Tác dụng của vitamin đối với cơ thể thông qua công thức hóa học

Trong bài viết này chúng ta sẽ tìm hiểu về cấu tạo hóa học, vai trò sinh học và nhu cầu của cơ thể với nhóm Vitamin hòa tan trong lipid, như vitamin A, vitamin D, vitamin E, vitamin K. 

Tag: gia sư sinh học tại nhà, gia sư tại nhà

1. Nhóm vitamin A (Axeroptol hoặc vitamin chữa chứng khô giác mạc mắt)

* Cấu tạo hoá học:

Vitamin A gồm có 3 đồng phân Al, A2' A3 và chất provitamin (tiền vitamin) có màu vàng gọi là caroten.

Năm 1933 Ca re (Kaner) tìm ra cấu trúc hoá học của nhóm vitamin A. Sau đó người ta tổng hợp được bằng phương pháp hoá học. Vitamin A có thể coi như một rượu không no cấu tạo gồm vòng ~ ionon và các gốc isopren.

Vitamin Al có trong gan cá nước mặn, vitamin A2 có nhiều hơn trong gan cá nước ngọt, công thức như sau:

Cấu tạo hoá học của vitamin A2 khác Al: có hai nối đôi trong vòng ionon, nhưng hoạt tính của vitamin Al cao gấp 2 – 3 lần vitamin A2, có 3 loại caroten α, β, γ khác nhau ở cấu tại vòng ionnon, β – caroten có 2 vòng β – ionon nên khi thuỷ phân cho 2 vitamin A còn a và y (caroten chỉ có 1 vòng β – ionon (ngoài ra là α – ionon) nên chỉ cho một phân tử vitamin.

Ngoài ra còn có y- caroten nhưng hầu như không có hoạt tính vitamin. Carotinase thuỷ phân mạch caroten thành vitamin A.

Gần đây người ta đã phân lập được vitamin A3 ở gan cá voi (công thức còn nghiên cứu)

* Tác động sinh học:

Khi thiếu vitamin A, ở động vật sẽ phát sinh các trạng thái bệnh đặc trưng sau đây: + Chậm lớn, lông xù bẩn, gầy còm.

+ Mô bảo vệ như da, niêm mạc, giác mạc mắt bị khô, kẻo màng trắng mờ, dần dần sinh chứng nhuyễn giác mạc.

+ Ruột, dạ dày, khí quản… dễ bị viêm loét

+ Phát sinh chứng quáng gà

+ vitamin A có ảnh hưởng đến quá trình oxy hoá hoàn nguyên ở cơ thể vì nó ảnh hưởng đến sự hoạt động của vitamin C là chất tham gia các phản ứng oxy hoá.

Hiện tượng quáng gà được giải thích như sau :

Mắt nhìn được nhờ tế bào thần kinh thị giác hình que của võng mạc, loại tế bào này chứa ở đầu nút một loại protein có màu (sắc tố tím đỏ) gọi là rodơpsin. Rodopsin là hợp chất của 2 loại protein: Opsin và retinen mà retinen chính là aldehyd của vitamin Ai. Vai trò của rodopsin là tính thụ cảm ánh sáng, nhưng ánh sáng lại phân giải rodơpsin thành ơpsin và retinen, do đó độ cảm thụ ánh sáng giảm.

Ngược lại, ở chỗ tối ơpsin và retinen tổng hợp thành rodơpsin nên khả năng cảm thụ ánh sáng tăng lên.

Qua đó ta thấy rõ vai trò của vitamin A là khi thiếu nó, retinen sẽ thiếu và rodopsin cũng ít hoặc mất đi nên quá trình tổng hợp rodopsin không đầy đủ, dẫn tới khả năng nhìn sẽ kém đi, sinh ra hiện tượng quáng gà.

* Nhu cầu và nguồn vitamin A

+ vitamin A dự trữ nhiều ở gan. Thực vật không chứa vitamin A tự do mà chỉ có sắc tố vàng caroten hoặc cryproxantin, có khả năng biến thành vitamin A ở gan. Cà rốt, gấc, cà chua chín, cỏ tươi chứa nhiều caroten.

