Chương 10 — Tính đặc thù sinh hóa¶
Đột biến di truyền đã làm mất đi khả năng tự tổng hợp vitamin C trong dòng linh trưởng là một ví dụ sinh động về vô vàn biến dị di truyền mà từ đó chọn lọc tự nhiên đã tạo nên sự đa dạng của các sinh vật mà chúng ta biết đến trong thế giới ngày nay. Hiểu biết sinh hóa như vậy cho phép chúng ta nhìn thấy quá trình tiến hóa, có thể nói là từ bên trong. Nó cung cấp một thước đo định lượng cho sự phong phú của những khác biệt giữa các cá thể trong cùng một loài, là cơ sở để chọn lọc tự nhiên tác động khi lựa chọn ra những cá thể “thích nghi nhất”. Nó cho thấy mỗi con người chúng ta đều sở hữu một tính đặc thù sinh hóa hầu như không được biểu lộ ra trong (mà chỉ giải thích được một phần) những khác biệt mà chúng ta quan sát thấy ở nhau.
Hãy xét đến một đặc điểm di truyền nào đó, chẳng hạn như trọng lượng của gan so với tổng trọng lượng của con người, hoặc nồng độ của một enzyme nhất định trong các tế bào hồng cầu của máu. Người ta nhận thấy rằng, khi nghiên cứu một mẫu gồm một trăm người, đặc điểm này biến thiên trong một khoảng rộng. Sự biến thiên ấy thường gần đúng với hàm xác suất hình chuông tiêu chuẩn. Theo thông lệ, người ta nói rằng khoảng giá trị “bình thường” của đặc điểm là khoảng nằm trong đó 95 phần trăm các giá trị, còn 5 phần trăm giá trị còn lại, đại diện cho những thái cực, là bất thường. Nếu chúng ta giả định rằng năm trăm đặc điểm được di truyền độc lập với nhau, thì có thể tính ra được rằng chỉ có một xác suất nhỏ, 3 phần trăm, là có một người trong toàn bộ dân số thế giới sẽ bình thường đối với từng đặc điểm trong số năm trăm đặc điểm này.
Tuy nhiên, người ta ước tính rằng một con người có một bộ gồm một trăm nghìn gene, mỗi gene đảm nhận một chức năng nào đó, chẳng hạn như kiểm soát việc tổng hợp một enzyme. Số đặc điểm có thể biến thiên, do sự khác biệt về bản chất của một gene nhất định, có lẽ ở vào khoảng một trăm nghìn chứ không phải chỉ năm trăm; và theo đó chúng ta đi đến kết luận rằng không một con người đơn lẻ nào trên trái đất là bình thường (trong khoảng bao gồm 95 phần trăm của tất cả mọi người) đối với tất cả các đặc điểm. Tất nhiên, phép tính này đã được đơn giản hóa quá mức. Tuy vậy, nó giúp nhấn mạnh rằng con người khác biệt với nhau, và rằng mỗi con người phải được đối xử như một cá thể, cả về mặt sinh học lẫn về mặt đạo đức.
