Chương 7: Vitamin I II Giới thiệu chung Phân loại Nhóm vitamin tan béo Nhóm vitamin tan nước ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Vitamin Vitamin  Khái niệm chung: VITAMIN=VIT+ AMIN: Chất trì sống chứa AMIN Ngày có chất có hoạt tính VIT khơng có nhóm AMIN  Vitamin hợp chất hữu có khối lượng phân tử nhỏ, có cấu tạo hóa học khác nhau, cần cho hoạt động sống với nồng độ thấp ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Vitamin Tính chất chung vitamin  Là phân tử nhỏ (M=122-1300 đvc)  Không bền tác dụng nhiệt độ cao, ánh sáng, oxy, hóa chất…  Khi thể bị thiếu vitamin xuất chứng bệnh đặc trưng: – Bệnh thiếu hồn tồn số vitamin (avitaminoz): dinh dưỡng bị phá hủy, gặp – Bệnh thiếu phần số vitamin (hypovitaminoz): cung cấp không đủ lượng vitamin, thường xảy  Nhu cầu vitamin thay đổi tùy theo lứa tuổi, tính chất lao động, hồn cảnh mơi trường sống ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Vitamin Phân loại vitamin  Có loại vitamin: – Vitamin tan chất béo: A, D, E, K… – Vitamin tan nước: B, C, H, PP ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Vitamin MỘT SỐ VITAMIN TAN TRONG BÉO ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Vitamin VITAMIN A  Cấu tạo: có dạng – Dạng A1(Retinol): C20H30O – Dạng A2 (dehydro-retinol): C20H28O H3C CH3 CH3 CH3 CH3 CH2OH H3C CH3 CH3 CH2OH CH3 Vitamin A1 ThS Phạm Hồng Hiếu CH3 Vitamin A2 Hóa Sinh TP – Chương 7: Vitamin VITAMIN A  Pro-vitamin A (tiền vitamin A) caroten  Caroten (C40H56) có nhiều loại α, β, γ, δ- caroten  Cấu tạo: – có nối đôi cách – đầu vịng α β-ionon • β-caroten có đầu vịng β-ionon • α-caroten có đầu vịng β-ionon đầu vịng αionon • γ-caroten có đầu vịng β-ionon đầu cịn lại để hở H3C CH3 CH3 CH3 CH3 H3C CH3 CH3H3C CH3  - caroten ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Vitamin VITAMIN A Tính chất: – Dùng enzyme carotenaza phân cắt β-caroten  phân tử vitamin A1 – Vitamin A bền nhiệt nhiên lại dễ bị oxy hóa nên nhiệt độ cao gián tiếp phá hủy vitamin A thúc đẩy q trình oxy hóa vitamin A – Vitamin A bền với axít, kiềm nhiệt độ khơng q cao ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Vitamin VITAMIN A  Vai trò chức sinh học: – Tham gia trình cảm quang mắt – Nếu thiếu vitamin A: • Khô mắt, khô giáp mạc, nhẹ bị qng gà • Da, màng nhày, niêm mạc bị khơ, bị sừng hóa, VK dễ xâm nhập  nhiễm trùng da – Giúp trình thụ phấn thụ tinh thực vật thuận lợi ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Vitamin VITAMIN A  Vai trò chức sinh học: – Thừa vitamin A thể chuyển sang trạng thái thường bị nơn, đau đầu, nhìn thành hai, đau xương, khơ da, rụng tóc, tổn thương gan (u xơ gan) – Trong tháng đầu phụ nữ có thai, sử dụng thừa vitamin A dẫn đến sinh quái thai ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Vitamin 10 VITAMIN A  Nhu cầu vitamin A người động vật: Người trưởng thành – 2,5 mg/ngày Trẻ em 2,5 – mg/ngày Lợn 20 – 30 mg/ngày Gà – 2,5 mg/ngày Vịt – 3,5 mg/ngày Ngỗng – 10 mg/ngày Bò sữa 20 – 30 mg/100kg thể trọng/ngày ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Vitamin 11 VITAMIN A  Nguồn cung