Luận án Hiệu quả bổ sung sắt phối hợp với selen đến tình trạng dinh dưỡng và thiếu máu ở học sinh tiểu học 7-10 tuổi tại Phổ Yên, Thái Nguyên

Nội dung text: Luận án Hiệu quả bổ sung sắt phối hợp với selen đến tình trạng dinh dưỡng và thiếu máu ở học sinh tiểu học 7-10 tuổi tại Phổ Yên, Thái Nguyên

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC Y TẾ CÔNG CỘNG LÊ VĂN GIANG HIỆU QUẢ BỔ SUNG SẮT PHỐI HỢP VỚI SELEN ĐẾN TÌNH TRẠNG DINH DƯỠNG VÀ THIẾU MÁU Ở HỌC SINH TIỂU HỌC 7-10 TUỔI TẠI PHỔ YÊN, THÁI NGUYÊN LUẬN ÁN TIẾN SĨ Y TẾ CÔNG CỘNG Hà Nội - 2014
2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC Y TẾ CÔNG CỘNG LÊ VĂN GIANG HIỆU QUẢ BỔ SUNG SẮT PHỐI HỢP VỚI SELEN ĐẾN TÌNH TRẠNG DINH DƯỠNG VÀ THIẾU MÁU Ở HỌC SINH TIỂU HỌC 7-10 TUỔI TẠI PHỔ YÊN, THÁI NGUYÊN Chuyên ngành Y tế công cộng Mã số: 62.72.03.01 LUẬN ÁN TIẾN SỸ Y TẾ CÔNG CỘNG Hướng dẫn khoa học 1. GS.TS. Nguyễn Công Khẩn 2. TS.BS. Nguyễn Văn Nhiên Hà Nội - 2014 ii
3. LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu do chính tôi thực hiện. Các số liệu, kết quả trong luận án là trung thực và chưa được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tác giả Lê Văn Giang iii
4. LỜI CẢM ƠN Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Ban Giám hiệu, các thầy, cô trường Đại học Y tế Công cộng đã giúp đỡ tôi trong quá trình học tập nghiên cứu. Cảm ơn Ban Giám đốc cùng cán bộ Viện Dinh dưỡng, Viện Kiểm nghiệm an toàn thực phẩm quốc gia đã giúp đỡ tôi rất nhiều trong quá thực hiện công trình này. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành, sâu sắc đến các thầy hướng dẫn khoa học đã tận tâm giúp đỡ, hướng dẫn, dìu dắt tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu, thực hiện và hoàn thành luận án. Cảm ơn Ban Lãnh đạo Cục An toàn thực phẩm đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành chương trình học tập và nghiên cứu. Cảm ơn Lãnh đạo các cấp Sở Y tế Thái Nguyên, Trung tâm Y tế huyện Phổ Yên, UBND xã Thành Công, UBND xã Phúc Thuận; cảm ơn Ban Giám hiệu, các Thầy, các Cô trường tiểu học Thành Công 1, Thành Công 2, Phúc Thuận 1, Phúc Thuận 2 cùng các gia đình phụ huynh học sinh đã tin tưởng cho các em học sinh tham gia công trình nghiên cứu. Xin cảm ơn các Chuyên gia dinh dưỡng, thực phẩm, dịch tễ học và thống kê và các cộng sự đã giành nhiều thời gian, tâm huyết giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và thực hiện công trình này. Tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn các thành viên trong gia đình, bạn bè, đồng nghiệp đã động viên, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện luận án. Tác giả Lê Văn Giang iv
5. MỤC LỤC MỤC LỤC v DANH MỤC BẢNG viii DANH MỤC BIỂU ĐỒ ix DANH MỤC HÌNH ix DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT x DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT x ĐẶT VẤN ĐỀ 1 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 3 GIẢ THUYẾT NGHIÊN CỨU: 3 CHƯƠNG 1 4 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4 1.1. ĐẶC ĐIỂM PHÁT TRIỂN CỦA HỌC SINH TIỂU HỌC 7-10 TUỔI 4 1.1.1. Đặc điểm dinh dưỡng và phát triển cơ thể 4 1.1.2. Đặc điểm bệnh lý trẻ em tuổi học đường 5 TỔNG QUAN VỀ SELEN 6 1.2. VAI TRÒ ĐỐI VỚI CHUYỂN HOÁ VÀ ĐIỀU TIẾT NỘI BÀO 6 1.2.1. Vai trò đối với chuyển hóa 6 1.2.2. Vai trò điều tiết nội bào 8 1.2.3. Vai trò phòng chống ung thư 9 1.2.4. Vai trò sinh học của selen protein P 10 1.2.5. Vai trò chống oxy hóa 11 1.3. HẤP THU, CHUYỂN HÓA, DỰ TRỮ VÀ THẢI TRỪ SELEN 12 1.3.1. Nhu cầu selen 12 1.3.2. Hấp thu và chuyển hoá 13 1.3.3. Dự trữ và thải trừ 14 1.3. BIỂU HIỆN LÂM SÀNG CỦA THỪA VÀ THIẾU SELEN 15 1.4. TƯƠNG TÁC GIỮA SELEN, SẮT VÀ CÁC VI CHẤT DINH DƯỠNG 15 1.6. PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH LƯỢNG SELEN 17 1.6.1. Phép đo quang phổ hấp thụ nguyên tử 18 1.6.2. Các quy trình phân tích khác 19 1.7. THỰC TRẠNG THIẾU SELEN Ở TRẺ EM TIỂU HỌC 20 1.7.1. Dịch tễ học thiếu selen 20 1.7.2. Đánh giá tình trạng thiếu selen 21 TỔNG QUAN VỀ THIẾU MÁU THIẾU SẮT 23 1.8. KHÁI NIỆM THIẾU MÁU THIẾU SẮT 23 1.9. HẤP THU, CHUYỂN HÓA, DỰ TRỮ VÀ THẢI TRỪ SẮT 24 1.9.1. Nhu cầu sắt 24 1.9.2. Hấp thu 24 1.9.3. Chuyển hóa sắt 25 1.9.4. Dự trữ và thải trừ 26 v
6. 1.10. VAI TRÒ SẮT 27 1.10.1. Vai trò tạo hồng cầu 27 1.10.2. Vai trò đối với phát triển cơ thể 27 1.10.3. Vai trò đề kháng đối với các bệnh nhiễm khuẩn 27 1.10.4. Vai trò của sắt đối với trí nhớ và khả năng học tập 27 1.11. BIỂU HIỆN LÂM SÀNG THIẾU MÁU THIẾU SẮT 28 1.12. THỰC TRẠNG THIẾU MÁU THIẾU SẮT Ở HỌC SINH TIỂU HỌC 7-10 TUỔI 28 1.12.1. Dịch tễ học thiếu máu thiếu sắt 28 1.12.2. Đánh giá tình trạng thiếu máu thiếu sắt 30 1.13. GIẢI PHÁP CAN THIỆP 31 1.13.1. Giải pháp dựa vào nguồn thực phẩm (food based approache) 31 1.13.2. Giải pháp tăng cường vi chất dinh dưỡng vào thực phẩm (fortification) 34 1.13.3. Bổ sung vi chất dinh dưỡng 36 CHƯƠNG 2 41 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 41 2.1. KHUNG LÝ THUYẾT NGHIÊN CỨU 41 2.2. MỘT SỐ NÉT CƠ BẢN VỀ ĐỊA BÀN NGHIÊN CỨU 42 2.3. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 42 2.3.1. Tiêu chuẩn lựa chọn đối tượng nghiên cứu 42 2.3.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu 43 2.4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 43 2.4.1. Thiết kế nghiên cứu 43 2.4.2. Cỡ mẫu và phương pháp chọn mẫu 44 Sản xuất các chế phẩm bổ sung phục vụ nghiên cứu 46 2.4.3. Các bước tiến hành điều tra sàng lọc 47 2.4.4. Các bước tiến hành nghiên cứu can thiệp 47 2.4.5. Các chỉ tiêu nghiên cứu, phương pháp thu thập và cách đánh giá 48 2.4.6. Triển khai các hoạt động can thiệp 50 2.4.7. Xử lý và phân tích số liệu 51 2.4.8. Các biện pháp khống chế sai số 52 2.4.9. Đạo đức nghiên cứu 53 CHƯƠNG 3 54 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 54 3.1. KẾT QUẢ CỦA ĐIỀU TRA SÀNG LỌC 54 3.1.1. Thông tin chung về đối tượng nghiên cứu 54 3.1.2. Đặc điểm tình trạng dinh dưỡng của trẻ tham gia điều tra sàng lọc.56 3.1.3. Thiếu máu trên trẻ em tham gia điều tra sàng lọc 59 3.1.4. Khẩu phần ăn của của quần thể nghiên cứu 61 3.2. KẾT QUẢ CỦA NGHIÊN CỨU CAN THIỆP 64 3.2.1. Đặc điểm các đối tượng được lựa chọn vào can thiệp 64 3.2.2. Hiệu quả can thiệp đến các chỉ số nhân trắc 68 3.2.3. Hiệu quả can thiệp trên chỉ số sinh hoá 72 vi
7. CHƯƠNG 4 81 BÀN LUẬN 81 4.1. TÌNH TRẠNG DINH DƯỠNG VÀ THIẾU MÁU 81 4.1.1. Về các chỉ số nhân trắc tại thời điểm điều tra sàng lọc 81 4.1.2. Về nồng độ Hb tỷ lệ thiếu máu của học sinh tiểu học 83 4.1.3. Khẩu phần ăn của đối tượng nghiên cứu 86 4.2. HIỆU QUẢ CAN THIỆP 88 4.2.1. Đặc điểm các đối tượng được lựa chọn vào can thiệp 90 4.2.2. Đối tượng, liều lượng và thời gian can thiệp 91 4.2.3. Hiệu quả cải thiện đối với các chỉ số nhân trắc 92 4.2.4. Hiệu quả cải thiện hàm lượng hemoglobin và tỷ lệ thiếu máu 94 4.2.5. Hiệu quả cải thiện hàm lượng selen huyết thanh và tình trạng thiếu selen 98 4.2.6. Hiệu quả cải thiện tình trạng dự trữ sắt 99 4.3. Hạn chế của nghiên cứu 103 KẾT LUẬN 104 KHUYẾN NGHỊ 106 NHỮNG ĐIỂM MỚI CỦA LUẬN ÁN 107 TÀI LIỆU THAM KHẢO 109 vii
8. DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1. Nhu cầu khuyến nghị về selen cho người Việt Nam 12 Bảng 1.2. Nhu cầu khuyến nghị đối với sắt cho người Việt Nam 24 Bảng 2.1. Các chỉ số theo dõi và đánh giá của nghiên cứu can thiệp 49 Bảng 3.1. Đặc điểm của đối tượng tham gia điều tra 54 Bảng 3.2. Đặc điểm gia đình đối tượng nghiên cứu 55 Bảng 3.3. Cân nặng, chiều cao của học sinh tại các trường tiểu học 57 Bảng 3.4. Tỷ lệ suy dinh dưỡng của học sinh 57 Bảng 3.5. Nồng độ Hb trung bình và tỷ lệ thiếu máu 59 Bảng 3.6. Mức tiêu thụ lương thực, thực phẩm của đối tượng (g/trẻ/ngày) 61 Bảng 3.7. Giá trị dinh dưỡng và mức đáp ứng nhu cầu khuyến nghị của khẩu phần (trẻ/ngày) 62 Bảng 3.8. Hàm lượng vitamin, vi khoáng và mức đáp ứng nhu cầu khuyến nghị của khẩu phần (trẻ/ngày) 63 Bảng 3.9. Đối tượng tham gia nghiên cứu can thiệp 65 Bảng 3.10. Đặc điểm tuổi và giới của trẻ tại thời điểm bắt đầu can thiệp (T0) 65 Bảng 3.11. Đặc điểm nhân trắc của các nhóm tại thời điểm T0 66 Bảng 3.12. Đặc điểm một số chỉ số sinh hoá của các nhóm tại thời điểm T0 67 Bảng 3.13. Hiệu quả trên chỉ số nhân trắc sau 6 tháng can thiệp (T0-T6) 68 Bảng 3.14. Thay đổi nồng độ Hb, ferritin, transferin receptor và selen huyết thanh sau 6 tháng can thiệp (T0-T6) 72 Bảng 3.15. Tỷ lệ thiếu máu, thiếu sắt và thiếu selen sau 6 tháng can thiệp (T0-T6) 74 Bảng 3.16. Sự thay đổi về tỷ lệ thiếu sắt, thiếu selen sau 6 tháng can thiệp (T0-T6) 76 Bảng 3.17. Chỉ số hiệu quả đối với tỷ lệ thiếu máu, thiếu sắt và thiếu selen sau 6 tháng can thiệp (T0 – T6 ) 76 Bảng 3.18. Thay đổi nồng độ selen huyết thanh ở trẻ bị thiếu selen và không thiếu selen sau 6 tháng can thiệp (T0-T6) 78 Bảng 3.19. Ma trận tương quan tuyến tính giữa thay đổi hàm lượng hemoglobin (T6- T0) với từng biến độc lập 78 Bảng 3.20. Ma trận tương quan tuyến tính giữa thay đổi hàm lượng selen (T6-T0) với từng biến độc lập 80 viii
9. DANH MỤC BIỂU ĐỒ Biểu đồ 3.1. Tỷ lệ SDD trên học sinh tiểu học theo giới tính 58 Biểu đồ 3.2. Tỷ lệ SDD trên học sinh tiểu học theo lứa tuổi 59 Biểu đồ 3.3. Tỷ lệ thiếu máu trên học sinh tiểu học theo giới tính 60 Biểu đồ 3.4. Tỷ lệ thiếu máu trên học sinh tiểu học theo lứa tuổi 61 Biểu đồ 3.5. Cơ cấu sinh năng lượng trong khẩu phần 63 Biểu đồ 3.6. Tỷ lệ SDD thể CN/T tại thời điểm T0 và T6 69 Biểu đồ 3.7. Tỷ lệ SDD thể CC/T tại thời điểm T0 và T6 70 Biểu đồ 3.8. Mức tăng cân nặng theo nhóm tuổi sau 6 tháng can thiệp (T6-T0) 71 Biểu đồ 3.9. Mức tăng chiều cao theo nhóm tuổi sau 6 tháng can thiệp (T6-T0) 72 Biểu đồ 3.10. Thay đổi tỷ lệ thiếu máu, thiếu sắt, thiếu selen sau 6 tháng can thiệp 75 DANH MỤC HÌNH Hình 1. Mối liên quan giữa thiếu sắt và thiếu máu thiếu sắt trong quần thể 23 ix
10. DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT BYT : Bộ Y tế BMI : Chỉ số khối cơ thể BMI/T : BMI theo tuổi CN/T : Cân nặng theo tuổi CC/T : Chiều cao theo tuổi DAB : 3,3-diaminobenzidine DAN : 2,3-diaminophthalene DNA : Deoxyribonucleic acid ELISA : Phương pháp xét nghiệm miễn dịch liên kết enzym FAO : Tổ chức Nông lương của Liên Hiệp quốc GAIN : Khối liên minh về cải tiến dinh dưỡng GPX : Glutathione peroxidase GSH-PX1 : Glutathione peroxidases Hb : Huyết sắc tố Heme : Nhóm thay thế chứa nguyên tố sắt của Hb và myoglobin ILSI : Viện nghiên cứu đời sống quốc tế LDL : Low density lipoproteins NCHS : Trung tâm Thống kê sức khoẻ quốc gia (Hoa Kỳ) RDA : Nhu cầu khuyến nghị SEANUTS : Khảo sát dinh dưỡng Đông Nam á SDD : Suy dinh dưỡng T0 : Thời điểm bắt đầu nghiên cứu can thiệp T6 : Thời điểm tháng thứ 6 khi kết thúc can thiệp UI : Đơn vị quốc tế UNICEF : Quỹ Nhi đồng của Liên Hợp quốc WHO :Tổ chức Y tế thế giới x
11. ĐẶT VẤN ĐỀ Thiếu vi chất dinh dưỡng là vấn đề sức khỏe cộng đồng quan trọng ở các nước đang phát triển [1, 95]. Các thiếu hụt này thường xuất hiện đồng thời, có tác động qua lại và ảnh hưởng lẫn nhau, đặc biệt là trên trẻ em [95]. Khẩu phần ăn không đầy đủ về số lượng và chất lượng ở các đối tượng trong giai đoạn tăng nhu cầu dinh dưỡng cần cho sự phát triển có thể kết hợp với các bệnh nhiễm trùng thường dẫn đến thiếu hụt các vi chất dinh dưỡng. Nhóm dễ bị tổn thương nhất, dễ bị thiếu các vi chất quan trọng trên đây thường là trẻ em, kể cả trẻ em tuổi học đường với lý do một hay nhiều nguyên nhân kết hợp kể trên [93]. Về tương tác giữa các vi chất dinh dưỡng, các nghiên cứu trên động vật đã cho thấy mối liên quan giữa thiếu selen và thiếu máu thiếu sắt [67, 75]. Mới đây, nghiên cứu trên đối tượng người cao tuổi sinh sống tại Mỹ, cũng như trên đối tượng trẻ em ở một số quốc gia đã chỉ ra rằng các mức selen huyết thanh thấp có mối liên quan với bệnh thiếu máu [15, 26, 85]. Người ta đã biết rõ thiếu hụt selen có thể dẫn đến thiếu máu ở bệnh nhân chạy thận [49] và người trưởng thành mắc lao phổi [96]. Một số nghiên cứu gần đây cho thấy tỷ lệ thiếu selen trên trẻ em tiền học đường, học sinh tiểu học sống ở vùng nông thôn, đặc biệt là Miền Núi của Việt Nam chiếm tỷ lệ trên 75%. Mặt khác nồng độ selen huyết thanh thấp có liên quan với thiếu máu ở học sinh trước tuổi đi học, học sinh tiểu học, trẻ em gái vị thành niên và người trưởng thành tại Việt Nam [77, 97-99]. Bên cạnh những nghiên cứu dịch tễ học mô tả, trong thời gian gần đây một số nghiên cứu can thiệp kết hợp bổ sung sắt và selen cho hiệu quả cải thiện tình trạng thiếu máu và được kỳ vọng đóng góp trong phòng chống thiếu máu, thiếu vi chất dinh dưỡng ở các nước đang phát triển [28, 69]. Chương trình mục tiêu phòng chống SDD trẻ em cũng như các dự án can thiệp dinh dưỡng khác cho tới nay chủ yếu tập trung vào trẻ em dưới 5 tuổi, chưa có nhiều chương trình can thiệp trên trẻ em tuổi học đường. Trong khi đó, tình trạng SDD, thiếu máu, và thiếu vi chất dinh dưỡng trên đối tượng này còn ở mức cao, dẫn tới hậu quả xấu đối với phát triển thể lực cũng như kết quả học tập của học sinh tiểu học [20]. Mặt khác, chưa có nhiều nghiên cứu áp dụng phối hợp bổ sung vi chất dinh dưỡng để cải thiện tình trạng dinh dưỡng và thiếu vi chất dinh dưỡng ở trẻ em tiểu học mà chủ yếu 1
