Y học thường thức VITAMIN: CUỘC SỐNG & CÂU CHUYỆN

• Vitamin có vai trò gì trong cuộc sống của chúng ta?
Với vai trò là chất xúc tác, vitamin giúp đồng hoá và biến đổi thức ăn, tạo năng lượng cần cho hoạt động sống của các tế bào trong cơ thể. Ngoài ra, vitamin còn bảo vệ tế bào khỏi bị tấn công nhờ đặc tính chống lại quá trình oxy hoá và tham gia bảo vệ cơ thể chống nhiễm trùng, khử độc và sửa chữa các cấu trúc bị hư tổn.
Vitamin cũng rất cần thiết cho sự phát triển và tăng trưởng bình thường của cơ thể. Khi còn trong bụng mẹ, nhờ hấp thụ các chất dinh dưỡng nên thai nhi bắt đầu phát triển. Sự phát triển của thai nhi cần cung cấp đủ các vitamin và khoáng chất. Các chất dinh dưỡng tạo thuận lợi cho sự phát triển bình thường của cơ thể. Nếu thiếu hụt nghiêm trọng một hoặc nhiều các chất dinh dưỡng, ngay trong bào thai, trẻ có thể mắc các bệnh bẩm sinh. Thiếu vitamin và khoáng chất trong những năm tháng đầu đời gây ảnh hưởng nhiều đến sự phát triển toàn diện của trẻ.
Đa phần cơ thể hấp thu vitamin từ thức ăn, nhưng một số ít thu được bằng các nguồn khác. Vi sinh vật trong ruột - còn gọi là khuẩn chí đường ruột sản xuất vitamin K và biotin, trong khi đó vitamin D được tổng hợp trong da nhờ tác động của ánh sáng mặt trời. Cơ thể cũng có thể sản xuất một số vitamin từ tiền chất như vitamin A được sản xuất từ beta carotene, và niacin ( vitamin PP) từ tryptophan.
Có hai loại vitamin: vitamin tan trong nước và vitamin tan trong dầu. Vitamin tan trong nước làm nhiệm vụ xúc tác trong quá trình sinh học gắn liền với sự giải phóng năng lượng, bao gồm các phản ứng oxy hoá - khử, phân giải các hợp chất hữu cơ, .... Các vitamin tan trong chất béo tham gia vào phản ứng tạo nên các chất, các cấu trúc, các cơ quan và các mô của cơ thể, nghĩa là chúng hoàn thành chức năng tạo hình.
Dưới đây là một số công dụng chính của một số vitamin đối với cơ thể
1. Alphatocoferol (VITAMIN E):
Trong cơ thể, vitamin E tham gia chuyển hóa của các tế bào, giúp tăng hấp thu vitamin A qua ruột; Vitamin E còn giúp ngăn cản oxy hóa các thành phần thiết yếu trong tế bào; ngăn cản tạo các gốc tự do (nguyên nhân gây tổn hại màng tế bào do oxy hóa) mà không tạo ra các gốc tự do khác. Do đó tăng sức đề kháng của cơ thể với các bệnh nhiễm khuẩn.
Thiếu vitamin E rất ít khi xảy ra, chỉ gặp trong các trường hợp bệnh nhân kém hấp thu chất béo ở ruột như bệnh Crohn, sau phẫu thuật, suy dinh dưỡng, trong vài bệnh di truyền đặc biệt. Thiếu vitamin E trong thời gian dài dẫn đến đi đứng không vững; không có phối hợp giữa các cơ bắp, yếu cơ bắp, giảm phản xạ; có thể đưa tới mù lòa, sa sút trí tuệ, loạn nhịp tim.
2. Vitamin A ( Retinol):
Vitamin A có nhiều chức năng quan trọng đối với sự tồn tại và phát triển của các bộ phận trên cơ thể, như mắt (là một phần không thể thiếu đối với việc đảm bảo thị giác), da (kích thích quá trình phát triển của các biểu mô như mô sừng, ruột và các cơ đường hô hấp, kích thích sự liền sẹo và phòng ngừa các chứng bệnh của da), sự sinh trưởng (là yếu tố không thể thiếu đối với sự phát triển của phôi thai và trẻ em), hệ thống miễn dịch (tham gia tích cực vào sức chống chịu bệnh tật của con người), chống lão hoá (kéo dài quá trình lão hoá do làm ngăn chặn sự phát triển của các gốc tự do).
