Nghiên cứu thu nhận chế phẩm phytoestrogen từ phôi đậu tương

Nghiên cứu thu nhận chế phẩm phytoestrogen từ phôi đậu tương.Nghiên cứu thu nhận chế phẩm phytoestrogen từ phôi đậu tương.Nghiên cứu thu nhận chế phẩm phytoestrogen từ phôi đậu tương.Nghiên cứu thu nhận chế phẩm phytoestrogen từ phôi đậu tương.Nghiên cứu thu nhận chế phẩm phytoestrogen từ phôi đậu tương.Nghiên cứu thu nhận chế phẩm phytoestrogen từ phôi đậu tương.Nghiên cứu thu nhận chế phẩm phytoestrogen từ phôi đậu tương.Nghiên cứu thu nhận chế phẩm phytoestrogen từ phôi đậu tương.Nghiên cứu thu nhận chế phẩm phytoestrogen từ phôi đậu tương.Nghiên cứu thu nhận chế phẩm phytoestrogen từ phôi đậu tương.Nghiên cứu thu nhận chế phẩm phytoestrogen từ phôi đậu tương.Nghiên cứu thu nhận chế phẩm phytoestrogen từ phôi đậu tương.Nghiên cứu thu nhận chế phẩm phytoestrogen từ phôi đậu tương.Nghiên cứu thu nhận chế phẩm phytoestrogen từ phôi đậu tương.Nghiên cứu thu nhận chế phẩm phytoestrogen từ phôi đậu tương.Nghiên cứu thu nhận chế phẩm phytoestrogen từ phôi đậu tương.Nghiên cứu thu nhận chế phẩm phytoestrogen từ phôi đậu tương.Nghiên cứu thu nhận chế phẩm phytoestrogen từ phôi đậu tương.Nghiên cứu thu nhận chế phẩm phytoestrogen từ phôi đậu tương.Nghiên cứu thu nhận chế phẩm phytoestrogen từ phôi đậu tương.Nghiên cứu thu nhận chế phẩm phytoestrogen từ phôi đậu tương.Nghiên cứu thu nhận chế phẩm phytoestrogen từ phôi đậu tương.Nghiên cứu thu nhận chế phẩm phytoestrogen từ phôi đậu tương.Nghiên cứu thu nhận chế phẩm phytoestrogen từ phôi đậu tương.

Hà Nội – 2023

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

Lê Minh Châu

NGHIÊN CỨU THU NHẬN CHẾ PHẨM PHYTOESTROGEN

TỪ PHÔI ĐẬU TƯƠNG

LUẬN ÁN TIẾN SĨ CÔNG NGHỆ SINH HỌC

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

Lê Minh Châu

NGHIÊN CỨU THU NHẬN CHẾ PHẨM PHYTOESTROGEN

TỪ PHÔI ĐẬU TƯƠNG

Ngành: Công nghệ Sinh học

Mã số: 9420201

LUẬN ÁN TIẾN SĨ CÔNG NGHỆ SINH HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

1 PGS TS ĐỖ THỊ HOA VIÊN

2 PGS TS HỒ PHÚ HÀ

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận án này là trung thực và chưa từng được các tác giả khác công bố

Tôi xin cam đoan mọi sự giúp đỡ trong việc hoàn thành luận án đã được cảm ơn

và các thông tin trong luận án đã được ghi rõ nguồn gốc

Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về những số liệu trong luận án này

Nghiên cứu sinh

Lê Minh Châu

Tập thể giáo viên hướng dẫn

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành luận án Tiến sỹ này, bên cạnh sự cố gắng nỗ lực của bản thân, tôi

đã nhận được sự giúp đỡ rất lớn của nhiều thầy, cô giáo, và tập thể

Tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành và sâu sắc đến PGS.TS – Đỗ Thị Hoa Viên– Bộ môn Công nghệ Sinh học và PGS.TS – Hồ Phú Hà – Bộ môn Công nghệ Thựcphẩm – Viện Công nghệ Sinh học và Công nghệ Thực phẩm – Đại học Bách Khoa

Hà Nội, là những người đã tận tình hướng dẫn, định hướng, đào tạo và giúp đỡ tôitrong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận án

Tôi xin chân thành cảm ơn tới các thầy cô giáo, các cán bộ Bộ môn Công nghệSinh học – Viện Công nghệ Sinh học và Công nghệ Thực phẩm – Đại học BáchKhoa Hà Nội đã tận tình giúp đỡ, chỉ bảo và động viên tôi trong suốt quá trình họctập và nghiên cứu

Tôi xin gửi lời cảm ơn tới các cán bộ, công nhân viên khoa Hóa Thực phẩm –Viện Dinh dưỡng Quốc gia, phòng Thử nghiệm sinh học – Viện Công nghệ sinhhọc

– Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã giúp đỡ tôi thực hiện cácnghiên cứu của mình

Tôi xin chân thành cảm ơn các anh chị em đồng nghiệp trong Khoa Công nghệThực phẩm – Trường Đại học Kinh tế - Kỹ thuật Công nghiệp nơi tôi đang công tác

và giảng dạy đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi học tập và thực hiện Luận án.Cuối cùng tôi xin gửi tới gia đình và bạn bè – những người thân luôn là nguồnđộng viên, giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu những lời cảm ơn chânthành nhất

2023 Nghiên cứu sinh

Lê Minh Châu

MỤC LỤC

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT vi

DANH MỤC CÁC BẢNG ix

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ xi

MỞ ĐẦU 1

Chương 1: TỔNG QUAN 4

1.1.Cây đậu tương và phôi đậu tương 4

1.1.1 Tình hình sản xuất tiêu thụ đậu tương tại Việt Nam 4

1.1.2 Thành phần hóa học phôi đậu tương 5

1.1.3 Thành phần các chất có hoạt tính sinh học trong phôi đậu tương 8

1.2.Phytoestrogen 9

1.2.1 Tổng quan về phytoestrogen 9

1.2.2 Phytoestrogen trong phôi đậu tương 12

1.2.3 Khả dụng sinh học của phytoestrogen đậu tương 14

1.2.4 Lợi ích của phytoestrogen aglycone đậu tương và các chất chuyển hóa của chúng với sức khỏe con người 16

1.2.5 Tính an toàn của phytoestrogen đậu tương 19

1.3.Các phương pháp chiết xuất phytoestrogen 21

1.3.1 Các phương pháp truyền thống 21

1.3.2 Các phương pháp hiện đại 22

1.3.3 Phương pháp chiết xuất phytoestrogen phôi đậu tương 26

1.4.Sự chuyển hóa phytoestrogen glucoside đậu tương thành aglycone 28

1.4.1 Sự chuyển hóa phytoestrogen glucoside bằng enzyme 29

1.4.2 Sự chuyển hóa phytoestrogen glucoside bằng vi sinh vật 33

1.5.Phương pháp tinh sạch phytoestrogen aglycone 35

1.6.Các sản phẩm có chứa phytoestrogen từ đậu tương 36

Chương 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 38

2.1.Vật liệu 38

2.1.1 Phôi đậu tương 38

2.1.2 Hóa chất 38

2.1.3 Động vật thực nghiệm 39

2.1.4 Thiết bị thí nghiệm 39

2.2.Bố trí thí nghiệm và phương pháp nghiên cứu 39

2.2.1 Phương pháp đánh giá và xử lý nguyên liệu 41

2.2.2 Xây dựng chế độ chiết xuất phytoestrogen 44

2.2.3 Phương pháp thu nhận phytoestrogen aglycone 45

2.2.4 Phương pháp đánh giá khả năng chống oxy hóa của các cao chiết phytoestrogen 48

2.2.5 Phương pháp đánh giá hoạt tính phytoestrogen in vivo 49

2.3.Xử lý số liệu 51

Chương 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 53

3.1.Đánh giá và xử lý nguyên liệu 53

3.1.1 Đánh giá hàm lượng tạp chất phôi đậu tương 53

3.1.2 Đặc tính bột phôi đậu tương 53

3.1.3 Đặc tính bột phôi đậu tương đã loại lipid 56

3.2.Xây dựng chế độ chiết xuất phytoestrogen 58

3.2.1 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết xuất phytoestrogen 58

3.2.2 Tối ưu hóa bằng phương pháp đáp ứng bề mặt 64

3.3.Thu nhận phytoestrogen aglycone 72

3.3.1 Thu nhận cao phytoestrogen tổng 72

3.3.2 Chuyển hóa phytoestrogen glucoside thành aglycone bằng enzyme β-glucosidase 73

3.3.3 Chuyển hóa phytoestrogen glucoside thành aglycone bằng enzyme cellulase 78

3.3.4 So sánh hiệu quả quá trình thủy phân glucoside bằng enzyme β-glucosidase và cellulase 85

3.3.5 Tinh sạch phytoestrogen aglycone 88

3.4.Đánh giá khả năng chống oxy hóa của các cao chiết phytoestrogen 92

3.4.1 Đánh giá khả năng quét gốc tự do DPPH các cao chiết phytoestrogen 93

3.4.2 Đánh giá năng lực khử sắt các cao chiết phytoestrogen 94

3.5.Đánh giá hoạt tính phytoestrogen in vivo 97

3.5.1 Thử nghiệm liều phytoestrogen an toàn trên chuột BALB/c 97

3.5.2 Ảnh hưởng của cao chiết phytoestrogen đến trọng lượng chuột thí nghiệm…… 97

