Vitamin và chất khoáng – Tổng hợp và phân giải

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TPHCM
VIỆN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM-SINH HỌC
  
Đề tài :





Tp HCM, tháng 6/2010
Vitamin và chất khoáng – Tổng hợp và phân giải
MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU...........................................................................................................3
PHẦN I:VITAMIN..................................................................................................5
I. Đại cương............................................................................................................6
II. Vitamin...............................................................................................................7
1. Vitamin tan trong chất béo...................................................................................7
1.1. VITAMIN A ...........................................................................................7
a. Vai trò và nhu cầu.................................................................................8
b. Tổng hợp Vitamin A.............................................................................8
c. Phân giải Vitamin A.............................................................................10
1.2. VITAMIN E.............................................................................................11
a. Vai trò và nhu cầu.................................................................................11
b. Tổng hợp Vitamin E.............................................................................12
c. Phân giải Vitamin E..............................................................................12
1.3. VITAMIN D............................................................................................13
a. Vai trò và nhu cầu.................................................................................14
b. Tổng hợp và phân giải Vitamin D.........................................................16
1.4. VITAMIN K............................................................................................18
a. Vai trò và nhu cầu.................................................................................20

b. Tổng hợp Vitamin K.............................................................................21
c. Phân giải Vitamin K.............................................................................22
2. Vitamin tan trong nước........................................................................................22
2.1. VITAMIN B
1
...........................................................................................22
a. Vai trò và nhu cầu.................................................................................22
b. Tổng hợp Vitamin B
1
............................................................................23
c. Phân giải Vitamin B
1
............................................................................24
2.2. VITAMIN B
2
...........................................................................................24
a. Vai trò và nhu cầu.................................................................................24
b. Tổng hợp Vitamin B
2
............................................................................25
c. Phân giải Vitamin B
2
............................................................................26
2.3. VITAMIN B
6
...........................................................................................26
a. Vai trò và nhu cầu.................................................................................27
b. Tổng hợp và phân giải Vitamin B
6
........................................................28

2.4. VITAMIN C.............................................................................................31
a. Vai trò và nhu cầu.................................................................................31
b. Tổng hợp Vitamin C.............................................................................32
c. Phân giải Vitamin C..............................................................................33
2.5. VITAMIN H............................................................................................36
a. Vai trò và nhu cầu.................................................................................36
b. Tổng hợp Vitamin K.............................................................................37
c. Phân giải Vitamin K.............................................................................37
2.6. VITAMIN B
12
..........................................................................................38
b. Tổng hợp Vitamin B
12
...........................................................................39
c. Phân giải Vitamin B
12
...........................................................................40
Trang 2
Vitamin và chất khoáng – Tổng hợp và phân giải
PHẦN II: CHẤT KHOÁNG................................................................................40
I. Đại cương............................................................................................................43
II. Chất khoáng........................................................................................................45
1. Các nguyên tố đa lượng.......................................................................................45
1.1. NATRI ....................................................................................................45
1.2. CHLORIDE.............................................................................................45
1.3. PHOSPHORUS........................................................................................46
1.4. KALI........................................................................................................47
1.5 CANXI......................................................................................................47
1.6 MAGIÊ.....................................................................................................47
2. Các nguyên tố vi lượng........................................................................................48

2.1. SẮT..........................................................................................................48
2.2 ĐỒNG.......................................................................................................50
2.3 KẼM.........................................................................................................51
2.4 MANGAN................................................................................................52
2.5 CHROMIUM............................................................................................52
2.6 NIKEN......................................................................................................52
2.7 SELENIUM..............................................................................................53
2.8 SILICUM..................................................................................................54
2.9 VANADIUM............................................................................................55
2.10 BORON..................................................................................................56
2.11 THIẾC....................................................................................................58
2.12 MOLYBDENUM....................................................................................58
2.13 NHÔM....................................................................................................60
2.14 FLORINE................................................................................................60
2.15 COBALT................................................................................................63
2.16 IODE.......................................................................................................63
2.17 ARSENIC...............................................................................................64
KẾT LUẬN..........................................................................................................65
TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................
Trang 3
Vitamin và chất khoáng – Tổng hợp và phân giải
LỜI MỞ ĐẦU
Cơ thể chúng ta tồn tại và phát triển là nhờ hàng triệu phản ứng sinh hóa xảy ra
liên tục để tạo nên năng lượng, nội tiết tố và hàng nghìn hoạt chất sinh học với chức
năng khác nhau phục vụ cho một cỗ máy phức tạp và kỳ bí. Tất cả các phản ứng sinh
hóa trên muốn xảy ra cần phải có sự hiện diện của men xúc tác, mà cấu tạo của những
men này là các vitamin và khoáng chất.

* Vai trò của vitamin và khoáng chất trong cơ thể
Vitamin hay còn gọi là sinh tố, là phân tử hữu cơ cần thiết cho hoạt động chuyển

