Kẽm (Zinc) Là gì? Vai trò sinh học với cơ thể

Kẽm (Zinc) là một kim loại chuyển tiếp có ký hiệu hóa học là Zn và số nguyên tử là 30. Trong cơ thể con người, kẽm là nguyên tố vi lượng phong phú thứ hai sau sắt, tập trung chủ yếu ở cơ xương và da, nhưng có mặt ở mọi tế bào và dịch cơ thể.

Kẽm đóng vai trò là một chất xúc tác sinh học cực kỳ quan trọng, giúp duy trì cấu trúc và chức năng ổn định của hàng trăm protein khác nhau.

Trong các sản phẩm bổ sung, kẽm thường tồn tại dưới dạng các loại muối như kẽm gluconate, kẽm citrate, kẽm sulfate, kẽm glycinate hoặc kẽm picolinate nhằm tối ưu hóa khả năng hấp thu qua đường tiêu hóa tùy thuộc vào nhu cầu và thể trạng của người sử dụng.

Ở cấp độ phân tử, kẽm hoạt động như một cofactor (chất đồng yếu tố) bắt buộc cho hàng trăm enzyme tham gia vào quá trình trao đổi chất của carbohydrate, lipid, protein và axit nucleic.

• Kẽm đóng vai trò cấu trúc trong các cấu trúc ngón tay kẽm (zinc fingers), một motif protein phổ biến có nhiệm vụ liên kết với DNA và điều hòa sự biểu hiện của gen.
• Bên cạnh đó, kẽm tham gia điều hòa hệ thống miễn dịch thông qua việc kích hoạt các tế bào T, duy trì màng tế bào vững chắc để chống lại sự xâm nhập của các tác nhân gây bệnh, đồng thời đóng vai trò là một chất chống nội bào mạnh mẽ giúp bảo vệ tế bào khỏi stress oxy hóa.

Cơ chế tác động của kẽm dựa trên khả năng liên kết mạnh mẽ với các nhóm chức năng trong protein và enzyme, làm thay đổi cấu hình không gian để kích hoạt hoạt tính xúc tác của chúng.

• Khi đi vào hệ tiêu hóa, kẽm được hấp thu chủ yếu tại tá tràng và hỗng tràng bằng cả cơ chế vận chuyển chủ động qua các protein trung gian (như ZIP4) và khuếch tán thụ động.
• Trong máu, kẽm được vận chuyển chủ yếu gắn kết với protein huyết tương albumin. Cơ chế điều hòa nội môi kẽm trong cơ thể chủ yếu diễn ra tại ruột non, nơi cơ thể tự động điều chỉnh lượng kẽm hấp thu từ thực phẩm hoặc bài tiết ngược trở lại qua dịch tụy và mật khi lượng kẽm trong cơ thể đã dư thừa.

• Hành trình của kẽm bắt đầu từ ruột non sau khi được giải phóng từ thức ăn hoặc thực phẩm bổ sung nhờ dịch tiêu hóa. Quá trình hấp thu kẽm có thể bị cản trở bởi các chất kháng dinh dưỡng như phytate có trong ngũ cốc nguyên cám hoặc tannin trong trà, cà phê, trong khi các axit amin như cysteine và histidine lại giúp tăng cường sinh khả dụng của kẽm.
• Sau khi hấp thu vào máu, kẽm được phân bố đến gan, thận, cơ và xương, với khoảng 60% nằm ở cơ xương và 30% ở xương. Kẽm được dự trữ với số lượng rất ít ở các mô, do đó cơ thể đòi hỏi một nguồn cung cấp đều đặn hằng ngày qua chế độ ăn uống.
• Lượng kẽm dư thừa chủ yếu được đào thải qua phân và một phần nhỏ qua mồ hôi, nước tiểu.

