Chuyên đề: vai trò của acid amin trong dinh dưỡng và phát triển của trẻ em
MỤC LỤC
BSNT Lê Thị Thùy Dung
Trang 1
Chuyên đề: vai trò của acid amin trong dinh dưỡng và phát triển của trẻ em
Danh mục hình ảnh
Hình 1: vai trò của acid amin.................................................................................. 6
Hình2: hạn chế tryptophan trong chế độ ăn làm giảm lượng thức ăn đưa vào và tốc
độ tăng trưởng.........................................................................................................11
Hình 3:Tác dụng của tryptophan trong tăng cân và tăng lượng thức ăn đưa vào ở
lợn con trong các điều kiện môi trường khác nhau.............................................. . 12
Hình 4: biểu đồ thể hiện mối tương quan giữa lượng nitơ đưa vào và cân bằng
nitơ........................................................................................................................ 15
Hình 5: protein tích lũy ở trẻ từ sơ sinh đến 2 tuổi................................................ 16
Bảng 1: thành phần các acid amin thiết yếu trong tổng lượng protein của cơ thể.. 16
Bảng 2: nhu cầu các acid amin thiết yếu theo lứa tuổi.......................................... 17
Bảng3: so sánh giữa cân bằng leucine và lượng nito mất ở nhóm nhịn ăn và cho ăn,
mắc các bệnh lý nhiễm trùng khác nhau.............................................................. 18
Bảng 4: protein và năng lượng cần cho các tốc độ tăng cân khác nhau............... 19
Bảng 5: thành phần của một số acid amin quan trọng trong các thực phẩm
thôngthường ........................................................................................................ 21
BSNT Lê Thị Thùy Dung
Trang 2
Chuyên đề: vai trò của acid amin trong dinh dưỡng và phát triển của trẻ em
VAI TRÒ CỦA ACID AMIN TRONG DINH DƯỠNG VÀ PHÁT
TRIỂN CỦA TRẺ EM
I.
ĐẠI CƯƠNG VỀ ACID AMIN.
1. Định nghĩa:[1]
Acid amin là những chất hữu cơ trong phân tử có 2 nhóm chính là
carboxyl (COO- ) và nhóm amin (-NH2) cùng gắn với carbon alpha
(Cα)
2. Cấu trúc hóa học.
Tại pH 7, các acid amin ở dạng ion. Công thức tổng quát:
COO+
H3N
C H
R
Trừ prolin, tất cả các acid amin có cấu tạo chung như trên, chỉ khác nhau gốc R,
đơn giản nhất là H, hoặc chỉ là gốc hydrocacbon, hoặc còn có thêm nhóm chức
–SH, -OH, -NH2, -COOH.
−
Trong tự nhiên, có 20 loại acid amin thường gặp, đều có đồng phân quang
học (trừ glycin)
Đồng phân D-(dextro) là đồng phân quay phải.
Đồng phân L-(leva) là đồng phân quay trái.
Các acid amin trong tự nhiên thường gặp ở dạng đồng phân L.
3. Phân loại:
Có nhiều cách để phân loại acid amin.
Dựa vào cấu tạo, có acid amin mạch thẳng và acid amin mạch vòng...
Đứng về vấn đề dinh dưỡng, chia ra các acid amin cần thiết và amin acid
không cần thiết.
BSNT Lê Thị Thùy Dung
Trang 3
Chuyên đề: vai trò của acid amin trong dinh dưỡng và phát triển của trẻ em
−
−
−
−
II.
3.1. Acid amin thiết yếu
Ở cơ thể người, gan sản xuất được 80% các acid amin . Vẫn còn 20% acid
amin phải lấy từ nguồn thức ăn gọi là các acid thiết yếu. Chúng cần đưa
vào cơ thể thông qua chế độ ăn hàng ngày là :
+ Isoleucine
+ phenylalanine
+ leucine,
+ threonine
+ lysine,
+ tryptophan
+ methionine
+ valine
Trẻ em, do không sản xuất được histidine vả arginine nên có 10 acid amin
thiết yếu là các acid amin kể trên, và histidine, arginine.
3.2. Acid amin không thiết yếu
Những cid amin không thiết yếu có thể được hấp thu từ chế độ ăn hoặc được
sản xuất trong cơ thể từ các acid amin khác
+ Alanine
+ arginine
+ Asparagines
+ aspartic acid
+ citrulline
+ cysteine
+ cystine
+ gamma-aminobutyric acid
+ glutamic acid
+ glutamine
+ glycine
+ ornithine
+ proline
+ serine
+ taurine
+ tyrosine
Gọi là các acid amin không thiết yếu không có nghĩa là chúng không cần
thiết, mà chúng không bắt buộc phải hấp thu từ chế độ ăn vì cơ thể có thể
sản xuất khi cần.
VAI TRÒ CHUNG CỦA CÁC ACID AMIN
Acid amin có vai trò vô cùng quan trọng đối với động vật và con người. Acid
amin không chỉ là cấu tạo nên protein, mà còn tham gia vào rất nhiều quá trình
chuyển hóa quan trọng của cơ thể. Có thể tóm lược vai trò của acid amin qua
hình minh họa dưới đây
BSNT Lê Thị Thùy Dung
Trang 4
Chuyên đề: vai trò của acid amin trong dinh dưỡng và phát triển của trẻ em
Hình 1: vai trò của acid amin
1. Acid amin là đơn vị cấu tạo của protein.
− Protein là chuỗi các acid amin liên kết với nhau bằng các liên kết peptid.
