Vitamin E là tên được đặt cho tất cả các dẫn xuất tocol và tocotrienol tự nhiên và tổng hợp (dẫn xuất) có hoạt tính sinh học của alpha-tocopherol. Alpha-tocopherol hoặc đồng phân lập thể của nó RRR-alpha-tocopherol (tên cũ: D-alpha-tocopherol) đại diện cho hợp chất quan trọng nhất xuất hiện trong tự nhiên [2, 3, 11-13]. Thuật ngữ "tocopherol" có nguồn gốc từ các âm tiết từ tiếng Hy Lạp tocos (sinh ra) và pherein (sinh ra). Do phát hiện vào đầu những năm 1920 rằng khả năng sinh sản cũng như ngăn ngừa sự teo (teo mô) cơ quan sinh sản của chuột cái và chuột đực phụ thuộc vào một thành phần chế độ ăn uống hòa tan trong chất béo, nó được đặt tên là vitamin E, vitamin E được mệnh danh là “vitamin sinh sản”. Đặc điểm cấu trúc của tocopherol là vòng chroman-6-ol với chuỗi bên bao gồm ba isoprene phân tử. Số lượng và vị trí của các nhóm metyl trên vòng chroman-6-ol xác định sự khác nhau vitamin E hoạt động của các tocopherol riêng lẻ. tocopherol và tocotrienol xảy ra ở cả dạng tự do và được este hóa với axit axetic hoặc axit succinic gắn với nhóm phenolic hydroxyl (OH) của vòng 6-chromanol. Các hợp chất vitamin E có nguồn gốc thực vật bao gồm:
- 4 Tocopherol - alpha-, beta-, gamma-, delta-tocopherol - với chuỗi bên isoprenoid bão hòa.
- 4 tocotrienol - alpha-, beta-, gamma-, delta-tocotrienol - với chuỗi bên isoprenoid không bão hòa
Các dạng hoàn toàn và bán tổng hợp của vitamin E, tương ứng, là hỗn hợp đồng phân cực của các đồng phân lập thể của alpha-tocopherol - all-rac-alpha-tocopherol (tên cũ: D, L-alpha-tocopherol), hỗn hợp của tám đối tượng mà chỉ khác nhau về vị trí của các nhóm metyl trong phân tử. Este hóa nhóm OH của vòng chroman-6-ol, ví dụ bằng axetat (muối và este của A-xít a-xê-tíc), succinat (muối và este của axit succinic) hoặc nicotinat (muối và este của axit nicotinic), làm tăng tính ổn định của cấu trúc chroman. Để tiêu chuẩn hóa hoạt động vitamin E của một dẫn xuất tocopherol, theo Hiệp hội Dinh dưỡng Đức (DGE) và Hội đồng Nghiên cứu Quốc gia Hoa Kỳ (NRC), các khuyến nghị về lượng và mức độ trong chế độ ăn uống được biểu thị bằng RRR-alpha-tocopherol tương đương (alpha-TE). Hoạt tính vitamin E của RRR-alpha-tocopherol được coi là 100% (chất đối chiếu) và các hợp chất khác được biểu thị bằng phần trăm của giá trị này theo hoạt tính của chúng. Hoạt tính sinh học (% thành RRR-alpha-tocopherol) và các yếu tố chuyển đổi đối với các dạng vitamin E riêng lẻ:
- 1 mg RRR-alpha-tocopherol (5,7,8-trimetyltocol) = 100%.
- Tương đương với 1.00 mg alpha-TE = 1.49 IU (Đơn vị quốc tế).
- 1 mg RRR-beta-tocopherol (5,8-dimetyltocol) = 50%.
- Tương đương với 0.50 mg alpha-TE = 0.75 IU
- 1 mg RRR-gamma-tocopherol (7,8-dimetyltocol) = 10%.
- Tương đương với 0.10 mg alpha-TE = 0.15 IU
- 1 mg RRR-delta-tocopherol (8-metyltocol) = 3%.