3.5.3 Ảnh hưởng của cao chiết phytoestrogen đến khối lượng tử cung 99

3.5.4 Ảnh hưởng của cao chiết phytoestrogen đến số lượng noãn trứng 103

3.5.5 Ảnh hưởng của cao chiết phytoestrogen đến hàm lượng estradiol 107

PHỤ LỤC

Phụ lục 1 Sắc ký đồ HPLC của các chất chuẩn phytoestrogen 1

Phụ lục 2 Sắc ký đồ HPLC bột phôi đậu tương 2

Phụ lục 3 Sắc ký đồ HPLC bột phôi đậu tương đã loại lipid 4

Phụ lục 4 Sắc ký đồ HPLC cao phytoestrogen tổng 6

Phụ lục 5 Sắc ký đồ HPLC cao phytoestrogen aglycone thô 8

Phụ lục 6 Sắc ký đồ HPLC cao phytoestrogen aglycone thô 10

Phụ lục 7 Sắc ký đồ HPLC cao phytoestrogen aglycone tinh sạch 12

Phụ lục 8 Khả năng quét gốc tự do DPPH của các cao chiết 14

Phụ lục 9 Năng lực khử sắt của các cao chiết 14

Phụ lục 10 Dạng mô hình tương quan của khả năng quét gốc DPPH của acid ascorbic 15

Phụ lục 11 Dạng mô hình tương quan khả năng quét gốc DPPH của cao phytoestrogen tổng 16

Phụ lục 12 Dạng mô hình tương quan khả năng quét gốc DPPH của cao phytoestrogen aglycone thô 17

Phụ lục 13 Dạng mô hình tương quan khả năng quét gốc DPPH của cao phytoestrogen aglycone tinh sạch 18

Phụ lục 14 Dạng mô hình tương quan năng lực khử sắt của acid ascorbic 19

Phụ lục 15 Dạng mô hình tương quan năng lực khử sắt của cao phytoestrogen tổng 20

Phụ lục 16 Dạng mô hình tương quan năng lực khử sắt của cao phytoestrogen aglycone thô 21

Phụ lục 17 Dạng mô hình tương quan năng lực khử sắt của cao phytoestrogen aglycone tinh sạch 22

Phụ lục 18 Kiểm tra pair T-Test với cân nặng các nhóm thí nghiệm 23

Phụ lục 19 Kiểm tra phân bố chuẩn và số liệu ngoại lai khối lượng tử cung 26

Phụ lục 20 Kiểm tra T-Test khối lượng tử cung với các nhóm nghiên cứu 27

Phụ lục 21 Kiểm tra phân bố chuẩn và số liệu ngoại lai số nang sơ cấp 32

Phụ lục 22 Kiểm tra T-Test với số lượng các nang sơ cấp 33

Phụ lục 23 Kiểm tra phân bố chuẩn và số liệu ngoại lai hàm lượng estradiol trong huyết thanh 38

Phụ lục 24 Kiểm tra T-Test với hàm lượng estradiol các nhóm nghiên cứu 39

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

ASE Accelerated solvent extraction Phương pháp chiết xuất

chất lỏng có áp suất

Assay Kỹ thuật enzyme liên kếtkháng thể

FAO Food and Agriculture Organization

of the United Nations

Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên hợp quốc

FDA Food and Drug Administration Cục quản lý Thực phẩm và

Dược phẩm Hoa Kỳ

HDL-C High density lipoprotein cholesterol Lipoprotein cholesterol tỉ

trọng cao

HER Human epidement growth factor

receptor Thụ thể yếu tố tăng trưởngthượng bì

LD 0 Lethal dose 0% Liều an toàn

LDL-C Low density lipoprotein cholesterol Lipoprotein cholesterol tỉ

trọng thấp

MAE Microwave-asissted extraction Phương pháp chiết xuất có

hỗ trợ vi sóng

MSPD Matrix solid-phase dispersion Phương pháp chiết xuất

phân tán pha rắn ma trận

NAMS North American Menopause Society Hiệp hội mãn kinh Bắc Mỹ

NPCE Negative pressure cavitation

extraction

Phương pháp chiết xuấtxâm thực áp suất âm

PCNA Proliferating cell nuclear antigen Kháng nguyên nhân tế bào

tăng sinh

PLE Pressurized liquid extraction Phương pháp chiết xuất

lỏng cao áp

PSE Pressurized solvent extraction Phương pháp chiết xuất

dung môi cao áp

SFE Supercritical fluid extraction Phương pháp chiết xuất

SPSS Statistical package for the Social Phần mềm máy tính phục vụ

công tác phân tích thống kê

TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam

UAE Ultrasonication-asissted extraction Phương pháp chiết xuất có

hỗ trợ siêu âm

UNU University of united nation Đại học Liên hợp quốc

VCD 4-vinylcyclohexene diepoxide

lipoprotein cholesterol Lipoprotein cholesterol tỉtrọng rất thấp

WHO World Health Organization Tổ chức Y tế thế giới

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Diện tích năng suất và sản lượng đậu tương ở Việt Nam từ năm

2015-2020 4

Bảng 1.2 Thành phần hóa học phôi đậu tương so với các bộ phận khác 6

Bảng 1.3 Thành phần các acid amin trong phôi đậu tương so với toàn hạt 6

Bảng 1.4 Tính chất hóa lý của lipid từ phôi đậu tương 8

Bảng 1.5 Tổng hợp các chuyển hóa isoflavone glucsoside nhờ LAB 34

Bảng 3.1 Kết quả đánh giá lượng tạp trong phôi đậu tương 53

Bảng 3.2 Đặc tính bột phôi đậu tương 53

Bảng 3.3 Hàm lượng các phytoestrogen trong bột phôi đậu tương 54

Bảng 3.4 Thành phần các dạng phytoestrogen liên hợp trong bột phôi đậu tương 55

Bảng 3.5 Đặc tính bột phôi đậu tương đã loại lipid 56

Bảng 3.6 Hàm lượng các phytoestrogen trong bột phôi đậu tương đã loại lipid 57

Bảng 3.7 Thành phần các dạng phytoestrogen liên hợp trong bột phôi đậu tương đã loại lipid 58

Bảng 3.8 Bảng tổng hợp các yếu tố ảnh hưởng đến khối lượng dịch chiết phytoestrogen tổng 63

Bảng 3.9 Bảng giá trị mã hóa và thực nghiệm của các yếu tố 64

Bảng 3.10 Khối lượng dịch chiết phytoestrogen tổng trong các phương án thí nghiệm 65

Bảng 3.11 Phân tích ANOVA cho mô hình hồi quy 66

Bảng 3.12 Bảng tổng hợp các giá trị R2 mô hình 67

Bảng 3.13 Hàm lượng các phytoestrogen trong dịch chiết phytoestrogen tổng 72

Bảng 3.14 Hàm lượng các phytoestrogen trong cao chiết trước thủy phân 73

Bảng 3.15 So sánh chế độ thủy phân và hiệu suất thủy phân các dạng glucoside của enzyme β-glucosidase hạnh nhân và enzyme cellulase 87

Bảng 3.16 Hàm lượng các phytoestrogen trong các cao chiết theo các giai đoạn thu nhận 90

Bảng 3.17 Độ tinh sạch của các cao chiết phytoestrogen theo các giai đoạn thu nhận 91

Bảng 3.18 Bảng tổng hợp khả năng chống oxy hóa của các cao chiết phytoestrogen 96

Bảng 3.19 Tình trạng sinh lý chung chuột 97

Bảng 3.20 Trọng lượng trung bình cơ thể chuột trước và sau điều trị 97

Bảng 3.21 Khối lượng tử cung chuột các nhóm thí nghiệm (g/10g thể trọng) 100

Bảng 3.22 Hệ số p giữa tỷ lệ khối lượng tử cung/thể trọng các nhóm nghiên cứu 100 Bảng 3.23 Số lượng nang sơ cấp các nhóm nghiên cứu 104

Bảng 3.24 Hệ số p giữa số lượng nang sơ cấp các nhóm nghiên cứu 104 Bảng 3.25 Hệ số p giữa hàm lượng estradiol trong huyết thanh các nhóm nghiêncứu

107

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Hình 1.1 Phôi đậu tương khô giống Đ8 Việt Nam (độ phóng đại 3 lần) 5

Hình 1.2 Công thức cấu tạo tổng quát các phytoestrogen 10

Hình 1.3 Công thức tổng quát các phytoestrogen trong phôi hạt đậu tương 12

Hình 1.4 Con đường chuyển hóa phytoestrogen β-glucoside trong hệ tiêu hóa 15

Hình 1.5 Vị trí cắt của enzyme β-glucosidase 30

Hình 1.6 Quá trình thủy phân của các enzyme trong hệ enzyme cellulase 33

Hình 2.1 Nguyên liệu phôi đậu tương và bột phôi đậu tương 38

Hình 2.2 Sơ đồ bố trí nội dung thí nghiệm 40

Hình 2.3 Sơ đồ thí nghiệm trên chuột BALB/c 50

Hình 3.1 Phôi đậu tương chưa loại tạp (A) và phôi đậu tương loại tạp (B) 53

Hình 3.2 Bột phôi đậu tương (A) và bột phôi đậu tương đã loại lipid (B) 57

Hình 3.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến khối lượng dịch chiết phytoestrogen tổng 59

Hình 3.4 Ảnh hưởng của tỉ lệ nguyên liệu/ dung môi đến khối lượng dịch chiết phytoestrogen tổng 60

Hình 3.5 Ảnh hưởng của pH đến khối lượng dịch chiết phytoestrogen tổng 61

Hình 3.6 Ảnh hưởng của nồng độ ethanol đến khối lượng dịch chiết phytoestrogen tổng 62

Hình 3.7 Ảnh hưởng của thời gian đến khối lượng dịch chiết phytoestrogen tổng

63Hình 3.8 Biểu đồ so sánh giá trị thực nghiệm – dự đoán (A) và Phân bố ngẫu nhiên29 thí nghiệm (B) 67

Hình 3.9 Hàm 2D - Biểu diễn quan hệ giữa các yếu tố thực nghiệm đến hàm mục tiêu khối lượng dịch chiết phytoestrogen tổng 68

Hình 3.10 Biểu diễn 3D ảnh hưởng các yếu tố thực nghiệm đến khối lượng dịch chiết phytoestrogen tổng 69

Hình 3.11 Mức độ đáp ứng sự mong đợi hiệu quả chiết xuất phytoestrogen tổng 70

Hình 3.12 Hiệu suất thủy phân các dạng glucoside theo nồng độ enzyme β-glucosidase 74

