VITAMIN B2

VITAMIN B2 (RIBOFLAVIN)

Riboflavin (vitamin B2) là một phần của
vitamin nhóm B. Nó là thành phần trong tâm của các cofactors FAD và FMN và cần
thiết cho sự đang dạng trong các phản ứng của enzyme flavoprotein bao gồm hoạt
động của các vitamin khác. Trước đây được biết như là vitamin G.

Ribofalvin
là một chất có màu váng cam với độ hòa tan kém trong nước. Chúng được biết đến
nhiều nhất vì nó cung cấp màu sắc từ bổ sung vitamin và màu vàng từ nước tiểu của
người sử dụng.

Tên
“riboflavin” xuất phát từ “ribose” (các loại đường dạng khử, ribitol, tạo thành
cấu trúc của nó) và “flavin”, dạng bán vòng phồ biến là màu vàng của các phân tử
bị oxy hóa (flavus trong tiếng Latin “vàng”). Các dạng xảy ra trong quá trình
chuyển hóa cùng với việc bị oxy hóa thì không có màu.

1. CHỨC
   NĂNG

Các
hình thức hoạt động là Flavin mononucleotide (FMN) và flavin adenine
dinucleotide (FAD) có chức năng như là cofactors cho một loạt các phà ứng của
enzyme flavoprotein:

• Flavoproteins trong chuỗi truyền điện tử,
  bao gồm cả FMN trong Complex I và FAD trong Comples II.
• FAD cần thiết cho việc sản xuất axid
  pyridoxit từ pyridoxal (vitamin B6) bằng pyridoxine 5’-phosphate oxidase.
• Các dạng coenzyme của vitamin B6
  (pyridoxal phosphate) thì phụ thuộc FMN.
• Quá trình oxy hóa của pyruvate, α-ketoglatarate
  và các chuỗi amino acids phân nhánh đòi hỏi FAD ở phần E3 chia sẽ phức hợp
  dehydrogenase của mình.
• Làm giàu acyl CoA dehydrogenase đòi hỏi
  FAD trong quá trình oxy hóa acid béo.
• Fad cần thiết để chuyển đổi retinol
  (vitamin A/) thành retinoic acid thông qua cytosolic dehydrogenase trong võng mạc.
• Tổng hợp các dạng hoạt động của folate
  (5-methylenetetrahydrofolate) từ 5,10-methylenetetrahydrofolate bởi
  methylenetetrahydrofalate redutase thì phụ thuộc FADH₂.
• FAD cần thiết trong quá trình chuyển đổi tryptophan
  thành niacin (vitamin B3).
• Giảm các dạng oxy hóa của glutathione
  (GSSG) từ các mẫu giảm của nó (GSH) bằng Glutathione reductase thì phụ thuộc
  FAD.

Bằng
các hoạt động của cơ chế phân tử có thể thấy các chức năng chính của Flavin
mononucleotide (FMN) và flavin adenine dinucleotide (FAD).

• DINH
  DƯỠNG
• Nguồn
  thực phẩm

Nguồn
riboflavin từ sữa, pho mát, rau ăn lá, gan, thận, các loại đậu, nấm men, nấm và
hạnh nhân.

Chiết
xuất cao nấm men được cho là rất giàu vitamin B2. Ngũ cốc có chứa nồng độ tương
đối thấp flavin nhưng là nguồn quan trọng trong những nơi xem ngũ cốc là thức
ăn chính.