12. là bổ sung các vi chất dinh dưỡng đơn lẻ trên đối tượng này [7, 12]. Vì vậy, một can thiệp phối hợp đa vi chất giữa sắt và selen có thể sẽ mang lại hiệu quả tốt hơn đến cải thiện tình trạng thiếu vi chất dinh dưỡng, SDD. Ở nước ta, những bằng chứng khoa học về vấn đề này còn ít ỏi. Do đó, chúng tôi tiến hành nghiên cứu can thiệp bổ sung sắt phối hợp với selen cho trẻ 7-10 tuổi bị thiếu máu tại 4 trường Tiểu học thuộc các xã Miền núi, huyện Phổ Yên, tỉnh Thái Nguyên nhằm đưa ra bằng chứng khoa học cho một giải pháp can thiệp mới nhằm phòng chống thiếu máu cũng như thiếu selen tại Việt Nam, cũng như các nước đang phát triển. 2
13. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 1. Mô tả tình trạng dinh dưỡng và thiếu máu ở học sinh tiểu học 7-10 tuổi tại 4 trường tiểu học thuộc 2 xã huyện Phổ Yên, tỉnh Thái Nguyên. 2. Đánh giá hiệu quả bổ sung sắt phối hợp với selen so với bổ sung sắt hoặc selen riêng biệt đến tình trạng dinh dưỡng và thiếu máu ở học sinh tiểu học 7-10 tuổi bị thiếu máu tại 4 trường tiểu học nêu trên. GIẢ THUYẾT NGHIÊN CỨU: Bổ sung đồng thời sắt phối hợp với selen trên trẻ em 7-10 tuổi bị thiếu máu có hiệu quả tốt hơn đối với tình trạng dinh dưỡng và tình trạng thiếu máu thiếu sắt so với bổ sung riêng lẻ sắt hoặc selen. 3
14. CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. ĐẶC ĐIỂM PHÁT TRIỂN CỦA HỌC SINH TIỂU HỌC 7-10 TUỔI 1.1.1. Đặc điểm dinh dưỡng và phát triển cơ thể Ở các nước đang phát triển, trẻ em tuổi học đường chiếm một tỷ lệ cao trong dân cư và có xu hướng gia tăng trong những năm gần đây (trung bình 1,4%/năm). Ước tính vào thời điểm năm 2010 thì xấp xỉ 87% số trẻ học đường sống ở các nước đang phát triển [19, 102, 105]. Phát triển và trưởng thành là hai quá trình sinh học khác nhau của thời kỳ tuổi trẻ. Quá trình phát triển và trưởng thành của cơ thể luôn xảy ra trong một trạng thái động để thích ứng với môi trường bên ngoài. Các tổ chức của cơ thể luôn phát triển và tự đổi mới bằng cách sử dụng những chất dinh dưỡng cần thiết lấy từ môi trường bên ngoài [102, 105]. Ở trẻ em, tốc độ phát triển cơ thể nhanh khi trẻ dưới 3 tuổi trong đó nhanh nhất là trẻ dưới một tuổi, sau đó phát triển chậm lại khi trẻ lên 5 tuổi [102]. Thời kỳ thiếu niên của trẻ em bao gồm hai thời kỳ nhỏ, đó là thời kỳ tiểu học và tiền dậy thì. Trong thời kỳ tiểu học, cơ thể trẻ đã phát triển, hình thái và chức năng các bộ phận khá hoàn thiện. Hệ cơ phát triển, răng vĩnh viễn thay thế răng sữa, trí tuệ phát triển nhanh, đã bắt đầu biết làm nhiều động tác tự chăm sóc và phục vụ bản thân. Trong thời kỳ này, sự phát triển và trưởng thành về chất lượng nhiều hơn số lượng [17]. Từ bậc mầm non lên tiểu học là một bước ngoặt lớn của trẻ, hoạt động chủ đạo của trẻ đã có sự thay đổi về chất, chuyển từ hoạt động vui chơi sang hoạt động học tập. Do vậy, chăm sóc trẻ trong thời kỳ này phải đảm bảo nhu cầu dinh dưỡng cho trẻ phát triển thể lực, trí tuệ. Kiến thức về dinh dưỡng vệ sinh phòng bệnh và giới tính là rất cần thiết cho trẻ trong giai đoạn này, vệ sinh học đường cần được phát triển, nâng cao để đáp ứng nhu cầu chăm sóc tốt sức khoẻ trẻ em ở lứa tuổi này [14, 24]. Ở lứa tuổi này, nhu cầu dinh dưỡng cao do cần nhiều năng lượng cho sinh trưởng phát triển và hoạt động, trong đó nhu cầu đối với các vi chất dinh dưỡng cao, đặc biệt sắt và selen có vị trí then chốt trong quá trình phát triển và đảm bảo không 4
15. thiếu hụt các vi chất dinh dưỡng. Do vậy, trẻ em lứa tuổi này cần nhiều vi chất dinh dưỡng. Ở độ tuổi này, học sinh phải học bán trú, xa nhà, ăn uống tự lập tại trường, thiếu sự chăm sóc của gia đình, điều này là một trong những nguyên nhân dẫn đến suy dinh dưỡng, thiếu máu [14, 105]. Bên cạnh đó, tâm lý dễ bị tác động từ bạn bè và thích ăn vặt, sử dụng những thức uống, thực phẩm giàu năng lượng mà nghèo vi chất dinh dưỡng sẽ dễ làm cho tình trạng dinh dưỡng của trẻ bị mất cân đối [1, 51]. Vì vậy, chăm sóc dinh dưỡng và điều kiện học tập tốt, sẽ giúp trẻ em tuổi học đường tránh được những ảnh hưởng của thiếu dinh dưỡng và đảm bảo chất lượng học tập [4, 105]. 1.1.2. Đặc điểm bệnh lý trẻ em tuổi học đường Trong thời kỳ này, mặc dù chức năng các bộ phận cơ thể đã tương đối hoàn thiện, những chưa ý thức được việc tự chăm sóc sức khỏe nên trẻ em đã có các đặc điểm bệnh lý như nhiễm giun sán, tiêu chảy, các bệnh đường hô hấp, mắt, răng miệng Trẻ đã bắt đầu dậy thì và hình thành tâm lý giới tính nên hay mắc các chứng bệnh rối loạn tâm lý. Các rối loạn phát triển sinh dục cũng sẽ được biểu hiện rõ nhất trong thời kỳ này [8, 11]. Tuổi học đường, cũng là lúc cơ thể trẻ ở giai đoạn tiền dậy thì, trẻ lớn nhanh, khi đó nhu cầu dinh dưỡng của cơ thể cao, vì thế nếu chế độ ăn không đầy đủ hoặc trong trường hợp mắc các bệnh nhiễm trùng, trẻ sẽ dễ bị thiếu dinh dưỡng. Lứa tuổi tiểu học, hệ thần kinh cấp cao dần hoàn thiện về mặt chức năng, từ hoạt động vui chơi trẻ bắt đầu làm quen với việc học tập do đó khó tránh khỏi bị áp lực học hành. Hệ xương còn nhiều mô sụn, xương sống, xương hông, xương chân, xương tay đang trong thời kỳ phát triển (thời kỳ cốt hóa) nên dễ bị cong vẹo, gẫy dập, tư thế ngồi học của trẻ còn chưa đúng, trẻ em thường phải ngồi học nhiều giờ liền, ít thời gian vận động, nên trẻ dễ bị cận thị, gù vẹo cột sống, suy nhược thần kinh. Vì vậy, chăm sóc dinh dưỡng và điều kiện học tập tốt, sẽ giúp cho trẻ em tuổi học đường tránh được những ảnh hưởng của thiếu dinh dưỡng và đảm bảo chất lượng học tập [4, 7, 105]. 5
16. TỔNG QUAN VỀ SELEN Selen là một nguyên tố hóa học được Jons Jacob Berzelius (1779 - 1848) phát hiện ra năm 1817. Trải qua hơn một thế kỷ sau đó, năm 1957 selen được Klaus Schwarz và Calvin Foltz chứng minh là một chất dinh dưỡng thiết yếu [84]. Selen là một nguyên tố vi lượng, thiết yếu, quan trọng trong khẩu phần ăn của con người. Hầu hết selen có trong các mô tế bào ở người dưới dạng hai axit amin chứa selen, selenocysteine và selenomethionine. Con người và động vật không thể tự tổng hợp được selenomethionine mà nó được tìm thấy trong các protein thực vật, tại đó selen được kết hợp với methionine thành selenomethionine và thay thế methionine tại các tế bào thực vật. Các chức năng sinh học của selen có liên quan thông qua vai trò của nó trong các selenoprotein, một số các selenoprotein này thực hiện chức năng tăng cường và điều tiết chuyển hóa, chống oxy hóa, tăng cường hấp thu các vi chất dinh dưỡng như sắt, i ốt [58]. 1.2. VAI TRÒ ĐỐI VỚI CHUYỂN HOÁ VÀ ĐIỀU TIẾT NỘI BÀO 1.2.1. Vai trò đối với chuyển hóa Cho đến nay có khoảng trên 25 selenoenzym hoặc selenoprotein đã được phát hiện ở người [74], bao gồm glutathione peroxidase, phosopholipid hydroperoxide, glutathione peroxidase, selenoprotein P, iodothyronine deiodinases, và thioredoxin reductase. Glutathione peroxidase 1, thành viên chiếm số lượng lớn nhất trong họ glutathione peroxidase, giúp chống lại triệu chứng stress oxy hóa [70], và phospholipid hydroperoxide glutathione peroxidase giúp làm giảm phospholipid hydroperoxide [64]. Tuy nhiên, có khoảng từ 30 đến 50 selenoproteins được tồn tại trong động vật có vú và có thể xác định được số lượng selenoproteins tồn tại trong cơ thể người thông qua hệ gen bằng cách sử dụng các phương pháp sinh học [58]. Selenoprotein P làm điều hòa selen hemotasis [65]. Iodothyronine deiodinases giúp điều hòa quá trình trao đổi chất của hormone tuyến giáp bằng cách xúc tác quá trình khử iod của thyroxine, triiodothyronine, và triiodothyronine tạo ngược. Thioredoxin reductase thì liên quan đến việc bảo vệ chống oxy hóa và điều hòa quá trình oxy hóa khử của chức năng tế bào [80]. 6
17. Nồng độ selen thấp có thể làm hạn chế quá trình tổng hợp các selenoprotein, do đó làm giảm nồng độ selen huyết thanh và làm tăng khả năng xảy ra stress oxy hóa, cũng như làm tăng nguy cơ mắc các bệnh ung thư [65]. Nồng độ selen huyết thanh trong khoảng 0,8–1,1 mmol/L sẽ giúp tối đa hóa lượng selenoprotein huyết tương. Nhu cầu selen hàng ngày được dựa trên cơ sở duy trì lượng selenoprotein tối ưu ở trong máu, đặc biệt là glutathione peroxidase huyết thanh. Ngoài ra, hoạt động của selenoprotein P cũng được sử dụng như một thông số cho biết mức độ của selen hiện có. Các quy định đối với selen trong việc phòng ngừa bệnh mạn tính hiện nay vẫn chưa được xác định một cách rõ ràng [90]. Nồng độ selen huyết thanh thấp có liên quan đến việc làm tăng tỷ lệ tử vong do ung thư và tỷ lệ tử vong nói chung ở đàn ông và phụ nữ lớn tuổi ở Pháp cũng như phụ nữ ở Baltimore, Maryland [58, 65]. Mức độ hoạt tính của glutathione peroxidase, một selenoenzym chủ yếu, cũng được chứng minh là làm tăng nguy cơ dẫn đến các vấn đề về tim mạch ở người lớn mà được nghi là bệnh động mạch vành [64]. Hydro selenua (H2Se) đóng một vai trò trung tâm, hình thành từ phản ứng ghép glutathione từ selenite qua seleno diglutathione và glutathione seleno persulfide (GS- Seh). H2Se nói chung vừa là chất nền cho sinh tổng hợp selenocysteine (Sec) bởi synthases cysteine vừa là phân tử cho việc chuyển đổi sang selenophosphate từ selenophosphate synthetase và cả hai đều cần thiết cho sự tổng hợp các seleno-protein. Hơn nữa chuyển hóa H2Se liên quan đến methyl hóa tuần tự để methyl selennol + (CH3SeH), dimethylselenide (CH3)2Se), và ion trimethylselenonium (CH3)3Se , sau đó cả hai được thải ra qua hơi thở hoặc bài tiết qua nước tiểu. Ngoài ra, selenomethionine, có thể được kết hợp thành protein thay thế methionine, chuyển đổi selenocysteine thành transsulfuration, do đó H2Se bị giáng hóa bởi cystein lyase [37]. Selen có chứa protein được chia thành ba nhóm, bao gồm (i) các protein được selen kết hợp không đặc hiệu, (ii) loại protein đặc biệt ràng buộc selen, và (iii) selenlenoproteins thật sự, có chứa selen trong các hình thức di truyền selenocysteine mã hóa [37]. Selenoproteins có vai trò quan trọng trong nhiều phản ứng sinh học và có liên quan đến bảo vệ chống lại các chất oxy hóa. Ví dụ, trong 4 peroxidases glutathione, Cytosolic glutathione peroxidase đã xác định selenoprotein đầu tiên, bảo vệ tế bào 7
18. chống lại thiệt hại peroxidative bằng cách giảm hydrogen peroxide, hydroperoxides acid béo tự do, và hydroperoxides phospho-lipid [37]. Deiodinases bao gồm ba thành viên khác nhau liên quan đến phân phối mô và vai trò của chúng trong xúc tác kích hoạt và ngừng hoạt động của các hormon tuyến giáp. Trong động vật có vú, 3 reductases thioredoxin khác nhau hoạt động trong tế bào cân bằng nội môi bằng cách giảm thioredoxin và nhiều chất khác [37]. 1.2.2. Vai trò điều tiết nội bào Tín hiệu ROS bao gồm hai cơ chế hoạt động chung, cụ thể là sự biến đổi điều chỉnh quá trình oxy hóa tế bào và biến đổi oxy hóa của protein. Cơ chế trước đây được thực hiện bởi các hệ thống oxy hóa khử thiol, chủ yếu là glutathione và thioredoxin, cả hai chống lại phản ứng oxy hóa trong tế bào bằng cách giảm H2O2 và hydroperoxides lipid. Hơn thế nữa, cysteines quan trọng trong việc oxy hoá khử các nhân tố nhạy cảm nhạy cảm AP-1 (activating protein-1) có thể giảm bởi thioredoxin và nhân tố oxy hoá khử, sau đó tăng hoạt động sao chép của cả hai yếu tố sao chép bằng cách tăng cường khả năng để liên kết DNA (Deoxyribonucleic acid). Việc biến đổi oxy hóa của các axit amin quan trọng trong khu vực protein chức năng liên quan đến nhóm sulfhydryl trong cysteine, có thể bị oxy hóa thành các disulfide và sulfenic và các dẫn xuất khác. Trong trạng thái đó, protein tyrosine phosphatase type 1B đã được ngừng hoạt động do quá trình oxy hóa ROS qua trung gian của một cysteine tại khu xúc tác của nó, đã được coi như là một cơ chế cho các yếu tố tăng trưởng kích hoạt các tín hiệu nội bào [37]. Tầm quan trọng của selen được đặc trưng bởi vai trò của nó như là một thành phần của một số chất chống oxy hóa mạnh cũng như các đặc tính oxy hoá khử độc đáo của selenocysteine và việc sử dụng nó trong các enzym chống oxy hóa như thioredoxin reductase. Cơ chế ức chế của các hợp chất selen liên quan đến sự biến đổi dư lượng cysteine trong protein đã được chứng minh có liên quan đến sự hình thành của selen trung gian của selenodisulfide (S-Se-S) hoặc selenylsulfide (S-Se) và quá trình oxy hóa của các nhóm thiol cũng nhanh như giảm disulfide. Trong trường hợp đó, các hoạt động của ngoại bào kinase tín hiệu được kích thích bởi sự hiện diện của tế bào mỡ và selenlenate trong tế bào gan, giống như qua trung gian của quá trình oxy hóa của nhóm SH của các protein. Ngược lại, sự kích thích của p38 mitogen đã kích 8