cấp: – Vitamin A có nhiều gan cá (A1: cá nước mặn, A2: cá nước ngọt), dầu cá, động vật biển, mỡ bò, trứng, sữa… – Ở thực vật, caroten có nhiều loại rau sẫm màu ớt, cà rốt, hành lá, bí đỏ, gấc, cà chua… ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Vitamin 12 VITAMIN A  Ảnh hưởng trình chế biến bảo quản thực phẩm : – Trong trình chế biến thực phẩm làm giảm lượng vitamin A có – Lượng vitamin A bị giảm phụ thuộc vào oxy, ánh sáng, nhiệt độ, nồng độ, pH trình chế biến – Trong mơi trường trung tính môi trường kiềm cần gia tăng nhiệt độ vitamin A bị phá hủy ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Vitamin 13 VITAMIN A – – – Trong môi trường acid vitamin A bị biến đổi, bảo toàn phần lớn lượng vitamin A bên sản phẩm Trong môi trường có oxy, vitamin A dễ dàng bị oxy hóa Bảo quản vitamin A cách cho thêm chất chống oxy hóa vào sản phẩm như: vitamin C, vitamin E ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Vitamin 14 VITAMIN D  Cấu tạo: – Trong loại vitamin D, vitamin D2 D3 phổ biến có ý nghĩa – Về mặt cấu tạo: • D2 dẫn xuất ergosterol  ergocanxipherol • D3 dẫn xuất colesterol  colecanxipherol  Khi chế biến, vitamin D chịu nhiệt độ thông thường  trứng đun sôi 20 phút giữ nguyên vẹn vitamin D ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Vitamin 15 VITAMIN D  Vai trò chức sinh học: – Vitamin D (canxipherol) hoocmon D tham gia vào việc điều hòa trao đổi canxi photpho, chuyển photpho hữu thành vô cơ, tăng lượng photpho huyết máu – Hoocmon D hoạt hóa gan thận, sau vận chuyển đến niêm mạc ruột, tổng hợp loại protein vận chuyển canxi, đưa canxi tới xương qua máu – Thiếu vitamin D, trình trao đổi canxi photpho rối loạn Trẻ em bị còi xương, mọc chậm, xương mềm cong ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Vitamin 16 VITAMIN D  Nguồn cung cấp: – Vitamin D(D2, D3, D4, D5, D6…) có nhiều bơ, trứng, sữa, gan động vật, gan cá biển Dạng tiền thân vitamin D2 ecgosterol có lá, rễ, nhiều lồi thực vật, hàm lượng ecgosterol cao nấm mốc, nấm men Trên da người có loại dehydrocolesterol, dạng tiền thân trực tiếp vitamin D3 – Nói chung dạng tiền vitamin D dễ dàng chuyển hóa thành vitamin D tác động tia tử ngoại Do đó, người ta có phương pháp chũa bệnh cho trẻ em bị còi xương thiếu vitamin D cách cho tắm nắng ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Vitamin 17 VITAMIN D  Nhu cầu: – Vitamin D xác định theo đơn vị quốc tế UI (1 UI = 0,025 mg canxipherol) – Nhu cầu vitamin D: • Trẻ em: 300 – 400 UI/ngày • Phụ nữ có thai: 500 UI/ngày ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Vitamin 18 VITAMIN E  Cấu tạo: – Nhóm vitamin E bao gồm dẫn xuất benzopiran  – tocopherol,  – tocopherol,  – tocopherol – Các tocopherol chất dầu lỏng khơng màu, hịa tan tốt dầu thực vật, rượu etylic, ete etylic ete dầu hỏa Tocopherol bền nhiệt, chịu tới 1700C đun nóng khơng khí Tuy nhiên, tocopherol lại dễ dàng bị phá hủy tia tử ngoại ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Vitamin 19 VITAMIN E  Vai trò chức sinh học: – Vitamin E chất chống oxy hóa, có tác dụng ngăn ngừa oxy hóa axit béo