Mỗi loại protein có chứa những acid amin sắp xếp theo trình từ nhất định
tạo nên các loại protein khác nhau cấu tạo nên các mô, cơ quan khác nhau
có cấ trúc, chức năng khác nhau..
− Protein có vai trò vô cùng quan trọng với cơ thể sống:
+ Protein là cơ sở cấu trúc của tế bào, mô và cũng là cơ sở vật chất của hoạt
động sống của mọi cơ thể sống.
• Cấu tạo mô, cơ quan, tuyến, thành phần của dịch tiết, hormone,
enzyme.
• Protein giúp cân bằng lượng nước và duy trì pH nội bào
• Hỗ trợ vận chuyển và trao đổi các chất dinh dưỡng giữa tế bào với các
dịch, mô cơ thể.
+ Protein là thành phần cơ bản cấu tạo nên nhiễm sắc thể, chứa thông tin di
truyền.
BSNT Lê Thị Thùy Dung
Trang 5
Chuyên đề: vai trò của acid amin trong dinh dưỡng và phát triển của trẻ em
−
−
−
−
−
−
2.
−
−
−
−
Protein không được hấp thu trực tiếp từ chế độ ăn. Protein trong chế độ ăn sẽ
được bẻ gẫy thành các acid amin, sau đó, cơ thể sẽ tổng hợp protein mà
mình cần từ các acid amin này acid amin là nguồn dinh dưỡng quan trọng
hơn protein.
Quá trình tổng hợp protein từ các acid amin và thoái hóa protein tạo ra các
đơn phân acid amin cho cơ thể sử dụng là quá trình liên tục.
+ Khi chúng ta cần nhiều protein enzyme,cơ thể sẽ tổng hợp nhiều protein
enzyme, tương tự, khi chũng ta cần nhiều tế bào hơn, cơ thể sẽ tổng hợp
nhiều hơn protein của tế bào.
+ Khi cơ thể cạn kiệt nguồn acid amin thiết yếu, sẽ không thể tổng hợp
được protein mà cần những nguyên liệu là các acid amin đó.
Chỉ cần một acid amin thiết yếu bị thiếu hụt, quá trình tổng hợp protein sẽ
không thể tiếp tục. điều này có thể dẫn đến thiếu hụt các protein cần thiết
cho sự sống 1 loạt các vấn đề rối loạn như chậm lớn, bệnh lý...
Nếu chế độ ăn không hợp lý, sẽ không cũng cấp đủ lượng acid amin thiết
yếu, sớm muộn, cũng sẽ có biểu hiện của một vài rối loạn thể chất.
Không có nghĩa rằng, ăn một lượng lớn protein là giải pháp. Ăn quá mức
protein sẽ gây quá tải cho thận và gan, sẽ có nguy cơ đối mặt với quá nhiều
các sản phẩm đào thải trong quá trình chuyển hóa protein.
Do đó, không chỉ về số lượng, mà còn về chất lượng protein nhập vào cơ thể
cũng đều rất quan trọng cần phải bổ sung đầy đủ acid amin, cả thiết yếu
và không thiết yếu.
Acid amin là các chất dẫn truyền thần kinh.
Một vài acid amin đóng vai trò là các chất dẫn truyền thần kinh
(neurotransmitters) hoặc chất mang tín hiệu dẫn truyền từ các tế bào thần
kinh với nhau. Ví dụ: GABA, glutamic acid...
Do đó, những acid amin này cần thiết cho não có thể tiếp nhận và dẫn truyền
tín hiệu.
Có rất nhiều chất không thể qua hàng rào máu não – là hàng rào giúp bảo vệ
não khỏi chất độc và các tác nhân lạ xâm chiếm có thể đưa đến từ dòng máu
tuần hoàn.
Bởi một số acid amin nhất định có thể qua được hàng rào máu não acid
amin có vai trò quan trọng để kết nối các tế bào thần kinh với các tế bào
khắp nơi trên cơ thể.
BSNT Lê Thị Thùy Dung
Trang 6
Chuyên đề: vai trò của acid amin trong dinh dưỡng và phát triển của trẻ em
3. Vai trò trong chuyển hóa
− Acid amin giúp cho các vitamin và khoáng chất có thể thực hiện nhiệm vụ
của nó một cách hợp lý. Kể cả khi các vitamin và khoáng chất này được tiêu
hóa và hấp thu váo cơ thể, chúng cũng không có khả năng phát huy vai trò
nếu thiếu những acid amin cần thiết.
ví dụ: thiếu tyrosin thiếu sắt.
− Quá trình thoái hóa protein sinh ra sản phẩm độc là ammoniac. Ammoniac
đi vào chu trình ure tạo thành sản phẩm ít độc hơn là ure. Quá trình này có
sự tham gia của các acid amin: citrulin, arginin, ornitin. Nếu thiếu hụt các
acid amin kể trên cũng làm ứ trệ chuyển hóa ammoniac bệnh lý não gan.
− Thiếu hoặc giảm chuyển hóa của methionine và taurine có thể liên quan đến
các vấn đề dị ứng hay rối loạn miễn dịch. Rất nhiều người già bị trầm cảm
hoặc các vấn đề về trí não có liên quan đến thiếu hụt acid amin: tyrosine,
tryptophan, phenylalanine, histidin cũng như các acid amin chuỗi nhánh
valine, isoleucin, leucine.