19. hoạt protein kinase và protein tyrosine nitrosylation do peroxynitrite bị ức chế bởi selenite từ tế bào biểu mô của gan chuột [82]. Các khía cạnh phân tử và cơ học của các hợp chất có chứa selen trong cơ thể vẫn còn đang được thảo luận và được cho là có hai mặt tích cực và tiêu cực: mức micromolar của selenite và methylselenol tạo điều kiện hình thành liên kết S-S nội nguyên tử trong các tiểu đơn vị xúc tác cysteine có chứa protein kinase C dẫn đến enzyme ngừng hoạt động trong các tế bào tiền ung thư. Ngược lại, thioredoxin reductase đảo ngược selen làm ngưng hoạt động các protein kinase C, điều này giải thích tại sao kháng thể selen có thể phát triển thuận lợi trong tế bào ác tính [47]. 1.2.3. Vai trò phòng chống ung thư Các nghiên cứu dịch tễ cho thấy, selen như một hợp chất ngăn ngừa ung thư, hiệu quả chống ung thư của selen phụ thuộc vào hợp chất chứa selen và liều lượng sử dụng [37, 47]. Bổ sung selen với liều 200 µg/ngày làm giảm nguy cơ tử vong ung do và tỷ lệ giảm đáng kể với các loại ung thư thứ phát (ví dụ như ung thư phổi, tuyến tiền liệt ) so với nhóm chứng. Tuy nhiên, không có tác dụng trên sự tái phát của khối u ác tính và ung thư da không hắc tố [47, 59, 63]. Tuy vậy, cần phải có các nghiên cứu can thiệp có nhóm đối chứng, cứu mù đôi với số lượng bệnh nhân mắc ung thư da tham gia sẽ kiểm chứng giả thuyết rằng việc bổ sung selen có thể làm giảm nguy cơ ung thư. Điều thú vị là phân tích hiệu quả điều trị bằng việc định lượng nồng độ của selen huyết thanh đã chỉ ra rằng điều trị chỉ có hiệu quả cao khi nồng độ selen huyết thanh ở mức selen thấp (<106 ng/ml). Nghiên cứu thử nghiệm lâm sàng có đối chứng về vai trò phòng chống ung thư của selen khi kết hợp với vitamin E cho thấy cả selen và vitamin E có vai trò tích cực trong việc phòng ngừa ung thư tuyến tiền liệt [59, 63]. Ngăn ngừa lượng dư ROS tham gia vào quá trình phát triển ung thư, liên quan đến glutathione peroxidases, thioredoxin reductases và có thể seleno-protein khác (ví dụ như selenP) có chứa selen trong các hình thức selenocysteine. Ảnh hưởng của selen trên điều chỉnh hoạt động của các protein này là một trong những phương tiện có thể qua đó selen có thể ngăn chặn chất gây ung thư [37, 63]. Nghiên cứu khác đã chỉ ra, chức năng của các gen với một số protein seleno, ví dụ cytosolic glutathione peroxidase, cũng như sự thiếu hụt seleno protein trong alen thúc đẩy quá trình phát triển ung thư [41, 63]. Bên cạnh các hoạt động chống oxy hóa của các enzym chứa 9
20. selen, các dạng phản ứng khác của selen tham gia vào một loạt các phản ứng liên quan đến hiệu quả chống ung thư. Một số chất chuyển hóa đặc biệt quan trọng như selenite, seleno diglutathione, methylselenol, selenomethionine, và selen methyl seleno cysteine (CH3SeCH2 (NH)2COOH), có tác dụng làm phân tử liên kết với các thay đổi trong quá trình chuyển hóa của endo hoặc chất gây ung thư ngoại lai cũng như thay đổi oxi hóa khử trong các tế bào khối u dẫn đến ức chế sự phát triển và tăng cường apoptosis [59, 63]. Tuy nhiên, cơ chế chính xác về hiệu quả chống ung thư của selen vẫn còn nhiều bí ẩn và cần phải có nhiều nghiên cứu khoa học hơn nữa để tìm hiểu vai trò này của selen. Ảnh hưởng của việc bổ sung selen với liều lượng cao cũng đã được đề xuất triển khai thực hiện để tìm hiểu những vai trò, cơ chế chưa được phát hiện của selen trong phòng chống ung thư [58, 59]. 1.2.4. Vai trò sinh học của selen protein P Dạng đơn giản của selen protein P (selen P) được biết đến khi nồng độ của chúng tăng một cách đáng kể trong bệnh ung thư. Selen P là hợp chất duy nhất giữa các loại selenoprotein. Hợp chất selen P là một phân tử 67 kDa, nhờ glycosyl, mặc dù một dạng selenP cỡ 41 kilodaltons (kDa) được tìm thấy trong DNA selen P của con người. Vai trò sinh học của selenP vẫn chưa được làm sáng tỏ hoàn toàn, nhưng hiện nay đã có bằng chứng cho thấy rằng chúng có nhiều chức năng. Như selen P là hợp chất selen-protein chính trong huyết thanh người, nó có chức năng vận chuyển selen từ gan đến các cơ quan khác nhau bao gồm cả não [52, 83]. Ngoài ra, có nhiều bằng chứng cho thấy selen P hoạt động như một người thu gom các gốc tự do trong việc bảo vệ các tế bào chống lại tổn thương của sự oxy hóa [37]. Người ta đã tìm thấy bằng chứng khoa học chỉ ra rằng việc bổ sung selen P tinh khiết bảo vệ peroxyt - lipit bằng cách gây ức chế quá trình oxy hóa của low density lipoproteins (LDL). Sự bảo vệ của LDL từ quá trình oxy hóa cung cấp thêm bằng chứng về khả năng chống oxy hóa của selenP. Vì selen P liên kết với màng tế bào nội mô, nó có thể hoạt động trong cơ thể là một yếu tố bảo vệ LDL dưới tác động của các gốc tự do [37]. Các nghiên cứu cũng đã chỉ ra rằng 2 liên kết của selenP do sự khác biệt trong glycosyl hóa và/hoặc sử dụng UGA riêng biệt khi ngừng liên kết 3 nucleotit liên tiếp. Kết quả nghiên cứu chỉ ra các tác dụng bảo vệ các tế bào ung thư của selen P vẫn tiếp tục nghiên cứu. Do khả năng tiềm tàng là chất chống oxy hóa, selen P được 10
21. coi là chất bảo vệ chống lại ROS, làm giảm tổn thương DNA và ngăn ngừa một số loại ung thư [37]. Selenoprotein P làm điều hòa selen hemotasis [58, 65]. Iodothyronine deiodinases giúp điều hòa quá trình trao đổi chất của hormone tuyến giáp bằng cách xúc tác quá trình khử iod của thyroxine, triiodothyronine, và triiodothyronine tạo ngược [34, 44]. Thioredoxin reductase thì liên quan đến việc bảo vệ chống oxy hóa và điều hòa quá trình oxy hóa khử của chức năng tế bào [80]. 1.2.5. Vai trò chống oxy hóa Stress oxy hóa tình trạng hủy hoại một cách liên tục bằng cách bị oxy hóa ở các tế bào, mô, hoặc cơ quan, được gây ra bởi các gốc tự do có chứa oxi nguyên tử (reactive oxygen species - ROS) trong cơ thể. Sự mất cân bằng có thể là kết quả của sự thiếu hụt khả năng chống lại các tác nhân oxy hóa, gây ra bởi sự mất cân bằng trong sản sinh, phân phối hoặc bởi một lượng dư thừa của ROS từ các nguồn nội sinh hoặc từ môi trường. Nếu cơ thể không điều tiết phù hợp, vượt quá ROS có thể gây tổn hại tế bào chất béo, protein hay DNA (Deoxyribonucleic acid), gây ức chế đường truyền tín hiệu nói chung và ức chế chức năng tế bào bình thường. Vì thế, phản ứng oxy hóa đã liên quan đến ngày càng nhiều tới những căn bệnh như bệnh tim mạch và thoái hóa thần kinh và ung thư cũng như trong quá trình lão hóa [86]. ROS là sản phẩm của quá trình chuyển hóa tế bào, được tạo ra chủ yếu do rò rỉ electron trong khi vận chuyển electron và enzyme trong quá trình phosphoryl bị oxy giáng hoá. Thêm vào đó, các men tế bào khác hoặc phức hợp enzyme nằm trong hoặc liên kết với màng tế bào hoặc cơ quan tử được mô tả cho quá trình sản xuất ROS trong các tế bào thực bào và nonphagocytic [73]. Các nguồn bên ngoài đại diện cho ROS là chu kỳ khử xenobiotics cũng như bức xạ, ví dụ như ánh sáng tia cực tím. Một loạt các cytokine và các yếu tố tăng trưởng được biết để tạo ra ROS mà thông qua sự thay đổi trạng thái oxy hoá nội bào hoặc thay đổi hay giáng hóa protein tác dụng lên cơ chế hoạt động của chúng dựa trên tín hiệu các thành phần và các yếu tố sao chép [89]. Chất chống oxy hóa là những phân tử tự nhiên hoặc tổng hợp ngăn chặn sự hình thành không kiểm soát được của ROS hoặc ức chế phản ứng của họ với cấu trúc sinh 11
22. học. Chất chống oxy hóa bảo vệ liên quan đến nhiều phương pháp, men hoặc không men. Các hợp chất không enzyme bao gồm tocopherols, carotenes, ascorbate, glutathione, ubiquinols, và flavonoid. Ngoài ra, có sự chú ý đặc biệt đến các yếu tố vi lượng như selen và kẽm có vai trò quan trọng như là thành phần không thể thiếu của các enzym bảo vệ thông qua axit amin đặc biệt (ví dụ: selenocysteine, selenomethionine) hoặc cấu trúc các thành phần (ví dụ Zn fingers, Zn- metallothionein). Nhìn chung, các phân tử chất chống oxy hóa có khối lượng phân tử thấp bổ sung vào hệ thống của các enzyme được cung cấp bởi dismutases superoxide, catalase, thioredoxin reductases, và glutathione peroxidases [37]. 1.3. HẤP THU, CHUYỂN HÓA, DỰ TRỮ VÀ THẢI TRỪ SELEN 1.3.1. Nhu cầu selen Theo khuyến nghị của FAO/WHO 2002, nhu cầu selen chung cho người Đông Nam Á được xác định dựa vào cân nặng, giới và tình trạng sinh lý. Hiện nay, Việt Nam đang áp dụng theo khuyến nghị này [18]. Bảng 1.1. Nhu cầu khuyến nghị về selen cho người Việt Nam Nhóm tuổi Nhu cầu trung bình Nhu cầu khuyến nghị µg/ngày Cho Tổng số 1kg/ngày µg/ngày Trẻ em <6 0,85 5,1 6 (tháng tuổi) 6-11 0,91 8,2 10 Trẻ nhỏ 1-3 1,13 13,6 17 (năm tuổi) 4-6 0,92 17,5 22 7-9 0,68 17,0 21 Trẻ vị thành niên trai 10-18 0,50 22,5 32 (năm tuổi) 12
23. Trẻ vị thành niên gái 10-18 0,42 20,6 26 (năm tuổi) Nam trưởng thành 19-60 0,42 27,3 34 (năm tuổi) >60 0,41 26,2 33 Nữ trưởng thành 19-60 0,37 20,4 26 (năm tuổi) >60 0,37 20,2 25 3 tháng đầu 26 Phụ nữ có thai 3 tháng giữa 28 3 tháng cuối 30 Bà mẹ cho con bú 6 tháng đầu 35 6 tháng sau 42 Bảng 1.1 cho thấy, bà mẹ cho con bú nhu cầu selen là cao nhất, tiếp đến là trẻ vị thành niên (vị thành niên nam còn cần nhiều hơn ở nữ), điều này là cơ sở quan trọng trong việc bổ sung selen theo từng đối tượng. 1.3.2. Hấp thu và chuyển hoá Hàng ngày cơ thể cần hấp thu 100 μg selen từ thức ăn, nồng độ selen trong huyết tương cần có để đạt được hoạt động tối đa của glutathione peroxidase trong tiểu cầu là 1,25 đến 1,45 μmol/L. Với lượng hấp thu selen là 100 μg/ngày, hoạt động của glutathione peroxidase được bão hòa trong huyết tương, hồng cầu và hầu như bão hòa trong tiểu cầu. Quá trình hấp thu này rất hữu ích cho việc đánh giá tình trạng dinh dưỡng của selen trong cơ thể [58, 79]. Sự hấp thu của selen - chủ yếu là selenomethionine và selenocysteine - từ thức ăn là khoảng 55-70% [91]. Selenomethionine được hấp thụ chủ yếu ở tá tràng cùng một cách như methionine và không bị ảnh hưởng bởi tình trạng selen. Các hợp chất có chứa selen này được gắn với albumin và vận chuyển quanh cơ thể thông qua hệ thống huyết tương. Selenomethionine từ thức ăn vào trong cơ thể và giống như các phân tử methionine cho đến khi được chuyển hóa thành selenocysteine. Selenocysteine được tiếp tục chuyển hóa để giải phóng để tạo thành các hợp chất selenua. Nó được biết về sự hấp thu của các hình thức khác của selen, mặc dù nó được nghĩ rằng cả hai 13
24. selenocysteine và selenate được hấp thu tốt. Selenate, selenocysteine và selenite có thể trực tiếp chuyển hóa thành để selenide. Selenide có thể được chuyển hóa đến selenophosphate, tiền thân của selenocysteine, selenoproteins, hoặc chuyển hóa thành các chất bài tiết [111]. Trong cơ thể, selen được tồn tại dưới hai dạng chính: selenomethionine, và selen selenocysteine - vô cơ được điều hòa - có chứa selen dưới dạng hoạt hóa trong cơ thể. Các protein chứa selenocysteine, trừ selenoprotein P, được cho là có hoạt động enzym trong đó selenocysteine là chất xúc tác. Các selenoprotein ở động vật có vú chứa selenocysteine, selenocysteine được tổng hợp và kết hợp lại thành các selenoprotein theo một cách thức phức tạp mà cho đến hiện nay khoa học vẫn chưa thể hiểu được một cách trọn vẹn [54]. Ngoài ra, selenomethionine, có thể được kết hợp thành protein thay thế methionine, chuyển đổi selenocysteine thành transsulfuration và H2Se bị phân hủy bởi cystein lyase [37]. 1.3.3. Dự trữ và thải trừ Trong cơ thể người lượng selen dao động từ 6-13 mg. Selen được dự trữ chủ yếu tại cơ, chiếm khoảng 28 - 46 %. Thận là mô có hàm lượng selen cao nhất tính theo trọng lượng 470 ng/g, cơ chiếm 51 ng/g. Nồng độ selen tại gan ở trạng thái trung gian giữa thận và cơ. Lượng selen trong cơ thể dự trữ theo thứ tự: thận, gan, lách, tụy, tim, não, phổi và cơ [57]. Khoảng 50% lượng hấp thu selen trong chế độ ăn uống hàng ngày được bài tiết qua nước tiểu. Lượng bài tiết trung bình của selen trong nước tiểu là 0,72 μmol/ngày (50 μg/ngày) dao động từ 0,50 đến 1,22 μmol/ngày (40 đến 97 μg/ngày). Lượng selen dư thừa từ selenite, selenate hoặc các selenocysteine sẽ được bài tiết qua nước tiểu. Thận chiếm 50-60% tổng bài tiết của selen. Ngoài ra còn có một số lượng nhất định selen được bài tiết qua phân. Một phần nhỏ khác được bài tiết qua các lỗ chân lông như tóc, lỗ chân lông trên bề mặt da [111]. 14