Triệu chứng đầu tiên khi thiếu vitamin A chính là giảm sút thị lực vào buổi tối, hay còn gọi là bị quáng gà. Nếu không bổ sung vitamin A ngay thì khô da, rụng tóc, gãy móng tay sẽ lần lượt xuất hiện. Tình trạng thiếu hụt vitamin A tiếp tục kéo dài sẽ dẫn đến mất hẳn thị giác, bội nhiễm trầm trọng đường hô hấp do niêm mạc khí quản bị khô tạo điều kiện thuận lợi cho các vi khuẩn gây bệnh sinh sôi và phát tác.
3. Vitamin B1 (Thiamine):
Có vai trò vô cùng quan trọng trong việc duy trì các hoạt động tương tác của tế bào trong cơ thể, nhất là việc sản xuất năng lượng. Trong đó các tế bào của cơ thể đã dùng ôxy để chuyển hóa carbohydrate và các loại đường thành năng lượng. Hiện tượng thiếu hụt vitamin B1 gây hội chứng beriberi kèm theo các dấu hiệu như giảm tính ngon miệng, mệt mỏi, ngại vận động, khó tiêu hóa, táo bón, lo sợ, đặc biệt các cơ bắp xuất hiện hiện tượng như có kim châm, đầu ngón chân ngón tay bị tê cứng.
4. Vitamin B2 (Riboflavin):
Vitamin B2 là thành phần quan trọng của các men oxydase; trực tiếp tham gia vào các phản ứng ôxy hóa hoàn nguyên; khống chế các phản ứng hô hấp chuyển hoá của tế bào; chuyển hoá các chất: đường, đạm, béo ra năng lượng để cung cấp cho các tế bào hoạt động; tác động đến việc hấp thu, tồn trữ và sử dụng sắt trong cơ thể (rất quan trọng trong việc phòng chống thiếu máu do thiếu sắt). Thiếu vitamin B2 gây tổn thương ở da, niêm mạc, cơ quan thị giác…
5. Vitamin B6 (Pyridoxin):
Vitamin B6 giúp chuyển hóa tryptophan thành niacin, chuyển hóa chất đạm, chất béo, carbohydrate, tổng hợp hemoglobin và sự bài tiết của tuyến thượng thận. Khi bị thiếu hụt vitamin B6 (pyridoxin) có thể dẫn đến thiếu máu nguyên bào sắt, viêm dây thần kinh ngoại vi, viêm da tăng bã nhờn và khô nứt môi... Vì vậy, trong trường hợp như do dinh dưỡng không cung cấp đủ, nhu cầu cơ thể tăng (phụ nữ mang thai, cho con bú...), do bệnh tật như nghiện rượu, bỏng, suy tim sung huyết, sốt kéo dài, cắt bỏ dạ dày, lọc máu, cường tuyến giáp, nhiễm khuẩn, bệnh đường ruột như tiêu chảy, viêm ruột, kém hấp thu liên quan đến bệnh về gan - mật... cần thiết phải bổ sung vitamin B6.
6. Vitamin PP (Vitamin B3):
Là thành phần của hai coenzym quan trọng là NAD (Nicotiamid - Adenin - Dinucleotid) và NADP (Nicotiamid - Adenin - Dinucleotid - Phosphat). Các coenzym này tham gia vận chuyển hydro và điện tử trong các phản ứng ôxy hóa khử. Do đó nó có vai trò hết sức quan trọng tác động đến quá trình tổng hợp hay phân hủy các chất như glucid, acid béo, acid amin, chuyển hóa cholesterol và các hợp chất khác, tạo năng lượng cung cấp ATP cho quá trình hô hấp tế bào. Cơ thể thiếu vitamin PP sẽ gây ra các biểu hiện như chán ăn, suy nhược cơ thể, dễ bị kích thích, viêm lưỡi, viêm miệng, viêm da, đặc biệt là vùng da hở như chân, tay. Nếu thiếu vitamin PP ở mức độ nặng, gây viêm da, tiêu chảy và rối loạn tâm thần (đây là 3 triệu chứng điển hình của bệnh Pellagra ).