Xay
xát ngũ cốc sẽ làm giảm đáng kể (đến 60%) vitamin B2, vì vậy bột mì trắng được
làm giáu ở một số nước như Mỹ bằng cách bổ sung them các vitamin. Việc làm giàu
bánh mì và ngũ cốc ăn sang để góp phần đáng kể vào chế độc ăn uống chứa vitamin
B2. Gạo xay xát thường không được làm giàu, bởi vì màu vàng của vitamin sẽ làm
cho gạo mất đánh giả cảm quan nên thường không có khả năng tiêu thụ lớn. Tuy
nhiền, hầu hết các flavin trong gạo nâu thường được giữ lại toàn bộ nếu gạo được
hấp trước khi xay xát. Quá trình này khiến cho các flavin trong mầm và lớp
Aleurone chuyển vào trong nội nhũ. Riboflavin tự do có tự nhiên trong thực phẩm
cùng với FMN liên kết protein và FAD. Sữa bò cúa chứ flavin chủ yếu ở dạng tự
do, với một phần nhỏ là FMN và FAD. Trong sữa nguyên chất, 14% các flavin bị hạn
chế việc không đồng hóa từ các dạng protein cụ thể. Lòng trắng trừng và long đỏ
trứng chứa các riboflavin chứa protein chuyên biệt, việc này cần thiết cho việc
lưu trử của riboflavin tự do trong trứng để sử dụng cho phát triển phôi thai.

Chúng
được sử dụng trong các thực phẩm em bé, ngũ cốc ăn sang, mì, nước sốt, pho mát
chế biến, đồ uống, các sản phẩm giàu vitamin từ sữa và một số nước tăng lực. Rất
khó để kết hợp riboflavin với các sản phẩm chất long vì khả năng hòa tan kém
trong nước, do vậy chúng ta cần riboflacin – 5’ – phosphate (E101a), một dạng
hòa tan của riboflavin. Riboflavin cũng 9du7o75c sử dụng như chất tạo màu thực
phẩm và được cấp pháp tại châu Âu.

Riboflavin
nhìn chung ổn định trong quá trình xử lý nhiệt và nấu ăn thông thường các loại
thực phẩm nếu ánh sáng được loại trừ. Riboflavin không ổn định trong môi trường
kiềm thường hiếm gặp trong thực phẩm. Riboflavin bị tiêu hủy trong sữa có thể xảy
ra từ từ trong bóng tối khi bảo quản sữa trong tủ lạnh.

• Chỉ
  số tiêu thụ

Kiến
nghị mới nhất của RDA (1998) về vitamin B2 tương tự như RDA (1989), đối với người
lớn, đề nghị tối thiểu là 1,2 mg cho người có lượng calories thiêu thụ >2000
Kcal. RDAs hiện tại đối với riboflavin cho nam giới trưởng thành và phụ nữ là
1,3 mg/ngày và 1,1 mg/ngày; trung bình ước tính cho nam giới và phụ nữ là 1,1
mg và 0,9 mg. Đối với phụ nữ đang mang thai và phụ nữ cho con bú là 1,4 mg và
1,6 mg. Đối với trẻ sơ sinh, RDA là 0,3 – 0,4 mg/ngày và cho trẻ em là 0,6 –
0,9 mg/ngày.

• THIẾU
  HỤT
• Dấu
  hiệu và triệu chứng

Ở người

Thiếu
hụt riboflavin (còn gọi là ariboflavinosis) gây ra viêm miệng bao gồm triệu chứng
lưỡi đau, đỏ, viêm họng, nứt nẻ, đôi khi nứt môi, và viêm trong các góc của miệng.
Có thể phát ban nhờn có vảy trên bìu, âm hộ, nhân trung môi, hay trên những nếp
gấp trên mặt. Mắt bị ngữa, chảy nước mắt, đỏ và nhạy cảm với ánh sáng. Do ảnh
hưởng đến việc hấp thụ sắt, thiếu riboflavin gây ra thiếu máu khi kích thước tế
bào bình thường và cấu trúc hemoglobin bình thường. Khác với bệnh thiếu máu do
thiếu acid folic (B9) hoặc cyanocobalamin (B12), gây thiếu máu với tế bào máu lớn.
Thiếu riboflavin trong mang thai có thể gây dị tật bẩm sinh bao gồm dị tất tim
bẩm sinh và dị tật chân tay.

Các
triệu chứng viêm miệng tương tự như ở bệnh nứt da, bị gây ra bởi thiếu hụt
niacin (B3) Vì vậy, thiếu riboflavin đôi khi được gọi là bệnh nứt da nhưng
không có vết nứt, vì nó gây ra viêm miệng nhưng không phổ biến rộng rãi các tổng
thương da ngoại vi đặc trưng của thiếu hụt niacin.

