Khái niệm về vitamin D (calciferol)

VITAMIN D Khái niệm về vitamin D (calciferol) 1.Đặc điểm Vitamin D (còn gọi là calciferol) không tan trong nước ,tan trong dầu,mỡ ,ancol,ether và chlrofom. Vitamin D không phải là một vitamin dúng nghĩa bởi vì quá trình tổng hợp của da bảo đảm được phần lớn nhu cầu của tổ chức co the.Thực vậy,nếu ergocalciferol(vitamin D2) chỉ có thể đến từ thức ăn thì tổ chức cơ thể có khái niệm tổng hợp vitaminD sẽ có trong lớp đáy của thượng bì ,từ cholesterol và dưới ảnh hưởng của tia cực tím.Nhưng sử dụng thuật ngữ “vitamin” để khang dinh tính chất quan trọng của chúng đối với cơ thể. VitaminD không tác động trực tiếp nhưng sau quá trình chuyển đổi của chúng thành các chất chuyển hóa hoạt động thì những phân tử ổn định được che chở khỏi ánh sáng cũng như oxy hóa và các acid ,tạo điều kiện thoái biến nhanh chóng. Về mặt hóa học vitamin D là dẫn suất của sterol,hai dạng phổ biến quan trọng nhất là vitamin D2 và D3.Các vitamin này được tạo thành từ các provitamin (tien vitamin) tương ứng . Vitamin D2 từ ergosterol Vitamin D3 từ 7-Dehydro cholesterol. Sự chuyển hóa provitamin thành vitamin xảy ra dưới tác dụng của tia tử ngoại ,làm cắt đứt liên kết giữa C9 và C10 của vòng B Vitamin D dễ bị phân hủy khi có mặt các chất oxy hóa và các acid vô cơ ,sự phân hủy xảy ra ở nối đôi trong vòng B của phân tử vitamin giua c7 va c8 2.các dạng vitamin D (quan trọng và phổ biến nhất là vitamin D2 và D3) 2.1 Vitamin D1 (Ergosterol) Là tiền vitamin D2 ,không bị chiếu xạ ,được tìm thấy trong lúa mạch ,trong men bia,trong nấm ăn va một số nấm khác.nó không có hoạt tính vitamin ,dưới tác dụng của tia cực tím sẽ chuyển hóa thành vitamin D2 Dạng phấn màu trắng,bị chuyyển thành vàng khi để ngoài không khí,không tan trong nước nhưng tan trong rượu và benzen. Hinh vẽ 2.2 Vitamin D2 (Ergocalciferol) Được tổng hợp từ Ergosterol dưới tác dụng của tia cực tím hình thành khi nấm hấp thụ được ánh sáng mật trời.Ergocalciferol không tự tìm thấy trong cơ thể người ,nó được bổ sung vào cơ thể qua thức ăn hằng ngày .Trong tự tự nhiên nó được tìm thây trong gan cá ,hạt coca. Acetate và dạng éte acid béo với vitamin D2 có hoạt tính tương tự vitamin . Công thức cấu tao vitamin D2 2.3 Vitamin D3 (cholecalciferol) Tiền vitamin D3 là 7-dehydro cholesterol được tạo thành ổ da người khi 7- dehydro cholesterol phản ứng với tia tư ngoại ở bước sóng 290-315 nm . Vitamin D3 có dạng bột ,tinh thể màu trắng ,bị phân hủy chậm khi để ngoài không khí,không hòa tan trong nước ,hòa tan trong dầu mỡ. Ở tự nhiên có thể thu được vitamin D3 từ dầu gan cá hoặc dầu gan cá,nhưng thông thường thu dược bằng cách hoạt hóa hoặc chiếu dọi tiền vitamin D3 ,Vitamin D3 có hoạt tính mạnh hơn vitamin D2 Các dẫn chất của vitamin D3 có hoạt tính tương tự: 7-dehydro cholesterol axetate đã hoạt hóa Este của vitamin D3 với các acid béo khác ,hợp chất phân tử của cholesterol vitamin D3 Công thức cấu tao vitamin D3 2.4 Vitamin D4 (22,23 dihydro ergocalciferol) Tiền vitamin D4 là 22,23 dihydro ergosterol được hoạt hóa .