hóa bình thường của cơ thể người. Mặc dù các vitamin hoạt động với số lượng rất nhỏ
và không tạo ra năng lượng nhưng chúng vô cùng cần thiết cho quá trình hoạt động và
phát triển của tổ chức. Vitamin đóng vai trò như chất xúc tác cho các phản ứng hóa học
xảy ra trong cơ thể. Nếu thiếu vitamin, các phản ứng này sẽ chậm lại và quá trình
chuyển hóa sẽ bị rối loạn.
Trang 4
Vitamin và chất khoáng – Tổng hợp và phân giải
Hơn nữa, các vitamin không thể thay thế được cho nhau; rất dễ bị phá hủy bởi sự
oxy hóa, nhiệt độ môi trường vàtia cực tím; qua cách nấu nướng và xử lý công nghiệp,
nên cơ thể chúng ta cần phải bổ sung đa dạng nhiều vitamin cùng một lúc.
Cơ thể con người, không như trong trường hợp của nhiều loại sinh vật khác,
không có khả năng tự tổng hợp được các loại vitamin. Con người vì thế phải thu nhập
các thành phần sinh tố từ nguồn thực phẩm.
Ai cũng biết tầm quan trọng của vitamin và thường nghe nhiều về nó, thế nhưng có
lẽ ít người biết rằng khoáng chất cũng có tầm quan trọng không kém cho sự vận hành
của cơ thể con người, mà nếu thiếu nó cũng gây nên những tác hại hết sức nghiêm
trọng.
Khoáng chất là toàn thể các chất còn lại tập trung trong tro, khi thiêu đốt một sinh
vật. Cơ thể con người cũng cần có các khoáng chất cần thiết cho việc cấu tạo, phát triển
cơ thể, cũng như trong việc chuyển hóa các chất nhằm duy trì sự sống.
Khoáng chất đóng vai trò cấu trúc của mô, là một phần của bộ xương, nhờ có
chúng mà xương được chắc khỏe; là một phần của máu đồng thời là thành phần thiết
yếu của nhiều tế bào.

Cũng như vitamin, cơ thể cũng không có khả năng sinh ra khoáng chất mà chỉ có thể dự
trữ sẵn một vài loại nhưng chúng cũng chỉ duy trì trong một thời gian ngắn. Do đó,
ngoài nguồn cung cấp từ nước uống, thực phẩm, cần phải bổ sung khoáng chất từ
những chế phẩm khác.
Để hiểu rõ hơn về tầm quan trọng của hai thành phần trên nhóm chúng em xin chọn đề
tài “vitamin và khoáng chất - tổng hợp và phân giãi“, qua đó chúng em sẽ có cơ hội tìm

hiểu sâu hơn về nguồn gốc, vai trò cũng như sự đóng góp xây dựng của từng yếu tố đối
với cơ thể. Đồng thời, từ đó củng cố lại kiến thức của bản thân để có một sức khỏe tốt,
đóng góp một phần nào đó vào sự phát triển của đất nước Việt Nam tươi đẹp.
Trang 5
Vitamin và chất khoáng – Tổng hợp và phân giải
Phần I:
VITAMIN
Trang 6
Vitamin và chất khoáng – Tổng hợp và phân giải
I. Đại cương về Vitamin:
Vitamin là những chất hữu cơ có bản chất hóa học khác nhau, có hoạt tính sinh học,
cơ thể có nhu cầu thấp, nhưng đặc biệt cần thiết cho sự sinh trưởng và phát triển.
Các vitamin và tiền vitamin được tổng hợp chủ yếu trong cơ thể thực vật. Rất ít loại
được tổng hợp trong cơ thể động vật và nếu có tổng hợp thì cũng không đủ cho nhu cầu
dinh dưỡng. Trong cơ thể sống vitamin mang vai trò của chất xúc tác, đa số vitamin có
tác dụng như coenzim, nếu thiếu vitamin sẽ gây nên những rối loạn nghiêm trọng trong
quá trình trao đổi chất. Do đó, con người cần được cung cấp vitamin qua quá trình dinh
dưỡng. Nhưng nếu vitamin được cung cấp dư thừa thì cũng sẽ gây nên những rối loạn
nghiêm trọng, vì thế sử dụng vitamin như thế nào cho thích hợp là một vấn đề cần chú
trọng trong quá trình dinh dưỡng của con người. Ngày nay người ta đã biết trên 30 loại
vitamin khác nhau và hàng trăm chất ở dạng tiền vitamin.
Vitamin được chia làm 2 loại: hòa tan trong nước và hòa tan trong chất béo.
- Vitamin hòa tan trong nước: B, B
2
, B
5
, B
6
, B
12

, C, H…
- Vitamin hòa tan trong chất béo: A,D,E,K,….
Các vitamin có 6 tính chất chung như sau:
 Không sinh ra năng lượng.
 Cơ thể rất cần nhưng chỉ với một lượng rất nhỏ .
 Cơ thể không tự điều chế được nên phải lấy từ các thực phẩm hoặc dược phẩm.
 Các vitamin không thể thay thế được cho nhau.
 Các vitamin đều cần thiết cho sự hoạt động và phát triển của cơ thể do chúng có
vai trò xúc tác thúc đẩy sự tiêu hóa thức ăn, sự trao đổi chất. Ngoài ra, chúng còn
giúp các điểm tổn thương của cơ thể chóng bình phục.
 Cơ thể thiếu vitamin sẽ dễ mắc một số tật bệnh hiểm nghèo, có thể dẫn tới tử
vong.
Trang 7
Vitamin và chất khoáng – Tổng hợp và phân giải
Các vi sinh vật cũng như con người sử dụng vitamin có trong rau quả và thức ăn
hàng ngày. Nhiều vi sinh vật có khả năng tổng hợp vitamin cho bản thân nó sử dụng và
có thể trong điều kiện nào đó tổng hợp dư thừa vitamin thoát ra môi trường hay tích tụ
trong tế bào, đó là cơ sở để người ta đưa ra phương pháp sinh tổng hợp vitamin hiện
nay.
Để đảm bảo nhu cầu về vitamin hiện nay, người ta sử dụng nguồn thu vitamin từ 3
phương pháp khác nhau:
 Tách chiết từ nguyên liệu tự nhiên.
 Tổng hợp hóa học.
 Tổng hợp sinh học nhờ vi sinh vật.
Trong những năm gần đây, ngành sinh học phát triển mạnh mẽ, phương pháp sinh
tổng hợp cũng được áp dụng nhiều hơn và có hiệu quả hơn do sinh tổng hợp vitamin có
ưu điểm là hạ giá thành nguyên liệu đơn giản hơn kết hợp sản xuất nhiều vitamin đồng
thời hoặc sản xuất vitamin và một số chất khác.
II. Vitamin:
1. Vitamin tan trong chất béo:

