Sự khám phá vitamin

[liti]

Từ thời cổ đại, những căn bệnh được biết nhờ những triệu chứng bệnh lý của các thủy thủ, tù nhân hay những người dân các thành phố bị vây hãm trong chiến tranh... Tất cả là do thức ăn thiếu vitamin

Các thức ăn dự trữ cho cuộc hành trình dài của những thủy thủ thiếu một chất quan trọng rất cần thiết cho cơ thể đã gây chứng scorbut. Từ thế kỷ thứ XVIII , James Lind, đã chứng minh rằng dùng nước cốt trái chanh hay cam sẽ ngừa căn bệnh đã tàn phá các thủy thủ mà ngày nay hầu như ai cũng biết là do thiếu vitamin C.

James Cooks (1728-1779), một trong các nhà hàng hải lớn nhất từ xưa đến nay, lần đầu qua biển Antarctique đã khám phá đảo Hawaï, đảo Nouvelles-Hébrides và đảo Pâques. Mặc dù ông không biết những khám phá của James Lind, nhưng ông đã cho thủy thủ ăn rau đậu và choucroute (một loại dưa chua làm bằng bắp cải) . Nhờ vậy mà họ không mắc chứng scorbut trong cuộc hành trình nhiều tháng. Tuy vậy nhưng đến mãi đầu thế kỷ thứ XIX, Hải quân hoàng gia Anh (Royal Navy) mới cho thủy thủ dùng nước chanh mỗi ngày trong lúc những tàu buôn Anh quốc thì mới bắt đầu từ năm 1844.

Lúc bấy giờ không những các thủy thủ bị bịnh thiếu chất mà những người nghèo không thay đổi món ăn cũng mắc phải. Vấn đề này trở nên nóng bỏng trong kỳ nạn đói năm 1870 tại Paris. Số trẻ con chết nhiều vì thiếu chất tươi nên người ta đòi hỏi các nhà bác học phải tìm ra nguyên nhân.

Jean Baptiste Dumas (1800-1884), nhà hóa học kiêm chính trị, đã chế ra một loại sữa nhân tạo. Ông pha trộn chất béo, albumin trong nước đường. Tuy không ngon nhưng về mặt dinh dưỡng sữa nhân tạo này có đủ glucid, lipid và protein. Nhưng chỉ đầy đủ về mặt năng lượng mà vẫn còn thiếu một chất cần thiết nào đó.

Như vậy là phải đợi một thế kỷ sau khi James Lind khám phá, thế giới khoa học mới bắt đầu để ý tới.

Christian Eijikman (1858-1930) từ năm 1888 đến năm 1896, làm bác sĩ khám tù nhân tại Java lúc bấy giờ dưới quyền nước Hòa Lan. Nhiều tù binh bị bệnh phù thũng (béribéri), một loại bệnh về hệ thần kinh dẫn tới bại liệt rồi chết. Eijkman nuôi gà bằng gạo đã xay trắng. Nhiều con gà bị bệnh viêm dây thần kinh (polynévrite), giống như bệnh béribéri. Khi trưởng ban nhà tù cấm ông lấy gạo của nhà tù cho gà ăn, ông mua lúa cho gà. Và thật bất ngờ, gà hết bịnh liệt. Ông khẳng định là bệnh béribéri của tù nhân giống như bệnh tê liệt thần kinh của gà. Và để trị bệnh, thay vì cho họ ăn gạo xay trắng, ông cho ăn gạo lứt (tức là còn lớp cám). Vậy là họ hết bệnh.

Năm 1905, giáo sư vệ sinh tại Utrecht , ông Cornelius Pekelharing (1848-1922), người Hòa Lan, đã nuôi một số chuột bằng một chế độ thực phẩm coi như đầy đủ glucid, lipid, protéin. Chúng chết sau vài tuần. Sau đó ông tiếp tục thí nghiệm bằng cách thêm vô một ít sữa vô thì lớp chuột lần này sống khoẻ mạnh. Ông cho rằng trong sữa ngoài giá trị năng lượng, còn chứa một chất cần thiết.

