ĐẶT VẤN ĐỀ Thế giới đang tiến đến thời kì già hóa dân số, theo thống kê, số lượng người cao tuổi từ 60 tuổi trở lên dự kiến sẽ tăng hơn gấp đôi từ 901 triệu người vào năm 2015 lên hơn 2,1 tỷ người vào năm 2050 [14], [23]. Tuổi già dẫn đến suy giảm chức năng trong cơ thể. Lão hóa là một quá trình tự nhiên được biểu hiện bằng sự suy giảm khả năng sản xuất năng lượng của ty thể trong các cơ quan khác nhau như não, mô mỡ, da, gan, cơ xương và tuyến tụy do sự cạn kiệt của NAD+ [6]. Trong số các sản phẩm chống lão hóa, niacinamid mononucleotid hay nicotinamid mononucleotid (NMN) đã và đang nhận được sự quan tâm của người tiêu dùng và cộng đồng nghiên cứu khoa học vì hiệu quả vượt trội.
Nồng độ NAD+ giảm theo tuổi tác nên việc bổ sung NMN nhằm giảm thiểu các rối loạn chức năng liên quan đến lão hoá ở người là cần thiết [19]. Ngoài ra NMN còn có tác dụng trẻ hoá làn da, cải thiện chức năng thần kinh, bảo vệ tim khỏi thiếu máu cục bộ, ngăn ngừa béo phì và bệnh tiểu đường type II, hỗ trợ điều trị ung thư [28]. Các sản phẩm thực phẩm bổ sung, thực phẩm bảo vệ sức khoẻ chứa niacinamid mononucleotid thường được kết hợp với vitamin B3 với hai dạng cấu tạo hóa học là acid nicotinic (NA) và niacinamid (NAM). Sự kết hợp này làm nâng cao hiệu quả chống lão hoá do vitamin B3 là tiền chất, nguyên liệu chính để tổng hợp NMN [28] cũng là nguyên liệu tái tạo NAD+ trong cơ thể.
Bản thân vitamin này cũng đem lại nhiều tác dụng dược lý có lợi với sức khoẻ [24]. Do đó, hiện nay, trên thị trường trong và ngoài nước ngày càng có nhiều các sản phẩm chăm sóc sức khỏe, mỹ phẩm có chứa NMN kết hợp với các dạng vitamin B3 [32]. Tuy nhiên hàm lượng của nó trong các loại sản phẩm này cần được kiểm soát chặt chẽ để đảm bảo quyền lợi của người tiêu dùng, cần có công cụ phù hợp giúp các cơ quan chức năng đánh giá chính xác việc ghi nhãn thành phần sản phẩm [13]. Tài liệu trên thế giới về định lượng NMN rất ít và các phương pháp định lượng đồng thời NMN và vitamin B3 chỉ mới được khảo sát nền dịch sinh học.
Tại Việt Nam hiện chưa có phương pháp tiêu chuẩn để xác định NMN. Vì vậy, đề tài : “Xác định đồng thời niacinamid mononucleotid, acid nicotinic và niacinamid bằng phương pháp HPLC” được thực hiện với mục tiêu sau: 1 1. Xây dựng và thẩm định phương pháp phân tích đồng thời niacinamid mononucleotid, acid nicotinic và niacinamid bằng phương pháp HPLC trong thực phẩm bảo vệ sức khỏe. Áp dụng phương pháp đã xây dựng để phân tích một số mẫu thực phẩm bảo vệ sức khỏe trên thị trường Hà Nội.
Tổng quan về chất nghiên cứu Lão hóa là quá trình tất yếu của cơ thể sống và bắt đầu diễn ra từ tuổi trưởng thành. Khi lão hóa diễn ra, nồng độ NAD+ trong cơ thể giảm do tăng enzym tiêu thụ NAD+ [28]. Hiện tại có nhiều phương pháp chống lão hoá được sử dụng, nhưng xu hướng làm tăng nồng Nicotinamid adenin dinucleotid (NAD+) trong cơ thể đang được quan tâm. NAD là một co-enzym oxy hóa khử tham gia vào hơn 500 phản ứng enzym [38].
Nó đóng một vai trò quan trọng trong các quá trình sinh học khác nhau, bao gồm trao đổi chất, lão hóa, sự tồn tại của tế bào, sửa chữa DNA và biểu hiện gen [38]. NMN là nguyên liệu chính, quan trọng ở bước cuối của quá trình tổng hợp NAD+. Niacinamid mononucleotid (NMN) - một nucleotid có hoạt tính sinh học với cấu trúc là một gốc pyridin, hợp chất này có tính acid và hòa tan được trong nước tồn tại ở dạng là α và β như niacinamid ribotid, nicotinamid-1-ium-1-β-D-ribofuranosid 5’-phosphat, β- nicotinamid ribose monophosphat và 3-carbamoyl-1-[5-O-(hydroxyphosphinato)-β-D- ribofuranosyl] pyridinium. Trong đó dạng β là đồng phân có hoạt tính.
