Axit amin thiết yếu

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Bước tới: menu, tìm kiếm

Axit amin thiết yếu hay axit amin không thay thếaxit amin không thể được tổng hợp trong cơ thể (thường chỉ cơ thể người), và do đó phải được lấy từ thức ăn.

Axit amin thiết yếu và không thiết yếu ở người[sửa | sửa mã nguồn]

Thiết yếu Không thiết yếu **
Isoleucine Alanine
Leucine Arginine*
Lysine Aspartate
Methionine Cysteine*
Phenylalanine Glutamate
Threonine Glutamine*
Tryptophan Glycine*
Valine Proline*
Histidine Serine*
Tyrosine*
Asparagine*
Selenocysteine

(*) Chỉ thiết yếu trong một số trường hợp.[1][2]

(**) Pyrrolysine, thường được xem là loại "axit amin thứ 22", không được sử dụng trong cơ thể người nên không được liệt vào đây.[3]

Các axit amin thiết yếu ở người gồm isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, threonine, tryptophan, valine, và histidine.[4] Arginine, cysteine (hay các axit amin chứa lưu huỳnh), và tyrosine (hay các axit amin vòng thơm), thì cần thiết cho trẻ sơ sinh và trẻ đang phát triển.[5][6] Các axit amin thiết yếu không hẳn là quan trọng hơn so với các axit amin khác mà chúng thiết yếu là do cơ thể không tự tổng hợp được mà phải lấy từ thức ăn. Ngoài ra, các axit amin arginine, cysteine, glycine, glutamine, proline, serine, tyrosineasparagine thì được xem là thiết yếu có điều kiện, nghĩa là bình thường chúng không nhất thiết phải có trong thức ăn, nhưng lại cần có trong khẩu phần của những người không tổng hợp được chúng với một lượng đủ.[1][2] Ví dụ như ở người bị bệnh phenylceton niệu (phenylketonuria - PKU) phải hạn chế lượng phenylalanine trong khẩu phần ăn ở mức rất thấp để ngăn ngừa sự chậm phát triển trí tuệ và các biến chứng chuyển hóa khác, do đó cơ thể họ không tổng hợp được tyrosine từ phenylalanine, và lúc này tyrosine lại cần thiết đối với những bệnh nhân PKU.

Sự phân biệt giữa axit amin thiết yếu và không thiết yếu thì còn mơ hồ, do một số axit amin cũng có thể được tổng hợp từ axit amin khác. Các axit amin chứa lưu huỳnh như methioninehomocysteine có thể chuyển hóa lẫn nhau nhưng cả hai đều không được tổng hợp "mới" bởi cơ thể người, nghĩa là một trong hai phải được lấy từ thức ăn (ví dụ thức ăn có methionine thì không cần homocysteine, hoặc ngược lại, nhưng không thể không có cả hai), hay cysteine có thể được tổng hợp từ homocysteine nhưng không thể được tổng hợp "mới". Do đó, để thuận tiện, người xếp một số axit amin thành ‘’nhóm các axit amin cần thiết’’. Ví dụ như nhóm axit amin chứa lưu huỳnh gồm methionine, homocysteinecysteine, nhóm axit amin chứa vòng thơm gồm phenylalaninetyrosine. Arginine, ornithinecitrulline cũng được xem là một nhóm do chúng có thể chuyển hóa lần nhau qua chu trình ure.

Lượng khuyến nghị hằng ngày[sửa | sửa mã nguồn]

Việc khác định lượng axit amin thiết yếu cần thiết trong một ngày gặp nhiều khó khăn và đã phải được kiểm tra lại liên tục trong 20 năm trở lại đây. Bảng sau liệt kê lượng axit amin thiết yếu khuyến nghị hằng ngày của WHO cho người trưởng thành.[6]

Axit amin mg/1 kg trọng lượng cơ thể mg/70 kg mg/100 kg
H Histidine 10 700 1000
I Isoleucine 20 1400 2000
L Leucine 39 2730 3900
K Lysine 30 2100 3000
M Methionine

+ C Cysteine

10.4 + 4.1 (15 tất cả) 1050 1500
F Phenylalanine

+ Y Tyrosine

25 (tất cả) 1750 2500
T Threonine 15 1050 1500
W Tryptophan 4 280 400
V Valine 26 1820 2600

Lượng khuyến nghị ở trẻ em trên 3 tuổi thì nhiều hơn từ 10% đến 20% so với người trưởng thành và với trẻ sơ sinh 1 năm đầu đời thì có thể nhiều hơn đến 150%.

Sự tiêu dùng axit amin thiết yếu[sửa | sửa mã nguồn]

Ribosome trong tế bào eukaryote cần đến 21 loại axit amin khác nhau cho sự sinh tổng hợp protein. Bất kì sự thiếu hụt một axit amin nào cũng đều là một yếu tố hạn chế quá trình này. Tuy nhiên, tế bào eukaryote có thể tổng hợp một vài axit amin này từ các cơ chất khác. Do đó, chỉ có một tập hợp vài axit amin trong sinh tổng hợp protein được xem là chất dinh dưỡng thiết yếu. Một axit amin nào đó có thiết yếu hay không còn tùy thuộc vào giống loài và giai đoạn phát triển.