Hình 3.13 Ảnh hưởng của nồng độ enyme β-glucosidase đến hàm lượng aglycone75 Hình 3.14 Hiệu suất thủy phân các dạng glucoside bằng enzyme β-glucosidase theo thời gian 76

Hình 3.15 Ảnh hưởng của thời gian thủy phân bằng enzyme β-glucosidase đến hàm lượng aglycone 77

Hình 3.16 Hiệu suất thủy phân các dạng glucoside bằng enzyme cellulase theo nhiệt độ 79

Hình 3.17 Ảnh hưởng của nhiệt độ thủy phân bằng enzyme cellulase đến hàm lượng

aglycone 80

Hình 3.18 Hiệu suất thủy phân các dạng glucoside bẳng enzyme cellulase theo pH 81

Hình 3.19 Ảnh hưởng của pH thủy phân bằng enzyme cellulase đến hàm lượng aglycone 81

Hình 3.20 Hiệu suất thủy phân dạng glucoside theo nồng độ enzyme cellulase 82

Hình 3.21 Ảnh hưởng của nồng độ enzyme cellulase đến hàm lượng aglycone 83

Hình 3.22 Hiệu suất thủy phân các dạng glucoside bằng enzyme cellulase theo thời gian 84

Hình 3.23 Ảnh hưởng của thời gian thủy phân bằng enzyme cellulase đến hàm lượng aglycone 85

Hình 3.24 Quy trình thu nhận chế phẩm phytoestrogen aglycone tinh sạch 89

Hình 3.25 Khả năng quét gốc tự do của acid ascorbic 93

Hình 3.26 Khả năng quét gốc tự do của cao phytoestrogen tổng 93

Hình 3.27 Khả năng quét gốc tự do của cao phytoestrogen algycone thô 94

Hình 3.28 Khả năng quét gốc tự do của cao phytoestrogen aglycone tinh sạch 94

Hình 3.29 Năng lực khử sắt của acid ascorbic 94

Hình 3.30 Năng lực khử sắt của cao phytoestrogen tổng 94

Hình 3.31 Năng lực khử sắt của cao phytoestrogen aglycone thô 95

Hình 3.32 Năng lực khử sắt của cao phytoestrogen aglycone tinh sạch 95

Hình 3.33 Khối lượng trung bình tử cung chuột các lô thí nghiệm 100

Hình 3.34 Hình ảnh buồng trứng và tử cung chuột cái ở các lô thí nghiệm 102

Hình 3.35 So sánh tỉ lệ nang sơ cấp các nhóm nghiên cứu 105

Hình 3.36 Hình ảnh tiêu bản buồng trứng chuột thí nghiệm (độ phóng đại 100X)

106Hình 3.37 Hàm lượng estradiol trong huyết thanh nhóm nghiên cứu 108

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Cây đậu tương là một loại cây dễ trồng và phổ biến ở Việt Nam cũng như ĐôngNam Á Các lợi ích của hạt đậu tương đã được biết đến từ lâu do các giá trị dinhdưỡng của hạt nhưng việc chiết xuất phytoestrogen để đưa vào dược phẩm và cácthực phẩm chức năng mới được phát triển trong các thập kỉ gần đây Phytoestrogen

có nhiều lợi ích với sức khỏe con người, đặc biệt là phụ nữ và phụ nữ mãn kinh.Các phytoestrogen có tác dụng trong phòng chống ung thư, làm giảm cholesterol vàcác bệnh tim mạch, phòng chống các triệu chứng bất lợi ở tuổi mãn kinh, tăngcường trí nhớ [1] Các phytoestrogen có mặt trong các bộ phận khác nhau của câyđậu tương như hạt, lá mầm, thân, rễ Theo các nghiên cứu gần đây đã công bố, sosánh giữa các thành phần cấu tạo hạt đậu tương gồm vỏ hạt, phôi hạt và phần nộinhũ thì phôi hạt có hàm lượng phytoestrogen cao nhất [2, 3]

Hiện nay ở Việt Nam các sản phẩm có chứa phytoestrogen từ đậu tương chủ yếu

là các sản phẩm của nước ngoài như Isoflavone hãng Blu-Bio (Trung Quốc), DLCSoybean Germ Formula (Đài Loan) hay Soy Isoflavone của Nature’s Best (Anh),Soy Isoflavone của Good’N Natural (Mỹ), Phytosoya (Pháp) đều đi từ toàn hạt đậutương nảy mầm với giá thành tương đối cao Việt Nam mới có sản phẩm viên nangBảo Xuân của Công ty Cổ phần Nam dược, Tố nữ Nhất Nhất của Dược phẩm NhấtNhất thu từ hạt đậu tương nảy mầm, bột phôi đậu nành Trường Xuân của công tyVinanusoy thu được từ quá trình nghiền phôi hạt Việc thu nhận phytoestrogen từmầm đậu tương đòi hỏi chế độ nảy mầm nghiêm ngặt, sau khi tách mầm đậu tươngthì phụ phẩm của quá trình rất lớn… Theo thống kê của Tổ chức Nông lương Liênhợp quốc tổng sản lượng đậu tương trên thế giới năm 2018 là 348,71 triệu tấn, trong

số đó 77% lượng đậu tương toàn cầu được dùng làm thức ăn cho gia súc lấy thịt vàsản xuất sữa Phần lớn phần còn lại được sử dụng cho nhiên liệu sinh học, côngnghiệp hoặc dầu thực vật Chỉ 7% đậu tương được sử dụng trực tiếp cho các sảnphẩm thực phẩm của con người như đậu phụ, sữa đậu nành, đậu edamame vàtempeh Việc sản xuất một số sản phẩm từ đậu tương hiện nay như đậu tương mảnhhay dầu đậu tương đang sử dụng công nghệ nhiệt để tách vỏ đậu, phôi để loại bỏmùi khó chịu và các chất phản dinh dưỡng trong sản phẩm thì lượng phôi đậu tương– phụ phẩm của quá trình này cũng chỉ được dùng làm thức ăn gia súc Như vậynguồn phôi đậu tương trên thế giới hiện nay tính theo sản lượng đậu tương thế giới

là tương đối lớn và chưa được tận dụng hết các hoạt chất sinh học có giá trị trong

đó Với các nghiên cứu gần đây về thành phần dinh dưỡng cũng như các hoạt chấtsinh học quý trong phôi đậu tương giúp chúng ta có cái nhìn toàn diện hơn về nguồnnguyên liệu này, việc thu nhận phytoestrogen từ phôi đậu tương sẽ giúp tăng hiệuquả kinh tế, giải quyết được vấn đề môi trường, tận dụng được nguồn phụ phẩm củacác ngành công nghiệp sản xuất các sản phẩm từ đậu tương

Các nghiên cứu về nhóm hợp chất phytoestrogen trong phôi đậu tương công bốtrên thế giới chủ yếu tập trung vào 6 hợp chất gồm nhóm aglycone và β-glucosidetrong khi các tài liệu đã công bố về đủ 12 thành phần phytoestrogen trong phôi hạtchưa nhiều Tại Việt Nam chưa có báo cáo nào về 12 thành phần phytoestrogentrong phôi hạt, do vậy chưa có cái nhìn tổng quát về nhóm hợp chất này

Trên cơ sở đó, chúng tôi đã tiến hành với đề tài: “Nghiên cứu thu nhận chế phẩm phytoestrogen từ phôi đậu tương” Đề tài này được định hướng sẽ nghiên

cứu, phân tích đầy đủ 3 thành phần hoạt chất chính và 9 dẫn chất ở dạng glucoside, acetyl- glucoside và malonyl-glucoside từ đó định lượng chính xác hàmlượng phytoestrogen tổng số, xây dựng phương án chiết xuất tối ưu, nâng cao hiệusuất thu nhận phytoestrogen dạng aglycone, đánh giá hoạt tính chống oxy hóa của

β-các cao chiết phytoestrogen và thử nghiệm hoạt tính estrogen in vivo.

2 Mục tiêu và nội dung nghiên cứu

2.1 Mục tiêu nghiên cứu

- Xây dựng chế độ chiết xuất phyoestrogen từ bột phôi đậu tương giống Đ8 ViệtNam và làm giàu các phytoestrogen dạng aglycone

- Chứng minh bằng thực nghiệm hoạt tính chống oxy hóa của phytoestrogen

- Thử nghiệm hoạt tính estrogen in vivo trên mô hình chuột gây mãn kinh bằng VCD.

2.2 Nội dung nghiên cứu

- Đánh giá và xử lý nguyên liệu: Đánh giá hàm lượng tạp trong phôi đậu tươnggiống Đ8 Việt Nam, xác định các đặc tính của bột phôi đậu tương và bộtphôi đậu tương đã loại lipid

- Xây dựng chế độ chiết xuất phytoestrogen: Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đếnquá trình chiết xuất phytoestrogen tổng; Tối ưu hóa chế độ chiết xuấtphytoestrogen tổng

- Thu nhận phytoestrogen aglycone: Khảo sát chế độ thủy phân phytoestrogenglucoside thành aglycone bằng enzyme β-glucosidase, cellulase; Tinh sạchphytoestrogen aglycone

- Đánh giá khả năng chống oxy hóa của các cao chiết phytoestrogen gồm caophytoestrogen tổng, cao phytoestrogen aglycone thô và cao phytoestrogenaglycone tinh sạch

- Đánh giá hoạt tính phytoestrogen in vivo của cao phytoestrogen tổng và cao

phytoestrogen aglycone thô

3 Ý nghĩa khoa học của đề tài

3.1 Ý nghĩa khoa học

Luận án là một trong số ít các công trình công bố đầy đủ về 12 thành phầnphytoestrogen trong phôi hạt – một phụ phẩm của quá trình sản xuất bột đậu tươngnhưng là bộ phận có hàm lượng phytoestrogen cao nhất so với các bộ phận khác của

glucoside Các nghiên cứu đã công bố cho thấy các dạng acetyl-glucoside, glucoside khó bị thủy phân trong hệ tiêu hóa của người do vậy hướng đề xuất nângcao hàm lượng phytoestrogen aglycone bằng con đường thủy phân các dạngglucoside này bởi enzyme β-glucosidase và enzyme cellulase bên ngoài cơ thể làmột đường hướng khả thi, hiệu quả.

