Đặt vấn đề
Vitamin là một nhóm chất hữu cơ có phân tử tương đối nhỏ và bản chất vật lý khác nhau, so với nhu cầu về các chất dinh dưỡng cơ bản như protein, lipit, gluxit thì nhu cầu về vitamin rất thấp tuy nhiên nhóm chất hữu cơ này đặc biệt cần thiết cho cơ thể sinh vật. Vitamin E là một trong những hợp chất hữu cơ quan trọng nhất, ảnh hưởng lớn đến quá trình sinh sản của các loài động vật và con người, với công thức phân tử C29H50O2, là một trong các loại vitamin tan trong dầu chủ yếu có nguồn gốc thiên nhiên. Vitamin E có vai trò như chất chống lại và thu dọn các gốc tự do, vitamin E bảo vệ cơ thể làm giảm quá trình lão hóa ở da và tóc, hạn chế sự phát sinh của các bệnh nguy hiểm về tim, thần kinh, mắt, chống lại tác động của các tia tử ngoại, đảm nhiệm chức năng không thể thay thế trong những vấn đề liên quan đến cơ quan và sự sinh sản ở sinh vật. Ngược lại nếu cơ thể không được cung cấp đủ vitamin E thì quá trình lão hóa ở cơ thể sẽ diễn ra nhanh hơn, cơ thể dễ bị tấn công bởi các tác nhân tử ngoại, các gốc tự do gây nên những bệnh nguy hiểm, cơ quan sinh sản hoạt động không bình thường [1]. Ngày nay vitamin E được ứng dụng trong da liễu rất nhiều, đặc biệt trong da liễu thẩm mĩ dựa trên những tác dụng mà nó mang lại.
1. Tổng quan về vitamin E
Vitamin E lần đầu tiên được Herbert M Evans và Katherine Bishop mô tả vào năm 1922. Năm 1936, được gọi là tocopherol [2], [3].
2. Nguồn cũng cấp vitamin E
– Chủ yếu là dầu thực vật, rau xà lách, rau cải, dầu mầm hạt hoa thảo [ mầm lúa mì, lúa, ngô]; trong dầu 1 số hạt có dầu [ đậu tương, vừng, lạc, hạt hướng dương, dầu ôliu…] hoặc 1 số quả.
– α- tocopherol có trong hạt cây hướng dương, còn dầu đậu tương và dầu ngô lại chứa các dạng khác nhiều hơn.
– Ở động vật, vitamin E có trong mỡ bò, mỡ cá [ hàm lượng thấp] [1]
3. Cấu trúc hóa học – phân loại:
Vitamin E thuộc loại vitamin tan trong dầu, có hai loại vitamin E: loại có nguồn gốc thiên nhiên và loại tổng hợp. Cả hai điều cùng cấu trúc phân tử và khác nhau về cấu trúc không gian ba chiều.
3.1. Vitamin E có nguồn gốc thiên nhiên: được chiết xuất từ dầu thực vật như đậu tương, ngô, mầm lúa mạch, các loại hạt có dầu như hạt hướng dương. Vitamin E trong thiên nhiên gồm 7 dạng khác nhau của hai hợp chất tocopherol và tocotrienol [ là dẫn xuất của benzopiran], là một đồng phân duy nhất của D – alpha tocopherol.
* Tocopherol:
– Tất cả các loại tocopherol đều có nhánh bên giống nhau tương ứng với gốc rượu phytol [ C16H33]
– Sự khác nhau giữa các loại tocopherol là do sự sắp xếp khác nhau của nhóm metyl [ CH3] trên vòng benzopiran, có 4 loại tocopherol là alpha α, beta β, gamma γ, detal δ, β-tocopherol khác α-tocopherol ở vị trí 7 không chứa nhóm metyl còn γ – tocopherol lại thiếu nhóm metyl ở vị trí thứ 5. Các loại tocopherol khác mới được tách ra gần đây cũng khác nhau bởi sự sắp xếp và số lượng nhóm CH3 ở các vị trí 5,7,8 của vòng benzene.
– Dạng thiên nhiên của vitamin E là RRR – alphal tocopherol tìm thấy từ dầu thực vật là đồng phân lập thể đơn lẻ.
– Trong các loại tocopherol, α-tocopherol là thành phần chính tồn tại trong cơ thể, có hoạt tính sinh học nhiều nhất của vitamin E. Các dạng khác như beta β, gama γ, deltal δ dù hoạt tính thấp hơn loại alpha α nhưng cũng có tác dụng hỗ trợ rất lớn cho sức khỏe con người.
– Tocotrienol: có 4 dạng, phân biệt với tocopherol nhờ chuỗi bên cạnh bất bão hòa, ít phân bố rộng rãi trong thiên nhiên.
3.2. Vitamin E tổng hợp:
Mặc dù có tác dụng tốt nhất trong các loại tocopherol, nhưng do chiết xuất từ các thực phẩm thiên nhiên không tinh tế, vì vậy người ta sản xuất ra loại vitamin E tổng hợp. Dạng tổng hợp là các racemic D,L – alpha tocopherol, gồm 7 đồng phân quang học, nhưng chỉ có 1 đồng phân giống vitamin E thiên nhiên là D – alpha tocopherol [ chỉ chiếm 12,5%], vì vậy tác dụng của vitamin E tổng hợp thấp hơn so với loại có nguồn gốc thiên nhiên.
4. Tính chất vật lý của tocopherol có công thức phân tử là C29H50O2.
Tocopherol là chất dầu không màu, hòa tan rất tốt trong dầu thực vật, rượu etylic, ete dầu hỏa.
– α-tocopherol thiên nhiên [danh pháp: [2R]-2,5,7,8 – Tetramethyl – 2-[[4R,8R]-4,8,12- trimethyltridecyl]-3,4-dihydro-2H-chromen-6-ol] có thể kết tinh chậm trong rượu metylic ở nhiệt độ -35, sẽ thu được những tinh thể hình kim có nhiệt độ nóng chảy từ 2,5 – 3,5 độ, nhiệt độ sôi 200 – 220 độ, áp suất 0,1 mmHg, khối lượng riêng 0,950g/cm3.
– Khá bền đối với nhiệt, có thể chịu được nhiệt độ 170 độ khi đun trong không khí.
– Bị phá hủy nhanh chóng bởi tia tử ngoại.
– Đơn vị tính:
IU là đơn vị quốc tế dùng để đánh giá hoạt tính của vitamin E trong các chế phẩm thương mại trên thị trường.
– Vitamin E được đo bằng đương lượng RRR – α-tocopherol [α,TE], 1α,TE là hoạt tính của 1 mg RRR – α – tocopherol, 1 mg vitamin E dạng tự nhiên tương đương với 1,49 IU và 1 dạng tổng hợp tương đương 1 IU.
5. Tính chất hóa học:
5.1. Khả năng bị oxy hóa
– Trong số các tính chất hóa học của tocopherol, tính chất hóa học quan trọng hơn cả là khả năng bị oxy hóa bởi các chất oxy hóa như sắt [III] clorua FeCl3, axit nitric HNO3, tạo nên các sản phẩm oxy hóa khác nhau.
Một sản phẩm oxy hóa quan trọng được tạo thành là chất α-tocopherylquinon.
– Khả năng chống oxy hóa thì γ- tocopherol mạnh nhất, còn α-tocopherol có hoạt tính sinh học mạnh nhất nhưng lại có khả năng chống oxy hóa lại thấp hơn.
5.2. Tính chất chống oxy hóa tự do:
Chức vụ thiên nhiên của vitamin E là bảo vệ cơ thể chống những tác dụng độc hại của những gốc tự do. Những gốc tự do này được tạo thành từ những quá trình chuyển hóa bình thường hay những tác dụng của những nhân tố chung quanh. Nhờ dây lipid dài 16 carbon, vitamin E gắn nơi màng lipid, và chính nhờ chức vụ gắn gốc phenol mà nó có tính chất chống oxy hóa.
Sự oxyd hóa của acid béo màng tế bào cho ra hàng loạt phản ứng mà kết quả cho ra gốc lipoperoxyd [LOO] rất hoạt động vì không bền sẽ làm rối loạn chức năng sinh học của những màng.
Vitamin E có khả năng ngăn chặn phản ứng của các gốc tự do bằng cách nhường 1 hydro [H] của gốc phenol cho gốc lipoperoxyd [LOO] để biến gốc tự do này thành hydroperoxyl không gây phản ứng [LOOH].
6. Chức năng của vitamin E
6.1. Tác động đến cơ quan và quá trình liên quan đến sự sinh sản:
Vitamin E tham gia vào việc bảo đảm chức năng bình thường và cấu trúc của nhiều mô, cơ quan, ảnh hưởng đến quá trình sinh sản. Khi thiếu vitamin E, sự tạo phôi sẽ bị cản trở, đồng thời sảy ra sự thoái hóa tủy sống và suy nhược chung cơ thể.
6.2. Tác động của vitamin E với cơ quan sinh sản của phụ nữ
Vitamin E làm giảm các triệu chứng chuột rút, đau bắp cơ hoặc đau bụng hành kinh của các em gái ở tuổi vị thành niên.
Vitamin E ức chế quá trình oxy hóa DNA ức chế hoạt động của các chuỗi tế bào ung thư vú, làm giảm 95% sự gia tăng tế bào ung thư vú ở những người sử dụng tocopherol.
