(H2N2)-Nhóm vitamin hòa tan trong nước bao gồm các loại Vitamin nhóm B và C. Chúng ta sẽ tìm hiểu về cấu tạo hóa học, vai trò sinh học và nhu cầu của cơ thể về nhóm vitamin hòa tan trong nước.
1. Vitamin B, (Thiamin, areorin, vitamin chống viêm thần kinh)
* Cấu tạo hoá học
Năm 1912 nhà bác học Ba Lan Funk đã phân lập từ cám chất có khả năng chữa viêm thần kinh. Năm 1937 Uy-liam xác định cấu trúc chất này, cấu trúc gồm 2 phần: vòng pyrimidin và vòng tiazol.
vitamin Bl [(2- metyl, 6-aminopyndin, 5-(4- metyl, 5-oxyetyl tiazolorid) – hydroclond)]
* Tác động sinh học:
Vitamin Bl đóng vai trò quan trọng trong trao đổi vật chất đặc biệt là chuyển hoá glucid và trong hoạt động thần kinh (giải thích cơ chế phù thũng và viêm thần kinh – ở phần trước).
– vitamin Bl tham gia vào nhóm ghép của enzym khử carboxyl, tức là decarboxylase.
Loại phản ứng khử carboxyl của xetoacid tiến hành theo 2 kiểu với sự tham gia của 2 loại enzym khác nhau:
+ Phản ứng khử carboxyl không kèm oxy hoá thường gặp ở vi sinh vật, như tế bào men rượu, nhóm ghép enzym này là dẫn xuất tiaminpirophotphat (TPP).
+ Ở mô bào động vật, sự khử carboxyl tiến hành theo kiểu oxy hóa. Enzym xúc tác có nhóm ghép là hợp chất giữa TPP và acid hpoic, gọi là lipotiaminpirophotphat (LTPP).
Điểm hoạt động của hai nhóm ghép trên đều là nhóm SH, nhóm này có khả năng ở dạng vòng khi mất H hoặc dạng tim (SH) khi có H, đó là nguyên nhân về khả năng oxy – hoá hoàn nguyên.
Khi thiếu vitamin Bl enzym decarboxylase không hình thành được nên quá trình khử carboxyl của acid pyruvic (xetoacid) bị ngừng trệ và ứng đọng ở các mô bọc.
* Nhu cầu và nguồn vitamin B1
Vitamin Bl Phổ biến ở thực vật, nấm enzym, đặc biệt là vi sinh vật ký sinh trong đường tiêu hoá có khả năng tổng hợp vitamin Bl. ở động vật nhai lại (trâu, bò, dê, cừu) nhờ có sự hoạt động của vi sinh vật dạ cỏ nên không bị thiếu vitamin Bl.
Hàm lượng trung bình của vitamin này trong máu người là từ 2 – 8 mg%.
Nhu cầu vitamin Bl khác nhau phụ thuộc vào yếu tố sinh lý, lao động, nhu cầu sản xuất
2. Vitamin B2 (Ribonavin)
* Cấu tạo hoá học
Cấu trúc của vitamin B2 ôưức cun và Ca re tìm ra và tổng hợp (1934). Phân tử chứa dẫn xuất của đường ribose (ribitil).
* Tác động sinh học:
+ Tham gia vào cấu trúc của enzym dehydrogenase hiếu khí (men vàng) ở dạng FAD và FMN.
Trong cơ thể động vật gần 97% riboflavin ở trạng thái liên kết với protein – enzym, còn gần 3% ở trạng thái tự do. Riboflavin của thức ăn đưa vào sẽ được phosphoryl hoá bởi ATP ở vách ruột và gan thành 2 dạng flavinmononucleotid (FMN) và flavin adenozindinucleotid (FAD). Hai dẫn xuất này chính là nhóm ghép của lớp enzym hô hấp – lớp men vàng flavoprotein, loại enzym này thực hiện phản ứng oxy hoá hoàn nguyên tức là chuyển vận hydrogen trong quá trình hô hấp mô bào.
Khi thiếu vitamin B2 thì sự tổng hợp enzym vàng đình trệ gây rối loạn trao đổi vật chất, làm quá trình hô hấp mô bào không thực hiện đầy đủ.
