Khoáng chất vi lượng là gì và ảnh hưởng tới sức khỏe như thế nào?

1. Khoáng vi lượng là gì?

Khoáng vi lượng là tên gọi chung của một nhóm chất dinh dưỡng cần thiết cho cơ thể chúng ta. Các khoáng chất và vi lượng này thường được đưa vào cơ thể thông qua các hoạt động ăn uống hàng ngày hoặc thông qua việc bổ sung các thực phẩm chức năng và thuốc. Sở dĩ chúng có tên gọi là “vi lượng" do với các khoáng chất này, cơ thể chúng ta không cần một lượng quá lớn mà chỉ cần một lượng rất rất nhỏ, đủ để tham gia quá trình vận hành cơ thể. Mỗi chất khoáng chất vi lượng khác nhau sẽ có những vai trò và ảnh hưởng khác nhau.

2. Các khoáng chất vi lượng ảnh hưởng đến sức khỏe như thế nào?

2.1. Đồng là một trong những khoáng chất vi lượng thiết yếu

Đồng (ký hiệu hóa học là Cu) là khoáng chất vi lượng thiết yếu và được tìm thấy trong nhiều loại thực phẩm như hàu, ngũ cốc nguyên hạt, nội tạng động vật, đậu và các loại hạt. Đồng được hấp thụ tại tá tràng và đi vào các tế bào ruột thông qua kênh vận chuyển CTR1 (Copper Transporter 1). Sau khi được hấp thu, đồng đi đến gan qua tĩnh mạch cửa để liên kết với protein, và sau khi được chuyển hóa sẽ vận chuyển vào máu thông qua các kênh ATPase.

Do các khoáng chất vi lượng đồng có tính phản ứng cao nên nồng độ trong tế bào phải được duy trì trong một phạm vi giới hạn và quá trình định vị này được quy định rất chặt chẽ. Dư thừa quá nhiều đồng nội bào có thể gây stress oxy hóa và dẫn đến giảm sự hình thành các cụm sắt - lưu huỳnh và làm hỏng DNA. Tình trạng thiếu hụt đồng rất hiếm gặp và chủ yếu liên quan đến các đột biến gen trong các enzym chuyển hóa. Lượng đồng tiêu thụ trung bình hàng ngày ở Hoa Kỳ là khoảng 1mg, chúng ta nên đáp ứng nhu cầu mỗi ngày cho người trưởng thành ở mức 0.9mg/ngày. Cơ thể có thể xử lý khi bạn tiêu thụ đồng quá mức thông qua cơ chế giảm hấp thu và tăng bài tiết qua mật.

Nhu cầu đồng tăng lên trong thai kỳ vì chất khoáng chất vi lượng này rất quan trọng đối với sự phát triển của phôi thai. Thiếu hụt đồng ở trẻ sơ sinh rất hiếm gặp nhưng tỷ lệ cao hơn ở nhóm sinh non, bú sữa bò hoặc đang hồi phục sau khi bị tiêu chảy.

Về chức năng của đồng, các chuyên gia cho biết các enzyme phụ thuộc đồng đóng nhiều vai trò quan trọng trong cơ thể, bao gồm quá trình hô hấp hiếu khí và phosphoryl oxy hóa, hình thành collagen và tế bào hắc tố, tổng hợp chất dẫn truyền thần kinh và duy trì cân bằng nội môi oxy hóa khử. Mặc dù tình trạng thiếu đồng hiếm gặp, nhưng có một số bệnh lý xảy ra do thiếu đồng liên quan đến đột biến gen trong các enzym chuyển hóa. 

• Bệnh Menkes (MD), một đột biến lặn liên kết với nhiễm sắc thể X (có thể gây tử vong) sẽ có các triệu chứng như chậm phát triển, thoái hóa não, tóc thưa hoặc xoăn bất thường, trương lực cơ thấp và co giật. Đối với những trường hợp nhẹ, bổ sung đồng có thể hiệu quả nhưng với các những trường hợp nặng thì hoàn toàn không có biện pháp can thiệp hữu ích.
• Hội chứng sừng chẩm (OHS) cũng là một rối loạn gen lặn liên kết với giới tính X, chủ yếu ảnh hưởng đến nam giới. 
• Bệnh Wilson, một rối loạn khác liên quan đến enzyme chuyển hóa đồng, gây ra bởi đột biến gen vận chuyển đồng.

Đồng cũng đóng một số vai trò trong các bệnh thoái hóa thần kinh khác, bao gồm:

• Bệnh Alzheimer: Sự hình thành các mảng amyloid được điều phối bởi kẽm và đồng và sự tích tụ đồng làm suy yếu chức năng tế bào;
• Bệnh Parkinson: Sự hình thành các khối kết tụ được ổn định bởi đồng và giảm ceruloplasmin làm giảm huy động đồng, đưa đến tích tụ sắt;
• Xơ cứng teo cơ một bên: Một số enzym chuyển hóa đồng bị thay đổi, dẫn đến nồng độ đồng trong dịch não tủy tăng cao và nồng độ đồng trong tủy sống giảm;
• Bệnh Huntington: Đồng thúc đẩy sự hình thành các tập hợp protein đột biến và rối loạn chức năng trao đổi chất do các enzym ức chế đồng tham gia vào quá trình trao đổi chất.

