Chương 3: Vitamin và Khoáng Chất trong Sinh Hóa | Sinh học đại cương | Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh
Động vật có thể tổng hợp vit C, trừ linh trưởng & người. - Người & đa số động vật t.hợp được vit D & B3 (niacin). • chó, mèo không tổng hợp Vit D; • heo, gà nuôi trong chuồng, không tổng hợp vit D. - Một số vk trong ruột có thể t. hợp một số vit nhóm B (thiamine, folate, biotin, riboflavin, B5, B12) & vit K. - VK, nấm, thực vật có thể t. hợp những vit khác nhau. - B12 (cobalamin): chỉ có vk (yếm khí) tổng hợp. - Nguồn vitamin ở vật nuôi dạ dày đơn chủ yếu là khẩu phần. Thú nhai lại < 2 tháng tuổi? Tài liệu được sưu tầm và soạn thảo dưới dạng file PDF để gửi tới các bạn cùng tham khảo, ôn tập đầy đủ kiến thức, chuẩn bị cho các buổi học thật tốt. Mời bạn đọc đón xem!
Môn: Sinh học đại cương (SHĐC) 10 tài liệu
Trường: Đại học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh 185 tài liệu
Tác giả:
Preview text:
9/26/2022 Sinh hóa Đại cương Biology of Macromolecules Vitamin & Khoáng Vitamins & Minerals (Micronutrients) Hồ Thị Kim Hoa 1 1 Vitamin Hồ Thị Kim Hoa 2 2 1 9/26/2022
Vitamin có vai trò gì đối với con người & đv? Vitamin bản chất là gì? - hữu cơ? - vô cơ? Vitamin - hòa tan trong nước?
- không hòa tan trong nước? Hồ Thị Kim Hoa 3 3 Tên gọi
- Casimir Funk (nhà sinh hóa học, Ba Lan): từ thiamine (vit B1): vital + amine vitamine
- Nhiều vitamin không phải amine vitamin. Hồ Thị Kim Hoa 4 4 2 9/26/2022 Định nghĩa: Vitamin là:
- hợp chất HC, không phải lipid, carbohydrate, protein;
- có trong thực phẩm tự nhiên với hàm lượng thấp;
- rất cần thiết, quan trọng cho chức năng sinh lý bình
thường của người & đv như duy trì, sinh trường, phát
triển, sinh sản, mặc dù được cần với lượng rất ít;
- cơ thể không tổng hợp đủ lượng cần thiết bình thường;
- khi thiếu sẽ gây ra bệnh (liên quan). Hồ Thị Kim Hoa 5 5
Sinh vật nào tổng hợp vitamin ?
- Động vật có thể tổng hợp vit C, trừ linh trưởng & người.
- Người & đa số động vật t.hợp được vit D & B3 (niacin).
• chó, mèo không tổng hợp Vit D;
• heo, gà nuôi trong chuồng, không tổng hợp vit D.
- Một số vk trong ruột có thể t. hợp một số vit nhóm B
(thiamine, folate, biotin, riboflavin, B5, B12) & vit K.
- VK, nấm, thực vật có thể t. hợp những vit khác nhau.
- B12 (cobalamin): chỉ có vk (yếm khí) tổng hợp.
- Nguồn vitamin ở vật nuôi dạ dày đơn chủ yếu là khẩu phần.