malonyl-Đề xuất nâng cao hàm lượng phytoestrogen aglycone bằng enzyme cellulase – làmột enzyme chưa phổ biến trong thủy phân các phytoestrogen glucoside, đặc biệt làtrong thủy phân các cao chiết phytoestrogen từ phôi đậu tương

3.2 Ý nghĩa thực tiễn

Dựa vào kết quả đánh giá hàm lượng phytoestrogen trong bột phôi đậu tương,khẳng định các tiềm năng sử dụng phôi đậu tương – một phụ phẩm của quá trìnhsản xuất đậu tương mảnh, hiện chủ yếu làm thức ăn gia súc và chưa tận dụng đượchết các hoạt tính sinh học quý sẽ giúp nâng cao hiệu quả kinh tế Trong tình hìnhphát triển cây đậu tương Việt Nam hiện nay, diện tích canh tác của cây đậu tươngliên tục giảm từ năm 2008 đến 2018 trong khi nhu cầu tiêu thụ đậu tương khôngngừng tăng và hơn 80% sản lượng đậu tương được tiêu thụ là nhập ngoại thì việcnghiên cứu đánh giá hàm lượng phytoestrogen trong phôi đậu tương sẽ là cơ sở đểđưa ra các đường hướng phát triển cây đậu tương không chỉ như vùng nguyên liệuchế biến thực phẩm mà còn như vùng dược liệu Điều này sẽ làm tăng giá trị củacây đậu tương trong cơ cấu sản xuất nông nghiệp, thúc đẩy kinh tế địa phương.Kết quả đánh giá hoạt tính chống oxy hóa và hoạt tính phytoestrogen cho thấycác phytoestrogen aglycone có khả năng chống oxy hóa cao và có hiệu quả tương tựnhư estradiol có giá trị trong việc ứng dụng sản xuất các chế phẩm bổ sung dinhdưỡng hay thực phẩm thuốc, mỹ phẩm để chăm sóc sức khỏe con người, đặc biệt làchăm sóc sức khỏe phụ nữ tiền mãn kinh và mãn kinh

4 Tính mới của đề tài

Luận án là công trình nghiên cứu có hệ thống đầu tiên tại Việt Nam nghiên cứu,khảo sát đầy đủ các phytoestrogen và các dạng dẫn xuất của chúng từ phôi đậutương giống Đ8 Việt Nam

Luận án cũng đánh giá được khả năng chống oxy hóa, độc tính và hoạt tính

estrogen in vivo của của các cao chiết giàu phytoestrogen từ phôi đậu tương giống

Đ8 Việt Nam

Đề xuất chế độ làm giàu phytoestrogen aglycone từ phôi đậu tương sử dụng

enzyme β-glucosidase từ hạnh nhân và enzyme cellulase từ Trichoderma reesei Kết

quả cho thấy sử dụng enzyme cellulase để thủy phân hiệu quả hơn so với việc sửdụng enzyme β-glucosidase từ hạnh nhân, là cơ sở khoa học cho việc nghiên cứuphát triển các sản phẩm có chứa phytoestrogen aglycone nâng cao được giá trị của

Chương 1: TỔNG QUAN

1.1 Cây đậu tương và phôi đậu tương

1.1.1 Tình hình sản xuất tiêu thụ đậu tương tại Việt Nam

Đậu tương, đỗ tương hay đậu nành có tên khoa học Glycine max (L) Merrill thuộc họ Đậu Fabacea [4, 5, 6], là một loài cây phổ biến ở Việt Nam và nhiều nước

trên thế giới Cây đậu tương là một loại cây lương thực có hiệu quả kinh tế cao lại

dễ trồng Hạt đậu tương rất giàu protein, lipid và các khoáng chất được sử dụng trựctiếp hay chế biến thành nhiều sản phẩm đa dạng như sữa đậu, đậu phụ, tương, dầuđậu nành đáp ứng nhu cầu protein và lipid trong khẩu phần ăn hàng ngày củangười và gia súc

Hiện nay tại Việt Nam ghi nhận có hơn 1533 giống cây đậu tương không chuyểngen được Trung tâm Nghiên cứu ứng dụng đậu nành của Vinasoy thu thập, trồngkhảo nghiệm tại Cư Jút – Đăk Nông Diện tích cây trồng đậu tương của Việt Nam từnăm 2015 đến nay giảm nhưng năng suất đậu tương nước ta có cải thiện [7]

Bảng 1.1 Diện tích năng suất và sản lượng đậu tương ở Việt Nam từ năm 2015-2020 [8]

Năm Diện tích (nghìn ha) Năng suất (tấn/ha) Sản lượng (nghìn tấn)

Các vùng sản xuất đậu tương hiệu quả trên cả nước được chia thành vùng núiĐông Bắc, vùng núi Tây Bắc, đồng bằng sông Hồng, vùng Bắc Trung bộ, vùngduyên hải Nam Trung bộ, vùng Tây Nguyên, vùng Đông Nam bộ, vùng đồng bằngsông Cửu Long Trong đó các giống đậu tương miền Bắc thường được gieo trồngvào 3 vụ chính là vụ Đông Xuân, vụ Xuân Hè, vụ Hè Thu; các giống đậu tươngmiền Nam thường được gieo trồng vào hai vụ là vụ mùa mưa và vụ mùa khô [9]

Về cơ cấu tiêu thụ đậu tương của Việt Nam thì sản lượng đậu tương trồng trọttrong nước chỉ đáp ứng được một phần rất nhỏ nhu cầu sử dụng còn lại chủ yếu lànhập ngoại (93%) Trong tổng số đậu tương nhập khẩu, 80% sử dụng trong hai nhà

máy ép dầu, 5% để sản xuất thức ăn chăn nuôi, và 15% làm thực phẩm cho người.Đậu tương sản xuất trong nước chủ yếu dùng làm thức ăn cho người, một lượng nhỏdùng cho chăn nuôi.

1.1.2 Thành phần hóa học phôi đậu tương

Phôi đậu tương là một bộ phận nảy mầm của hạt đậu tương, có vai trò duy trì vàđảm bảo sự sống của hạt và sẽ phát triển thành một cây mới Trong hạt, phôi thườngchiếm khoảng 2 - 2,2%, phần hai lá mầm chiếm 90 - 95% và vỏ hạt 3 - 8% tổngkhối lượng hạt [11, 12]

Hình 1.1 Phôi đậu tương khô giống Đ8 Việt Nam (độ phóng đại 3 lần)

Phôi đậu tương là phụ phẩm công nghiệp của quá trình chế biến các sản phẩm từhạt đậu tương, thu được từ quá trình tách vỏ và phá mảnh Hạt đậu tương sau khithu hoạch được làm sạch, phá mảnh và tách phôi theo các phương pháp khác nhau.Một quy trình phổ biến để tách phôi là hạt sẽ được làm sạch một lần nữa, sấy khôđạt đến độ ẩm 6 - 8%, phá mảnh sau đó được thổi khí để tách vỏ Các mảnh và phôiđậu tương sẽ đi qua thiết bị sàng với kích thước lỗ sàng thích hợp để phân mảnh vàloại riêng phôi đậu tương [13]

Căn cứ theo sản lượng đậu tương trên thế giới dự kiến năm 2022 là 392,8 triệutấn thì lượng phôi đậu tương là tương đối lớn Hiện nay phôi đậu tương không được

sử dụng làm thức ăn cho người mà chủ yếu được dùng làm thức ăn trong chăn nuôi.Phôi đậu tương rất giàu protein, hàm lượng protein trong phôi đậu tương khá caochiếm khoảng 41% ; lipid 11% ; carbonhydrate 43%, chất tro 4,4%

Một số kết quả nghiên cứu gần đây cũng cho thấy hàm lượng dinh dưỡng trongphôi đậu tương khá cân đối, hàm lượng carbonhydrate của phôi gồm chất xơ 6,18 -6,21% và các chất khác Hàm lượng protein trong phôi đậu tương cao tương đươngvới hàm lượng protein trong toàn hạt, dao động từ 36 - 40% và cao hơn hàm lượng

Bảng 1.2 Thành phần hóa học phôi đậu tương so với các bộ phận khác [12]

Thành

Lipid (%)

Bảng 1.3 Thành phần các acid amin trong phôi đậu tương so với toàn

hạt và nhu cầu cơ thể người [14, 15, 16, 17]

Acid amin Phôi hạt (g/ 100g) Toàn hạt (g/100g)

Khuyến nghị theo FAO (g/100 g protein)

Nhu cầu theo FAO (mg/kg/ngày)

Thành phần lipid trong phôi đậu tương chiếm khoảng 11%, thấp hơn nhiều sovới hàm lượng lipid trong toàn hạt khoảng 20%, các giá trị hóa lý của lipid từ cácloại phôi đậu tương khác nhau cũng có sự khác biệt, điều này có thể do sự đa dạng

về các chủng giống, điều kiện chăn nuôi, thời gian bảo quản và các điều kiện sauthu hoạch quyết định Chỉ số của giá trị xà phòng hóa và không xà phòng hóa củalipid chiết xuất từ phôi đậu tương đặc biệt cao hơn so với các loại hạt có dầu khác,chứng tỏ rằng phôi đậu tương là một nguồn phytosterol tự nhiên tuyệt vời Về thànhphần các acid béo trong dầu phôi đậu tương, tương đối phong phú gồm có acidpalmitic, acid stearic, acid oleic, acid linolenic, α-linoleic, acid arachidic, và cácthành phần khác

So sánh thành phần acid béo của tổng số acid béo, acid béo tự do và acid béotrong chất béo trung tính của dầu phôi đậu tương thì acid linoleic là acid béo chính,

có cùng xu hướng với tổng lượng acid béo Hơn nữa, có sự khác biệt đáng kểgiữa hàm lượng tri-

acetylglycerol riêng lẻ và tỷ lệ acid béo không bão hòa so với axit béo bão hòa củadầu từ phôi đậu tương 2,12 - 3,71 Đồng thời, các acid béo bão hòa trongtriacylglycerol của dầu từ phôi đậu tương cao hơn so với các acid béo tổng số [14].