25. 1.3. BIỂU HIỆN LÂM SÀNG CỦA THỪA VÀ THIẾU SELEN Thiếu selen thường không có các biểu hiện lâm sàng cụ thể. Lâm sàng, hiện tượng thiếu selen rõ ràng có liên quan bệnh Keshan (Keshan là một bệnh địa phương, ảnh hưởng chủ yếu đến trẻ em và phụ nữ ở độ tuổi sinh đẻ tại một số vùng của Trung Quốc [78]. Bệnh được biết đến qua các triệu chứng có liên quan tới cơ tim, các sốc tim và giảm lượng máu đến tim, cùng với tình trạng chết cục bộ của các mô tim và nhiễm virus Coxsackie B [33]. Mặc dù selen rất thiết yếu đối với sức khỏe con người nhưng nó cũng có thể gây ngộ độc nếu hấp thu một lượng vượt quá nhu cầu của cơ thể nhiều lần. Đối với selen, ranh giới giữa mức thiết yếu với mức độc hại là rất mong manh. Độc tính của selen gây ra rụng tóc và móng, cùng với những thương tổn trên da và những biến đổi trong hệ thống thần kinh. Các dấu hiệu độc tính của quá liều selen đã quan sát được ở các đối tượng có mức selen trong máu từ 13,3 μmol/L trở lên. Ở người, lượng selen ăn vào tối đa 500 μg/ngày được xem là trong giới hạn tối đa. Tuy nhiên, cũng có các nghiên cứu khác đã chỉ ra rằng mức selen tối đa chịu đựng được ở người có thể dao động từ 1000 đến 1500 μg/ngày [32, 38]. Các thông số đo selen trong nước tiểu có lẽ là một chỉ số đo độc tính tốt hơn là các chỉ số selen trong máu. Để tránh độc tính của selen, mức selen chấp nhận được trong nước tiểu ở mức dưới 100 μg/L [32, 38]. 1.4. TƯƠNG TÁC GIỮA SELEN, SẮT VÀ CÁC VI CHẤT DINH DƯỠNG Thiếu selen, i ốt, sắt, kẽm ảnh hưởng đến một tỷ lệ lớn dân số trên toàn cầu, đặc biệt ở các nước đang phát triển. Nhiều chương trình bổ sung vi chất vào thực phẩm, được tiến hành khắp nơi trên thế giới đã và đang được thực hiện theo hướng bổ sung kết hợp nhiều vi chất dinh dưỡng nhằm giải quyết mục tiêu thiếu đa vi chất dinh dưỡng. Tuy nhiên, việc đưa selen như là một vi chất dinh dưỡng trong chiến lược bổ sung này cho đến nay vẫn còn hạn chế. Tương tác giữa selen và sắt còn thể hiện khi thiếu selen dẫn đến thiếu máu do cơ chế tăng số lượng enzyme heme oxygenase-1, enzyme này cần cho xúc tác giai đoạn đầu của quá trình chuyển hóa heme và khử heme thành biliverdin, carbon monoxide và Fe++ tự do. Heme oxygenase-1 có đặc tính chống nhiễm trùng và có thể 15
26. là kết quả của một hội chứng nhiễm trùng mạn tính. Hơn nữa, phóng thích Fe++ từ heme do tăng heme oxygenase-1 dẫn đến tăng ferritin cũng như tăng hoạt tính của ATPase là chất vận chuyển sắt nội bào ra khỏi tế bào [76, 94]. Nghiên cứu trên động vật thực nghiệm cũng chỉ ra rằng thiếu selen gây thiếu máu ở động vật [42]. Về mặt nghiên cứu, nhiều tác giả trên thế giới tập trung tìm hiểu sự tương tác giữa các vi chất dinh dưỡng, đặc biệt mối tương tác của selen với các vi chất khác. Ảnh hưởng của selen lên chức năng của tuyến giáp được mô tả như là sự tương tác giữa selen với i-ốt, một vi chất dinh dưỡng vô cùng quan trọng với hoóc môn giáp trạng T3 [44, 58]. Hơn thế nữa, selen còn có tác dụng điều hòa hàm lượng của các vi chất dinh dưỡng thiết yếu trong cơ thể. Cụ thể, selen làm tăng hàm lượng sắt tại các cơ quan tạo máu khi cơ thể trong tình trạng thiếu sắt và ngược lại làm giảm nồng độ sắt trong máu khi ở ngưỡng cao có thể gây hại cho gan trong các bệnh lý nhiễm trùng [60]. Vai trò điều hòa của selen cũng được ghi nhận tương tự với trường hợp của kẽm [58]. Ngoài ra, tương tác giữa selen và sắt còn thể hiện bởi các chức năng sinh học của selen có liên quan đến vai trò của nó trong các selenoprotein, một số các selenoprotein này là các enzym chống oxy hóa như glutathione peroxidase [74]. Nghiên cứu trên động vật cho thấy duy trì nồng độ glutathione peoxidase tối ưu ở hồng cầu có tác dụng giúp Hb chống lại các chất oxy hóa tại chính tế bào hồng cầu, qua đó kéo dài đời sống của hồng cầu. Kết quả nghiên cứu nêu trên cho chúng ta thấy selen, thành phần quan trọng của một số enzym có vai trò chính trong bảo vệ cơ thể chống lại các gốc tự do và các chất oxi hóa, do vậy thiếu hụt selen dẫn đến đời sống hồng cầu bị giảm và là một trong những nguyên nhân gây ra thiếu máu [39]. Mối tương tác giữa selen và kẽm được quyết định bởi các selenoenzyme có nhiệm vụ chuyển giao kẽm từ metallothionein đến các enzym chứa kẽm. Cần tiến hành những nghiên cứu về sự biểu hiện của các gen liên quan khi bổ sung selen phối hợp với các vi chất dinh dưỡng khác. Ngoài ra, các nghiên cứu thử nghiệm lâm sàng trên động vật và con người là cần thiết, sử dụng chế độ ăn có bổ sung selen, i ốt, kẽm, sắt, để làm sáng tỏ những mối tương tác quan trọng và cũng là để tối ưu hóa hiệu quả của chương trình bổ sung vi chất vào thực phẩm [72]. Tuy nhiên, cho đến thời điểm hiện tại chưa có nhiều nghiên cứu về ảnh hưởng của tình trạng selen trong cơ thể hoặc hàm 16
27. lượng selen trong thức ăn ảnh hưởng tới quá trình hấp thu, chuyển hóa, dự trữ, thải trừ của các vi chất dinh dưỡng và các yếu tố vi lượng khác. 1.6. PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH LƯỢNG SELEN Kể từ năm 1960, đã có nhiều nghiên cứu về vai trò, chuyển hóa các chức năng và nhu cầu selen ở người. Những nghiên cứu này đã cung cấp cơ sở cho các phương pháp định lượng được sử dụng để đánh giá tình trạng của selen trong cơ thể con người [110]. Nhiều selenoprotein đã được công nhận là có phản ánh những vai trò của selen trong cơ thể người. Ví dụ, iodothyronine 5-deiodinase loại I chứa selen và tham gia vào quá trình chuyển đổi của thyroxine thành triiodothyronine. Glutathione peroxidase trong tế bào là enzym phụ thuộc vào selen đầu tiên được biết đến. Các đo lường hoạt tính enzym của enzym này đã được sử dụng rộng rãi để đánh giá tình trạng selen. Tiếp đó glutathione peroxidase ngoại bào đã được phát hiện. Tình trạng dinh dưỡng của selen sau đó có thể biết được bằng cách đo lường hoạt động của enzym này trong huyết tương. Tuy nhiên, nhiều selen trong huyết tương tồn tại ở dạng selenoprotein P. Khoảng 40% selen trong huyết tương được cho là tồn tại dưới dạng selenoprotein P. Glutathione peroxidase chiếm đến 12% selen trong huyết tương. Phương pháp xét nghiệm phóng xạ miễn dịch đã được phát triển để đo mức selenoprotein P trong huyết tương. Nồng độ selenoprotein P tương ứng với nồng độ của selen trong huyết tương. Với việc phát triển thêm để trở thành một bộ xét nghiệm, nó đã có thể phục vụ như một phương thức khác để đánh giá tình trạng dinh dưỡng của selen trong cơ thể con người [110]. Nhiều phương pháp đã được sử dụng từ trước năm 1973 để xác định selen trong các dịch sinh học. Các phương pháp được ghi chép lại bao gồm (a) phép đo màu, (b) đo quang phổ, (c) đo huỳnh quang, (d) đo quang phổ hấp thụ nguyên tử, (e) phép ghi sắc khí, (f) phân tích sự hoạt hóa của neutron và (g) phân tích huỳnh quang tia X [110]. Trước năm 1980, hầu hết các phân tích selen đều dựa trên cơ sở các quy trình đo huỳnh quang - quang phổ. Sau khi hóa ướt tro mẫu, selen được phản ứng với một 17
28. tác nhân huỳnh quang để tạo thành một phức hợp huỳnh quang để rồi sau đó phức hợp này sẽ được chiết xuất ra. Cả 3,3-diaminobenzidine (DAB) và 2,3-diaminophthalene (DAN) đã được sử dụng cho mục đích này. DAN được sử dụng nhiều hơn do nó nhạy hơn, chính xác hơn, dễ sử dụng hơn và tự động trong giới hạn cho phép. Phép đo huỳnh quang và phép đo phổ hấp thụ nguyên tử trở thành quy trình được sử dụng phổ biến để đo selen trong các vật liệu sinh học. Các phương pháp ghi sắc khí/khối phổ cũng đã được một số nghiên cứu sử dụng [110]. Những điều chỉnh, cải tiến trong quy trình đo huỳnh quang hiện được sử dụng phổ biến để đo selen trong máu toàn phần, huyết thanh, hồng cầu và nước tiểu. Quy trình này đòi hỏi phải thủy phân mẫu để loại bỏ các vật liệu hữu cơ sau khi phản ứng với 2,3-diaminonaphthaline. Phức hợp selen sau đó sẽ được chiết xuất thành decahydronaphthalene (Decalin), sau khi được đo huỳnh quang với bước sóng kích thích là 369 nm và bước sóng phát xạ là 525 nm. Quy trình này đã được điều chỉnh để việc xác định selen được tự động hóa cũng như cung cấp phương pháp ống nghiệm đơn. Phương pháp đo huỳnh quang ống nghiệm đơn để xác định selen trong các vật mẫu sinh học, như Koh và Benson đã mô tả, rất chính xác, tin cậy và có thể ứng dụng vào để phân tích những số lượng mẫu lớn [110]. Đã có nhiều nghiên cứu về điều chỉnh nhằm cải tiến phương pháp xác định selen bằng đo huỳnh quang trong các vật liệu sinh học. Một số thay đổi là đã đơn giản hóa bước thủy phân mẫu cần thiết trong đo lường selen bằng phương pháp đo huỳnh quang. Quy trình này được xem là chấp nhận được khi được thẩm định bằng cách so sánh các giá trị đạt được bằng cách đo huỳnh quang trên máu, huyết thanh và nước tiểu với những giá trị có được từ phép đo phổ hấp thụ nguyên tử kết hợp hydrua hóa. 1.6.1. Phép đo quang phổ hấp thụ nguyên tử Đối với các phòng thí nghiệm được trang bị những máy móc, thiết bị cần thiết, phép đo phổ hấp thụ nguyên tử bằng lò graphite và đo phổ hấp thụ nguyên tử kết hợp hydrua hóa cung cấp các phương thức thuận tiện và chính xác để đo selen trong các mẫu máu và các dịch sinh học khác. Mặc dù vậy, khi phân tích selen bằng các phương pháp đo huỳnh quang đó là cần phải thủy phân mẫu để loại bỏ các vật liệu hữu cơ có trong các mẫu. Thông thường các axit nitric và perchloric được sử dụng. Các đo lường selen bằng phép đo phổ hấp thụ nguyên tử kết hợp hydrua hóa trong huyết thanh phải 18
29. tuân thủ qui trình thủy phân mẫu nghiêm ngặt. Việc này có thể tránh bằng cách sử dụng phép đo phổ hấp thụ nguyên tử với phương pháp bổ chính nền theo hiệu ứng Zeeman. Một nghiên khác đã mô tả một hệ thống tự động hóa để đo các hoạt động của glutathione peroxidase và nồng độ selen trong huyết thanh và máu toàn phần mà không cần xử lý mẫu ngoài pha loãng mẫu. Hệ thống này bao gồm một thiết bị phân tích ly tâm và đo quang phổ hấp thụ nguyên tử với phương pháp bổ chính nền theo hiệu ứng Zeeman. Quy trình này đã cho phép đo lường được bốn thông số trên ít nhất 35 đối tượng một ngày và có thể ứng dụng trong các điều tra khảo sát dịch tễ học. Chỉ cần tổng cộng 500 μL máu toàn phần để thực hiện bốn phân tích nêu trên [110]. Đối với tất cả các quy trình phân tích nguyên tố vi lượng, yêu cầu phải tránh làm ô nhiễm mẫu. Việc làm ô nhiễm mẫu thậm chí có thể phủ định các kết quả định lượng. Do đó, các phân tích selen ở tóc và móng tay nói chung kết quả không thực sự tin cậy do bị ô nhiễm selen (ví dụ như ô nhiễm selen có trong dầu gội đầu ). Tuy nhiên, hàm lượng selen trong móng chân thì vẫn đủ tin cậy và được thu thập thông tin để sử dụng trong một số nghiên cứu. 1.6.2. Các quy trình phân tích khác Nhiều quy trình khác đã được sử dụng để xác định selen trong các mẫu sinh học, như phát xạ tia X do bắn proton. Quy trình này khá phức tạp và đòi hỏi các trang thiết bị đặc biệt. Tương tự, phân tích hoạt hóa neutron, khối phổ, và các phương pháp không phổ biến khác ít được sử dụng hơn do cần có các trang thiết bị đắt đỏ, thời gian dài để thực hiện phân tích và chuyên môn kỹ thuật cao. Định lượng Glutathione peroxidase thông qua hoạt động của enzyme này [110]. Các phân tích selen trong nước tiểu ít được sử dụng để đánh giá tình trạng selen. Trong các nghiên cứu dịch tễ học, các phân tích selen trong nước tiểu có thể cung cấp những đánh giá mang tính định tính về tình trạng và lượng selen tiêu thụ. Selen được đo trong nước tiểu bằng cách sử dụng các quy trình đo huỳnh quang chỉ cần 400 μL mẫu. Lượng bài tiết selen qua nước tiểu của một nhóm nam giới Canada dao động trong khoảng 124,5 ± 76,0 μg/ngày. Các nghiên cứu khác về sự bài tiết của selen chỉ ra rằng khoảng 50% lượng selen được bài tiết qua nước tiểu. 19
30. Tóm lại, tình trạng dinh dưỡng của selen có thể được đánh giá bằng cách xác định nồng độ selen và các hoạt động của enzym glutathione peroxidase trong huyết tương, hồng cầu và các thành phần khác máu nói chung. Nồng độ selen trong huyết tương hoặc huyết thanh có thể đóng vai trò như một chỉ số đo lượng hấp thu selen hiện tại, còn nồng độ selen trong hồng cầu lại có thể sử dụng làm chỉ số đo lượng hấp thu selen trong dài hạn. Các đo lường glutathione peroxidase thì cung cấp một chỉ số đo tình trạng chức năng của selen. Phép đo phổ hấp thụ nguyên tử bằng lò graphite và đo huỳnh quang thường được sử dụng để đo nồng độ selen trong máu và các thành phần máu. Hoạt động của glutathione peroxidase trong hồng cầu, huyết tương và tiểu cầu có thể dễ dàng xác định được bằng cách sử dụng các phương pháp đã được tiêu chuẩn hóa. 1.7. THỰC TRẠNG THIẾU SELEN Ở TRẺ EM TIỂU HỌC 1.7.1. Dịch tễ học thiếu selen Thiếu selen sớm được ghi nhận là nguyên nhân gây ra các hội chứng SDD ở động vật, như bệnh đục cơ ở cừu, dê và gia súc, bệnh cơ mề ở gà tây, bệnh rỉ nước ở gà và bệnh biến dạng cơ tim (Hội chứng Mulberry Heart Disease - tim hình quả dâu) ở lợn. Selen cũng được John Rotruck và các đồng nghiệp phát hiện là một thành phần cấu thành của enzym glutathione peroxidase năm 1973 [79]. Đến năm 1979 vai trò quan trọng của selen đối với sức khỏe con người đã được thừa nhận khi các nhà khoa học Trung Quốc phát hiện ra rằng bổ sung selen giúp chống lại bệnh Keshan, một chứng bệnh địa phương về hệ tim mạch gọi là bệnh cơ tim địa phương xảy ra chủ yếu ở trẻ em sinh sống tại các khu vực nghèo selen trong đất tại Trung Quốc [78]. Năm 1984, suy giảm selen được chứng minh là có liên quan đến căn bệnh thiếu máu đang diễn ra phổ biến ở gia súc kiếm ăn ở những vùng nghèo selen ở Florida Everglades, và việc bổ sung selen giúp ngăn chặn được bệnh thiếu máu này [75]. Năm 1989, lần đầu tiên nhu cầu khuyến nghị đối với selen đã được phát hành, và những khuyến nghị này đã được Tổ chức Y tế Thế giới chính thức xác lập vào năm 1996 [113]. Selen tiêu thụ trong khẩu phần ăn hàng ngày thay đổi tùy từng nơi trên thế giới, do nồng độ selen trong các thực phẩm có nguồn gốc thực vật phản ánh nồng độ selen có trong đất mà thực vật đó được trồng. Nồng độ selen có trong thực phẩm nguồn gốc 20