Kẽm ảnh hưởng trực tiếp đến hầu hết các cơ quan và hệ thống trong cơ thể con người:

• Hệ miễn dịch: Giúp sản xuất, trưởng thành và điều hòa hoạt động của các tế bào miễn dịch, giúp cơ thể chống lại virus và vi khuẩn hiệu quả.
• Da và tóc: Thúc đẩy quá trình tái tạo biểu mô, tổng hợp collagen, giúp vết thương mau lành và duy trì sức khỏe của da, tóc, móng.
• Hệ thần kinh và não bộ: Tác động đến các chất dẫn truyền thần kinh, hỗ trợ trí nhớ, khả năng học tập và tâm trạng.
• Hệ sinh sản: Cần thiết cho sự phát triển tinh trùng ở nam giới, điều hòa hormone sinh dục và duy trì chức năng sinh sản bình thường ở cả hai giới.
• Vị giác và khứu giác: Là thành phần cấu tạo của một enzyme quan trọng ở nước bọt, giúp duy trì cảm giác ngon miệng và nhạy bén với mùi vị.

Nhu cầu kẽm khuyến nghị (RDA) thay đổi tùy thuộc vào độ tuổi, giới tính và tình trạng sinh lý của từng cá nhân:

Kẽm có mặt trong cả nguồn thực phẩm động vật và thực vật, trong đó nguồn gốc động vật có sinh khả dụng cao hơn rất nhiều do không chứa axit phytic:

• Hải sản: Hàu là thực phẩm giàu kẽm nhất, ngoài ra còn có cua, tôm và các loại cá biển.
• Thịt đỏ và gia cầm: Thịt bò, thịt lợn và thịt gà là nguồn cung cấp kẽm dồi dào trong bữa ăn hàng ngày.
• Các loại hạt và đậu: Hạt bí ngô, hạt điều, hạt hướng dương, đậu lăng và đậu gà chứa hàm lượng kẽm đáng kể nhưng cần ngâm hoặc lên men để giảm bớt phytate, giúp cơ thể hấp thu tốt hơn.
• Ngũ cốc nguyên cám và sữa: Phô mai, sữa chua và các sản phẩm từ sữa cũng đóng góp một lượng kẽm quan trọng cho cơ thể.

Thiếu kẽm có thể xảy ra do chế độ ăn uống thiếu hụt, ăn chay trường không đúng cách, hoặc do các vấn đề sức khỏe làm giảm khả năng hấp thu như bệnh viêm ruột, hoặc do sử dụng rượu bia kéo dài.

• Các dấu hiệu sớm của thiếu kẽm bao gồm hay rụng tóc, móng tay dễ gãy có đốm trắng, hay bị nhiễm trùng vặt, vết thương lâu lành, giảm vị giác hoặc khứu giác.
• Ở trẻ em, thiếu kẽm gây ra tình trạng chậm phát triển chiều cao, biếng ăn và suy dinh dưỡng.
• Việc chẩn đoán thiếu kẽm thường dựa trên triệu chứng lâm sàng kết hợp với xét nghiệm nồng độ kẽm trong máu hoặc huyết tương.

• Ngộ độc kẽm cấp tính thường xảy ra khi nuốt phải một lượng lớn kẽm do tai nạn hoặc lạm dụng thực phẩm chức năng vượt xa giới hạn an toàn, gây ra các triệu chứng như buồn nôn, nôn mửa, đau quặn bụng, tiêu chảy và đau đầu.
• Ngộ độc mãn tính (do bổ sung liều cao kéo dài trên 40 mg mỗi ngày) có thể làm giảm hấp thu đồng, dẫn đến thiếu máu, suy giảm chức năng hệ miễn dịch và làm giảm nồng độ cholesterol tốt HDL trong máu. Khi có dấu hiệu ngộ độc, cần ngừng ngay việc bổ sung kẽm và đến cơ sở y tế để được xử trí kịp thời.

Kẽm được chỉ định bổ sung trong các trường hợp sau:

• Phòng ngừa và điều trị tình trạng thiếu kẽm trong cơ thể.
• Hỗ trợ điều trị tiêu chảy cấp ở trẻ em theo khuyến cáo của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) nhằm rút ngắn thời gian bệnh và giảm mức độ nghiêm trọng.
• Hỗ trợ tăng cường hệ miễn dịch trong mùa dịch bệnh hoặc khi đang bị cảm lạnh, cảm cúm.
• Hỗ trợ quá trình làm lành vết thương ngoài da, điều trị mụn trứng cá và các vấn đề về da liễu.
• Bổ sung cho phụ nữ mang thai, cho con bú, người ăn chay hoặc người có chế độ ăn uống thiếu hụt dưỡng chất.