1.1. VITAMIN A – CAROTEN:
Trang 8
Vitamin và chất khoáng – Tổng hợp và phân giải
a. Vai trò và nhu cầu
Vitamin A tham gia vào quá trình trao đổi protein, lipid, glucid và muối khoáng. Tác
dụng của Vitamin A là chống bệnh viêm loét, khô giác mạc của mắt, chống bệnh quáng
gà, đóng vai trò đặc biệt trong quá trình cảm quan của mắt.
Nhu cầu phụ thuộc vào giới tính, độ tuổi. Người lớn cần khoảng 1.2-5 mg Viatmin
A hoặc 2-5mg Caroten trong 1 ngày (1mg=3300UI). Trẻ em từ 0-4 tuổi cần 1500UI
/ngày, 5-10 tuổi cần 2000-4000UI/ngày, trên 10 tuổi cần 4000-5000UI/ngày.
Vitamin A từ thức ăn vào cơ thể được dự trữ trong gan là 90%, còn lại được phân
bố ở mô và máu.
Thiếu Vitamin A mắt sẽ bị quáng gà từ đó dẫn đến khô mắt, đục thủy tinh thể , để
lâu dẫn đến mù. Thiếu Vitamin A da bị cứng, hóa sừng tai mũi, họng , phế quản, bang
quang và tử cung.
Thừa Vitamin cơ thể sẽ chuyển sang trạng thausi thường bị nôn, đau đầu nhì một
thành hai, đau xương khô da , rụng tóc, tổn thương gan (u xơ gan). Trong những tháng
đầu của phụ nữ có thai , sủ dụng thừa Vitamin A có thể dẫn đến sinh quái thai.
b. Tổng hợp Vitamin A và Caroten
Vitamin( Retinol) có 2 dạng rất quan trọng
Vitamin A
1
: có nhiều trong gan cá nước mặn.
Vitamin A
2
: có nhiều trong gan cá nước ngọt.
Trang 9
Vitamin và chất khoáng – Tổng hợp và phân giải
Hình 1.1: Công thức cấu tạo Vitamin A
1

và Vitamin A
2
Có nhiều dạng Caroten khác nhau nhưng βCaroten là tiền Vitamin A có hoạt tính sinh
học cao nhất.
Hình 1.2: Công thức cấu tạo β-Caroten
Nguồn Vitamin A và Caroten chủ yếu đối với người là cá, mỡ bò. Còn trong thực
vật là ớt, carot, hành lá , bí đỏ, gấc , cà chua,…
Nguồn điều chế Vitamin A trong kĩ nghệ sản xuất Viatmin A là gan cá và động vật
ở biển. Vì hàm lượng Vitamin A biến đổi theo các loài cá , môi trường sống cũng như
tuổi cá , nên khi điều chế Vitamin A người ta phải chú ý đầy đủ tới các yếu tố
trên.Thông thường ở cá sống lâu năm , hàm lượng Vitamin ở gan tăng lên. Nguồn cá
thường dùng là cá mập , cá voi, cá thu,….
Ngoài ra người ta còn tổng hợp Vitamin A từ các nguyên dầu có chứa vòng β- ionon
( từ dầu cây Coriandrum Stativum) chất β-ionon thường tồn tại ở dạng hỗn hợp với α-
ionon phổ biến trong kĩ nghệ mỹ phẩm.
Trang 10
Vitamin và chất khoáng – Tổng hợp và phân giải
Mặt khác, các chủng VSV sau đây cũng tổng hợp được Vitamin A như: Blakeslea,
Trispora, Mycobacterium, Smegmatis, Streptomyces, Chrestomycetius.
c. Phân giải Vitamin A và Caroten
Vitamin A được tích lũy trong gan. Trong gan, vitamin A tồn tại dưới dạng ester với
acid acetic và acid palmitic. Khi cơ thể cần sẽ giải phóng ra dưới dạng tự do.
Khi thủy phân β-Caroten bằng enzym Carotenase ta sẽ thu được 2 phân tử Vitamin A.
β-Carotene không tự chuyển qua Vitamin A mà phụ thuộc vào nhu cầu cơ thể. Khi cơ
thể cần vtamin A thì β-Caroten sẽ chuyển thành vtamin A. β-Caroten được tích lũy
trong các mô mỡ.
Trong quá trình chế biến và bảo quản thực phẩm cũng sẽ làm giảm hàm lượng
Vitamin A. Lượng Vitamin A bị giảm này phụ thuộc vào oxy, ánh sáng, nhiệt độ, nồng
độ, pH của quá trính chế biến.
Trong môi trường trung tính và môi trường kiềm chỉ cần gia tăng nhiệt độ là vitamin