31. động vật theo đó cũng tùy thuộc vào các loại thực vật được sử dụng làm thức ăn gia súc, hoặc phụ thuộc vào việc khẩu phần ăn của động vật có được tăng cường selen hay không. Nồng độ selen huyết thanh dường như có xu hướng giảm dần khi tuổi tác tăng lên và nồng độ thường thấp hơn ở những người mắc các bệnh mãn tính [52]. Các yếu tố làm tăng nguy cơ bị mắc nồng độ selen huyết thanh thấp ở người lớn tuổi là hút thuốc, ăn ít thịt và cá [31, 46]. Theo một báo cáo nghiên cứu gần đây những phụ nữ mắc bệnh béo phì cũng có nồng độ selen huyết thanh thấp hơn [51]. Những khu vực nào trên trái đất bị thiếu hụt selen hiện vẫn chưa được thông tin một cách cụ thể, dữ liệu còn rất rời rạc, lẻ tẻ. Trung Quốc [78], New Zealand [91], Châu Âu [92], Nga [46] và Hoa Kỳ [59] có một số khu vực địa lý mà hàm lượng selen trong đất khá thấp và lượng selen được con người sử dụng có lẽ còn hạn chế hơn nữa. Tại Việt Nam, chưa có nhiều nghiên cứu về selen, cũng như tỷ lệ thiếu vi chất quan trọng này trong cộng đồng. Nghiên cứu trên trẻ em lứa tuổi tiền học đường sống ở vùng nông thôn Việt Nam cho thấy tỷ lệ thiếu selen là 62,3%, trên trẻ em tiểu học là 75,6%, và 15,9% ở trẻ em gái tuổi vị thành niên [15]. Thiếu selen có thể là yếu tố liên quan đến thiếu các vi chất dinh dưỡng khác, có thể liên quan tới tình trạng thấp còi, tuy nhiên đây mới chỉ là giả thuyết, chưa được nghiên cứu chứng minh [37, 58]. 1.7.2. Đánh giá tình trạng thiếu selen Về lâm sàng, khi thiếu selen cơ thể không có biểu triệu chứng rõ ràng. Hiện tượng thiếu selen có liên quan đến bệnh Keshan, là một bệnh địa phương, ảnh hưởng chủ yếu đến trẻ em và phụ nữ ở độ tuổi sinh đẻ tại một số vùng của Trung Quốc. Bệnh được biết đến qua các triệu chứng có liên quan tới cơ tim, các sốc tim hoặc/và giảm lượng máu đến tim, cùng với tình trạng chết cục bộ của các mô tim và nhiễm virus Coxsackie B có thể liên quan đến nguyên nhân dẫn đến hội chứng này [33]. Việc thiếu hụt lượng selen đưa vào cơ thể thường không có các biểu hiện lâm sàng cụ thể [32]. Về hóa sinh, có một vài chỉ số đáng tin cậy để đánh giá tình trạng selen, như nồng độ selen trong huyết tương, nước tiểu, tóc và móng tay. Hiện nay có nhiều xét nghiệm sinh hóa để đánh giá tình trạng selen. Tuy nhiên, trong các nghiên cứu nồng độ selen huyết thanh được sử dụng để đánh giá tình trạng selen tại cộng đồng. Nồng độ 21
32. selen huyết thanh trong khoảng 0,8–1,1 mmol/L sẽ giúp tối đa hóa lượng selenoprotein huyết tương. Nhu cầu selen hàng ngày được dựa trên cơ sở duy trì lượng selenoprotein tối ưu ở trong máu, đặc biệt là glutathione peroxidase huyết thanh. Ngoài ra, hoạt động của selenoprotein P cũng được sử dụng như một thông số cho biết mức độ của selen hiện có [58, 90]. 22
33. TỔNG QUAN VỀ THIẾU MÁU THIẾU SẮT 1.8. KHÁI NIỆM THIẾU MÁU THIẾU SẮT Thiếu máu thiếu sắt được quan tâm tới từ khá lâu, là một trong những bệnh thiếu vi chất dinh dưỡng mang ý nghĩa sức khỏe cộng đồng. Thiếu máu thiếu sắt gây hậu quả xấu đối với sức khoẻ, nhưng triệu chứng lâm sàng của thiếu máu thiếu sắt không đặc hiệu, không nổi bật nên ít gây chú ý đối với mọi người. Tổ chức Y tế thế giới đã phân loại, nhận định thiếu máu thiếu sắt là vấn đề sức khoẻ cộng đồng của các nước đang phát triển trên phạm vi toàn cầu. Hiện nay nhiều nước đang triển khai chương trình phòng chống thiếu máu. Tổ chức Y tế thế giới đã đưa ra mối liên quan giữa thiếu máu và thiếu sắt như sau: Quần thể Thiếu sắt Thiếu máu Hình 1. Mối liên quan giữa thiếu sắt và thiếu máu thiếu sắt trong quần thể Mối liên quan giữa thiếu máu và thiếu sắt trong một quần thể được trình bày trong hình trên đây. Phần chồng lên nhau giữa thiếu sắt và thiếu máu thiếu sắt có thể khác nhau giữa các quần thể khác nhau theo điều kiện kinh tế xã hội, địa lý, tuổi, giới tính. Bên cạnh đó phần chồng lên nhau nhiều nhất xảy ra khi chế độ ăn nghèo sắt hoặc bị mất máu, các nguyên nhân khác [106]. 23
34. 1.9. HẤP THU, CHUYỂN HÓA, DỰ TRỮ VÀ THẢI TRỪ SẮT 1.9.1. Nhu cầu sắt Lượng sắt trong cơ thể rất ít, chỉ khoảng 2,5 gam ở nữ và 4 gam ở nam, tuy vậy nó giữ vai trò sinh học rất quan trọng. Quá trình chuyển hóa gần như khép kín, cơ thể rất tiết kiệm sắt nhưng mỗi ngày vẫn bị hao hụt một ít theo các con đường khác nhau [2]. Bảng 1.2. Nhu cầu khuyến nghị đối với sắt cho người Việt Nam Nhóm tuổi/tình trạng sinh lý RDA cho sắt mg/ngày theo giá trị sinh học của khẩu phần 5% 10% 15% Trẻ nhỏ (năm tuổi) 7-9 17,8 11,9 8,9 Trẻ vị thành niên trai 10-14 29,2 19,5 14,6 (năm tuổi) 15-18 37,6 25,1 18,8 Trẻ vị thành niên gái 10-14 (chưa có kinh 28 18,7 14,0 (năm tuổi) nguyệt) 10-14 (có kinh nguyệt) 65,4 43,6 32,7 Tại vùng triển khai nghiên cứu khẩu phần ăn chủ yếu là sắt có giá trị sinh học thấp nên nhu cầu khuyến nghị đối với sắt cho học sinh tiểu học 7-10 tuổi dao động khoảng 17,8 đến 29,2 mg/người/ngày. 1.9.2. Hấp thu Trong thức ăn sắt tồn tại dưới dạng vô cơ hoặc hữu cơ dưới dạng muối hoặc liên kết với protein. Hàm lượng sắt khác nhau trong từng thức ăn nhưng nhìn chung các thức ăn từ thịt, trứng, sữa chứa nhiều sắt hơn các thức ăn thực vật. Khẩu phần ăn hàng ngày trung bình có chứa khoảng 10-15 mg sắt. Chỉ có khoảng 5-15% sắt trong thức ăn được cơ thể hấp thu, tỷ lệ này có thể tăng lên đến 20-30% trong trường hợp thiếu sắt hoặc tăng nhu cầu sắt như ở phụ nữ có thai. Cơ thể hấp thu được dưới 5% với thức ăn thực vật, 16-22% đối với thức ăn có nguồn gốc động vật. 24
35. Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hấp thu sắt: Những yếu tố làm tăng hấp thu sắt như sắt dạng Fe2+, sắt hữu cơ, môi trường axit, vitamin C, các yếu tố tăng độ hoà tan các hợp chất chứa sắt, khi cơ thể thiếu sắt, tăng tổng hợp hồng cầu, tăng nhu cầu sắt khi có thai. Các yếu tố làm giảm hấp thu sắt như sắt dạng Fe3+, sắt vô cơ, môi trường kiềm, các yếu tố gây kết tủa sắt như phitat, phosphat, cơ thể thừa sắt, giảm tổng hợp hồng cầu, nhiễm khuẩn, viêm mạn tính, các chất chứa tanin. Quá trình hấp thu sắt bắt đầu tại dạ dày nhưng chủ yếu diễn ra tại hành tá tràng và ở mức độ ít hơn tại đoạn đầu ruột non. Để có thể hấp thu được sắt phải chuyển từ dạng Fe3+ sang dạng Fe2+. Men pepsin trong dạ dày tách sắt khỏi các hợp chất hữu cơ và chuyển thành dạng gắn với các axit amin hoặc đường. Axit clohydric khử Fe3+ thành Fe2+ để dễ hấp thu. Vitamin C cũng có vai trò tương tự trong quá trình này. Sự kiểm soát quá trình hấp thu sắt và lượng sắt được hấp thu vào máu tĩnh mạch cửa phụ thuộc vào nhu cầu sắt của cơ thể và kho dự trữ sắt của cơ thể. Trong trường hợp thiếu sắt một lượng sắt lớn hơn được hấp thu qua tế bào niêm mạc ruột và vào máu đi về tĩnh mạch cửa [56]. 1.9.3. Chuyển hóa sắt Sắt là một trong các vi chất dinh dưỡng quan trọng bậc nhất đối với sự sống. Sắt là thành phần của huyết sắc tố (Hb), myoglobin, các xitocrôm và nhiều enzyme như cataloza và peroxidaza. Sắt đóng vai như là thành phần của các phức chất và của các enzyme kim loại hữu cơ, sắt vận chuyển oxi và giữ vai trò rất cần thiết đối với mọi cơ thể sống, ngoại trừ một số vi khuẩn. Nó chủ yếu liên kết ổn định bên trong các protein dạng phức, dạng tự do nó là một chất oxy hóa khử độc với các tế bào. Sắt tự do không có nghĩa là nó tự do di chuyển trong các dịch sinh học của cơ thể mà nó liên kết chặt chẽ với mọi phân tử sinh học vì thế nó sẽ gắn với các màng tế bào, axít nucleic, protein v.v [56, 106]. Trong cơ thể động vật sắt liên kết trong các tổ hợp heme, là những protein tham gia vào các phản ứng ôxi hóa-khử và các protein chuyên chở ôxy như Hb và myoglobin. Sắt vô cơ tham gia trong quá trình phản ứng ôxi hóa-khử được tìm thấy trong các cụm sắt-lưu huỳnh của nhiều enzym, chẳng hạn như các enzym nitrogenase và hydrogenase. Tập hợp các protein sắt không heme giữ vai trò quan trọng cho một loạt các chức năng như các enzym metan monooxygenase, ribonucleotide reductase, 25
36. hemerythrins và acid phosphatase. Khi cơ thể đề kháng lại sự nhiễm khuẩn, nó để riêng sắt trong protein vận chuyển transferrin vì thế vi khuẩn không thể sử dụng được sắt [11, 56]. Sắt đóng vai trò quan trọng trong sự trao đổi oxy cho hô hấp tế bào. Sắt còn có mối liên quan đến đáp ứng miễn dịch, thiếu sắt thường đi đôi với thiếu các vitamin và khoáng chất khác như folat, vitamin A, kẽm, selen và những vitamin làm tăng hấp thu sắt [11, 56]. Như vậy, sắt rất cần thiết cho con người, đối với trẻ em sắt càng được quan tâm vì trẻ em là đối tượng dễ bị thiếu sắt nhất do nhu cầu tăng cao, trong khi khẩu phần ăn nghèo sắt và thiếu cân bằng. Vai trò quan trọng nhất của sắt là cùng với protein tạo thành huyết sắc tố (Hb) vận chuyển ôxy cho nên thiếu sắt dẫn đến thiếu máu dinh dưỡng là bệnh phổ biến ở trẻ em [11, 56]. 1.9.4. Dự trữ và thải trừ Khoảng hai phần ba lượng sắt trong cơ thể chứa trong Hb (≈ 2500mg), khoảng 30% sắt được dự trữ ở trong ferritin và hemosiderin trong hệ liên võng nội mô tại gan, lách, tuỷ xương Sắt được dự trữ chủ yếu trong ferritin - một protein có cấu trúc đa phân tử , trọng lượng 480kDa, chứa trung bình khoảng 2500 nguyên tử sắt dưới dạng hydroxit sắt III. Ferritin có khuynh hướng hình thành các oligomer ổn định. Khi hiện diện quá nhiều trong tế bào của cơ quan dự trữ, nó có khuynh hướng cô đặc lại hình thành hemosiderin, một dạng dự trữ sắt ít gặp hơn. Còn lại một lượng sắt nhỏ có trong thành phần các men có chứa sắt như cytochrome, catalase, peroxidase , trong myoglobin của cơ và gắn với protein vận chuyển sắt là transferrin. Do tỷ lệ khác nhau này mà khi cơ thể thiếu sắt trước tiên sẽ ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp hemoglobin và lượng sắt dự trữ còn sắt có trong các men của tế bào thường chỉ giảm trong các trường hợp thiếu sắt nặng [56]. Sắt được chuyển hoá chủ yếu qua gan, được thải trừ, bài tiết qua thận và qua da [56]. 26
37. 1.10. VAI TRÒ SẮT Sắt có vai trò rất cần thiết đối với mọi cơ thể sống. Sắt tự do không tự do di chuyển trong cơ thể, chủ yếu liên kết ổn định với các protein trong cơ thể. Ở trạng thái tự do nó sinh ra các gốc tự do sắt độc đối với các tế bào. Sắt liên kết chặt chẽ với mọi phân tử sinh học vì thế nó gắn với các màng tế bào, axít nucleic, protein [56, 106]. 1.10.1. Vai trò tạo hồng cầu Hồng cầu là tế bào máu có chức năng chính là hô hấp được cấu tạo bởi Hb có chức năng vận chuyển oxy từ phổi đến các mô trong cơ thể động vật. Hb hay huyết sắc tố là một protein phức tạp chứa sắt có khả năng thu nhập, lưu giữ và phóng thích ôxy trong cơ thể người và một số động vật khác [53, 106]. 1.10.2. Vai trò đối với phát triển cơ thể Ở trẻ được bổ sung sắt cải thiện quá trình sinh trưởng. Thêm vào đó ở những trẻ thiếu sắt thường mắc các bệnh nhiễm trùng nên cũng ảnh hưởng đến sự tăng trưởng của trẻ [35, 36, 62]. 1.10.3. Vai trò đề kháng đối với các bệnh nhiễm khuẩn Nguy cơ mắc các bệnh nhiễm trùng tăng lên khi thiếu sắt do ảnh hưởng đến hệ thống miễn dịch. Trong trường hợp này, bạch cầu giảm khả năng chống đỡ lại các vi khuẩn và tế bào lympho giảm khả năng tái tạo khi bị kích thích bởi vi khuẩn gây bệnh. Trong trường bị vi khuẩn tấn công, nếu thiếu sắt cũng làm giảm mức độ tập trung miễn dịch thể ở tế bào. Nhiều nghiên cứu thử nghiệm đã chứng minh bổ sung sắt hoặc sử dụng sữa và ngũ cốc tăng cường sắt làm giảm tỷ lệ mắc các bệnh nhiễm trùng ở những trẻ bị thiếu máu do thiếu sắt [106]. 1.10.4. Vai trò của sắt đối với trí nhớ và khả năng học tập Thực nghiệm trên động vật cho thấy sắt đóng vai trò quan trọng trong chức năng của não. Thiếu sắt trên động vật cho thấy có sự biến đổi cả trong chức năng dẫn truyền thần kinh và hành vi. Bằng chứng quan trọng trên động vật thực nghiêm nêu trên cũng đã được chứng minh tại các nghiên cứu trên người. Ví dụ thiếu máu do thiếu sắt có ảnh hưởng đến chậm phát triển chức năng thần kinh và nhận thức ở trẻ em. Bổ sung sắt cho trẻ vị thành niên thấy có hiệu quả trong việc giảm mệt mỏi, tăng sự tập trung trong học tập, tăng nhận thức và vận động [35, 106, 107]. 27