NMN được hình thành bằng phản ứng được xúc tác bởi enzym nicotinamid photphoribosyltransferase, giữa một nhóm photphat và nucleoside bao gồm niacinamid (một dạng amid vitamin B3) và ribose [28]. Vitamin B3, một loại vitamin tan trong nước, là một chất dinh dưỡng thiết yếu cho con người. Nó tồn tại dưới dạng acid nicotinic và niaciamid có hoạt tính sinh học như nhau và được tổng hợp từ tryptophan. Acid nicotinic và niacinamid cùng có cấu trúc pyridin nên dễ dàng chuyển hoá lẫn nhau [22].
Vitamin B3 cũng là nguồn nguyên liệu để tổng hợp nội sinh NMN và NAD+ trong cơ thể, góp phần chống lão hoá. Tổng quan về niacinamid mononucleotid , acid nicotinic, niacinamid Công thức cấu tạo, đặc điểm vật lý, hoá học và các thông tin cơ bản của niacinamid mononucleotid (NMN), acid nicotinic (NA), niacinamid (NAM) được tóm tắt ở Bảng 1.2 dưới đây: 3 Bảng 1. Tổng quan về niacinamid mononucleotid (NMN), acid nicotinic (NA), niacinamid (NAM). NMN NA NAM Công thức cấu tạo CTPT C11H15N2O8P C6H5NO2 C6H6N2O β-NMN, Niacinamid Tên mononucleotid, Niacinamid, thường Nicotinamid Acid nicotinic Nicotinamid gọi mononucleotid, Beta-nicotinamid mononucleotid.
(CAS) 1094-61-7 59-67-6 98-92-0 Khối lượng 334,22 g/mol 123,11 g/mol 122,12 g/mol phân tử 4 Bảng 1. Tính chất vật lý hoá học của niacinamid mononucleotid (NMN), acid nicotinic (NA), niacinamid (NAM). NMN NA NAM Chất rắn màu trắng hoặc vàng, rất hút ẩm. Bột tinh thể màu trắng, Bột màu trắng, không Cảm quan Là một hợp chất có tính không mùi, vị chua.
mùi, vị đắng. Điểm 166°C 237°C 130oC nóng chảy Điểm sôi Thăng hoa 157oC Ít tan trong nước: 1,8 Độ tan mg/ml. Ít tan trong nước: Tan rất tốt trong nước: trong Ổn định trong nước ở 1,8g/100ml ở 20 oC 100g/100ml ở 20 oC nước nhiệt độ thường. LogP 0,147 - 0,37 Hằng số pKa = 2,4 ở 20 oC pKa =3,35 ở 20 oC phân ly 1.
Tác dụng đối với cơ thể 1. Tác dụng của NMN a. Tác dụng của NMN Tác dụng đầu tiên của NMN tăng nồng độ NAD+ trong máu [27], chống lão hoá [29], tăng cường miễn dịch cho cơ thể [17], [31]. Bên cạnh hoạt động chống lão hóa, niacinamid mononucleotid (NMN) còn có tác dụng điều trị đối với nhiều loại bệnh.
Chẳng hạn như phòng ngừa và hỗ trợ điều trị bệnh tiểu đường, giúp kiểm soát cân nặng [36]. Hơn nữa NMN còn giúp cải thiện sức khỏe tim mạch [17]. Ngoài ra NMN còn có tác dụng chống lại sự thoái hóa thần kinh - nguyên nhân gây nên bệnh Alzheimer ở người già [29] từ đó cải thiện chức năng thần kinh và trí nhớ [40], [28], [41]. Nghiên cứu trên chuột cũng chỉ ra rằng việc bổ sung NMN giảm các yếu tố tiền viêm trong huyết thanh và bảo vệ tế bào trứng khỏi sự suy giảm của tuổi tác, cải thiện khả năng thụ tinh [10], [42].