III.
VAI TRÒ CỦA CÁC ACID AMIN TRONG DINH DƯỠNG VÀ PHÁT
TRIỂN CỦA TRẺ EM.
Trẻ em là cơ thể đang “lớn”. Do đó, trẻ em cần nguồn dinh dưỡng đầy đủ để sinh
trưởng và phát triển. Ở trẻ em, quá trình đồng hóa diễn ra mạnh mẽ, vai trò của
protein, hay chính xác hơn là vai trò của các acid amin vô cùng quan trọng. Nếu
không được cung cấp đủ, quá trình sinh trưởng và phát triển của trẻ sẽ bị ảnh
hưởng trầm trọng, đặc biệt là những acid amin thiết yếu vì tất cả những acid amin
này đều góp phần vào sự tăng trưởng của trẻ.
1. Vai trò của histidine:
− Histidine là acid amin bán cần thiết, thuộc nhóm acid amin có nhân thơm.
Histidine tham gia vào tổng hợp protein và nhiều chuyển hóa trong cơ thể.
−
Histidine có thể tổng hợp thành những chất khác nhau như histamine,
glutamate ( chất dẫn truyền thần kinh), và hemoglobin. Thiếu hụt histamine
có thể gây ra rất nhiều vấn đề như thiếu máu, chậm lớn.
Có nghiên cứu đã chỉ ra rằng chế độ ăn không có histimin có thể gây ra thiếu
máu. Bổ sung histidine trong chế độ ăn giúp tăng sinh hồng cầu, cải thiện
thiếu máu. Trong trường hợp thiếu máu do thiếu folate, điều trị kết hợp
BSNT Lê Thị Thùy Dung
Trang 7
Chuyên đề: vai trò của acid amin trong dinh dưỡng và phát triển của trẻ em
−
−
−
histidine và folate giúp cải thiện thiếu máu rõ rệt hơn bổ sung folate đơn
thuần [2]
Chức năng khác của histidine là điều hòa pH máu, hỗ trợ hàn gắn vết thương
và điều hóa sự tăng trưởng và cơ chế sửa chữa tự nhiên. Thiếu histidine, quá
trình tăng trưởng bị gián đoạn, chậm phát triển và tái tạo mô, dễ bị nhiễm
khuẩn da và lâu liền vết thương sau phẫu thuật.
L-histidine cần thiết cho sự tạo thành vỏ myelin của hệ thần kinh thúc
đẩy quá trình myeline hóa. Thiếu histidine có thể gây chậm myeline
chậm phát triển tâm thần, vận động.
Histidine có nhiều trong đậu nành ( 1097 mg/100g), thịt gà (791 mg/100g),
thịt bò (678mg/100g), mầm lúa mì (643mg/100g), cá hồng (549 mg/100g)
2. Arginin
− Arginine tăng cường chức năng miễn dịch thông qua tăng kích thước và hoạt
động của tuyến ức, là nơi sản xuất lympho T, thành phần quyết định của hệ
miễn dịch.
− Nghiên cứu chỉ ra rằng chậm dậy thì có thể do thiếu hụt arginin
− Arginine tập trung với nòng độ cao ở da và mô liên kết, giúp ích cho quá
trình sửa chữa và hàn gắn tổn thương.
− Arginine có vai trò quan trọng trong chuyển hóa ở cơ, giúp duy trì cân bằng
nitrogen bằng cách đóng vai trò là chất vận chuyển, dự trữ, tham gia vào bài
tiết lượng nitrogen dư thừa. Acid amin này góp phần vào việc giảm cân, vì
nó giúp tăng khối lượng cơ và giảm lượng mỡ trong cơ thể.
− Nó còn có liên quan đến nhiều enzyme và hormone. Nó tham gia vào việc
kích thích tụy bài tiết insulin, thành phần của hormone vasopressin, hỗ trợ
bài tiết hormone tăng trưởng.
− Bởi arginine là thành phần của collagen, góp phần vào quá trình tạo tế bào
xương, gân có thể tốt cho viêm khớp và các bệnh lý mô liên kết. Mô sẹo
hình thành trong quá trình hàn gắn vết thương được cấu tạo bởi collagen,
chứa nhiều arginine.
− Acid amin này có thể được tổng hợp trong cơ thể, tuy nhiên, ở trẻ em, đặc
biệt trẻ sơ sinh, sự sản xuất có thể không diễn ra đủ nhanh để kịp với nhu
cầu.
− Thực phẩm giàu arginine gồm có cà rốt, chocolate, dừa, gelatin, thịt, yến
mạch, lạc, đậu nành, cây óc chó, bột mì, mầm lúa mì.
BSNT Lê Thị Thùy Dung
Trang 8
Chuyên đề: vai trò của acid amin trong dinh dưỡng và phát triển của trẻ em
3. Lysine:
Lysine là một trong các aa quan trọng nhất. đây là một trong 3 bộ ba được chú ý
đặc biệt khi đanh giá chất lượng dinh dưỡng của khẩu phần ăn (lysine,
tryptophan, methionin).
− Lysine cần thiết cho quá trình tăng trưởng, giúp tăng hấp thu calci và tăng
lắng đọng calci ở xương.