A bị phá hủy. Trong môi trường acid, mặc dầu Vitamin A bị biến đổi nhưng vẫn bảo
toàn phần lớn lượng vitamin A ở bên trong sản phẩm.
Trong môi trường có oxy, vitamin A dễ dàng bị oxy hóa. Vitamin A và Caroten
tham gia vào quá trình oxy hóa khử, chúng có thể là đồng thời là chất nhận oxy cũng
như nhường oxy. Khi kết hợp với oxy sẽ tạo nên các peroxyt ở các vị trí nối đôi, sau đó
các peroxyt lại có khả năng nhường oxy cho các cơ chất một cách dễ dàng. Khả năng đó
chính là do sự có mặt của hệ nối đôi có ở trong phân tử đảm bảo sự hình thành nên các
peroxyt hữu cơ không bền vững. Trong quá trình cảm quan của mắt, vitamin A có vai
trò đặc biệt quan trọng.
H
3
C CH
3
CH
3
C (β-ionon)
H
2
C C CH=CH CO
H
2
C C CH
3
Trang 11
Vitamin và chất khoáng – Tổng hợp và phân giải
Dạng aldehyt của vitamin A kết hợp với chất protein opsin tạo nên sắc tố thị giác
gọi là rodopsin. Chất này bảo đảm tính nhạy cảm cảu mắt đối với ánh sáng. Dưới tác
dụng của ánh sáng, rodopsin sẽ bị phân giả thành opsin và aldehyt của vitamin A
(reinal) dạng trans. Ngược lại, trong tối lại xảy ra sự tổng hợp rodopsin để làm tăng độ
nhạy cảm của mắt đối với ánh sáng. Để tổng hợp được rodopsin, retinal phải tồn tại ở

dạng cis.
Opsin tối ánh sáng
rodopsin luminorodopsin (da cam )
retinal (cis) (đỏ)
NAD
vitamin A vitamin A (trans) retinal(trans) opsin
(cis) đồng phân vàng không màu
hóa
Hình 1.3: Sơ đồ mô tả sự tham gia của vitamin A trong quá trình cảm quan
1.2. VITAMIN E:
a. Vai trò và nhu cầu:
Vitamin E là chất chống oxy hóa đo đó được sử dụng để chống lão hóa. Vitamin E
còn tham gia vào quá trình ngăn ngừa bệnh xơ vữa động mạch.
Nhu cầu vitamin E đối với cơ thể không lớn lắm.
Thiếu Vitamin E: Với người lớn bình thường (không bị bệnh gan, không bị suy dinh
dưỡng), không xảy ra hiện tượng bất thường; với trẻ em sẽ dẫn đến thiếu máu, tổn
thương hệ thần kinh và võng mạc.
Không xảy ra hiện tượng thừa Vitamin E.
Trang 12
Vitamin và chất khoáng – Tổng hợp và phân giải
b. Tổng hợp Vitamin E:
Vitamin E là dẫn xuất của benzopiran. Có 7 loại tìm thấy trong đó các loại alpha,
beta, gama tocopherol là có hoạt tính cao.
Hình 1.4: Công thức cấu tạo α-Tocopherol
Nguồn vitamin E chủ yếu là dầu thực vật, rau xà lách, rau cải, vitamin E có nhiều
trong hạt hòa thảo ( mầm lúa mì, lúa ngô) trong dầu 1 số hạt có dầu (lạc, hướng dương)
hoặc một số quả. Ở động vật, vitamin E có trong mỡ bò, mỡ cá nhưng hàm lượng thấp
hơn nhiều so với dầu thực vật.
Để điều chế vitamin E, có thể dùng phương pháp tổng hợp hoặc chiết xuất từ các
nguyên liệu thiên nhiên. Quá trình tổng hợp được tiến hành từ các rượu phytolic là các

loại rượu cao phân tử, điều chế khó khăn, vì vậy phương pháp chiết rút có ưu thế hơn
có thể dùng nguyên liệu là mầm lúa mì điều chế dịch cô đặc vitamin E . Khi cần tinh
chế đem cất dầu mầm lúa mì hoặc tốt hơn cất dịch cô đặc vitamin E thu được.
c. Phân giải Vitamin E:
Tocopherol bị oxy hóa bởi các chất oxy hóa khác như Fe(III), Cl, hoặc acid Nitric.
và tạo nên các sản phẩm oxy hóa khác nhau. Một số sản phẩm oxy hóa quan trọng được
tạo thành là α-tocopherylquinon.
Vitamin E làm tăng khả năng sử dụng protein và viatmin A, tham gia vào sự trao đổi
lipit qua đó ảnh hưởng tới khả năng sinh sản của động vật.
Trang 13
Vitamin và chất khoáng – Tổng hợp và phân giải
1.3. VITAMIN D (Calciferol):
H
3
C CH
3
CH
3
CH
2
HO
CH
3
CH
3
H
3
C CH
3
CH

2
HO
CH
3
CH
3
VITAMIN D2
ergocancipherol
VITAMIN D3
colecancipherol
Hình 1.5: Công thức cấu tạo vitamin D
2
và vitamin D
3
Vitamin D là tên của môt họ hợp chất có hoạt tính chống còi xương – thuộc họ
Sterol, được dùng để chỉ các chất có cấu trúc tương tự nhau bao gồm:
+ Tiền vitamin D: Ergosterol; Dehydro- 7- cholesterol; Dihydro-22, 23-
ergosterol và Dehydro-7- stigmasterol.
+ Vitamin D: Vitamin D
2
(Ergocalciferol); vitamin D
3
(Cholecalciferol); vitamin
D
4
(Dihydroergocalciferol) và vitamin D
5
(Sitocalciferol)…Chúng tương đối giống
nhau về cấu trúc hóa học nhưng khác nhau về mức độ hoạt động sinh học.Tuy nhiên,
chỉ có hai dạng D