+ vitamin B2 có liên quan với các vitamin khác. Khi thiếu vitamin Bl thì nhu cầu riboflavin tăng lên, thiếu riboflavin khả năng tự cung cấp vitamin C giảm…
* Nhu cầu và nguồn vitamin B2
vitamin B2 có nhiều ở gan, thịt, trứng, sữa, enzym bia khô, cà chua, ngô, đậu cô
Các động vật như lợn, gà, chó và người thường xuyên rất cần vitamin B2 trong thức ăn. Trâu, bò, dê, cừu (động vật nhai lại) ít đòi hỏi hơn vì vi khuẩn đường tiêu hóa có khả năng tổng hợp được vitamin này.
Lợn con cần 3mglkg thức ăn khô. Người cần 2 – 4mg/ngày.
3. Acid pantotenic (vitamin B3)
* Cấu tạo hoá học
Vtamin B3 rất phổ biến ở các đối tượng sinh vật khác nhau, do đó có tên là acid pantotenic (theo tiếng La tinh pantothen là khắp nơi). Nó bao gồm hai thành phần là acid pantoic và β-alanin:
* Tác động sinh học
Vitamin Bộ là tiền chất của coenzym A (viết tắt COA). Thiếu vitamin B3 thường có hiện tượng viêm da.
Quá trình tổng hợp coenzym A được trình bày ở trang 115 .
Vitamin B3 thường có nhiều trong nấm enzym, gan, các sản phẩm xanh của thực vật và được tổng hợp bởi các vi khuẩn đường ruột.
4. Vitamin PP (Nicotinamid, nia xin, vitamin B5 – vitamin chống da khô)
* Cấu tạo hoá học
Khi oxy hoá nicotin thuốc lá bằng acid cromic, ta thu được acid nicotinic. Trong cây cối thường có sẵn acid này, khi vào cơ thể động vật acid nicotinic chuyển sang dạng amid, tức là thành vitamin PP, công thức như sau:
Trong mô bào nhiều loài động vật, vi sinh vật (cũng như thực vật) acid nicotinic
được tổng hợp từ tryptophan nhờ xúc tác của hệ thống nhiều enzym. Trong đó có nhóm ghép là dẫn xuất của vitamin B2′ B6′
* Tác động sinh học
Tham gia cấu tạo NAD và NADP trong mô bào sinh vật, vitamin PP có dưới dạng tự do và hợp chất protein – enzym. Đó là NAD (nicotiamid adenozin dinuleotid) và NADP (nicotinamid adenozin dinucleotid photphat). Hai chất này là nhóm ghép của enzym oxy hoá hoàn nguyên, tức là enzym dehydrogenase yếm khí.
Thiếu vitamin PP động vật thường mắc bệnh viêm tróc da sần sùi. Trong chăn nuôi nếu chỉ cho lợn ăn ngô kéo dài cũng thường xảy ra bệnh này vì thiếu tryptophan. Trong ngô còn có chất kháng vitamin PP – đó là acid pyndin – 3 – sulforic. Nếu đun sôi thì kháng vitamin PP của ngô sẽ mất đi.
* Nhu cầu và nguồn vitamin PP
Vitamin PP có nhiều ở gan, thịt, sữa bò, trứng, gạo, cám khoai tây, cà rốt… Nhu cầu thay đổi tuỳ theo thành phần thức ăn
Người cần 15 – 25mg/ngày
Chó cần 0,25mg/1kg thể trọng
Ngựa 0,l0mg/kg thể trọng
Lợn con cần 15 – 17mg/1kg thức ăn khô
5. Vitamin B6 (Pyridoxin, adennin)
* Cấu tạo hoá học:
Pyndoxin, pyridoxamin và pyndoxal đều có hoạt lực vitamin nên ghép thành nhóm vitamin B6
* Tác động sinh học:
Trong cơ thể động vật (ở thận, gan, ruột non) pyridoxin bị oxy .hoá thành pyridoxal và chất này lại được phosphoryl-hoá thành pyridoxal photphat – đấy là nhóm ghép của loại enzym trao đổi.
Vitamin B6 có tác dụng quan trọng đối với sự chuyển hoá protein (phản ứng chuyển quan và khử carboxyl).
Thiếu vitamin B6 gia súc có những triệu chứng rối loạn thần kinh, co giật từng cơn như động kinh.
vitamin B6 còn ảnh hưởng tới sự tổng hợp nội tiết tố tuyến yên và buồng trứng (nhóm oestrogen) nên khi thiếu nó quá trình thai nghén bị trở ngại.