Thú nhai lại < 2 tháng tuổi? 7 7 3 9/26/2022 Vitamin classification Non-B complex - Vit C (ascorbic acid) B Complex
Energy releasing - Vit B1 (thiamine) - Vit B2 (riboflavin) - Vit B3 (niacin) Water soluble - Vit B5 (pantothenic) - Vit B7 (biotin) Hematopoietic - Vit B9 (folic acid) - Vit B12 (cobalamin) Other - Vit B6 (pyridoxine)
- Vit A (retinol, beat-carotene) - Vit D (cholecalciferol) Fat soluble - Vit E (tocopherols)
- Vit K (phylloquinone, menaquinones)
Lippincott® Illustrated Reviews: Biochemistry, Eighth Edition 9 9 Các vitamin là các coenzyme Coenzyme Reaction Consequences of deficiency Vitamin B1 Thiamine Aldehyde transfer Beriberi (weight loss, pyrophosphate heart problems, neurological dysfunction) Vitamin B2 Flavin adenine Oxidation– Cheliosis and angular dinucleotide reduction stomatitis (FAD) (lesions of the mouth), dermatitis Vitamin B3 Nicotinamide Oxidation– Pellagra (dermatitis, adenine reduction depression, diarrhea) Dinucleotide (NAD+) Vitamin B5 Coenzyme A Acyl-group Hypertension transfer Vitamin B6 Pyridoxal Group transfer to Depression, phosphate or from amino acids confusion, convulsions Hồ Thị Kim Hoa 10 10 4 9/26/2022
Chức năng sinh lý của các vitamin không là coenzyme Vitamin Physiological functions Consequences of deficiency Vitamin A Visual pigments; Night blindness, cornea
epithelial cell differentiation damage, damage to respiratory and gastrointestinal tract Vitamin D Calcium homeostasis; Rickets (children): skeletal bone metabolism; deformities, impaired growth transcription factor Osteomalacia (adults): soft, bending bones Vitamin E Membrane antioxidant Lesions in muscles and nerves (rare) Vitamin K Blood clotting; Subdermal hemorrhaging calcium metabolism Vitamin C
Reductant in hydroxylations in Scurvy (swollen and bleeding
the formation of collagen & gums, subdermal
carnitine, and in the metabolism hemorrhaging) of drugs & steroids Hồ Thị Kim Hoa 11
The Vitamins: Fundamental Aspects in Nutrition and Health, the 5th Edition 11
Core foods for the vitamins/ Các TP (quan trọng) chứa vitamin Vitamin A Vitamin D Vitamin E Vitamin K Vitamin C As retinol Milk, cheese, Milk Milk ghee, margarine Milk (breast, Egg yolk animal), butter, Liver, Liver ghee, margarine, chicken skin eggs, liver, Fatty fish, Vegetable
small fish (eaten cod liver oil oils whole) Citrus fruits, other fruits As carotene Potatoes, cassava, yams Red palm oil; Asparagus, Legumes, dark/medium
cauliflower, spinach, pumpkins, green leaves; broccoli, lettuce, tomatoes Yellow/ orange cabbage, turnip vegetables greens, brussels sprouts 16
The Vitamins: Fundamental Aspects in Nutrition and Health, the 5th Edition, 16 5 9/26/2022
Core foods for the vitamins (cont.) Thiamin Riboflavin Niacin Vit B6 Biotin
Pantothenic Acid Folate Vit B12 Milk Milk Milk Milk Milk Milk Milk Eggs Eggs Eggs Egg yolk Eggs Eggs Eggs Meats Meats Meats Meats Meats Meats Liver Liver Liver Liver, Liver Liver kidneys Some fish Some fish Fish Some fish Fish Fish Oilseeds Peanuts Beans Peanuts, Peanuts, soybeans beans Whole Whole Whole Whole Grains, Wheat Whole grains grains grains grains wheat germ, germ grains oatmeal Potatoes Potatoes Potatoes Legumes Asparagus, Legumes Cabbage Cauliflower Carrots Asparagus, green spinach , leaves legumes, cabbage, beets, tomatoes
The Vitamins: Fundamental Aspects in Nutrition and Health, the 5th Edition 17 17
TÍNH KHẢ DỤNG SINH HỌC (bioavailability)
của vitamin phụ thuộc vào nhiều yếu tố.
Các yếu tố ngoại sinh (extrinsic factors)
- Dạng hóa học: t/động tính hòa tan, hấp thu, chuyển hóa.
- Dạng cung cấp, gồm cả dạng nhủ hóa & áo bao: có thể ảnh
hưởng đến tương tác giữa vitamin & các thành phần khác trong thức ăn.
- Nồng độ: có thể tác động đến tính hòa tan & tốc độ hấp thu.
- Thành phần thức ăn/khẩu phần: ảnh hưởng đến thời gian di
chuyển & tiêu hóa các vitamin trong đường tiêu hóa, sự hấp
thu, và/hay tổng hợp của các vsv đường ruột.
- Các agonist/chất chủ vận (vd, rượu, cholestyramine, và
thuốc khác): ngăn cản hấp thu hay/và chuyển hóa vitamin. 18 18 6 9/26/2022
Tính khả dụng sinh học của vitamin (t.t.)
Các yếu tố nội tại (extrinsic factors)
- Tuổi: vd nhiều đối tượng lớn tuổi giảm hấp thu vit B12.
- Tình trạng sức khỏe: giảm chức năng hệ tiêu hóa,
từ đó giảm hấp thu, và/hay giảm sự tổng hợp vitamin của các vsv đường ruột.