+ Nhu cầu: gia súc cần 15 – 25 UI/kg khối lượnglngày đêm, nhu cầu đó tăng khi cơ thể hoạt động bất thường

2. Nhóm vitamin D (Calcipherol, vitamin chống còi xương)

* Cấu tạo hoá học:

Trong gần 7 chất vitamin D chỉ có chất D2 và D3 là có hoạt tính vitamin cao nhất.

Vitamin D2 có nguồn gốc thực vật, là dẫn xuất của chất ergosterol trong nhiều loại nấm sau khi xử lý bằng tia tử ngoại, còn vitamin D3 bắt nguồn từ chất 7 – dehydrocolesterol là dẫn xuất oxy hoá của colesterol trong cơ thể động vật. Dưới tác dụng của tia từ ngoại 7 – dehydrocolesterol sẽ mở mạch nối 9 – 10 biến thành vitamin D3

* vai trò sinh học:

Vitamin D có ảnh hưởng đến quá trình trao đổi khoáng (calci, phospho) và quá trình hình thành xương của động vật. Khi thiếu vitamin D xương sẽ mất cálci phospho, trở nên mềm, xốp, dễ gẫy. Đó là chứng còi xương (đối với động vật non) hoặc chứng mềm xương, xốp xương (đối với động vật trưởng thành).

+ vitamin D làm tăng sự hấp thụ calci ở vách ruột dưới dạng liên kết (vitamin D – Ca++)chất khoáng này dễ qua ruột vào máu và đến xương, tỷ lệ Ca/P = 2/1 là phù hợp nhất cho việc hấp thụ Ca2+, P ở ruột.

+ vitamin D kích thích sự tái hấp thu các muối photphat ở ống thận, giúp cho cơ thể tiết kiệm được nguồn dự trữ photphat.

+ vitamin D làm tăng cường hấp thu lưu huỳnh để tổng hợp condroitin sulfat.

+ vitamin D làm tăng hoạt lực enzym phosphatase của xương và làm giảm sự bài tiết calci qua vách ruột già.

* Nhu cầu và nguồn vitamin D

Nhu cầu trung bình 500 – 1.000 UI/100kg thể trọng/1 ngày. Số lượng này tăng giảm tuỳ theo trạng thái sinh lý (khoẻ, ốm).

Vitamin D dự trữ ở gan, sữa, bơ, nấm, enzym, dầu thực vật. Cho gia súc tắm nắng là một biện pháp tốt để tăng cường vitamin D.

3. Nhóm vitamin E (Tocopherol, vitamin sinh sản)

* Cấu tạo hoá học:

Nhóm vitamin E đã được phát hiện năm 1936 gồm 7 chất trong đó α, β, γ, tocopherol được nghiên cứu tương đối kỹ. Cấu tạo của chúng gần giống nhau, gồm một nhân croman và mạch nhánh là dẫn xuất của rượu fitol (C20H39OH).

các dẫn xuất của tocopherol khác nhau bởi phần nhánh ở vị trí 5, 7, 8 như sau:

* Tác động sinh học:

Vitamin E là một trong những vitamin có tác động sinh học nhiều mặt nhất, ảnh tưởng rõ nhất đối với quá trình sinh sản.

Hai hiện tượng bệnh lý khi thiếu vitamin E là:

+ Các biến đổi ở đường sinh dục.

+ Thoái hoá loạn dưỡng cơ.

Ở động vật đực: Khi thiếu vitamin E thì tế bào sinh tinh bị thoái hoá, tinh trùng kém hoạt động, chất lượng tinh dịch giảm, dẫn tới không có khả năng thụ tinh.

Ở động vật cái: Khi thiếu vitamin E, phần lớn các quá trình sinh dục (như động hớn, rụng trứng, thụ tinh) vẫn duy trì, nhưng phôi thai không thể phát triển được vì có những biến đổi chai xơ niêm mạc tử cung, phôi thai chết yểu.