Trong tương lai, cải thiện liều lượng cũng như độ dài đợt điều trị, việc bổ sung NMN cho 5 cơ thể đúng lúc chính là “phương thuốc” hữu hiệu để làm giảm các biểu hiện của lão hoá [19]. Giới thiệu NAD+ NAD+ được tổng hợp từ các nguồn bao gồm NMN, tryptophan, acid nicotinic, nicotinamid ribosid (NR) và niacinamid (NAM). Khi NAD+ suy giảm do lão hóa, “công tắc” kiểm soát gen sirtuins - gen kiểm soát sự lão hoá của các cơ quan trong cơ thể, sẽ ngừng hoạt động, do đó làm giảm chức năng của các cơ quan và mô trong cơ thể. NAD+ có khả năng tái tạo các chất chống oxy hóa, cải thiện trí nhớ và nâng cao khả năng sáng tạo, phòng ngừa các bệnh liên quan đến thần kinh như Alzheimer bệnh Parkinson, bệnh Huntington [28], [33], [37].
Tác dụng Vitamin B3 Trong cơ thể, niacinamid chuyển thành nicotinamid adenin dinucleotid (NAD +) và nicotinamid adenin dinucleotid phosphat (NADP). Đây là 2 coenzym có vai trò sống còn trong chuyển hóa, chúng là chất xúc tác phản ứng oxy hóa - khử cần thiết cho hô hấp tế bào, phân giải glycogen và chuyển hóa lipid [2]. Niacinamid còn được sử dụng trong điều trị rối loạn tâm thần, bệnh tăng nhãn áp [12]. NAM có tác dụng cải thiện hàng rào bảo vệ da, tái tạo làn da, khi dùng đường uống có tác dụng trong ngăn ngừa bệnh ung thư da và điều trị bệnh vảy nến [22].
Thiếu niacinamid có thể gây ra bệnh pellagra cùng với sự thiếu các vitamin phức hợp B khác [2]. Acid nicotinic làm giảm lượng cholesterol, điều trị rối loạn lipid máu và giảm nguy cơ mắc bệnh tim mạch [30]. Các nguồn tự nhiên cung cấp NMN, NA, NAM 1. Các nguồn tự nhiên cung cấp NMN cho cơ thể.
NMN có trong thức ăn tự nhiên có nguồn gốc từ thực vật và động vật. Hàm lượng NMN trong các loại rau và trái cây này lần lượt là 0,25 - 1,88mg/100g và 0,26 - 1,6mg/100g, trong khi thịt bò và tôm sống chứa mức độ NMN tương đối thấp hơn so với thực phẩm có nguồn gốc thực vật là 0,06 - 0,42mg/100g [27]. Nguồn gốc của vitamin B3 Vitamin B3 thường được tìm thấy dưới dạng niacinamid trong các sản phẩm từ động vật. Acid nicotinic trong thực phẩm có nguồn gốc thực vật như các loại hạt và rau xanh.
Hàm lượng vitamin B3 tự do trong các thực phẩm trên vẫn còn thấp [2]. 6 Hàm lượng acid nicotinic trong rau cải xoong là 2,165 mg/100g, hàm lượng niacinamid trong nấm là 1,829 mg/100g, trong gan, ức gà các nguồn thực phẩm từ động vật có hàm lượng niacinamid cao hơn thực vật là 13,4 - 17,29 mg/100g [22]. Các nghiên cứu ảnh hưởng đến sức khoẻ của NMN, NA, NAM Việc bổ sung NMN tăng tốc độ sản xuất NAD+ được sử dụng qua đường uống với liều 1250 mg mỗi ngày một lần tối đa 4 tuần đã được nghiên cứu và đánh giá độ an toàn qua các thử nghiệm trên cả người và động vật mà không gây nhiễm độc gan và giãn mạch [17], [20]. NMN có giới hạn dung nạp cao hơn so với NAM và NA trên cả nam và nữ trưởng thành.
Liều cao niacinamid qua đường uống đã được báo cáo là gây độc cho gan, thận… [28], giảm độ nhạy insulin, giảm dung nạp glucose và tăng căng thẳng stress [35], gây buồn nôn, khó chịu ở dạ dày và đau đầu [39]. Liều cao acid nicotinic làm giảm bài tiết acid uric và gây giải phóng histamin; dẫn đến tăng nhu động dạ dày, tăng tiết acid; gây giãn mạch, đỏ mặt, tổn thương gan cấp tính, có thể nguy hiểm dẫn đến gây tử vong [39], [2]. Radenkovic và Verdin [31] đã báo cáo rằng tác dụng phụ của việc bổ sung NAD+, vitamin B3 liều cao, bao gồm cả NMN trong thời gian dài là có thể tồn tại nhưng rất khó xác định và chẩn đoán mức độ. Từ tháng 12/2022, FDA đã cấm bán NMN dưới dạng thực phẩm bổ sung vì nó đang được nghiên cứu sử dụng dưới dạng dược phẩm, bên cạnh đó FDA cũng chưa từng đưa ra văn bản tuyên bố về tính an toàn hay hiệu quả của NMN [15].