The Vitamins: Fundamental Aspects in Nutrition and Health, the 5th Edition, 19 19
Sự mất vitamin trong thực phẩm
Mất trong lúc bảo quản/dự trữ (storage losses)
bị ô xy hóa hay enzyme phân hủy.
Vd, hàm lượng ascorbic acid có thể:
• giảm 1/3 trong khoai tây, giảm 2/3 trong táo khi giữ ở
nhiệt độ lạnh sau 1-2 tháng.
• rau cải có thể mất 20-78% sau vài ngày ở n.độ phòng.
Mất trong lúc xay xát (milling):
bỏ cám, bỏ mầm hạt làm mất vit E và
nhiều vit hòa tan trong nước.
Mất trong lúc chế biến:
ví dụ xử lý ở nhiệt độ cao. 21 21 7 9/26/2022
Sự mất vitamin trong thực phẩm (t.t)
Xử lý/ chế biến thực phẩm nhiệt độ cao
• Xử lý ở nhiệt độ cao vừa phải (blanching) để bất hoạt
enzyme, giảm số lượng vsv, loại bỏ khí chứa trong
thực phẩm thường làm mất 1 ít vitamin hòa tan trong
nước, nhưng làm tăng tính ổn định của vitamin.
• Xử lý nhiệt độ cao, thời gian dài có thể làm vitamin bị
phân hủy hay mất hoạt tính. Hồ Thị Kim Hoa 22 22
Effects of food processing techniques on vitamin contents of foods Technique Main Effects Vitamins Destroyed Blanching
Partial removal of O Vitamin C (10–60%) 2 Partial heat inactivation of
Thiamin (2–30%), riboflavin (5–40%), enzymes
niacin (15–50%), carotene (<5%)c Pasteurization Removal of O Thiamin (10–15%) 2 Inactivation of
Minor losses (1–5%) of niacin, vitamin B6, enzymes
riboflavin, and pantothenic acid Canning Exclusion of O Highly variable losses 2 Freezingh Inhibition of enzyme
Very slight losses of most vitamins activity Frozen storageh
Substantial losses of vit C and pantothenic
acid; moderate losses of thiamin and riboflavin Freeze drying Removal of water
Very slight losses of most vitamins Hot air drying Removal of water
10–15% losses of vit C and thiamin γ−Irradiation Inactivation of
Some losses (about 10%) of vitamins C, E, enzymes K, and thiamin 23
The Vitamins: Fundamental Aspects in Nutrition and Health, the 5th Edition, 23 8 9/26/2022
Sự khác nhau về thành phần – nhu cầu vitamin trong khẩu phần
của NGƯỜI & VẬT NUÔI ? Hồ Thị Kim Hoa 25 25
Đặc điểm khẩu phần/ thức ăn cho vật nuôi
Hiệu quả kinh tế (kiểm soát chi phí sản xuất)
- Thức ăn không thay đổi (trong ngày, một giai đoạn);
- Chất lượng & sự đa dạng của nguyên liệu không cao - Nguyên liệu tận dụng
phụ phẩm từ các ngành nông nghiệp khác;
nguồi dư, thải từ bửa ăn của người).
- Do đó, khẩu phần không cân đối; không đủ một số thành
phần, đb là vitamin & khoáng. Mất vitamin:
trong quá trình chế biến (nhiệt), bảo quản (O , đ 2 ộ ẩm KK). Hồ Thị Kim Hoa 26 26 9 9/26/2022
Vitamins likely to be limiting in (unsupplemented) nonruminant diets:
• Vitamin A, Vitamin E, Niacin, Pantothenic acid • Choline (chicks) - If raised indoors: • Vitamin D
- If raised on slatted or wire floors: • Vitamin K, vitamin B12
- If antimicrobial agents are routinely used?
- Aflatoxin contamination increases vitamin K requirements.
The Vitamins: Fundamental Aspects in Nutrition and Health, the 5th Edition
All About Feed Vol 1 no 4, 2010 27 27
Vitamins generally included in vitamin premixes for livestock diets Vitamin Poultry Piglets Hogs Calves Cattle Vitamin A + + + + + Vitamin D3 + + + + + Vitamin E + + + + +a Vitamin K + + +a Ascorbic acid + +b + Thiamin +a +a Riboflavin + + + +a Niacin + + Vitamin B6 +a + +a +a Pantothenic acid + + + +a Biotin +a +a +a Folate Vitamin B12 + + +a Choline + + a Sometimes added.
b Added in situations of stress.
