GỐC TỰ DO VÀ CHẤT CHỐNG OXY-HOÁ.
Trong cơ thể con người, thường xuyên diễn ra nhiều sinh hoạt hoặc xây dựng hoặc huỷ hoại. Có những chất tưởng như là thực phẩm chính của tế bào nhưng đồng thời cũng lại làm hại tế bào. Có những phân tử gây ra tổn thương thì cũng có những chất đề kháng lại hành động phá phách này. Gốc tự do, oxygen và chất chống oxy hóa là một thí dụ. Những phân tử này có liên hệ với nhau và ảnh hưởng tới cơ thể con người rất nhiều, nhất là ở giai đoạn cuối của cuộc đời.
Ngoài ra, một trong nhiều lý thuyết cố gắng giải thích nguyên nhân sự lão hóa, lão suy là tác dụng của những gốc tự do vào các phân tử trong cơ thể. Và để trì hoãn tiến trình này, các chất chống oxy hóa đã được nhiệt liệt giới thiệu và rất nhiều người cao tuổi hiện nay đang dùng.
Xin cùng quý vị tìm hiểu thêm về những dữ kiện này.
Gốc Tự Do
Theo định nghĩa, Gốc Tự Do ( Free radical ).là bất cứ phân tử hóa chất nào chỉ có một điện tử duy nhất (electron mang điện âm) hay một số lẻ điện tử.
Xin nhắc lại, về khía cạnh hóa học, phần nhỏ nhất của vật thể gọi là nguyên tử. Mỗi nguyên tử có một nhân với một số chẵn điện tử xoay chung quanh, giống như các hành tinh quay chung quanh mặt trời. Phân tử gồm một số nguyên tử dính với nhau do tác dụng của các đôi điện tử.
Một vài khi, trong diễn tiến hóa học, một điện tử bị tách rời khỏi nhóm và phân tử đó trở thành một gốc tự do, với số lẻ điện tử. Do đó, nó không cân bằng, đầy đủ nên rất bất ổn, dễ tạo ra phản ứng. Nó luôn luôn tìm cách chiếm đoạt điện tử mà nó thiếu từ các phân tử khác, và lần lượt tạo ra một chuỗi những gốc tự do mới, gây rối loạn cho sinh hoạt bình thường của tế bào. Các khoa học gia ví chúng như những tên sở khanh chuyên đi ve vãn, phá hoại hạnh phúc của các cuộc hôn nhân đang êm đẹp. Trong cuộc đời của một người sống tới 70 tuổi, thì có chừng 17 tấn gốc tự do được tạo ra như vậy.
Năm 1954, bác sĩ Denham Harman thuộc Đại học Berkeley, California, là khoa học gia đầu tiên nhận ra sự hiện hữu của gốc tự do trong cơ thể với nguy cơ gây ra những tổn thương cho tế bào.Trước đó, người ta cho là gốc này chỉ có ở ngoài cơ thể.
Gốc tự do có tác dụng không tốt cho cơ thể liên tục ngay từ lúc con người mới sanh ra và mỗi tế bào chịu sự tấn công của cả chục ngàn gốc tự do mỗi ngày. Ở tuổi trung niên, cơ thể mạnh, trấn áp được chúng, nhưng tới tuổi cao, sức yếu, gốc tự do lấn át, gây thiệt hại nhiều gấp mười lần ở người trẻ. Nếu không bị kiểm soát, kiềm chế, gốc tự do gây ra các bệnh thoái hóa như ung thư, xơ cứng động mạch, làm suy yếu hệ thống miễn dịch gây dễ bị nhiễm trùng, làm giảm trí tuệ, teo cơ quan bộ phận người cao niên.
Nó phá rách màng tế bào khiến chất dinh dường thất thoát, tế bào không tăng trưởng, tu bổ, rồi chết. Nó tạo ra chất lipofuscin tích tụ dưới da khiến ta có những vết đồi mồi trên mặt, trên mu bàn tay. Nó tiêu hủy hoặc ngăn cản sự tổng hợp các phân tử chất đạm, đường bột, mỡ, enzyme trong tế bào. Nó gây đột biến ở gene, ở nhiễm thể, ở DNA, RNA. Nó làm chất collagen, elastin mất đàn tính, dẻo dai khiến da nhăn nheo, cơ khớp cứng nhắc.
Theo các nhà nghiên cứu, gốc tự do hủy hoại tế bào theo diễn tiến sau đây: Trước hết, gốc tự do oxy hóa màng tế bào, gây trở ngại trong việc thải chất bã và tiếp nhận thực phẩm, dưỡng khí; rồi gốc tự do tấn công các ty lập thể, phá vỡ nguồn cung cấp năng lượng. Sau cùng, bằng cách oxy hóa, gốc tự do làm suy yếu kích thích tố, enzym khiến cơ thể không tăng trưởng được.