- Tương đương với 0.03 mg alpha-TE = 0.05 IU
- 1 mg RRR-alpha-tocopheryl axetat = 91%.
- Tương đương với 0.91 mg alpha-TE = 1.36 IU
- 1 mg RRR-alpha-tocopheryl khinh khí succinat = 81%.
- Tương đương với 0.81 mg alpha-TE = 1.21 IU
- 1 mg R-alpha-tocotrienol (5,7,8-trimetyltocotrienol) = 30%.
- Tương đương với 0.30 mg alpha-TE = 0.45 IU
- 1 mg R-beta-tocotrienol (5,8-dimethyltocotrienol) = 5%.
- Tương đương với 0.05 mg alpha-TE = 0.08 IU
- 1 mg all-rac-alpha-tocopherol = 74%.
- Tương đương với 0.74 mg alpha-TE = 1.10 IU
- 1 mg all-rac-alpha-tocopheryl acetate = 67%.
- Tương đương với 0.67 mg alpha-TE = 1.00 IU
- 1 mg all-rac-alpha-tocopheryl khinh khí succinat = 60%.
- Tương đương với 0.60 mg alpha-TE = 0.89 IU
So với RRR-alpha-tocopherol có trong tự nhiên (hoạt tính sinh học: 110%), tám đồng phân lập thể của RRR-alpha-tocopheryl axetat tổng hợp có các hoạt tính sinh học sau.
- RRR-alpha-tocopherol axetat = 100%.
- RRS-alpha-tocopherol axetat = 90%.
- RSS-alpha-tocopherol axetat = 73%
- SSS-alpha-tocopherol axetat = 60%
- RSR-alpha-tocopherol axetat = 57%
- SRS-alpha-tocopherol axetat = 37%
- SRR-alpha-tocopherol axetat = 31%
- SSR-alpha-tocopherol axetat = 21%
Hiệu quả sinh học của các dạng vitamin E khác nhau đã được xác định bằng thực nghiệm bằng cách sử dụng các nghiên cứu khả năng sinh sản ở chuột - hấp thụ và mang thai có liên quan. Điều này trước hết liên quan đến sự cạn kiệt vitamin E (ảnh hưởng đến thức ăn) của động vật đến giai đoạn thiếu hụt nghiêm trọng với đường uống sau đó quản lý của các dẫn xuất vitamin E khác nhau với số lượng xác định và xác định hiệu quả phòng ngừa (dự phòng) liều - so với RRR-alpha-tocopherol. Hoạt tính sinh học của các dẫn xuất tocopherol giảm theo số lượng nhóm metyl trên vòng chroman-6-ol và không liên quan trực tiếp đến chất chống oxy hóa tiềm năng.
Tổng hợp
Chỉ thực vật mới có khả năng tổng hợp vitamin E. Các dẫn xuất tocopherol và tocotrienol khác nhau phát sinh từ axit đồng nhất, được hình thành như một chất trung gian trong quá trình phân hủy amino axit phenylalanin và tyrosin. Tỷ lệ giữa các tocopherol riêng lẻ với nhau thay đổi trong quá trình phát triển của thực vật. Trong khi các bộ phận của cây xanh (sẫm) có chứa hàm lượng alpha-tocopherol tương đối cao phù hợp với hàm lượng lục lạp của chúng (bào quan tế bào có khả năng quang hợp), tương đối thấp. tập trung vitamin E có thể được tìm thấy trong các mô thực vật màu vàng, thân, rễ và quả của cây xanh. Trong thực vật không xanh hoặc mô thực vật, ngoài alpha-tocopherol, chủ yếu còn có gamma-tocopherol, và hàm lượng vitamin E tương ứng với tập trung của tế bào sắc tố (plastids tạo màu). Khi so sánh cây trưởng thành và chậm phát triển với cây non và phát triển nhanh, hàm lượng tocopherol cao hơn trong cây trước đây. Vitamin E xâm nhập vào cơ thể động vật qua chuỗi thức ăn và do đó có thể phát hiện được trong thức ăn động vật, chẳng hạn như thịt, gan, cá, sữavà trứng. Tuy nhiên, mức tocopherol trong thực phẩm có nguồn gốc động vật thấp hơn nhiều so với các sản phẩm thực vật và phụ thuộc nhiều vào chế độ ăn uống của các loài động vật.
