Bài giảng Hoá sinh đại cương - Chương 5: Vitamin

VITAMIN Th.S Đinh Ngọc Loan Khoa Công Nghệ Thực Phẩm – ĐH Nông Lâm Tp. HCM 1 . KHÁI NIỆM: - Vitamin hay sinh tố, là phân tử hửu cơ cần cho cơ thể với một lượng rất nhỏ. - Vitamin cần cho hoạt động chuyển hóa bình thường của cơ thể sinh vật - Có nhiều loại vitamin và chúng khác nhau về bản chất hóa học lẫn tác dụng sinh lý . 2. PHÂN LOẠI VITAMIN: Vitamin tan trong nước. * Vitamin nhóm B. * Vitamin C (ascorbic acid). Vitamin tan trong dầu. * Vitamin A, D, E, K. Phân loại theo tính năng hòa tan: Vitamin B 1 (Thiamine). Vitamin B 2 (Riboflavin). Vitamin B 3 (Niacin). Vitamin B 5 (Pantothenic acid). Vitamin B8 (Biotin). Nhóm giải phóng năng lượng: Vitamin nhóm B: Vitamin B 9 (Folic acid). Vitamin B 12 (Cobalamin). Nhóm tạo máu: Vitamin nhóm B: Vitamin B 6 (Pyridoxine, pyridoxal, pyridoxamin). Nhóm khác: Vitamin nhóm B: Vitamin A (retinol, beta-carotene). Vitamin D (cholecalciferol). Vitamin E (tocopherol). Vitamin K (phylloquinone). Vitamin tan trong dầu: Vitamin chuyển giao nhóm (B 5 , B 6 , B 7 , B 9 , B 12 ) Vitamin oxy hóa khử (B 1 , B 2 , B 3 , Vit C ). Phân loại theo chức năng phản ứng: Vitamin Dạng coenzyme Loại phản ứng Các vitamin hòa tan trong nước Thiamine (B 1 ) Thyamin Pyrophaosphate (TPP) Khử carboxyl của alpha-ceto acid Riboflavin (B 2 ) Flavin mononucleotide (FMN) Flavin Adenin Dinucleotide (FAD) PỨ Oxy hóa khử Nicotinic acid (niacin, B 3 ) Nicotinamide Adenine Dinucleotide (NAD). Nicotinamide Adenine Dinucleotide Phosphate (NADP). PỨ Oxy hóa khử Pantothenic acid (B 5 ) Coenzyme A Chuyển giao nhóm acyl Pyridoxin (B 6 ) Pyridoxal phosphate Chuyển giao nhóm amine Biotin (B 7 ) Adenosine Pyrophosphate Bitin Chuyển giao nhóm CO 2 Folic acid (B 9 ) Tetrahydrofolic acid (THF) Chuyển giao nhóm monocarbon Cobalamin (B 12 ) Deoxyadenosylcobalamin Methylcobalamin Chuyển giao nhóm methyl Acid ascorbic (vit C) Phản ứng hydroxyl hóa Các vitamin tan trong dầu Vit A (retinol) Vit D (cholecalciferol) 1,25-Dihydroxychoecalciferol Vit E (tocoferol) Vit K (phylloquinone) Hydroquinone Carboxyl hoá glutamic của prothrombin CÁC VITAMIN TAN TRONG NƯỚC: Goác Pyrimidin Goác Thiazol Thiamin VITAMIN B 1 ( THIAMIN, ANEURIN ) Vitamin B 1 Vai trò: Vitamin B1 đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra năng lượng cần thiết cho các hoạt động chức năng của con người. Đồng hoá đường: Vitamin B1 cần thiết cho việc tạo ra một loại enzym (tham gia vào thành phần của coenzyme) quan trọng tham gia vào quá trình chuyển hoá đường và quá trình phát triển của cơ thể. Acid pyruvic Pyrophophate Thiamine pyrophosphate (Coenzym enzym pyruvat dehydrogenese) Vitamin B 1 Vai trò: Nhân tố ngon miệng: kích thích sự tạo thành một loại enzyme tham gia vào quá trình đồng hoá thức ăn, kích thích cảm giác thèm ăn. Sự cân bằng về thần kinh: Vitamin B1 tham gia điều hòa quá trình dẫn truyền các xung tác thần kinh, kích thích hoạt động trí óc và trí nhớ - Naám men, caùm, gan, thaän, tim, söõa - Toàn tröõ nguõ coác cuõng hao toån vitamin B 1 : 20%/naêm Nguoàn thu nhaän. - Tuøy thuoäc: Troïng löôïng cô theå, tuoåi taùc. Löôïng thöùc aên. Thaønh phaàn thöùc aên. Phöông thöùc lao ñoäng. - Trung bình 2 mg/ ngaøy/ ngöôøi. Nhu caàu. VITAMIN B 2 : RIBOFLAVIN Tính chaát. Dễ bị phân hủy bởi ánh sáng và oxy không khí. Là thành phần cấu tạo của 2 coenzyme: FMN và FAD Công thức cấu tạo Vitamin B 2 Coenzym FAD(flavin adenine dinucleotide Coenzym dẫn xuất từ Vitamin B 2 : FMN &FAD Vai trò Cân bằng dinh dưỡng: Vitamin B2 tham gia vào sự chuyển hoá thức ăn thành năng lượng thông qua việc tham gia sự chuyển hoá glucid, lipid và protein bằng các enzyme. Thị giác: vitamin B2 có ảnh hưởng tới khả năng cảm thụ ánh sáng của mắt nhất là đối với sự nhìn màu. Kết hợp với vitamin A làm cho dây thần kinh thị giác hoạt động tốt đảm bảo thị giác của con người. Thực vật. Vi sinh vật. VITAMIN B 2 : RIBOFLAVIN Nguồn thu nhận - Daãn xuaát pyridine. - Thöïc vaät toång hôïp ñöôïc B 3 töø tryptophan. Nicotinic acid Nicotinamid (Niacin) VITAMIN B 3 : NICOTINIC ACID VAØ NICOTINAMID (VITAMIN PP) Caáu taïo vaø tính chaát. - Daïng tinh theå traéng – hình kim. - Vò acid, tan nhieàu trong nöôùc, röôïu. - Beàn vôùi nhieät, acid, kieàm - Daïng (Nicotinamid) amid: hình tinh theå kim traéng, keùm beàn vôùi nhieät, acid vaø kieàm hôn Nicotinic acid. Caáu taïo vaø tính chaát. - Tham gia thaønh phaàn coenzym NAD, NADP cuûa enzym dehydrogenase. - Tham gia quaù trình chuyeån hoùa Glucid, Protid; quaù trình toång hôïp ATP trong chuoãi hoâ haáp. Chöùc naêng. Chöùc naêng Triệu chứng beänh Pellagra - Thieáu vitamin PP: + Aûnh höôûng ñeán da – da saàn suøi, khoâ cöùng: beänh Pellagra. + Roái loaïn thaàn kinh ngoaïi bieân. + Thoaùi hoùa voõng maïc + C ó thể dùng vitamin B3 bổ sung vào hỗn hợp kem chống nắng giúp chống lại nguy cơ ung thư da. (Trường đại học Sydney (Úc) vừa công bố ngày 19-11-2008 trước các chuyên gia về ung thư tại Sydney) * Thòt, gan, men röôïu, söõa: coù nhieàu vitamin PP. * Baép laø loaïi thöùc aên ngheøo vitamin PP nhaát vì thieáu tryptophan (tieàn chaát toång hôïp vitamin PP). Nhu caàu 18 mg – 25 mg/ ngaøy/ ngöôøi Nguoàn cung caáp. Amide của pantonic acid và beta-alanin Là thành phần cấu tạo của Coenzyme A: chuyển giao nhóm acyl VITAMIN B 5 (Pantothenic acid) Cấu tạo: Coenzym A Mô Động vật Hạt còn nguyên vỏ. Rau xanh. Vi sinh vật. VITAMIN B 5 (Pantothenic acid) Nguồn thu nhận: VITAMIN B6 : PYRIDOXINE Caáu taïo Daãn xuaát pyridine gồm: Pyridoxal, pyridoxin, pyridoxamin. Vai trò : Chuyeån amin, Khöû carboxyl, khöû nhoùm SH. Coenzym cuûa enzym Amino transferase. * Pyridoxal phosphate * Pyridoxaminphosphate Chức năng vitamin B6 Vitamin B6 (pyridoxine) Vitamin B6 rất cần cho quá trình chuyển hóa protein trong cơ thể và là hợp chất quan trọng cho việc tạo haemoglobin (huyết sắc tố, chất tạo nên màu đỏ của tế bào hồng cầu), máu cho cơ thể. Vitamin B6 có nhiều trong thực phẩm truyền thống như ngũ cốc, hoa quả, rau xanh dạng lá và gan động vật. Liều dùng khuyến cáo tùy thuộc vào lượng protein tiêu thụ của mỗi người, trung bình từ 15mg trên mỗi gam protein. Nếu lạm dụng, dùng trên 50 mg/ngày có thể gây ảnh hưởng đến chức năng hệ thần kinh. Tại Mỹ người ta khuyến cáo không được dùng quá 10mg/ngày, trừ khi có đơn của bác sĩ. Caáu taïo vitamin B 6 Các loại hạt. Gan Sữa Trứng Rau xanh VITAMIN B 6 (PYRIDOXINE) Nguồn thu nhận: VITAMIN BIOTIN Dẫn xuất của imidazol Caáu taïo Tính chất Xúc tác phản ứng carboxyl hóa VITAMIN BIOTIN  Biotin là dưỡng