Bảng 1.4 Tính chất hóa lý của lipid từ phôi đậu tương [14, 18]

Chỉ số peroxide (mmol/kg) 5,49 - 5,75

Chỉ số iod (g I2/100g dầu) 125,62 - 126,68 124 - 139Chỉ số xà phòng hóa (mg KOH/g) 181,32 - 182,16 189 - 195

Luận án sử dụng phôi đậu tương từ giống đậu tương Đ8 Việt Nam là một trong

20 giống đậu tương có năng suất khá được trồng đại trà ở các tỉnh phía Bắc, đượcxác định là có hàm lượng isoflavone trong mẫu hạt khô và mẫu hạt mầm tương đốicao [19] Tuy nhiên đến nay chưa có tài liệu nào nghiên cứu riêng về hàm lượng cácchất dinh dưỡng trong phôi cũng như hàm lượng isoflavone trong phôi các giốngđậu tương Việt Nam

1.1.3 Thành phần các chất có hoạt tính sinh học trong phôi đậu tương

Các nghiên cứu gần đây đã chứng minh rằng protein phôi đậu tương có thể làmgiảm trọng lượng do giảm chất béo trong cơ thể và tăng trọng lượng cơ của chi sau

ở động vật thí nghiệm [20], trong khi lipid từ phôi đậu tương có thể làm giảm lượngcholesterol trong huyết thanh và ngăn ngừa ban đỏ da do tia UVB gây ra [14].Ngoài ra trong phôi đậu tương còn có các chất có hoạt tính sinh học cao, cao hơnnhiều lần so với các hoạt chất này trong toàn hạt, có thể kể đến là phytate,phytosterol, saponin và phytoestrogen

Phytate

Các nhà khoa học đã chứng minh phytate trong đậu tương không những có tácdụng ngăn ngừa mầm ung thư mà còn có khả năng ngăn ngừa bệnh tim mạch

Phytosterol trong đậu tương có tác dụng ngăn ngừa các bệnh về tim mạch quaviệc cạnh tranh hấp thu với cholesterol ở ruột Do đó cholesterol không vào máuđược mà phải bài tiết ra ngoài, lượng cholesterol trong huyết thanh giảm, mức độgiảm tuỳ từng cá thể Phytosterol cũng có khả năng làm giảm sự phát triển các bướuung thư kết tràng và chống lại ung thư da [22] Điều đáng chú ý là dầu mầm đậutương rất giàu phytosterol (6,98%) so với các loại dầu thực vật khác Phytosterol cókhả năng làm giảm cholesterol và triacylglycerol trong huyết thanh, và có đặc tínhchống viêm, chống lão hóa, chống khối u và các đặc tính sinh lý khác Nghiên cứugần đây đã chỉ ra rằng phytosterol trong phôi đậu tương có hiệu quả hơn trong việcgiảm cholesterol trong huyết thanh và gan so với phytosterol trong toàn hạt đậutương Hơn nữa, những phytosterol này có thể hoạt động như chất chống oxy hóa tựnhiên do tính chất dễ hình thành và tính ổn định tương đối của các gốc tự do allylictương ứng [14]

Saponin

Saponin là glucoside với các đặc tính tạo bọt Saponin có cấu tạo là mộtaglycone polycyclic gắn liền với một hoặc nhiều chuỗi đường Phần aglycone, cònđược gọi là sapogenin, hoặc là steroid (C27) hoặc một triterpene (C30) Khả năngtạo bọt của saponin được gây ra bởi sự kết hợp của một chất kỵ nước (tan trong chấtbéo) sapogenin và một phần đường ưa nước (hòa tan trong nước) Saponin đậutương có vị đắng, có đặc tính giống như chất chống oxy hóa, trực tiếp ngăn cản sựphát triển ung thư kết tràng đồng thời làm giảm lượng cholesterol trong huyết thanh,tăng khả năng miễn dịch Các saponin trong phôi đậu tương còn được chứng minh

là có khả năng tăng cường quá trình tạo xương do mối liên hệ với BMP-2 (bonemorphogenetic protein 2) [23]

Phytoestrogen

Phytoestrogen trong phôi đậu tương có bản chất là các isoflavone với hàm lượngcao hơn nhiều lần các hợp chất này trong vỏ hạt, nội nhũ hay toàn hạt [24, 25, 26].Hàm lượng isoflavone trong phôi hạt trung bình khi nghiên cứu 9 giống đậu tươngHàn Quốc cao nhất so với các bộ phận khác của hạt là 2886,61 µg/g trong khi đóhàm lượng isoflavone toàn hạt là 574,96 µg/g; vỏ hạt 32,79 µg/g; lá mầm 325,08µg/g [2] Hàm lượng isoflavone trong phôi hạt trung bình khi nghiên cứu 4 giốngđậu tương Pháp cũng cao hơn trong lá mầm trung bình khoảng 6 lần, trong đó thấpnhất là giống Queen L1 tỷ lệ này là 3 lần và cao nhất là giống Imari L2 tỷ lệ này là

15 lần [3]

Các chất này chủ yếu là daidzein, genistein, glycitein và các dẫn xuất của chúng

có tác dụng như các estrogen yếu, giúp phòng chống ung thư, bệnh tim mạch và làmgiảm các triệu chứng bất lợi ở tuổi mãn kinh [27]

1.2 Phytoestrogen

1.2.1 Tổng quan về phytoestrogen

Phytoestrogen là ghép từ tiếp đầu ngữ phyto có nghĩa là thực vật và hormone nữestrogen là các chất chiết xuất từ thực vật hoặc các chất chuyển hoá của chúng, cóthể tạo nên đáp ứng sinh học ở động vật có xương sống phỏng theo hoặc giống như

tác dụng của các oestrogen nội sinh, thông thường bằng cách gắn với các thụ thểestrogen [28].

Các hợp chất thể hiện hoạt tính phytoestrogen gồm có: Isoflavone,Prenylflavonoid, Coumestan, Lignan và Stilbene Công thức cấu tạo tổng quát cáchợp chất phytoestrogen như sau:

Công thức cấu tạo Isoflavone Công thức cấu tạo Prenylflavonoid

Công thức cấu tạo Coumestan Công thức cấu tạo Lignan

Công thức cấu tạo Stilbene

Hình 1.2 Công thức cấu tạo tổng quát các phytoestrogen [28]

Isoflavone: là họ phytoestrogen được nghiên cứu nhiều nhất Thực phẩm có chứa

chất isoflavone bao gồm cỏ ba lá đỏ, đậu tương và các cây họ đậu khác như đậuxanh, đậu lăng, đậu gà Các isoflavone có hoạt tính phytoestrogen điển hình làdaidzein, genistein, glycitein và các dẫn xuất glucoside của chúng Ngoài ra còn cóbiochanin A và formonetin là tiền chất của genistein và daidzein rất phổ biến trongcác isoflavone Equol là chất chuyển hóa của daidzein và có hoạt tính phytoestrogentuy nhiên chỉ một phần ba dân số trên thế giới có khả năng chuyển hóa daidzeinthành equol do bị ảnh hưởng bởi chủng tộc Điều này liên quan đến vai trò của ditruyền, thành phần của hệ vi sinh vật đường ruột và chế độ ăn uống [29]

Prenylflavonoid: là các flavonoid bị prenyl hóa được tìm thấy trong hoa bia và

bia Nhiều prenylflavonoid thể hiện hoạt tính chống ung thư trong ống nghiệm Cácprenylflavonoid tiêu biểu là 6-prenylnaringenin, 6-geranylaringenin, 8-prenylnaringenin và isoxanthohumol Trong số các prenylflavonoid thì 8-prenylnaringenin là phytoestrogen mạnh nhất được biết đến [30]

Coumestan: mặc dù có rất nhiều loại coumestan nhưng chỉ một vài loại có tác

dụng giống estrogen là wedelolactone, coumestrol, 4-methoxycoumestrol Thựcphẩm có chứa coumestan có trong củ cải đường, cỏ ba lá đỏ, cỏ linh lăng và cây họđậu như đậu pinto, đậu tương, đậu xanh Các coumestan thể hiện hoạt tínhphytoestrogen thông qua việc hoạt động như một bộ điều biến thụ thể estrogen bằngcách chuyển đổi yếu tố phản ứng estrogen trong tế bào biểu hiện ER-α hoặc ER-β[31]

Lignan: thực phẩm có chứa lignan bao gồm hạt lanh, vừng đen, lúa mì, một số

loại rau cải, dâu tây và nam việt quất Hầu hết các lignans phổ biến được tiêu thụtrong chế độ ăn kiêng là secoisolariciresinol, matairesinol, lariciresinol vàpinoresinol Chúng được chuyển hóa thành lignans enterodiol và enterolactone củađộng vật có vú bởi hệ vi sinh vật đường ruột của con người Do đặc tính chủ vận vàđối kháng estrogen của chúng, lignans được công nhận là phytoestrogen [32]

Stilbene: tiêu biểu là resveratrol có thể thu được từ nhiều nguồn thực vật tồn tại

dưới dạng đồng phân lập thể cis và trans, thực phẩm có chứa resveratrol bao gồmcác loại hạt và rượu vang đỏ Dạng biến đổi của resveratrol cho thấy hoạt tínhestrogen do cấu hình của nó Dạng cis của resveratrol không ổn định và chuyểnthành dạng biến đổi khi tiếp xúc với tia cực tím [31]

Trong đó isoflavone, prenylflavonoid, coumestan là flavonoid và isoflavone làhợp chất được nghiên cứu nhiều nhất