Liều dùng kẽm phụ thuộc vào mục đích sử dụng và độ tuổi:

• Liều dự phòng hàng ngày: Tuân theo nhu cầu khuyến nghị RDA (khoảng 8 đến 11 mg cho người lớn).
• Liều điều trị thiếu hụt hoặc hỗ trợ tiêu chảy: Có thể cao hơn theo chỉ định của bác sĩ, thường từ 15 đến 30 mg nguyên tố kẽm mỗi ngày đối với người lớn và liều thấp hơn cho trẻ em theo cân nặng.
• Thời điểm uống: Nên uống kẽm trước bữa ăn khoảng 1 giờ hoặc sau bữa ăn 2 giờ để đạt khả năng hấp thu tốt nhất. Tuy nhiên, nếu bị kích ứng dạ dày, có thể uống kẽm trong hoặc ngay sau bữa ăn.
• Lưu ý khi quên liều: Hãy uống ngay khi nhớ ra, nhưng nếu gần đến thời điểm uống liều tiếp theo, hãy bỏ qua liều đã quên và tiếp tục lịch trình bình thường, tuyệt đối không gấp đôi liều.

Kẽm có mặt trên thị trường dưới nhiều dạng bào chế và hợp chất khác nhau:

• Kẽm Gluconate: Là dạng phổ biến, giá thành hợp lý, thích hợp cho việc bổ sung hàng ngày và hỗ trợ giảm triệu chứng cảm lạnh.
• Kẽm Citrate: Có độ hấp thu tương đương kẽm gluconate và có vị dễ chịu hơn trong các chế phẩm dạng lỏng.
• Kẽm Glycinate (Bisglycinate): Là dạng kẽmChelate có sinh khả dụng cao nhất và cực kỳ thân thiện với hệ tiêu hóa, ít gây ra tình trạng buồn nôn hay đau dạ dày.
• Kẽm Sulfate: Thường dùng trong các sản phẩm điều trị thiếu hụt kẽm nặng hoặc điều trị tiêu chảy, nhưng dễ gây kích ứng dạ dày hơn các dạng khác.
• Dạng bào chế: Viên nén, viên nang cứng, viên nhai, siro uống cho trẻ em và kẹo ngậm trị đau họng.

Kẽm có thể tương tác với nhiều loại thuốc và chất dinh dưỡng khác:

• Kháng sinh: Kẽm làm giảm hấp thu của các thuốc kháng sinh nhóm Tetracycline và Quinolone. Do đó, nên uống cách nhau ít nhất 2 đến 4 giờ.
• Thuốc lợi tiểu: Một số loại thuốc lợi tiểu làm tăng đào thải kẽm qua nước tiểu, dẫn đến nguy cơ thiếu hụt nếu dùng lâu dài.
• Khoáng chất khác: Bổ sung liều cao sắt, canxi cùng lúc với kẽm có thể làm giảm khả năng hấp thu của nhau vì chúng cạnh tranh con đường vận chuyển tại ruột.
• Thực phẩm chứa phytate và tannin: Ngũ cốc nguyên cám, đậu, trà và cà phê làm giảm mạnh khả năng hấp thu kẽm nếu tiêu thụ gần thời điểm uống thuốc hoặc thực phẩm bổ sung.

Kẽm chống chỉ định hoặc cần hết sức thận trọng đối với các trường hợp:

• Người có tiền sử dị ứng hoặc quá mẫn với bất kỳ thành phần muối kẽm nào.
• Người mắc các bệnh lý thận nặng do nguy cơ tích tụ kẽm trong cơ thể khi chức năng đào thải bị suy giảm.
• Trẻ em dưới các mốc tuổi cụ thể nếu dùng sản phẩm quá hàm lượng quy định mà không có sự hướng dẫn của bác sĩ chuyên khoa nhi.
• Phụ nữ có thai và cho con bú nên tham khảo ý kiến bác sĩ trước khi sử dụng các loại thực phẩm bổ sung có hàm lượng kẽm vượt quá nhu cầu dinh dưỡng hàng ngày.

1. NIH Office of Dietary Supplements – Zinc Fact Sheet for Health Professionals.
2. World Health Organization (WHO) Guidelines on Zinc Supplementation.
3. Dược thư Quốc gia Việt Nam, Bộ Y tế.
4. Linus Pauling Institute at Oregon State University – Micronutrient Information Center on Zinc.