7. Lysine:
Trong tự nhiên, Lysine có trong các loại thực phẩm giàu protein như thịt lợn, thịt gà, pho mát, các loại hạt, trứng, đậu nành ….Lysine là một acid amin thiết yếu, dễ bị phá hủy trong quá trình chế biến thức ăn. Điều đó có nghĩa là Lysine cần thiết cho sức khỏe con người nhưng cơ thể không tự tổng hợp được.
Lysine là nguyên liệu cơ bản để sản xuất carnitine, chất có tác dụng chuyển các acid béo thành năng lượng và giúp giảm cholesterol. Lysine giúp cơ thể hấp thụ canxi, làm giảm lượng canxi bị mất trong nước tiểu và ngăn cản sự bài tiết Canxi khỏi cơ thể. Theo nhà khoa học Linus Pauling, người từng nhận hai giải Nobel y học, lysine còn có tác dụng ngăn ngừa, chữa trị bệnh tim và đột quỵ. Không đủ lysine có thể gây ra mệt mỏi, buồn nôn, chóng mặt, mất cảm giác ngon miệng, kích động, đôi mắt đỏ ngầu, tăng trưởng chậm, thiếu máu, và rối loạn sinh sản.
Như vậy,Vitamin và Lysin là những chất có tỷ lệ thấp nhưng đóng vai trò rất quan trọng cho hoạt động sống còn của cơ thể. Tuy nhiên, ô nhiễm môi trường, thói quen dùng đồ ăn nhanh ( fastfood) và các phương pháp chế biến thực phẩm hiện nay đã dẫn tới tình trạng giảm hàm lượng vitamin và khoáng chất cũng như giá trị dinh dưỡng của thực phẩm. Hậu quả của tình trạng thiếu hụt Vitamin và khoáng chất: mệt mỏi, biếng ăn, kém ngủ, trí tuệ giảm sút, chậm lớn, cơ thể hay bị bệnh do giảm sức đề kháng với bệnh tật, ...Do đó, việc bổ sung vitamin và khoáng chất vào chế độ ăn hàng ngày là vô cùng cần thiết.

• Vitamin - các câu chuyện thú vị.

Giá trị dinh dưỡng của một số thực phẩm nhất định có tác dụng duy trì sức khỏe con người đã được biết đến trước khi có khái niệm về Vitamin. Ngay từ xa xưa, Người Ai Cập cổ đại đã biết ăn Gan giúp chữa bệnh quáng gà, căn bệnh ngày nay được biết đến do thiếu vitamin A. Các thành tựu đạt được qua các cuộc hành trình vượt đại dương thời kỳ Phục Hưng với các chuyến đi biển dài ngày thiếu rau quả tươi đã gây ra các căn bệnh do thiếu Vitamin cho thủy thủ đoàn. Tuy nhiên, lúc ấy chưa ai hiểu rõ tại sao.
1. Câu chuyện về Vitamin C ( tên khoa học là acid ascorbic) chữa bệnh Scorbut:
Đến giữa thế kỷ 16, qua kinh nghiệm của nhiều đoàn thủy thủ, mọi chuyện mới dần dần được sáng tỏ. Tháng 5/1534, nhà thám hiểm người Pháp Jacques Cartier dẫn một đoàn 110 thủy thủ rời cảng Saint Malo thuộc miền bắc nước Pháp, trên bờ biển Manche, để tìm đường đến châu Á. Trong nhật ký du hành có đoạn ghi: “Một số thủy thủ có các dấu hiệu như mệt mỏi, hai chân sưng phù, nướu (lợi) miệng loét hôi, niêm mạc và da bong từng mảng, răng rơi rụng dần...”. Cũng thời gian đó, John Woodall, một người Anh từng phục vụ lâu ngày ở công ty tàu biển Ấn Độ đã ghi chép: “Nhiều thợ trên tàu bị bệnh nướu (lợi), răng chảy máu, phù chi, nổi mẩn và ngứa khắp người. Sau khi uống nước rau tươi và hoa quả thì khỏi bệnh”. Tuy nhiên, tất cả các kinh nghiệm này vẫn chỉ là những ghi nhận tản mạn, chưa được xác định trên cơ sở khoa học.