Cơ chế hoạt động chung của các phytoestrogen là phát huy tác dụng chủ yếuthông qua liên kết với các thụ thể estrogen (ER) gồm ER-α và ER-β, nhiềuphytoestrogen thể hiện ái lực với ER-β cao hơn một chút so với ER-α

Các yếu tố cấu trúc quan trọng cho phép phytoestrogen liên kết với ái lực caovới các thụ thể estrogen và có các biểu hiện giống như estradiol là [33]:

- Có vòng phenolic

- Vòng isoflavone bắt chước một vòng estrogen tại vị trí liên kết thụ thể

- Trọng lượng phân tử thấp tương tự như estrogen

- Khoảng cách giữa hai nhóm hydroxyl ở nhân isoflavone tương tự như khoảngcách trong estradiol

- Mô hình hydroxyl hóa tối ưu

1.2.2 Phytoestrogen trong phôi đậu tương

Cấu trúc phytoestrogen đậu tương

Các phytoestrogen trong đậu tương là các isoflavone thuộc nhóm lớn flavonoidtồn tại ở 2 dạng cấu trúc hóa học gồm aglycone chiếm từ 2 - 6% là daidzein,genistein, glycitein và glucoside gồm β-glucoside: genistin, daidzin, glycitin;malonyl- glucoside: malonyldaidzin, malonylgenistin, malonylglycitin); acetyl-glucoside: acetyldaidzin, acetylgenistin, acetylglycitin [34, 35, 36, 37]

Thành phần và hàm lượng các dạng dẫn xuất này cũng thay đổi tùy theo giốngđậu tương, điều kiện khí hậu thổ nhưỡng, chế độ chiếu sáng và tưới tiêu [38, 39, 40]trong đó kiểu gen được cho rằng chi phối ít nhất 50% hàm lượng phytoestrogentrong các giống, ngoài ra là do các tác động của môi trường [3]

Hình 1.3 Công thức tổng quát các phytoestrogen trong phôi hạt đậu tương [41, 42]

Tính chất vật lý của phytoestrogen

Do phytoestrogen có bản chất là isoflavone thuộc nhóm lớn flavonoid nênphytoestrogen có các các tính chất của nhóm Về màu sắc isoflavone trong suốtkhông màu đến màu vàng nhạt Phytoestrogen dạng glucoside thường khó kết tinh,tan tốt trong nước, có tan trong methanol, ethanol nhưng kém hơn các aglycone.Mạch đường dài nên có thể tan trong nước nóng [6] Phytoestrogen dạng aglyconethường kết tinh, nhiệt độ nóng chảy cao, tan trong dung môi phân cực đến phâncực trung

bình, kém tan trong dung môi kém phân cực, tan trong kiềm loãng, kém tan trong dung dịch acid.

Genistein

Danh pháp quốc tế: 5,7-Dihydroxy-3-(4-hydroxyphenyl)chromen-4-one;

Tên gọi khác: 4',5,7-Trihydroxyisoflavone

Công thức phân tử: C15H10O5 (trọng lượng phân tử 270,24 g/mol)

Là tinh thể không màu hình kim dài với điểm nóng chảy ở 296 - 298 ℃ Khó.hòa tan trong acid acetic băng hay ethanol lạnh, hòa tan mạnh trong ether và ethanolnóng Chuyển màu sang vàng sau khi hòa tan trong kiềm, và màu đỏ sậm trong sắtdung dịch clorua ethanol (III) [43]

Daidzein

Danh pháp quốc tế: 7-Hydroxy-3-(4-hydroxyphenyl) chromen-4-one

Tên gọi khác: 4',7-Dihydroxyisoflavone; Daidzeol; Isoaurostatin

Công thức phân tử: C15H10O4 (trọng lượng phân tử 254,23 g/mol)

Daidzein dạng tinh thể màu vàng nhạt hình trụ với điểm nóng chảy ở 315 – 320 Không tan trong nước, và hòa tan trong methanol, ethanol và acetone Chuyển

Công thức phân tử: C16H12O5 (trọng lượng phân tử 284,267 g/mol) [43]

Tính chất hóa học của phytoestrogen

Phản ứng với kiềm: Các isoflavone có phản ứng với kiềm cho màu vàng tăng lêntùy theo nồng độ flavonoid và tủy theo nhóm flavonoid

Phản ứng với chì acetate trung tính và chì acetate kiềm: Nhiều dẫn chấtflavonoid tạo thành muối hoặc phức có màu khi nhỏ thêm dung dịch chì acetatetrung tính hoặc acetate kiềm Màu phụ thuộc vào các dẫn chất flavonoid [6]

Phản ứng oxy hóa: Khả năng khử ion Fe3+ tạo thành Fe2+

Do công thức cấu tạo của phytoestrogen là polyphenol nên các chất này có khảnăng khử khi phản ứng với ion Fe3+ tạo thành Fe2+ làm cho dung dịch phản ứng cómàu xanh thẫm, hấp thụ bước sóng 700nm [44]

1.2.3 Khả dụng sinh học của phytoestrogen đậu tương

Cấu trúc hóa học xương sống của phytoestrogen đậu tương là 3-phenylchromen- 4-one Trong thực vật thường tìm thấy các phytoestrogen ở dạngglucoside và rất ít dưới dạng tự do aglycone Trong quá trình chế biến các sản phẩm

từ đậu tương, quá trình ngâm và chế biến nhiệt cả ướt và khô có thể làm tăng mộtphần hàm lượng β- glucoside do quá trình khử este hóa malonyl-glucoside và tănghàm lượng aglycone do enzyme β-glucosidase nội tại trong nguyên liệu thủy phândạng glucoside [46]

Phytoestrogen sau khi được ăn, uống vào cơ thể sẽ trải qua quá trình tiêu hóa,chuyển hóa, hấp thụ, phân phối và đào thải Nói chung, sinh khả dụng củaphytoestrogen thấp Cấu trúc hóa học của phytoestrogen ảnh hưởng rất lớn đối vớikhả dụng sinh học, các phytoestrogen glucoside hòa tan trong nước nhiều hơn vàphân cực hơn aglycone do vậy phytoestrogen glucoside không được hấp thu nguyênvẹn qua tế bào ruột của người lớn khỏe mạnh, khả dụng sinh học của chúng đòi hòi

sự thủy phân ban đầu bởi enzyme β-glucosidase ở ruột để hấp thu vào tuần hoàn

ngoại vi [47] Nghiên cứu in vivo cho thấy các malonyl-glucoside có sinh khả dụng

thấp hơn từ 1 - 6 lần so với dạng phytoestrogen β-glucoside khi cùng sử dụngliều 100

µmol/kg cân nặng khi theo dõi sau thí nghiệm từ 0 - 48 giờ [48]

Các phytoestrogen aglycone trong phôi hạt tuy chiếm tỉ lệ rất thấp nhưng lại thểhiện sinh khả dụng cao hơn so với các dạng dẫn xuất còn lại, nói cách khác chúng

có thể được hấp thu nhanh chóng và hiệu quả hơn các glucoside trong hệ tiêu hóacủa động vật có vú [49, 50] Một số công trình nghiên cứu chứng minh rằng cácaglycone hòa tan trong lipid hơn các glucoside và do đó có thể dễ dàng đi quanhung mao ruột, dẫn đến tăng sinh khả dụng và hoạt tính sinh học lớn hơn các dạngglucoside [51] Các aglycone thể hiện hoạt tính phytoestrogen được nghiên cứunhiều nhất là genistein, daidzein Glycitein thường chiếm tỷ lệ rất thấp và nhiềugiống đậu tương trên thế giới không tìm thấy hợp chất này nên ít được nghiên cứuhơn

Trên đường tiêu hóa, tại ruột non và ruột già, daidzin và genistin bị thủy phânthành daidzein, genistein bởi các enzyme thủy phân trong ruột và enzyme β-glucosidase của vi sinh vật đường ruột thông qua quá trình phân giải mỡ Sau đó cácaglycone này có thể được chuyển hóa thành các chất thứ cấp, cụ thể daidzeinchuyển hóa thành equol, daidzein, genistein tiếp tục được hydroxyl hóa, glucuronidhóa, sulfonat hóa bởi các enzyme giai đoạn I và II của gan [51]

Quá trình chuyển đổi daidzein thành equol diễn ra trong ruột nhờ các enzymereductase của hệ vi sinh vật đường ruột Trong khi tất cả các loài động vật đượcphân tích cho đến nay đều sản xuất ra equol thì chỉ có khoảng 1/3 đến 1/2 dân sốtrên thế giới tùy thuộc vào cộng đồng có hệ vi sinh vật đường ruột có thể chuyểnhóa daidzein thành equol [52]

Hình 1.4 Con đường chuyển hóa phytoestrogen β-glucoside trong hệ tiêu hóa [51]

Các aglycone và các chất chuyển hóa được hấp thu tại ruột và sau đó vận chuyểnđến gan qua tĩnh mạch chủ, và cuối cùng được bài tiết thông qua nước tiểu Thờigian trung bình để đạt được nồng độ đỉnh trong huyết tương đối với genistein vàdaidzein tương ứng là 5,2 và 6,6 giờ, trong khi đối với các β-glucoside tương ứng,

μg/(ml×h)g/(ml×h), và sinh khả dụng của các isoflavone này lớn hơn khi uống dưới dạng glucoside chứ không phải aglycone được đo từ diện tích dưới đường cong của nồng

β-độ xuất hiện và biến mất trong huyết tương [53]

Genistein và daidzein có thể liên kết với các thụ thể estrogen cả loại Er-α và

ER-β do có cấu trúc hóa học tương tự với estradiol là một hormone trong cơ thể người

do vậy có khả năng hoạt động như một phối tử ER ngoại sinh và cạnh tranh vớiestrogen trong liên kết ER Kết quả là, phức hợp thụ thể estrogen –genistein/daidzein có thể tạo ra hoạt tính chủ vận hoặc đối vận trên cơ quan sinh sảntùy theo trạng thái kích thích thụ thể hay ức chế thụ thể Trong cơ thể estrogen vàcác phytoestrogen aglycone cạnh tranh với nhau, khi estrogen nhiều hơn mức cầnthiết thì genistein và daidzein sẽ được đưa đến gan để loại bỏ Ngược lại khi thiếuhụt estrogen (thời kì mãn kinh) thì genistein, daidzein sẽ phát huy tác dụng, làmgiảm bớt những hiệu ứng của sự thiếu hụt đó [54, 55]

