Vitamin là hợp chất hữu cơ cần thiết cho quá trình trao đổi chất và cơ thể con người không tự sản xuất đủ lượng. Mỗi loại vitamin có chức năng cụ thể trong cơ thể và không thể thay thế bằng bất kỳ chất nào khác. Vitamin đóng vai trò quan trọng trong việc chuyển hóa năng lượng và điều chỉnh các con đường trao đổi chất của cơ thể con người.
1. Các loại vitamin:
Theo cấu trúc hóa học khác nhau, vitamin có thể được phân loại thành hai nhóm chính: hợp chất tan trong chất béo và hợp chất tan trong nước. Các nhà khoa học đã chia vitamin thành 13 nhóm chính căn cứ trên đặc trưng các cách hoạt động khác nhau và các vai trò có lợi khác nhau trong cơ thể. Cụ thể là:
Vitamin thường được thêm vào các sản phẩm thực phẩm để tăng cường dinh dưỡng, thay thế lượng vitamin bị mất trong quá trình chế biến hoặc đóng vai trò là chất chống oxy hóa và chất tạo màu tự nhiên. Vitamin cũng được sử dụng trong mỹ phẩm để chăm sóc da, chăm sóc tóc và sức khỏe răng miệng. Theo các quy định trong luật pháp của Liên minh Châu Âu thì vitamin A, E, K, B và C đều có thể được sử dụng trong mỹ phẩm làm thành phần, ngoại trừ vitamin D3 (cholecalciferol) bị hạn chế. Tuy nhiên, tại Hoa Kỳ và Nhật Bản, không có hạn chế nào như vậy.
Để cải thiện hiệu quả, độ ổn định và độ ngon miệng, vitamin có thể được đóng gói vào hệ thống chất mang như bọc liposome. Điều này có thể đặc biệt có lợi cho những người gặp khó khăn trong việc hấp thụ đủ lượng vitamin thông qua chế độ ăn uống hoặc những người bị thiếu hụt chất dinh dưỡng cụ thể cần phải cung cấp các chất dinh dưỡng thiết yếu này một cách có mục tiêu.
Đóng gói là một cách để bảo vệ vitamin khỏi bị phân hủy, tăng cường khả dụng sinh học của chúng và che giấu mọi mùi vị hoặc mùi khó chịu. Các thành phần hoạt tính được đóng gói thường được bao quanh bởi một lớp hoặc màng bảo vệ có thể giúp bảo vệ chúng khỏi bị phân hủy, cải thiện độ hòa tan, hướng chúng đến các mô hoặc tế bào cụ thể và tăng cường khả dụng sinh học và hiệu quả của chúng. Nhìn chung, đóng gói có một số lợi thế so với các phương pháp cung cấp khác, chẳng hạn như cải thiện độ ổn định, bảo vệ khỏi các yếu tố bên ngoài, giải phóng có kiểm soát và cung cấp có mục tiêu, khiến nó trở thành một phương pháp đầy hứa hẹn để phát triển các hệ thống cung cấp hiệu quả và hiệu suất hơn cho vitamin và các hợp chất hoạt tính sinh học khác.
2. Sơ lược đặc tính các loại vitamin tan trong chất béo:
2.1. Vitamin A:
Vitamin A có thể được tìm thấy dưới dạng retinoid (retinol, retinal và axit retinoic) và carotenoid provitamin A (chủ yếu là β-carotene). Điều quan trọng cần nhấn mạnh là vitamin A không được sản xuất nội sinh. Retinol là tiền chất đầu tiên của hai chất chuyển hóa hoạt động quan trọng: retinal, đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của thị lực và axit retinoic hoạt động như một tín hiệu nội bào làm thay đổi phiên mã của một loạt gen.
xr:d:DAF0M6fWjX0:29,j:4752832765348820451,t:23111507
Vitamin A không được tìm thấy trực tiếp trong thực vật; tuy nhiên, thực vật có thể chứa carotenoid, chẳng hạn như β-carotene, được chuyển hóa thành vitamin A trong ruột và các mô cơ thể khác. Do đó, nguồn cung cấp vitamin A nhất thiết phải có được thông qua việc ăn uống (nguồn thực phẩm hoặc thực phẩm bổ sung vitamin). Các loại thực phẩm như cá, thịt (chủ yếu là gan), trứng và sữa nguyên chất là nguồn cung cấp retinol phong phú. Trái cây và rau quả như cà rốt, rau bina và xoài là nguồn carotenoid từ thực vật.