Đầu thế kỉ 20 các nhà khoa học đã biết rằng chuột thí nghiệm sẽ không thể sống sót nếu nguồn cung cấp protein có zein, một loại protein có trong ngô (bắp), nhưng chúng sẽ sống nếu được cung cấp casein, một loại protein có trong sữa bò. Từ phát hiện này William Cumming Rose đã khám phá ra một axit amin thiết yếu là threonine.[7] Từ sự kiểm soát thành phần trong khẩu phần ăn của động vật gặm nhấm, Rose đã chứng minh mười loại axit amin thiết yếu đối với chuột thí nghiệm là: lysine, tryptophan, histidine, phenylalanine, leucine, isoleucine, methionine, valine, arginine và threonine. Sau đó Rose đã chứng minh tám loại axit amin thiết yếu đối với người trưởng thành, và histidine cũng cần thiết đối với trẻ sơ sinh. Các nghiên cứu sau này đã chỉ ra rằng histidine cũng cần thiết đối với người trưởng thành.[8]

Do sự khác nhau về mặt dinh dưỡng giữa zein và casein đối với chuột thí nghiệm, đã có nhiều nỗ lực để diễn đạt "chất lượng" hay "giá trị" của các loại protein khác nhau: đánh giá giá trị sinh học (biological value - BV), hệ số sử dụng protein (net protein utilization - NPU), chỉ số tiêu hóa protein (Protein Digestibility Corrected Amino Acid Score - PDCAAS). Các chỉ số này rất có ý nghĩa trong ngành công nghiệp chăn nuôi, do chỉ cần thiếu một hoặc nhiều axit amin thiết yếu cũng sẽ hạn chế sự phát triển của vật nuôi và ảnh hưởng đến hệ số chuyển hóa thức ăn (feed conversion ratio - FCR). Do đó, các loại thức ăn chăn nuôi đều có sự pha trộn hoặc bổ sung một axit amin nhất định (methionine, lysine, threonine, hoặc tryptophan). Mặc dù các loại protein thực vật có BV thấp hơn so với protein từ trứng hay sữa, chúng lại chứa đủ tất cả các loại axit amin cần thiết đối với người dù với một lượng nhỏ.[9] Ăn nhiều loại rau khác nhau sẽ làm tăng BV của protein.[10]

Thiếu hụt axit amin thiết yếu[sửa | sửa mã nguồn]

William Cumming Rose đã tiến hành các thí nghiệm khảo sát sự ảnh hưởng của khẩu phần ăn lên cơ thể con người. Các thí nghiệm đã được tiến hành trên các nam đã sinh viên tốt nghiệp. Khẩu phần của mỗi người gồm có tinh bột bắp, đường, bơ không đạm, dầu bắp, muối vô cơ, một số vitamin đã biết, "kẹo" làm từ chiết xuất gan được thêm tinh dầu bạc hà (để bổ sung các vitamin chua biết), và hỗn hợp một số axit amin tinh khiết đã biết thành phần. Kết quả được đánh giá dựa trên cân bằng nitơ. Rose đã nhận thấy rằng các triệu chứng lo lắng, kiệt sức, chóng mặt xảy ra nhiều hoặc ít hơn khi cơ thể bị thiếu hụt một loại axit amin thiết yếu nhất định.[11]

Sự thiếu hụt axit amin thiết yếu thì khác so với loạn dinh dưỡng protein-năng lượng (protein-energy malnutrition), bao gồm thiếu dinh dưỡng khô, hay bệnh marasmus do thiếu ăn và thiếu dinh dưỡng ướt, hay bệnh kwashiorkor do ăn thiếu protein (tuy nhiên có vài bằng chứng cho thấy cách phân loại này là không ổn do người ta nhận thấy không có sự khác nhau trong chế độ ăn giữa đứa trẻ bị marasmus với đứa trẻ bị kwashiorkor [12].)

Xem thêm[sửa | sửa mã nguồn]

Tham khảo[sửa | sửa mã nguồn]

  1. ^ a ă Fürst P, Stehle P (1 tháng 6 năm 2004). “What are the essential elements needed for the determination of amino acid requirements in humans?”. Journal of Nutrition 134 (6 Suppl): 1558S–1565S. PMID 15173430. 
  2. ^ a ă Reeds PJ (1 tháng 7 năm 2000). “Dispensable and indispensable amino acids for humans”. J. Nutr. 130 (7): 1835S–40S. PMID 10867060. 
  3. ^ Richard Cammack. “Newsletter 2009, Biochemical Nomenclature Committee of IUPAC and NC-IUBMB”. 
  4. ^ Young VR (1994). “Adult amino acid requirements: the case for a major revision in current recommendations”. J. Nutr. 124 (8 Suppl): 1517S–1523S. PMID 8064412. 
  5. ^ Imura K, Okada A (1998). “Amino acid metabolism in pediatric patients”. Nutrition 14 (1): 143–8. doi:10.1016/S0899-9007(97)00230-X. PMID 9437700. 
  6. ^ a ă FAO/WHO/UNU (2007). “PROTEIN AND AMINO ACID REQUIREMENTS IN HUMAN NUTRITION”. WHO Press. , page 150
  7. ^ Rose WC, Haines WJ, Warner DT, Johnson JE. The axit amin requirements of man. II. The role of threonine and histidine. J Biol Chem. 1951;188(1):49-58
  8. ^ J D Kopple and M E Swendseid (May năm 1975). “Evidence that histidine is an thiết yếu axit amin in normal and chronically uremic man.”. J Clin Invest. 55 (5): 881–891. doi:10.1172/JCI108016. PMC 301830. PMID 1123426. 
  9. ^ McDougall J. Plant foods have a complete amino acid composition. Circulation. 2002;105(25):e197
  10. ^ PMID 21526128 (PubMed)
    Citation will be completed automatically in a few minutes. Jump the queue or expand by hand
  11. ^ Rose WC, Haines WJ, Warner DT. The amino acid requirements of man. III. The role of isoleucine; additional evidence concerning histidine. J Biol Chem. 1951;193(2):605-612
  12. ^ Ahmed T, Rahman S, Cravioto A. Oedematous malnutrition. Indian J Med Res. 2009;130(5):651-654

Liên kết ngoài[sửa | sửa mã nguồn]