Năm 1947, Bác sỹ ngoại khoa người Anh James Lind đã phát hiện các cây họ cam giúp ngăn ngừa bệnh scorbut, một căn bệnh có thể gây chết người do cơ thể không tổng hợp được collagen dẫn đến chảy máu chân răng, vết thương lâu liền, xuất huyết nặng dưới da, thậm chí có thể dẫn đến tử vong. Năm 1753, Lind xuất bản cuốn sáchLuận thuyết về bệnh Scorbut, đề nghị sử dụng cam, quýt, chanh để phòng tránh bệnh scorbut và được ứng dụng trong quân đội hoàng gia Anh. Điều này làm xuất hiện từ lóng limey dành cho thủy thủ đoàn. Tuy nhiên, phát hiện của Lind không được thừa nhận rộng rãi bởi một số người trong đoàn thám hiểm bắc cực của quân đội Hoàng gia thế kỷ 19. Những người này tin rằng, bệnh Scorbut có thể được đẩy lùi bằng cách giữ gìn vệ sinh, tập thể dục đều đặn và duy trì tinh thần lạc quan cho thủy thủ đoàn hơn là chế độ ăn uống với thực phẩm tươi. Kết quả là đoàn thám hiểm bắc cực tiếp tục mắc bệnh Scorbut và các căn bệnh do thiếu hụt vi chất khác. Đầu thế kỷ 20, khi Robert Falcon Scott thực hiện 2 hành trình khám phá cực Bắc đã phát hiện ra nguyên nhân gây bệnh Scorbut chính là các thực phẩm đóng hộp. Năm 1912, sau một thời gian dài nghiên cứu các bệnh như beri-beri, scorbut và nhiều bệnh suy dinh dưỡng khác, Casimir Funk mới phát hiện ra vitamin. Cũng chính ông là người sau này đã khẳng định vai trò của vitamin C trong việc phòng chống bệnh scorbut. Năm 1928, trong khi nghiên cứu hiện tượng oxy hóa tế bào, Szent Giorgyi, nhà sinh hóa Mỹ, đã phân lập được từ tuyến thượng thận một chất và đặt tên là hexuronic acid, thực ra là vitamin C hòa tan trong nước. Nhờ phát hiện này, ông được tặng giải Nobel Y học. Năm 1932, W.A. Waugh và Charles King phân lập được vitamin C từ chanh và xác nhận có tính chất giống hệt hexuronic acid. Năm 1933, vitamin C được gọi với tên ascorbic acid và tới năm sau thì được tổng hợp nhờ công trình nghiên cứu của nhà hóa học người Anh Walter Haworth). Như vậy, vitamin C đã được biết đến sớm nhất.
2. Câu chuyện về Vitamin D:
Cuối thế kỷ 18 đầu thế kỷ 19, các nhà khoa học đã tiến hành nghiên cứu để phân lập và nhận dạng các Vitamin. Chất béo từ dầu cá được sử dụng để chữa bệnh còi xương ở chuột, dưỡng chất tan trong chất béo đó được gọi là “Chất chống còi xương A”. Sau đó, chất có hoạt tính sinh học đầu tiên gọi là “ Vitamin” được phân lập để chữa bệnh còi xương được gọi là “ Vitamin A”. Tuy nhiên, chất có hoạt tính sinh học dùng để chữa bệnh còi xương ngày nay được gọi là Vitamin D.