Hấp thụ
Như tất cả các chất béo tan vitamin, vitamin E được hấp thụ (hấp thụ) ở phần trên ruột non trong quá trình tiêu hóa chất béo, tức là sự hiện diện của chất béo trong chế độ ăn uống như là chất vận chuyển của chất béo (tan trong chất béo) phân tử, axit mật để hòa tan (tăng khả năng hòa tan) và hình thành các mixen (hình thành các hạt vận chuyển làm cho các chất hòa tan trong chất béo có thể vận chuyển trong dung dịch nước), và các esterase của tuyến tụy (tiêu hóa enzyme từ tuyến tụy) để phân cắt các este tocopheryl là cần thiết cho đường ruột tối ưu hấp thụ (hấp thụ qua ruột). Este Tocopheryl có nguồn gốc từ thực phẩm đầu tiên trải qua quá trình thủy phân (phân tách bằng phản ứng với nước) trong lòng ruột nhờ các esterase (tiêu hóa enzyme) từ tuyến tụy. Trong quá trình này, lipase (esterase phân cắt chất béo) thích các este của RRR-alpha-tocopherol và thể hiện ái lực cao (liên kết sức mạnh) và hoạt động đối với các este acetyl. RRR-alpha-tocopherol miễn phí đạt đến màng biên giới bàn chải của các tế bào ruột (tế bào của ruột non biểu mô) như một thành phần của hỗn hợp mixen và được nội hóa (đưa vào bên trong). Trong nội bào (trong tế bào), sự kết hợp (hấp thu) vitamin E xảy ra thành chylomicrons (lipoprotein giàu lipid), vận chuyển vitamin ưa béo qua bạch huyết vào thiết bị ngoại vi máu lưu thông. Cơ chế hấp thu RRR-alpha-tocopherol ở ruột xảy ra trong cơ chế sinh lý (bình thường cho quá trình trao đổi chất) tập trung phạm vi theo động học bão hòa một cách không phụ thuộc năng lượng tương ứng với sự khuếch tán thụ động qua trung gian hạt tải điện. Liều dược lý được hấp thụ bằng cách khuếch tán thụ động. hấp thụ tỷ lệ từ 25-60% có thể được mong đợi với lượng vitamin E. sinh khả dụng của vitamin ưa béo phụ thuộc vào liều cung cấp, loại và lượng thức ăn chất béo hiện tại, và sự hiện diện của axit mật và các esterase từ tuyến tụy. Với liều lượng 12 mg, 24 mg và 200 mg vitamin E, tỷ lệ hấp thụ tương ứng là khoảng 54%, 30% và 10%, được quan sát thấy trong lượng chất béo trung bình. Chuỗi trung bình bão hòa axit béo kích thích, và các axit béo không bão hòa đa chuỗi dài ức chế sự hấp thu alpha-tocopherol trong ruột. Alpha-tocopherol được este hóa bằng axetat có tỷ lệ hấp thụ tương tự như alpha-tocopherol tự do.
