Cơ thể người và động vật có hai hệ thống bảo vệ, đó là hệ thống miễn dịch và hệ thống các chất chống oxy hóa sinh học.
Thực ra, vai trò của hệ thống các chất chống oxy hóa sinh học trong việc bảo vệ sức khỏe con người và động vật mới chỉ được công nhận gần đây, mặc dù từ năm 1971 đã có các công trình nghiên cứu về nó công bố trên các tạp chí khoa học của Hoa kỳ.
 |
| Tìm hiểu chất chống oxy hóa trong thức ăn chăn nuôi |
Các chất chống oxy hóa sinh học có vai trò tiêu diệt các chất hóa học độc hại trong cơ thể có tên là gốc tự do. Những gốc tự do này là thủ phạm của nhiều bệnh. Tuy nhiên cơ thể lại có vũ khí để vô hoạt các gốc tự do, đó là các chất chống oxy hóa.
Vậy gốc tự do và chất chống oxy hóa là gì?
1/ Gốc tự do (free radical)
Gốc tự do là những nguyên tử hay nhóm nguyên tử mà quỹ đạo ngoài cùng của nó chứa những điện tử lẻ cặp.
Ví dụ: nguyên tử Cl là một gốc tự do vì quỹ đạo ngoài cùng của nguyên tử này có số lượng điện tử lẻ cặp (7 điện tử).
Vì gốc tự do chứa những điện tử lẻ cặp cho nên chúng luôn tìm cách cướp lấy điện tử của nguyên tử hay phân tử khác. Nguyên tử hay phân tử khác mất điện tử lại trở thành gốc tự do và chúng lại đi cướp điện tử của nguyên tử hay phân tử khác nữa. Cứ như vậy theo dây chuyền, một số lớn gốc tự do được hình thành và có mặt khắp nơi trong cơ thể. Khi một tế bào bị mất đi một điện tử, chuyển hóa của tế bào bị rối loạn, tế bào lành trở thành tế bào bệnh.
Tác hại của gốc tự do lần đầu tiên được giáo sư Denham Harman công bố vào năm 1954 và ông được coi là cha đẻ của lý thuyết về lão hóa gây ra bởi gốc tự do.
Trong các phản ứng hóa học, gốc tự do thường được biểu thị bằng một dấu chấm đặt ngay phía trên bên phải của ký hiệu nguyên tử hay phân tử. Ví dụ phân tử Clo khi bị tác động của tia tử ngoại thì cho ra 2 nguyên tử gốc tự do Clo:
Cl2 → Cl● + Cl●
+ Gốc tự do hình thành từ đâu ?
Gốc tự do hình thành từ hai nguồn, đó là nguồn nội sinh và nguồn ngoại sinh.
Ở nguồn nội sinh, gốc tự do hình thành:
- Từ chuỗi chuyền điện tử trong ty thể (các phản ứng phosphoryl oxy hóa của mitochondria): superoxide anion (O2●), peroxynitrate (ONO-), hydrogen peroxide (H2O2), gốc hydroxyl (●OH).
- Từ hoạt động hô hấp của leucocyte, gốc tự do hình thành để giết vi khuẩn.
- Từ quá trình tự chết của tế bào (apoptosis): bằng in vitro, người ta thấy chất oxy hóa nội sinh AXO có thể ngăn trở apoptosis.
Ở nguồn ngoại sinh, gốc tự do hình thành từ khí ozone, bức xạ tử ngoại, khói thuốc lá.
+ Tác hại của gốc tự do
Theo tiến sĩ Bruce Ames của Đại học Berkley, California thì mỗi tế bào đơn lẻ của cơ thể mỗi ngày phải chịu khoảng 10.000 cú tấn công. Rất nhiều cuộc tấn công trong số này nhắm vào các DNA, việc này đưa đến một trong những hậu quả là làm gia tăng tốc độ biến đổi của gien, từ đó dẫn đến sự biến đổi tế bào và gây nguy cơ ung thư.
Ngoài ra, màng tế bào, protein và mỡ cũng bị các gốc tự do bắn phá và gây tổn hại.
Bệnh đục thủy tinh thể còn gọi là cườm mắt (cataracts) là do protein thủy tinh thể bị gốc tự do bắn phá làm biến tính, bị đục lại. Da bị khô, chai sần khi về già hay khi bị tia tử ngoại tác động là do gốc tự do đã phá hủy những sợi collagen trong da.
Lipid là chất nhậy cảm nhất với sự tấn công của gốc tự do, đặc biệt các acid béo không no nhiều nối đôi (từ chuyên môn gọi là PUFA : poly unsatured fatty acid). Các PUFA khi bị gốc tự do tấn công thì hình thành các peroxide (quá trình peroxide hóa), chúng đầu độc màng tế bào, cản trở sự hình thành và hoạt động của các enzyme bên trong tế bào.