3.Câu chuyện về Vitamin B:
Khoảng giữa thế kỷ 18, Jacob de Bondt, một thầy thuốc làm việc tại Batavia ở miền đông Ấn Độ thuộc Hà Lan đã viết cuốn sách “Y học Ấn Độ”, trong đó mô tả một căn bệnh phổ biến ở dân cư vùng này. Người ốm mất trương lực bàn tay, cánh tay, cơ chi dưới suy yếu kèm viêm dây thần kinh ngoại vi. Nhưng mãi đến năm 1642 (nghĩa là sau khi Bondt qua đời 11 năm), gia đình mới phát hiện và cho xuất bản cuốn sách.
Sau đó, nhiều thầy thuốc ở vùng Viễn Đông cũng thông báo một số trường hợp có triệu chứng tương tự và gọi tên là bệnh beri beri (tiếng Sri Lanka là mỏi mệt, suy nhược). Năm 1881, Erwin Von Balcz xác nhận, dạng bệnh suy nhược cơ chi khá phổ biến ở nhiều vùng dân cư Nhật.
Cũng năm 1881, bác sỹ ngoại khoa người Nga Nikolai Lunin đã nghiên cứu về ảnh hưởng của bệnh Scorbut khi đang làm việc tại Đại học Tartu, ngày nay là đại học Estonia. Ông đã cho chuột ăn một hỗn hợp các chất mà ngày nay chúng ta biết là các thành phần có trong sữa mà ngày đó chỉ biết là các Protein, các chất béo, hydratcacbon và muối. Chuột ăn các chất riêng lẻ bị chết, còn chuột cho ăn hỗn hợp các chất đó vẫn phát triển bình thường. Ông đưa ra kết luận rằng” các thực phẩm thiên nhiên như sữa ngoài các thành phần chính cần có thêm một lượng nhỏ các chất chưa được biết tên rất cần cho cuộc sống”. Tuy nhiên, kết luận của ông vấp phải sự phản đối của các nhà nghiên cứu khác khi họ không thể đưa ra kết quả tương tự giống của ông. Một sự khác nhau nữa là ông sử dụng đường viên (Saccarose) trong khi những người khác sử dụng đường sữa (lactose) có chứa một lượng nhỏ Vitamin B.
Ở Đông Á, nơi người dân có thói quen ăn gạo trắng, lan truyền một loại bệnh dịch gọi là Beriberi do thiếu vitamin B1. Năm 1884, Takaki Kanehiro, bác sỹ y khoa du học tại Anh làm việc cho hải quân Nhật Bản, đã phát hiện bệnh Beriberi là bệnh dịch xảy ra ở những người không ăn gì ngoài gạo, nhưng không xảy ra ở những nhân viên có chế độ ăn kiểu tây. Với sự ủng hộ của hải quân Nhật Bản, Takaki đã thử nghiệm trên hai đội quân: Đội 1 chỉ ăn gạo trắng còn đội kia có thịt, cá, gạo, đậu và đại mạch trong chế độ ăn. Đội thủy thủ chỉ ăn gạo trắng có 161 người mắc Beriberi và 25 người bị chết, trong khi đội còn lại chỉ có 14 trường hợp mắc beriberi và không ai bị chết. Điều này đã thuyết phục Takaki và hải quân Nhật Bản rằng chính chế độ ăn là nguyên nhân gây ra bệnh Beriberi, nhưng họ lại lầm lẫn cho rằng một lượng đủ protein có thể ngăn ngừa bệnh này.
Bệnh này có thể là do sự thiếu hụt trong chế độ ăn đã được nghiên cứu sâu hơn bởi Christiaan Eijkman, người vào năm 1897 phát hiện ra rằng ăn gạo lứt thay vì gạo xát kỹ để ngăn chặn beriberi ở gà. Năm 1890, Christian Eijkman, thầy thuốc ngoại khoa và vệ sinh học người Hà Lan, làm việc tại một trại giam ở Java, nhận xét thấy phần lớn các tù nhân đều có dấu hiệu bệnh beri beri: suy nhược cơ, tê phù, liệt chân. Qua theo dõi một thời gian dài, ông nhận ra nguyên nhân là tù nhân ăn loại gạo xay xát quá kỹ. Ông dùng loại gạo đó nuôi dưỡng đàn gà của trại giam và lần đầu tiên gây được bệnh beri beri thực nghiệm. Sau đó, ông quyết định cho cả tù nhân lẫn đàn gà dùng chế độ ăn gạo chứa nhiều cám thì thấy hết hẳn các dấu hiệu bệnh.