không no, hợp chất cần thiết cho bền vững ổn định màng tế bào Thiếu vitamin E, khả sinh sản người động vật bị ảnh hưởng, hệ thần kinh phát triển khơng bình thường – Ở thực vật, vitamin E giữ vai trò chất vận chuyển điện tử q trình photphoryl hóa oxy hóa ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Vitamin 20 VITAMIN B2  Cấu tạo: Gồm nhân Dimetyl-Izoallozazin kết hợp đường Riboza qua nguyên tử N tạo nên B2 dạng oxy hóa có màu vàng dạng khử khơng màu ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Vitamin 37 VITAMIN B2  Tính chất: – Là tinh thể màu vàng, có vị đắng, tan nước, rượu, không tan dung môi hữu cơ, axit béo – B2 tương đối bền với nhiệt độ axit – B2 nhạy cảm với ánh sáng, tác dụng tia cực tím mơi trường axit, B2 biến thành lumicrom chất có huỳnh quang màu lam ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Vitamin 38 VITAMIN B2  Vai trò chức sinh học: Vitamin B2 (riboflavin) có mặt FMN (Flavin mononucleotit) FAD (Flavin adenin dinucleotit), nhóm ngoại enzim dehydrogenaza hiếu khí, xúc tác cho q trình vận chuyển H e- phản ứng photphoryl hóa oxy hóa thể ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Vitamin 39 VITAMIN B2  Nguồn cung cấp: Vitamin B2 có nhiều nấm men bánh mì bia, đậu, thịt, gan, sữa, trứng, sản phẩm cá, rau xanh  Nhu cầu: – Người: – mg/ngày – Các loại gia cầm: 2,5 – 3,5 mg/ngày ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Vitamin 40 VITAMIN B6  Cấu tạo: Có dạng thường gặp Pyridoxal, Pyridoxin Pyridoxamin ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Vitamin 41 VITAMIN B6  Tính chất: – Tinh thể khơng màu vị đắng, tan tốt rượu nước – Bền đun sôi axit - bazơ – Không bền với chất oxy hóa – Chúng phân hủy nhanh chiếu ánh sáng trực tiếp Dạng tự nhiên thường gặp Pyridoxal photphate ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Vitamin 42 VITAMIN B6  Vai trò chức sinh học: – Vitamin B6 tồn dạng piridoxin, piridoxal hay piridoxamin Khi piridoxal hoạt hóa ATP để tạo thành photphopiridoxal, tham gia vào nhóm ngoại enzim aminotransferaza, xúc tác cho chuyển nhóm NH2 từ axit amin đến xetoaxit Nhờ xetoaxit axit amin tạo thành – Thiếu vitamin B6, trình trao đổi axit amin protein bị phá huỷ, gây rối loạn hệ tuần hoàn, viêm da người, cịn động vật rối loạn thần kinh, co giật, ngừng sinh trưởng ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Vitamin 43 VITAMIN B6  Nguồn cung cấp: Vitamin B6 có thức ăn có nguồn gốc động thực vật Đặc biệt có nhiều men bia, lúa mì, ngơ, đậu, thịt bị, gan, thận, sản phẩm cá  Nhu cầu: Người bình thường cần khoảng 1,5 – mg vitamin B6/ngày ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Vitamin 44 Vitamin C (axit ascorbic)  Cấu tạo: Vitamin C có hai đồng phân Trong thực phẩm thường tồn dạng acid L-ascorbic Công thức chứa nguyên tử carbon , gắn với đường đơn monosaccharide ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Vitamin 45 VITAMIN C  Trong tự nhiên , vitamin C tồn ba dạng: – Dạng oxy hoá ( dehydroascorbic acid) – Dạng khử (acid ascorbic) – Dạng liên kết với peptide (ascorbigen) chiếm 70% vitamin C có thực vật ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Vitamin 46 Vitamin C  Vai trò chức sinh học: – Tham gia phản ứng oxy hóa khử trình trao đổi chất – Tham gia q trình trao đổi axit nucleic, q trình oxy hóa axit amin có nhân thơm Tyr, Phe – Liên quan với trình tổng hợp hoocmon tuyến giáp trạng, tuyến thận, đảm bảo cho trình procolagen thành colagen – Vitamin C coenzim enzim xúc tác phản ứng thủy phân thioglucozit, hoạt hóa hàng loạt enzim amilaza, acginaza, proteinaza… – Thiếu vitamin C mắc bệnh hoại huyết (scorbut): chảy máu lợi, lỗ chân lông nội quan… ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Vitamin 47 Vitamin C  Nguồn cung cấp: nhiều loại rau tươi cà chua, khoai tây, hành lá, xúp lơ, táo, chanh, ớt, cóc, ổi…  Nhu cầu: Nhu cầu trung bình khoảng 50 – 100 mg/ngày ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Vitamin 48 Vitamin C  Ảnh hưởng trình chế biến bảo quản thực phẩm đến hàm lượng vitamin C: – Vitamin có tính khử mạnh, dễ bị oxyhố diện nhóm dienol phân tử • Ở mơi trường acid, hàm lượng vitamin ổn định • Tính kháng O2 vitamin C: số dịch có chứa polyphenol (chất chất sung, mơ, thị…), có mặt vitamin C làm giảm xẫm màu, khử oxy vitamin C ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Vitamin 49 Vitamin C – Trong chế biến sơ bộ, vitamin C bị tổn thất nhiều • Rau gọt vỏ bị phần vitamin C vỏ thái bỏ • Ngâm nước vitamin tan nước; rau cần rửa thái, khơng nên để lâu ngồi khơng khí Vd: Lá bắp cải rửa thái, tỉ lệ vitamin C hao hụt 1% – Trong chế biến nhiệt: nấu ăn, thường sử dụng nước máy, bao gồm số vi lượng (Cu, Fe, Pb, Mn…) kim loại xúc tác q trình oxyhố làm cho vitamin C bị phá huỷ ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Vitamin 50 Vitamin C  Các biện pháp hạn chế tổn thất vitamin C: – Khi chế biến cần sử dụng loại rau tươi tốt, tránh dự trữ nhiều lâu ngày Trường hợp cần dự trữ nên tiến hành yêu cầu kỹ thuật chế độ bảo quản – Rau nhặt rửa, xong thai sau khơng nên ngâm rửa nước, cần chế biến nhay (ngoại trừ trường hợp nhâm để tránh thâm đen rau quả) – Những thiết bị đun nấu không nên dùng loại đồng, gang, sắt ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Vitamin 51 Vitamin C  Các biện pháp hạn chế tổn thất vitamin C: – Cần tiến hành nhanh q trình gia nhiệt: đun to lửa, khơng kéo dài thời gian làm chín, khơng nấu nấu lại nhiều lần – Khi nấu hay luộc rau, cho rau vào nước nước sôi, tránh khuấy trộn nhiều hay đun sôi mạnh – Lượng nước luộc rau cần lấy vừa để tận dụng hết – Nên chế biến ăn hỗn hợp cách nấu rau với thực phẩm khác có tác dụng ổn định vitamin C – Tổ chức chế biến cần bảo đảm để ăn có rau sử dụng nhanh chóng, khơng phải để lâu ngồi khơng khí ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Vitamin 52 Vitamin B12 (corinoit, xiancobalamin)  Cấu tạo: – Có cấu tạo phức tạp vitamin • Hệ vịng trung tâm :4 Vịng pyrol xung quanh, nguyên tử Co • Nucleotide :gồm base (5,6 dimetylbenzimidiol)và đường ribose carbon • Nhóm CN gắn trực tiếp với Co dễ dàng tách để thay gốc R khác – Cơng thức tổng qt: C63H88O14N14PCo ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Vitamin 