− Lysine còn tham gia vào quá trình sản xuất kháng thể và hormone
+ Thiếu lysine gây suy giảm miễn dịch ở gà. Nghiên cứu của Chen và cộng
sự (2003) khi tiến hành cho gà ăn chế độ ăn thiếu hụt lysine so với nhóm
chứng. Sau đó, chủng ngừa vaccine chống lại bệnh Newcastle và định
lượng hiệu giá kháng thể thu được cho thấy ở nhóm gà nuôi bằng chế độ
ăn thiếu lysine thấy giảm hơn. Miễn dịch qua trung gian tế bào cũng giảm
ở nhóm này[3]
+ Lysine giúp phòng ngừa cúm và herpes. Khi phối hợp với vitamin B, C
hiệu quả này tăng lên.
− Lysine có thành phần lớn trong collagen tham gia vào quá trình tái tạo,
phục hồi tổn thương, sửa chữa mô.
− Thiếu lysine rối loạn tạo máu, thiếu máu, giảm tập trung, thiếu năng
lượng, chán ăn, chậm tăng trưởng, giảm cân, rối loạn cốt hóa xương.
4. Tryptophan
Đây là một trong những acid amin quan trọng nhất mà vai trò của nó liên
quan chặt chẽ với tổng hợp tổ chức, các quá trình chuyển hoá và phát triển
− Tryptophan có vai trò điều hòa sự ngon miệng, thông qua nhiều cơ chế khác
nhau:
+ Tryptophan tăng cường sản xuất serotonin. Giảm lượng tryptophan trong
não dẫn đến giảm sản xuất serotonin. Serotonin có vai trò trong điều hòa
cảm giác thỏa mãn và sự ngon miệng.
+ Tryptophan còn tăng cường sản xuất ghrelin, là hormone kích thích sự
thèm ăn, được bài tiết bởi dạ dày và tá tràng. Ghreline còn được cho là có
tác dụng kích thích bài tiết GH, tăng tổng hợp protein, phát triển hệ cơ
xương...
− Vai trò tryptophan đối với miễn dịch:
+ Giảm nồng độ tryptophan làm giảm đáp ứng miễn dịch vì những protein
được sản xuất trong pha cấp giàu tryptophan.
BSNT Lê Thị Thùy Dung
Trang 9
Chuyên đề: vai trò của acid amin trong dinh dưỡng và phát triển của trẻ em
−
Chế độ ăn hạn chế tryptophan ở lợn con làm giảm lượng thức ăn ăn vào,
cũng như giảm tốc độ tăng cân sau nhiễm E.colli
Hình2: hạn chế tryptophan trong chế độ ăn làm giảm lượng thức ăn
đưa vào và tốc độ tăng trưởng
Tryptophan:feed intake and immune function
( />
− Một nghiên cứu khác cho thấy vai trò của tryptophan trong sự phát triển của
lợn con trong
môi
trường
BSNT Lê Thị Thùy Dung
các điều kiện
khác nhau
Trang 10
Chuyên đề: vai trò của acid amin trong dinh dưỡng và phát triển của trẻ em
Hình 3:Tác dụng của tryptophan trong tăng cân và tăng lượng thức ăn đưa
vào ở lợn con trong các điều kiện môi trường khác nhau
−
Tryptophan có nhiều trong thịt, sữa, trứng, phomai. Ngoài ra còn có nhiều
trong đạm lúa mì, đậu nành
5. Methionine:
−
−
−
−
Methionine thuộc loại acid amin chứa lưu huỳnh. Lưu hùynh của methionine
bền vững đối với kiềm hơn các acid amin có chứa lưu huỳnh khác (cystine
và cysteine).
Methionine có vai trò quan trọng trong chuyển hoá vật chất, đặc biệt là quá
trình gắn và trao đổi nhóm methyl trong cơ thể. Methionine là nguồn cung
cấp chính các nhóm methyl dễ biến trong cơ thể. Các nhóm methyl được sử
dụng để tổng hợp choline, một chất có hoạt tính sinh học cao. Choline còn là
chất tổng hợp mỡ mạnh nhất ngăn ngừa mỡ hoá gan.
Ngoài ra methionin còn có ảnh hưởng cụ thể vào chuyển hoá lipid và
phosphatid trong gan và giữ vai trò quan trọng trong việc ngăn ngừa và chữa
xơ vữa động mạch..
Nguồn methionine tốt nhất là sữa, fromage, lòng trắng trứng. Methionine
còn hiện diện trong đậu nành, bột mì, cá thu, thịt gà, bò, thỏ..
6. Taurine
−
−
−
−
−
Trong cơ thể, taurine tập trung ở cơ xương và thần kinh trung ương, trên
võng mạc, bạch cầu.
Chức năng chính của Taurine là kết hợp với các axít mật và glycine, tham
gia nhiều quá trình chuyển hoá quan trọng.
Taurine còn hỗ trợ cho sự phát triển bình thường của thần kinh trung ương
và hệ thống thị lực trước cũng như sau khi sinh. Đây là vai trò quan trọng
không thể thay thế được của Taurine. Vì vậy, nếu trẻ mới sinh không đủ
lượng Taurine rất dễ bị tổn thương võng mạc, hạn chế sự phát triển của cơ
quan tiếp nhận ánh sáng, làm suy yếu thị lực dẫn đến giảm hoặc mất khả
năng nhìn.