38. 1.11. BIỂU HIỆN LÂM SÀNG THIẾU MÁU THIẾU SẮT Thiếu máu thiếu sắt cơ thể không có biểu hiện lâm sàng rõ ràng, các triệu chứng thường rất nghèo nàn, không đặc hiệu do vậy người thiếu máu thiếu sắt không thể tự nhận ra mình có bệnh do thiếu sắt. Biểu hiện của thiếu máu nhẹ là mệt mỏi, mất ngủ, kém tập trung. Đối với trẻ: nhận thức chậm, trí nhớ kém, trong lớp hay ngủ gật. Khi bị thiếu máu nặng có thể xuất hiện các triệu chứng: hoa mắt, chóng mặt, khó thở khi lao động gắng sức, dễ mắc các bệnh nhiễm khuẩn. Lâm sàng thể hiện da xanh, niêm mạc nhợt (đặc biệt là niêm mạc mắt và môi) móng tay khum hình thìa, khô, có nếp nhăn, đầu lưỡi có những đám nổi hạt sắc tố đỏ sẫm. Các triệu chứng trên thường là thiếu máu rất nặng hoặc đã kéo dài. Tuy nhiên, để đánh giá chính xác tình trạng thiếu máu, cần làm các xét nghiệm cần thiết cận lâm sàng đặc hiệu [57]. Sắt là vi chất dinh dưỡng thiết yếu đối với sức khỏe con người nhưng nó cũng có thể gây ngộ độc khi hấp thu một lượng sắt vượt quá nhiều lần nhu cầu của cơ thể. Sắt tiêu thụ ở mức trên 45 mg/ngày có thể gây ra ngộ độc sắt với các triệu chứng: buồn nôn, đau bụng, nôn mửa và có thể gây ngất. Khi lượng sắt tiêu thụ trên 20 mg sắt nguyên tố cho mỗi kg trọng lượng cơ thể gây ra xuất huyết, hoại tử ruột, phân lỏng, xuất huyết tiêu hóa, thậm chí có thể tử vong. Ngộ độc sắt trường diễn có thể dẫn đến tăng tỷ lệ ung thư đường ruột, bệnh tim mạch, bệnh thần kinh, đái tháo đường. Tuy nhiên, rất hiếm gặp tình trạng thừa sắt do tiêu thụ thực phẩm nhờ cơ chế tự điều hòa chuyển hoá của cơ thể [56]. 1.12. THỰC TRẠNG THIẾU MÁU THIẾU SẮT Ở HỌC SINH TIỂU HỌC 7-10 TUỔI 1.12.1. Dịch tễ học thiếu máu thiếu sắt Biểu hiện thiếu máu chỉ là giai đoạn cuối của một quá trình thiếu sắt tương đối kéo dài, còn số người bị thiếu sắt nhưng chưa có biểu hiện thiếu máu còn cao hơn nhiều số người bị thiếu máu thật sự. Đối tượng bị đe dọa thiếu máu thiếu sắt chủ yếu là trẻ em, học sinh, phụ nữ có thai và phụ nữ trong độ tuổi sinh đẻ. Tỷ lệ thiếu máu ở phụ nữ có thai toàn cầu là 41,8%, Đông Nam Á là 48,2%. Ở trẻ em lứa tuổi tiền học đường 28
39. tỷ lệ thiếu máu toàn cầu là 47,4%, Đông Nam Á là 65,5% [104]. Ở Trung Quốc, theo điều tra của Chen Chun Ming (1992) có khoảng 20 dân số bị thiếu máu thiếu sắt, trong đó trẻ em tuổi học đường 6-10 tuổi là 40% [109]. Nghiên cứu của Partnership năm 1997 trên tổng số 6308 nữ và 6429 nam của học sinh tại các nước ở Châu Phi và Châu Á cho thấy có một sự khác nhau về tỷ lệ thiếu máu giữa các quốc gia và giữa các vùng trong cùng một quốc gia. Tỷ lệ thiếu máu không thay đổi nhiều ở Châu Phi trong vòng 15 năm, tỷ lệ này là 50% ở trẻ em từ 7 đến 11 tuổi tại 6 quốc gia Châu Phi [48]. Các nghiên cứu khác tại Châu Phi cũng đã chỉ ra rằng tỷ lệ thiếu máu trung bình là 52% ở trẻ em từ 6 đến 12 tuổi. Tỷ lệ thiếu máu ở các nước Châu Phi cao hơn các nước Đông Nam Á, mặc dù không có ý nghĩa thống kê. Lượng Hb trung bình ở trẻ 7 đến 11 tuổi thấp hơn 12 đến 13 tuổi ở hầu hết các nước nhưng tỷ lệ thiếu máu ở tuổi 12 đến 13 lại là 54,4% và ở trẻ 7 đến 11 tuổi 40,2% [48]. Nghiên cứu năm 2007 tại 5 xã ven biển Tiền Hải, tỉnh Thái Bình cho thấy tỷ lệ thiếu thiếu máu ở học sinh 7-15 tuổi sống ở vùng nông thôn nghèo Thái Bình theo tình trạng dinh dưỡng: suy dinh dưỡng nhẹ cân 61,9%; thấp còi 64,3% gầy còm 55,1%; trong khi đó trẻ không suy dinh dưỡng là 24,2% [5]. Nghiên cứu năm 2006 trên học sinh nữ 11-14 tuổi tại huyện Phổ Yên, tỉnh Thái Nguyên cho thấy tỷ lệ thiếu máu chung là 27,9%. Học sinh nữ 13 tuổi có tỷ lệ thiếu máu cao nhất, chiếm 43,9% [16]. Ở Việt Nam, nghiên cứu trên học sinh tiểu học 6-9 tuổi thuộc 03 Trường Tiểu Học thuộc huyện Yên Phong – tỉnh Bắc Ninh tỷ lệ thiếu máu là 45,2% [26]. Tại Hà Tây tỷ lệ thiếu máu ở nhóm tuổi (7-10 tuổi) là 24,5%. Nghiên cứu của Lê Thị Hương và cộng sự (1999) cho thấy tỷ lệ thiếu máu của học sinh tiểu học nội thành Hà Nội là 14,8%, trong khi đó tỷ lệ thiếu máu của học sinh trường tiểu học ngoại thành Hà Nội là 18,8% [14]. Kết quả điều tra South East Asian Nutrition Survey (SEANUTS) 2011 tại 6 tỉnh thành cho thấy: tỷ lệ thiếu máu trẻ em 0,5 đến 5,9 tuổi là 23% trong đó ở nông thôn là 25% và thành thị là 20%, trẻ từ 6 đến 24 tháng tuổi có tỷ lệ thiếu máu cao nhất (25,9% ở thành thị và 54,3% ở nông thôn). Tỷ lệ thiếu máu ở trẻ em tiểu học là 11,8%. Tỷ lệ trẻ có dự trữ sắt cạn kiệt (Ferritin <15ug/L) là 6%. Tỷ lệ trẻ có dự trữ sắt thấp (Ferritin 29
40. <30ug/L) là 28,8%. Tỷ lệ thiếu máu thiếu sắt (Hb<11,5g/dl, Ferritin <30ug/L) là 23,9% [68]. Thiếu máu không chỉ gây ảnh hưởng xấu tới sự phát triển thể lực, tới quá trình dậy thì bình thường, mà còn làm giảm năng lực học tập của trẻ. Trẻ lứa tuổi học đường bị thiếu máu để trữ sắt thường có biểu hiện kém hoạt bát, giảm sự chú ý trong giờ học, dẫn tới kết quả học tập kém. Chúng cũng khó có thể lựa chọn những thông tin cần thiết và thích hợp từ các bài giảng trong lớp. Trên cơ sở các bằng chứng này, Pollitt khẳng định: những nơi thiếu máu thiếu sắt phổ biến, hậu quả của nó đang tác động trực tiếp làm giảm sút nghiêm trọng hiệu quả giáo dục toàn diện [106]. 1.12.2. Đánh giá tình trạng thiếu máu thiếu sắt Xét nghiệm Hb là cách tốt nhất để chẩn đoán thiếu máu. Xét nghiệm thường dùng để chẩn đoán thiếu máu là định lượng Hb và dựa vào ngưỡng phân loại thiếu máu của Tổ chức Y tế thế giới để chẩn đoán. Với trẻ từ 5-11 tuổi, khi nồng độ Hb dưới 115 g/L được coi là bị thiếu máu [106]. Xét nghiệm Ferritin huyết thanh (SF) là chỉ số quan trọng, khá nhạy để đánh giá tình trạng sắt. Mức SF phản ánh dự trữ sắt trong cơ thể. Ở người bình thường hàm lượng SF là 70µg/L ở nam và 35µg/L ở nữ. Ferritin huyết thanh thấp phản ánh giai đoạn sớm của thiếu sắt của cơ thể. Nồng độ Ferritin bắt đầu giảm ngay tại giai đoạn đầu của thiếu máu nếu do thiếu sắt. Tuy nhiên, SF có thể tăng cao trong một số trường hợp như khi bị viêm nhiễm, thiếu máu huyết tán, khi đó nồng độ SF cao không có nghĩa là tình trạng sắt tốt. Hiện nay ngưỡng của SF chưa qui định rõ ràng, tuy nhiên SF<30 µg/L được coi là dự trữ sắt thấp, khi SF<15µg/L được coi là cạn kiệt dự trữ sắt [106]. Xét nghiệm transferrin receptor huyết thanh (TfR) để đánh giá tình trạng dự trữ sắt trong tế bào. Trong khoảng 10 năm gần đây, chỉ số TfR được sử dụng nhiều để xác định thiếu sắt do nồng độ TfR ít bị ảnh hưởng trong trường hợp bị ảnh hưởng bởi yếu tố ngoại lai như nhiễm trùng. TfR là một phần của các thụ thể gắn transferrin trên bề mặt tế bào, chủ yếu là tế bào hồng cầu. Sau khi thực hiện nhiệm vụ đưa sắt vào trong tế bào, các thụ thể được lưu thông tự do trong máu và nồng độ TfR rất nhạy cảm, thay đổi rất sớm với tình trạng dự trữ sắt của cơ thể. Nồng độ TfR tăng khi cơ thể giảm dự 30
41. trữ sắt và giảm xuống khi tình trạng sắt được cải thiện. Điều thuận lợi của chỉ số TfR so với SF là TfR ít bị thay đổi khi cơ thể bị nhiễm trùng, ít thay đổi theo giới, tuổi và tình trạng sinh lý. Hiện nay, vẫn chưa có một ngưỡng chuẩn thống nhất cho TfR trên toàn thế giới, tuy nhiên ngưỡng >8,5 mg/L trên trẻ em được sử dụng để xác định tình trạng thiếu sắt [87]. Chẩn đoán thiếu máu thiếu sắt được xác định khi có cả thiếu máu và thiếu sắt. Thiếu sắt được xác định bằng cách đo nồng độ ferritin hoặc TfR huyết thanh, nhưng chỉ số TfR huyết thanh có nhiều ưu điểm hơn [106]. 1.13. GIẢI PHÁP CAN THIỆP 1.13.1. Giải pháp dựa vào nguồn thực phẩm (food based approache) 1.13.1.1. Nguồn thực phẩm tự nhiên giàu selen và sắt Nguồn thực phẩm giàu selen nhất là các loại thịt và hải sản (0.4–1.5 mg/g). Ngũ cốc và lúa gạo chứa một lượng selen dao động từ 0.8 mg/g tùy thuộc vào hàm lượng selen có trong đất trồng [38]. Theo đó, hàm lượng selen có trong thức ăn từ động vật cũng phụ thuộc vào hàm lượng selen trong các loại thực vật mà động vật ăn vào hoặc phụ thuộc vào việc bổ sung selen trong khẩu phần ăn của động vật. Hơn 90% selen có trong chế độ ăn uống là ở dạng selenomethionine, phần còn lại bao gồm selenocysteine có trong các selenoprotein động vật và tồn tại dưới các dạng vô cơ của selen [43]. Quá trình hấp thụ selen không được điều tiết, lượng selen trong khẩu phần ăn có thể được hấp thụ từ 50 – 100% [38]. Trong thức ăn sắt tồn tại dưới dạng Hem và không ở dạng Hem. Hem là thành phần của Hemoglobin và Myoglobin do đó có trong thịt, cá và máu là những thực phẩm giàu sắt và có tỷ lệ hấp thu cao 20 - 30%. Sắt không ở dạng Hem chủ yếu có ở ngũ cốc rau, củ và các loại hạt có tỷ lệ hấp thu ít hơn và tùy theo sự có mặt của các chất hỗ trợ hay ức chế trong khẩu phần. Các chất hỗ trợ hấp thu sắt là vitamin C, các thức ăn giàu protein. Các chất ức chế hấp thu sắt là các phytat, polyphenol, tanin. Ngoài ra tình trạng sắt trong cơ thể cũng ảnh hưởng tới hấp thu sắt [2, 43]. 31
42. 1.13.1.2. Đa dạng hoá bữa ăn Đa dạng hoá bữa ăn là sự tận dụng triệt để và phối hợp nhiều loại thực phẩm và các nhóm thức ăn sẵn có ở địa phương để cải thiện chất lượng của bữa ăn. Đa dạng hoá bữa ăn là biện pháp căn bản, cần thiết để đảm bảo nguồn sắt và vi chất trong khẩu phần. Tuy nhiên, giải pháp này đòi hỏi phải dựa trên hai yếu tố cơ bản là cải thiện tình trạng nghèo đói của cộng đồng và công tác tuyên truyền giáo dục sâu rộng, lâu dài trong cộng đồng; giải pháp này cũng cần gắn liền với tất cả các can thiệp khác để đảm bảo tính bền vững trong những chiến lược thanh toán bệnh vi chất dinh dưỡng. Trong các giải pháp phối hợp với đa dạng hóa bữa ăn, truyền thông có một vai trò rất quan trọng và hiệu quả trong quá trình nâng cao nhận thức của cộng đồng trong việc đa dạng hoá bữa ăn. Đa dạng hóa bữa ăn được áp dụng ở những nơi có tỷ lệ thiếu vi chất thấp, tác động chậm đến cộng đồng nhưng có tính bền vững cao. + Mục đích của đa dạng hoá bữa ăn: - Tăng cường các loại thực phẩm cung cấp vi chất dinh dưỡng có giá trị sinh học cao, có trong các thức ăn có nguồn gốc từ động vật như tiết bò, heo, gan tim bò, gà, heo - Tăng cường các thực phẩm hỗ trợ hấp thu vi chất dinh dưỡng. - Hạn chế các chất ức chế hấp thu những vi chất căn bản như sắt, kẽm và một số vi chất khác có trong thực phẩm. - Cải thiện chế độ ăn: Chế độ ăn cung cấp được đầy đủ năng lượng và có đủ các thực phẩm giàu vi chất và năng lượng (thức ăn động vật, đậu đỗ ). - Truyền thông là hoạt động khuyến khích và hướng dẫn cộng đồng, gia đình thực hiện đa dạng hóa bữa ăn, là một giải pháp quan trọng trong phòng chống thiếu vi chất dinh dưỡng [95, 106]. - Bữa ăn của người dân ở các vùng nông thôn, vùng khó khăn, còn thiếu về số lượng và chất lượng các chất dinh dưỡng. Theo điều tra gần đây của Viện Dinh dưỡng, lượng sắt cung cấp hàng ngày qua khẩu phần ăn của người dân Việt Nam chỉ đạt 50- 32
43. 70% nhu cầu về sắt, các chất dinh dưỡng cần cho tạo máu (protein, các vitamin ) cũng chưa đạt nhu cầu khuyến nghị. Các nghiên cứu ở trên thế giới cho thấy có thể sử dụng một cách hiệu quả các hoạt động truyền thông lấy thính giả làm trọng tâm để bảo vệ và xúc tiến đa dạng hoá bữa ăn, qua đó cải thiện tình trạng thiếu máu dinh dưỡng. - Cải thiện chế độ ăn: Chế độ ăn được cung cấp đầy đủ năng lượng và có đủ các thực phẩm giàu sắt (thức ăn động vật, đậu đỗ ). Làm tăng khả năng hấp thu sắt nhờ vitamin C có từ rau quả, thực hiện nuôi con bằng sữa mẹ, khuyến khích các cách chế biến như nẩy mầm, lên men (dưa chua, giá đỗ ) làm tăng hàm lượng vitamin C và giảm lượng tanin, axít phitic có trong thực phẩm. - Các hoạt động truyền thông cần tập trung tuyên truyền, phổ biến các loại thực phẩm giàu sắt có nguồn gốc từ động vật hay thực vật sẵn có tại địa phương. Hạn chế sử dụng các chất ức chế hấp thu sắt, tăng cường sử dụng các thực phẩm làm tăng khả năng hấp thu sắt. - Truyền thông có thể giúp thay đổi tập quán sản xuất hướng tới đa dạng hóa sản phẩm thực phẩm tại chỗ ở tất cả các gia đình để tạo ra nhiều loại thực phẩm giàu sắt sẵn có ở địa phương và ở mỗi gia đình như tạo ra ô dinh dưỡn gia đình. Ô dinh dưỡng có thể là khu vực riêng trong VAC gia đình, cũng có thể là những mảnh đất tận dụng: các gia đình ở nông thôn dù quanh nhà đất hẹp cũng cố gắng tạo ra một ô dinh dưỡng trồng một số rau ăn hàng ngày: rau lá (rau muống, rau dền, rau ngót, rau mồng tơi, rau lang, rau bí ), rau quả (bầu, bí, mướp, ), quả chín (đu đủ, chuối ), gà vịt đẻ trứng. Ô dinh dưỡng tạo cơ sở có nguồn thực phẩm tại chỗ, góp phần cải thiện bữa ăn gia đình. + Truyền thông thay đổi tập quán tiêu thụ: - Bữa ăn của người dân thường đơn điệu, chỉ đảm bảo làm sao no, ít chú ý đến làm sao ngon và nhiều chất bổ dưỡng. Vì vậy, tăng cường giáo dục kiến thức, thực hành dinh dưỡng thông qua các hội thi, các câu lạc bộ, vận động sự tham gia đông đảo các tổ chức đoàn thể, các hội Như hội Nông dân, Phụ nữ làm thế nào để mọi người dân biết và thực hiện tốt cách lựa chọn thực phẩm đa dạng sẵn có trên thị trường và các sản phẩm sẵn có ở địa phương. 33