Loài Homo sapiens, về đặc tính di truyền, mang tính dị biệt nhiều hơn so với hầu hết các loài động vật khác. Tuy nhiên, tính dị biệt cũng được tìm thấy ở các động vật thí nghiệm như chuột lang. Từ lâu người ta đã nhận ra rằng những con chuột lang được cho ăn cùng một chế độ ăn gây scorbut, chứa ít hơn 5 miligam (mg) axit ascorbic mỗi ngày trên mỗi kilôgam trọng lượng cơ thể, lại khác nhau về mức độ nghiêm trọng của bệnh scorbut mà chúng mắc phải, và về tốc độ chúng phát bệnh. Một thí nghiệm đáng chú ý đã được Williams và Deason tiến hành vào năm 1967. Các nhà nghiên cứu này đã mua một số chuột lang đực mới cai sữa từ một người buôn động vật. Sau một tuần quan sát, trong thời gian đó chuột lang được cho ăn một chế độ ăn tốt, bao gồm cả rau tươi, chúng được đặt vào một chế độ ăn không có axit ascorbic hoặc được bổ sung những lượng axit ascorbic đã biết. Chúng được chia thành tám nhóm, mỗi nhóm gồm mười đến mười lăm con, trong đó một nhóm không nhận axit ascorbic nào, còn các nhóm khác nhận những lượng khác nhau qua một ống nhỏ giọt đưa vào miệng. Khoảng 80 phần trăm số con vật không nhận axit ascorbic hoặc chỉ nhận 0,5 mg trên mỗi kilôgam mỗi ngày đã phát triển các dấu hiệu của scorbut, trong khi chỉ khoảng 25 phần trăm số con nhận từ 1 mg đến 4 mg trên mỗi kilôgam mỗi ngày, và không con nào nhận từ 8 mg mỗi ngày trở lên, phát triển các dấu hiệu này. Những kết quả này phù hợp với phát biểu thông thường rằng cần khoảng 5 mg axit ascorbic trên mỗi kilôgam mỗi ngày để phòng ngừa scorbut ở chuột lang.
Tuy nhiên, một mặt người ta quan sát thấy rằng có hai con vật chỉ nhận 1 mg trên mỗi kilôgam mỗi ngày vẫn khỏe mạnh và tăng cân trong suốt thời gian thí nghiệm (tám tuần). Một trong số đó cho thấy mức tăng cân tổng cộng lớn hơn mức tăng của bất kỳ con vật nào nhận lượng axit ascorbic gấp hai, bốn, tám, hoặc mười sáu lần.
Mặt khác, có bảy con chuột lang nhận 8, 16, hoặc 32 mg trên mỗi kilôgam mỗi ngày lại không khỏe mạnh và cho thấy sự tăng trưởng rất nhỏ trong mười ngày đầu của chế độ ăn. Sau đó chúng được cung cấp một lượng vitamin lớn hơn, năm con nhận 64 mg trên mỗi kilôgam mỗi ngày và hai con nhận 128 mg trên mỗi kilôgam mỗi ngày. Những con vật này cho thấy một đáp ứng đáng kể: trong khi chúng chỉ tăng trưởng trung bình 12 gam (g) trong khoảng mười ngày với lượng axit ascorbic nhỏ hơn, thì sự tăng trưởng của chúng trong khoảng mười ngày sau khi bắt đầu nhận lượng lớn hơn lại đạt trung bình 72 g. Kết luận được chỉ ra là những con vật này, bảy trong số ba mươi con được cho nhận từ 8 mg đến 32 mg trên mỗi kilôgam mỗi ngày, cần nhiều vitamin C hơn những con khác để có sức khỏe tốt. Williams và Deason (1967) đã đi đến kết luận rằng có ít nhất một khoảng chênh lệch gấp hai mươi lần trong nhu cầu vitamin C của từng cá thể chuột lang trong một quần thể một trăm con. Họ chỉ ra rằng quần thể con người hẳn không đồng nhất hơn quần thể chuột lang được sử dụng trong các thí nghiệm của họ, và do đó sự biến thiên cá thể trong nhu cầu vitamin C của con người có lẽ cũng lớn không kém.
Tôi đã chấp nhận kết luận của họ, cùng những kết luận tương tự mà các nhà nghiên cứu khác đã đạt được, khi đề xuất rằng tốc độ nạp axit ascorbic tối ưu của con người có thể trải dài trên một khoảng rộng, có lẽ là khoảng chênh lệch gấp tám mươi lần, từ 250 mg mỗi ngày đến 20 g mỗi ngày, hoặc thậm chí một khoảng còn rộng hơn nữa.