Vitamin A rất quan trọng cho sự tăng trưởng và phát triển của trẻ em và duy trì chức năng của hệ thống miễn dịch. Ở người lớn, tình trạng thiếu hụt vitamin A có thể ảnh hưởng tiêu cực đến hệ thống miễn dịch, chức năng sinh sản và thị lực, dẫn đến các tình trạng như quáng gà. Tuy nhiên, tiếp xúc quá nhiều với vitamin A có thể dẫn đến các tác động có hại cho sức khỏe, bao gồm cả quái thai.
Trong ngành mỹ phẩm, vitamin A được sử dụng rộng rãi do khả năng làm chậm quá trình lão hóa do ánh sáng. Là hoạt chất sinh học chính để điều trị da, nó thúc đẩy quá trình tái tạo làn da bị lão hóa do bức xạ UV, làm giảm nếp nhăn và cải thiện độ đàn hồi của da. Vitamin A không bị phân hủy bởi nhiệt, nhưng dễ bị oxy hóa và cần phải cẩn thận trong quá trình chế biến. Để giảm tác dụng không mong muốn này, người ta đã thêm chất chống oxy hóa vào các sản phẩm vitamin A, chẳng hạn như vitamin E.
2.2. Vitamin nhóm D:
Vitamin nhóm D bao gồm ergocalciferol (vitamin D2) và cholecalciferol (vitamin D3). Vitamin D3, hay cholecalciferol, là một hợp chất tan trong chất béo được tổng hợp bởi lớp biểu bì của con người bằng cách chiếu tia UV vào 7-dehydrocholesterol. Phân tử tiền chất của vitamin D là ergosterol (hay 7-dehydrocholesterol), một cấu trúc cứng được cơ thể đưa vào khi được lớp lipid của màng tế bào hấp thụ. Việc sản xuất provitamin D xảy ra sau khi ánh sáng mặt trời chiếu vào vòng thơm của ergosterol. Sau đó, cấu trúc này trở nên ít cứng hơn, thúc đẩy khả năng thẩm thấu tăng lên và do đó, cho phép kết hợp nhiều ion vào bên trong, bao gồm cả canxi. Nó có thể được tổng hợp bởi lớp biểu bì của con người hoặc được tiêu thụ dưới dạng chất bổ sung hoặc thực phẩm tăng cường.
While taking a vitamin D supplement may help manage vitamin D levels, there are also whole foods that can provide more of this vitamin in your daily diet.
Một số loại thực phẩm tự nhiên có chứa vitamin D trong thành phần của chúng: cá, chẳng hạn như cá hồi và cá mòi, bơ và trứng là những nguồn chính. Sử dụng vitamin D3 có thể mang lại một số lợi ích, bao gồm cải thiện sự hấp thụ canxi trong ruột và duy trì mức canxi thích hợp trong máu, giúp ngăn ngừa các tình trạng như loãng xương. Thực tế hiện nay, một bộ phận đáng kể dân số thành thị ngày nay bị thiếu vitamin D3, chủ yếu là do thiếu tiếp xúc với ánh nắng mặt trời và mất dự trữ 7-hydrocholesterol trong lớp biểu bì do lão hóa.
Thiếu hụt vitamin D có thể dẫn đến các bệnh về xương và các vấn đề sức khỏe khác, chẳng hạn như ung thư, hen suyễn, viêm khớp, tăng huyết áp, loãng xương và các vấn đề về tim mạch. Các triệu chứng của tình trạng thiếu hụt có thể bao gồm đau xương và yếu cơ. Mặt khác, nếu bạn sử dụng lượng vitamin D quá mức thì sẽ dẫn đến các tác dụng phụ như có thể gây tích tụ canxi trong máu, dẫn đến buồn nôn, nôn và yếu cơ. Quá liều trong thời gian dài có thể dẫn đến tổn thương thận.