53 VITAMIN B12  Vai trị chức sinh học: – Có ý nghĩa quan trọng trình tạo máu thể người động vật – Thiếu vitamin B12, trình trao đổi protein trao đổi axit nucleic bị phá hủy Khả đồng hóa thức ăn giảm, thể bị thiếu máu ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Vitamin 54 VITAMIN B12  Nguồn cung cấp: – Có nhiều gan, thịt, cá, trứng, sữa – Ở người, vitamin B12 dự trữ gan (vài mg) tổng hợp nhờ hệ vi khuẩn đường ruột  Nhu cầu: – Nhu cầu thông thường khoảng 3-5 /ngày (1 = g = 0,001 mg) – Đối với bệnh nhân thiếu máu ác tính > 50g/ngày ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Vitamin 55 Vitamin PP (axit nicotinic, nicotinamit, niaxin, vitamin B3)  Cấu tạo: – Là dẫn xuất pyridine, gồm dạng :axit nicotic tự (lượng ít) dạng amit với lượng lớn ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Vitamin 56 VITAMIN PP (B3)  Tính chất: – Ở dạng axit nicotic, vitamin B3 tinh thể hình kim trắng, có vị axit hòa tan nứơc, rượu, bền với nhiệt, với axit, kiềm – Dạng amit tinh thể hình kim trắng, có vị đắng, tan tốt nước, bền với axit kiềm so với dạng axit nicotic ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Vitamin 57 VITAMIN PP (B3)  Vai trị chức sinh học: Có thành phần NAD+ (nicotinamit adenin dinucleotit) NADP+ (nicotinamit adenin dinucleotit photphat) NAD+ NADP+ nhóm ngoại enzim dehydrogenaza kỵ khí, làm nhiệm vụ vận chuyển H e- q trình oxy hóa khử q trình hơ hấp ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Vitamin 58 VITAMIN PP (B3)  Nguồn cung cấp: – Có nhiều thịt bị, gan, thận, tim, bánh mì, khoai tây… – Ở người động vật, vitamin PP tổng hợp từ axit amin triptophan  Nhu cầu: Nhu cầu thông thường khoảng 12 – 18 mg/ngày ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Vitamin 59 Vitamin B5 (axit patotenic)  Cấu tạo: Gồm axit pantonic alanin ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Vitamin 60 VITAMIN B5  Vai trò chức sinh học: – Có thành phần coenzim A Coenzim A giữ vai trò quan trọng trao đổi axit béo, trao đổi gluxit axit amin – Vì thiếu vitamin B5, coenzim A không tạo thành, trình trao đổi chất bị ngưng trệ, gây nên biểu bệnh lý người động vật viêm da, rụng tóc, lơng ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Vitamin 61 VITAMIN B5  Nguồn cung cấp: Có hầu hết loại thực phẩm, đặc biệt nấm men, gan, lòng đỏ trứng, loại rau  Nhu cầu: Nhu cầu trung bình 10 mg/ngày ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Vitamin 62 VITAMIN H  Cấu tạo: Là monocacboxylic-dị vòng (gồm vòng imidazol (A) thiophen (B) mạch nhánh axit valeric ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Vitamin 63 VITAMIN H  Vai trò chức sinh học: Vitamin H (biotin) coenzim nhiều enzim xúc tác cho trình cố định CO2 phản ứng cacboxyl hóa, chuyển cacboxyl hóa, phản ứng trình sinh tổng hợp axit béo, protein, bazơ purin hàng loạt hợp chất khác  Nguồn cung cấp: Có nhiều gan động vật, lịng đỏ trứng, hạt đậu đỗ  Nhu cầu: khoảng 0,01 mg/ngày ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Vitamin 64 ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Vitamin 65