BÀI GIẢNG 33 HỌC THUYẾT GỐC TỰ DO

L/O/G/O

HỌC THUYẾT GỐC TỰ DO
Free Radical Theory
PGS.TS Trần Đáng

www.trungtamtinhoc.edu.vn


I. ĐỊNH NGHĨA:
Gốc tự do (Free Radical) là các nguyên tử, phân
tử hoặc ion mang một điện tử tự do (chưa cặp đôi) ở
vòng ngoài nên mang điện tích âm, vì thế không ổn
định, có khả năng oxy hóa các nguyên tử, phân tử và
tế bào khác.

Nguyên tử ổn định

Mất điện tử

Gốc tự do
www.trungtamtinhoc.edu.vn


II. LỊCH SỬ:
+ Moses Gomberg
(1866-1947) là người
đầu tiên phát hiện ra gốc
hóa học hữu cơ
Triphenylmetyl vào năm
1900 tại Đại học Michigan

USA.

www.trungtamtinhoc.edu.vn


+ Denham Harman là người đầu tiên đề xuất học
-

thuyết gốc tự do trong những năm 1950 và mở rộng
vào những năm 1970.
Lý thuyết gốc tự do lúc đầu chỉ đề cập đến các gốc tự
do như Superoxide (O-2).
Lý thuyết gốc tự do được mở rộng bao gồm các tác
hại oxy hóa từ các loại phản ứng oxy hóa khác
(Reactive Oxygen Species – ROS) như Hydrogen
Peroxide (H2O2) hoặc Peroxynitrite (OONO-) …

+ Lý thuyết ty thể của sự lão hóa

-

(Mitochondrial Theory of Aging) lần đầu tiên được đề
xuất năm 1978 và lý thuyết gốc tự do ty thể của sự lão
hóa (Mitochondrial Free Radical Theory of Aging) được
giới thiệu vào năm 1980.
Ty lạp thể là nơi sản sinh ra các ROS.
Các ROS oxy hóa AND, các Protein và các thành phần
khác của Ty thể.
Các tổn thương đó lại tạo ra các ROS.
Một vòng luân hồi của Stress-oxy hóa được thành lập

và theo thời gian dẫn đến sự suy thoái của các tế bào
cơ quan tổ chức và cơ thể.

www.trungtamtinhoc.edu.vn


III. TÁC ĐỘNG CỦA GỐC TỰ DO:
1. Cơ chế tác động của FR:
1

Làm tổn thương hoặc chết tế bào
•Oxy hóa màng tế bào
•Oxy hóa các cấu trúc nội bào

2

Làm hư hại các ADN

3

Gây sưng – viêm TCLK

4

Liên kết ngang (Crosslinks) với các phân
tử Protein, Lipide gây thoái hóa, biến
tính, mất chức năng tự nhiên.

5

Phản ứng dây chuyền oxy-hóa gia tăng
các ROS
www.trungtamtinhoc.edu.vn


2. 10 tác động chủ yếu hay gặp do FR
(1)
(2)
(3)

Viêm nhiễm, viêm khớp
Suy giảm thị lực, mù lòa
Tổn thương và thoái hóa tế bào thần
kinh, tạo điều kiện xuất hiện các bệnh
Alzheimer, Parkinson, tâm thần phân
liệt …
(4) Thúc đẩy quá trình lão hóa.
(5) Tăng nguy cơ bệnh tim mạch, bệnh
mạch vành.
(6) Ung thư
(7) Rối loạn chức năng gan, thận
(8) Suy giảm hệ thống miễn dịch
(9) Rối loạn và tổn thương da
(10) Đái tháo đường

www.trungtamtinhoc.edu.vn


3. Gốc tự do được tạo ra như thế nào?
1.

2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.