Nguyên nhân:

+ Trong thành phần vitamin E có yếu tố lipoit cần để hoạt hoá enzym cytocrom

C-reductase. Đây là enzym quan trọng của chuỗi enzym oxy hoá – hoàn nguyên ở mọi tế bào.

+ vitamin E tham gia vào quá trình trao đổi lipid, có tác dụng giữ các acid béo không no khỏi bị oxy hoá (ví dụ linolenic và caroten có được trạng thái bền trong cơ thể nhờ vitamin E) thành phần các sản phẩm peroxyt và aldehyd.

+ Cơ quan sinh dục rất nhạy cảm đối với sự thiếu vitamin E.

Niêm mạc tử cung trở nên khô cứng, hoá xơ làm tế bào phôi khó ổn định và mối liên hệ dinh dưỡng giữa cơ thể mẹ và phôi khó hình thành, phôi thai sẽ chết yểu.

+ vitamin E giữ cho tinh trùng không ngưng kết lại với nhau và dễ dàng di động trong tinh dịch.

+ Thiếu vitamin E, bắp thịt sẽ bị thoái hoá, miozin giảm dần, thay bang colagen.

Hàm lượng các chất mang năng lượng ATP-ase, creatin photphat (CP) giảm rất nhiều, creatin không được dùng vào các phản ứng trao đổi năng lượng nên bị thải ra ngoài theo nước tiểu

* Nhu cầu và nguồn vitamin E

Mầm ngũ cốc như lúa, đậu… là nơi chứa nhiều tocopherol (15 – 30mg%) nên dùng làm nguồn vitamin E trong chăn nuôi kích thích sinh sản cho gia súc (nuôi đực giống cần bổ sung thức ăn hạt nẩy mầm). Ngoài ra còn có ở dầu thực vật, bắp cải, chuối, chanh…

Ở cơ thể động vật vitamin E có ở gan, mô lipid và hồng cầu. Vitamin E ăn vào được hấp thụ ở ruột non, nhưng trong quá trình hấp thụ quá nửa số lượng có trong khẩu phần đã bị phá huỷ.

Nhu cầu vitamin E thay đổi theo khẩu phần, trạng thái sinh lý, nếu khẩu phần chứa nhiều lipid và protein – lượng vitamin E tăng lên. Gà, vịt đẻ cần 1,2mglngày; trâu bò liệt chân cần tiêm 500 – 800mglngày.

4. Nhóm vitamin K (vitamin chống chảy máu, yếu tố đông máu)

* Cấu tạo hoá học:

Vitamin K được phát hiện năm 1929 khi nghiên cứu chứng chảy máu dưới da. Vitamin K là dẫn xuất của naftokcinon.

Năm 1939 người ta đã phân lập vitamin Kl (a- fillokcinon) từ cỏ mục túc và vitanún K2 ở bột cá thối, vitamin K2 còn gặp ở ruột động vật.

Cấu tạo hoá học của vitamin Kl và K2 như sau:

* Tác động sinh học

Khi thiếu vitamin K, các loại động vật, nhất là gà, hay bị mắc chứng chảy máu và máu chậm đông. Quá trình đông máu có thể phân làm 3 giai đoạn:

+ Tạo enzym trombokinase từ protrombokinase dưới ảnh hưởng xúc tác của trombotropin, ton Ca2+ và coũvertin có trong huyết tương.

+ Enzym trombokinase, Ca2+ và acxelenn của huyết tương sẽ xúc tác phản ứng biến enzym protrombin sang dạng hoạt động trom bin

Khi thiếu vitamin K lượng protrombin của máu giảm rõ rệt.

* Nhu cầu và nguồn vitamin K

Vitamin Kl có nhiều ở cây xanh, K2 do vi khuẩn (E.con) tổng hợp. Gan lợn chứa 0 8mg%. Bột cá thối chứa 7,2mg%, bắp cải – 3,2mg%; cỏ mục túc chứa 1,6 – 3,2%.

Hoahocngaynay.com