chất rất cần cho cơ thể để làm tan mỡ, có nhiều trong trứng, sữa, sản phẩm sữa, ngũ cốc, cá, rau củ quả. Cơ thể cần một lượng nhỏ biotin và thường do khuẩn trong ruột sản xuất ra nên không cần phải bổ sung thêm. Folate (folic acid) Folate có nhiệm vụ tạo tế bào máu và giúp tế bào máu phát triển, giúp phụ nữ mang thai giảm thiểu bệnh khuyết tật ống thần kinh, để trẻ phát triển cột sống và não hoàn hảo. Folate có nhiều trong các loại thực phẩm chúng ta dùng hàng ngày, kể cả trong rau xanh, khoai tây, ngũ cốc tăng cường, bánh mì, thực phẩm dạng hạt, đậu đỗ,... Folate rất dễ bị tổn thất khi nấu nướng trong nước. Liều dùng khuyến cáo 200µg/ngày đối với người lớn. Phụ nữ mang thai nên bổ sung 60-100µg/ngày và có thể dùng folate cho đến tuần mang thai thứ 12, riêng những người đang có kế hoạch sinh con thì bổ sung khoảng 400µg/ngày để làm giảm khuyết tật ống thần kinh phôi cho trẻ em tương lai.Thiếu hụt folate có thể gây thiếu máu, nhất là những người có khẩu phần ăn nghèo dưỡng chất, hoặc gây bệnh đường ruột. Sử dụng liều cao có thể ảnh hưởng việc hấp thụ kẽm của cơ thể. Gan là thực phẩm rất giàu folate nhưng phụ nữ mang thai không nên ăn vì gan có hàm lượng vitamin A cao, gây ảnh hưởng đến quá trình phát triển của thai nhi. L. Ascorbic L. Dehydroascorbic VITAMIN C: ASCORBIC ACID Caáu taïo - Thieáu Vitamin C bò beänh hoaïi huyeát. - Vitamin C keát tinh – vò chua. - Vitamin C khoâng ñoäc – Daïng oxyd hoùa Dehydroascorbic coù tính ñoäc. VITAMIN C: ASCORBIC ACID Tính chaát: VITAMIN C: ASCORBIC ACID Vai trò: Kìm hãm sự lão hoá của tế bào Kích thích sự bảo vệ các mô. -Kích thích nhanh sự liền sẹo Ngăn ngừa ung thư. Tăng cường khả năng chống nhiễm khuẩn. Chống lại chứng thiếu máu VITAMIN C: ASCORBIC ACID Nguoàn cung caáp - Moâ ñoäng vaät, thöïc vaät. - Coù nhieàu trong traùi caây, cam, quít, khoai taây, caø chua. VITAMIN A (RETINOL)  VITAMIN A (RETINOL)  Vitamin A tồn tại trong tự nhiên gồm 2 dạng: Retinol: dạng hoạt động của vitamin A, nó được đồng hoá trực tiếp bởi cơ thể. Tiền vitamin A: nó chính là một tiền chất của vitamin A được biết đến nhiều dưới tên bêta-caroten. Tiền chất này được chuyển hoá bởi ruột thành vitamin A để cơ thể có thể sử dụng. VITAMIN A (RETINOL) Chức năng Vitamin A Thị giác: Mắt được cấu tạo bởi các sắc tố có chứa vitamin A. Thiếu vitamin A sẽ bị bệnh khô giác mạc, nặng sẽ bị mù mắt. Các mô: Vitamin A kích thích quá trình phát triển của các biểu mô như mô sừng, ruột và các con đường hô hấp. Vitamin A cũng ảnh hưởng đặc biệt đến da, kích thích sự liền sẹo Phòng ngừa các chứng bệnh của da như trứng cá. VITAMIN A (RETINOL) Chức năng Vitamin A Sự sinh trưởng: Vitamin A là yếu tố không thể thiếu đối với sự phát triển cua phôi thai và trẻ em. Vitamin A còn có vai trò đối với sự phát triển của xương, Thiếu vitamin A làm xương mềm và mảnh hơn bình thường, quá trình vôi hoá bị rối loạn. VITAMIN A (RETINOL) Chức năng Vitamin A . Hệ thống miễn dịch: Do các hoạt động đặc hiệu lên các tế bào của cơ thể, vitamin A tham gia tích cực vào sức chống chịu bệnh tật của con người. Chống lão hoá: Vitamin A kéo dài quá trình chống lão hoá do làm ngăn chặn sự phát triển của các gốc tự do. Chống ung thư: hoạt động kìm hãm của nó với các gốc tự do cũng dẫn đến ngăn