Nghiên cứu mới: Đồng có vai trò quan trọng trong việc đốt cháy mỡ

Được đánh giá cao như kim loại dẻo, dẫn điện, được sử dụng trong nấu nướng, thiết bị điện tử, đồ trang sức và hệ thống ống dẫn nước, đồng ngày càng được chú ý trong thập kỷ qua với vai trò trong chức năng sinh học nhất định. Biết rằng đồng rất cần thiết cho quá trình tạo thành tế bào máu đỏ, hấp thụ sắt, phát triển các mô liên kết và hỗ trợ hệ thống miễn dịch.

Những phát hiện mới, xuất hiện trên xuất bản phẩm Nature Chemical Biology nhưng được công bố trực tuyến, lần đầu tiên tìm ra vai trò của đồng trong quá trình chuyển hóa chất béo.

Chris Chang – một trong những người đứng đầu nhóm nghiên cứu cho biết: “Chúng tôi phát hiện ra rằng đồng rất cần thiết để phá vỡ các tế bào mỡ giúp chuyển hóa thành năng lượng. Nó hoạt động như một bộ điều chỉnh. Càng nhiều đồng thì càng có nhiều chất béo bị phá vỡ. Chúng tôi cho rằng nó sẽ có giá trị cho việc nghiên cứu liệu sự thiếu hụt chất dinh dưỡng này có liên quan đến béo phì và hoặc các bệnh liên quan đến béo phì hay không”

Đồng trong thức ăn

Chang cho biết, đồng có thể đóng vai trò tiềm năng trong việc đốt cháy chất béo giúp phục hồi một cách tự nhiên. Các chất dinh dưỡng dồi dào trong các loại thực phẩm như hàu, các loại sò ốc, rau lá xanh, nấm, các loại hạt, hạt mầm và đậu.

Theo Ủy ban Thực phẩm và Dinh dưỡng của Viện Y khoa, nhu cầu đồng trong thức ăn ước tính trung bình đối với người lớn khoảng 700 microgram mỗi ngày. Ban Thực phẩm và Dinh dưỡng cũng cho thấy chỉ có 25% dân số Hoa Kỳ có đủ đồng mỗi ngày.

ông Chang cho biết: “Đồng không phải là chất mà cơ thể có thể tạo ra, vì vậy chúng ta cần lấy nó thông qua chế độ ăn uống. Tuy nhiên, chế độ ăn điển hình của Mỹ không bao gồm nhiều loại rau lá xanh. Ví dụ, chế độ ăn châu Á, có nhiều loại thực phẩm giàu đồng”

Nhưng Chang cảnh báo không nên bổ sung quá nhiều đồng như theo kết quả của nghiên cứu. Quá nhiều đồng có thể dẫn đến sự mất cân bằng với các khoáng chất thiết yếu khác, bao gồm cả kẽm.

Đồng giống như chiếc phanh hãm

Các nhà nghiên cứu đã sử dụng chuột với một đột biến gen có thể gây tích tụ đồng trong gan để xem mối quan hệ giữa đồng và chất béo. Đáng chú ý, những con chuột này có lượng chất béo trung bình lớn hơn so với những con chuột bình thường. Các bệnh di truyền, được biết như bệnh của Wilson, cũng xảy ra ở người và có khả năng gây tử vong nếu không được điều trị.

Phân tích những con chuột mắc bệnh Wilson đã cho thấy rằng, sự tích tụ bất thường của đồng đã kèm theo lượng lipid bình thường trong gan thấp hơn so với nhóm chuột được kiểm soát. Các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng, các mô mỡ màu trắng hoặc chất béo trắng của những con chuột mắc bệnh Wilson có lượng đồng thấp hơn so với chuột được kiểm soát và tương ứng là lượng chất béo cao hơn.

Sau đó, họ đã điều trị bệnh Wilson ở chuột bằng isoproterenol, một chất chủ vận beta được biết để tạo ra lipolysis, sự phân hủy chất béo thành axit béo, thông qua truyền tín hiệu monophosphate adenosine vòng (cAMP). Họ lưu ý rằng những con chuột mắc bệnh Wilson có biểu hiện ít hoạt động phá vỡ chất béo hơn so với chuột được kiểm soát.

Kết quả khiến các nhà nghiên cứu tiến hành những phân tích nuôi cấy tế bào nhằm làm rõ cơ chế mà đồng tác động đến quá trình phân giải lipit. Các nhà nghiên cứu đã sử dụng thiết bị máy quang phổ khối plasma cặp quy nạp (ICP-MS) tại Phòng thí nghiệm Berkeley để đo lượng đồng trong mô mỡ.

Họ đã phát hiện ra rằng đồng liên kết với phosphodiesterase 3, hoặc PDE3, một loại enzyme liên kết với cAMP, cản trở cAMP nhằm tạo thuận lợi cho quá trình phân hủy chất béo.

Chang cho biết: “Khi đồng gắn với phosphodiesterase, nó giống như một cái phanh hãm. Đó là lý do tại sao đồng có mối tương quan tích cực với quá trình phân giải lipit”

Mối liên kết giữa đồng và chuyển hóa chất béo không hoàn toàn gây ngạc nhiên. Các nhà nghiên cứu thực sự tìm thấy những gợi ý về mối liên kết trong lĩnh vực chăn nuôi.

Theo Chang, “điều đáng lưu ý ở gia súc, liệu lượng đồng trong thức ăn sẽ ảnh hưởng thế nào đến lượng mỡ trong thịt”. “ảnh hưởng này đến lượng chất béo ở động vật có trong các tài liệu nông nghiệp, tuy nhiên vẫn chưa rõ liệu những cơ chế hóa sinh này có liên quan đến đồng và chất béo không?”

Nghiên cứu mới được xây dựng dựa trên nghiên cứu trước đây từ phòng thí nghiệm của Chang về vai trò của đồng và các kim loại khác trong lĩnh vực khoa học thần kinh. Dưới sự hỗ trợ về Sáng kiến BRAIN của Tổng thống Barack Obama, phòng thí nghiệm Berkeley đã tài trợ cho Chang thông qua Chương trình nghiên cứu và phát triển trực tiếp tại phòng thí nghiệm năm 2013. Nghiên cứu của Chang được tiếp tục thông qua BRAIN Tri-Institutional Partnership, một liên minh với Phòng thí nghiệm Berkeley, trường UC Berkeley và UC San Francisco.

Đặc biệt, trong cơ thể người, đồng có nồng độ cao được thấy trong não. Các nghiên cứu gần đây đã phát hiện ra rằng, đồng giúp các tế bào não liên lạc với nhau bằng cách hoạt động như một chiếc phanh vào thời điểm ngừng các tín hiệu thần kinh.

Trong khi trọng tâm ban đầu của Chang là về vai trò của đồng trong những liên lạc thần kinh, ông đã rẽ sang các cuộc điều tra về những kim loại trong chuyển hóa chất béo và các quá trình sinh học khác. Nghiên cứu mới nhất này được tài trợ chủ yếu từ Viện Y tế quốc gia.

Minh Trang (Theo Phys.org)