Vận chuyển và phân phối trong cơ thể
Trong quá trình vận chuyển đến gan, các axit béo tự do (FFS), monoglycerid, và ở mức độ thấp hơn, alpha-tocopherol được giải phóng từ chylomicrons đến các mô ngoại vi, chẳng hạn như mô mỡ và cơ, dưới tác dụng của enzym lipoprotein lipase (LPL ), nằm trên bề mặt tế bào và phân cắt chất béo trung tính. Quá trình này phân hủy chylomicrons thành tàn dư chylomicron (tàn dư chylomicron ít chất béo), chúng liên kết với các thụ thể cụ thể (vị trí liên kết) trong gan. Sự hấp thu các hợp chất vitamin E vào tế bào nhu mô gan xảy ra thông qua quá trình nội bào qua trung gian thụ thể. Trong tế bào chất của tế bào nhu mô, vitamin E được chuyển đến protein liên kết alpha-tocopherol hoặc protein chuyển (alpha-TBP / -TTP), ưu tiên liên kết RRR-alpha-tocopherol và vận chuyển nó trong huyết tương ở dạng của lipoprotein. VLDL (lipoprotein mật độ rất thấp) được tổng hợp trong gan chỉ lưu trữ các phân tử vitamin E có vòng chroman-6-ol được metyl hóa hoàn toàn và nhóm OH tự do và với chuỗi bên carbon có cấu hình lập thể R ở trung tâm bất đối 2 (→ RRR-alpha- tocopherol). VLDL được gan tiết (bài tiết) và đưa vào máu để phân phối RRR-alpha-tocopherol đến các mô ngoài gan (ngoài gan). Các cơ quan đích bao gồm cơ, tim, hệ thần kinh và kho chất béo. Sự hấp thụ vitamin E của các tế bào đích được kết hợp chặt chẽ với quá trình dị hóa lipoprotein (thoái hóa lipoprotein). Khi VLDL liên kết với các tế bào ngoại vi, một phần alpha-tocopherol, axit béo tự do và monoglyceride được nội tại bằng cách khuếch tán thụ động thông qua hoạt động của lipoprotein lipase (LPL). Điều này dẫn đến dị hóa VLDL thành IDL (lipoprotein tỷ trọng trung gian) và sau đó thành LDL (lipoprotein tỷ trọng thấp; lipoprotein tỷ trọng thấp giàu cholesterol), có thể vẫn chứa tới 60-65% vitamin E.Alpha-tocopherol liên kết với LDL là Một mặt được đưa vào gan và các mô ngoài gan thông qua quá trình nội bào qua trung gian thụ thể và mặt khác được chuyển tới HDL (lipoprotein tỷ trọng cao; mặt khác là lipoprotein tỷ trọng cao giàu protein). HDL có hàm lượng vitamin E từ 20-25% và tham gia đáng kể vào quá trình vận chuyển alpha-tocopherol từ các tế bào ngoại vi trở lại gan. Ngoài alpha-TBP ở gan, một loại protein vận chuyển khác cho alpha-tocopherol đã được phát hiện ở khắp nơi (phân bố ở khắp mọi nơi) nhưng được biểu hiện (sản xuất) nhiều hơn ở gan, tuyến tiền liệt và não. Đó là protein liên kết alpha-tocopherol nội bào (TAP), một protein liên kết phối tử kỵ nước có trình tự CRAL (mô-típ liên kết cis-retinal) và vị trí liên kết GTP. Các phân tích cơ sở dữ liệu cho thấy rằng ba gen TAP tương tự hiện đang được công nhận (giả thuyết) -TAP1, TAP2 và TAP3.
Kho
Không có cơ quan lưu trữ cụ thể cho alpha-tocopherol. Tổng lượng vitamin E dự trữ trong cơ thể là khoảng 2-5 g [1, 2, 12,13]. Vitamin E có thể được phát hiện trong các mô cơ thể sau:
- Mô mỡ - 0.2 mg / g lipid; 150 µg / g trọng lượng ướt.
- Tuyến thượng thận/ vỏ thượng thận - 0.7 mg / g lipid; 132 µg / g trọng lượng ướt.
- Tuyến yên - 1.2 mg / g lipid; 40 µg / g trọng lượng ướt.
- Tinh hoàn (tinh hoàn) - 1.2 mg / g lipid; 40 µg / g trọng lượng ướt.