Trong tiến trình hóa già, gốc tự do cũng dự phần và có thể là nguy cơ gây tử vong. Hóa già được coi như một tích tụ những đổi thay trong mô và tế bào. Theo bác sĩ Denham Harman, các gốc tự do là một trong nhiều nguyên nhân gây ra sự hoá già và sự chết cuả các sinh vật. Ông ta cho là gốc tự do phản ứng lên ty lạp thể, gây tổn thương các phân tử bằng cách làm thay đổi hình dạng, cấu trúc, khiến chúng trở nên bất khiển dụng, mất khả năng sản xuất năng lượng.
Do quan sát, người ta thấy gốc tự do có ít ở các sinh vật chết non, có nhiều hơn ở sinh vật sống lâu. Người cao tuổi có nhiều gốc tự hơn là khi người đó còn trẻ.
Theo các nhà khoa học thì gốc tự do có thể là thủ phạm gây ra tới trên 60 bệnh, đáng kể nhất gồm có: bệnh vữa xơ động mạch, ung thư, Alzheimer, Parkinson, đục thuỷ tinh thể, bệnh tiểu đường, cao huyết áp không nguyên nhân, xơ gan.
Tuy nhiên, không phải là gốc tự do nào cũng phá hoại. Đôi khi chúng cũng có một vài hành động hữu ích. Nếu được kiềm chế, nó là nguồn cung cấp năng lượng cho cơ thể; tạo ra chất mầu melanine cần cho thị giác; góp phần sản xuất prostaglandins có công dụng ngừa nhiễm trùng; tăng cường tính miễn dịch; làm dễ dàng cho sự truyền đạt tín hiệu thần kinh, co bóp cơ thịt.
Trong cơ thể có rất nhiều loại gốc tự do, mà các gốc nguy hiểm hơn cả là superoxide, ozone, hydrogen peroxide, lipid peroxy nhất là hydroxyl radical, một gốc rất phản ứng và gây ra nhiều tổn thương.
Gốc tự do được tạo ra bằng nhiều cách. Nó có thể là sản phẩm của những căng thẳng tâm thần, bệnh hoạn thể xác, mệt mỏi, ô nhiễm môi trường, thuốc lá, dược phẩm, tia phóng xạ mặt trời, thực phẩm có chất mầu tổng hợp, nước có nhiều chlorine và ngay cả oxygen.
Oxygen- Sự oxy hoá- Chất chống oxy hoá.
Oxygen là dưỡng khí thiết yếu cho mọi động vật, thảo mộc, ngoại trừ một số nhỏ sinh vật kỵ khí.
Đối với loài người, ở một mức độ trung bình, oxygen tham dự vào sự biến hóa căn bản trong cơ thể để tạo ra năng lượng cung ứng cho nhu cầu sinh hoạt cuả toàn bộ tế bào. Không khí ta thở có 20% dưỡng khí, vừa đủ cho nhu cầu của cơ thể và sức chịu đựng của phổi. Khi thở oxy nguyên chất khoảng 6 giờ, ta thấy nặng ngực và nếu tiếp tục thở lâu hơn nữa, các phế nang sẽ bị tổn thương.
Oxygen phản ứng trên vật chất và gây nhiều thay đổi cho các phân tử này. Một miếng thịt để ra ngoài lâu sẽ thâm, miếng táo cắt đôi trở mầu nâu, cây đinh sắt sét rỉ, cục bơ thơm trở mùi ôi khét. Chúng đã bị oxy hóa và trở thành vô dụng, đôi khi nguy hiểm. Trong cơ thể, phản ứng oxy hóa tạo ra những gốc tự do. Nhưng may mắn là cơ thể ta tạo ra được mấy loại enzym có khả năng trung hòa gốc tự do và mỗi phân tử enzym có thể vô hiệu hóa nhiều ngàn gốc. Các enzym đó túc trực trong cơ thể trước khi có phản ứng tạo ra gốc tự do nên nó kịp thời đối phó với những chàng sở khanh hoá chất hoang đàng này. Các enzym chính là superoxide dismutase (SOD ), catalase và glutathione. Mỗi enzym liên hệ vào từng phản ứng hóa học riêng biệt
Ngoài ra ta có thể trung hòa gốc tự do bằng cách dùng chất chống oxy hóa ( antioxidant ). Các chất này chỉ mới được nhắc nhở nhiều trong dân chúng cũng như y giới khoảng mươi năm gần đây. Đã có nhiều khoa học gia để tâm nghiên cứu về công dụng của chất chống oxy hóa và tây y học cũng đã có thái độ thiện cảm hơn với các chất này.