Sau đó, genistein được xác định là phối tử của nhiều loại protein thuộc nhiều họkhác nhau, bao gồm bao gồm các thụ thể nhân (thụ thể estrogen α và β, thụ thểandrogen, thụ thể liên quan đến estrogen α, β, ɣ, và LXR-α và β), tyrosine kinase (v-src, Mek-4, ABL, PKC, Syk, EGFR, FGFR), kênh ion (CFTR), chất vận chuyểnmàng (Glut1, Glut4, ABCG2) và topoisomerase của vi khuẩn (TopoI, TopoII α và

β, gyrase của vi khuẩn và topoisomerase IV của vi khuẩn) Danh sách các mục tiêuđại phân tử có thể liên kết với genistein đang tăng lên Gần đây được thêm vào là:ADN polymerase, thymidylate synthetase, farnesyltransferase, guanylyl cyclase,cyclophilin A, inosine dehydrogenase, purine nucleoside phosphorylase,dihydrofolate reductase, phospholipase A2, carbonic anhydrase I, và protein kinase

C [56] Đây là cơ sở để giải thích genistein có rất nhiều tác dụng tới sức khỏe conngười như phòng chống ung thư, phòng điều trị bệnh tim mạch…

1.2.4 Lợi ích của phytoestrogen aglycone đậu tương và các chất chuyển hóa của chúng với sức khỏe con người

Phytoestrogen đậu tương và các dạng chuyển hóa của chúng được chứng minh

có tác dụng kích thích hệ thống miễn dịch, làm giảm sự tổn thương tế bào, giúp tạo

ra các đáp ứng với stress trong tế bào, chống viêm, chống ung thư, phòng chống béophì, bệnh tim mạch, bệnh tiểu đường, điều chỉnh hệ vi sinh vật đường ruột, ngănngừa loãng xương, làm giảm các triệu chứng bất lợi ở phụ nữ mãn kinh và tiền mãn

kinh Các nghiên cứu này được thể hiện ở cả ba đường hướng là nghiên cứu in vitro,

in vivo và lâm sàng trên cơ thể người [1, 27, 51, 57, 58].

a) Tác dụng trong phòng chống ung thư

Các phytoestrogen trong đậu tương như daidzein và genistein được sử dụng vớiliều cao sẽ có tác dụng như các chất chống oxy hóa phá hủy những gốc tự do có hạicho cơ thể do đó làm giảm nguy cơ gây ra nhiều loại ung thư, đặc biệt các bệnh ungthư liên quan đến hormone [59]

Tác dụng phòng chống ung thư vú

Đặc biệt chất genistein có thể ức chế cả sự tân sinh, phát triển mạch máu vànhững tế bào nội mô mạch máu, do đó có thể ngăn ngừa và giới hạn sự phát triểncủa ung thư vú Qua nghiên cứu, người ta thấy genistein có thể có tác động lên cả tế

bào ung

thư vú phụ thuộc nội tiết cũng như các tế bào ung thư không phụ thuộc nội tiết [60,61] Nghiên cứu tổng hợp trên số liệu được công bố từ 2003 đến tháng 4 năm 2021chứa dữ liệu bệnh nhân trên toàn thế giới, các nhóm phụ nữ tiêu thụ ítphytoestrogen đậu tương < 15 mg/ngày và nhóm tiêu thụ cao >15 mg/ngày cho thấy

tỷ lệ phụ nữ ở nhóm tiêu thụ ít phytoestrogen mắc ung thư vú cao hơn hẳn so vớinhóm còn lại Trong tổng số 9.305 trường hợp ung thư vú được chẩn đoán trongnăm nghiên cứu này; 77,5% (7.209) được chẩn đoán ung thư vú thuộc nhóm 0 - 15mg/ngày, trong khi chỉ 22,5% (2.096 bệnh nhân) thuộc nhóm > 15 mg/nhóm ngày.Như vậy tiêu thụ các phytoestrogen đậu tương giúp phòng chống ung thư vú vàgiảm biểu hiện ung thư vú [62]

Tác dụng phòng chống ung thư tuyến tiền liệt

Ung thư tuyến tiền liệt là ung thư phổ biến ở nam giới tuổi từ 60 trở lên và tuổicàng cao thì tỷ lệ mắc ung thư càng lớn Cơ chế của bệnh có liên quan đến nội tiếtkhá rõ, do hấp thụ quá nhiều thức ăn giàu chất béo và protein Các isoflavone trongđậu tương được chỉ ra là có khả năng ức chế 5-α-reductase là enzyme sản sinh ratotesterone trong tuyến tiền liệt và các mô khác Do vậy lượng genistein và daidzeincao và nồng độ enterolactone tăng trong huyết thanh có liên quan đến việc giảmđáng kể nguy cơ ung thư tuyến tiền liệt [63]

Tác dụng phòng chống ung thư phổi

Theo Gong Yang và cộng sự đã tiến hành đánh giá mối liên quan giữa lượng đậutương tiêu thụ và nguy cơ ung thư phổi cả trường hợp u lành và u ác tính Số liệu thínghiệm được xử lý bằng phương pháp phân tích tổng hợp được thu thập từ 71.550phụ nữ từ năm 1997 - 2000 tại Viện Nghiên cứu Sức khoẻ Phụ nữ Thượng Hải thờigian theo dõi trung bình 9,1 năm 370 trường hợp ung thư phổi đã được xác định;

340 bệnh nhân đã không bao giờ hút thuốc Sau khi điều chỉnh các yếu tố gây nhiễutiềm ẩn, nhóm nghiên cứu nhận thấy lượng đậu tương tiêu thụ trong khẩu phần ănliên quan nghịch với nguy cơ ung thư phổi, sự liên kết nghịch này xuất hiện chủ yếu

ở phụ nữ ở tuổi mãn kinh và ung thư phổi ác tính được xác định bởi thời gian sốngsót dưới 12 tháng Nghiên cứu này cho thấy tiêu thụ thực phẩm đậu tương có thểlàm giảm nguy cơ ung thư phổi ở phụ nữ không hút thuốc, đặc biệt đối với khối u áctính, và hiệu quả của nó có thể được sửa đổi bằng estrogen nội sinh [64]

Tác dụng phòng chống ung thư ruột kết

Có một số bằng chứng khoa học cho thấy quá trình phát triển ung thư ruột kếtdựa trên bệnh viêm ruột, có liên quan đến tình trạng viêm mãn tính trong hệ thốngmiễn dịch, đặc biệt là với tế bào lympho T hoạt hóa và bạch cầu, cả hai đều được

điều chỉnh bởi các phân tử kết dính Các nghiên cứu in vitro cho thấy với liều lượng

genistein khác nhau từ 70 - 200 µmol đều kích hoạt các enzyme gây chết tế bào ungthư ruột kết, ức chế sự xâm nhập, ngăn cản sự di cư tế bào ung thư ruột kết HT29 dođiều chỉnh sự biểu hiện của protein và mARN trong tế bào ruột kết HT29 [51]

b) Tác dụng làm giảm cholesterol và các bệnh liên quan do rối loạn chuyển hóa

Các nghiên cứu in vitro, in vivo và lâm sàng đều chỉ ra ích lợi của phytoestrogen

aglycone đến nồng độ cholesterol huyết thanh Các daidzein và genistein trong đậutương giúp tăng lipoprotein cholesterol mật độ cao HDL-C và giảm lipoprotein

cholesterol mật độ thấp LDL-C và lipoprotein cholesterol mật độ rất thấp VLDL-C

do đó làm giảm cholesterol huyết thanh và cải thiện chức năng tim [65]

Genistein và daidzein có tác dụng phòng chống các bệnh do rối loạn chuyển hóanhư béo phì, tim mạch, bệnh tiểu đường Aglycone và các chất chuyển hóa chứngminh hoạt động chống béo phì và chống bệnh tiểu đường thông qua việc cải thiệnquá trình tạo lipid, tăng lipid máu, tăng đường huyết và kháng insulin Chế độ ăngiàu phytoestrogen aglycone với liều lượng 250 mg genistein/kg cân nặng hay liều

50 mg daidzein/kg ở chuột cái là liều giúp giảm tạo lipid, giảm áp lực oxy hóa gan,tăng đường huyết Trong mô hình chuột mắc bệnh tiểu đường béo phì, chỉ 0,1%daidzein trong chế độ ăn đã giúp ức chế đường huyêt lúc đói, mức cholesterol toànphần, mức đường huyết và tăng bài tiết glucose trong nước tiểu [51]

c) Tác dụng phòng chống các triệu chứng bất lợi ở tuổi mãn kinh

Nghiên cứu gần đây nhất so sánh giữa tác dụng trên các cơn bốc hỏa ở phụ nữmãn kinh khi sử dụng isoflavone từ phôi đậu tương và giả dược cũng cho thấy cácphytoestrogen từ phôi đậu tương với liều lượng 100 mg isoflavone tổng số (tươngứng với 60 mg isoflavone aglycone; với trung bình 3,1% genistein; 15,5% daidzein

và 7,7% glycitein mỗi viên nang), các thành phần khác là vitamin, khoáng chất vàcác nguyên tố vi lượng có tác dụng làm giảm các cơn bốc hỏa, hiện tượng tê bì chântay, hồi hộp, mất ngủ tốt hơn giả dược sau 12 tuần thử nghiệm lâm sàng theo kiểuthí nghiệm mù Sau đó khi tiến hành thí nghiệm mở trong 12 tuần tiếp theo cácphytoestrogen có thể làm giảm tới 50% các triệu chứng bất lợi của hiện tượng mãnkinh [66]