44. - Tổ chức bữa ăn đa dạng có nhiều loại thực phẩm: hướng dẫn, động viên người dân tổ chức bữa ăn đa dạng gồm đầy đủ các loại thực phẩm từ cả nguồn động vật và thực vật. - Cải thiện sắt cung cấp từ thực phẩm. - Cải thiện sắt có giá trị sinh học từ thực phẩm bằng đa dạng hóa bữa ăn. - Đối với an ninh thực phẩm nên chú ý đến phát triển ngành nghề, dịch vụ, tạo ra nhiều việc làm để tăng thu nhập, tăng cường sức mua thực phẩm, thực phẩm cần đa dạng nên chú ý đến các loại thực phẩm giàu sắt có nguồn gốc động vật, thực vật sẵn có tại địa phương như các loại đậu đỗ 1.13.2. Giải pháp tăng cường vi chất dinh dưỡng vào thực phẩm (fortification) Hiện nay còn tồn tại nhiều định nghĩa tăng cường vi chất (fortification) vào thực phẩm. Theo ủy ban tiêu chuẩn hóa quốc tế (Codex Alimentarius), định nghĩa tăng cường là thêm vào một hay nhiều chất dinh dưỡng cần thiết vào thực phẩm, mà chất này có thể có hay không có trong thực phẩm với mục đích phòng chống hay bù đắp sự thiếu hụt của một hay nhiều chất dinh dưỡng trong cộng đồng hay những đối tượng đặc biệt. Tại Việt Nam (Cục An toàn thực phẩm - Bộ Y tế), tăng cường vi chất vào thực phẩm là việc đưa thêm một lượng nhất định các vi chất dinh dưỡng vào trong thực phẩm với mục đích chống sự thiếu hụt vi chất thông qua đường ăn uống [21-23, 112]. + Cơ sở của việc lựa chọn tăng cường vi chất dinh dưỡng vào thực phẩm: - Tăng cường vi chất dinh dưỡng vào thực phẩm đó là một giải pháp lựa chọn hiệu quả trên thế giới, đã được Tổ chức Y tế Thế giới khuyến nghị và được nhiều quốc gia trên thế giới áp dụng. - Thiếu vi chất dinh dưỡng có ảnh hưởng xấu đối với sự phát triển nguồn nhân lực của Việt Nam, mà đây là nhân tố thiết yếu cho sự phát triển kinh tế của đất nước. Thủ tướng Chính phủ đã phê duyệt mục tiêu thanh toán các bệnh thiếu vi chất dinh dưỡng tại các Chiến lược quốc gia về dinh dưỡng, trong đó giải pháp cường vi chất dinh dưỡng vào thực phẩm là một giải pháp quan trọng. 34
45. - Việt Nam, với chế độ ăn lương thực chủ yếu là gạo, thành phần vi chất dinh dưỡng có trong khẩu phần thường thấp, lại có mặt nhiều yếu tố ức chế hấp thu. Do vậy, tăng cường vi chất vào thực phẩm là giải pháp quan trọng để cải thiện tình trạng thiếu vi chất dinh dưỡng ở Việt Nam. Tăng cường vi chất dinh dưỡng được xem là chiến lược dự phòng có hiệu quả cao. Trong những năm gần đây, Việt Nam có tốc độ tăng trưởng kinh tế cao, trong đó có sự phát triển của ngành công nghiệp thực phẩm nên các doanh nghiệp thực phẩm có đủ tiềm năng áp dụng và triển khai công nghệ tăng cường vi chất dinh dưỡng vào thực phẩm [112]. - Người dân có mức thu nhập cao hơn, sự giao lưu phân phối thực phẩm tốt hơn, nhu cầu tiêu thụ các thực phẩm chất lượng cao trở thành nhu cầu cấp thiết của người dân. Nghiên cứu hiệu quả bổ sung đa vi chất qua bột dinh dưỡng: thức ăn bổ sung cho trẻ được chế biến theo những phương pháp truyền thông ở các vùng nông thôn thường rất nghèo các chất dinh dưỡng, không đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng cao của trẻ. Do vậy, đề tài sản xuất bột dinh dưỡng bằng những nguyên liệu phổ biến tại Việt Nam (gạo, ngô, đậu tương, mầm gạo ) được bổ sung thêm vi chất dinh dưỡng nhằm tạo ra loại bột giàu vi chất dinh dưỡng và năng lượng, phù hợp với khẩu vị và giá thành hạ đã được tiến hành tại Việt Nam [1, 4]. - Đề tài đã chứng minh bột được sản xuất từ các nguyên liệu thông thường, với quy trình công nghệ ở mức nhỏ như Viện Dinh dưỡng đảm bảo các tiêu chuẩn về dinh dưỡng, vệ sinh an toàn thực phẩm. Bổ sung một bữa bột (60 g/ngày) sẽ cung cấp 200 kcal, 30 -70% các vitamin và khoáng chất. Các đặc tính cảm quan: màu sắc, mùi, vị và độ đặc của bột (khi nấu chín) đã được bố mẹ của trẻ, cũng như các cháu chấp nhận [4]. - Sau 6 tháng ăn bột, trẻ có mức tăng chiều cao và cân nặng tốt hơn có ý nghĩa so với trẻ em nhóm chứng, trẻ em của nhóm can thiệp có nồng độ ferritin, kẽm và vitamin A huyết thanh cao hơn trẻ em ở nhóm chứng. Tỷ lệ trẻ thiếu máu, thiếu sắt, thiếu kẽm và thiếu vitamin A của trẻ em ở nhóm can thiệp thấp hơn có ý nghĩa trẻ em ở nhóm chứng. Trẻ ăn bột giảm được 32,5% nguy cơ bị thiếu máu; giảm 73,3% nguy cơ bị thiếu sắt, giảm 41,2% nguy cơ bị thiếu kẽm, và 14,8% nguy cơ thiếu vitamin A [4]. - Bổ sung sắt vào nước mắm trong phòng chống thiếu máu, thiếu sắt: Thiếu máu do thiếu sắt còn rất phổ biến ở phụ nữ tuổi sinh đẻ, đặc biệt là ở các vùng nông thôn. Việc 35
46. đưa sắt vào nước mắm nhằm cung cấp một lượng sắt bổ sung hàng ngày là một hướng được Viện Dinh dưỡng và các tổ chức Quốc tế quan tâm chú ý. Với sự giúp đỡ kinh phí của Viện nghiên cứu đời sống quốc tế (ILSI), đề tài nghiên cứu về sản xuất thử nghiệm nước mắm tăng cường sắt, cũng như đánh giá hiệu quả cải thiện tình trạng thiếu máu trên cộng đồng đã được tiến hành. Các kết quả nghiên cứu đã chỉ ra nước mắm có tăng cường sắt đảm bảo các đặc tính cảm quan, hoá học, vi sinh, được cộng đồng chấp nhận. Nhân dân 2 xã tại Nam Định sử dụng nước mắm trong thời gian 18 tháng đã có hiệu quả rất tốt làm giảm tỷ lệ thiếu máu (giảm 15,6%), nâng cao rõ rệt dự trữ sắt của cơ thể (15,6%). Kết quả của nghiên cứu đã được đánh giá cao và dựa trên kết quả này, Tổ chức GAIN đã hỗ trợ kinh phí để mở rộng phạm vi áp dụng trên nhiều địa bàn ở Việt Nam (giai đoạn 2005-2008) [100]. - Hiện nay ở Việt Nam có nhiều sản phẩm dinh dưỡng công thức cho trẻ em độ tuổi này, trong đó có kết hợp bổ sung selen cùng với sắt và các vi chất dinh dưỡng cho các độ tuổi từ 0 - 36 tháng tuổi được áp theo QCVN 11-1:2012/BYT; QCVN 11- 2:2012/BYT; QCVN 11-3:2012/BYT. Ưu điểm của tăng cường vi chất dinh dưỡng và thực phẩm là làm cho thực phẩm nghèo vi chất dinh dưỡng trở nên giàu vi chất dinh dưỡng như mong muốn. So với các chiến lược khác dùng để phòng chống thiếu vi chất dinh dưỡng đây là một chiến lược rẻ nhất được ưu tiên và đảm bảo cho chiến lược dài hạn. Thuận lợi chính của chiến lược này là sự chấp nhận của người tiêu dùng đối với sản phẩm tăng cường. Chương trình tăng cường sắt vào thực phẩm đã được triển khai rộng rãi ở nhiều nơi trên thế giới. Hơn 20 quốc gia ở Châu Mỹ La tinh đã triển khai chương trình tăng cường sắt vào thực phẩm trên quy mô lớn, hầu hết liên quan đến các loại thực phẩm như lúa mì và bột ngô [112]. Nhược điểm cần phải có công nghệ chế biến phù hợp cùng với nguồn vi chất dinh dưỡng không dễ sẵn có tại địa phương, phụ thuộc vào khẩu phần ăn. 1.13.3. Bổ sung vi chất dinh dưỡng Bổ sung vi chất dinh dưỡng là giải pháp cấp bách nhằm cải thiện nhanh tình trạng thiếu vi chất dinh dưỡng ở cộng đồng, những nhóm đối tượng có nguy cơ cao đã được xác định rõ và ở những nơi mà tình trạng thiếu vi chất dinh dưỡng còn ở tỷ lệ cao. Tuy nhiên, giải pháp này có nhược điểm là thiếu vi chất lại tái xuất hiện nhanh 36
47. chóng sau khi ngừng bổ sung nếu như chúng ta không đưa ra các giải pháp kế tiếp một cách kịp thời, nhanh chóng để cải thiện bền vững tình trạng thiếu vi chất tại cộng đồng. Chính vì vậy, muốn thành công ở giải pháp này đòi hỏi sự giám sát chặt chẽ và cộng tác triệt để của cộng đồng. Bên cạnh đó, nó đòi hỏi một cơ chế quản lý, điều hành và chi phí ít tốn kém. Ví dụ, chương trình phòng chống thiếu máu do thiếu sắt đã có nhiều đóng góp trong phòng chống thiếu máu do thiếu sắt trên cộng đồng ở các đối tượng có nguy cơ thiếu sắt cao như trẻ em, phụ nữ có thai, phụ nữ tuổi sinh đẻ. Các đối tượng cần bổ sung hàng ngày tuy hiệu quả nhưng rất phức tạp cho nên đến nay vẫn chưa có nhiều triển vọng. Theo kinh nghiệm của nhiều nước trên thế giới, khi tỷ lệ thiếu vi chất được hạ xuống một mức độ nhất định thì bổ sung vi chất dinh dưỡng sẽ dần thay thế bằng một giải pháp có khả năng duy trì thật bền vững và được sự chấp nhận của cộng đồng [112]. Vậy tại sao giải pháp này đã mang lại lợi ích rõ rệt cho các đối tượng nguy cơ thiếu máu cao như vậy mà cho đến nay thiếu sắt vẫn là vấn đề sức khỏe cộng đồng nghiêm trọng và vì sao đã có nhiều nghiên cứu thử nghiệm thì thấy hiệu quả tốt nhưng lại chưa được áp dụng rộng rãi để phòng chống thiếu máu cho các đối tượng có nguy cơ cao? Có các lý do chính sau đây: + Thiếu chính sách của Chính phủ và các chương trình hỗ trợ, thiếu nhận thức về tính chất trầm trọng của căn bệnh [3, 95]. + Thiếu sự hiểu biết rõ ràng giữa thiếu máu và thiếu sắt [56, 106]. + Mức độ chấp nhận thấp của cộng đồng mà nguyên nhân hoặc do tác dụng phụ, hoặc do thiếu sắt cung cấp, độ bao phủ kém. Đã có nhiều cải thiện để khắc phục tình trạng này như ở một số nước đã đưa giải pháp bổ sung viên sắt cho tất cả phụ nữ có thai là điều bắt buộc trong chiến lược phòng chống thiếu máu thiếu sắt của nhà nước, (như ở Indonesia) hoặc đã nghiên cứu các thử nghiệm giảm liều bổ sung để giảm các tác dụng phụ của việc bổ sung sắt nhưng vẫn giữ được hiệu quả cải thiện tình trạng sắt. Tuy nhiên, cho đến nay, giải pháp này vẫn còn đang là vấn đề chưa được ngã ngũ trên thế giới [106, 112]. Một số nghiên cứu khoa học đã được tiến hành trong khuôn khổ cấp nhà nước, cấp cơ sở, hợp tác quốc tế nhằm thử nghiệm các giải pháp cải thiện tình trạng thiếu 37
48. vi chất dinh dưỡng ở trẻ em, phụ nữ ở Việt Nam. Các đề tài này đã được đánh giá cao về ý nghĩa khoa học trong nước cũng như quốc tế, đã góp phần thiết thực vào việc đưa ra những chiến lược can thiệp phù hợp cho các chương trình phòng chống thiếu vi chất dinh dưỡng tại Việt Nam trong những năm vừa qua [35, 36, 62, 107]. Về phòng chống thiếu máu thiếu sắt, thiếu vitamin A ở phụ nữ tuổi sinh đẻ: truyền thông tiếp thị, huy động cộng đồng sử dụng viên sắt phòng chống thiếu máu. Sử dụng viên sắt đều đặn là một biện pháp không thể thiếu trong phòng chống thiếu máu ở phụ nữ tuổi sinh đẻ, đặc biệt là phụ nữ có thai. Tuy nhiên nhiều nghiên cứu cho thấy tỷ lệ sử dụng viên sắt không cao do những nguyên nhân khách quan và chủ quan (mùi vị khó chịu của thuốc, đối tượng chưa hiểu biết về tác dụng và tầm quan trọng của phòng chống thiếu máu ) [36, 62]. Do vậy, tại hiệu thuốc có bán viên sắt với giá rẻ, hoặc viên sắt được phát cho các đối tượng nhưng tỷ lệ sử dụng không cao đã góp phần làm cho mục tiêu hạ thấp tỷ lệ thiếu máu ở lứa tuổi này gặp nhiều khó khăn. Sau 2 năm thử nghiệm, kết quả cho thấy cộng đồng đã tham gia tích cực, trên 90% các đối tượng đích đã sử dụng viên sắt, tại tuyến cơ sở (xã, huyện) đã huy động được liên ngành tham gia như hội phụ nữ, thanh niên, y tế, giáo dục, chính quyền Người dân đã tự giác bỏ tiền ra mua và sử dụng viên sắt, tỷ lệ thiếu máu đã giảm rõ rệt, mô hình có tính bền vững và có khả năng mở rộng trên các địa phương khác. Kết quả của nghiên cứu được đánh giá cao về giá trị khoa học cũng như khả năng áp dụng thực tế trong việc hạ thấp tỷ lệ thiếu máu ở phụ nữ tuổi sinh đẻ hiện nay [36, 62]. Bổ sung sắt đường uống có đạt hiệu quả cải thiện nồng độ Hb ở nhóm trẻ 0-59 tháng thiếu máu hoặc thiếu sắt. Kết quả nghiên cứu của 26 thử nghiệm lâm sàng có nhóm chứng cho thấy việc bổ sung sắt đường uống cho trẻ từ 0-59 tháng ở các nước đang phát triển có liên quan đến lợi ích sức khỏe và giảm được các nguy cơ ảnh hưởng đến sức khỏe. Ở nhóm trẻ thiếu máu hoặc thiếu sắt, nồng độ Hb đã được cải thiện khi bổ sung sắt [106]. Đối với những trường hợp thiếu máu, nồng độ Hb đều có hiện tượng tăng rất ổn định ở những trẻ được bổ sung sắt, cả những trẻ thiếu máu hoặc thiếu máu do thiếu sắt theo kết quả điều tra ban đầu. Sự cải thiện tình trạng thiếu máu hoặc tăng tình trạng sắt được ghi nhận ở cả nhóm trẻ thiếu sắt và đủ sắt theo kết quả từ điều tra ban đầu, mặc 38
49. dù đáp ứng ít hơn ở nhóm đủ sắt. Điều trị với liều thấp hơn trong thời gian từ 2-12 tháng có hiệu quả tốt hơn so với chỉ bổ sung một thời gian rất ngắn [106]. Nhược điểm của can thiệp bổ sung sắt đơn thuần: Một số các nghiên cứu về bổ sung sắt không thấy có hiệu quả giảm tỷ lệ mắc bệnh thậm chí còn thấy hiện tượng tăng tỷ lệ nhiễm khuẩn. Do các nghiên cứu này đều có cỡ mẫu quá nhỏ cho nên kết quả không phản ánh đúng hiệu quả của bổ sung sắt đến tỷ lệ bệnh tật và tử vong [56, 106]. Nghiên cứu ở Nepal và Zanzibar có cỡ mẫu đủ lớn cho thấy hiệu quả của việc bổ sung sắt đối với tỉ lệ mắc bệnh. Nghiên cứu tại Nepal đã không tìm thấy ảnh hưởng xấu của bổ sung sắt lên tỷ lệ mắc bệnh ở trẻ nhỏ [40]. Nghiên cứu tại Zanzibar đã cho kết quả rõ ràng rằng bổ sung sắt ở quần thể trẻ có tỷ lệ sốt rét, mắc các bệnh nhiễm khuẩn khác cao và không được hưởng các dịch vụ y tế phòng chống bệnh, kết quả cho thấy giảm các bệnh nhiễm khuẩn nặng và thậm chí giảm cả tỷ lệ tử vong có ý nghĩa thống kê [53]. Những bằng chứng từ các nghiên cứu này gợi ý rằng mức độ các bệnh nhiễm khuẩn và tình trạng sắt của trẻ ở điều tra ban đầu là những kết luận về can thiệp bổ sung sắt đơn thuần. Nhóm bổ sung sắt hàng ngày đã bị thất bại trong việc cải thiện tình trạng cân nặng và tình trạng thiếu các vi chất dinh dưỡng khác hoặc thậm chí còn làm tình trạng thiếu một số vi chất khác trở nên trầm trọng hơn. Cũng tương tự không có hiệu quả trong giảm tỷ lệ mắc bệnh nhiễm khuẩn mà còn làm trầm trọng hơn vấn đề này nếu bổ sung thừa sắt cho cơ thể [53, 106] Như vậy, tình trạng Hb và các chỉ tiêu về tình trạng sắt ở điều tra ban đầu là những nhân tố quan trọng tiên lượng hiệu quả của đầu ra. Đây là nhân tố vô cùng quan trọng để xác định trẻ nào sẽ được hiệu quả tốt, trẻ nào sẽ bị ảnh hưởng có hại về vấn đề mắc các bệnh nhiễm khuẩn nặng khi trẻ nhỏ ở đó được bổ sung sắt đường uống liều thấp [53, 106]. Hiện tại, Việt Nam chưa có chương trình bổ sung selen cho cộng đồng một cách bắt buộc, nhưng đã ban hành những quy chuẩn kỹ thuật, các sản phẩm thực phẩm dinh dưỡng công thức cho trẻ em từ 0 đến 36 tháng tuổi. Trong thành thành phần của các thành phần này, các chỉ tiêu vi chất dinh dưỡng được quy đinh bắt buộc tùy theo nhóm 39