Năm 1915, Casimir Funk (1884-1967), nhà Sinh hóa Bồ Ðào Nha ở tại Hoa Kỳ đã cô lập từ 100 ký gạo lứt để được vài centigram một chất có thể chữa lành bệnh cho những con bồ câu được nuôi bằng gạo trắng. Ông đặt tên chất đó là Vitamine bởi vì trong chất đó có chứa chức amine. Ông cho rằng con men chứa chất này nhiều hơn cám. Ông cho rằng bệnh scorbut, phù thũng (pellagra) và bệnh còi xương (rachitisme) cũng vì thiếu những chất cùng kiểu như chất này. Nhưng sau một thời gian bồ câu lại bệnh trở lại (bởi vì trong thức ăn bồ câu còn thiếu những vitamin khác) nên lời tuyên bố của ông không được chấp nhận bởi cộng đồng khoa học. Họ nghĩ rằng căn bệnh của bồ câu là do nhiễm trùng mà ra.

Gowland Hopkins (1861-1947) có thể xem như là người thành lập ngành Sinh hóa Anh quốc thời bấy giờ (bởi vì ngành này người Ðức dẫn đầu). Ông làm tiếp công trình của Pekelharing: tìm các vitamin trong sữa. Ông không thể cô lập được vitamin, nhưng trong khi nghiên cứu, ông khám phá ra chất glutathion, một chất tham dự vào phản ứng oxy hóa khử y hệt như vitamin C (acide ascorbique). Ông chứng tỏ rằng có những acid amin cần được thức ăn mang lại vì cơ thể không tự tạo ra chúng được.

Ðiều quan trọng hơn nữa là ông đã chứng minh rằng hóa học cho sự sống (biochimie) không khác gì hóa học đại cương mặc dù ông chống đối chữ dùng "biochimie" vì ông cho rằng chữ này có sự sống. Ông không thành công hoàn toàn về nghiên cứu vitamin nhưng đã được lãnh giải Nobel cùng với Eijkman năm 1929

Một bác sĩ người Mỹ, Joseph Goldberger (1874-1929) muốn chứng minh rằng bệnh phù thũng pellagra là bệnh thiếu vitamin chớ không phải là bệnh nhiễm trùng: ông tự chích vô mình máu của bệnh nhân và ăn vảy da của họ. Ông không bị bệnh nhưng không thể biết được người bệnh thiếu vitamin gì. Ông mất năm 1929, trước khi hội đồng khoa học chứng minh rằng bệnh phù thũng thiếu vitamin PP (Nicotinamid).

Nicotinamid được cô lập năm 1867 nhưng người ta không biết công dụng của nó.

Phần lớn các vitamin khác được khám phá trong thời kỳ này.

Elmer Mc Collum (1879-1967), người Mỹ khám phá ra vitamin A năm 1913 và vitamin D năm 1922. Liền sau đó họ tổng hợp được vitamin A và D.

Hiện nay ta biết được 13 vitamin khác nhau. Trên phương diện hóa học, chúng không đồng nhất (hétérogène). Trên phương diện sinh lý, chức vụ chúng cũng không đồng nhất. Chúng chỉ là những cofacteur. Thì dụ vitamin thuộc nhóm B là những chất cần thiết giúp sự hoạt động các enzym...

 

[liti]

Nhà hóa sinh học Mỹ Casimir Funk (1884-1967) là người đầu tiên dùng thuật ngữ này. Năm 1912, ông đưa ra kết luận: Nhiều bệnh suy dinh dưỡng hình thành do sự thiếu vắng các yếu tố thức ăn phụ. Ông gọi nó là vitamine. Theo tiếng Latin, “vita” có nghĩa là “sự sống” và “amine” là thành phần hóa học cần thiết cho sự sống.