* Nhu cầu và nguồn vitamin B6
vitamin B6 có ở thịt, gan, enzym bia, bắp cải, cà rốt, trứng… Loài nhai lại không cần vitamin B6 ở thức ăn, vì vi sinh vật dạ cỏ tổng hợp được, các loại động vật khác cần cung cấp pyridoxin đều đặn.
Lợn con cần 0,5 – 1mg/1kg thức ăn khô
Gà con cần 3 – 5 mg/1kg khẩu phần
Gà mái đẻ cần ít hơn 1 – 2 mg.
6. Inozit – vitamin B7
* Cấu tạo hoá học:
* Tác động sinh học:
Inozit trong cơ thể động vật có 2 dạng:
+ Dạng liên kết inozit – photphatit của não và dây thần kinh
+ Dạng tự do có trong các mô, nhất là gan, dịch sinh dục.
Trong tinh dịch lợn, inozit ổn định áp suất thẩm thấu do đó tinh trùng tồn tại lâu được.
Đối với gan vitamin này giúp quá trình tiêu hóa lipid dễ dàng, thiếu inozit động vật chậm lớn, mọc lông kém, gan nhiễm thấm lipid.
* Nhu cầu và nguồn vitamin
Inozit được tổng hợp ở cây cối, nhất là trước thời kỳ kết quả. Nhu cầu chưa được xác định
7. Vitamin H (Biotin, vitamin B8)
* Cấu tạo hoá học:
Biotin có thể coi là hợp chất của vòng tiopen và urê dưới dạng vòng và mạch nhánh là acid valerianc.
* Tác động sinh học
+ Tham gia một số quá trình sinh hoá học cơ thể như tổng hợp acid aspartic, quá trình khử quan, khử carboxyl…
+ Triệu chứng thiếu thoăn là bệnh viêm da nổi mẩn (lúc có, lúc lặn), lông tung, xương cong queo ở gà.
* Nhu cầu và nguồn vitamm
Biotin được tổng hợp trong cây cỏ, nhất là ở lá cây. Nhu cầu thấp: gà con 2,5 γ/
ngày; người cần 9 γ/ngày.
8. Acid folic (vitamin Bc)
* Cấu tạo hoá học:
Aciđ folic mang tên là vitamin Bc (c là chữ viết tắt của từ tiếng Anh chicken có nghĩ là gà con) n nó cũng cần thiết cho sự phát triển của gà con. Acid fohc bao gồm ba gốc liên kết với nhau là gốc pterin, gốc acid paraaminobenzoic và gốc acid glutamic:
* Tác động sinh học
Thiếu vitamin Bc cũng sẽ bị thiếu máu. Từ acid folic dễ dàng chuyển thành acid tetrahydrofolic (COF, FH4) là coenzym của các enzym xúc tác cho phản ứng chuyển
các nhóm chứa một carbon (nhưng không phải là CO2)
9. Vitamin B12 (xyancobalamin, vitamin chống thiếu máu ác tính)
* Cấu tạo hoá học
Phần chủ yếu là vòng porfưin, trong đó vòng phút A gắn với nguyên tử co ban bằng dây nối đồng hoá trị , hoá trị còn lại của coban dùng liên kết với nhóm CN phần
thứ hai của vitamin là nhân nucleotit nối với vòng Phối D của porfmn.
* Tác động sinh học
Triệu chứng thiếu vitamin B12 là sự thiếu máu ác tính trong tuỷ xương và máu xuất hiện nhiều hồng cầu non vì quá trình tạo huyết bị ngừng trệ. Máu bị vỡ nhiều hồng cầu, lượng hemoglobin giảm sút. Sự hô hấp mô bào cũng bị yếu, sự chuyển hoá glucid và lipid bị rối loạn kèm theo những hiện tượng thần kinh suy nhược.
* Nhu cầu và nguồn vitamin B12
Phần lớn các loại vi khuẩn có khả năng tổng hợp vitamin B12 nếu có đủ nguyên tố coban.
Các vi sinh vật dạ cỏ, manh tràng và ruột già đều có khả năng tổng hợp vitamin B12 Khi cho loài nhai lại đầy đủ co ban thì chúng hoàn toàn tự túc nguồn vitamin này.
