VITAMIN A

Vitamin A là một nhóm những hợp chất tự nhiên chưa bão hòa bao gồm: retinol, retinal, retinoic acid, một vài tiền chất vitamin A và beta-carotene. Vitamin A có nhiều chức năng: quan trọng nhất là bổ trợ cho sự lớn mạnh và phát triển, bảo vệ bộ máy miễn dịch và thị lực tốt. Vitamin A cần thiết đối với võng mạc dưới dạng retinal, phối hợp với protein opsin (protein nhạy cảm ánh sang) dưới dạng rhodopsin, những phân tử này sẽ hấp thụ anh sang để mắt có khả năng nhìn trong tối tốt hơn và quãng màu được cải thiện. Trong đó retinoic acid có vai trò là một hoormon quan trọng, là nhân tố phát triển cho tế bào biểu mô và những tế bào khác.

Trong thực phẩm có nguồn gốc động vật, vitamin A tồn tại chính ở dạng este, tiền chất palmitate, được biến đổi thành retinol (hợp chất rượu) trong ruột non. Chức năng của retinol như là một dạng lưu trữ vitamin, và có thể chuyển hóa thành các cấu trúc hoạt động dưới dạng aldehyde, retinal.

Tất cả các dạng vitamin A đều có 1 vòng beta-ionone gắn với chuỗi isoprenoid được gọi là nhóm retinyl. Các đặc điểm cấu trúc đều đặc trưng cho hoạt động của vitamin. Sắc tố cam có trong cà rốt (beta-carotene) là đại diện tiêu biểu của nhóm retinyl. Chúng góp phần hình thành vitamin A trong cơ thể. Alpha-carotene và gamma-carotene cũng có nhóm retinyl giúp cho chúng hoạt động. Carotenoid beta-crytoxanthin chiếm 1 nhóm ionone để hoạt động trong cơ thể người

Vitamin A có thể được tìm thấy trong thức ăn dưới 2 dạng chính:

– Retinol, một dạng của vitamin A được hấp thụ khi sử dụng các thức ăn có nguồn gốc thực vật, có màu vàng, dưới dạng chất béo hòa tan. Không ổn định khi trong môi trường alcohol, vitamin được tìm thấy trong tế bào dưới dạng retinyl ester. Chúng cũng góp phần sản xuất và hình thành các ester khác như retinyl acetate hoặc palmitate.

– Carotene alpha-carotene, beta-carotene, gamma-carotene; và xanthophyll beta-crytocanthin (tất cả đều bao gồm vòng beta-ionone), nhưng không bào gồm carotenoids, cấu tạo như provitamin A trong động vật ăn cỏ và động vật ăn tạp, chúng kết hợp với enzyme beta-carotene 15, 15’-dioxygenase để phân cắt beta-carotene tại niêm mạc ruột và chuyển hóa thành retinol. Thông thường, các loài ăn thịt gặp khó khan trong chuyền hóa ionone chứa carotenoids, và những loài như mèo và chồn sương thiếu hụt beta-carotene 15, 15’-dioxygenase và không thể chuyển hóa carotenoids thành retinal (không có dạng vitamin A nào phù hợp với các cá thể này).

1. LỊCH SỬ 

Việc tìm ra vitamin A có thể bắt nguồn từ nghiên cứu từ năm 1816, khi nhà sinh lý học Francois Magendie tiến hành quan sát loài chó bị lấy đi nguồn dinh dưỡng đã hình thành viêm loét giác mạc và có tỷ lệ chết tang cao. Năm 1912, Frederick Gowland Hopkins đã chứng minh rằng việc thêm vào những thành phần chưa biết trong sữa, khác với carbonhydrates, proteins và chất béo là cần thiết cho sự tang trưởng ở chuột. Hopkins nhận giải Nobel cho nghiên cứu năm 1929. Năm 1917, một trong những nội dung được nghiên cứu độc lập bởi Elmer McCollum tại trường đại học Wisconsin-Madison và Lafayette Mendel cùng Thomas Burr Osborne tại trường Đại học Yale đã nghiên cứu vai trò của chất béo trong chế độ ăn uống. “Những nhân tố bổ sung” được cho là “chất béo hòa tan” năm 1918 và sau đó là “vitamin A” vào năm 1920. Năm 1919, Harry Steenbock (Trường Đại học Wisconsin) đã đề xuất một mối liên hệ giữa sắc tố thực vật màu vàng (beta-carotene) và vitamin A. Năm 1931, nhà hóa học người Thụy Sỹ Paul Karrer đã mô tả cấu trúc hóa học của vitamin A. Vitamin A được tổng hợp lần đầu tiên năm 1947 bởi hai nhà hóa học người Hà Lan, David Adriaan van Dorp và Jozef Ferdinand Arens.

