Oxi hóa là gì? Các tác động của quá trình oxy hóa đối với cuộc sống và cơ thể con người

Trong cuộc sống, chúng ta có thể dễ dàng nhận thấy tình trạng oxy hóa ở mọi nơi, nhưng không phải ai cũng hiểu rõ về quá trình này. Vậy oxi hóa là gì? Sự oxi hóa là gì? Cùng chúng tôi đi tìm hiểu tất tần tật các kiến thức về oxi hóa trong nội dung bài viết hôm nay nhé! 

Tìm hiểu về các khái niệm liên quan đến oxi hóa

Để có thể hiểu rõ về quá trình oxi hóa là gì, bạn đọc cần phải làm rõ các khái niệm dưới đây. 

1. Oxi hóa là gì? 

Oxi hóa là quá trình 1 phân tử bị mất đi electron do 1 phân tử khác (chất oxy hóa) lấy đi. Chính việc mất đi electron sẽ khiến cho phân tử đó bị biến đổi, rối loạn. Có thể nói, chất oxi hóa là chất chuyên đi cướp electron của phân tử chất khác khiến cho phân tử chất đó bị biến đổi và hư hỏng.

Ngược lại với quá trình oxi hóa đó là quá trình khử. Khử là quá trình 1 phân tử nhận thêm electron do 1 phân tử khác (chất chống oxy hóa) cho thêm. Việc nhận thêm electron sẽ khiến cho phân tử đó được cân bằng, trung hòa.

Ví dụ, phản ứng giữa khí hidro và khí flo tạo thành axit hydrofluoric: 

H 2 + F 2 → 2 HF

Trong phản ứng này, hidro đang bị oxy hóa và flo bị giảm. Phản ứng sẽ được hiểu rõ hơn nếu nó được viết dưới dạng 2 nửa phản ứng.

H 2 → 2 H + + 2 e –

F 2 + 2 e – → 2 F –

Như vậy, quá trình oxi hóa là một phản ứng hóa học thường tạo các gốc tự do. Cụ thể:

• Gốc tự do (free radical) có hại là chất oxy hóa gây hại cho tế bào và DNA.
• Gốc tự do hữu ích là chất khử vì chúng làm giảm quá trình oxy hóa, giúp tế bào và DNA không bị quá trình oxi hóa phá hủy.

2. Sự oxi hóa là gì?

Sự oxi hóa là một sự tác dụng của Oxi với một chất nào đó. Ví dụ:

2Cu + O2 → 2CuO (to)

CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O (to)

2H2 + O2 → 2H2O (to)

Hoặc sự oxi hóa khi cho phi kim tác dụng với Oxi như sau:

S + O2 → SO2

P + O2 → P2O5

N + O2 → NO2

C + O2 → CO2

Như vậy, trong các phản ứng trên đều xảy ra ở nhiệt độ cao. Đặc biệt, với phi kim thì sản phẩm tạo thành có thể sẽ khác nhau, tùy thuộc vào điều kiện cụ thể là gì. Điều kiện có thể là mức nhiệt độ, chất xúc tác,… 

3. Sự oxi hóa chậm là gì?

Sự oxi hóa chậm là sự oxi hóa có tỏa nhiệt nhưng sẽ không phát sáng; ví dụ như sắt bị gỉ hay sự oxi hóa chậm trong cơ thể người,… Ở trong điều kiện nhất định thì oxi hóa chậm có thể chuyển thành sự cháy, gọi là sự tự bốc cháy như giẻ lau máy móc có dính dầu mỡ chất thành đống có thể tự bốc cháy. 

4. Chống oxy hóa là gì? Chất chống oxy hóa bao gồm những loại nào?

Chống oxy hóa là quá trình sử dụng chất chống oxy hóa để làm chậm hoặc ngăn chặn quá trình oxy hóa diễn ra; phá hủy các gốc tự do được sinh ra do phản ứng dây chuyền phá hủy tế bào sinh vật. 