Thiếu
hụt riboflavin có liên quan đến ung thư, và đã được chú ý để kéo dài thời gian
phụ hồi bệnh sốt rét, mặc dù ngăn ngừa sự phát triển của plasmodium.

Ở động vật khác

Ở
các động vật khác, thiếu riboflavin gây ra việc kém phát triều, không thể phát
triển mạnh và cuối cùng dẫn đến cái chết. Thí nghiệm về thiếu hụt riboflavin ở
chó dẫn đến sự chậm phát triển, suy nhược, không có khả năng đừng. Các loài đột
vật sẽ bị suy sụp, hôn mê và chết. Trong tình trạng thiếu hụt, viêm da phát triển
kèm theo rụng long. Các dấu hiệu khác bao gồm mở đục giác mạc, đục thủy tinh thể
dạng thấu kinh, tuyến thượng thận xuất huyết, thoái hóa mỡ ở thận và gan, viêm
màng nhầy ở đường tiêu hóa. Nghiên cứu giải phẩu ở khỉ Rhesus khi cho ăn một chế
động ăn uống thiết riboflavin cho thấy chỉ khoảng 1/3 lượng riboflavin trung
bình có mặt ở gan, mà gan cơ quan lưu trữ riboflavin chính ở động vật có vú.
Thiếu riboflavin ở chim cho tỷ lệ nở trứng thấp.

• Nguyên
  nhân

Riboflavin
được đào thải liên tục trong nước tiểu ở người khỏe mạnh, điều này thông thường
sẽ làm thiết hụt ở người có chế độ ăn uống thiếu chất dinh dưỡng. Thiếu hụt
riboflavin thường xảy ra chung với sự thiếu hụt các chất dinh dưỡng khác, đặc
biệt là các vitamin tan trong nước. Sự thiếu hụt riboflavin có thể đến từ việc
chế độ ăn uống nghèo nàn vitamin của một người, hay nguyên nhân thứ cấp có thể là
một phần phu thuộc vào khả năng hấp thụ ở ruột, cơ thể không có khả năng sử dụng
vitamin hoặc tăng sự bài tiết vitamin ra khỏi cơ thể. Trên lâm sang cũng ghi nhận
được ở những phụ nữ uống thuốc ngừa thai, ở người già, người bị rối loạn ăn uống,
nghiện rượu mãn tính và mắc bệnh HIV, viêm đại tràng, bệnh tiểu đương và bệnh
suy tim mãn tính. Liệu pháp điều trị bằng ánh sáng để điều trị vàng da ở trẻ sơ
sinh cũng có thể gây gia tăng sự thoái hóa riboflavin, dẫn đến sự thiếu hụt nếu
không được giám sát chặt chẽ.

• Điều
  trị

Biện
pháp điều trị hiệu quả bao gồm một chế độ ăn uống đầy đủ và bổ sung riboflavin ở
dạng thực phẩm chức năng.

• MỤC
  ĐÍCH Y HỌC

Ribiflavin
đã được sử dụng trong một số tình huống lâm sàng và điều trị. Trong hơn 30 năm,
bổ sung riboflavin đã được sử dụng như một phần của liệu pháp điều trị bằng ánh
sáng đối với bệnh vàng da ở trẻ sơ sinh. Ánh sáng chiếu xạ ở trẻ sơ sinh không
chỉ phá vỡ bilirubin, các độc tố gây chứng vàng da mà còn xảy ra tự nhiên với
riboflavin trong máu trẻ sơ dinh, việc bổ sung them là điều rất cần thiết.

Một
thử nghiệm lâm sang cho thấy sử dụng riboflavin ở liều cao thực sự có kết quả
khi điều trị đơn độc hoặc kết hợp cùng với beta-blocker trong việc ngăn ngừa chứng
đau nửa đầu. Một liều 400mg hằng ngày đem lại điệu quả đồi với chừng đau nửa đầu,
đặc biệt khi kết hợp bổ sung với magnesium citrate 500mg, và trong một số trường
hợp, bổ sung them coenzyme Q10. Tuy nhiên, hai nghiên cứu lâm sang khác lại
không tìm thấy bất kỳ kết quả nào đáng kể về hiệu quả của B2 trong điều trị đau
nửa đầu.