Ngoài ra, Taurine còn có khả năng bảo vệ, ngăn ngừa tác động của một số
thành phần độc hại trong cơ thể sinh ra.
Thí nghiệm trên động vật cho kết quả là khi bổ sung một lượng Taurine
thích hợp vào khẩu phần thì có thể đề phòng được sự kích thích gây tổn hại
thần kinh, đề phòng xơ vữa động mạch và không làm tăng lipid máu.
BSNT Lê Thị Thùy Dung
Trang 11
Chuyên đề: vai trò của acid amin trong dinh dưỡng và phát triển của trẻ em
−
−
Taurine được xem như một axít amin cần thiết có điều kiện. Vì vậy, khi sử
dụng các loại sữa có bổ sung Taurine cần phải chú ý tới liều lượng để tránh
dư thừa hoặc thiếu hụt, gây mất cân bằng chuyển hoá axít amin trong cơ thể
trẻ em.
Trong sữa mẹ (sữa non) lượng Taurine là 41,3± 7,1μmol/100ml và 33,7±
2,81μmol/100ml trong sữa sau 7 ngày sinh con. Lượng Taurine trong sữa mẹ
của người ăn chay thường thấp hơn so với người không ăn chay nhưng vẫn
cao gấp 30 lần so với lượng Taurine trong sữa bò. Vì thế mà trong thành
phần sữa công thức cho trẻ đẻ non, thấp cân thường được bổ sung taurine.
7. Vai trò của một số acid amin khác
− Threonin: Thiếu threonine súc vật ngừng lớn, xuống cân và chết.
− Phenylalanine
Tham gia vào việc tổng hợp tyrosine (là chất tiền thân của adrenalin) và là
loại acid amin chính trong việc tạo thành đạm tuyến giáp.
−
Leucin
Leucine là acid amin nhân thơm. Nó cùng với isoleucin và valine thúc đẩy
liền tổn thương ở xương, da và mô cơ được khuyến cáo bổ sung với mục
đích tăng hồi phục sau phẫu thuật.
−
IV.
Leucine tham gia vào quá trình sản xuất hormone tăng trưởng. Những thử
nghiệm trên chuột cho thấy nếu thiếu leucine chuột ngừng lớn, xuống cân,
có các biến đổi ở thận và giáp trạng.
Valine:
Vai trò sinh lý của valine chưa được biết rõ ràng nhưng các thí nghiệm trên
chuột cho thấy khi thiếu valine, chuột ít ăn, rối loạn vận động, tăng cảm giác
và chết. Khi bổ sung valine vào, các rối loạn trên sẽ khỏi.
NHU CẦU ACID AMIN.
1. Nhu cầu bình thường của acid amin trong chế độ ăn:
− Nhu cầu protein và acid amin được đinh nghĩa là lượng đưa vào tối thiếu để
đạt trạng thái cân bằng nitrogen (tại trạng thái cân bằng về tỷ lệ năng lượng
giữa các thành phần trong khẩu phần ăn khi cơ thể hoạt động ở mức vừa
BSNT Lê Thị Thùy Dung
Trang 12
Chuyên đề: vai trò của acid amin trong dinh dưỡng và phát triển của trẻ em
−
phải) cộng với lượng protein và acid amin cần thiết để tích lũy trong các mô
giúp cơ thể khỏe mạnh (WHO/FAO 2007).
Như vậy, nhu cầu nhu cầu acid amin sẽ phụ thuôc vào
(1) tỷ lệ năng lượng do protein cung cấp/ tổng nhu cầu năng lượng của
cơ thể
(2) mức tích lũy protein trong các mô
1.1. Tỷ lệ năng lượng do protein cung cấp trong khẩu phần ăn
Tỷ lệ năng lượng trong chế độ ăn được phân bố như sau:[4]
+ 10-15 % calo từ protein
+ 20-25% calo từ lipid
+ 60-65% calo từ glucid
Trong đó, cần phải đạt được trạng thái cân bằng nitrogen. Mối tương quan
giữa lượng nitrogen đưa vào và cân bằng biểu thị qua biểu đồ dưới đây [5]
−
−
+
−
−
Hình 4: biểu đồ thể hiện mối tương quan giữa lượng nitơ đưa vào và cân
bằng nitơ
Đây là tương quan tuyến tính, và mối tương quan này có thể tính theo
công thức
Nitrogen balance [mg N/(kg d)]= 0.56 x nitrogen intake - 58
1.2. Mức tích lũy protein và acid amin trong các mô.
Mức tích lũy protein trong các mô cao nhất ở giai đoạn sơ sinh, sau đó giảm
dần theo tuổi. Điều này cũng phù hợp với thực tế, trẻ em trong những giai
đoạn đầu của cuộc đời tốc độ tăng trưởng rất cao.
Sơ đồ dưới đây cho thấy tốc độ tích lũy protein hàng ngày tỷ lệ nghịch với
tuổi từ lúc sinh đến 2 tuổi [5]
BSNT Lê Thị Thùy Dung
Trang 13
Chuyên đề: vai trò của acid amin trong dinh dưỡng và phát triển của trẻ em
Hình 5: protein tích lũy ở trẻ từ sơ sinh đến 2 tuổi
−
Thông qua tốc độ tích lũy protein và thành phần các acid amin trong toàn bộ
lượng protein của cơ thể tính toán tương đối nhu cầu acid amin.