2. TÍNH TƯƠNG ĐƯƠNG CỦA RETINOIDS VÀ CAROTENOIDS (IU)

Như những carotenoids có thể chuyển hóa thành vitamin A, việc xác định nồng độ của chúng trong chế độ ăn uống thì tương đương với một lượng đặc thù của retinol, vì thế sự so sánh này có thể tạo nên lợi ích cùa những loại thức ăn khác nhau. Trường hợp có thể thay đổi vì tính tương đương có thể thay đổi. Trong vài năm, hệ thống cân bằng theo International Unit (IU) đã chỉ ra sự cân bằng là 0,3 µg retinol, 0,6 µg beta-carotene, hoặc 1,2 µg provitamin A carotenoids đã được sử dụng. Sau đó, đơn vị được gọi là Retinol Equivalent (RE) được đề xuất. Trước năm 2001, 1 RE tương đương với 1 µg retinol, 2 µg beta-carotene tan trong dầu (chúng chỉ tan 1 phần trong thuốc bổ sung, do đó khó hòa tan trong nhiều môi trường), 6 µg trong thức ăn thông thường (vì chúng không được hấp thụ tốt khi trong dầu), và 12 µg của alpha-carotene, gamma-carotene hoặc beta-cryptoxanthin khác trong thức ăn.

 Nghiên cứu mới đây cho thấy việc hấp thụ provitamin A carotenoids chỉ là một nửa so với các nghiên cứu trước đây. Một nghiên cứu năm 2001 Viện Y Dược Mỹ đã đề xuất một đơn vị tính mới, the Retinol Activity Equivalent (RAE). Mỗi µg RAE tương đương với 1 µg retinol, 2 µg beta-carotene trong dầu, 12 µg beta-carotene, hoặc 24 µg của 3 loại provitamin A carotenoids khác trong chế độ ăn uống.

        Bởi vì sự chuyển hóa của retinol từ provitamin carotenoids bằng những hoạt động thông thường của cơ thề đã tiêu hao một lương retinol trong cơ thể, sự chuyển hóa này thực hiện một cách hoàn toàn ở những người thiếu hụt vitamin A. Sự hấp thụ provitamin phụ thuộc mật thiết với lượng lipids đi chung vào cơ thể; lipids tăng sự hấp thụ provitamin.

Kết luận rẳng có thể thấy được từ những nghiên cứu mới đây trên trái cây và rau củ không thực sự hữu dụng cho việc hấp thụ vitamin A như đã biết; mặc khác, chỉ số IUs trong thức ăn được báo cáo rằng chứa ít giá trị hơn so với cùng chỉ số IUs tan trong dầu và (trong phạm vi nhất định) thực phẩm bổ sung. Điều này rất quan trọng đối với những người ăn chay, bởi vì chứng quáng gà thường thấy ở một số nước sử dụng ít thịt và thự phẩm tăng cường vitamin A.

3. HÀM LƯỢNG KIẾN NGHỊ

(Giới hạn sủ dụng cho thuốc tổng hợp là các dạng ester retinol tự nhiên của vitamin A. Dạng carotene từ nguồn thức ăn thì không độc hại).

4. NGUỒN CUNG CẤP

Vitamin A được tìm thấy trong thức ăn tự nhiên như:

– Dầu gan cá (30000 µg)                                      – Cải xoăn (681 µg 76%)

– Gan (gà tây) (8058 µg 895%)                              – Cải Spinach (469 µg 52%)

– Gan (Bò, heo, cá) (6500 µg 722%)                      – Bí đỏ (400 µg 41%)

– Gan (Gà) (3962 µg 366%)                                      – Cải xanh (333 µg 37%)

– Bồ công anh (5588 IU 112%)                              – Dưa (169 µg 19%)

– Khoai lang (961 µg 107%)                                      – Trứng (140 µg 16%)

– Cà rốt (835 µg 93%)                                              – Mơ (96 µg 11%)

– Bơ (684 µg 76%)                                                      – Đu đủ (55 µg 6%)

Ghi chú: Dữ liệu được lấy từ tư lệu của USDA. Giá trị trong ngoặc là tính tương đương của retinol hoạt động (retinol activity equivalences REAs) và phần trăm RDA của Nam giới, mỗi 100g của thực phẩm (trung bình).

Chuyển hóa của carotene thành retinol đa dạng đối với mỗi người và khả năng sử dụng carotene trong thức ăn cũng khá đang dạng.

5. TÁC DỤNG CỦA VITAMIN TRONG CƠ THỂ

-Trong cơ thể vitamin A tham gia vào hoạt động thị giác, giữ gìn chức phận của tế bào biểu mô trụ. Trong máu vitamin A dưới dạng retinol sẽ chuyển thành retinal. Trong bóng tối, retinal kết hợp với opsin (là một protein) để cho rhodopsin là sắc tố nhạy cảm với ánh sáng ở võng mạc mắt, giúp võng mạc nhận được các hình ảnh trong điều kiện thiếu ánh sáng. Sau đó, khi ra sáng rhodopsin lại bị phân huỷ cho opsin và trans-retinal, rồi trans-retinal vào máu để cho trở lại cis-retinol.