Trong một cuộc hội thảo của các bác sĩ chuyên môn về tim năm 1995, 90 % tham dự viên nhận là mình có uống chất chống oxy hoá nhưng chỉ có 75 % biên toa cho bệnh nhân. Lý do là nhiều người vẫn cho là không có đủ dữ kiện xác đáng để khuyến khích bệnh nhân dùng thêm các chất này. Hiệp Hội Tim Mạch Hoa Kỳ đã khuyến cáo: Một chỉ dẫn thận trọng và khoa học nhất về vấn đề này là dân chúng nên ăn thực phẩm có nhiều chất chống oxy hóa trong rau, trái cây và các loại hạt, thay vì uống thêm chất antioxidant.
Nhưng dân chúng “ có bệnh thì vái tứ phương”, nên nhiều khi cũng quên các lời khuyên này. Và họ vẫn dùng.
Chất này có khả năng làm mất hoạt tính của gốc tự do tích tụ trong cơ thể, biến chúng thành những phân tử vô hại, đồng thời cũng có khả năng duy trì cấu trúc và chức năng của tế bào.
Antioxidant chính yếu, phổ thông nhất là sinh tố C, beta-carotene và sinh tố E. Sau đây là đặc điểm, công dụng của các chất trên trong phạm vi chống gốc tự do:
a- Sinh tố C.-
Đây là chất chống oxy hóa căn bản ở trong huyết tương, nó tiêu hóa gốc tự do và ngăn không cho gốc này xâm nhập các phân tử cholesterol LDH. Nó tăng cường sự bền bỉ của mao mạch, ngăn không cho gốc tự do xâm nhập qua màng tế bào, đẩy mạnh mau lành vết thương, kích thích sản xuất kích thích tố, kháng thể, acétylcholine, ngăn chặn tác dụng có hại của oxygen. Sinh tố C có nhiều trong trái cam, chanh, quít, dâu, cà chua, lá rau xanh, ớt xanh, dưa canteloupe, broccoli. Khi nấu chín, sinh tố ở các thực phẩm kể trên bị tiêu huỷ, nên nếu ăn sống được thì tốt hơn.
Sinh tố C hoà tan trong nước, và bài tiết khỏi cơ thể dễ dàng qua thận do đó ta không bị ngộ độc khi uống phân lượng cao. Phân lượng trung bình mồi ngày là 60mg, tối đa từ 500 tới 1500mg.
Trong phạm vi chống gốc tự do, nhiều người cho là phải dùng phân lượng cao hơn. Theo Tiến sĩ Linus Pauling, hai lần chiếm giải Nobel về khoa học, thì ta có thể dùng từ 3000 mg tới 12,000 mg mỗi ngày. Cá nhân ông ta uống 18 gr một ngày và sống tới tuổi 93. Uống trên 2000 mg một ngày, có thể gây tiêu chẩy nhẹ.
b- Beta- carotene.-
Được khám phá ra cách đây hơn 150 năm từ lớp mầu cam ở củ cà rốt, beta-carotene hiện giờ là loại chống oxy hóa được tiêu thụ rất nhiều trên thị trường. Chất này cần cho sự tăng trưởng và cho chức năng của các mô, của xương; tăng cường tính miễn dịch, giảm nguy cơ gây ung thư, giúp thị lực tốt hơn. Nó có thể biến đổi thành sinh tố A.
Beta-carotene có trong củ cà rốt, khoai lang đỏ, bí ngô, đu đủ, cam, ớt.
Phân lượng thông thường là 50 IU mỗi ngày, tối đa có thể lên đến 10,000 IU/ ngày .
Beta-carotene không có tác dụng phụ nguy hại như sinh tố A.
c-Sinh tố E .-
Kết quả nhiều nghiên cứu khoa học cho thấy sinh tố E chặn phản ứng của gốc tự do, ngăn sự oxy hóa cholesterol LDL và các chất mỡ khác, nâng cao tính miễn dịch. Vì chặn sự oxy hóa cholesterol, sinh tố E làm giảm nguy cơ nhồi máu cơ tim, tai biến mạch máu não.
Sinh tố E là chất chống oxy hóa hòa tan căn bản trong mỡ của cơ thể, vì nó ngăn chặn sự oxy hóa chất béo trong thực phẩm chiên rán ta dùng hàng ngày.
Sinh tố E có nhiều trong rau, hột giống có dầu, gan, trứng, bơ, mầm lúa mì.
Phân lượng trung bình mỗi ngày là 30 IU, tối đa 100-400 IU.
Với phân lượng cao hơn, ta có thể bị mệt mỏi, nhức đầu, đau bụng, ói mửa, đi tiêu chẩy.
Các chất chống oxy hóa khác gồm có: selenium, bioflavonoids ,lutein, lycopene, coenzyme Q 10, alpha-lipoic acid và ubiquinone cũng được quảng cáo chống lão hóa, nhưng không phổ thông như sinh tố C, E và Beta Caroten.
Điểm cần nhớ là các antioxidant cộng tác với nhau để loại trừ gốc tự do. Mỗi antioxidant có tác dụng riêng với từng loại gốc tự do ở mỗi tế bào. Cho nên các chất chống oxy hóa đều có giá trị như nhau.