Quá trình hô hấp và chuyển hóa trong cơ thể (tạo ra
rác bụi – FR).
Ô nhiễm môi trường.
Ánh sáng mặt trời.
Bức xạ
Thuốc
VSV (VK, virus, KST, nấm)
Thực phẩm
Stress
Các tổn thương.

www.trungtamtinhoc.edu.vn


Quá trình oxi hóa tạo ra năng lượng và các gốc tự do

Ty thể

Gốc tự do

Gốc tự do

www.trungtamtinhoc.edu.vn
8


Các gốc tự do gây ra một mối đe dọa tới sức khỏe
của chúng ta

Nguy hại
tới DNA

Gốc tự do

Nguy hại
tới mô

Nguy hại tới
tim mạch
Lão hóa

Ung thư
www.trungtamtinhoc.edu.vn
9


IV. CÁC CHẤT CHỐNG OXY HÓA
(Antioxydants)
1. Định nghĩa:
+ Là các hợp chất trung hòa,
ức chế hình thành hoặc

tăng đào thải các gốc tự
do.
• Gốc tự do như là RÁC
• Chất AO có nhiệm vụ như
NGƯỜI NHẶT RÁC.

www.trungtamtinhoc.edu.vn


2. Các chất AO bao gồm:
(1) Hệ thống Ezyme:
-

SOD (Superoxide Dismutase):

•

Xúc Tác phân hủy các Anion Superoxide thành Oxy và
Hydroperoxide.
Có mặt trong hầu hết các tế bào hiếu khí và dịch ngoại bào.
Catalase: là men chuyển đổi Hydro trong nước và oxy bằng cách
sử dụng một đồng yếu tố là Fe hoặc Mn.
Glutathione (GSH): là một Tripeptid bao gồm 3 acid amin:
Glutamic, Systeine và Glycine. Glutathion có tác dụng chống oxy
hóa quan trọng, tăng cường miễn dịch, giải độc, chống ung thư,
cần cho tổng hợp và phục hồi AND, proteine và Postaglandin, hỗ
trợ làm trắng da.

•

-

www.trungtamtinhoc.edu.vn


(2) Các vitamin: A, E, C, B …
(3) Các chất khoáng: Zn, Mg, Cu, Fe, Se …
(4) Các hoạt chất sinh học:
+ Phytochemicals:
- Polyphenols (Resveratrol, Flavonoids):
trà, nho, trái cây, ô liu, đậu nành …
- Carotenoids (Lycopene, Carotene,
Luteine): trái cây, rau trứng …
- Anthocyanins (cà tím, nho, dâu, việt
quất …)
+ Melatonine
+ Coenzym Q
(5) Các chất màu thực vật: Flavonids,
Chlorophylls …

www.trungtamtinhoc.edu.vn


3. Đơn vị đo lường chất chống oxy hóa:

ORAC

+ ORAC (Oxygen Radical Absorbance

+

-

Capacity): là một phương pháp đo
lường khả năng chống oxy hóa của
các chất chống oxy hóa
(Antioxxydants).
Thiết bị: gồm:
Một máy phát huỳnh quang
Nguồn tạo gốc FR Peroxyl khi được
nung nóng.
Các FR làm oxy hóa các phân tử
huỳnh quang và làm giảm cường độ
của chúng.
Chất chống oxy hóa bảo vệ phân tử
huỳnh quang tránh khỏi bị oxy hóa.
Mức độ bảo vệ được xác định bằng
một quang kế
Đơn vị tính là: Micromol Trolox
Equivalent – TE/100g mẫu.

www.trungtamtinhoc.edu.vn


V. STRESS – OXY HÓA
(Căng thẳng oxy hóa)
+ Định nghĩa:
-

Sự mất cân bằng giữa oxy hóa (FR) và
chống oxy hóa (AO), trong đó các FR chiếm

ưu thế.
- Xảy ra khi sản xuất ra các FR vượt quá khả
năng bảo vệ của hệ thống phòng thủ chống
oxy hóa.
+ Gốc tự do (FR) được tạo ra trong cơ thể
hàng ngày khoảng 10.000.000 FR.