Vitamin C đã được nghiên cứu, được báo cáo trong hàng nghìn bài báo khoa học, kể từ khi nó được phát hiện cách đây năm mươi năm. Người đọc cuốn sách này hẳn có lý do chính đáng để hỏi, thứ nhất, vì sao khoảng giá trị của lượng nạp tối ưu đối với chất quan trọng này lại không được xác định một cách đáng tin cậy từ lâu, và thứ hai, vì sao không ai có thể cho người đó biết nên nạp lượng bao nhiêu để có sức khỏe tốt nhất. Một phần câu trả lời cho câu hỏi thứ nhất là chỉ cần một lượng vitamin rất nhỏ, có lẽ 10 mg mỗi ngày, là đủ để giữ cho hầu hết mọi người không phát bệnh scorbut, và các bác sĩ cùng các chuyên gia dinh dưỡng đã chấp nhận quan niệm rằng không cần lượng lớn hơn. Mặc dù một số bác sĩ đã quan sát thấy từ bốn mươi hay năm mươi năm trước rằng những lượng lớn gấp một trăm hay một nghìn lần có giá trị trong việc kiểm soát các bệnh khác nhau, như được mô tả ở những chỗ khác trong cuốn sách này, giới y học và phần lớn các nhà khoa học vẫn phớt lờ bằng chứng đó.
Một phần khác của câu trả lời cho câu hỏi thứ nhất là những nghiên cứu có thể đem lại đáp án chỉ có thể được thực hiện với nỗ lực rất lớn và chi phí rất cao. Việc nghiên cứu một loại thuốc mạnh nào đó có tác dụng có lợi tức thời lên bệnh nhân thì dễ dàng hơn nhiều (mặc dù khó hơn để kiểm tra tổn hại lâu dài có thể xảy ra mà loại thuốc mạnh ấy có thể gây ra cho một bộ phận những người được kê đơn). Một số nghiên cứu dịch tễ học được hoạch định và thực hiện xuất sắc, liên quan đến các yếu tố dinh dưỡng và các yếu tố khác trong tương quan với tỷ lệ mắc bệnh và xác suất tử vong ở các độ tuổi khác nhau, đã được tiến hành. Trong một số nghiên cứu này, bản chất của thức ăn được nạp vào đã được lập bảng, và lượng vitamin C cùng các vitamin khác trong chế độ ăn đã được tính toán bằng cách sử dụng các bảng cho biết hàm lượng vitamin của các loại thực phẩm khác nhau. Một số nghiên cứu này cho thấy rằng tỷ lệ mắc bệnh và xác suất tử vong ở mỗi độ tuổi đều thấp hơn ở những người có lượng nạp vitamin C lớn hơn (và cả đối với một số vitamin khác) so với những người có lượng nạp nhỏ hơn. Tuy nhiên, trong các nghiên cứu này, lượng nạp vitamin C đều nhỏ; chẳng hạn thường là từ vài mg đến 50 mg mỗi ngày đối với nhóm nạp thấp, và từ 50 mg đến 100 mg đối với nhóm nạp cao.
Trong nghiên cứu của họ tại quận San Mateo, California, Lester Breslow và các đồng nghiệp của ông đã phỏng vấn vào năm 1948 tổng cộng 577 cư dân của quận được chọn ngẫu nhiên, những người từ năm mươi tuổi trở lên. Họ thu thập được nhiều thông tin về tình trạng sức khỏe và về các yếu tố môi trường, hành vi và dinh dưỡng có thể ảnh hưởng đến tình trạng đó. Sau bảy năm, họ kiểm tra hồ sơ tử vong và so sánh tỷ lệ tử vong đã hiệu chỉnh theo tuổi của các phân nhóm dân số liên quan đến các yếu tố khác nhau. Trong tất cả các yếu tố này, lượng nạp vitamin C được phát hiện là có mối tương quan lớn nhất với tỷ lệ tử vong đã hiệu chỉnh theo tuổi, thậm chí còn lớn hơn cả mối tương quan của việc hút thuốc lá (Chope và Breslow, 1955). Trong khi những người hút thuốc lá ở mỗi độ tuổi có xác suất tử vong gấp đôi so với người không hút, thì những người có lượng nạp vitamin C thấp hơn (được tính từ hàm lượng vitamin C trong thức ăn mà họ đã ăn) có xác suất tử vong cao gấp 2,5 lần so với những người có lượng nạp vitamin cao hơn. Mức độ bệnh tật cũng lớn hơn tương ứng. Sự khác biệt này có nghĩa là độ dài của giai đoạn khỏe mạnh và của cuộc đời ở những người có lượng nạp cao hơn lớn hơn mười năm so với những người có lượng nạp vitamin C thấp hơn. Đường phân cách là 50 mg mỗi ngày, xấp xỉ bằng nhu cầu khuyến nghị trong khẩu phần. Lượng nạp trung bình của nhóm nạp thấp là 24 mg mỗi ngày và của nhóm nạp cao là 127 mg mỗi ngày.* Điều thú vị là việc uống một cốc lớn nước cam mỗi ngày (khoảng 90 mg axit ascorbic trong 6 ao-xơ nước cam) hoặc uống một viên 100 mg mỗi ngày sẽ đưa một người vào nhóm nạp cao.