Hệ miễn dịch cũng rất nhậy cảm với gốc tự do. Tế bào miễn dịch hoạt động chủ yếu dựa vào sự thông tin giữa các tế bào, đặc biệt theo con đường các receptor gắn với màng tế bào. Màng tế bào lại rất giầu PUFA, nếu màng tế bào bị peroxide hóa thì màng bị tổn hại, các tín hiệu tế bào không chuyền cho nhau được, chức năng tế bào bị hỏng (giảm hoặc mất khả năng biểu thị receptor màng tế bào).
Tóm lại, gốc tự do có thể gây những tổn hại sau: ung thư, bệnh tim mạch, đột quỵ, đục thủy tinh thể, thoái hóa hoàng điểm, suy giảm miễn dịch, lão hóa.
2/ Chất chống oxy hóa (antioxidant)
Chất chống oxy hóa là một phân tử có khả năng làm chậm hay ngăn ngừa sự oxy hóa những phân tử khác. Oxy hóa là phản ứng giữa một phân tử với oxy, hoặc bất cứ khi nào một phân tử mất một điện tử trong phản ứng hóa học. Những phản ứng oxy hóa có thể sản sinh các gốc tự do và khởi động những phản ứng liên hoàn gây tổn hại tế bào. Các chất chống oxy hóa ngăn chặn các phản ứng liên hoàn này bằng cách tách các gốc tự do và ức chế những phản ứng oxy hóa khác.
Chất chống oxy hóa được xếp thành hai nhóm, nhóm hòa tan trong nước và nhóm hòa tan trong lipid. Nói chung nhóm hòa tan trong nước phản ứng với các chất oxy hóa trong tế bào chất, trong huyết tương, trong khi đó nhóm hòa tan trong lipid thì bảo vệ màng tế bào không bị peroxide hóa. Các chất chống oxy hóa có thể được tổng hợp trong cơ thể hay nhận từ thực phẩm.
Các chất chống oxy hóa bao gồm:
+ Vitamin A, D, E, C.
+ Các coenzyme như coenzyme Q10 (CoQ10) và các chất khoáng dưới dạng các metalloenzyme như superoxide dismutase (SOD) chứa Mn, catalase chứa Fe, glutathion peroxidase chứa Se…
+ Các carotenoid như α-carotene, β- carotene, lutein, canthaxanthin, zeaxanthin, lycopene…
+ Các flavonoid polyphenolic như flavone (apigenin, luteolin, tangeritin), flavonol (isohamnetin, kaemferol, quercetin, rutin…), isoflavone phytoestrogen (daizein, genistein, glycitein), các phenolic acid và ester của chúng (acid chicoric, acid cinamic, acid gallic…), các phenolic nonflavonoid (như curcumin, flavonolignan…), các chất chống oxy hóa hữu cơ (như bilirubin, acid citric, acid oxalic…).
+ Các hormone như melatonin.
+ Các chất chống oxy hóa tổng hợp như BHT, BHA, Ethoxyquin.
Các chất chống oxy hóa thấy trong thực phẩm như vitamin C có nhiều trong rau, quả; vitamin E có nhiều trong dầu thực vật, các polyphenolic acid có nhiều trong trà, café, đỗ tương, dầu olive, chocolate, vang đỏ, quế, các carotenoid có nhiều trong rau quả và trứng…
Các chất chống oxy hóa có tác động “hiệp đồng”. Tác động “hiệp đồng” có nghĩa là tác động phối hợp của nhiều chất chất chống oxy hóa, phối hợp lại thì mạnh hơn là ở dạng đơn lẻ. Một cầu thủ siêu sao không tạo nên sức mạnh của cả đội bóng.
Như vậy dùng phối hợp nhiều loại thực phẩm trong bữa ăn, đặc biệt sử dụng nhiều loại rau quả có tác dụng cung cấp nhiều loại chất chống oxy hóa khác nhau. (Các gia vị như hạt tiêu, ớt, nghệ, tỏi… hay thảo dược như húng, thì là, kinh giới…cũng giầu các chất chống oxy hóa, nhưng số lượng dùng trong bữa ăn rất ít cho nên không phát huy được tác dụng).
Các chất chống oxy hóa có vai trò quét các gốc tự do bắn phá tế bào, nhờ đó ngăn chặn được sự tổn hại của tế bào. Để minh họa cho cơ chế này hãy xem các phản ứng trung hòa gốc tự do peroxide (H2O2) của enzyme superoxide peroxidase (SODs) catalase và glutathion peroxidase (GPx):
SODs xúc tác phân giải anion superoxide thành oxy và hydrogen peroxide (H2O2), catalase xúc tác phân giải H2O2 thành nước và oxy, GPx cũng phân giải H2O2 thành nước (có hai loại superoxide dismutase, một trong ty thể chứa Mn, một trong tế bào chất chứa Cu và Zn; catalase chứa Fe và glutathione peroxidase chứa Se; các nguyên tố Fe, Cu, Mn, Zn, Se đến từ bữa ăn).
Nguồn tham khảo
0 nhận xét:
Đăng nhận xét