Acid amin
mg acid amin/g protein
Lysine
73±3
Threonine
42±3
Methionine+ cysteine
35±1
Leucine
75±2
Isoleucine
35±2
Valine
49±4
Phenylalanine+ tyrosin
73±4
Tryptophan
12
Histidine
27±2
Acid amin không thiết yếu
580±30
Bảng 1: thành phần các acid amin thiết yếu trong tổng lượng protein của cơ thể
−
Theo báo cáo trong hội thảo giữa các chuyên gia của FAO/WHO/UNU
1985, nhu cầu các acid amin thiết yếu tính theo tuổi như sau:
1985 FAO/WHO/UNU estimates of amino acid requirements at different ages
Amino acid
Infants (3– Children (2 School boys Adults
4 months)
years)
(10–12
years)
mg/kg per day
Histidine
28
?
?
[8–12]
Isoleucine
70
31
28
10
BSNT Lê Thị Thùy Dung
Trang 14
Chuyên đề: vai trò của acid amin trong dinh dưỡng và phát triển của trẻ em
Leucine
161
73
44
Lysine
103
64
44
Methionine &
58
27
22
Cystine
Phenylalanine &
125
69
22
Tyrosine
Threonine
87
37
28
Tryptophan
17
12.5
3.3
Valine
93
38
25
Total
714
352
216
Total per g pro
434
320
222
Bảng 2: nhu cầu các acid amin thiết yếu theo lứa tuổi
14
12
13
14
7
3.5
10
84
111
2. Nhu cầu acid amin trong một số các trạng thái của cơ thể.
Mức nhu cầu acid amin thiết yếu nhắc đến phần trên áp dụng cho trạng thái sức
khỏe bình thường. Ở những trạng thái khác nhau của cơ thể, nhu cầu protein và các
acid amin cũng khác nhau. Nhu cầu này tăng lên khi cơ thể bị stress, nhiễm khuẩn
và với trẻ gầy mòn (nhu cầu phải cao hơn để bắt kịp tăng trưởng).
−
−
2.1. Nhu cầu protein và acid amin trong nhiễm trùng cấp và mạn tính.
Nhiễm trùng gây ra những thay đổi về chuyển hóa và lâm sàng khác nhau ở
mỗi cá thể, bao gồm: tăng chuyển hóa, cân bằng ni tơ (-), tăng đường phân
và oxi hóa chất béo dưới sự điều hòa của các chất trung gian viêm,
cytokines, và luôn luôn có giảm lượng thức ăn đưa vào.
Tổn thương hoặc nhiễm khuẩn làm tăng mất nitơ của cơ thể. Wilmore[6] đã
tổng hợp lại những đáp ứng dị hóa với nhiễm trùng qua những quan sát
dưới đây:
+ Tăng nito mất qua nước tiểu, chủ yếu dưới dạng ure, có thể còn qua sốt
và đổ mồ hôi.
+ Những đáp ứng lớn hơn với nhiễm trùng ( mức độ và khoảng thời gian
kéo dài của sốt) càng làm mất ni tơ.
+ Trẻ có tình trạng dinh dưỡng tốt hơn những trẻ suy kiệt thường mất nhiều
ni tơ hơn.
+ Đáp ứng với nhiễm trùng không hằng định ở mỗi cá thể. Diễn biến theo
thời gian, sẽ tăng đến đỉnh, sau đó sẽ trở lại trạng thái cân bằng.
BSNT Lê Thị Thùy Dung
Trang 15
Chuyên đề: vai trò của acid amin trong dinh dưỡng và phát triển của trẻ em
−
Trong một nghiên cứu nhằm đánh giá mất nitơ ở các bệnh lý nhiễm trùng
mạn tính (lao và meliodosis), nhiễm ký sinh trùng đường ruột ở 2 địa điểm
khác nhau, bằng 1 phương pháp kỹ thuật như nhau (sử dụng leucine để đánh
giá việc mất protein) thấy rằng đều có cân bằng nitơ âm tính ở nhóm bệnh so
với nhóm chứng.
Nhóm NC
Chỉ số leucine
Nhóm nhịn
Nhóm cho ăn
Đưa
Oxi
Cân
Đưa
Oxi
Cân
vào
hóa
bằng
vào
hóa
bằng
Cân bằng 24h
Leucine
µmol/kg/d
Lao(*)
chứng
bệnh
2
2
21
25
-19
-23
60
60
37
47
23
13
48
-120
Meliodosis(**)
Chứng
Bệnh đã ĐT
2
2
16
17
-14
-15
72
72
48
53
20
13
72
-24
KST đườn
ruột(***)
Không ĐT
ĐT
3
3
15
13
-12
-10
29
29
18
17
11
12
-12
24
∆N mất
mg/kg/d
44
25
15
Bảng3: so sánh giữa cân bằng leucine và lượng nito mất ở nhóm nhịn ăn và cho
ăn, mắc các bệnh lý nhiễm trùng khác nhau
(*) nghiên cứu ở Ấn Độ [7]. Nguồn protein lúa mì/ đậu nành: 40/60. Năng lượng
138Kj/kg/ngày, tỷ lệ protein:tinh bột:chất béo = 15:55:30. Nitơ đưa vào:
175mg/kg/ngày
(**) nghiên cứu ở Thái Lan [8]. Nguồn protein: đậu nành. Năng lượng:
161Kj/kg/ngày, protein:tinh bột: chất béo = 14:54:32, Nitơ đưa vào: 170
mg/kg/ngày
(***) nghiên cứu ở Ấn Độ[9]. Nguồn protein acid amin hỗn hợp dựa trên thành
phần protein của trứng, ngoại trừ leucine. Protein: tinh bột: chất béo= 14:54:32
∆ N: chênh lệch về cân bằng nitơ.