2.2. Khoáng chất vi lượng Mangan

Khoáng chất vi lượng tiếp theo được đề cập là Mangan, chủ yếu được lấy từ thực phẩm, với khoảng 1-5% được hấp thụ và có sẵn cho cơ thể. Nguồn cung cấp mangan bao gồm gạo, các loại hạt, ngũ cốc nguyên hạt, rau lá xanh và trà. Điều thú vị là phụ nữ có xu hướng hấp thụ nhiều mangan hơn từ chế độ ăn uống. Mangan có thể liên quan đến khoáng chất vi lượng khác là sắt vì chúng ảnh hưởng đến sự hấp thụ của nhau. Sự hấp thu mangan từ chế độ ăn uống bị ảnh hưởng bởi sự hiện diện của các khoáng chất vi lượng khác, bao gồm sắt, phytate từ hạt hoặc quả hạch và vitamin C. 

• Tình trạng thiếu hụt mangan hiếm gặp với các triệu chứng bao gồm chậm phát triển, khuyết tật xương, các vấn đề về sinh sản, thay đổi lipid và khả năng trao đổi carbohydrate.
• Dư thừa mangan trong cơ thể có thể dẫn đến độc tính, thường liên quan đến phơi nhiễm nghề nghiệp khi hít phải mangan, chẳng hạn như thợ mỏ và thợ hàn. Nước uống cũng có thể chứa hàm lượng mangan cao, qua đó ảnh hưởng đến trẻ em và trẻ sơ sinh đang trong thời kỳ phát triển. Nếu hấp thụ hoặc tiếp xúc quá mức, mangan sẽ tích tụ gây ra những tác động bất lợi trong não.

Do nồng độ mangan phải duy trì trong phạm vi tương đối hẹp nên quá trình hấp thụ sẽ được kiểm soát rất chặt chẽ. Khi hàm lượng mangan trong chế độ ăn uống ở mức cao, đường tiêu hóa sẽ hấp thụ ít hơn, đồng thời gan sẽ tăng cường chuyển hóa và bài tiết nhiều hơn qua mật và tuyến tụy. Do không đủ bằng chứng khoa học nên hiện tại vẫn chưa có khuyến nghị về nhu cầu mỗi ngày của khoáng chất vi lượng mangan. Tuy nhiên mức ăn vào đầy đủ là 2.3mg/ngày với nam và 1.8mg/ngày với nữ.

Về mặt chức năng, mangan cần thiết cho hoạt động nội bào do kích hoạt một số enzyme, bao gồm cả những enzyme liên quan đến chuyển hóa lipid, acid amin và glucose. Đáng chú ý, mangan cực kỳ cần thiết cho men Mangan Superoxide Dismutase (MnSOD), một enzyme cần thiết để quản lý cân bằng oxy hóa khử và stress oxy hóa. Mangan cũng cần cho quá trình phát triển, chức năng tiêu hóa, sinh sản, chuyển hóa năng lượng, đáp ứng miễn dịch và hoạt động hệ thần kinh, đồng thời hỗ trợ vitamin K trong phản ứng đông máu. Kèm theo đó, mangan rất quan trọng trong chức năng sinh sản của phụ nữ và cả sự phát triển của thai nhi, cụ thể thiếu hụt hoặc dư thừa mangan đều liên quan đến vô sinh nữ. Mangan rất quan trọng với sức khỏe của ty thể và giảm stress oxy hóa trong ty thể, vì men MnSOD là chất dọn dẹp superoxide chính trong ty thể. 

• Thiếu mangan có thể dẫn đến rối loạn chức năng ty lạp thể, phá vỡ quá trình dung nạp glucose và thay đổi chuyển hóa lipid lẫn carbohydrate. 
• Quá tải mangan cũng có thể làm giảm chức năng bình thường của ty thể thông qua gia tăng căng thẳng oxy hóa trong ty thể, ức chế sản xuất ATP và thay đổi tính thấm của màng.

2.3. Sắt cũng là một loại khoáng chất vi lượng

Sắt có các đặc tính oxy hóa khử quan trọng tương tự đồng và đồng thời cũng tham gia vào các phản ứng oxy hóa khử. Kèm theo đó, khoáng chất vi lượng sắt còn rất cần thiết cho quá trình tổng hợp các protein vận chuyển oxy, bao gồm hemoglobin và myoglobin. Có 2 dạng sắt được tìm thấy trong chế độ ăn uống: sắt heme và sắt không heme. Trong đó sắt heme có nguồn gốc từ động vật với sinh khả dụng cao, trong khi sắt không heme được tìm thấy trong các thực vật với mức sinh khả dụng rất thấp. 