Ngay từ xa xưa, con người đã biết rằng ngoài những món ăn như thịt cá, cơ thể luôn cần các chất từ rau quả tươi. Sự thiếu hụt những chất này sẽ gây hại cho sức khỏe và dẫn đến bệnh tật, thể hiện rõ nhất ở những người đi biển lâu ngày. Tuy nhiên, lúc ấy chưa ai hiểu rõ tại sao.



Đến giữa thế kỷ 16, qua kinh nghiệm của nhiều đoàn thủy thủ, mọi chuyện mới dần dần được sáng tỏ. Tháng 5/1534, nhà thám hiểm người Pháp Jacques Cartier dẫn một đoàn 110 thủy thủ rời cảng Saint Malo thuộc miền bắc nước Pháp, trên bờ biển Manche, để tìm đường đến châu Á. Trong nhật ký du hành có đoạn ghi: “Một số thủy thủ có các dấu hiệu như mệt mỏi, hai chân sưng phù, nướu (lợi) miệng loét hôi, niêm mạc và da bong từng mảng, răng rơi rụng dần...”.



Cũng thời gian đó, John Woodall, một người Anh từng phục vụ lâu ngày ở công ty tàu biển Ấn Độ đã ghi chép: “Nhiều thợ trên tàu bị bệnh nướu (lợi), răng chảy máu, phù chi, nổi mẩn và ngứa khắp người. Sau khi uống nước rau tươi và hoa quả thì khỏi bệnh”. Tuy nhiên, tất cả các kinh nghiệm này vẫn chỉ là những ghi nhận tản mạn, chưa được xác định trên cơ sở khoa học.



Giữa thế kỷ 18, bác sĩ James Lind thuộc hải quân Anh đã xác nhận, ở những thủy thủ đi biển lâu ngày luôn xuất hiện nhiều dấu hiệu bệnh do chế độ ăn thiếu rau quả tươi, đó là bệnh scorbut. Năm 1747, trong chuyến đi trên tàu Salisbury, ông đã tiến hành thử nghiệm và thu được kết quả: những thủy thủ ăn đầy đủ rau quả tươi không mắc bệnh, trong khi những người khác đều có dấu hiệu của bệnh scorbut. Năm 1753, James Lind đã viết một cuốn sách thông báo hiện tượng này nhưng mãi tới năm 1795 (nghĩa là 42 năm sau khi ông qua đời), các nhà khoa học mới chú ý đến nó và hải quân mới có những quy định về chế độ ăn rau quả tươi trên tàu biển.

Năm 1907, hai nhà khoa học Axel Holst và Theodor Frolich dự tính dùng chế độ ăn giảm thiểu để gây suy dinh dưỡng ở chuột lang; và ngẫu nhiên họ lại gây được bệnh scorbut trong thử nghiệm. Nhờ đó, giới y học mới hiểu thêm được quá trình hình thành dạng bệnh này.

Năm 1912, sau một thời gian dài nghiên cứu các bệnh như beri-beri, scorbut và nhiều bệnh suy dinh dưỡng khác, Casimir Funk mới phát hiện ra vitamin. Cũng chính ông là người sau này đã khẳng định vai trò của vitamin C trong việc phòng chống bệnh scorbut. Mãi đến năm 1920, Jack Drummond mới xác định “yếu tố phụ cần thiết cho sự sống” không phải là amine như Funk tưởng và đề nghị bỏ chữ “e” để tránh gây sự ngộ nhận về tính chất hóa học. Từ đó, thuật ngữ “vitamin” được chính thức sử dụng trong y văn.

Năm 1928, trong khi nghiên cứu hiện tượng oxy hóa tế bào, Szent Giorgyi, nhà sinh hóa Mỹ, đã phân lập được từ tuyến thượng thận một chất và đặt tên là hexuronic acid, thực ra là vitamin C hòa tan trong nước. Nhờ phát hiện này, ông được tặng giải Nobel Y học. Năm 1932, W.A. Waugh và Charles King phân lập được vitamin C từ chanh và xác nhận có tính chất giống hệt hexuronic acid. Năm 1933, vitamin C được gọi với tên ascorbic acid và tới năm sau thì được tổng hợp nhờ công trình nghiên cứu của nhà hóa học người Anh Walter Haworth). Như vậy, vitamin C đã được biết đến sớm nhất.