Vitamin D được sử dụng trong ngành mỹ phẩm vì nó ngăn ngừa tổn thương do ánh sáng, nếp nhăn và các thay đổi hình thái da khác. Tuy nhiên, nó có tác dụng phụ lên quá trình chuyển hóa canxi cho nên hạn chế việc sử dụng nó cho các ứng dụng tại chỗ.
2.3. Vitamin E:
Vitamin E là một thuật ngữ được sử dụng để mô tả một số hợp chất, bao gồm tocopherol và tocotrienol, được phân biệt bằng các tiền tố α, β, γ và δ. Trong số đó, α-tocopherol là phổ biến nhất và có khả dụng sinh học cao hơn các dạng vitamin E khác. Dầu thực vật, chẳng hạn như đậu phộng, đậu nành, cọ, ngô, cây rum, hướng dương và mầm lúa mì là nguồn cung cấp vitamin E quan trọng nhất trong chế độ ăn uống.
Loại vitamin này đóng vai trò thiết yếu trong một số chức năng sinh lý, bao gồm hoạt động như một chất chống oxy hóa, điều chỉnh khả năng miễn dịch và cung cấp các lợi ích chống viêm và bảo vệ thần kinh. Hơn nữa, vitamin E giúp bảo vệ các mô cơ thể khỏi quá trình oxy hóa do các quá trình trao đổi chất và các tác nhân bên ngoài gây ra đồng thời hỗ trợ quá trình tổng hợp vitamin A.
Tuy nhiên, với liều dùng cao vitamin E có thể dẫn đến chảy máu, đặc biệt ở những người đang dùng thuốc làm loãng máu.Nhưng, với tác dụng tuyệt vời của vitamin E với thân thể con người thì việc đưa vitamin E vào thực phẩm là rất cần thiết, và có thể là một thách thức, vì nó cực kỳ nhạy cảm với nhiệt độ cao, ánh sáng, oxy và điều kiện kiềm, và có độ hòa tan thấp trong nước.
Các kỹ thuật đóng gói liposome vitamin E có thể giúp khắc phục những trở ngại này, cho phép ứng dụng vitamin E vào thực phẩm, mỹ phẩm và thực phẩm chức năng. Trong ngành mỹ phẩm, vitamin E thường được sử dụng như một chất chống oxy hóa cho da, hỗ trợ làm mềm và thúc đẩy quá trình hydrat hóa.
2.4. Vitamin K:
Vitamin K có thể tồn tại ở ba dạng: vitamin K1 (phylloquinone, phytonadione, phytomenadione), vitamin K2 (menaquinone) hoặc vitamin K3 (menadione). Vitamin K1 thường có trong thực vật, K2 được tổng hợp bởi vi khuẩn trong ruột người và động vật, và K3 là một hợp chất tổng hợp được chuyển đổi thành K2 trong đường ruột.
Các loại rau lá xanh, chẳng hạn như rau bina, cải xoăn, bông cải xanh và súp lơ, là nguồn cung cấp tuyệt vời của loại vitamin này, cũng được tìm thấy với lượng nhỏ hơn trong gan, thịt nạc, sữa bò, lòng đỏ trứng và các sản phẩm từ lúa mì nguyên cám.
Mặc dù có cấu trúc khác nhau, cả vitamin K1 và K2 đều có thể hoạt động như các cofactor cho enzyme gamma-glutamylcarboxylase, có hoạt động ở gan và ngoài gan. Ngoài ra, vitamin K2 đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh bệnh loãng xương, xơ vữa động mạch, ung thư và các bệnh viêm, không có nguy cơ gây ra tác dụng phụ tiêu cực hoặc quá liều. Nhưng đối khi sử dụng vitamin K cần phải chú ý cẩn thận đến lượng vitamin K quá mức, vì nó có thể ảnh hưởng đến hiệu quả của thuốc làm loãng máu và làm tăng nguy cơ hình thành cục máu đông.
Trong ngành dược mỹ phẩm, vitamin K có hiệu quả trong việc điều trị quầng thâm và vết bầm tím trên mặt, và việc sử dụng nó để giảm tác động của vết bầm tím sau một số thủ thuật da liễu cũng đã được nghiên cứu.
3. Vitamin tan trong nước:
3.1. Vitamin nhóm B:
Các vitamin nhóm B là thiamine (B1), riboflavin (B2), niacin (B3), axit pantothenic (B5), pyridoxine (B6), biotin (B8), folacin (B9) và cobalamin (B12).