Bởi vì hầu hết khoáng chất vi lượng sắt trong cơ thể được tìm thấy trong tế bào hồng cầu nên phụ nữ sẽ cần sắt nhiều hơn nam giới do mất máu thường xuyên trong chu kỳ kinh nguyệt. Cung cấp không đủ sắt trong thời gian dài có thể dẫn đến thiếu máu do thiếu sắt và ngược lại ngộ độc sắt thường xảy ra do các bệnh di truyền hay Hemochromatosis, từ đó đưa đến tình trạng quá tải sắt.

2.4. Khoáng chất vi lượng Iod

Iod cần thiết cho hoạt động bình thường của tuyến giáp và điều chỉnh tỷ lệ trao đổi chất cơ bản. Iod được hấp thu nhanh chóng tại tá tràng và vận chuyển đến tuyến giáp. Khi lượng iod nạp vào cơ thể thấp kéo dài, trục nội tiết hạ đồi - tuyến yên - tuyến giáp sẽ được kích hoạt và tạo ra hormone kích thích tuyến giáp, từ đó gây phì đại và dẫn đến sự phát triển của bệnh bướu giáp (bướu cổ). 

Thiếu iod là một vấn đề hiếm gặp ở các nước công nghiệp hóa vì loại khoáng chất vi lượng này được thêm vào muối ăn và có trong sữa.

2.5. Chất khoáng vi lượng kẽm

Kẽm là một trong những khoáng chất vi lượng có nồng độ phong phú nhất trong cơ thể khi được tìm thấy trong tất cả các mô và đặc biệt tập trung ở cơ và xương. Chất khoáng vi lượng kẽm là thành phần cấu trúc nên protein và xúc tác hoạt động của một số enzyme liên quan đến quá trình tổng hợp protein và gen. 

Kẽm cũng cần thiết cho sự phát triển và biệt hóa tế bào, chức năng hệ thống miễn dịch và duy trì mô liên kết. Kẽm là một khoáng chất vi lượng quan trọng đối với hệ thống sinh sản, với vai trò sinh tinh và duy trì lớp niêm mạc của cơ quan sinh sản.

2.6. Một số chất khoáng chất vi lượng khác

Chúng ta có những thông tin ít hơn về các khoáng chất vi lượng còn lại, bao gồm selen, crom, coban và molypden:

• Selen có chức năng đa dạng, bao gồm các tham gia vào các phản ứng oxy hóa khử, sản xuất globulin miễn dịch, duy trì sức khỏe tuyến giáp và chống ung thư trong cơ thể;
• Chrom có thể đóng một vai trò trong việc cải thiện khả năng dung nạp glucose thông qua việc giảm kháng insulin ở những người đã được chứng minh có sự thay đổi trong chuyển hóa glucose và lipid, mặc dù các nghiên cứu đã tạo ra những kết quả trái ngược nhau;
• Coban chủ yếu được tìm thấy trong vitamin B12 (cobalamin) và rất quan trọng đối với các quá trình sinh hóa bao gồm tổng hợp acid nucleic, acid amin và sản xuất hồng cầu. Coban có thể xâm nhập vào cơ thể qua ăn uống, qua da và thậm chí qua hô hấp;
• Molypden một khoáng chất vi lượng được tìm thấy trong các thực phẩm nguồn gốc thực vật (như các loại đậu), tham gia vào các phản ứng với vai trò là đồng yếu tố cho các enzym chuyển hóa chất. Sự thiếu hụt molypden là rất hiếm, tương tự đó là độc tính vì hệ thống tiết niệu sẽ bài tiết molypden dư thừa khi nồng độ trong máu tăng cao. Molypden cũng có thể đóng một vai trò trong bệnh sinh đái tháo đường thông qua việc phá hỏng các tế bào beta tuyến tụy và có thể gây rối loạn chức năng tình dục, nhưng các nghiên cứu còn mâu thuẫn ở người.

Trong trường hợp nếu bạn đang thực hiện các chế độ ăn kiêng để giúp giảm cân thì có thể cân nhắc sử dụng liệu pháp tiêu hao năng lượng để đạt được hiệu quả nhanh và bền vững hơn. Đây là phương pháp giảm cân đa trị liệu, được thực hiện bằng cách truyền tĩnh mạch các vi hoạt chất có tác dụng thúc đẩy quá trình chuyển hóa. Cùng với chế độ ăn uống khoa học và tập luyện hợp lý, liệu pháp tiêu hao năng lượng sẽ giúp bạn đào thải mỡ tới cấp độ tế bào và giảm cân hiệu quả mà không gây mệt mỏi hay ảnh hưởng gì đến sức khỏe.