Thực vật hoàn toàn không chứa vitamin này, rong rêu biển sở d chứa vitamin B12 vì có vi sinh vật ký sinh hoạt động. Vitamin Bi2 có trong thịt, não, thận, gan, máu, sữa, trứng cá. Gà con nuôi hoàn toàn bằng thức ăn thực vật cần 6 γ/1kg thức ăn; gà lớn cần 2 – 3 γ/1kg thức ăn; Lợn con cần 22 γ/1kg thức ăn. Trong cơ thể động vật nơi dự trữ
B12 là gan 30 – 70%.
10. Vitamin C (Acid ascorbic)
* Cấu tạo hoá học:
Acid ascorbic có khả năng hoàn nguyên các chất, bản thân bị oxy hoá sang dạng acid dchydroascorbic không có hoạt tính vitamin. Do đặc điểm này nên việc bảo quản vitamin C rất khó.
Trong cơ thể thường gặp 2 trạng thái ascothic tự do và liên kết.
* Tác động sinh học:
Người và động vật nếu lâu không được ăn rau và hoa quả tươi sẽ bị mắc bệnh scorbut. Triệu chứng điển hình của bệnh này là hiện tượng hoại huyết quản, gây chảy máu niêm mạc lợi, da, trong bắp thịt v.v… Răng bị yếu, lung lay dễ rụng, xương giòn và dễ gẫy. Ngoài ra còn những biến chứng đường tiêu hoá (giảm dịch vị và độ acid), tim và nhiều rối loạn trong chuyển hoá đường lipid, protein của cơ thể.
+ Vai trò sinh hoá học chủ yếu của acid ascorbic là sự tham gia quá trình oxy hoá hoàn nguyên, người ta tủn thấy hai loại enzym: ascorbin – reductase và ascorbin – oxvdase tham gia quá trình oxy hoá – hoàn nguyên chất glutation (C10H17N3SO6).
+ Acid ascorbic xúc tác sự vận chuyển hydrogen giữa NAD.H2 hoặc FAD.H2 với hệ thống cytocrom.
+ Acid ascothic có tác dụng kích thích hoạt động của enzym aconitase trong chu trình Krebs, do đó nó gián tiếp ảnh hưởng tới sự chuyển hoá glucose: Thiếu vitamin C sự tổng hợp và tích luỹ glycogen ở gan và cơ giảm. sút rất rõ, lúc này ta thấy enzym hexokinase hoạt động rất yếu.
+ vitamin C có liên quan chặt chẽ đối với sự trao đổi protein, đặc biệt là protein của các mô chống đỡ như gân, xương… sự có mặt của vitamin C cần thiết cho sự hình thành colagen – protein cơ sở của mô liên kết, từ procolagen, thiếu vitamin C số lượng colagen giảm quá 2 lần so với mức bình thường Do đó vitamin C ảnh hưởng tới quá trình lành vết thương và giữ bền thành mạch. + vitamin C còn ảnh hưởng đến sự hoạt động sản sinh adrenalin của tuyến thượng thận hoặc adrenocorticotropin của tuyến yên. Nó có tác dụng giữ cho adrenalin khỏi bị oxy hoá và nâng cao độ cảm thụ của tuyến thượng thận đối với adrenocorticotropin.
* Nhu cầu và nguồn vitamin C
Acid’ascorbic được tổng hợp ở nhiều loài vi sinh vật, cây cối, động vật. Ngựa, lợn, gia cầm vẫn cần vitamin C
Riêng trâu, bò, dê, cừu có khả năng tự túc hoàn toàn.
Vitamin C bài tiết ra ngoài theo nước tiểu, mồ hôi và cả dưới dạng CO2 hơi thở, cường độ lao động càng cao thì nhu cầu về vitamin C càng lớn, các trạng thái bệnh lý như sốt hoặc cổ thai cơ thể cũng đòi hỏi tăng lượng vitamin C trong khẩu phần.
Hiện tượng giảm vitamin C trong máu, trong nước tiểu, trong dịch vị được coi là những triệu chứng đáng kể về lâm sàng của nhiều bệnh.
Vitamin C có ở gan, thận; máu, sữa, bắp cải, cà chua, hành, ớt, cam chanh, lá tùng…
Hoahocngaynay.com
Nguồn thuviensinhhoc.com