Vitamin B1 có thể được tìm thấy với một lượng nhỏ trong men bia khô, thịt lợn, thịt cừu, thịt bò, thịt gia cầm, ngũ cốc nguyên hạt, các loại hạt, rau và các loại đậu. Vitamin này rất quan trọng đối với quá trình phân hủy carbohydrate, chức năng thần kinh và cơ, và làn da khỏe mạnh.
Vitamin B2 có thể có nguồn gốc từ nhiều loại thực phẩm khác nhau như sữa, các sản phẩm từ sữa, thịt, trứng và rau lá xanh. Vitamin này đóng vai trò quan trọng trong việc giải phóng năng lượng từ thực phẩm và thúc đẩy sự phát triển của làn da khỏe mạnh, chất lượng thị lực và sự tăng trưởng.
Vitamin B3 có trong men, gan, thịt gia cầm, thịt nạc, các loại hạt và các loại đậu, và được sử dụng để điều trị các rối loạn lipid và bệnh tim mạch, rất cần thiết cho sự tăng trưởng và tổng hợp hormone.
Axit pantothenic (vitamin B5) cần thiết cho việc giải phóng năng lượng từ thực phẩm để sản xuất kháng thể và tăng trưởng khỏe mạnh, có trong hầu hết mọi loại thực phẩm, đặc biệt là trong nấm men và các cơ quan động vật.
Vitamin B12 rất cần thiết cho quá trình tổng hợp DNA và sản xuất hồng cầu, thiếu hụt vitamin này có thể dẫn đến thiếu máu, suy giảm nhận thức và bất thường về thần kinh. Vitamin B5 và B12 thường được sử dụng trong các sản phẩm chăm sóc da và tóc do đặc tính dưỡng ẩm, chống viêm và chữa lành vết thương.
Các rủi ro tiềm ẩn chính liên quan đến việc tiêu thụ quá nhiều vitamin B có thể dẫn đến đỏ bừng da, ngứa (vitamin B3), tê và cảm giác ngứa ran (vitamin B6), tổn thương thần kinh và thiếu máu (vitamin B9).
3.2. Vitamin C:
Vitamin C, còn được gọi là axit ascorbic, là một thành phần thường được sử dụng trong cả mỹ phẩm và dược phẩm do đặc tính chống oxy hóa mạnh mẽ của nó. Tuy nhiên, việc đưa vitamin C vào các sản phẩm đặt ra một thách thức đáng kể vì phải duy trì độ ổn định của vitamin C và cải thiện khả năng đưa vitamin C đến vị trí mong muốn.
Vitamin C có trong nhiều loại trái cây và rau quả, chẳng hạn như trái cây họ cam quýt, nho đen, ớt chuông, rau mùi tây, súp lơ, khoai tây, khoai lang, bông cải xanh, cải Brussels, dâu tây, ổi và xoài.
Ngoài việc sử dụng như một chất chống oxy hóa để ngăn ngừa thực phẩm và đồ uống bị hư hỏng, vitamin C còn cần thiết cho quá trình sản xuất collagen, mô liên kết và sợi protein, giúp răng, nướu, cơ, mạch máu và da chắc khỏe. Nó cũng đóng vai trò quan trọng trong hệ thống miễn dịch bằng cách hỗ trợ các tế bào bạch cầu chống lại nhiễm trùng và tạo điều kiện cho quá trình hấp thụ sắt trong cơ thể.
Tiêu thụ quá nhiều vitamin C có thể dẫn đến tiêu chảy, buồn nôn và đau bụng. Tiêu thụ quá nhiều trong thời gian dài có thể dẫn đến sỏi thận.
Tóm lại, Với sự phát triển ngày càng nhanh của công nghệ bọc các vitamin, công nghệ liposome đã mang đến một cách mới để bảo vệ và vận chuyển các vitamin, giúp tăng hiệu quả của việc bổ sung vitamin và nâng cao sức khỏe con người. Đặc biệt trong bối cảnh những biến đổi khí hậu, tốc độ đô thị hóa khiến các chế độ bổ sung vitamin tự nhiên của con người ngày càng khó khăn.