BSNT Lê Thị Thùy Dung
Trang 16
Chuyên đề: vai trò của acid amin trong dinh dưỡng và phát triển của trẻ em
Như vậy, nhu cầu protein trong nhiễm trùng sẽ phải tăng lên để bù vào
lượng protein đã mất, và lượng protein tăng thêm được khuyến cáo tăng
trung bình 20-25% so với nhu cầu bình thường [10]
−
2.2. Nhu cầu protein và acid amin để bắt kịp sự tăng trưởng.
Suy dinh dưỡng là một vấn đề toàn cầu. Báo cáo FAO/WHO/UNU 2007 chỉ
ra tình trạng suy dinh dưỡng nặng ở các nước đang phát triển vẫn còn phổ
biến. có đến 60 % trẻ tiền học đường ở các nước này là còi cọc, cao nhất ở
nhóm 2 tuổi, tăng tỷ lệ bệnh tật và tỷ lệ tử vong.
Ở Việt Nam, tỷ lệ suy dinh dưỡng năm 2010 (SDD) trẻ em nước ta là 17,5%
(chỉ tiêu cân nặng/tuổi), trong đó SDD vừa (độ I) là 15,4%, SDD nặng (độ
II) là 1,8% và SDD rất nặng (độ III) là 0,3%[11]
Các trẻ suy dinh dưỡng, nhu cầu năng lượng, đặc biệt nhu cầu protein/ acid
amin cao hơn so với những trẻ có tình trạng dinh dưỡng bình thường để
không những tăng trưởng, phát triển mà còn phải đuổi kịp sự tăng trưởng.
Báo cáo FAO/WHO/UNU 2007 cũng chỉ ra nhu cầu protein và năng lượng
giúp 1 đứa trẻ thấp cân có thể đuổi kịp tăng trưởng phụ thuộc vào tốc độ
tăng cân mong muốn và tỷ lệ tích lũy protid, chất béo trong mô.
+ Nếu 1 đứa trẻ muốn tăng 10g/kg/ ngày, cần ít nhất 8,9 % protein để đạt tỷ
lệ khối cơ/ mỡ thích hợp ( tăng 14% protein tương ứng với tăng 27 %
mỡ).
+ Nếu tỷ lệ trên là 6,0 % thì lượng lượng chất béo tích tụ trong mô sẽ cao
hơn ( 9,6 % khối cơ/ 50 % mỡ).
+ Nếu tốc độ tăng trưởng là 20g/kg/ ngày, cần ít nhất 11,5 % protein năng
lượng để đạt được tỷ lệ protein/ chất béo thích hợp ( 14%/27%).
−
−
−
−
NL thực
để phát
triển(***)
Tổng
lượng NL
cần(****)
Tỷ lệ khối cơ/ mỡ thích hợp (*)
3,29 (kcal/g)
Tăng lắng đọng mỡ ở mô(**)
5,12 kcal/g
4,1 kcal/g
5,99 kcal/g
Tốc độ
tăng cân
Protein1
(g/kg/d)
1
2
1.02
1,22
Nhu cầu trong chế độ ăn
NL2
Protein/
Protein3
(kcal/kg/d) năng lượng (g/kg/d)
(%)
89
4,6
1,0
93
5,2
1,1
BSNT Lê Thị Thùy Dung
Trang 17
NL 3
(kcal/kg/d)
91
97
Protein/năng
lượng
(%)
4,2
4,5
Chuyên đề: vai trò của acid amin trong dinh dưỡng và phát triển của trẻ em
5
10
20
1,82
105
6,9
1,5
115
5,2
2,82
126
8,9
2,2
145
6,0
4,82
167
11,5
3,6
205
6,9
(*) 73:27 khối cơ và mỡ của để đạt tỷ lệ thích hợp protein/ chất béo 14%/27%
(**) 50:50khối cơ và mỡ để đạt tỷ lệ 9,6% protein/ 50% chất béo
(***) năng lượn thực để phát triển
(****) năng lượng cần đưa vào để phát triển ( có tính đến hiệu suất chuyển hóa chất béo
là 90% và protein là 73%)
1.lượng protein để đạt tích lũy 14 % ở mô + 70% lượng protein dùng có hiệu quả để duy
trì mức protein an toàn
2.mức năng lượng duy trì bao gồm mức protein năng lượng để duy trì trạng thái bình
thường + mức năng lượng để tăng cân (4,1 kcal/g)
3.lượng protein tích lũy 9,6% +70% lượn protei dùng có hiệu quả để duy trì mức protein
an toàn.
4.mức năng lượng để duy trì trạng thái bình thường + mức năng lượng để tăng cân (5,12
kcal/g)
Bảng 4: protein và năng lượng cần cho các tốc độ tăng cân khác nhau
−
−
Tuy nhiên, bảng trên không áp dụng cho những trường hợp trẻ gầy còm/ suy
dinh dưỡng và các trạng thái thêm vào (stress, nhiễm trùng, chấn thương...).