2
và D
3
là phổ biến và có ý nghĩa hơn cả.
Trang 14
Vitamin và chất khoáng – Tổng hợp và phân giải
Là các tinh thể hình kim không màu, không tan trong nước, tan trong dầu và dung
môi hữu cơ (alcol, aceton, ether, chloroform). Nhiệt độ nóng chảy chậm 115 – 118
o
C,
tức thời 120
o
C. Bền trong môi trường kiềm, trung tính cả khi đung nóng đến 100
o
C. Dễ
bị phân hủy khi có mặt oxy và acid vô cơ. Tương đối ổn định trong thực phẩm khi tồn
trữ, chế biến và nấu nướng.
a. Vai trò và nhu cầu:
Vitamin D tham gia vào quá trình điều hòa trao đổi phosphor và canxi, làm tăng
Ca
2+
huyết và phosphate huyết theo cơ chế sau:
+ Làm tăng hấp thu hấp thu canxi và phospho từ ruột và tích lũy chúng lại trong
xương.
+ Khi thức ăn không chứa canxi, vitamin D có thể làm chuyển một phần canxi
của xương vào máu.
+ Chuyển phospho ở dạng hợp chất hữu cơ thành vô cơ.
Có lẽ, vitamin D là nhóm hoạt động của các enzyme xúc tác cho quá trình trao đổi
phospho – canxi ở cơ thể tác dụng thông qua receptor nội bào điều hòa hoạt động gene
tương tự hormone steroid và hormone tuyến giáp.

Dưới tác dụng của vitamin D, trong mô xương sẽ đẩy mạnh việc hình thành acid
limonic. Acid này sẽ tạo thành phức chất với muối canxi phosphate. Phức chất này sẽ
tích lũy trong các mô xương mềm và biến nó thành xương cứng. Có ảnh hưởng đến sự
calci hóa sụn tăng trưởng nên cần cho phát triển bình thường xương trẻ em. Biệt hóa
biểu bì, đó là cơ sở để trị bệnh vẩy nến. Ức chế tăng sinh và cảm ứng biệt hóa tế bào
ác tính, đặc biệt ung thư vú và u tuyến tiết melanin ác tính, đang mở ra hướng nghiên
cứu các chất tương tự vitamin D để trị ung thư. Doxecaliferrol và paricalcitol ức chế sự
tăng PTH ( Parathyroid hormone) huyết ở bệnh nhân cường tuyến cận giáp do suy thận
nặng.
Nhu cầu về vitamin D phụ thuộc vào điều kiện dinh dưỡng, nhiệt độ, khí hậu và
điều kiện hấp thu canxi và phosphor của cơ thể. Người khỏe mạnh, ăn uống đủ chất và
lượng, tắm nắng tốt sẽ nhận đủ vitamin D tổng hợp ở da hoặc từ thức ăn không cần bổ
Trang 15
Vitamin và chất khoáng – Tổng hợp và phân giải
sung vitamin D. Đối với trẻ em bình thường cần 300 – 400 đơn vị quốc tế vitamin D
trong một ngày. Đối với đàn bà có mang và cho con bú, nhu cầu vitamin D tăng lên tới
500 đơn vị. Đối với xúc vật vitamin D cũng cần thiết cho hoạt sống bình thường.
- Thiếu vitamin D: Ruột hấp thu không đủ Ca
2+
và phosphate nên Ca
2+
huyết gây
các hậu quả sau:
+ Ở trẻ em: Bệnh còi xương,
xương không vô cơ hóa để thành lập
xương và gian bào sụn mới, dẫn đến sai
sót trong phát triển xương ( như xương
sọ, xương sườn, xương chân): xương
thường mềm và không chịu nổi sức
nặng của cơ thể nên bị biến dạng ( chân

vòng kiềng, lồng ngực, xương sườn
nhỏ, trẻ chậm biết đi, chậm đóng thóp,
xương sọ mềm, nở to chỗ đầu gối, cổ tay, mắt cá cá chân) cơ kém phát triển.
+ Ở người lớn: Bệnh nhuyễn xương do xương mất Calci nên dễ bị gãy xương.
- Nguyên nhân: Có thể thiếu từ nguồn thực phẩm ( ít gặp), thiếu chiếu xạ từ ánh sáng
mặt trời ( người sống ở vĩ độ Bắc như Canada), da nhiều sắc tố, tăng nhu cầu đột
ngột mà không bổ sung kịp, các bệnh ở gan, ruột, thận, tuyến cận giáp hoặc cho con
bú, dùng các thuốc chống động kinh.
- Thừa vitamin D: Triệu chứng sớm của tăng cacil huyết gồm có: Suy nhược, mệt
mỏi,nhức đầu chán ăn,buồn nôn, ói mửa, tiêu chảy, đau yếu cơ. Calci huyết và phos-
phat huyết tăng, huy động calci từ xương ra máu gây loãng xương, xương dễ gãy.
Tổn thương ban đầu chức năng thận như tiểu nhiều, protein niệu. Nếu kéo dài, calci
lắng đọng ở mô mềm như thận, mạch máu, tim đưa đến sỏi thận, tăng huyết áp, loạn
nhịp tim.
Trẻ dưới 1 tuổi nếu thường xuyên dùng liều khoảng 400 IU/ngày (RDA người lớn:
RDA( Recommended Dietary Allowance) là mức chất dinh dưỡng cần thu nhận đầy đủ
đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng hàng ngày của hầu hết (97-98%) người khỏe mạnh theo
tuổi tác và giới tính) có thể bị kích thích, co giật do tăng calci huyết. Hậu quả của tăng
Trang 16
Cấu trúc xương do thiếu vitamin D
Vitamin và chất khoáng – Tổng hợp và phân giải
vitamin D huyết kéo dài dẫn đến chậm phát triển trí tuệ thể chất, nặng hơn có thể suy
thận và tử vong. Liều > 1800IU (45µg)/ ngày, dùng thường xuyên gây chậm lớn cho trẻ
em vì cốt hóa sớm.
Chữa trị: Ngừng vitamin D, chế độ ăn ít Ca
2+
, dùng thêm glucocorticoid ( đối với
kháng tác tác dụng vitamin D). Giữ nồng độ calci huyết 9 – 10mg/dl và không được
vượt quá 11 mg/dl.
b. Tổng hợp và phân giải Vitamin D:

 Thực vật: Vitamin D
2
(Ergocalciferol) là dẫn xuất của Ergosterol được điều chế
bằng cách chiếu tia tử ngoại vào Ergosterol có nguồn gốc thực vật như men bia,
nấm.
Ergosterol UV Ergocalciferol
Nấm men và nấm mốc là nguồn giàu ergosterol, vì vậy chúng được dùng trong kỹ
nghệ sản xuất vitamin D.
Tổng hợp D
2
người ta dùng nấm men vì trong tế bào nấm men chứa một lượng đáng
kể tiền D
2
(Ergosterol) thường dùng các chủng nấm men sau đây:
+ Saccharomyces – Fermentii ( tiền D
2
tạo khoảng 9,6% trọng lượng khô).
+ Sac. Cerevisiae.
+ Sac. Carlsbergensis; Sac.Delbruckii.
+ Rhodotorulaminata.
Trong một số loài nấm mốc cũng có khả năng tạo D
2
đáng chú ý là: nhóm
Aspergillus, Penicillum… ví dụ chủng Aspniger, Pen.Notaum, Pen. Crustosum (D
2
đạt
từ 1,2% - 1,4% trọng lượng khô). Các chủng trên còn tổng hợp được Penicillin, A.citric,
Pectinaza. Vitamin D
4
là sản phẩm thu được do chiếu tia tử ngoại lên

Dehidroecgosterin, còn vitamin D
5
là dẫn xuất 7 – Dehidroxitosterin.
 Động vật:
Trang 17
Vitamin và chất khoáng – Tổng hợp và phân giải
Vitamin D
3
hay cholecalciferol thường được chiết từ dầu gan cá, ở người chất này
có thể được tổng hợp bằng cách chiếu tia tử ngoại từ ánh sáng mặt trời chất 7 –
dehydrocholesterol ở trong da, chất này chính là tiền thân (Provitamin) trực tiếp của
vitamin D
3
. Vì vậy, người ta chữa trẻ em bị còi xương do thiếu vitamin D bằng cách
cho tắm nắng. Chỉ cần mặt và tay tiếp xúc với ánh sáng mặt trời trong 15 phút là đủ nhu
cầu vitamin d trong một ngày ( ở da màu sáng). Tiếp xúc nhiều với ánh sáng mặt trời
không gây thừa vitamin D.
7- dehydrocholesterol UV Cholecalciferol( D
3
)
Khi đưa vào cơ thể, vitamin D không
hoạt động ngay mà phải qua sự chuyển
đổi hóa học mới thành hoạt động được.
Vitamin hấp thu dễ dàng qua màng ruột.
Sự hấp thu này cần mật. Vitamin D
3
được
hydroxyl hóa tại gan cho 25, OH – D
3
(Calcifediol), sau đó vào huyết tương gắn

với globulin. Phức này tới thận chuyển
thành dạng có hoạt tính là Calcitriol 1,25
(OH)
2
D
3
nhờ tác dụng của hydroxylase
trong ty thể của tế bào thận. Hoạt tính của
hydroxylase được kích thích bởi PTH, prolactin estrogen và khi nồng độ calci và
phosphate thấp nhưng bị ức chế khi vitamin D huyết tăng.Vitamin D

được tích trữ chủ
yếu ở mô mỡ và cơ, đào thải chủ yếu qua ruột, chỉ có một ít qua nước tiểu.

Trang 18
Vitamin và chất khoáng – Tổng hợp và phân giải
Hình 1.6: Sơ đồ tổng hợp và chuyển hóa vitamin D trong cơ thể
Nhìn chung ở động vật, gan là nguồn dự trữ của tất cả các vitamin song lại chứa ít
vitamin D. Riêng đối với cá và động vật có vú ở biển thì gan lại chứa một lượng lớn
Vitamin D.
Vitamin D có nhiều trong gan, lòng đỏ trứng, cá mỡ.
1.4. VITAMIN K (Phyloquinon):
Vitamin K (K là tên gọi tắt của từ
"Koagulations-Vitamin" trong tiếng Đức và
tiếng Scandinavi có nghĩa là “đông máu”)
thuộc nhóm vitamin hòa tan trong dầu,
vitamin K có một vai trò quan trọng trong sự
điều chỉnh sự đông đặc cúa máu,và là chất giúp
chống lại sự băng huyết. Vitamin K có nhiều
dạng đồng phân chia làm 3 dạng gồm có:

 Vitamin K
1
- Phylloquinone
 Vitamin K
2
- Menaquinone
Trang 19
Vitamin và chất khoáng – Tổng hợp và phân giải