Riboflavin
kết hợp với ánh sáng UV đã chứng minh là có hiệu quả trong việc làm giảm khả
năng của mầm bệnh có hại được tìm thấy trong các sản phẩm máu để gây bệnh. Khi
ánh sáng tia cực tím được áp dụng cho các sản phẩm máu có chưa riboflavin, các
axid nucleic trong các mầm bệnh bị tổn thương khiến chúng không thể tái tạo và
gây bệnh. Riboflavin kết hợp xử lý bằng UV đã được chứng minh là có hiệu quả
trong việc bất hoạt các mầm bệnh trong tiểu cầu và huyết tương, và đang được
phát triển cho toàn bộ các thành phần màu. Bởi vì tiểu cầu và các tế bào máu đỏ
không chứa một hạt nhân (tức là không có DNA hư hỏng) kỹ thuật này rất phù hợp
để phá hủy các axid nucleic mang mầm bệnh (bao gồm virus, vi khuẩn, ký sinh
trùng, và các tế bào máu trắng) trong sản phẩm máu.

• MỤC
  ĐÍCH CÔNG NGHIỆP

Bởi
vì riboflavin là huỳnh quang dưới tia UV nên giải pháp pha loãng (0,015 –
0,025% w/w) thường được sử dụng để phát hiện rò rỉ hoặc chứng minh sự vi phạm
an toàn trong hệ thống công nghiệp như bể pha trộn hóa chất, phản ứng sinh học.

• ĐỘC
  TÍNH

Ở
người, chưa có bằng chứng về độc tính của riboflavin khi sử dụng quá nhiều, bởi
vì độ hòa tan thấp đã giúp giữ nó khỏi bị hấp thụ một lượng nguy hiểm trong đường
tiêu hóa. Ngay cả khi 400mg riboflavin mỗi ngày được uống bởi các đối tượng
nghiên cứu trong 3 tháng để điểu tra hiệu quả của riboflavin trong ngăn ngừa
đau nửa đầu, không cí tác dụng phục ngắn hạn nào được báo cáo. Mặc dù liều độc
có thể quản lý khi tiêm phòng, bất kỳ dư thừa dinh dưỡng đều được bài tiết qua nước
tiểu, khi đó nước tiểu có màu vàng tươi khi thừa riboflavin trong máu.

• TỔNG
  HỢP CÔNG NGHIỆP

Các
quy trình công nghệ sinh học khác nhau đã được phát triển trên quy mô công nghiệp
trong việc sinh tổng hợp riboflavin bằng cách sử dụng các vi sinh vật khác nhau
bao gồm cả nấm sợi như: Ashbya gossypii,Candida famata và Candida flaveri, cũng như các vi khuẩn ammoniagenes và Bacillus subtilis, Corynebacterium. Những vi sinh vật sau này được biến đổi gen để gia
tăng sản xuất riboflavin và cả một loại kháng sinh (ampicillin đánh dấu, bây giờ
đã được sử dụng thành công ở quy mô thương mại để sản xuất riboflavin cho thực
phẩm chức năng. Các công ty hóa chất như BASF đã lắp đặt một nhà máy ở Hàn Quốc,
chuyên sản xuất riboflavin bằng Ashbya
gossypii. Nồng độ riboflavin trong những thay đổi của họ khá cao, các sợi nấm
có màu đỏ, màu nâu và tích lũy riboflavin dưới dạng tinh thể trong không bào,
cuối cùng se phá vỡ các sợi nấm để thu nhận riboflavin. Riboflavin đôi khi sản
xuất vượt mức, sẽ có một cơ chế bảo vệ do vi khuẩn nhất định hiện diện khi nồng
độ các hydrocacbon cao và các hợp chất thơm. Một trong những sinh vật này là Micrococcus luteus, chúng sẽ mọc thành
khóm vàng do sự sản xuất riboflavin trong khi phát triển trên pyridine, nhưng
không phải khi trồng chúng trên bề mặt khác như acid succinic.