Năm sau, Frederick Hopkins mặc nhiên công nhận rằng một số loại thực phẩm có " các yếu tố phụ cần cho sự sống" – được thêm vào cùng với protein, carbohydrate, chất béo … cần thiết cho các chức năng của cơ thể con người. Năm 1929, giải Nobel Y học được trao tặng cho hai nhà khoa học Eijkman và Hopkins để ghi nhận công lao phát hiện vai trò của vitamin B.
Năm 1910, phức hợp vitamin đầu tiên được phân lập bởi nhà khoa học Nhật Bản Umetaro Suzuki, người thành công trong việc chiết xuất một phức hợp tan trong nước của vi chất dinh dưỡng từ cám gạo và đặt tên cho nó axid aberic. Ông đã công bố phát hiện này trong một tạp chí khoa học Nhật Bản. Khi bài báo được dịch sang tiếng Đức, bản dịch không thể nói rằng nó là một chất dinh dưỡng mới được phát hiện, một tuyên bố đã đưa ra trong bài viết gốc Nhật Bản, và do đó khám phá của ông đã không được công khai. Năm 1912, một nhà hóa sinh người Ba Lan, Casimir Funk đã phân lập được phức hợp tương tự vi chất dinh dưỡng và đề xuất phức hợp được đặt tên là "vitamin" (từ "vital amine", do Max Nierenstein khoa sinh hóa Đại học Bristol đề xuất). Cái tên nhanh chóng trở thành đồng nghĩa với từ "các yếu tố phụ cần cho sự sống" của Hopkins, và, không phải tất cả vitamin là các amin, từ này lúc đó đã trở nên phổ biến. Năm 1920, Jack Cecil Drummond đề nghị bỏ chữ "e" cuối cùng được bỏ đi để nhấn mạnh từ "amin", để tránh gây sự ngộ nhận về tính chất hóa học sau khi các nhà nghiên cứu bắt đầu nghi ngờ rằng không phải tất cả "vitamines" (đặc biệt là vitamin A) đều có thành phần amin. Từ đó, thuật ngữ “vitamin” được chính thức sử dụng trong y văn.
4. Câu chuyện về Vitamin A và K:
Năm 1930, Paul Karrer làm sáng tỏ cấu trúc chính xác cho beta-carotene, tiền chất chính của vitamin A, và xác định các carotenoid khác. Karrer và Norman Haworth xác nhận sự phát hiện của Albert Szent-Györgyi về acid ascorbic và có những đóng góp đáng kể cho cấu trúc hóa học của flavin, dẫn đến việc xác định các lactoflavin. Do các nghiên cứu của họ trên carotenoid, flavin và vitamin A, B2, cả hai nhà khoa học đều nhận được giải thưởng Nobel Hóa học năm 1937.
Năm 1943, Edward Adelbert Doisy và Henrik Dam đã được trao giải Nobel Sinh lý và Y học cho phát hiện của họ về vitamin K và cấu trúc hóa học của nó. Năm 1967, George Wald đã được trao giải Nobel (cùng với Ragnar Granit và Haldan Keffer Hartline) đã khám phá ra rằng vitamin A có thể tham gia trực tiếp trong một quá trình sinh lý.
Như vậy, từ giữa thế kỷ 16, con người đã bắt đầu ghi chép để nhận biết về sự hiện diện của những chất (không phải thực phẩm) cần thiết cho sự phát triển của cơ thể. Đã hơn 4 thế kỷ trôi qua và ngành khoa học nghiên cứu các chất cần thiết này đã được hình thành với tên gọi “vitamin học” (vitaminology). Ngành này đã xác định được khoảng 20 loại vitamin cùng với cấu trúc và vai trò của chúng.