Đó là dạng hình phiến màu trắng ,hoạt tính sinh học kém hơn vitamin D2 Vitamin D5 (sitocalciferol) Tiền vitamin D 5 là 7-dehydro-β sitosterol Vai trò và chức năng 1.Vai trò của vitamin D đối với hệ thống xương của cơ thể : Vitamin D chiếm một vị trí rất đặc biệt dù nó có nguồn gốc bên trong từ quá trình tổng hợp của da hay nguồn gốc bên ngoài Dởi nhu cầu cung cấp thức ăn . Vitamin D có vai trò quan trọng trong sự duy trì để Vitamin Dộ xương khỏe mạnh và vững chắc. Vitamin D hoạt động như một hooc môn ,nó điều chỉnh sự hình thành ,hấp thụ và duy trì sự ổn định Ca và P trong máu. Vitamin D là tiền hoocmon tạo ra nhiều chất chuyển hóa có tác dụng như một hoocmon.Chức năng chính là tăng hấp thu Ca từ ruột và tiến hành quá trình tạo xương , khoáng hóa xương một cách bình thường.Đặc biệt ở xương vitamin D kích thích các tạo cốt bào tổng hợp nhiều hơn phosphatse kiềm và osteocalci ( protein xương phụ thuộc vào vitamin k ) và ít hơn là collagen .Tất cả điều đó thuận lợi cho việc tạo xương. Vitamin D điều hòa và chuyển hóa Ca và P trong cơ thể ,làm tăng quá trình hấp thu và đồng hóa Ca lên tới 50-80% cần thiết cho quá trình cốt hóa .Như vậy nếu thiếu vitamin D thì con người sẽ bị còi xương. 2 Quá trình hoạt động của vitamin D Vitamin D 2 được tích lũy trong da cuả cơ the ,sau khi được chiếu sáng sẽ chuyển thành vitamin D3 nhưng hoạt động này tùy theo mùa trong năm và giờ trong ngày.Một lượng thừa vitamin D trước hết được tích lũy ở gan và được phân giải qua một thời gian dài. Vitamin D3 hoạt động mạnh hơn vitamin D2 với tỉ lệ 4:3 Một ít vitamin D3 (cholescalciferol)được dự trữ trong cơ, trong tế bào mô mỡ, còn phần lớn chuyển hóa tới gan và thận . Tại gan ,vitaminD3 bị hydroxyl hóa ở vị trí thứ 25 tạo thành 25-hydroxylcholescalciferol (calcidiol) như một dạng vitamin D được giữ trong cơ thể .theo dõi lượng calcidiol trong máu là cách để nhận biết sự thiếu hụt vitamin D .Bình thường lương calcidiol trong máu vào khoảng 40-60 ng/ml(100-150nMol/l) Tại thận ,vitamin D3 bị hydroxyl hóa ở vị trí thứ 1 kết hợp vơi calcidiol tạo thành 1,25dehydro cholescalciferol (calcitriol).Nó là dạng vitamin hoạt động mạnh nhất ,có tác dụng tạo điều kiện cho ruột hấp thụ Ca va P ,tạo điều kiện chuyển Ca vào xương và kích thích tái hấp thụ P ở ống thận ,duy trì cân bằng P/Ca++ nội môi.Do đó vitamin D có vai trò kiểm tra quá trinh trao đổi Ca và P trong cơ thể người và động vật.Nếu thiếu hoặc thừa vitamin D đều làm thay đổi đến nồng độ Ca và P trong máu. Theo cách VitaminDủa các hoocmon steroid cùng dẫn xuất cuối của VitaminA ,thì acid retionic ,Vitamin D sẽ tác dộng bằng cách nối liền các bộ phận thụ cảm ,thấm sâu vào nhân tế bào khởi động cho quá trình biểu hiện của một vài Vitamin D đóng vai trò chủ đạo trong quá trình cốt hóa xương ,bằng cách tăng khả năng hấp thu và cố định Ca ,P.Phạm vi hoạt động của việc P,Ca rất lớn nhưng hầu hết Vitamin D đều can dự ở tất cả các mức: + Trong ruột :tạo điều kiện tăng hấp thu Ca va p + Trong xương :làm tăng số lượng Ca được tiết ra ở máu + Trong thận :tạo điều kiện thuận lợi cho việc hấp thu Pư Tất cả các hoạt đọng này nhằm vào mục đích duy trì lượng Ca va P có sẵn trong cơ thể để hóa xương ,chỉ đại diện một phần vai trò sinh lý của Vitamin D Ngoài ra ,nhiều