- Tiểu cầu (máu tiểu cầu) - 1.3 mg / g lipid; 30 µg / g trọng lượng ướt.
- Cơ - 0.4 mg / g lipid; 19 µg / g trọng lượng ướt.
- Gan - 0.3 mg / g lipid; 13 µg / g trọng lượng ướt.
Trong các mô trên, vitamin E được tìm thấy chủ yếu ở các phần giàu màng, chẳng hạn như mitochondria (“Nhà máy năng lượng” của tế bào), microsome (túi chứa enzyme) và nhân (→ bảo vệ chống lại quá trình peroxy hóa lipid). Trong quá trình này, vitamin được tích hợp vào màng tế bào qua chuỗi bên ưa béo của nó. Cứ 1,000-3,000 axit béo phân tử, có khoảng 0.5-5 phân tử tocopherol. Trong khi alpha-tocopherol chỉ có thể được huy động rất chậm từ ngăn lipid của mô mỡ, cơ, hồng cầu (đỏ máu ô), não và tủy sống - mô thần kinh (thời gian bán hủy 30-100 ngày), các mô như huyết tương, gan, thận và lá lách Tuy nhiên, ở các vận động viên thi đấu, người ta thấy rằng nồng độ vitamin E trong huyết thanh tăng lên sau khi hoạt động cơ bắp cường độ cao. Trong tất cả các mô ngoại trừ gan, dạng alpha và đồng phân lập thể RRR của tocopherol (→ RRR-alpha-tocopherol) được ưu tiên retinyl hóa (được giữ lại). Một sự xuất hiện ưu tiên của đồng phân lập thể tự nhiên - yếu tố huyết tương 5: 7 - cũng được quan sát thấy trong huyết tương. Hàm lượng vitamin E trong cơ thể con người bao gồm khoảng 2% RRR-alpha-tocopherol và khoảng 1% gamma-tocopherol. Các dạng vitamin E khác chỉ có ở dạng vi lượng.
Bài tiết
Sự bài tiết của vitamin E có liên quan đến chất chống oxy hóa chức năng. Sau khi ở gan (xảy ra ở gan) quá trình oxy hóa gốc tocopheroxyl thành tocopherylquinone bởi các gốc peroxyl, quinone bị khử thành tương ứng hydroquinon bởi microomal enzyme. Alpha-tocopherylhydroquinone có thể được loại bỏ qua mật và phân hoặc tiếp tục bị phân hủy trong thận thành axit tocopheronic và lacton tương ứng. Chỉ khoảng 1% lượng vitamin E uống qua đường miệng được bài tiết qua nước tiểu dưới dạng chất được gọi là chất chuyển hóa Simon, một glucuronid được hình thành từ tocopheronolactone. Tuy nhiên, con đường bài tiết chính của tocopherol chuyển hóa cũng như không được hấp thu là phân loại bỏ, chủ yếu ở dạng tocopherylquinone, tocopherylhydroquinone, và các sản phẩm trùng hợp. Khi được cung cấp đầy đủ hoặc dư thừa vitamin E, sự bài tiết tocopherol được tăng lên dưới dạng chất chuyển hóa 2,5,7,8-tetramethyl-2 (2′-carboxyethyl) -6-hydroxy-chroman (alpha-CEHC), mà, trái ngược với các phân tử tocopherol có chất chống oxy hóa tác dụng, có cấu trúc nhiễm sắc vẫn còn nguyên vẹn và được thải trừ qua thận (thông qua thận) như một nước-sunfat hòa tan ester hoặc như một glucuronid. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng gamma- và delta-tocopherol, cũng như all-rac-alpha-tocopherol tổng hợp, nhanh chóng bị phân hủy thành CEHC hơn RRR-alpha-tocopherol - cho thấy rằng bộ phân giải âm thanh nổi RRR-alpha được ưu tiên giữ lại trong cơ thể .
