể tỷ lệ suy dinh dưỡng thấp còi ở nhóm can thiệp từ 33,9% xuống còn 19,6% ở thời điểm kết thúc can thiệp [5]

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng nghiên cứu

2.1.1 Tiêu chuẩn lựa chọn

- Trẻ 7-9 tuổi tại 4 xã thuộc hai huyện, tỉnh Yên Bái, tình nguyện tham gia nghiên cứu

- Đối tượng có nguy cơ suy dinh dưỡng thấp còi hoặc thấp còi (HAZ- score

< -1.0)

- Gia đình tự nguyện cho trẻ tham gia nghiên cứu và tuân thủ các hoạt động của can thiệp

2.1.2 Tiêu chuẩn loại trừ

- Trẻ nằm ngoài độ tuổi 7-9 và không sinh sống tại các xã được chọn

- Trẻ có tiền sử đẻ non, cân nặng sơ sinh thấp < 2500 g, suy dinh dưỡng bào thai

- Trẻ bị mắc dị tật bẩm sinh như bệnh tim, mắc các bệnh mãn tính hoặc nhiễm trùng nặng

- Trẻ không dung nạp khi uống sữa

- Thiếu máu nặng (Hemoglobin < 80 g/L)

2.1.3 Thời gian và địa điểm

- Nghiên cứu được tiến hành tại 4 trường tiểu học (từ lớp 2-4) của 04 xã trong đó 2 xã (Phúc Lợi, Động Quan) thuộc huyện Lục Yên, 02 xã (Tân Nguyên, Yên Thành) thuộc huyện Yên Bình, tỉnh Yên Bái

- Lý do chọn địa điểm: Dân số đông, tình trạng suy dinh dưỡng trẻ mầm non cao, chính quyền địa phương, Trung tâm y tế dự phòng tỉnh, huyện, trạm y tế xã, và các trường tiểu học tình nguyện hợp tác

- Địa điểm phân tích mẫu huyết thanh: Viện Dinh dưỡng

- Thời gian thực hiện: từ tháng 8/2018 đến tháng 2 năm 2019

2.2 Phương pháp nghiên cứu

2.2.1 Phương pháp thu thập số liệu

2.2.1.1 Thiết kế nghiên cứu

Nghiên cứu thử nghiệm can thiệp cộng đồng ngẫu nhiên có nhóm đối chứng, đánh giá trước – sau can thiệp để kiểm tra giả thuyết sử dụng sữa bổ sung vi chất

cho trẻ 7-9 tuổi cải thiện hàm lượng vi chất dinh dưỡng

Chia 2 nhóm nghiên cứu: 1 nhóm chứng và 1 nhóm can thiệp

- Nhóm chứng: trẻ 7-9 tuổi (ăn uống bình thường trong 6 tháng)

- Nhóm can thiệp: trẻ 7-9 tuổi (bổ sung sản phẩm dinh dưỡng)

: mức sai lầm loại 1 được xác định là 5% (Zα/2 =1,96)

β: sai lầm loại 2 được xác định là 10%, lực kiểm định là 90% (Zβ= 1,28)

σ: độ dao động (SD) uớc tính của giá trị μ1-μ2

n: cỡ mẫu cần thiết với độ chính xác 95%

µ1-µ2 là trung bình khác biệt mong muốn của chỉ tiêu hemoglobin, kẽm và vitamin

D giữa hai nhóm vào cuối thời gian nghiên cứu:

- Sự khác biệt về cải thiện nồng độ Hb ước tính: µ1 - µ2 = 2,8 g/L;  = 5,6 g/L; n = 83 + 20% bỏ cuộc = 100 trẻ/nhóm [4]

- Sự khác biệt về cải thiện nồng độ Kẽm huyết thanh ước tính: µ1 - µ2 = 0,06 μmol/L;  = 0,11 μmol/L; n = 70 + 20% bỏ cuộc = 84 trẻ/nhóm [4]

- Sự khác biệt về cải thiện nồng độ 25(OH)D huyết thanh (nmol/L) ước tính: µ1-µ2 = 4,6 nmol/L;  = 9,2 nmol/L; n = 84 + 20% bỏ cuộc = 100 trẻ/nhóm [67]

Kết hợp các chỉ số trên: chọn 100 trẻ/ nhóm x 2 nhóm = 200 trẻ được đánh giá chỉ số vi chất dinh dưỡng