Có 3 dạng đồng phân (hoặc đồng vị):
- Menaquinone 4
- Menaquinone 6
- Menaquinone 7
 Vitamin K
3
– Menadione
Các dạng vitamin K đều có một nhóm naphthoquinone chức năng và một mạch bên
aliphatic.
Trang 20
Vitamin và chất khoáng – Tổng hợp và phân giải
a. Vai trò và nhu cầu:
Lợi ích lớn nhất của Vitamin K đối với cơ thể chính là khả năng làm máu đông

nhanh. Nó rất cần thiết trong quá trình tổng hợp một số protein, hỗ trợ cho cả quá trình
đông máu và chống đông.
Đông máu, hay còn gọi là máu vón cục và quá trình chống đông, cực kỳ qua trọng,
giúp duy trì trạng thái cân bằng bên trong cơ thể con người. Nếu thiếu vitamin K sẽ sớm
rơi vào trạng thái mất cân đối, gây ra hiện tượng xuất huyết hoặc tắc mạch máu. Trong
cả hai trường hợp, nếu không chữa trị kịp thời sẽ dẫn đến tử vong.
Vitamin K cũng giúp cho canxi hấp thụ dễ dàng, đồng thời nó còn có chức năng liên
kết canxi với các khoáng chất khác cho xương chắc khỏe. Do đó, trong chế độ dinh
dưỡng thiếu hụt vitamin K có thể ức chế quá trình phát triển của xương và răng. Chính
vì mối liên hệ mật thiết giữa vitamin K và canxi như thế nên những người thường ăn
uống thiếu sinh tố vitamin K dễ bị mắc chứng loãng xương hoặc mất mô xương bất
thường, làm cho khung xương giòn và xốp.
Còn những người ăn uống đủ vitamin K, tiêu biểu như người ăn chay lại ít khi bị
viêm sỏi thận, hiện tượng tích tụ muối khoáng trong thận, hơn những cá thể ăn uống
thiếu lượng vitamin tối thiểu cần thiết trong ngày.
b. Tổng hợp Vitamin K:
Vi khuẩn đường ruột sản xuất ra một lượng đáng kể vitamin K. Đối với trẻ sơ sinh,
vi khuẩn đường ruột chưa hoạt động, để ngăn ngừa bệnh xuất huyết, người ta dùng
vitamin K để chích ngừa cho trẻ sơ sinh tại Hoa Kỳ. Tương tự như vậy, những người
sử dụng một lượng lớn thuốc kháng sinh sẽ làm giảm bớt vi khuẩn trong ruột đồng thời
làm cho vi khuẩn này không tổng hợp được vitamin Kvà từ đó gây ra sự chảy máu, có
những vết bầm ngoài da.
• Vitamin K
1
Trang 21
Vitamin và chất khoáng – Tổng hợp và phân giải
Vitamin K
1
được tìm thấy chủ yếu trong các loại rau xanh như rau bina , và các loại
cải (ví dụ như cải bắp , cải xoăn , súp lơ , bông cải xanh ), một số loại trái cây như bơ

và kiwi cũng chứa nhiều vitamin K. Một số dầu thực vật, đặc biệt là đậu nành, có chứa
vitamin K, nhưng nó lại sản sinh một lượng calo tương đối lớn.
Để tổng hợp vitamin K1 có thể tiến hành phản ứng ngưng tụ của rượu phytol với
dẫn xuất 2-methyl-1,4-naphtohydroquinon nhờ các chất xúc tác như acid oxalic hoặc tốt
hơn là dùng kali axit sulfat. 2-metyl-1,4-naphtohydroquinon được tổng hợp bằng cách
metyl hóa α-napthyamin và sau đó oxi hóa chất 2-metyl-naphtyamin thu được bằng acid
cromic. Từ 2-metyl-1,4-naphtohydroquinon lại có thể điều chế được phức hợp bisufit
hòa tan trong nước (có hoạt tính vitamin K rất mạnh), nhờ phản ứng với natribisufit.
• Vitamin K
2
Menaquinone-4 và Menaquinone-7 được tìm thấy trong thịt, trứng, sữa. MK-4 được
tổng hợp bởi mô động vật, phần còn lại (chủ yếu là MK-7) được tổng hợp bởi các vi
khuẩn trong quá trình lên men. Với chế độ ăn uống thiếu thốn hoặc ruột đang bị hư hại
nặng, thì không thể hấp thụ vitamin K
2
.
Vitamin K
2
thường được sản xuất bởi vi khuẩn Bact.coli trong ruột già .Khi cấy
Bact.coli trên môi trường thạch có chứa amon lactat sẽ tạo được một lượng lớn vitamin
K2. Vì vậy bằng cách tạo các điều kiện thích hợp, có thể lợi dụng quá trình sinh tổng
hợp vitamin K2 bởi vi khuẩn để sản xuất nó trong kỹ nghệ.
c. Phân giải Vitamin K:
Các nhóm vitamin K đều có tính chất oxi hóa-khử: chúng bị khử thành các dẫn xuất
hydroquinon và khi oxi hòa trở lại sẽ chuyển thành dạng quinon. Khi cơ thể bị thiếu
vitamin K hay xảy ra các hiện tượng chảy máu ở nội quan hoặc đổ máu cam. Vitamin
K tham gia vào thành phần coenzyme của các enzyme xúc tác qúa trình tạo nên
protrombin là một loại hợp chất protein có vai trò quan trọng trong quá trình đông máu.
Vitamin K
3,

K
4
, và K
5
được sử dụng trong nhiều lĩnh vực như ngành công nghiệp thức
ăn gia súc (vitamin K
3
) hay ức chế sự tăng trưởng của nấm (vitamin K
5
).
2. Vitamin tan trong nước:
Trang 22
Vitamin và chất khoáng – Tổng hợp và phân giải
2.1 VITAMIN B
1
(Thiamin)
a. Vai trò và nhu cầu:
Vitamin B
1
là vitamin tan trong nước,
tồn tại dưới dạng tinh thể màu trắng. rất
nhạy cảm với nhiệt độ nên bị phân hủy
phần lớn khi nấu chín, ngược lại không
thay đổi hàm lượng khi trữ đông lạnh và
bị phân hủy ở pH › 8. Thiamin có nhiều
trong các loại thực phẩm: nấm men bia, mầm ngũ cốc, thịt lợn, thịt bò, rau củ, hạt và
đậu, nhìn chung vitamin B
1
có trong hầu hết các loại thực phẩm nguồn gốc động vật và
thực vật nhưng hàm lượng thấp.