+ Các FR bị phân hủy bởi các AO.
+ Tốc độ lão hóa và nguy cơ bệnh tật phụ
thuộc vào sự chênh lệch giữa FR và AO
-

-

Nếu AO chiếm ưu thế:
• Trẻ lâu, thọ lâu
• Ít bệnh tật
Nếu FR chiếm ưu thế:
• Già nhanh, chóng chết
• Nhiều bệnh tật

www.trungtamtinhoc.edu.vn


Cân bằng

AO chiếm ưu thế
• Trẻ lâu, sống lâu
• Ít bệnh tật

FR chiếm ưu thế
•Già nhanh, chóng chết
•Nhiều bệnh tật

www.trungtamtinhoc.edu.vn


SƠ ĐỒ HỌC THUYẾT GỐC TỰ DO – Free Radical Theory
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.

1. Hệ thống men (SOD, GSH, Catalase …)
2. Các Vitamin: A, E, C, B …
3. Các chất khoáng: Zn, Mg, Cu, Fe, Se …
4. HCSH:
Polyphenol (Resveratrol, Flavonoids
Carotenoids
Melatonin, CoQ ..
5. Chất màu thực vật: Flavonoid, Chlorophyll …

Quá trình hô hấp và chuyển hóa
Ô nhiễm môi trường
Ánh sáng mặt trời

Bức xạ
Thuốc
VSV (VK, virus, KST, nấm)
Thực phẩm
Stress
Các tổn thương

Hàng rào bảo vệ

Phân tử, ng.tử,
ion mang 1e
tự do

Khả năng oxy hóa cao
Tổn thương
chết TB

1.
1.
2.
2.
3.
3.
4.
4.
5.
5.
6.
6.
7.

7.
8.
8.
9.
9.
10.
10.

Hư hại ADN

Sưng viêm
TCLK

Liên kết
ngang

Phản ứng dây
chuyền oxy
hóa ROS

Viêm nhiễm, viêm khớp
Suy giảm thị lực, mù lòa
Thoái hóa TBTK → Alzheimer,
Alzheimer, Parkinson,
Parkinson, tâm
tâm thần
thần phân
phân liệt
liệt …
…

Thúc đẩy quá trình lão hóa
Ung thư
Bệnh
Bệnh tim
tim mạch,
mạch, mạch
mạch vành
vành
RLCN
RLCN gan,
gan, thận
thận
Đái tháo đường
Suy giảm miễn dịch
Rối
Rối loạn
loạn và
và tổn
tổn thương
thương da.
da.
www.trungtamtinhoc.edu.vn


NGUỒN THỰC PHẨM CUNG CẤP CHẤT CHỐNG OXY HÓA
TT

Chất AO

1

2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

Anthocyanins
β-Carotene
Catechin
Cryptoxanthins
Flavonoids
Indoles
Isoflavonoid
Lignans
Lutein
Lycopen
Polyphenol
Vitamin A
Vitamin C

14
15
16

17
18
19
20

Vitamin E
Zoochemicals
Hợp chất lưu huỳnh
Cu
Mn
Se
Zn

Thực phẩm
Cà tím, nho, dâu
Bí đỏ, xoài, mơ, cà rốt, rau bina, mùi tây
Trà, rượu vang đỏ
Ớt đỏ, bí ngô, xoài
Trà xanh, trái cây, táo, rượu vang đỏ, hành tây
Các loại rau họ cải (cải xanh, cải bắp, súp lơ)
Đậu nành, đậu phụ, đậu lăng, đậu Hà Lan, sữa
Hạt mè, cám, ngũ cốc, rau quả
Các loại rau lá, ngô
Cà chua, bưởi, hồng, dưa hấu
Húng tây, rau Oregano, trà xanh
Lòng đỏ trứng, gan, cà rốt, khoai lang, gấc, sữa
Cam, chanh, quýt, quả kiwi, xoài, blackcurrants, bông cải xanh, rau
bina, dâu tây, ớt
Dầu thực vật (dầu mầm lúa mì), bơ, các loại hạt, ngũ cốc, giá đỗ
Thịt đỏ, nội tạng, cá

Tỏi, hành tây, tỏi tây
Hải sản, thịt nạc, sữa, các loại hạt
Hải sản, thịt nạc, sữa, các loại hạt
Hải sản, nội tạng, thịt nạc, ngũ cốc
Hải sản, thịt nạc, sữa, các loại hạt

www.trungtamtinhoc.edu.vn


Trân trọng cảm ơn !

www.trungtamtinhoc.edu.vn