The Vitamins: Fundamental Aspects in Nutrition and Health, the 5th Edition 28 28 10 9/26/2022 Khoáng Minerals Hồ Thị Kim Hoa 29 29
Chức năng sinh học của khoáng: - Thành phần xương, răng
- Cân bằng dịch thể (fluid balance)
- Dẫn truyền xung động thần kinh (nerve conduction) - Co cơ (muscle contraction)
- Truyền tín hiệu (signaling)
- Đồng yếu tố enzyme (enzyme cofactors) Micronutrients:
nhu cầu được tính theo đv mghay μg. Hồ Thị Kim Hoa 30 30 11 9/26/2022 Enzyme cofactor
Nelson & Freeman, 2004 (& 2017) 31 31
Nhu cầu các khoáng khác nhau
Khoáng đa lượng (macrominerals) - nhu cầu >100 mg/ngày RDA (or AI) per day by adults RDA (or AI)
AI: An adequate intake; RDA: Recommended Dietary Allowance. 32 32 12 9/26/2022
Nhu cầu các khoáng khác nhau (t.t)
Khoáng vi lượng (microminerals, trace minerals) - nhu cầu 1 – 100 mg/ngày RDA (or AI) per day by adults
AI: An adequate intake; RDA: Recommended Dietary Allowance. 33 33
Nhu cầu các khoáng khác nhau (t.t)
Khoáng siêu vi lượng (ultratrace minerals) - nhu cầu < 1 mg/ngày RDA/AI per day by adults
AI: An adequate intake; RDA: Recommended Dietary Allowance.
Lippincott® Illustrated Reviews: Biochemistry, 8th Edition Hồ Thị Kim Hoa 34 34 13 9/26/2022
TRACE MINERAL TOXICITY / Ngộ độc khoáng vi lượng
- Cơ thể người & đv có một mức chịu đựng khoáng nhất định TULs (Tolerable Upper Limits);
TUL tùy theo loài động vật.
- Ngộ độc có thể xảy ra khi cơ thể thu nhận quá mức này.
- Ngộ độc khoáng có thể xảy ra qua: hít phải, qua da, đường tiêu hóa.
- Các vi khoáng có thể gây độc khi thu nhận quá mức:
arsenic, vanadium, nickel, silicone, tin, aluminum, boron,
cadmium, lead, germanium, lithium, asbestos, mercury, rubidium. Hồ Thị Kim Hoa 35 35 Thải độc khoáng:
- Thải độc qua đường tiêu hóa:
• thải khoáng thu nhận từ ăn/uống: - ói/mửa;
- tiêu chảy, thải chất độc chưa hấp thu;
• chất độc đã hấp thu – tuần hoàn trong máu được thải qua
mật – vào ruột, theo phân ra ngoài.
- Một số khoáng qua nước tiểu.
• Các khoáng không thể thải qua thận:
copper, iron, zinc, and lead, selenium, magnesium, calcium, molybdenum, and mercury.
- Khoáng dư trong máu có thể được đưa vào xương:
phân tích xương có thể biết tình trạng ngộ độc khoáng. 36 36 14 9/26/2022 Thải độc khoáng (t.t.):
- Thải độc khoáng vào tóc (ít hơn các con dường khác)
• phân tích máu chỉ cho biết ngộ độc khoáng tức thời;
• phân tích tóc có thể chẩn đoán ngộ độc khoáng mạn tính (kéo dài).
- Mỗi loại khoáng có mô/cơ quan tác động khác nhau.
- Một số khoáng có thể gắn vào DNA như copper, arsenic, nickel, chromium
làm DNA không còn chức năng, gây đột biến, gây ung thư.
• Mỗi khoáng có thể gây ung thư ở một cơ quan nào đó.
Vd, Fe có liên quan ung thư kết tràng (colon cancer);
cơ chế chưa rõ, có thể do Fe gắn vào DNA; hoặc
sinh các gốc tự do (free radical), các chất này tấn công DNA. 37 37
The Vitamins: Fundamental Aspects in Nutrition and Health, the 5th Edition,
Gerald F. Combs & James P. McClung, Elsevier, 2017.
Lippincott® Illustrated Reviews: Biochemistry, 8th Edition, Emine Ercikan Abali,
Susan D. Cline, David S. Franklin, Susan M. Viselli, Wolter Kluwers, 2022. Hồ Thị Kim Hoa 38 38 15