Lượng vitamin B
1
cần cung cấp hằng ngày cho cơ thể: trẻ em 1- 12 tuổi: 0,7- 1,2mg;
trẻ trên 12 tuổi là 1,3 - 1,5mg; người lớn nam là 1,5mg và nữ là 1,3mg; phụ nữ mang
thai và nuôi con bú là 1,8mg.
Người bị thiếu vitamin B
1
giai đoạn đầu thấy chán ăn, bực bội, thờ ơ, và thấy người
mệt mỏi. Nếu thiếu kéo Vitamin B
1
dài gây bệnh tê phù thể ướt hay khô. Ở cả hai thể
bệnh, bệnh nhân có biểu hiện bị đau và dị cảm. Ngoài ra còn bị tổn thương thần kinh,
rối loạn tâm thần, có thể dẫn đến bệnh bại não nghiêm trọng không thể chữa khỏi.
Không có hiện tượng thừa vitamin B
1.
Vitamin B
1
đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra năng lượng cần thiết cho các
hoạt động chức năng của con người.
a. Đồng hoá đường: vitamin B
1
cần thiết cho việc tạo ra một loại enzym (tham gia
vào thành phần của coenzyme) quan trọng tham gia vào quá trình chuyển hoá
đường và quá trình phát triển của cơ thể. Khi thiếu vitamin B
1
axit pyruvic sẽ
tích lũy trong cơ thể gây độc cho hệ thống thần kinh. Vì thế nhu cầu vitamin B
1
đối với cơ thể tỉ lệ thuận với nhu cầu năng lượng.
b. Nhân tố ngon miệng: kích thích sự tạo thành một loại enzyme tham gia vào quá

trình đồng hoá thức ăn, kích thích cảm giác thèm ăn.
Trang 23
Vitamin và chất khoáng – Tổng hợp và phân giải
c. Sự cân bằng về thần kinh: Vitamin B
1
tham gia điều hòa quá trình dẫn truyền các
xung tác thần kinh, kích thích hoạt động trí óc và trí nhớ.
d. Tham gia vào nhiều phản ứng sinh hóa trong cơ thể.
b. Tổng hợp Vitamin B
1
:
Trong cơ thể, với nồng độ cao thiamin được hấp thu bằng cơ chế thụ động, nhưng ở
nồng độ thấp nó được hấp thụ bằng hệ thống vận chuyển chủ động qua trung gian một
chất mang và bị phosphoryl hóa. Trong ruột vi khuẩn có khả năng tổng hợp được một
lượng Vitamin B
1
nhưng không đáng kể. Vitamin B
1
được hấp thụ tại ruột non và tá
tràng. Sau đó được chuyển vào gan. Tại đây nó liên kết với vitamin P và quay trở lại
máu để phân bố trong cơ thể. Trong máu, vitamin B1 gắn với protein huyết tương mà
chủ yếu là albumin và hồng cầu. Các cơ quan dự trữ Thiamin bao gồm cơ, tim, gan thận
và não, trong đó cơ là nơi dự trữ chính. Trữ lượng vitamin B
1
trong các mô là rất ít, vì
thế hàm lượng B1 trong cơ thể phụ thuộc vào lượng đưa vào qua thức ăn. Vitamin B
1
được dự trữ chủ yếu dưới dạng Thiamin pyrophosphat, khoảng 30mg và thời gian bán
hủy trong khoảng 9 - 18 ngày. Vitamin B
1

được bài tiết ra ngoài theo đường nước tiểu.
Nấm men có thể tổng hợp một lượng lớn vitamin nhóm B, đặc biệt là B
2
, B
1
…
Hàm lượng B
1
trong nấm men gấp 10 lần trong bột, gấp 4-5 lần trong cám gạo, gấp
10 lần trong gan, 40 – 50 lần trong cá, 15 lần trong thịt bò, 30 – 40 lần trong rau
quả.
c. Phân giải Vitamin B
1
:
Thể coenzym của vitamin B
1
là thiamin pyrophosphat, cần cho sự chuyển hóa acid
amin có nhánh và chuyển hóa carbodydrat; nó là coenzym tác dụng trong phản ứng
transcetolase làm trung gian cho sự chuyển đổi của hexose và pentose phosphat.
2.2 VITAMIN B
2
(Riboflavin):
Trang 24
Vitamin và chất khoáng – Tổng hợp và phân giải
a. Vai trò và nhu cầu:
Trong thiên nhiên, vitamin B
2
có trong tất cả các
tế bào sống. Các loại thực phẩm ta dùng hằng ngày
như: ngũ cốc, rau xanh, đậu các loại, thịt, trứng, sữa,

tim, thận, gan, lách... đều có vitamin B
2
(tỷ lệ mất
vitamin B
2
khi chế biến thức ăn khoảng 15 - 20%).
Thiếu vitamin B
2
thường xảy ra với người
nghiện rượu, trẻ sơ sinh. Quá trình này xảy ra song
song cùng các hiện tượng thiếu chất khác gây tổn thương da, chất nhờn. Đối với phụ nữ
mang thai, thiếu vitamin B
2
có khả năng sinh quái thai.
Trái ngược với B
1
,

B
2
tăng nhiều lên trong quá trình bảo quản dưới tác động của oxy.
Qua chế biến, lượng vitamin B
2
hầu như không bị tổn thất. Hàm lượng vitamin B
2
trong
động vật cao hơn thực vật. Vitamin B
2
được TS. Khun phân lập từ năm 1933 từ phần
nước trong của sữa chua.

Trong cơ thể, vitamin B
2
có nhiều vai trò quan trọng: 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
Trang 25