mô chứa các bộ phận thụ cảm vơi Vitamin D cũng tham gia vào chă hạn như: + Quá trình tập trung Ca trong sữa và tuyến sữa +Vận chuyển Ca về phía phôi thai ở nhau thai +Sự biệt hóa bạch cầu cần thiét cho nhu cầu đáp ứng miễn dịch +Tổng hợp interferol,một tác nhân chống lại virut +Quá trình phát triển của các tế bào da +Hoạt động kiểm soát ,tổng hợp insulin trong tụy +Ở một vài phần của não nhieu bộ phận thụ cảm với sự chuyển hóa Vitamin D cũng được thấy rõ nhưng vai trò này vẫn còn đang nghiên cúu chưa đươc rõ ràng Nguồn cung cấp và nhu cầu dinh dưỡng 1. Nguồn cung cấp : Calciferol lưu thông trong máu có 2 nguồn gốc 1.1 Nguồn gốc bên trong Quá trình tổng hợp cúa da là nguồn cung cấp chủ yếu Vitamin D cho cơ thể và phụ thuộc vào nhiều yếu tố +Sắc tố da:người da trắng tăng 50-100 lần so với người da đen +Vùng thượng bì ,nơi quá trình tổng hợp được thưc hiện +Chiều dài của bước sóng và số lương tia cực tím ma da nhận được +Nhiệt đọ của da ,quá trinh biến đổi xảy ra thuận lợi ở nhiệt độ 36,5- 370C +Tăng lên nếu chế độ ăn thiếu hụt Ca và +Được tổng hợp nhiều hơn ở trẻ em và phụ nữ có thai.giảm ở người già 2-4 lần Vitamin D có nguồn gốc bên trong sẽ đươc hấp thu trưc tiếp bởi mạch máu. 1.2 Nguồn gốc bên ngoài Được bổ sung từ thực phẩm đưa vào bữa ăn hàng ngày Để ngăn ngừa và trị bệnh còi xương ,năm 1930 người ta bắt đầu bổ sung Vitamin D vào sữa (10µg/1 lit sữa ).một cốc sữa có bổ sung Vitamin D sẽ cung cấp khoảng ¼ lượng Vitamin D cần thiết cho người lớn trên 50 tuổi hàng ngày.mặc dù sữa được bổ sung Vitamin D nhưng cac sản phẩm sữa như phomat ,yaua,kem…thì không có. Chỉ có rất ít một số thực phẩm trong tự nhiên có chứa đầy đủ lượng VitaminD MỘT SỐ THỰC PHẨM CHỨA VITAMIN D Dầu thực vật chỉ chứa Vitamin D2 khi nó được chiếu tia tử ngoại (25-50g/100g) Sữa động vật mùa hè nhiều Vitamin D hơn mùa đông Nấm men bia khô sau khi chiếu tia tử ngoại sẽ chứa một lượng Vitamin D rất cao12500 Vitamin D có nguồn gốc bên ngoài được hấp thụ trong ruột non kèm theo mỡ,sau đó se được đưa vào tuần hoàn chung. Table 1: Selected food sources of vitamin D [10-12] Food International Units(IU) per serving Percent DV* Cod liver oil, 1 Tablespoon 1,360 340 Salmon, cooked, 3½ ounces 360 90 Mackerel, cooked, 3½ ounces 345 90 Tuna fish, canned in oil, 3 ounces 200 50 Sardines, canned in oil, drained, 1¾ ounces 250 70 Milk, nonfat, reduced fat, and whole, vitamin D fortified, 1 cup 98 25 Margarine, fortified, 1 Tablespoon 60 15 Pudding, prepared from mix and made with vitamin D fortified milk, ½ cup 50 10 Ready-to-eat cereals fortified with 10% of the DV for vitamin D, ¾ cup to 1 cup servings (servings vary according to the brand) 40 10 Egg, 1 whole (vitamin D is found in egg yolk) 20 6 Liver, beef, cooked, 3½ ounces 15 4 Cheese, Swiss, 1 ounce 12 4 2.Nhu cầu (1µg =40 UI) phụ thuộc vào điều kiện dinh dưỡng, nhiêt độ, khí hậu và điều kiện hấp thụ Ca va P trong cơ thể. Trẻ em bình thường:300-400 UI/ngày Người già ,phụ nữ có thai và cho con bú:500UI/ngày Người lớn 70UI/ngày vegan Sources ofVe Vitamin D Type of Food Quantity of Vitamin D (µg) 100ml Plamil Concentrated sugar free (undiluted) 1.5 100g