Theo Tổ chức Y tế thế giới (WHO), hơn 17% dân số toàn cầu đang có nguy cơ thiếu kẽm, đặc biệt ở các nước đang phát triển, nơi chế độ ăn nghèo thực phẩm có nguồn gốc động vật. Dù vậy, không phải ai cũng hiểu rõ cơ chế mà kẽm tham gia trong hoạt động của tế bào.

Từ lâu, giới khoa học đã biết kẽm gắn với hàng loạt protein để đảm bảo cấu trúc và chức năng của chúng. Khoảng 10% tổng số protein trong cơ thể cần kẽm để hoạt động bình thường. Nhưng làm thế nào tế bào phân phối lượng kẽm quý giá này, nhất là khi nguồn cung bị hạn chế lại là một câu hỏi chưa có lời giải.

Một nghiên cứu mới từ Đại học Vanderbilt (Mỹ) đã giúp lấp đầy phần nào khoảng trống đó. Các nhà khoa học phát hiện một loại protein có tên ZNG1, được xem là "người vận chuyển" kẽm bên trong tế bào. 

Protein này đóng vai trò như một "metallochaperone", tức là một protein chuyên đưa kim loại, chẳng hạn như kẽm hoặc sắt, đến đúng vị trí của các protein khác để đảm bảo chúng hoạt động bình thường.

Điều đáng chú ý là gene mã hóa ZNG1 có mặt ở tất cả các loài động vật có xương sống, từ cá đến người, cho thấy vai trò tiến hóa lâu dài của nó. 

ZNG1 có mối liên hệ đặc biệt với một protein khác mang tên METAP1, vốn giữ nhiệm vụ kích hoạt hàng loạt protein thiết yếu trong tế bào. Sự tương tác giữa ZNG1 và METAP1 được cho là đã duy trì suốt hơn 400 triệu năm, chứng tỏ mối quan hệ này là nền tảng của sự sống ở cấp độ phân tử.

Để tìm hiểu sâu hơn, nhóm nghiên cứu đã tiến hành thí nghiệm trên chuột và cá ngựa vằn, tạo ra các cá thể không thể sản sinh ZNG1. Kết quả cho thấy khi bị thiếu kẽm, những cá thể này phát triển kém, xuất hiện dị tật hoặc ngừng tăng trưởng. 

Phân tích ở mức tế bào cho thấy ti thể, "nhà máy năng lượng" của tế bào, không thể hoạt động hiệu quả khi thiếu ZNG1. Trong điều kiện bình thường, ZNG1 giúp điều phối lượng kẽm ít ỏi đến những vị trí quan trọng, đảm bảo quá trình sản sinh năng lượng được duy trì. 

Khi thiếu protein này, tế bào không còn khả năng sử dụng kẽm một cách hợp lý, dẫn đến rối loạn năng lượng và tổn thương cấu trúc tế bào.

Phát hiện về ZNG1 mở ra một hướng tiếp cận mới trong nghiên cứu dinh dưỡng học và sinh học phân tử. Nó cho thấy cơ thể có một hệ thống điều phối tinh vi giúp duy trì sự sống ngay cả trong điều kiện thiếu hụt vi chất. 

Các nhà khoa học tin rằng ZNG1 không chỉ hỗ trợ METAP1 mà còn có thể giúp nhiều protein phụ thuộc kẽm khác hoạt động ổn định. Nói cách khác, ZNG1 giống như người "gác cổng" thầm lặng, phân phối kẽm cho mạng lưới protein quan trọng, bảo đảm sự sống không bị gián đoạn ngay cả khi chế độ ăn nghèo kẽm.

Về mặt ứng dụng, hiểu rõ cơ chế này có thể giúp y học phát triển những phương pháp mới để phòng và điều trị các bệnh liên quan đến rối loạn chuyển hóa vi chất hoặc suy dinh dưỡng. Nó cũng gợi mở khả năng can thiệp sớm khi cơ thể mất cân bằng kẽm, tránh để tình trạng kéo dài gây hậu quả nghiêm trọng.

Trong khi chờ đợi những tiến bộ từ phòng thí nghiệm, mỗi người vẫn có thể chủ động phòng ngừa thiếu kẽm bằng chế độ ăn cân đối. Kẽm có nhiều trong hải sản như hàu, cua, tôm; trong thịt đỏ, trứng, các loại đậu, hạt và ngũ cốc nguyên cám. 

Những người ăn chay hoặc có chế độ ăn hạn chế thực phẩm động vật nên đặc biệt chú ý đến việc bổ sung kẽm qua thực phẩm tự nhiên.

Cơ thể con người luôn có cơ chế thích nghi tuyệt vời để tồn tại, nhưng dinh dưỡng hợp lý vẫn là nền tảng căn bản của sức khỏe. Phát hiện về ZNG1 một lần nữa nhắc chúng ta rằng đôi khi chính những nguyên tố vi lượng tưởng chừng nhỏ bé lại giữ vai trò to lớn trong việc duy trì sự sống, thứ mắt xích tinh tế giữa sinh học, tiến hóa và sức khỏe con người.

30% người Việt thiếu kẽm: Cần bồi bổ thức ăn nào để giúp khỏe mạnh và trường thọ?

Đa số chúng ta bị thiếu kẽm và điều đó gây ra những hệ lụy nghiêm trọng cho sức khỏe. Chỉ cần bổ sung kẽm bằng thực phẩm hằng ngày sẽ giúp cơ thể có một hệ thống miễn dịch khỏe mạnh, hạn chế viêm, chống stress, loại bỏ chất độc hại...