Mức năng lượng và protein cần đưa vào còn lớn hơn mức của trẻ thấp cân.
Kabir và cộng sự (1992,1993) đã chỉ ra rằng tỷ lệ protein/ năng lượng ở
những trẻ còi cọc có thể tăng đến từ 7,5 đến 15 %.
3. Nguồn cung cấp acid amin.
− Nguồn cung cấp các acid amin chủ yếu lấy từ protein trong thực phẩm hàng
ngày. Các acid amin thiết yếu có thể không tự tổng hợp được, nếu không
được bổ sung đầy đủ qua chế độ ăn, sẽ bị thiếu hụt và gây ra những hậu quả
nghiêm trọng. Vì vậy, số lượng protein hàng ngày cung cấp qua chế độ ăn
cũng quan trọng như “chất lượng” của protein đưa vào.
− Protein lí tưởng hay protein có giá trị sinh học cao
+ Những protein thực phẩm nào có đủ các axit amin thiết yếu với tỉ lệ cân
đối tương đối như protein cơ thể sẽ được cơ thể dùng trọn vẹn (100%) để
tổng hợp protein cho cơ thể, thì được gọi là protein lý tưởng, hay protein
có giá trị sinh cao.
+ Thông thường, protein của sữa và trứng là lý tưởng. Còn những thực
phẩm thiếu một, hay vài loại axit amin thiết yếu thì được gọi là protein
BSNT Lê Thị Thùy Dung
Trang 18
Chuyên đề: vai trò của acid amin trong dinh dưỡng và phát triển của trẻ em
thông thường hay còn gọi thực phẩm có giá trị sinh học thấp, lượng
protein được tổng hợp sẽ bị giới hạn bởi các loại axit amin thiết yếu có
số lượng thấp.
− Tại sao phải ăn đa dạng các thực phẩm?
Các loại thực phẩm khác nhau chứa tỷ lệ protein cũng như tỷ lệ acid amin
thiết yếu khác nhau. Thành phần một số acid amin thiết yếu trong các loại
thực phẩm trình bày trong bảng dưới đây.
Bảng 5: thành phần của một số acid amin quan trọng trong các thực phẩm thông
thường
− Các axit amin thiết yếu thiếu hụt không giống nhau trong mỗi loại protein.
Do đó, nếu dùng chung nhiều loại thực phẩm, chúng có thể bổ sung cho
nhau làm thành một hỗn hợp protein có giá trị sinh học cao hơn khi dùng
riêng.
Ví dụ gạo thiếu lysine và phần nào thiếu cả tryptophane và methionine, giá
trị sinh học chỉ có 65%, nhưng hỗn hợp gạo – đậu nành hay đậu xanh – mè –
đậu phộng có giá trị sinh học rất cao, tương đương với protein sữa, trứng,
nhờ rằng đậu nành giàu lysine, mè giàu methionine và đậu phộng giàu
tryptophan, đã bổ sung cho các thiếu hụt axit amin thiết yếu của gạo.
BSNT Lê Thị Thùy Dung
Trang 19
Chuyên đề: vai trò của acid amin trong dinh dưỡng và phát triển của trẻ em
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO
Luật, N.N., Hóa Sinh. 2007: NXB Y Học. 37.
2.
Cooperman JM, L.R., The role of histidine in the anemia of folate
deficiency. Experimental Biology and Medicine, 2002. 227(11): p. 9981000.
3.
Chen C, S.J., Dale NM, The effect of dietary lysine deficiency on the
immune response to Newcastle disease vaccination in chickens. avian
disease, 2003. 47(4): p. 1346-51.
4.
Khánh, N.G., Bài Giangr Nhi Khoa. 2009. 218.
5.
Garlick, P.J.R.a.P.J., Protein and Amino Acid Requirements and the
Composition
of Complementary Foods. the journal of nutrition, 2003. 133: p. 2953S-2961S.
6.
Wilmore, D.W., Infection and Injury: Effects on Whole Body Protein
Metabolism. National Academy Press, 1999. 199: p. 155-67.
7.
Macallan DC, M.M., Kurpad AV, de Souza G, Shetty PS, Calder AG, et al,
whole body protein metabolism in human pulmonary tuberculosis and
undernutrition:evidence for anabolic block in tuberculosis. Clin Sci Lond,
1998. 94: p. 321-31.
8.
Paton NI, A.B., Chaowagul W, Simpson AJ, Suputtamonkol Y, Elia M, et al,
protein and energy metabolism in chronic bacteria infection: studies in
melioidosis. Clin Sci Lond, 2001. 100: p. 101-10.
1.
BSNT Lê Thị Thùy Dung
Trang 20
Chuyên đề: vai trò của acid amin trong dinh dưỡng và phát triển của trẻ em
9.
10.
11.
Kurpad AV, R.M., Nazareth D, Nagaraj S, Gnanou J, Young VR, Intestinal
parasites increase the diatery lysine requirement in chronically
undernourished adult Indian subjects. Am J Clin Nutr, 2003. 78: p. 1145-51.
Kurpad, A.V., the requirement of protein and amino acid during acute and
chronic infections. Indian J Med Res, 2006. 124: p. 129-148.
unicef, v.d.d.q.g.V.N.v., tổng điều tra dinh dưỡng năm 2009-2010. 2012,
viện dinh dưỡng quốc gia.
BSNT Lê Thị Thùy Dung
Trang 21