Vitaquell Extra Margarine 7.5 Multivitamin and mineral supplements typically 5 Dinh dưỡng và những ứng dụng của Vitamin D 1.Dinh dưỡng:Nếu cơ thể thiếu hay thừa Vitamin D đèu không tồt ,ảnh hưởng đến sự phát triển của cơ thể đặc biệt ở xương. a.Thiếu Vitamin D. Một số bệnh gây ra do thiếu Vitamin D: Bệnh còi xương:xảy ra ở trẻ em,xương không được phát triển bình Ca va P Bệnh loãng xương :xảy ra ở người già va người lớn tuổi Bệnh nhuyễn xương:xảy ra ở người lớn ,người càng lớn tuổi càng dể gặp. Đối với trẻ em dưới 2 tuổi nếu thiếu Vitamin D thì các rối loạn ban đầu điển hình như :Dễ bị kích thích ,suy yếu chung ,ra mồ hôi dần dần rõ hơn và chậm mọc răng ,dễ bị co giật,xương trơ nên mềm và cong.Khi biết đứng thi sẽ bị cong cột sống,đi chân vòng kiềng .Bệnh còi xương ở trẻ em có thể xảy ra từ 3-4 thang tuổi đến 1-2 tuổi. Những đứa trẻ có thể bị thiếu hụt Vitamin D nếu: Chúng chỉ dùng sữa mẹ mà không được cung cấp những thực phẩm có bổ sung vitamin D Mẹ của chúng thiêu hut vitamin D chúng không được nuôi ở môi trương đú ánh sáng Chúng có làn da ngăm đen ` Ở người trưởng thành :Tình trạng nhuyễn xương ,mất khoáng của xương thường hay xảy ra.Nó biểu hiện bằng đau cơ và xương, tiến triển rất nhanh.Vị trí đầu tiên là khung chậu và sự đau đớn tăng lên khi bước đi,sau đó cơn đau tiên đến lồng ngực và cột sống.Nó còn đi kèm với đau cơ,làm cho bước đi trở nên khó khăn. Ở người già:Nguy cơ thiếu Vitamin D càng cao.Do đó da bị lão hóa kn làm biến đổi 7-dehydro cholesterol thành Vitamin D giảm và đồng thời làm giảm tỉ lệ calciferol trong tuần hoàn máu,sự tiếp xúc với ánh sáng mặt trời không đủ nhu cầu Tăng lên do kém hấp thụ ở ruột.Nguy cơ thiếu Vitamin D ở người già sẽ gây ra hiên tương loãng xương b.Nếu thừa Vitamin D. khi dùng liều cao Vitamin D2 vafVitamin D3 có thể gây độc .Các triệu chứng hay gặp là kém ăn ,buồn non ,tiểu nhiều,có khi táo bón ,khi tiêu chảy,ngừng lớn ,xanh xao,thỉnh thoảng co giạt ,khó thể ,trong nước tiểu chứa nhiều calci và photpho.Những triệu chứng này chỉ xuất hiện với liều rất cao(25-27 mg/ngày cho một kg trọng lượng cơ thể)và dùng trong nhiều tuần. Nếu ngộ độc xảy ra sẽ có sự calci hóa mô.Muối canxi được lắng đọng ở thận,mạch máu ,tim ,phổi. Dùng liều cao lúc có thai có thể gây sống thai hay tăng canxi máu ở trẻ bú mẹ (chậm phát triển về tâm thần vận động ,bất thường về tim mạch ).Nguy cơ này khiến cho các nhà nhi học và dinh dưỡng giảm liều được khuyên trong những năm 50. Vitamin D và những dẫn xuất của chúng hoàn toàn chống chỉ định cho các trường hợp calci máu ,calci niệu hay sỏi calci. Ở trẻ em khi điều trị bệnh còi xương thấy xuất hiện một số trường hợp kháng vitaminD cũng như một số trường hợp nhạy cảm với nó :Ở trẻ này chỉ cho từ 1000-3000 UI mỗi ngày đã xuất hiện triệu chứng ngộ độc. 2.Ứng dụng thực tế Vitamin D được bổ sung vào sữa Trong quá trình chế biến thực phẩm ,vitamin D có thể chịu đựng đươc nhiệt độ.Ví dụ trứng đun sôi trong 20 phút vẫn giữ được hàm lương vitamin D nguyên vẹn. Trong y học người ta dùng các chế phẩm vitamin D dưới nhiều dạng khác nhau như dạng viên hoặc dạng hòa tan trong dàu để điều trị các bệnh thiếu vitamin D . . HẾT.