-Vitamin A mà chủ yếu là acid retinoic còn là chất cần thiết cho hoạt động của biểu mô, làm bài tiết chất nhày và ức chế sự sừng hóa.

6. THIẾU HỤT 

Một trong những biểu thị đầu tiên của thiếu hụt vitamin A là thị lực suy giảm, cụ thể là suy giảm nhẹ thị lực gọi là quáng gà(khả năng nhìn giảm mạnh khi độ chiếu sáng thấp). Thiếu hụt liên tục sẽ sinh ra một loạt các thay đổi, có tính chất hủy hoại nhiều nhất diễn ra ở mắt. Các thay đổi về thị giác được gọi chung là bệnh khô mắt. Đầu tiên là sự khô đi của màng kết do biểu mô của tuyến tiết nước mắt và nước nhầy bị thay thế bằng biểu mô keratin hóa. Tiếp theo là sự tích tụ các mảnh vụn keratin thành các mảng trong mờ nhỏ (đốm Bitot) và cuối cùng là sự ăn mòn bề mặt màng sừng thô ráp với sự thoái hóa và phá hủy của giác mạc (keratomalacia) và mù toàn phần[6]. Các thay đổi khác còn có suy giảm miễn dịch, giảm chiều dày lớp vảy ở da (các bướu nhỏ màu trắng ở nang tóc), bệnh da gà (Keratosis pilaris) và squamous metaplasia của biểu mô ở bề mặt của lối vào phía trên của hệ hô hấp và bàng quang, với lớp biểu mô bị keratin hóa.

7.QUÁ LIỀU

Do vitamin A hòa tan trong chất béo, việc thải lượng dư thừa đã hấp thụ vào từ ăn uống là khó khăn hơn so với các vitamin hòa tan trong nước như các vitamin B và C (các vitamin tan trong nước khi dư thừa thì được cơ thể tự đào thải qua bài tiết hoặc tiêu hoá). Do vậy, quá liều có thể dẫn tới ngộ độc vitamin A. Nó có thể gây buồn nôn, vàng da, dị ứng, chứng biếng ăn, nôn mửa, nhìn mờ, đau đầu, tổn thương cơ và bụng, uể oải và thay đổi tính tình.

Ngộ độc cấp tính nói chung xảy ra ở liều 25.000 IU/kg, và ngộ độc kinh niên diễn ra ở 4.000 IU/kg mỗi ngày trong thời gian 6-15 tháng.[7] Tuy nhiên, ngộ độc ở gan có thể diễn ra ở các mức thấp tới 15.000 IU/ngày tới 1,4 triệu IU/ngày, với liều gây ngộ độc trung bình ngày là 120.000 IU/ngày. Ở những người có chức năng thận suy giảm thì 4.000 IU cũng có thể gây ra các tổn thương đáng kể. Việc uống nhiều rượu cũng có thể làm gia tăng độc tính.

 Trong các trường hợp kinh niên, rụng tóc, khô màng nhầy, sốt, mất ngủ, mệt mỏi, giảm cân, gãy xương, thiếu máu và tiêu chảy có thể là các triệu chứng hàng đầu gắn liền với ngộ độc ít nghiêm trọng.

 Các triệu chứng ngộ độc nói trên chỉ xảy ra với dạng tạo thành trước (retinoit) của vitamin A (chẳng hạn từ gan), còn các dạng caretonoit (như beta caroten trong cà rốt) không gây ra các triệu chứng như vậy.

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

8. VITAMIN A VÀ DẪN XUẤT SỬ DỤNG TRONG DƯỢC PHẨM

Retinyl palmitate được sử dụng trong kem dưỡng da, chúng được tách ra từ retinol và chuyển hóa bề mặt để thành acid retinoic có hoạt tính sinh học mạnh.

Retinoids (như 13-cis-retinoic acid) cấu tạo nên nhóm hóa chất bao gồm có nguồn gốc gần với acid retinoic, và chúng được sử dụng để điểu chỉnh cấu trúc gen tại nơi chúng gắn vào, như acid retinoic, những nhóm này không có đầy đủ chức năng của vitamin A nhưng chúng có đủ khả năng trong biểu hiện kiểu gen và biệt hóa tế bào biểu mô.

Dược phẩm hiện nay sữ dụng phần lớn dẫn xuất của acid retinoic trong chữa trị ung thư, HIV và bệnh ngoài da. Nếu sử dụng ở liều cao, tác dụng phụ sẽ tương tự như việc gây độc ở vitamin A.