Trong thế giới hiện đại, đồng với tính dẻo và dẫn điện tuyệt vời đã chiếm ưu thế trong ngành công nghiệp điện và điện tử. Ngày nay, bạn có thể thấy đồng ở bất cứ đâu xung quanh mình.
Tuy nhiên không chỉ có vậy, trong 10 năm trở lại đây, các nhà khoa học đã đặc biệt chú ý đến việc kim loại này đang làm gì ngay bên trong cơ thể của chúng ta. Vai trò của đồng trong các chức năng sinh học ngày càng được quan tâm.
10 năm trở lại đây, các nhà khoa học đặc biệt chú ý đến vai trò sinh học của đồng.
Chúng ta đã biết rằng đồng là nguyên tố cần thiết giúp hình thành tế bào hồng cầu, hấp thụ chất sắt, phát triển các mô liên kết và hệ thống miễn dịch. Mới đây nhất, lần đầu tiên một nghiên cứu được thực hiện bởi Phòng thí nghiệm Berkeley Lab, Hoa Kỳ chỉ ra rằng kim loại này còn đang đóng vai trò quan trọng trong quá trình chuyển hóa chất béo.
Nghiên cứu chuẩn bị được đăng tải trên tạp chí Nature Chemical Biology, vào tháng 7 tới.
Nhóm các nhà khoa học, dẫn đầu bởi giáo sư Chris Chang đến từ Đại học California Berkeley, đã phát hiện ra rằng đồng là yếu tố cần thiết để phân giải chất béo, nhờ đó, cơ thể chúng ta mới có thể sử dụng nó làm nguồn năng lượng.
"Đồng hoạt động như một bộ điều chỉnh. Càng có nhiều đồng sẽ càng có nhiều chất béo được phân giải. Chúng tôi nghĩ rằng sẽ rất đáng để nghiên cứu xem sự thiết hụt của nguyên tố này có liên quan như thế nào đến béo phì và các bệnh có liên quan", giáo sư Chang nói.
Những nguyên tử đồng đang làm gì trong cơ thể?
Giáo sư Chris Chang (phía sau) đến từ Đại học California Berkeley.
Trong nghiên cứu của mình, các nhà khoa học đã sử dụng những con chuột biến đổi gene để gây ra sự tích tụ đồng bên trong gan của chúng. Họ đã phát hiện ra mối liên hệ giữa đồng và chất béo khi những con chuột này có lượng chất béo tích tụ lớn hơn bình thường.
Ở người, điều này tương tự với bệnh Wilson, khi ai đó gặp rối loạn chuyển hóa đồng, họ có thể tử vong nếu không được điều trị kịp thời.
Phân tích những con chuột mắc bệnh Wilson cho thấy sự tích tụ bất thường của đồng đi kèm với mức thấp hơn chất béo trong gan, so với những con chuột bình thường khác. Nhưng ở phía bên ngoài, các nhà khoa học phát hiện mô mỡ trắng của chuột Wilson có nồng độ đồng thấp hơn, tương ứng với đó là mức độ cao hơn chất béo tích tụ.
Bước tiếp theo, các nhà khoa học nhắm đến việc kiểm tra khả năng phân giải chất béo của chúng. Những con chuột được thí nghiệm với isoproterenol, một chất chủ vận beta gây ra sự phân giải chất béo thành axit béo, qua con đường truyền tín hiệu nội bào với dẫn xuất "cyclic adenosine monophosphate"(cAMP).
Kết quả chỉ ra rằng những con chuột Wilson đúng là đã thể hiện khả năng kém hơn trong việc phân giải chất béo so với nhóm chuột bình thường.
Hình ảnh chỉ ra sự khác biệt giữa tế bào chất béo trắng có đồng và thiếu đồng.
Nhìn sâu hơn nữa vào quá trình này, các nhà nghiên cứu tiến hành nuôi cấy tế bào để phân tích rõ ảnh hưởng của đồng lên quá trình phân giải chất béo. Họ đã đo lượng đồng trong mô mỡ của những con chuột và phát hiện rằng đồng đang được gắn với một loại enzyme có tên phosphodiesterase 3 (PDE3), mà PDE3 thì lại gắn với dẫn xuất cAMP.
Dẫn xuất cAMP có thể kìm hãm lại quá trình phân giải chất béo. Khi đồng gắn với phosphodiesterase, nó lại kìm hãm sự ảnh hưởng của cAMP. "Nó giống như một cái phanh hãm một cái phanh khác. Đó là lí do tại sao, cuối cùng, đồng lại có mối tương quan thuận chiều với phân giải chất béo", giáo sư Chang nói.
Trong thực tế, mối liên hệ giữa đồng và quá trình chuyển hóa chất béo đã từng được phỏng đoán từ trước. Các nhà khoa học đã quan sát được một hiện tượng trong chăn nuôi. "Điều này đã được ghi nhận ở gia súc, khi mức độ đồng trong thức ăn có ảnh hưởng đến mỡ trong thịt của chúng", giáo sư Chang cho biết.
Tuy nhiên, nghiên cứu của ông và đồng nghiệp đánh dấu lần đầu tiên chúng ta có thể chỉ ra sự ràng buộc rõ ràng của đồng, trong cơ chế sinh hóa đối với chất béo. Dấu mốc quan trọng này được ghi nhận khi nghiên cứu sẽ có mặt trên tạp chí danh tiếng Nature Chemical Biology, vào tháng 7 tới.
Ăn đồng sẽ giúp giảm béo tự nhiên?
Trong thời tiền sử, việc phát hiện ra đồng đã đặt một dấu mốc cho nền văn minh. Biết đâu trong thế kỷ 21, nó có thể lại giúp chúng ta giải quyết căn bệnh béo phì nan giải của chính nền văn minh ấy.
Qua những phát hiện từ nghiên cứu, giáo sư Chang cho biết đồng có tiềm năng trở thành dưỡng chất quan trọng trong việc phục hồi khả năng đốt cháy chất béo tự nhiên ở con người. Kim loại này có mặt ở một lượng lớn trong các loại thực phẩm như hàu, sò, ốc, rau xanh, nấm, các loại hạt và đậu.
Các loại thực phẩm chứa nhiều đồng.
Theo Ủy ban Dinh dưỡng và thực phẩm của Viện Y học Hoa Kỳ, một người trưởng thành trung bình sẽ cần khoảng 700mcg đồng mỗi ngày.
"Đồng không phải là một chất mà cơ thể chúng ta có thể tự tổng hợp. Vì vậy, chúng ta cần nạp nó thông qua quá trình ăn uống", giáo sư Chang nói. Chế độ ăn của người Mỹ có vẻ đang chứa ít đồng hơn so với chế độ ăn của người châu Á. Có thể đó cũng là một nguyên nhân phía sau tình trạng thừa cân, béo phì ở quốc gia này.
Tuy nhiên, giáo sư Chang cảnh báo bạn không nên sử dụng kết quả nghiên cứu cho việc mua và uống thêm các thực phẩm chức năng chứa đồng. Quá nhiều đồng có thể dẫn đến sự mất cân bằng với các khoáng chất thiết yếu khác của cơ thể, ví dụ như kẽm.