Một phần của sự cải thiện sức khỏe trong nhóm nạp cao có thể được quy cho các chất khác trong thực phẩm cung cấp lượng vitamin C bổ sung đó. Không còn nghi ngờ gì rằng nước cam, rau diếp và các loại rau khác, cùng trái cây, chứa các chất dinh dưỡng quan trọng ngoài vitamin C. Nhưng tác dụng của việc nạp nhiều vitamin A hơn trong việc cải thiện sức khỏe, theo phát hiện trong nghiên cứu San Mateo, chỉ bằng một nửa tác dụng của vitamin C, và tác dụng của niacin, một trong các vitamin nhóm B, chỉ bằng một phần tư.
*Những giá trị trung bình này được tính toán dựa trên giả định rằng phân bố lượng nạp của mỗi nhóm trong hai nhóm cũng giống như phân bố của các nhóm tương ứng (độ tuổi trên sáu mươi) trong Cuộc Khảo sát Kiểm tra Sức khỏe và Dinh dưỡng Lần thứ nhất, 1971–72 (Abraham, Lowenstein và Johnson, 1976).
Các loại thực phẩm có hàm lượng vitamin A và niacin cao, mặc dù chúng có giá trị trong việc cải thiện sức khỏe, lại không quý giá bằng những loại thực phẩm có hàm lượng vitamin C cao.
Khi vitamin C được uống qua đường miệng, phần lớn nó được hấp thu vào máu qua các niêm mạc của miệng và phần trên của ruột non. Nếu lượng nạp khá nhỏ, lên đến 250 mg, thì khoảng 80 phần trăm được hấp thu vào máu. Với liều lớn hơn, lượng được hấp thu sẽ ít hơn, khoảng 50 phần trăm đối với liều 2 g và còn nhỏ hơn nữa đối với các liều lớn hơn (Kulber và Gehler, 1970). Theo đó, sẽ kinh tế hơn nếu nạp vitamin C thành các liều nhỏ hơn, chẳng hạn 1 g mỗi ba giờ, thay vì uống một liều đơn lớn hơn nhiều một lần mỗi ngày. Ngoài ra, một lượng natri ascorbat tiêm vào dòng máu sẽ hiệu quả hơn trong việc điều trị bệnh so với cùng lượng đó uống qua đường miệng.
Đối với lượng nạp axit ascorbic nhỏ hằng ngày, lên đến khoảng 150 mg, nồng độ trong huyết tương gần như tỷ lệ thuận với lượng nạp: nồng độ này là khoảng 5 mg mỗi lít đối với lượng nạp hằng ngày 50 mg, 10 mg mỗi lít đối với 100 mg, và 15 mg mỗi lít đối với 150 mg. Trên mức nạp 150 mg mỗi ngày, nồng độ trong máu tăng ít hơn nhiều khi lượng nạp tăng, đạt khoảng 30 mg mỗi lít đối với lượng nạp 10 g mỗi ngày (axit ascorbic cộng với axit dehydroascorbic; Harris, Robinson và Pauling, 1973).