chặn được một số bệnh ung thư. - Caùc vitamin D trong töï nhieân: D1 D7 Trong thieân nhieân toàn taïi tieàn vitamin D: Sterol (rượu vòng). Vitamin mang ñoäc tính cao nhaát: thöøa vitamin D  taêng tích tuï calci. VITAMIN D (CALCIFEROL) Tính chaát CALCIFEROL (VITAMIN D ) Về phương diện dinh dưỡng có 2 chất quan trọng là ergocalciferol (vitamin D2) và colecalciferol (vitamin D3). Trong thực vật ergosterol, dưới tác dụng của ánh nắng sẽ cho ergocalciferol. Trong động vật và người có 7-dehydro-cholesterol, dưới tác dụng cửa ánh nắng sẽ cho colecalciferol. 7. Dehydrocholesterol->cholecalciferol (vitamin D 3 ) VITAMIN D (CALCIFEROL) Nguoàn ñoäng vaät. Ergosterol Ergocalciferol (vitamin D 2 ) VITAMIN D (CALCIFEROL) Nguoàn thöïc vaät: naám men (aùnh saùng) CALCIFEROL (VITAMIN D ) Vai trò: Hình thành hệ xương: Vitamin này tham gia vào quá trình hấp thụ canxi và photpho ở ruột non, nó còn tham gia vào củng cố, tu sửa xương. Còn gọi là Vitamin choáng coøi xöông Cốt hóa răng: tham gia vào việc tạo ra độ chắc cho răng của con người. CALCIFEROL (VITAMIN D ) Vai trò: Chức năng khác: Vitamin D còn tham gia vào điều hoà chức năng một số gen. Tham gia một số chức năng bài tiết insulin, hormon cận giáp, hệ miễn dịch. Phát triển hệ sinh sản và da ở nữ giới. VITAMIN D VITAMIN D Nguồn cung cấp vitamin D Nguồn cung cấp vitamin D Tan trong chaát beùo, etanol, ether daàu hoûa .  - tocopherol keát tinh chaäm ôû -35 o C. Beàn vôùi nhieät. Vitamin E là một chất chống oxy hoá tốt do cản trở phản ứng xấu của các gốc tự do trên các tế bào của cơ thể VITAMIN E (  - TOCOPHEROL). Tính chaát  - tocopherol VITAMIN E (  - TOCOPHEROL). Caáu taïo Vai trò: Ngăn ngừa lão hoá: Do phản ứng chống oxy hoá bằng cách ngăn chặn các gốc tự do mà vitamin E có vai trò quan trọng trong việc chống lão hoá. Ngăn ngừa ung thư: kết hợp với vitamin C tạo thành nhân tố quan trọng làm chậm sự phát sinh của một số bệnh ung thư. Ngăn ngừa bệnh tim mạch: vitamin E làm giảm các cholestrol xấu và làm tănng sự tuần hoàn máu nên làm giảm nguy cơ mắc các bênh tim mạch. Hệ thống miễn dịch: kích thích hệ thống miễn dịch hoạt động bình thường bằng việc bảo vệ các tế bào... Daàu thöïc vaät, rau, maàm nguõ coác, maàm ñoã. Chaát ít ñoäc nhaát trong caùc vitamin. Lieàu 300 mg/ngaøy khoâng thaáy hieän töôïng gaây ñoäc. Vitamin lieàu cao: ñieàu trò voâ sinh ôû gia suùc VITAMIN E (  - TOCOPHEROL). Nguoàn cung caáp vaø nhu caàu Choáng beänh chaûy maùu (maùu khoâng ñoâng). Laø coenzym cuûa enzym tham gia toång hôïp prothombin (yeáu toá giuùp ñoâng maùu). VITAMIN K (PHYLOQUINON) Vai troø, chöùc naêng. VITAMIN K (PHYLOQUINON) VITAMIN K (PHYLOQUINON) Caáu taïo – Tính chaát Daãn xuaát cuûa naphtoquinon. Goàm vitamin K1 K7. Vitamin K 1 vaø K 2 laø chuû yeáu. K 1 : chaát daàu vaøng, khoâng tan trong nöôùc – baûo quaûn toát. K 2 : tinh theå maøu vaøng, nhieät noùng chaûy: 54 o C VITAMIN K (PHYLOQUINON) Caáu taïo – Tính chaát Thöïc vaät: Baép caûi, caø chua, caø roát, rau maù, nguõ coác, Ñoäng vaät: söõa, loøng ñoû tröùng, gan, thaän. Heä sinh vaät ñöôøng ruoät toång hôïp ñöôïc vitamin K 2 . VITAMIN K (PHYLOQUINON) Nguoàn cung caáp. VITAMIN K (PHYLOQUINON) 1 mg/ ngaøy /ngöôøi lôùn. 10 – 18 mg /ngaøy /treû em. VITAMIN K (PHYLOQUINON) Nhu caàu: