Bổ sung vitamin C- Nâng cao năng suất gia cầm -p1

Chia sẻ: Vu Dinh Hiep | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:27

Thêm vào BST

Báo xấu

115
lượt xem 25
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trong những năm gần đây, nhờ sự ứng dụng rộng rãi thành tựu của các ngành sinh hóa, hóa phân tích, sinh học phân tử ... càng ngày người ta càng phát hiện ra nhiều chức năng quan trọng của các chất vi lượng trong cơ thể động vật (nhất là các vitamin, các nguyên tố khoáng vi lượng) và ứng dụng chúng vào thực tiển chăn nuôi

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bổ sung vitamin C- Nâng cao năng suất gia cầm -p1

1
BÙI H U ðOÀN B sung Vitamin C NÂNG CAO NĂNG SU T GIA C M NHÀ XU T B N NÔNG NGHI P HÀ N I 2004 2
L I NÓI ð U Trong nh ng năm g n ñây, nh s ng d ng r ng rãi thành t u c a các ngành sinh hoá, hoá phân tích, sinh h c phân t … càng ngày ngư i ta càng phát hi n ra nhi u ch c năng quan tr ng c a các ch t vi lư ng trong cơ th ñ ng v t (nh t là các vitamin, các nguyên t khoáng vi lư ng) và ng d ng chúng vào th c ti n chăn nuôi, mang l i hi u qu cao. M t trong nh ng ch t ñư c ñi sâu nghiên c u và ng d ng trong và ngoài nư c là vitamin C (axit ascorbic). m nh m c Là m t ch t có c u t o ñ c bi t và tương ñ i ñơn gi n, vitamin C là m t axit y u, v a có tính kh , v a có tính oxy hoá, th hi n b n ch t năng ñ ng trong các ph n ng cho và nh n ñi n t ., vì v y, chúng có nhi u ch c năng r t quan tr ng trong cơ th s ng như sinh t ng h p AND, ARN; chuy n hoá tyrosin, t ng h p glycogen, trao ñ i colesterol, oxy hoá hemoglobin, t ng h p cocticosteroit; oxy hoá vitamin A, NADH, NADPH, oxy hoá kh glutation, chuy n hoá vitamin D, adrenalin, kích thích quá trình phosphoril hoá ADP… Có th nói, không có vitamin nào trong cơ th l i có vat trò ña d ng như vitamin C. K t qu nghiên c u c a nhi u nhà khoa h c cho th y, h u h t cơ th gia c m không t t ng h p ñ lư ng vitamin C c n thi t cho cơ th , nh t là gia c m non và cao s n, vì v y vi c b sung vitamin C cho gia c m là h t s c c n thi t.V n ñ càng tr nên có ý nghĩ hơn là hi n nay vi c t ng h p vitamin C công nghi p tương ñ i ñơn gi n v i giá thành h nên vi c ng d ng chúng trong s n xu t d dàng và có hi u qu cao. Cu n sách “B sung vitamin C nâng cao năng su t gia c m” mà ñ c gi ñang xem là m t tài li u t ng h p, bao g m nh ng v n ñ v l ch s phát hi n, c u trúc hoá h c, ch c năng sinh h c, hàm lư ng trong th c ăn, cách b o qu n… ñ n nh ng k t qu nghiên c u c a các nhà khoa h c trong và ngoài nư c b sung vitamin C cho các lo i gà con, gà dò, gà ñ , gà tr ng… nh m nâng cao năng su t chăn nuôi. ðáng chú ý k t qu nghiên c u c a GS. Vũ Duy Gi ng, TS. Bùi H u ðoàn và các CTV là m t s ñã ñư c báo cáo t i H i ngh khoa h c ngành Chăn nuôi toàn qu c, ñã ñư c B Nông nghi p và PTNT công nh n là ti n b KT, áp d ng trong toàn qu c. Cu n sách cũng trình bày m t cách tương ñ i có h th ng các nghiên c u c a nhi u nhà khoa h c Hoa 3
Kỳ trong vi c b sung vitamin C ch ng stress cho gia c m- m t v n ñ s y ra thư ng xuyên trong chăn nuôi, nh t là khí h u nhi t ñ i nóng m như nư c ta. ð hoàn thành cu n sách này, chúng tôi xin bày t lòng bi t ơn chân thành và sâu s c nh t t i Nhà giáo ưu tú – GS.TS Vũ Duy Gi ng, th y ñã ñ xu t và tr c ti p hư ng d n th c hi n nhi u công trình khoa h c b sung vitamin C cho gia c m. Xin c m ơn GS.TS Lê Kh c Th n - Nhà giáo n i ti ng trong lĩnh v c hoá sinh, th y ñã ñóng góp nhi u ý ki n quan tr ng cho cu n sách này. Chúng tôi hy v ng, cu n sách s là m t tài li u tham kh o cho CBGD, sinh viên khoa chăn nuôi, thú y trong các trư ng ð i h c nông ngh êp, các h nông dân chăn nuôi gia c m và nh ng ngư i quan tâm t i nh ng v n ñ mà n i dung cu n sách ñ c p ñ n. Do trình ñ còn nhi u h n ch , bên c nh ñó, công tác n loát không tránh kh i còn nhi u thi u sót, mong nh n ñư c ý ki n ñóng góp c a các ñ c gi . Tác gi M ñu 4
Vitamin C còn có tên khác là axit ascorbic I. Lư c s phát hi n ra vitamin C B nh scorbut và ch t gây ra b nh này ñã ñư c bi t t nh ng th k XI – XII, b nh thư ng xu t hi n trên các thu th ñi bi n dài ngày v i tri u ch ng ñi n hình là xu t huy t n ng dư i da, n i t ng và nhi u nh t là chân răng, b nh s d n kh i khi h tr l i ñ t li n và ñư c ăn th c ăn nhi u rau xanh, qu tươi… Khi ñó, nguyên nhân và công th c hoá h c c a ch t gây ra b nh này luôn là ñi u bí n. Mãi t i sau này, Holst và Frolich m i nghiên c u và tìm ra l i gi i ñáp: nguyên nhân gây b nh là do trong kh u ph n ăn c a b nh nhân thi u vitamin có b n ch t là m t axit h u cơ, ñ ng th i các nhà khoa h c cũng bư c ñ u ñã tìm ra cơ ch tác d ng c a vitamin này. Ti p theo, Zilva tách ñư c axit này t chanh, cam thì s hi u bi t và s d ng nó m i có cơ s ch c ch n. Năm 1920, Drummond ñ t tên ch t này là vitamin C. Vài năm sau, Her-bert, Hirst và Kerrer tách ñư c vitamin C t thư ng th n. Năm 1933, Funk r i Reichstein, Haworth t ng h p ñư c vitamin C. Khi thi u vitamin C, cũng như kh và chu t lang, tri u ch ng ñi n hình ngư i là s suy y u vách m ch qu n và các mô liên k t. D nh n th y nh t là vùng l i răng d b ch y máu, l ng chân răng, xu t huy t thành ñám dư i da, s n và vách ru t. T ñó cơ th suy y u, da và niêm m c nh t nh t, s c ñ kháng suy gi m, các v t thương ch m lành. B nh d ch a nhanh chóng b ng cách b sung vitamin C. Hi n nay ngư i ta ñi u ch vitamin C b ng cách t ng h p, r hơn nhi u so v i phương pháp tách chi t t th c v t. Vitamin C có nhi u trong cây xanh, rau qu , ñ c bi t trong chanh, cam, bư i, quýt, b p c i và trong th t, ñ c bi t cây h ng gai và m t s gi ng t ñ (có th ñ t t i 1 – 2% v t ch t khô) và mô ñ ng v t. N ng ñ vitamin C trong cơ th cao nh t thư ng g p ph n tu c a tuy n thư ng th n (ñây là m t ñi u h t s c lý thú, s ñư c gi i thích k trong ph n sau). Trong huy t tương có th ch a 0,3 – 1,0 mg%. ðánh chú ý là do ñánh giá m c ñ dinh dư ng vitamin C trong ch n ñoán ngư i thư ng ñ nh lư ng qua b ch c u, vì hàm lư ng r t n ñ nh, dao ñ ng trong kho ng 10 – 25 mg/100 g. ngư i, hàm lư ng vitamin C huy t tương ch g n m t h n sau khi 5
không ñư c ăn vitamin này li n trong 3 – 6 tu n l . Nhưng các tri u ch ng c a b nh ho i huy t qu n scorbut (scurvy) ch b t ñ u th hi n sau 4 tháng vào lúc các b ch c u hoàn toàn c n ki t axit ascorbic. Nhi u sinh v t có th t ñ ng ñư c vitamin C cho cơ th . Tuy nhiên nhi u loài, vitamin C ñư c l y ch y u t th c ăn bên ngoài vào. Sau khi vào máu, vitamin C ñư c d tr thư ng th n, thu tinh th , b ch c u. Các cơ quan khác d tr ít hơn: h ng c u, não, tu . N ng ñ vitamin C trong máu vào kho ng 0,62 mg/100 ml, còn trong huy t thanh là 0,1 – 0,7 mg/100 ml. Vitamin C b ñào th i nhi u nh t và s m nh t qua ñư ng nư c ti u, ph n còn l i qua ñư ng phân và m hôi. M t s thu c khác l i làm tăng bài ti t vitamin C như: bacbituric, salicylat, axit axetylsalicylic, atropin, adrenalin, oestradiol. Hàm lư ng vitamin C gi m ngư i già, tr em suy dinh dư ng. Hàm ngày ch c n 10 mg là ñ phòng b nh scorbut, nhưng t i ña ph i 70 – 75 mg. Các b nh nhi m trùng, th p kh p, lao làm gi m vitamin C trong huy t thanh. Trong cơ th , vitamin C tr ng thái t do, ít d ng k t h p. D ng k t h p ho t tính kém hơn, nhưng l i b n v ng hơn. Nhu c u hàng này cơ th c n nhi u vitamin C hơn các lo i vitamin khác: 50 – 100 mg/ngày ho c 1 mg/kg th tr ng. Ph n có thai ho c tr em m i ngày c n 100 – 200 mg. Thi u vitamin C, cơ th b b nh scorbut. Sheffield ñã làm thí nghi m này trên nh ng ngư i tình nguy n b ng cách không cho dùng vitamin C và nh n th y 17 tu n ñ u nang lông da d y lên, ch y máu t ng ñ m, 26 tu n sau ch y máu l i, ñau lương và chi, da b m máu và có nư c máu kh p g i. M t s b nh nhân tái phát lao cũ ho c có bi n ch ng tim, không th y r i lo n trong h ng c u và b ch c u. Thi u vitamin C gi m kh năng li n s o c a v t thương. Tiêm 10 mg vitamin C/ngày cho ngư i tình nguy n ñó, các t n thương trên m t d n, t n thương da m t sau 2 tháng, ch y máu l i sau 3 tháng. Song ngư i b nh v n m t, không ñ ñáp ng khi c n g ng s c. Mu n bình ph c nhanh ph i tiêm ít nh t 30 mg/ngày. Ngày nay ngư i ta bi t vitamin C có trong t nhiên dư i 2 d ng: d ng kh (axit L. ascorbic) và d ng oxy hoá (axit dehydroascorbic), d ng sau này ít hơn. C hai d ng ñ u tan trong nư c, d b phân hu khi ti p xúc v i các ch y oxy hoá ho c bazơ. So v i các vitamin khác, vitamin C là ch t duy nh t không có d ng ph c h p v i các mucleotit ho c coenzym. ð c tính cơ b n c a axit ascorbic là tác d ng kh . Ngư i ta dùng ñ c tính này ñ ñ nh lư ng vitamin C khi cho nó tác d ng v i m t ch t có màu, r i xác ñ nh b ng phương pháp so màu. 6
Trong cơ th ngư i hoàn toàn không t t ng h p ñư c vitamin C mà ph i l y t các ngu n th c ăn bên ngoài vào. Vitamin C d tìm, có nhi u rau qu . Trong cơ th vitamin C có n ng ñ khác nhau mô và th d ch, nơi nào chuy n hoá m nh nh t thì n ng ñ vitamin C ñó cao nh t. Nhu c u vitamin C thay ñ i theo tu i, khí h u và cương ñ lao ñ ng. Ngư i lao ñ ng n ng có th c n 120 mg/ngày, ph n có mang c n 150 mg/ngày, ngư i mi n núi l nh c n 140 mg/ ngày. N a ñ i s ng c a axit ascorbic kho ng 16 ngày. Sau ñó nó bi n thành axalat và bài xu t ra nư c ti u. Khi n ng ñ trong máu quá cao (1-1,2 mg/1000ml), vitamin C b ñào th i, do ñó không nên tiêm tĩnh m ch nhi u vitamim C. Vitamin C d b oxy hoá, nh t là khi thái, r a, ñun sôi th c ph m. N u có l n ñ ng (Cu), s t (Fe) ho c m t s kim lo i khác trong nư c s làm tăng nhanh s phá hu vitamin C. Do tính ch t oxy hoá - kh m nh, nên vitamin C tham gia nhi u trong các quá trình chuy n hoá c a cơ th , có giá tr như m t nhóm ngo i c a coenzym. Th c ra, vitamin C không ph i là thành ph n c a coenzym. M t s tài li u cho r ng vitamin C ph i h p v i glutathion cytocrom C, pyrimidin, nucleotit ho c flavin nucleotit ñ th c hi n ch c năng oxy hoá - kh . Ngày nay, ngư i ta ch ñư c nhi u d ng vitamin C v i giá r , r t ti n d ng dùng cho m i l a tu i ñ ñi u tr và phòng các b nh thi u vitamin C cho ngư i mà v t nuôi. II. C u trúc hoá h c c a axit Ascorbic Vitamin C có trúc hoá h c gi ng như c u trúc c a m t monosacarit. Axit ascorbic d dàng ñư c oxy hoá thành d ng kh hydro. C hai d ng kh và d ng oxy hoá ñ u có ho t tính sinh h c và ñ u t n t i trong các d ch cơ th . Ho t tính c a vitamin C ch y u là do nhóm endiol (-C C-) OH OH c a axit ascorbic, vì nhóm này làm nhi m v tham gia v n chuy n hydro. Vitamin C là m t trong nh ng axit h u cơ chuy n hoá t các hexoza quan tr ng nh t. V m t hoá h c, axit ascorbic là γ -lacton (lacton là d ng este n i phân t : liên k t este xu t hi n gi a nhóm CO và OH c a m t trong nh ng cacbon, tuỳ v trí mà ñánh d u α, β, γ … tính t nhóm carboxyl. D ng γ lacton ( C4 thư ng b n hơn c ) c a axit hexonic v i m t liên k t kép g n hai g c rư i – OH v trí cacbon 2 và 3. Nó d dàng cho và nh n hydro t hai g c 7
rư u cho nên có kh năng tham gia tích c c vào các ph n ng oxi hoá kh . Ch có ñ ng phân dãy L, t c là axit L – ascorbic m i có ho t tính vitamin C. Quá trình sinh t ng h p axit ascorbic di n ra trong th c v t và các mô gan, th n, m t s tuy n h u h t các loài ñ ng v t, ngo i tr m y gi ng: ngư i kh , chu t lang, dơi ăn qu và ít loài cá. ðây là nguyên c khi n ngư i và nh ng gi ng ñ ng v t v a nêu ph i luôn nh n vitamin t ngu n bên ngoài ñ tránh các b nh thi u vitamin C. Các vitamin C sinh v t không ch a vitamin C và hình như không có nhu c u ñ i v i ch t này. Axit ascorbic ñư c tinh ch t nư c qu chanh thành d ng tinh th l n ñ u b i C.King và W.Waugh vào năm 1932. Do c u trúc khá ñơn gi n nên ngày nay vitamin C ñư c s n xu t nhi u v i giá thành th p, cho phép con ngư i tho mãn các nhu c u dinh dư ng cũng như dùng trong các ngành ch bi n th c ph m và chăn nuôi. Chu i ph n ng sinh hoá t phân t ñư ng glucoza d n ñ n axit L – ascorbic trong mô bào di n ra như sau: B t ñ u t ch t uridin diphophat – glucoza (UDP – glucoza, d ng có ho t tính chuy n hoá c a ñư ng): 8
Sau ñó, axit – D – glucuronic ñư c tách kh i UDP và chuy n hoá ti p như sau: Axit – L-ascorbic là m t tác nhân có tính kh m nh nh c p hydrogen d chuy n như ng và ñây cũng là cơ s ho t tính vitamin c a nó. Axi L-dehydro ascorbic cũng còn ho t tính sinh h c, tuy kém hơn. Khi ch t này b thu phân thành d ng m ch th ng, có tên là axit diketogulonic thì m t hoàn toàn ñ c tính vitamin C. ðây là nguyên nhân chính c a s gi m vitamin C trong th c ph m, rau qu tươi khi n u nư ng. Các ion kim lo i Fe, Cu làm tăng hi n tư ng này. III. Vai trò sinh h c c a vitamin C Khi nghiên c u s chuy n hoá c a r t nhi u h p ch t trong cơ th , ngư i ta ñã phát hi n s c n thi t c a vitamin C, nhưng trong ph n l n c a trư ng h p ñó, cơ ch phân t ñ y 9
ñ và rõ ràng c a vitamin tham gia như th nào v n chưa ñư c sáng t . Nhìn chung, vitamin C có các ch c năng chính sau ñây: - Sinh t ng h p AND, ARN. - Chuy n hoá tyrosin - T ng h p glycogen - Trao ñ i canxi - Chuy n hoá axit Folic - T ng h p colagen - Trao ñ i colesterol - Oxi hoá hemoglobin - T ng h p cocticosteroit - Oxi hoá vitamin A - Oxi hoá NADH và NADPH - Oxi hoá và kh glutation - Chuy n hoá adrenalin - Kích thích phophoril hoá ADP… Có l vai trò c th c a vitamin C trong t t c các khâu chuy n hoá trung gian trên là kh năng cho, nh n ñi n t và proton, nghĩa là tham gia ph n ng oxi hoá kh . Ví d , các protein, giúp vitamin vi c khôi ph c các liên k t disulfua và qua ñó c ng c c u trúc không gian c a protein, nh t là c a các enzim. Các ph n ng chuy n hoá tyrosin và phenylalanin b t bu c ph i có axit ascorbic tham gia. Vi c gi i phóng s t d tr t feritin trong t bào ñ ñưa ra vòng tu n hoàn cũng c n axit ascorbic có m t. Phân tích m t s ch c năng chính c a vitamin C. 1. Tham gia chuy n khoá các ch t trong cơ th . a. Chuy n hoá protein: vitamin C chuy n hoá phenylalanin và tyrosin b ng cách thúc ñ y oxy hoá axit parahydroxyphenil pyruvic trong sơ ñ trang sau: Tr sơ sinh thi u tháng Tr sơ sinh thi u tháng do chưa hình thành phenylalanin hydroxylaza, ho c ăn nhi u ñ m, th a tyrosin làm tăng nhu c u vitamin C. 10
Vitamin C tham gia t ng h p colagen c a cơ th , chuy n hoá axit folic thành axit folinic ñ xây d ng AND, ARN. Do ñó vitamin C có nh hư ng t i các mô ñang phát tri n v hình thái như xương, răng, mô li n s o. Thi u vitamin C , răng t phân hu và r ng nhanh. b. Chuy n hoá gluxit: vitamin C ñi u hoà aconitaza, chuy n axit xitric thành axit xisaconitic trong chu trình Kred ñ chuy n hoá hydratcacbon. c. Chuy n hoá lipit: vitamin giúp t ng h p glucocorticoit, photphoryl hoá vitamin B2, giúp h p th lipit ru t.Tiêm ACTH vào lư ng th n thì thư ng th n phì ñ i nhưng lư ng vitamin C gi m. m t khác, n i ti t t thư ng th n mu n tr thành d ng ho t ñ ng ph i k t h p v i vitamin C thành m t ph c h p. d ng Fe++ trong d. chuy n hoá s t: vitamin C C giúp cho cơ th h p thu s t, gi s t ru t. 11
Sơ ñ chuy n hoá phenylalanin và tyrosin 2. T o s c ñ kháng Vitamin C ch ng nhi m trùng, nhi m ñ c, c m cúm, tăng ñ kháng, ch ng các stress do tác d ng say ñây: a. Kích thích th c bào. b. Làm tan màng polsacarit c a vi khu n, phá các l p dày niêm m c là nơi n náu c a vi khu n, giúp t ng h p kháng th nhanh. 12
c. Tăng t ng h p interferon và tăng ho t tính c a ch t này (Pauling). Pauling khuyên có th dùng vitamin C v i li u r t cao: 7 – 10 g/ngày. Pauling (1970, 1974) th y axit ascorbic v i li u t 1 – 5 g/ngày có tác d ng t t ñ n các ch s máu và ng ng phát tri n ch ng c m l nh. Ngư i ta cho r ng axit ascorbic nói chung có tác d ng khánh virus tr c ti p, kích thích các b ch c u th c bào, làm tăng tính mi n d ch và ho t ñ ng qua h interferon. Dahl và Degré (1976) th y axit ascorbic làm tăng cư ng m c ñ s n xu t interferon trong các t bào da và nguyên bào s i ph i. Burke (1973) cho bi t axit ascorbic có nh hư ng ñ n tương tác c a ch t c m ng trên m t t bào ho c trong t bào sinh interferon, ho c nh hư ng ñ n s n xu t và tính b n v ng c a mARN c a interferon (Vileekm Havell, 1973), ho c tăng cư ng t ng h p protein và t ng h p AMP vòng, mà AMP vòng là y u t kích thích kháng virus c a interferon (Friedman và Pastan, 1939; Weber vaf Sewart, 1975). Ngoài ra, Schmidt (1955) phát hi n mô tuy n thư ng th n – nơi s n sinh ra m t s kháng th , có vai trò xúc tác s v n chuy n hydro gi a NADH, ho c FADH v i h cytochrom c a axit ascorbic. Cư ng ñ làm vitamin Vi c càng cao, nhu c u vitamin C càng l n. Hi n tương gi m hàm lư ng vitamin C trong máu, nư c ti u, d ch v ñư c coi là nh ng bi u hi n x u. Bình thư ng hàm lư ng vitamin C là nh ng bi u hi n x u. Bình thư ng hàm lư ng vitamin C thư ng th n là 140 – 295 mg, gan: 8 – 40 mg, máu: 0,8 – 2,5 mg. Các th y thu c cho r ng axit ascorbic có tác d ng c ch các kh i u, nh t là ñ i v i b nh b ch c u c p. d ng Ferro (Fe++) nên r t c n thi t ñ i v i oxydaza Vitamin C có vai trò duy trì s t c a axit homogentisic. Vitamin C C là vitamin v a giúp chuy n hoá v a làm tăng s c ñ kháng ch ng l i các b nh do nóng l nh, làm vi c quá s c, vì v y ngư i ta thư ng dùng vitamin trong nh ng trư ng h p c m cúm, nhi m trùng. D ng axit dehydroascorbic cũng có tính ch t ch ng b nh scorbut, nhưng bi n ñ i và gi m tác d ng hanh hơn d ng axit L – ascorbic, nên lư ng dùng ph i g p 3 l n d ng axit L- ascorbic. Trong trư ng h p nhi m trùng, ngư i ta th y lư ng axit L-ascorbic ít hơn axit dehydroascorbic, nên chu t b b nh, teo lông, gan thoái hoá, v gan và ch t. 3. Hình thành s i colagen c a protein, t o mô liên k t 13
Khi tìm hi u quá trình xu t hi n b nh Scorbut, ngư i ta th y r ng vitamin C không th thi u ñ i v i s t o thành các s i mô liên k t và các ch t bao quanh t bào. M t trong nh ng khâu quan tr ng ñã ñư c kh o sát tương ñ i k là s hình thành các bó s i colagen. Colagen chi m t i m t ph n ba t ng s các protein cơ th ñ ng v t và là n n t ng c a mô liên k t c u t o nên m i t bào và mô: xương, răng, gân, s n, dây ch ng, da, m ch qu n... Thu tinh th c a m t cũng là m t d ng colagen thu n khi t. ð c bi t n i b t c a colagen là tính b n, d o dai cơ h c. Các mô ñ ng v t có t i 16 lo i colagen, chúng khác nhau ít nhi u và m t s g c axit amin theo c u trúc b t m t c a chu i pheptit, nhưng các lo i này ñ u tương t nhau v ki u thi t k phân t . ðơn v c u t o cơ b n c a các colagen ñư c g i là tropocolagen, g m ba s i peptít xo n vào nhau. Tropocolagen thu c typ 1 có kh i lư ng phân t M ≈ 285kD, ñư ng kính 14A0, chi u dài 3000 A0. ði u quan tr ng là quá trình sinh t h p t bào, m t s g c axit amin prolin (Pro) ñư c chuy n bi n thành hydroxyprolin (HyPro), ph n còn l i là nh ng axit amin khác, mà lo i này phân b ch y u hai ñ u phân t . Ví d bò, typ colagen α 1 (I) có ba chu i dài 1042 g c axit amin thì ño n gi a 1011 g c là l p ñi l p l i b ba axit amin (Gly - X - Y)n trên ba trăm l n, trong b ba này X thư ng là pro, còn Y thư ng là Hypro. Quá trình chuy n hoá prolin thành hydroxyprolin di n ra trên chu i peptit ñã hoàn thành, v m t hoá sinh di truy n ngư i ta g i ñfây là s c i bi n sau phiên d ch (post- traslational modification). Enzim th c hi n ph n ng g n OH vào v trí C4 c a prolin (th c t là g c prolyl) có tên là prolylhydroxylaza. ðây cũng là m t ñ i di n c a h th ng monooxygenaza, nhưng có ñ c ñi m là nó c n m t thành viên ph cho h th ng oxi hoá kh là axit ascorbic. Các kh o nghi m cho th y prolylhydroxylaza ch có ho t tính cao khi có m t ñ y ñ vitamin C. N u ngư c l i, không có ho c không ñ vitamin C, s chuy n hoá prolyl s kém ho c không di n ra, s lư ng các g c hydroxyprolyl có v trí quan tr ng trong s hình thành liên k t hydrogen n i phân t c a m t ñơn v tropocolagen (intramolecular hydrogen bonds), mà ñây là nhân t b o ñ m ñ b n v ng g n k t ba s i peptit c a nh ng ñơn v này. 14
N u s lư ng và ch t lư ng liên k t này b gi m sút bì tính b n v ng c a m i tropocolagen cũng như c a toàn b s i colagen b suy y u. Trong th c t ngư i ta th y colagen bình thư ng 39 – 400C (colagen denaturation chuy n sang d ng gelatin), còn lo i b m t nguyên tính 240C ñã m t nguyên t . Th c nghi m còn cho th y quá trình colagen do thi u vitamin C thì t o OH-Pro ch di n ra trên các g pro n m trong chu i pep tit ñã t ng h p xong, b i vì kh dùng axit amin hydroxyprolin có s n cho ñ ng v t thí nghi m ăn, lo i này hoàn toàn b ñào th i ra kh i cơ th ch không ñư c g n vào colagen. 15
ñ ng v t, sau khi ñơn v trôpcolagen ñư c t o nên t i bào tương nh ng t bào như sơ nguyên (fibroblast), t o xương (osteoblast), v.v… nó s ñư c ti t qua màng ra môi trư ng quanh t bào. T i ñây các tropocolagen s ñư c k t h p ñ c thù v i nhau ñ t o thành tơ colagen. D ng vân s c có tính chu kỳ c a tơ colagen quan sát th y dư i kính hi n vi có nguyên nhân s n i ñuôi nhau c a các tropocolagen chênh l ch kho ng 70mm. Như ñã nói trên, colagen là n n t ng c a c u trúc cơ h c t bào và mô. Do ñó các tr c tr c trong s sinh t ng h p colagen, hay ñúng hơn là tropocolagen ñ u có nh ng h qu tr c ti p ñ n c u trúc mô bào, nh t là nh ng mô c n nhi u ch t n n t ng này: vách m ch qu n mô dư i da, niêm m c, ph n osseion c a xương, s n.. Quá trình hàn g n v t thương d a ch y u trên ho t ñ ng t ng h p colagen c a t bào fibroblast. Khi t nào này không ñư c c p ñ vitamin C ñ th c hi n vi c chuy n prolin thành hydroxyprolin cho s n ph m tropocolagen cùng mucopolysacarit. Qua ñó ta th y axit ascorbic có nh hư ng m nh m ñ n s phát tri n 16
bình thư ng c a h xương c t ñ ng v t, ñ b n c a thành m ch máu. Vì th , khi thi u vitamin C thư ng gây ch ng loãng xương, m m s n, v thành m ch máu, gây xu t huy t… 4. Tham gia vào quá trình chuy n hoá vitamin D vào canxi. Theo Balkar S. Bains (1992), tác d ng c a vitamin C ñ n quá trình trao ñ i, h p thu Ca ñư c th hi n qua sơ ñ sau: Vitamin D3 Vitamin C 25(OH)-D3 Enzym 25-hydroxy-Vitamin D3 – hydroxylaza 1,25 (OH)2 – D3 H p thu Ca Nh s ho t hoá enzym 25-hydroxy-vitamin D3 hydroxylaza, vitamin C nh hư ng ñ n quá trình trao ñ i canxi và ch t lư ng v tr ng. Vì v y, bênh c nh vi c cung c p ñ Ca, P trong kh u ph n thì m t v n ñ quan tr ng là c n ph i cung c p ñ vitamin C ñ quá trình trao ñ i khoáng c a cơ th di n ra bình thư ng. Cũng theo các tá gi trên thì: - Vitamin C r t c n cho vi c t ng h p 1,25 (OH)2 - D3 th n. - S phát tri n phôi thai r t c n 1,25 (OH)2 – D3 cho quá trình khoáng hoá b xương. Trong cơ th gia c m có l không lo i nguyên t nào l i có nhi u m i tương tác chuy n hó ñi u ti t như nguyên t canxi (và liên quan v i canxi và photpho). M t khác, b n thân canxi máu l i ñư c gi m t ph m v n ng ñ sinh lý khá h p, nh s ñi u ti t c a nhi u h th ng, trong ñó ta có th nêu nh ng nh hư ng ch y u có b n nhóm sau: - Canxitonin t tuy n giáp - Parathormon t tuy n c n giáp - Estrogen (và các hormon liên quan) - Vitamin D và các d n xu t c a nó. Trong 4 nhóm trên, các nhà khoa h c ñ c bi t chú ý ñ n vai trò c a vitamin D. Tuy nhiên, theo sơ ñ nêu trên c a Balkar S.Bain (1992) thì ho t l c c a vitamin D l i ch u nh 17
hư ng ca vitamin C, hay nói m t cách khác chính vì vitamin C thông qua vitamin D ñã nh hư ng ñ n quá trình trao ñ i canxi c a gia c m. Quá trình nh hư ng này ñư c di n gi i c th như sau: Có nhi u d ng ñ ng phân c a vitamin D, h p ch t có ngu n g c steroit, tuy nhiên ñ i v i cơ th ñ ng v t ch có hai ti n ch t có ý nghĩa vitamin ñáng k ñó là ergocanxiferol và colecanxiferrol. Dư i tác ñ ng c a tia t ngo i (v i bư c sóng 230 – 313 mm), liên k t 9 – 10 vòng B c a c u trúc cyclopentanperhydrophenantren b v ñ thành dãn xu t có ho t tính vitamin. th c v t, ñ c bi t là t bào men rư u, ti n ch t vitamin D2 có dư i d ng ergosterol; ñ ng v t, ñ c bi t là trong d u gan cá thu, d ng ti n vitamin D3 colecanxiferol, v i hàm lư ng t o ra vitamin tương ng như sau: C khô (phơi n ng) 620 UI/1kg C phơi trong bóng râm 210 UI/1kg C m c túc (luzerne) 570 – 300 UI/1kg Thân lá ngô xanh 150 UI/1 kg 150.000 – 40.106 D u gan cá S a bò tươi 250 I/1kg. ðơn v ho t tính qu c t (UI) = 0,25 µ g vitamin D2 hay D3. 1mg vitamin D ch a 40000 IU trên ñ ng v t có vú. ð i v i gà thì 1mg D3 = 4000 UI còn 1 mg D2 = 1000 UI. Gia c m ch chuy n hoá ch y u lo i colecanxiferol (vitamin D3), còi lo n ), còi lo n ergocanxiferol (D2) ñ i v i gia c m ch có ñư c kho ng 5 ho c ít hơn so v i ho t tính c a D3. Nguyên nhân có th vì vitamin D2= không có nh ng protein g n và v n chuy n h u hi u trong máu nên nhanh chóng b ñoà th i ra kh i cơ th . Ti n ch t c a vitamin D3 là 7-dehydrocolesterol ñư c t ng h p l i gan theo con ñư ng chuy n hoá chung c a nhóm steroit, sau ñó ñư c phân b nhi u l p da ñ ng v t: hàm lư ng 7 – dehydrocolest ol da cao hơn gan và máu g p 2 – 3 l n. T i ñây, dư i tác ñ ng c a ita t ngo i t ánh sáng m t tr i ho c do chi u x nhân t o, t ti n ch t trên s t o ra colecanxiferol t c là vitamin D3. 7- dehydrocolesterol Colecanxiferol (vitamin D3) T da, vitamin D3 s g n vào m t protein ñ c bi t và quan h th ng máu ñư c v n chuy n t i gan. T i mô gan vitamin D3 s ñư c tích lu d tr ho c s ñư c chuy n hoá ti p. Nh công trình nghiên c u c a Deluca và Lund t năm 1966 ta bi t r ng s n ph m chuy n hoá 18
ñ u tiên c a vitamin D3 là ch t 25 – hydroxyvitamin D3 (ký hi u là 25 – OH.D3), t c là m t nhóm hydroxyl (OH) ñư c g n vào v trí cacbon 25 nh enzym 25-hydroxylaza có trong màng lư i n i bào (ph n microsom) c a t bào gan. G n ñây có nh ng nghiên c u cho th y ru t và th n gà cũng có ho t l c 25 – hydroxylaza cho vitamin D3, nhưng y u hơn gan. H th ng enzym th c hi n quá trình hydroxyl hoá thu c nhóm monooxygenaza, t c là nh ng enzym s d ng m t n a phân t oxygen ñ t o OH, còn n a kia t o H2O. ðây là m t quá trình ôxy hoá kh ph c t p, cho nên nhóm enzym này c n m t cơ ch ph – cosubstrate - ñ l y ñi n t và proton g n vào nguyên t oxy t o ra H2O. Cũng vì v y, o i enzym này thư ng ñư c g i tên là “các oxygenaza ch c năng h n h p” (mixed – function oxygenases). M u c a lo i ph i ng r t ph i bi n này có th bi u hi n như sau: AH + XH2 + O2 A – OH + H2O + X Cơ ch cơ ch t ph Cơ ch t ñã d ng oxy hoá hydroxyl hoá Trong ph n ng h n h p này, vai trò cơ ch ph XH2 thư ng do NADH (nicotinamidadenin dinucleotit d ng kh ) ho c NADPH (NAD-photphat, d ng kh ) ñ m nhi m. Ngoài ra, thư ng có thêm nh ng thành viên trung gian giúp s v n chuy n ñi n t e-) ñư c b trí gi a O2 và NADPH, ví d các flavoprotein v i FAD (flavinadenindinucleotit) ho c tetrahydrobioprotein, v.v.v… Trong microsom lư i n i bào c a gan, ph n ng hydroxyl hoá th c hi n do m t h th ng enzym r t ñi n hình, thư ng ñư c g i là h th ng NADPH – xytocrom P450 reductaza, trong ñó có m t m t xytocrom ñ c bi t c a microsom là s c t protein xytocrom 450,ký hi u là P450 (P lf pigment, 450 là bư c sóng h p ph t i ña c a nó). m i s loài ñ ng v t ho c m t s mô, có th có th nh ng thành viên ph tham gia chu i ph n ng, ví d có th có các protein s t – lưu huỳnh (Fe-S). ð hydroxyl hoá m t h p ch t (ví d colecanxiferol mà ta ñagn quan tâm), quá trình v n chuy n ñi n t gi a các thành viên tham gia h th ng ph n ng có th di n ra theo sơ ñ sau ñây: 19
t bào gan, th n, ki u ph n ng hydroxyl hoá ñư c dùng vào các cơ ch trung gian, kh ñ c t , ho c cơ ch t ng h p c a hormon steroit, các axit béo có hydroxyl…v.v.. ð i v i vitamin D3, s g n nhóm OH vào v trí C25 không b gi i h n. Vì v y càng có nhi u vitamin trong kh u ph n h p thu thì hàm lư ng 25-OH-D3 càng tăng tương ng và vi c ñ nh lư ng ch t này c a máu có th dùng ñánh giá m c ñ ñư c cung c p vitamin D c a cơ th gà. Bư c chuy n hoá ti p theo c a 25-OH-D3 di n ra ty l p th t bào th n và Haussler et al, 1968, Lawson et al, 1969 l n ñ u tiên kh o sát trên gia c m. Cơ ch c a ph ng hydroxy hoá v trí cacbon 1 (C1) c a d n xu t hi n s n ph m 1α , 25-dihydroxycolecanxiferol (ký hi u là 1,25 (OH)2 – D3, do ch a ba ch c rư u nên còn có th g i là canxitriol., Có th tóm t t s chuy n bi n c a vitamin D3 theo sơ ñ sau ñây. 20