Phụ nữ được bổ sung vitamin E thì nguy cơ bị ung thư buồng trứng giảm 67% so với người không sử dụng.
6.3. Triệu chứng mãn kinh
Vitamin E có hiệu quả trong việc giảm các triệu chứng vận mạch đi kèm lúc mãn kinh. Vitamin E cũng có thể làm giảm các triệu chứng liên quan đến hội chứng tiền kinh, đặc biệt trong bệnh xơ nang tuyến vú[FBD]. Hiện tượng u vú lành tính này là một tình trạng mang tính chu kỳ, chúng thường xuyên sảy ra trước hành kinh và có thể được làm giảm với các liệu vitamin E 600 IU/ ngày.
6.4. Tác dụng của vitamin E đối với thai nghén.
Trong những trường hợp thai nghen thường có nguy cơ cao như hội chứng rối loạn tăng huyết áp trong thai nghén [ nhiễm độc thai nghén], người ta đã cho thai phụ ở tình trạng tiền sản giật uống vitamin E phối hợp với vitamin C hàng ngày. Kết quả bệnh đã giảm nhẹ và 76% số bệnh nhân không còn tình trạng tiền sản giật. Sở dĩ vitamin E góp phần thuận lợi cho quá trình mang thai, sự phát triển thai nhi và giảm được tỷ lệ sảy thai, sự phát triển của thai nhi và giảm được tỷ lệ sảy thai, sinh non là do đã trung hòa hoặc làm mất hiệu lực của gốc tự do trong cơ thể.
6.5. Ngăn ngừa lão hóa.
Do phản ứng chống oxy hóa bằng cách ngăn chặn các gốc tự do mà vitamin E có vai trò quan trọng trong chống oxy hóa. Vitamin E kết hợp với những màng lọc ánh sáng sẽ tạo thành yếu tố cần thiết trong sự bảo vệ chống tia bức xạ và chống lão hóa do UV.
Tác dụng của vitamin E với da và tóc:
Vitamin E làm chậm sự lão hóa của da và bảo vệ màng tế bào. Sự hiện diện của nó giúp cho mỡ trong tế bào được giữ gìn bởi vì những màng tế bào được cấu tạo bởi acid béo có nhiều nối đôi, rất dễ bị oxy hóa.
Gỉam sự bốc hơi nước và giảm độ nhạy cảm đối với tia cực tím, chống được sạm da, giảm nồng độ của IgE, trả lại màu sắc bình thường và làm mất cảm giác ngứa.
Làm da mềm mại tóc mượt ít khô và gãy trước, do làm giảm tiến trình lão hóa của da và tóc, giúp da và tóc chịu đựng nắng, mức γ-Tocopherol vượt những α-Toc ở da người, [4] ức chế sản sinh PGE2 và oxit nitric, và cũng ngăn ngừa sự hình thành tế bào cháy nắng, tia cực tím [UV] B gây ra peroxy hóa lipid và phù nề, vì thế nó có vai trò bảo vệ da khỏi stress do oxy hóa. Vitamin E cũng có vai trò trong việc hình thành các mô hình quang tuyến và ức chế miễn dịch
7. Nhu cầu sử dụng vitamin E
Vitamin E là một loại vitamin tan trong dầu nên nhu cầu của nó phụ thuộc vào hàm lượng acid béo chưa no có trong thực phẩm. Khi PUFA[ acid béo không bão hòa] ăn vào tăng lên thì lượng vitamin E cung cấp có thể tăng lên gấp 4 lần, nghĩa là khoảng từ 5mg – 20 mg một ngày.
Nhu cầu bình thường cần khoảng 14 – 19 mg trong 24 giờ. Nếu thực phẩm chứa 30mg acid linoleic thì cần cung cấp thêm 30g – α- tocopherol. Nếu vitamin E tổng hợp được dùng như chất dinh dưỡng hỗ trợ việc bảo vệ cơ thể chống lại một số bệnh mãn tính như bệnh tim, ung thư, đái tháo đường thì cần phải tăng lượng cung cấp lên khoảng 1,4 lần.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. lớp HC05TP Vitmin E, tính chất và những biến đổi trong quá trình chế biến thực phẩm. Đại học Bách khoa thành phố Hồ Chí Minh.
2. Fernholz E [1938]. On the constitution of α-tocopherol. J Am Chem Soc, [60], 700–5.
3. Evans HM, Emerson OH, và Emerson GA [1936]. The isolation from wheat germ oil of an alcohol, alphatocopherol, having the properties of vitamin E. J Biol Chem, [113], 319–32.
4. Jiang Q, Christen S, Shigenaga MK, và Ames BN [2001]. Gamma-tocopherol, the major form of vitamin E in the US diet, deserves more attention. Am J Clin Nutr, 714–22.