33 Học thuyết gốc tự do

L/O/G/O

www.trungtamtinhoc.edu.vn

PGS.TS Trần Đáng

HỌC THUYẾT GỐC TỰ DOFree Radical Theory


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


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.


+ 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.


III. TÁC ĐỘNG CỦA GỐC TỰ DO:

1. Cơ chế tác động của FR: 1. Cơ chế tác động của FR:

11Làm tổn thương hoặc chết tế bào•Oxy hóa màng tế bào•Oxy hóa các cấu trúc nội bào

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

22 Làm hư hại các ADNLàm hư hại các ADN

33 Gây sưng – viêm TCLKGây sưng – viêm TCLK

44Liên kết ngang (Crosslinks) với các phân tử Protein, Lipide gây thoái hóa, biến tính, mất chức năng tự nhiên.

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

55 Phản ứng dây chuyền oxy-hóa gia tăng các ROSPhản ứng dây chuyền oxy-hóa gia tăng các ROS


2. 10 tác động chủ yếu hay gặp do FR

(1) Viêm nhiễm, viêm khớp(2) Suy giảm thị lực, mù lòa(3) 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


3. Gốc tự do được tạo ra như thế nào?

1. Quá trình hô hấp và chuyển hóa trong cơ thể (tạo ra rác bụi – FR).

2. Ô nhiễm môi trường.3. Ánh sáng mặt trời.4. Bức xạ5. Thuốc6. VSV (VK, virus, KST, nấm)7. Thực phẩm8. Stress9. Các tổn thương.

www.trungtamtinhoc.edu.vn8

Gốc tự do Gốc tự do

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

Ty thể

www.trungtamtinhoc.edu.vn9

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

Gốc tự doNguy h i ạt i DNAớ

Nguy h i ạt i môớ

Nguy h i t i ạ ớtim m chạ

Lão hóaUng thư


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.


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.


(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 …


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.


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


Cân bằng

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

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


Khả năng oxy hóa caoKhả năng oxy hóa cao

Tổn thương chết TB

Tổn thương chết TB Hư hại ADNHư hại ADN Sưng viêm

TCLKSưng viêm

TCLKLiên kết ngang

Liên kết ngang

Phản ứng dây chuyền oxy

hóa ROS

Phản ứng dây chuyền oxy

hóa ROS

1. Viêm nhiễm, viêm khớp2. Suy giảm thị lực, mù lòa3. Thoái hóa TBTK → Alzheimer, Parkinson, tâm thần phân liệt …4. Thúc đẩy quá trình lão hóa5. Ung thư6. Bệnh tim mạch, mạch vành7. RLCN gan, thận8. Đái tháo đường9. Suy giảm miễn dịch10. Rối loạn và tổn thương da.

1. Viêm nhiễm, viêm khớp2. Suy giảm thị lực, mù lòa3. Thoái hóa TBTK → Alzheimer, Parkinson, tâm thần phân liệt …4. Thúc đẩy quá trình lão hóa5. Ung thư6. Bệnh tim mạch, mạch vành7. RLCN gan, thận8. Đái tháo đường9. Suy giảm miễn dịch10. Rối loạn và tổn thương da.

Hàng rào bảo vệ Hàng rào bảo vệ

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 …

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 …

1. Quá trình hô hấp và chuyển hóa2. Ô nhiễm môi trường3. Ánh sáng mặt trời4. Bức xạ5. Thuốc6. VSV (VK, virus, KST, nấm)7. Thực phẩm8. Stress9. Các tổn thương

1. Quá trình hô hấp và chuyển hóa2. Ô nhiễm môi trường3. Ánh sáng mặt trời4. Bức xạ5. Thuốc6. VSV (VK, virus, KST, nấm)7. Thực phẩm8. Stress9. Các tổn thương

Phân tử, ng.tử, ion mang 1e

tự do

SƠ ĐỒ HỌC THUYẾT GỐC TỰ DO – Free Radical Theory


TT Chất AO Thực phẩm123456789

10111213

14151617181920

Anthocyanins

β-Carotene

CatechinCryptoxanthinsFlavonoidsIndolesIsoflavonoidLignansLuteinLycopenPolyphenolVitamin AVitamin C

Vitamin EZoochemicalsHợp chất lưu huỳnhCuMnSeZn

Cà tím, nho, dâuBí đỏ, xoài, mơ, cà rốt, rau bina, mùi tâyTrà, rượu vang đỏỚt đỏ, bí ngô, xoàiTrà xanh, trái cây, táo, rượu vang đỏ, hành tâyCác loại rau họ cải (cải xanh, cải bắp, súp lơ)Đậu nành, đậu phụ, đậu lăng, đậu Hà Lan, sữaHạt mè, cám, ngũ cốc, rau quảCác loại rau lá, ngôCà chua, bưởi, hồng, dưa hấuHúng tây, rau Oregano, trà xanhLòng đỏ trứng, gan, cà rốt, khoai lang, gấc, sữaCam, chanh, quýt, quả kiwi, xoài, blackcurrants, bông cải xanh, rau bina, dâu tây, ớtDầu thực vật (dầu mầm lúa mì), bơ, các loại hạt, ngũ cốc, giá đỗThịt đỏ, nội tạng, cáTỏi, hành tây, tỏi tâyHải sản, thịt nạc, sữa, các loại hạtHải sản, thịt nạc, sữa, các loại hạtHải sản, nội tạng, thịt nạc, ngũ cốcHải sản, thịt nạc, sữa, các loại hạt

NGUỒN THỰC PHẨM CUNG CẤP CHẤT CHỐNG OXY HÓA


Trân trọng cảm ơn !

Healthcare

33 Học thuyết gốc tự do