Sự phát hiện vitamin B



Khoảng giữa thế kỷ 18, Jacob de Bondt, một thầy thuốc làm việc tại Batavia ở miền đông Ấn Độ thuộc Hà Lan đã viết cuốn sách “Y học Ấn Độ”, trong đó mô tả một căn bệnh phổ biến ở dân cư vùng này. Người ốm mất trương lực bàn tay, cánh tay, cơ chi dưới suy yếu kèm viêm dây thần kinh ngoại vi. Nhưng mãi đến năm 1642 (nghĩa là sau khi Bondt qua đời 11 năm), gia đình mới phát hiện và cho xuất bản cuốn sách.



Sau đó, nhiều thầy thuốc ở vùng Viễn Đông cũng thông báo một số trường hợp có triệu chứng tương tự và gọi tên là bệnh beri beri (tiếng Sri Lanka là mỏi mệt, suy nhược). Năm 1881, Erwin Von Balcz xác nhận, dạng bệnh suy nhược cơ chi khá phổ biến ở nhiều vùng dân cư Nhật. Trong suốt 4 năm (1882-1885), Kanehiro Takaki, Tổng Giám đốc Y khoa Hải quân Nhật đã loại trừ dạng bệnh này trong thủy quân nhờ áp dụng chế độ ăn gạo cám, hoa quả tươi.



Năm 1890, Christian Eijkman, thầy thuốc ngoại khoa và vệ sinh học người Hà Lan, làm việc tại một trại giam ở Java, nhận xét thấy phần lớn các tù nhân đều có dấu hiệu bệnh beri beri: suy nhược cơ, tê phù, liệt chân. Qua theo dõi một thời gian dài, ông nhận ra nguyên nhân là tù nhân ăn loại gạo xay xát quá kỹ. Ông dùng loại gạo đó nuôi dưỡng đàn gà của trại giam và lần đầu tiên gây được bệnh beri beri thực nghiệm. Sau đó, ông quyết định cho cả tù nhân lẫn đàn gà dùng chế độ ăn gạo chứa nhiều cám thì thấy hết hẳn các dấu hiệu bệnh.

Năm 1906, nhà hóa sinh học người Anh Gowland Hopkins đã tiến hành những thử nghiệm các chế độ ăn khác nhau trên súc vật. Sau 6 năm nghiên cứu, ông kết luận: Nhiều thể bệnh (như scorbut, beri beri...) xuất hiện do chế độ ăn thiếu hụt một chất rất cần thiết cho sự phát triển cơ thể sinh vật (dù nhu cầu về chúng rất nhỏ) Năm 1911, sau khi gây bệnh beri beri thực nghiệm ở chim câu, Funk đã dùng 20 mg chất phân lập từ bột cám và điều trị khỏi bệnh này, từ đấy mở đường cho việc tìm hiểu đầy đủ về vitamin B.

Năm 1929, giải Nobel Y học được trao tặng cho hai nhà khoa học Eijkman và Hopkins để ghi nhận công lao phát hiện vai trò của vitamin B.

Như vậy, từ giữa thế kỷ 16, con người đã bắt đầu ghi chép để nhận biết về sự hiện diện của những chất (không phải thực phẩm) cần thiết cho sự phát triển của cơ thể. Đã hơn 4 thế kỷ trôi qua và ngành khoa học nghiên cứu các chất cần thiết này đã được hình thành với tên gọi “vitamin học” (vitaminology). Ngành này đã xác định được khoảng 20 loại vitamin cùng với cấu trúc và vai trò của chúng.