Lý do của sự thay đổi này khi lượng nạp vượt quá khoảng 150 mg mỗi ngày là khi đó một lượng vitamin lớn hơn bắt đầu được bài tiết qua nước tiểu. Một trong những chức năng của thận là làm sạch máu khỏi các phân tử không mong muốn và có hại, các phân tử của những chất độc đã lọt vào máu qua thức ăn hoặc không khí ô nhiễm, hoặc các sản phẩm thải như urê, hợp chất của nitơ được tạo thành khi các phân tử protein cũ trong cơ thể bị phân hủy. Cứ mỗi hai mươi phút, toàn bộ thể tích máu lại đi qua một hệ thống bộ lọc phân tử trong hai triệu cầu thận của thận. Trong các cầu thận, các mao mạch mà máu chảy qua có những lỗ nhỏ. Những lỗ này, các lỗ chân lông của bộ lọc cầu thận, đủ nhỏ để các phân tử protein trong máu, chẳng hạn như các kháng thể (globulin) bảo vệ chúng ta chống lại bệnh tật, không thể đi qua được, nhưng các phân tử nước và các phân tử nhỏ khác, chẳng hạn như các phân tử đường máu (glucose) và axit ascorbic, thì có thể đi qua. Huyết áp hoạt động để đẩy một phần nước của máu, cùng với gánh nặng các phân tử nhỏ của nó, qua các lỗ này vào một bao bọc xung quanh.*
*Một người ốm nặng hoặc một người đang trong tình trạng sốc có thể có huyết áp thấp đến mức không thể tạo ra nước tiểu.
Dịch lọc cầu thận, với nước tiểu loãng của nó, được tạo ra với lượng khoảng 180 lít (l) mỗi ngày, gấp ba mươi sáu lần thể tích của bản thân máu. Chúng ta không thể chịu đựng được việc mất nhiều nước đến vậy, và may mắn thay có một cơ chế để cô đặc nước tiểu về thể tích thông thường là một hoặc hai lít mỗi ngày. Khi dịch lọc cầu thận di chuyển dọc theo các ống thận hướng về phía những mạch dẫn nước tiểu đến bàng quang, các bơm phân tử trong thành các ống thận chuyển phần lớn nước trở lại vào dòng máu.* Đường máu có giá trị như một nhiên liệu cho cơ thể, và sẽ không tốt nếu để mất nó. Theo đó, có những bơm ống thận đặc biệt để bơm các phân tử glucose trở lại vào máu. Cũng có những bơm đặc biệt cho các phân tử quan trọng khác, bao gồm cả các phân tử vitamin C.
Điều này thật may mắn, bởi vì nếu quá trình tái hấp thu vitamin C ở ống thận không hoạt động, thì ngay cả một liều lớn vitamin cũng sẽ gần như bị bài tiết hoàn toàn trong một hoặc hai giờ. Trên thực tế, một người nạp 100 mg mỗi ngày chỉ bài tiết khoảng 10 mg qua nước tiểu. Như đã thảo luận ở Chương 7, sự cần thiết phải bảo tồn nguồn axit ascorbic của chúng ta nảy sinh khi tổ tiên của chúng ta mất khả năng tự tổng hợp nó và chúng ta buộc phải phụ thuộc vào những gì có thể thu được trong thức ăn. Chúng ta đã phát triển cơ chế tái hấp thu ở ống thận đến mức nó hoạt động gần như hoàn hảo (bơm 99,5 phần trăm lượng ascorbat trong dịch lọc cầu thận trở lại vào dòng máu) cho đến khi nó đạt đến giới hạn năng lực bơm của mình. Giới hạn này được đạt đến khi nồng độ trong huyết tương bằng khoảng 14 mg mỗi lít, tương ứng với lượng nạp hằng ngày khoảng 140 mg.
*Quá trình cô đặc nước tiểu được điều hòa bởi hormone chống bài niệu, được tiết ra bởi tuyến yên. Một số người mắc một chứng bệnh khá hiếm gặp, đái tháo nhạt, liên quan đến việc tiết ra không đủ hormone này; thể tích nước tiểu của họ có thể lên đến 40 lít mỗi ngày, buộc họ phải uống một lượng nước tương đương.
Một mặt, khi người ta phát hiện ra rằng ở những lượng nạp cao hơn 140 mg mỗi ngày, một lượng vitamin C tăng lên đáng kể được bài tiết qua nước tiểu, thì nảy sinh quan niệm rằng ở mức 140 mg mỗi ngày, các mô của cơ thể đã bão hòa với vitamin và bắt đầu loại bỏ bất kỳ lượng bổ sung nào. Mặc dù quan niệm này là sai lầm, nó vẫn tiếp tục được đưa ra trong tài liệu y học và dinh dưỡng, và lượng nạp 140 mg mỗi ngày, tương ứng với cái gọi là sự bão hòa mô, được coi là một giới hạn trên cho lượng vitamin C cần thiết để có “sức khỏe tốt thông thường”.
Mặt khác, một lập luận tương tự như những lập luận được trình bày ở Chương 9 dẫn chúng ta đến kết luận rằng lượng nạp này, mức mà tại đó các bơm ống thận đạt đến năng lực của chúng, là một giới hạn dưới cho lượng nạp tối ưu (Pauling, 1974). Hãy so sánh một bơm ống thận đối với axit ascorbic, bơm cho đến khi nồng độ axit ascorbic trong máu đạt 14 mg mỗi lít, với một bơm chỉ hoạt động cho đến khi nồng độ đạt 13 mg mỗi lít. Bơm thứ hai nhỏ hơn bơm thứ nhất 7 phần trăm và cần ít hơn 7 phần trăm năng lượng cho hoạt động của nó, năng lượng vốn được cung cấp bởi thức ăn mà chúng ta đốt cháy làm nhiên liệu. Theo đó, bơm nhỏ hơn sẽ ít là gánh nặng cho chúng ta hơn so với bơm lớn hơn. Vậy thì tại sao chúng ta lại phát triển cái bơm lớn hơn? Câu trả lời chắc chắn là chúng ta cần cái bơm lớn hơn để bảo tồn thêm 7 phần trăm vitamin C đó. Do đó, cái giới hạn mà sự tái hấp thu ở ống thận đã được phát triển đến đại diện cho một giới hạn dưới của lượng nạp vitamin C tối ưu. Giới hạn dưới này lớn hơn gấp đôi Nhu cầu Khuyến nghị Hằng ngày (RDA) do Ban Thực phẩm và Dinh dưỡng đặt ra.
Nếu nạp một lượng lớn vitamin C, thì 62 phần trăm lượng đi vào dòng máu sẽ được bài tiết qua nước tiểu, sao cho chỉ khoảng 38 phần trăm còn lại trong cơ thể để thực hiện các chức năng giá trị của nó. Tuy nhiên, việc có vitamin C trong nước tiểu là điều tốt. Nó bảo vệ chống lại các bệnh nhiễm trùng đường tiết niệu và cả chống lại ung thư bàng quang, như sẽ được trình bày ở Chương 20. Hơn nữa, phần của một liều lớn vitamin C uống qua đường miệng còn lại trong ruột cũng có giá trị. DeCosse và các cộng sự của ông đã nghiên cứu tác dụng của 3 g axit ascorbic mỗi ngày trong việc kiểm soát sự phát triển của các polyp tuyến ở trực tràng ở những người đã thừa hưởng khuynh hướng di truyền phát triển chúng (1975). Chứng đa polyp này nghiêm trọng bởi vì các polyp thường tiến triển thành một loại ung thư ác tính. Trong một nhóm gồm tám bệnh nhân, các polyp đã thoái lui hoàn toàn ở hai người và một phần ở ba người.
Sự xuất hiện của vitamin C trong nước tiểu đã được các chuyên gia dinh dưỡng sử dụng làm một lập luận chống lại việc nạp lượng cao. Tiến sĩ Fredrick J. Stare trong cuốn sách Eating for Good Health (Ăn uống để có sức khỏe tốt, 1969) phát biểu rằng 60 mg hoặc 70 mg mỗi ngày là đủ: “Một lượng vitamin dư thừa không thể được lưu trữ trong cơ thể và đơn giản là bị bài tiết ra ngoài. Bạn không cần viên vitamin C trong những hoàn cảnh bình thường.” Những phát biểu này được ông lặp lại trong cuốn sách mới nhất của mình, Panic in the Pantry (Nỗi hoảng loạn trong gian bếp; Whelan và Stare, 1975). Những phát biểu ấy không đúng sự thật.
Các quan sát đã được thực hiện về nồng độ ascorbat trong huyết tương tương ứng với năng lực của cơ chế tái hấp thu ở ống thận ở những người khác nhau cung cấp một số thông tin về tính đặc thù sinh hóa đối với vitamin C. Trong một nghiên cứu, với mười chín đối tượng, năng lực này biến thiên từ 10 mg đến 20 mg mỗi lít (Friedman, Sherry và Ralli, 1940). Sự biến thiên tương tự cũng đã được các nhà nghiên cứu khác tìm thấy.
Axit ascorbic hiện diện trong các dịch và cơ quan khác nhau của cơ thể, đặc biệt là trong các bạch cầu và trong máu. Nồng độ của nó trong não cũng cao. Khi một người có nguồn cung cấp axit ascorbic không đủ nạp vào một lượng axit ascorbic, nó di chuyển rất nhanh từ huyết thanh máu vào các bạch cầu, các tế bào khác, và các cơ quan như lá lách. Lượng còn lại trong huyết thanh máu có thể nhỏ đến mức nhỏ hơn năng lực của cơ chế tái hấp thu ở ống thận, đến nỗi rất ít được loại bỏ qua nước tiểu.
Một xét nghiệm đã được phát triển từ lâu (Harris và Ray, 1935) để cho thấy mức độ “khát” mà các mô lấy axit ascorbic ra khỏi huyết thanh máu. Xét nghiệm này, gọi là xét nghiệm tải nạp, bao gồm việc cho đối tượng một lượng vitamin C nhất định qua đường miệng hoặc bằng tiêm, thu thập nước tiểu trong sáu giờ tiếp theo, và phân tích nó để tìm axit ascorbic. Nếu cho một liều uống khoảng 1 g, thì hầu hết những người có huyết thanh máu không bị cạn kiệt vitamin sẽ loại bỏ khoảng 20 đến 25 phần trăm liều đó qua nước tiểu trong sáu giờ.
Một người loại bỏ một tỷ lệ nhỏ hơn của lượng axit ascorbic nạp vào có thể làm như vậy hoặc vì người đó đã sống theo một chế độ ăn chứa lượng vitamin không đủ, đến mức các mô bị cạn kiệt, hoặc vì một sự bất thường sinh hóa nào đó của cơ thể họ hoạt động để loại bỏ ascorbat khỏi huyết thanh máu rất nhanh, có lẽ bằng cách chuyển hóa nhanh nó thành các chất khác. VanderKamp đã báo cáo vào năm 1966 rằng những bệnh nhân tâm thần phân liệt mạn tính cần một liều tải nạp axit ascorbic lớn hơn khoảng mười lần so với liều mà những người khác cần để khiến một lượng nhất định xuất hiện trong nước tiểu. Quan sát này đã được Herjanic và Moss-Herjanic xác nhận (1967).
Các kết quả của một xét nghiệm tải nạp khác được trình bày trong hình minh họa ở trang 89 (Pauling và những người khác, Chương 2 trong Hawkins và Pauling, 1973). Trong nghiên cứu này, bốn mươi bốn bệnh nhân vừa nhập viện vì tâm thần phân liệt cấp tính và bốn mươi bốn đối tượng khác được cho uống 1,76 gam axit ascorbic qua đường miệng, và tỷ lệ được bài tiết qua nước tiểu trong sáu giờ đã được đo lường. Có một sự biến thiên cá thể gấp hai mươi lần ở tỷ lệ này, từ 2 phần trăm đến 40 phần trăm, với các bệnh nhân tâm thần phân liệt chỉ bài tiết khoảng 60 phần trăm so với những người khác. Sự biến thiên này có lẽ một phần có nguồn gốc dinh dưỡng và một phần có nguồn gốc di truyền. Các hàm phân bố gợi ý rằng có ba loại người xét về cách họ xử lý axit ascorbic: những người bài tiết thấp, những người bài tiết trung bình, và những người bài tiết cao. Tuy nhiên, ý tưởng này cho đến nay vẫn chưa được kiểm chứng một cách kỹ lưỡng.
Một số đối tượng trong nghiên cứu này được cho uống 1,76 g axit ascorbic mỗi ngày trong tám ngày, và tỷ lệ được bài tiết trong sáu giờ sau liều cuối cùng đã được xác định. Trong số mười sáu người bài tiết thấp (bài tiết ít hơn 17 phần trăm), tám người đã chuyển ra khỏi nhóm bài tiết thấp, trong khi sự bài tiết của tám người còn lại vẫn ở mức thấp. Quan sát này gợi ý rằng những người này có một cách xử lý vitamin C nạp vào bất thường. Họ có thể cần lượng nạp lớn hơn nhiều để có sức khỏe tốt.
Một số bệnh di truyền nghiêm trọng, chẳng hạn như phenylketon niệu, galactose huyết, và axit methylmalonic niệu, được thảo luận ở Chương 11. Trong số nhiều bệnh như vậy hiện đã được biết đến, một số có thể được kiểm soát bằng cách nạp một lượng lớn một vitamin thích hợp.
Hình (trang 89): Vitamin C và bệnh tâm thần phân liệt (Biểu đồ: trục hoành biểu thị lượng axit ascorbic được bài tiết, tính theo phần trăm liều thu hồi.) Trong một nghiên cứu năm 1973, bốn mươi bốn bệnh nhân nhập viện vì tâm thần phân liệt cấp tính và bốn mươi bốn sinh viên Đại học Stanford đã uống một liều 1,76 gam axit ascorbic (vitamin C) qua đường miệng. Các nhà nghiên cứu đo lường tỷ lệ liều được bài tiết qua nước tiểu trong sáu giờ tiếp theo. Nhiều sinh viên (đường cong phía trên) loại bỏ khoảng 25 phần trăm axit ascorbic, một nhóm nhỏ hơn loại bỏ khoảng 20 phần trăm, và một số sinh viên loại bỏ một lượng còn nhỏ hơn nữa. Đường cong phía dưới, dành cho các bệnh nhân tâm thần phân liệt, dường như cho thấy ba nhóm tương tự, với hai đỉnh bị dịch sang trái, cho thấy việc loại bỏ những lượng axit ascorbic nhỏ hơn, và với một tỷ lệ lớn hơn các bệnh nhân chỉ loại bỏ một lượng nhỏ vitamin. Đường 17 phần trăm phân chia những người bài tiết thấp với những người bài tiết cao.
Khó nhận biết một bệnh di truyền nhẹ hơn so với một bệnh nghiêm trọng, nhưng các bệnh di truyền nhẹ, xét về tổng thể, có thể gây ra nhiều đau khổ hơn các bệnh nghiêm trọng, bởi vì có rất nhiều người mắc phải chúng. Có khả năng là nhiều người bài tiết axit ascorbic thấp được thể hiện trong hình minh họa ở trên có một khiếm khuyết di truyền khiến cho việc nạp ít vitamin C gây tổn hại cho họ nhiều hơn so với những người khác. Đối với họ, việc nạp một lượng vitamin lớn hơn có thể là thiết yếu nếu họ muốn tránh một cuộc đời ngắn ngủi và khốn khổ. Ở thời điểm hiện tại, rất khó xác định nhu cầu dinh dưỡng của một cá nhân ngoại trừ bằng cách thử nghiệm các lượng nạp khác nhau, nhưng chúng ta có thể hy vọng rằng những xét nghiệm lâm sàng đáng tin cậy cho thấy nhu cầu của từng cá nhân sẽ được phát triển trong tương lai gần.