Tài liệu Luận án tiến sĩ y tế công cộng hiệu quả bổ sung sắt phối hợp với selen đến tình trạng dinh dưỡng và thiếu máu ở học sinh tiểu học

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 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 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 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 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 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 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 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 (T6T0) 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 (GSSeh). 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 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 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 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