(Theo Sức Khỏe & Đời Sống)







https://micro.magnet.fsu.edu/vitamins/index.html





The term vitamin derives from experiments conducted early in this century, which indicated that proper nutrition was dependent upon introduction of one or several vital nitrogen-containing amines into the diet.

Vitamins are organic molecules (not necessarily amines) that are essential to metabolism in all living organisms. While these molecules serve essentially the same role in all forms of life, higher organisms have lost the ability to synthesize vitamins. There are two major groups of vitamins: the fat-soluble vitamins designated by the letters A, D, E, and K, and the water-soluble vitamins, which are referred to as the vitamin B complex. Most vitamins are converted in vivo into coenzymes that work with metabolic enzymes to complete their biochemical functions. A lack of proper amounts of vitamins in the diet leads to a host of vitamin-deficiency diseases.

The Molecular Expressions Vitamins Collection contains all of the known vitamins and many biochemicals that were once thought and claimed to be vitamins. We have recrystallized and photographed these biochemicals under the microscope, and members of the collection presented below.

The vitamin links lead to progressive JPEG images of vitamins and their derivatives and precursors that range in size from about 35 Kb up to about 85 Kb.

The term vitamin derives from experiments conducted early in this century, which indicated that proper nutrition was dependent upon introduction of one or several vital nitrogen-containing amines into the diet.

Vitamins are organic molecules (not necessarily amines) that are essential to metabolism in all living organisms. While these molecules serve essentially the same role in all forms of life, higher organisms have lost the ability to synthesize vitamins. There are two major groups of vitamins: the fat-soluble vitamins designated by the letters A, D, E, and K, and the water-soluble vitamins, which are referred to as the vitamin B complex. Most vitamins are converted in vivo into coenzymes that work with metabolic enzymes to complete their biochemical functions. A lack of proper amounts of vitamins in the diet leads to a host of vitamin-deficiency diseases.

The Molecular Expressions Vitamins Collection contains all of the known vitamins and many biochemicals that were once thought and claimed to be vitamins. We have recrystallized and photographed these biochemicals under the microscope, and members of the collection presented below.

The vitamin links lead to progressive JPEG images of vitamins and their derivatives and precursors that range in size from about 35 Kb up to about 85 Kb.





Adenine (Vitamin B-4) - Purine that is definitely not a vitamin.

Amygdalin (Vitamin B-17, Laetrile) - Anticancer agent and vitamin--not!

Anthranilic Acid (Vitamin L) - A factor originally thought to be important for lactation.

Ascorbic Acid (Vitamin C) - One of the most ubiquitous vitamins ever discovered.

Beta-Carotene (Vitamin A precursor) - Yellow pigment that forms vitamin A.

Biotin (Vitamin H) - Carbon dioxide carrier that builds fats.

Cholecalciferol (Vitamin D) - The vitamin made from rich sunlight.

Cyanocobalamin (Vitamin B-12) - A vitamin that treats pernicious anemia.

Folic Acid (Folate, Vitamin B-9) - A vitamin that helps fetus development during pregnancy.

Inositol (Myo-Inositol) - A useful sugar once thought to be a!vitamin.

Menadione (Vitamin K) - A fat-soluble vitamin that helps to clot blood.

Niacin (Nicotinamide, Vitamin B-3) - A pyridine important in nucleic acid metabolism.

PABA (Para-aminobenzoic acid, Vitamin B-x) - Bacterial vitamin that serves as a sunscreen.

Pangamic Acid (Vitamin B15) - The non-vitamin "vitamin" that cures everything.

Pantothenic Acid (Pantothenate, Vitamin B-5) - Important for normal growth.

Pyridoxine (Pyridoxal phosphate, Vitamin B-6) - A very versatile coenzyme.

Retinol (Vitamin A) - The first vitamin to be discovered.

Riboflavin (Vitamin B-2) - The vitamin that gives urine its yellow color.

Thiamine (Vitamin B-1) - A sure cure for Beriberi.

Alpha-Tocopherol (vitamin E) - What some people call the "love" vitamin is really a free radical scavenger