Trong đó, chất chống oxy hóa là loại hóa chất cho khả năng khử đi các gốc tự do có hại, kìm hãm sự oxi hóa bằng cách oxi hóa chính chúng. Chất chống oxy hóa gồm nhiều loại như:

• Chất chống oxy hóa chính như chất chống oxy hóa amin thơm (cao su và polyurethane), chất chống oxy hóa phenolic bị cản trở (sản phẩm 1010, 1076). 
• Chất chống oxy hóa phụ trợ là chất có thể phản ứng với hydroperoxit như Phosphite, Thioether,… 
• Chống oxy hóa với các chức năng chính và phụ cùng một lúc là chất có thể phản ứng với các gốc peroxit và loại bỏ hydroperoxit như hydroxylamine
• Bộ thụ động kim loại là chất có thể tạo thành các hợp chất phối trí bền với các ion kim loại, đặc biệt là ion đồng.

Quá trình oxi hóa tác động như thế nào trong cuộc sống?

Sau khi hiểu được oxi hóa là gì, cùng đi hiểu thêm về tác động của oxy tới cuộc sống hàng ngày. Trong tự nhiên, oxi hóa xảy ra thường là do oxy – là một chất oxy hóa cực mạnh lấy đi electron của phân tử chất khác; khiến chất đó bị mất đi electron dẫn đến biến đổi hình dạng và màu sắc. Ở đâu có oxy thì ở đó sẽ có oxi hóa. Vậy nên xung quanh ta, oxy có mặt ở khắp mọi nơi nên quá trình oxi hóa sẽ diễn ra hằng ngày và hằng giờ. 

Ngoài việc ứng dụng quá trình oxi hóa để phục vụ cho các hoạt động sản xuất thì trong cuộc sống thường ngày như tạo chất đốt, công nghệ hàn, sản xuất thép, ủ men hay rượu methanol,… thì nhiều quá trình oxi hóa diễn ra không kiểm soát sẽ gây ra nhiều tác hại như hư hỏng thực phẩm; vật dụng và đặc biệt ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người. 

Oxy hóa gây hại cho cơ thể như thế nào?

Để tìm hiểu quá trình oxi hóa trong cơ thể con người; chúng ta cần xem xét các nguyên nhân, cơ chế gây hại của gốc tự do và các tác hại như sau:

1. Nguyên nhân cơ thể bị oxi hóa 

Trên thực tế, cơ thể của chúng ta luôn tồn tại một hệ cân bằng; vừa sản sinh ra gốc tự do gây hại (chất oxy hóa) và chất chống oxy hóa để loại bỏ các gốc tự do đó. Tuy nhiên, càng trường thành thì chúng ta càng tiếp xúc với nhiều tác nhân bên ngoài không lành mạnh như:

• Sống trong môi trường ô nhiễm, hít phải nhiều khói bụi; ăn nhiều thực phẩm có nhiều hóa chất, nhiễm xạ,…
• Tiêu thụ nhiều thực phẩm bẩn, thức ăn chế biến sẵn, đồ ăn chiên xào nhiều dầu mỡ, rượu bia, chất kích thích,… 
• Tinh thần stress, bị căng thẳng kéo dài,…

Chính các tác nhân xấu này sẽ làm cho hệ thống cân bằng bị rối loạn; gia tăng thêm nhiều gốc tự do và dần làm mất đi khả năng sản sinh chất chống oxy hóa. 

2. Cơ chế gây hại của gốc tự do trong cơ thể (gốc oxy hóa)

Năm 1954, Denham Harman – bác sĩ của trường Đại học Berkeley, California chính là nhà khoa học đầu tiên phát hiện ra khả năng hủy diệt, gây tổn hại các tế bào cơ thể của các gốc tự do. Các gốc tự do được hiểu đơn giản là những phân tử tế bào khỏe mạnh đã bị oxi hóa, tức là bị mất đi các electron dẫn đến tình trạng thiếu cân bằng, rối loạn hoặc bị đột biến nhiễm bệnh.

Khi rối loạn, các gốc tự do này trở nên “hung hăng” và biến thành chất oxy hóa chuyên đi chiếm đoạt electron từ các tế bào khỏe mạnh khác. Từ đó dẫn đến một loạt phản ứng dây chuyền làm tổn thương màng tế bào, biến đổi cấu trúc  protein hoặc ADN, thay đổi nội tiết tố, hay ức chế các men,… Hậu quả là khiến cho nhiều tế bào bị đột biến, rối loạn chức năng và thậm chí gây chết tế bào, biến thành gốc tự do chuyên đi hủy diệt như nó. 

Theo nghiên cứu thống kê, hằng ngày chúng ta phải hứng chịu sự tấn công của khoảng 10.000 gốc tự do. Nếu như sống đến 70 năm thì bạn đã bị tấn công bởi 70 tấn gốc tự do. Có rất nhiều loại gốc tự do xấu, trong đó nguy hiểm nhất chính là hydroxyl radical, (gốc OH -) một gốc rất phản ứng và gây ra ra nhiều tổn thương.

3. Tác hại của quá trình oxi hóa đối với cơ thể người

Thông qua gốc tự do, quá trình oxi hóa đã làm suy yếu hàng loạt tế bào khỏe mạnh khiến cho chúng bị hư tổn hoặc làm chúng biến thành gốc tự do – là nguyên nhân gây ra quá trình lão hóa cùng các bệnh tật khác tại nhiều bộ phận trên cơ thể. Cụ thể:

• Gây ra lão hóa cơ thể thể hiện qua da chảy xệ và hình thành nếp nhăn. Cơ thể suy yếu sẽ ẩn chứa nhiều bệnh tật, cơ năng chức năng bị suy giảm khi càng nhiều tuổi chính là tác hại của quá trình oxi hóa trong cơ thể gây ra.
• Suy giảm chức năng não bộ như suy giảm trí nhớ, sa sút trí tuệ, Alzheimer, đột quỵ,…
• Suy yếu và các bệnh tim mạch như như cao huyết áp, nhồi máu cơ tim, suy tim,…
• Các căn bệnh về cơ xương khớp như thoái hóa khớp, viêm khớp,…
• Các bệnh về phổi phổ biến như hen phế quản, dị ứng, ung thư phổi,…
• Ngoài ra, một số bệnh khác như tiểu đường, u bướu, ung thư,…

Chất chống oxy hóa trong thực phẩm gồm những loại nào? Các thực phẩm giàu chất chống oxy hóa nhất

Chất chống oxy hóa trong thực phẩm làm gia tăng thời hạn sử dụng của các thực phẩm tự nhiên và thực phẩm chế biến nên chúng thường được dùng làm phụ gia thực phẩm. Ngày nay, chất chống oxy hóa trong thực phẩm có rất nhiều loại và đóng vai trò khác nhau; có thể tương tác với nhau nhằm mang lại hiệu quả cho sức khỏe con người cùng sự tác động có lợi trong các ứng dụng đời sống khác.

Một số chất chống oxy hóa trong thực phẩm có lợi cho sức khỏe như:

• Vitamin C: Hay axit ascorbic cực kỳ cần thiết cho việc chuyển đổi procollagen thành collagen; cho khả năng oxy hoa proline dư thành hydroxyproline. Ngoài ra, nó còn là chất nền cho enzyme oxy hóa khử ascorbate peroxidase để chống lại stress diễn ra ở thực vật. Vitamin C có nhiều nhất trong các loại trái cây và rau củ. 
• Vitamin E: Là một loại có vitamin có thể hòa tan trong chất béo. Loại vitamin này ở dạng alpha – tocopherol có hoạt chất chống oxy hóa mạnh nhất nên nó có thể loại bỏ được các chất trung gian làm xuất hiện các gốc tự do và đồng thời ngăn chặn quá trình oxy hóa diễn ra. Vitamin tìm thấy chủ yếu trong các loại hạt, dầu thực vật, rau củ xanh.
• Vitamin A: Ở một số thực vật có hoạt tính chống oxy hóa như beta-carotene, alpha-carotene và beta-cryptoxanthin sẽ được chuyển hóa thành vitamin A sau khi hấp thụ. Vitamin A đóng vai trò quan trọng trong sự hình thành và phát triển các tế bào tim, phổi, thận và các cơ quan khác. Vitamin A thường chứa trong các sản phẩm làm từ sữa, trứng và gan.
• Beta-carotene: Là một loại sắc tố thực vật được tìm thấy nhiều ở những loại rau củ và trái cây có màu đỏ cam hoặc màu sắc sặc sỡ (màu nóng). Beta-carotene có thể được chuyển hóa một phần thành vitamin A có lợi cho sức khỏe người và nhiều tác dụng khác để phòng chống ung thư.

• Lycopene: Là một sắc tố thực vật được tìm thấy ở những loại trái cây, rau quả có màu đỏ tươi hoặc màu đỏ hồng. Lycopene có lợi cho sức khỏe tim mạch, làm giảm thiểu da bị tổn thương dưới tia UV và ngăn ngừa một số bệnh ung thư.
• Zeaxanthin và Lutein: Là 2 hợp chất chống oxy hóa luôn đi kèm nhau thuộc nhóm carotenoid, được tìm thấy chủ yếu trong thực phẩm có màu sắc như rau xanh, đu đủ, cam và ngô. Zeaxanthin và Lutein góp phần xây dựng cấu trúc tế bào, tăng cường sức khỏe cho mắt và phòng bệnh đái tháo đường.
• Selen: Có hoạt tính giống như lưu huỳnh rất cần thiết cho các chức năng hoạt động của tế bào. Selen được tìm thấy nhiều ở các loại hạt đậu, ngũ cốc, trứng, phô mai.
• Mangan: Đóng vai trò quan trọng trong quá trình giải độc của các gốc peoxit tự do.
• Một số hợp chất chống oxy hóa mạnh thực vật khác: Polyphenol, flavonoid, phytoestrogen và catechin.

Trong đó, chất chống oxy trong thực phẩm phổ quan trọng nhất đó là vitamin C và vitamin E. Ngoài ra, cơ thể cũng cần thêm một số chất chống oxy hóa khác ít thiết yếu hơn. Do đó, lời khuyên nên ăn các loại hoa quả, rau xanh có lợi một phần là do đặc tính chống oxy hóa có trong chúng.

Một số loại thực phẩm là nguồn cung cấp chất chống oxy hóa tốt mà bạn có thể tham khảo để thêm vào chế độ ăn của mình mỗi ngày đó là quả mọng (việt quất), cà phê, sôcôla đen, dâu tây, kỷ tử, cải xoăn, bắp cải tím, đậu, cải Bina,… 

Một số câu hỏi mở rộng liên quan đến quá trình oxi hóa

Để hiểu hơn về kiến thức oxy hóa là gì, dưới đây là một số câu hỏi mở rộng liên quan đến quá trình oxy hóa. 

1. Kim loại dễ bị oxi hóa nhất là gì?

Kim loại dễ bị oxi hóa nhất chính là Kali (K). Bởi, căn cứ vào dãy điện hóa thì Kali có tính khử mạnh nhất nên càng dễ bị oxy hóa nhất. Năm 1807, Sir Humphry Davy đã phát hiện ra kim loại kiềm Kali. Ông đã tách nó ra từ dung dịch KOH – kim loại kiềm đầu tiên được điều chế bằng điện phân. 

• Kí hiệu: K
• Cấu hình electron: [Ar] 4s1
• Số hiệu nguyên tử: 19
• Khối lượng nguyên tử: 39 g/mol
• Vị trí trong bảng tuần hoàn

• Ô: số 19
• Nhóm: IA
• Chu kì: 4

• Đồng vị: 39K, 40K, 41K.
• Độ âm điện: 0,82

2. Chất chống oxy hóa mạnh nhất đó là gì?

Ngoài tự nhiên, astaxanthin được biết đến là một trong các chất oxy hóa mạnh nhất. Đây là một sắc tố đỏ được tìm thấy trong nhiều loại vi sinh vật ngoài tự nhiên. Thực vật và động vật có màu đỏ tươi thường chứa rất nhiều astaxanthin. 

Còn chất chống oxy hóa mạnh nhất và quan trọng nhất mà cơ thể tạo ra đó là glutathione. Nó là tập hợp của 3 axit amin giúp giảm lão hóa thông qua ruột và hệ thống tuần hoàn. Cách tốt nhất để phát huy được công dụng của glutathione chính là kết hợp với selen, tiền chất của nó và vitamin E. Một số tác dụng khác của glutathione với cơ thể đó là:

• Chống lão hóa da, bảo vệ các tế bào, mô và các cơ quan trọng trong cơ thể, giúp cơ thể luôn khỏe mạnh.
• Thải các độc tố như thải chì, thủy ngân, nhôm ra khỏi cơ thể.
• Tăng cường hệ thống miễn dịch tự nhiên giúp bạn luôn khỏe mạnh.
• Bảo vệ thủy tinh thể ở mắt; phòng ngừa đục thủy tinh thể.
• Ngăn ngừa các căn bệnh thoái hóa như mất trí nhớ, Alzheimer,… 

Các thực phẩm chống oxy hóa giàu glutathione như măng tây, bơ, rau chân vịt, đậu bắp, bông cải xanh, mùi tây, dưa lưới, cà chua, cà rốt, bưởi, cam, quả hạch brazil, cám gạo,…

3. Có nên bổ sung chất chống oxy hóa vào cơ thể hay không?

Chế độ ăn uống giúp bổ sung chất chống oxy hóa là cực kỳ cần thiết, nhưng nhiều mức độ quá nhiều thì không phải lúc nào cũng tốt.  Bởi, thực tế việc hấp thụ quá nhiều chất chống oxy hóa có thể tạo các phản ứng độc hại và thậm chí là có thể khiến việc thúc đẩy diễn ra nhanh hơn ngăn ngừa tổn thương oxi hóa – gọi là hiện tượng “nghịch lý chống oxy hóa”. 

Một nghiên cứu chỉ ra rằng liều lượng chất chống oxy hóa cao làm tăng nguy cơ tử vong. Vậy nên bởi lý do này nên hầu hết các chuyên gia y tế đều khuyên mọi người nên tránh bổ sung chất chống oxy hóa quá liều. Ngoài ra, nghiên cứu cũng chỉ ra thức ăn làm giảm tác hại oxy hóa ở mức lớn hơn so với thực phẩm chức năng. Chính vì vậy, bạn nên chọn bổ sung chất chống oxy hóa qua thực ăn hơn là thực phẩm chức năng. 

Lời khuyên dành cho bạn là tốt nên tuân thủ theo chế độ ăn uống nhiều rau và trái cây, kết hợp với các thói quen lành mạnh khác. Nếu thiếu một số chất dinh dưỡng hoặc không thể ăn theo chế độ lành mạnh thì có thể uống chất bổ sung liều thấp như vitamin tổng hợp theo đúng hướng dẫn của bác sĩ. 

Mong rằng bài viết hôm nay đã giúp bạn hiểu rõ về oxi hóa là gì, chất oxy hóa trong thực phẩm và những tác hại của quá trình oxy hóa cho cơ thể. Cảm ơn tất cả bạn đọc đã tham khảo nội dung bài viết của chúng tôi! 

Xem thêm::
Hiệu ứng nhà kính là gì?
Muối Axit là gì?

Phạm Xuân Thanh

Tôi là Phạm Xuân Thanh – Tôi đã có kinh nghiệm hơn 3 năm review đánh giá về các loại máy móc công nghiệp, thiết bị vệ sinh công nghiệp, cách chăm sóc xe hơi. Tôi hy vọng những kiến thức mà tôi chia sẻ có thể giúp mọi người hiểu rõ hơn về các công dụng, chức năng của các loại thiết bị công nghiệp và các cách chăm sóc xe hơi này.