50. tuổi của đối tượng sử dụng 0 đến 6 tháng tuổi, 6 đến 36 tháng tuổi hoặc trong các trường hợp đặc biệt 0 đến 12 tháng tuổi sử dụng dưới dạng thực phẩm y học [21-23]. Bổ sung vi chất dinh dưỡng là giải pháp tình thế, cấp bách, có hiệu quả để khắc phục nhanh tình trạng thiếu vi chất dinh dưỡng đang lưu hành cũng như dự phòng ở những đối tượng có nguy cơ cao, nhưng việc khắc phục tác dụng phụ không mong muốn không luôn luôn dễ dàng. Mặt khác, muốn tỷ lệ bao phủ bổ sung vi chất dinh dưỡng cao đòi hỏi sự giám sát chặt chẽ và cộng tác triệt để của cộng đồng và một cơ chế quản lý, điều hành và chi phí tốn kém. Nhiều thử nghiệm giảm liều bổ sung để giảm các tác dụng phụ của việc bổ sung vi chất dinh dưỡng như sắt nhưng vẫn giữ được hiệu quả cải thiện tình thiếu hụt trong cơ thể đã được tiến hành [72, 112]. Nhiều nghiên cứu, cũng như nhiều chương trình can thiệp hiện nay có xu hướng kết hợp nhiều vi chất dinh dưỡng trong một chế phẩm bổ sung dựa trên cơ chế tương tác tích cực của các vi chất dinh dưỡng khi vào cơ thể. Tuy nhiên, cho đến nay tiếp cận này vẫn còn đang được tiếp tục nghiên cứu và làm sáng tỏ [12, 108]. Ưu điểm của bổ sung vi chất dinh dưỡng là tiện lợi trong việc sử dụng vì sản phẩm có khối lượng nhỏ có thể uống bất cứ thời gian và địa điểm nào. Can thiệp đúng đối tượng đích, dễ kiểm tra, theo dõi chính xác hàm lượng bổ sung, phù hợp cho các nghiên cứu can thiệp. Tuy nhiên, nhược điểm cần phải công nghệ rất cao trong chế biến và bảo quản. 40
51. CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. KHUNG LÝ THUYẾT NGHIÊN CỨU 815 học sinh tiểu học 7-10 tuổi, 04 Trường Tiểu học Các chỉ số đánh Thành Công 1, 2 và Phúc Thuận1, 2 giá điều tra ban đầu: Cân nặng, Điều tra sàng chiều cao, Hb, lọc Khẩu phần, Phỏng vấn Hb<70 g/L 70 ≤ Hb <115 g/L Hb ≥ 115 g/L Gửi đến điều trị tại (309 trẻ) Đánh giá trước can thiệp: Lấy máu xét nghiệm Ferritn, TfR, selen huyết thanh Nhóm chứng/ Nhóm selen / Nhóm sắt – selen / Nhóm sắt/ Trường Các chỉ số Trường TH Phúc Trường TH Thành Trường TH Thành T 0: bắt đầu TH Phúc Thuận 1 can thiệp đánh giá sau Thuận 2 (n = 77) Công 1 (n = 75) Công 2 (n = 76) (n = 75) p can thiệp: ệ - Cân nặng, - Chiều cao Viên Bổ sung 40 Bổ sung 40 µg Bổ sung 10 Placebo, 5 µg Se/ngày, Se, 10 mg Fe mg Fe/ngày, Lấy máu xét u can thi nghiệm ngày/ tuần / 5 ngày/ tuần /ngày, 5 ngày 5 ngày/ tuần ứ - Hb 6 tháng / 6 tháng /tuần / 6 tháng / 6 tháng - Selen - Ferritin 64 cân đo, theo 71 cân đo, theo 70 cân đo, theo 64 cân đo, theo Nghiên c - TfR dõi bệnh tật, lấy dõi bệnh tật, lấy dõi bệnh tật, lấy dõi bệnh tật, lấy T 6: kết thúc máu xét nghiệm máu xét nghiệm máu xét nghiệm máu xét nghiệm can thiệp 41
52. 2.2. MỘT SỐ NÉT CƠ BẢN VỀ ĐỊA BÀN NGHIÊN CỨU Phổ Yên là huyện trung du, nằm ở phía nam của tỉnh Thái Nguyên; phía đông giáp với huyện Hiệp Hòa tỉnh Bắc Giang, phía nam giáp với huyện Sóc Sơn Hà Nội, phía tây giáp tỉnh Vĩnh Phúc, phía bắc giáp Thành phố Thái Nguyên, thị xã Sông Công của tỉnh Thái Nguyên. Huyện có diện tích 258,5 km2, với dân số 152.293 người gồm 4 dân tộc sinh sống (Kinh: 92,46%, Sán dìu: 6,27%, Dao: 0,29%, Nùng: 0,29%). Huyện có 15 xã và 03 thị trấn, trong đó có 6 xã miền núi, nghề nghiệp chính là nông nghiệp. Tỷ lệ hộ nghèo chung trong huyện chiếm 21,5%. Tỷ lệ này không đồng đều ở các xã miền núi, xã nghèo, xã có nhiều đồng bào dân tộc thì tỷ lệ này còn cao hơn. Phần lớn đồng bào dân tộc còn có tập quán lạc hậu như đẻ nhiều con, cách chăm sóc và nuôi dưỡng trẻ, chăm sóc bà mẹ chưa hợp lý, thực hành vệ sinh và an toàn thực phẩm còn chưa đúng cách, tập quán và thói quen ăn uống chưa khoa học, không cân đối trong cơ cấu khẩu phần ăn. Tại 2 xã nghiên cứu Thành Công và Phúc Thuận có 6 trường tiểu học với số học sinh lứa 7-10 tuổi khoảng 1.300 học sinh. Trên địa bàn không có chương trình can thiệp bổ sung vi chất dinh dưỡng nào cho học sinh. 2.3. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU Học sinh tiểu học 7-10 tuổi thuộc 4 trường tiểu học của 2 xã Thành Công và Phúc Thuận huyện Phổ Yên, tỉnh Thái Nguyên. 2.3.1. Tiêu chuẩn lựa chọn đối tượng nghiên cứu 2.3.1.1. Đối tượng lựa chọn trong điều tra sàng lọc - Học sinh tiểu học 7-10 tuổi. - Gia đình tự nguyện đồng ý cho trẻ tham gia bằng cam kết. 2.3.1.2.Đối tượng lựa chọn trong nghiên cứu can thiệp - Học sinh tiểu học 7-10 tuổi bị thiếu máu nhẹ và vừa (70 g/L≤Hb<115 g/L) từ điều tra sàng lọc. - Không mắc dị tật bẩm sinh. - Không mắc các bệnh mạn tính và nhiễm trùng nặng. - Gia đình tự nguyện đồng ý cho trẻ tham gia và tuân thủ các hoạt động của nghiên cứu can thiệp. 42
53. 2.3.1.3. Đối tượng loại trừ khỏi nghiên cứu can thiệp - Học sinh tiểu học 7-10 tuổi không bị thiếu máu (Hb ≥ 115g/L). - Học sinh tiểu học 7-10 tuổi bị thiếu máu nặng (Hb <70 g/L). - Học sinh tiểu học 7-10 tuổi bị mắc các dị tật bẩm sinh. - Gia đình hoặc người chăm sóc trẻ không tự nguyện cho trẻ tham gia nghiên cứu can thiệp. 2.3.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu 2.3.2.1. Địa điểm nghiên cứu Nghiên cứu được tiến hành tại 4 trường tiểu học thuộc 2 xã miền núi Thành Công, Phúc Thuận huyện Phổ Yên, tỉnh Thái Nguyên. 2.3.2.2. Thời gian nghiên cứu Từ tháng 9/2011 đến tháng 3/2013 Cụ thể: - Chuẩn bị thực địa tháng 9-10/2011. - Thời gian tiến hành điều tra sàng lọc tháng 11/2011. - Thời gian đánh giá trước can thiệp trong tháng 11/2011. - Thời gian can thiệp là 6 tháng: từ tháng 11/2011 đến 05/2012. - Thời gian đánh giá kết thúc can thiệp trong tháng 05/2012. 2.4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.4.1. Thiết kế nghiên cứu 2.4.1.1.Điều tra sàng lọc bằng phương pháp nghiên cứu cắt ngang Được tiến hành tại 4 trường tiểu học thuộc 2 xã của huyện Phổ Yên, tỉnh Thái Nguyên trên đối tượng học sinh tiểu học 7-10 tuổi, nhằm đánh giá tình trạng dinh dưỡng, tỷ lệ thiếu máu. 2.4.1.2. Nghiên cứu can thiệp Nghiên cứu thử nghiệm thực địa (field trial) được thiết kế theo mô hình ngẫu nhiên theo cụm (block ramdomization), mù đơn, có nhóm đối chứng, được chọn ngẫu 43
54. nhiên theo trường (có 4 trường trong nghiên cứu này), có đánh giá trước - sau can thiệp. 2.4.2. Cỡ mẫu và phương pháp chọn mẫu 2.4.2.1. Điều tra sàng lọc *Cỡ mẫu cho điều tra sàng lọc: Cỡ mẫu nghiên cứu dựa theo công thức sau đây [9]: 2 pp(1− ) nz= e 2 N: cỡ mẫu (học sinh tiểu học 7-10 tuổi cần điều tra) Với độ tin cậy 95% thì Z = 1,96 (Z ≈ 2) p: tỉ lệ thiếu máu ở lứa tuổi này ở vùng nông thôn là 30% . e: sai số phép đo 0,04 (4%) Thay vào công thức trên ta có: 0,3 x 0,7 N = 4 x = 525 0,042 Vì lấy mẫu chùm nên cỡ mẫu được nhân với 1,5 để kết quả nghiên cứu được tin cậy hơn. Như vậy, tổng số trẻ cần nghiên cứu là: 800 học sinh tiểu học 7-10 tuổi. *Phương pháp chọn mẫu cho điều tra sàng lọc Huyện Phổ Yên, tỉnh Thái Nguyên có 15 xã và 03 thị trấn, trong đó có 6 xã miền núi. Các xã miền núi là những xã có điều kiện kinh tế thấp hơn so với các xã còn lại trong huyện. Do khuôn khổ của nghiên cứu và khả năng nguồn lực có hạn, tiến hành bắt thăm chọn ra 2 trong số 6 xã miền núi để đưa vào nghiên cứu. Trong 2 xã được chọn, mỗi xã có 3 trường tiểu học. Tại mỗi xã, tiến hành bắt thăm chọn ra 2 trong số 3 trường tiểu học để đưa vào nghiên cứu. Tại các trường đã được chọn, tất cả các học sinh đủ điều kiện được lựa chọn vào điều tra sàng lọc. 2.4.2.2. Nghiên cứu can thiệp *Cỡ mẫu cho nghiên cứu can thiệp Áp dụng công thức của Hassard, 1991 [50]: 44
55. 2 ⎡ ⎤ (ZZαβ+ )σ nx= 2 ⎢ ⎥ μμ− ⎣⎢ 12⎦⎥ Trong đó : Zα: với độ tin cậy của nghiên cứu đạt được 95%, α=0,05 thì Zα =1,96 Zβ: Với lực nghiên cứu là 90% thì Zβ = 1,28 δ: Độ lệch chuẩn ước lượng dựa vào nghiên cứu trước μ1-μ2: Chênh lệch trung bình mong muốn theo các chỉ số giữa hai nhóm nghiên cứu sau can thiệp. - Cỡ mẫu ước tính theo nồng độ Hb: cỡ mẫu được ước tính dựa vào sự khác biệt về nồng độ Hb giữa các nhóm tại thời điểm sau can thiệp: - Với các chỉ số như sau: μ1-μ2: chênh lệch Hb trung bình mong muốn sau và trước can thiệp (ước tính 4,6 g/L). δ độ lệch chuẩn trước và sau can thiệp: 8 g/L [12]. - Theo công thức nêu trên ta có cỡ mẫu như sau: 2 ⎡⎤()1,96+ 1,28x 8,0 nx= 2 ⎢⎥ ⎣⎦4,6 n = 64 Cỡ mẫu ước tính là 64 + (15% dự phòng bỏ cuộc) = 75 học sinh tiểu học 7-10 tuổi / một nhóm. Cỡ mẫu ước tính theo nồng độ selen huyết thanh: Với mong muốn sự khác biệt cho 2 giá trị trung bình. Dựa vào các nghiên cứu trước đây [15] và ước tính sự khác biệt cuối can thiệp về nồng độ selen huyết thanh giữa nhóm can thiệp và nhóm chứng là 10 μg/L, với SD = 13,6 μg/L số trẻ cho mỗi nhóm là n=39 trẻ/nhóm; dự phòng 15% trẻ bỏ cuộc trong thời gian can thiệp, 45 trẻ/nhóm. Cỡ mẫu cho các chỉ số nhân trắc: Khi ước tính cỡ mẫu cho khác biệt của giá trị HAZ (Heigh for Age Z-Score) giữa nhóm can thiệp và nhóm chứng với mong muốn sự khác biệt cho 2 giá trị trung bình. Với chọn lựa dựa vào nghiên cứu trước đây [28]: 45
56. μ1-μ2 = 0,34, SD=0,22 tính được n=50 trẻ/nhóm; dự phòng 15% trẻ bỏ cuộc trong thời gian can thiệp, 58 trẻ/nhóm. Kết hợp các chỉ số trên: nghiên cứu này có 4 nhóm: nhóm chứng, nhóm sắt, nhóm selen và sắt - selen. Chọn 75 trẻ/nhóm thử nghiệm can thiệp x 04 nhóm = 300 trẻ em bị thiếu máu tham gia vào nghiên cứu can thiệp này. *Phương pháp chọn mẫu cho nghiên cứu can thiệp Tại 4 trường tiểu học, tiến hành chọn các trẻ em bị thiếu máu (Hb<115 g/L) đã được xác định từ điều tra sàng lọc, thoả mãn các điều kiện theo tiêu chí lựa chọn tại mục 2.1 để tham gia vào nghiên cứu can thiệp. Trường tiểu học được chọn ngẫu nhiên vào 1 trong 4 nhóm, kết quả sau khi bắt thăm phân nhóm như sau: - Nhóm bổ sung sắt: gồm các học sinh 7-10 tuổi thiếu máu của trường tiểu học Phúc Thuận 1 (gọi là nhóm sắt). - Nhóm bổ sung selen: gồm các học sinh 7-10 tuổi thiếu máu của trường tiểu học Thành Công 1(gọi là nhóm selen). - Nhóm bổ sung kết hợp sắt với selen: gồm các học sinh 7-10 tuổi thiếu máu của trường tiểu học Thành Công 2 (gọi là nhóm sắt - selen). - Nhóm chứng: sử dụng viên placebo (không chứa sắt và selen): gồm các học sinh 7-10 tuổi thiếu máu của trường tiểu học Phúc Thuận 2 (gọi là nhóm chứng). Nhóm bổ sung sắt: bổ sung 10 mg sắt nguyên tố dạng FeNaEDTA/ngày; Nhóm bổ sung selen: bổ sung 40 µg selen nguyên tố dạng selenomethionine/ngày; Nhóm bổ sung sắt - selen: bổ sung 10 mg sắt và 40 µg selen/ngày; Nhóm chứng (Placebo) sử dụng viên placebo không chứa sắt và selen; được trình bày như sau: Thành phần Nhóm chứng Nhóm sắt Nhóm selen Nhóm sắt - selen Iron (mg) 0 10 0 10 Selen (μg) 0 0 40 40 Thời gian bổ sung là 5 ngày/tuần trong 6 tháng. Sản xuất các chế phẩm bổ sung phục vụ nghiên cứu Các loại chế phẩm bổ sung vi chất dinh dưỡng và placebo nói trên được sản xuất dưới dạng viên nang theo đơn đặt hàng của nhóm nghiên cứu bởi Công ty cổ phần 46
57. hỗ trợ phát triển công nghệ Detech (Detech Technology Development Supporting Joint Stock Company - Detech, JSC) - 8 Tôn Thất Thuyết, Mỹ Đình, Từ Liêm, Hà Nội. Các chế phẩm bổ sung có hình thức tương tự nhau, được đóng gói dưới dạng viên nang, nhưng có những màu sắc khác nhau để dễ phân biệt và tránh nhầm lẫn. Sau khi sản xuất được đóng gói vào lọ, mỗi lọ chứa 60 viên khác nhau về nhãn mác trên lọ đánh dấu theo A, B, C, D. Việc sản xuất thực phẩm bổ sung sẽ được tiến hành dưới sự giám sát của cán bộ nghiên cứu. Các loại chế phẩm bổ sung sau khi sản xuất được kiểm nghiệm hàm lượng vi chất và tính an toàn tại Labo của Viện Kiểm nghiệm an toàn vệ sinh thực phẩm quốc gia (Phụ lục kèm theo). 2.4.3. Các bước tiến hành điều tra sàng lọc Tập huấn cho điều tra viên: các điều tra viên được tập huấn về mục đích nghiên cứu, đối tượng nghiên cứu, các tiêu chí lựa chọn trẻ tham gia nghiên cứu, các chỉ số, các phương pháp thu thập số liệu trên cộng đồng, cách phỏng vấn, lấy máu, cân đo nhân trắc và ghi chép theo biểu mẫu điều tra. Mẫu phiếu điều tra đã được đánh giá thử nghiệm, chỉnh sửa, chuẩn hóa trước khi tiến hành nghiên cứu. Điều tra viên được cung cấp danh sách toàn bộ đối tượng trẻ em 7-10 tuổi học từ lớp 2 đến lớp 4 thuộc 4 trường tiểu học của 2 xã. Những đối tượng đủ tiêu chuẩn và được sự đồng ý bằng văn bản của gia đình được tham gia điều tra sàng lọc. 2.4.4. Các bước tiến hành nghiên cứu can thiệp 2.4.4.1. Lựa chọn cộng tác viên và nhiệm vụ của cộng tác viên - Lựa chọn cộng tác viên: mỗi lớp chọn một cộng tác viên tham gia nghiên cứu (cộng tác viên này thường là giáo viên chủ nhiệm lớp, hoặc các cô phụ trách), với tiêu chuẩn đủ sức khỏe, nhiệt tình và có trách nhiệm. - Nhiệm vụ của cộng tác viên: Trung bình mỗi cộng tác viên phụ trách 10 -15 trẻ. Hàng ngày chịu trách nhiệm phát thực phẩm bổ sung trong suốt 6 tháng can thiệp, hướng dẫn trẻ sử dụng viên đa vi chất theo theo đúng chỉ dẫn của nhóm nghiên cứu. 2.4.4.2. Tập huấn cộng tác viên Tập huấn cho cộng tác viên về cách phân phát viên thực phẩm bổ sung, hướng dẫn và giám sát học sinh uống;. 47