d) Tác dụng phòng chống loãng xương

Loãng xương đương nhiên đi kèm với sự lão hóa Phụ nữ tiền mãn kinh có nguy

cơ cao hơn so với những người khác, và isoflavone, đặc biệt là aglycone và các chấtchuyển hóa của chúng, gần với estrogen về cấu trúc hóa học được chứng minh là cólợi cho sức khỏe xương và khả dụng sinh học tốt hơn, giúp cho việc hấp thụ dễdàng Hỗn hợp isoflavone đậu tương gồm genistein, daidzin và glycetin với lượnglần lượt là 60%, 20% và 13% có tác dụng thúc đẩy sự phân hóa và tăng sinh tế bào

nguyên bào xương in vitro Sự kết hợp của isoflavone lượng 105,23 mg/ngày (46,2

mg genistein; 44,27 mg daidzein và 14,76 mg glycitein) trong 50 ngày và có hiệuquả cao nhất so với bất kỳ can thiệp nào được thử nghiệm trước đây, tăng cường7,6% canxi xương và giữ canxi xương ở phụ nữ sau mãn kinh [67] Kết hợpisoflavone (30 mg/ngày) và canxi (250 mg/ngày) như một chất bổ sung được sửdụng trong điều trị phụ nữ tiền mãn kinh bị loãng xương hoặc loãng xương làm tăngđáng kể mật độ khoáng xương [68]

e) Tác dụng tăng cường trí nhớ

Các phytoestrogen có ảnh hưởng tích cực tới trí nhớ con người Nghiên cứu của

phytoestrogen đậu tương giúp cải thiện trí nhớ ở người trưởng thành, phụ nữ mãnkinh, phụ nữ và nam giới tiền mãn kinh Hiệu ứng này được thể hiện rõ rệt trong cảithiện chức năng miền ký ức và không có tác dụng phụ nghiêm trọng nào Cácnghiên cứu tiền lâm sàng chỉ ra rằng phytoestrogen đậu tương đóng vai trò quantrọng trong việc chống bệnh Alzheimer do có thể làm giảm mức độ viêm và căngthẳng, chống lại suy giảm nhận thức Ngoài ra phytoestrogen đậu tương còn thúcđẩy quá trình thải protein amyloid beta thông qua kích hoạt thụ thể gamma(PPAR)/apolipoprotein E tăng sinh peroxisome; làm giảm quá trình phosphorylhóa - nguyên nhân hình thành các đám rối thần kinh, ngăn chặn con đườngapoptotic của ty thể - gây nên bệnh Alzheimer Sự gắn kết chọn lọc củaphytoestrogen với thụ thể ER-β, được biểu hiện nhiều trong não, đặc biệt là ở vùngđồi hải mã và vỏ não trước trán Trong phân tích tổng hợp hiện tại, ảnh hưởng củaphytoestrogen đã được chỉ ra rõ ràng trong lĩnh vực bộ nhớ, liên quan nhiều đếnvùng đồi hải mã và vỏ não trước trán [71].

f) Tác dụng có lợi đối với hệ vi sinh vật đường ruột

Tác dụng có lợi đối với quần thể vi sinh vật đường ruột có thể là do isoflavone

có khả năng thúc đẩy hoặc ức chế sự phát triển của vi sinh vật đường ruột Nghiên

cứu cho thấy genistein làm giảm tốc độ phát triển của Bacteroides fragilis,

Lactococcus lactis subsp lactis, và Slackia equolifaciens, trong khi genistein và

equol làm tăng Lactobacillus rhamnosus và Faecalibacterium prausnitzii tăng

trưởng trong 32 μg/(ml×h)g/ml, cho thấy rằng isoflavone aglycone và các chất chuyển hóacủa chúng cung cấp sự điều chỉnh của các cộng đồng vi khuẩn biến đổi trong ruộtngười [72] Mặt khác, các sản phẩm từ đậu nành lên men giúp tăng cường khả năngchống oxy hóa và sinh khả dụng của một số chế phẩm sinh học; ví dụ

Lactobacillus, Lactococcus và Bifidobacterium cung cấp β-glucosidase nội sinh để

tăng lượng aglycone [73]

1.2.5 Tính an toàn của phytoestrogen đậu tương

Đậu tương là một nguồn thực phẩm chính đối với nhiều cộng đồng dân cư trênthế giới Sự tiêu thụ các thực phẩm được chế biến từ đậu tương được cho là an toàn

và có lợi với sức khỏe con người trong việc ngăn ngừa một số bệnh mãn tính Tuynhiên trong những năm gần đây việc phát hiện các hợp chất isoflavone có hoạt tínhphytoestrogen đã làm dấy lên những lo ngại về tính an toàn của các hợp chất nàyvới trẻ sơ sinh, sự phát triển giới tính ở trẻ em, bệnh nhân ung thư vú và các trườnghợp sử dụng quá mức cho phép Vì vậy, việc xác định tính an toàn của cácphytoestrogen trong thực phẩm trước khi khuyến cáo cho cộng đồng là rất cần thiết.Đối với trẻ sơ sinh, sữa công thức được sản xuất từ sữa bò và đậu tương có chứamột hàm lượng phytoestrogen nhất định Tại Mỹ, sản phẩm sữa công thức này đãđược đánh giá hàm lượng phytoestrogen tổng số và các phytoestrogen thành phầncho thấy hàm lượng này có thể thay đổi đáng kể giữa các thương hiệu và giữa các lôkhác nhau của cùng một thương hiệu

So sánh hàm lượng phytoestrogen trong sữa công thức được sản xuất từ đậutương, sữa công thức được sản xuất từ sữa bò và sữa mẹ cho trẻ từ 0 - 4 tháng tuổicho thấy hàm lượng phytoestrogen tổng số trong sữa công thức được sản xuất từđậu tương là cao nhất 65 - 1775 µg/l; hàm lượng phytoestrogen tổng số trong sữa

công thức được sản xuất từ sữa bò 9,4 ± 1,3 (µg/l); hàm lượng phytoestrogen tổng

số trong sữa mẹ là 5,6 ± 4,4 (µg/l) Tuy nhiên hàm lượng phytoestrogen tổng số nàyvẫn thấp hơn nhiều

lần lượng phytoestrogen tổng số cho phép trong khẩu phần ăn một ngày của trẻ từ 1tuần tuổi đến 4 tháng tuổi là 22 - 45 mg [74].

Phytoestrogen trong đậu tương có ái lực gắn kết đáng kể với thụ thể estrogen.Nghiên cứu về ảnh hưởng của phytoestrogen đến sự phát triển giới tính ở trẻ em gái

và trai ở nhiều quốc gia trên thế giới, với lượng phytoestrogen nằm trong giới hạnlượng phytoestrogen tổng số cho phép trong khẩu phần ăn hàng ngày cho thấykhông có sự khác biệt có ý nghĩa nào ảnh hưởng đến sự hình thành và phát triểngiới tính do quá trình này chịu ảnh hưởng của rất nhiều các yếu tố khác như chế độ

ăn uống, yếu tố di truyền và các yếu tố gây nhiễu khác [75]

Một nghiên cứu về đầy đủ về những rủi ro đối với sức khỏe phụ nữ tiền mãnkinh và mãn kinh của Cơ quan an toàn thực phẩm châu Âu khi sử dụng cácphytoestrogen isoflavone từ thực phẩm cho thấy hàm lượng các isoflavone từ 35 –

150 mg/ngày đều an toàn với ba cơ quan đích là vú, nội mạc tử cung và tuyến giáp.Liều lượng isoflavone trên các dữ liệu lâm sàng cho thấy không làm tăng nguy cơmắc ung thư vú qua theo dõi nhũ ảnh và dấu hiệu tăng sinh Ki-67 trong các nghiêncứu can thiệp Liều sử dụng isoflavone 150 mg/ngày trong thời gian dài đến 30tháng cũng không làm thay đổi độ dày và mô bệnh học tử cung, sau 60 tháng có một

số thay đổi mô bệnh học nhưng không ác tính Mức độ hormone tuyến giáp cũngkhông ghi nhận sự thay đổi nào khi hấp thụ isoflavone từ thực phẩm [76]

Chế độ ăn giàu phytoestrogen được khẳng định có khả năng phòng chống ungthư vú thông qua các con đường sinh học phân tử khác nhau như nhặt gốc tự do,điều hòa hoạt động hormone và enzyme, gây tổn thương ADN trong các tế bào ungthư Đặc biệt chế độ ăn giàu phytoestrogen đậu tương trong thời thơ ấu và giai đoạndậy thì có khả năng làm giảm đáng kể nguy cơ mắc ung thư vú sau này

Đối với bệnh nhân ung thư vú, chế độ ăn giàu phytoestrogen đậu tương có thểngăn ngừa tái phát ở bệnh nhân ung thư vú Bệnh nhân mắc ung thư vú có gồm cócác thể: dương tính với thụ thể progesterone PR (+), dương tính với thụ thể estrogen

ER (+), dương tính với thụ thể yếu tố tăng trưởng thượng bì - HER 2 (+) (HumanEpidement growth factor Receptor), âm tính với cả 3 thụ thể trên Trong đó ung thư

vú dương tính với thụ thể progesteron và dương tính với thụ thể estrogen là phổbiến nhất Ung thư vú dương tính với thụ thể của yếu tố tăng trưởng thượng bì HER

2 ít phổ biến hơn, chiếm gần 20%, là dạng ác tính cao của ung thư vú Tỉ lệ ung thư

vú âm tính với cả 3 thụ thể chiếm khoảng 10 - 20% ung thư vú, là thể ác tính vàhiếm gặp, tỉ lệ tái phát và tử vong cao Do các phytoestrogen đậu tương trong chế

độ ăn có thể gây ra tác dụng estrogen, điều này gây e ngại cho việc chọn tác nhânnày trong điều trị lâm sàng tuy nhiên có nhiều bằng chứng chứng tỏ genistein gâychết các dòng tế bào ung thư biểu mô tuyến vú là ER (+) và ER (-) Genistein có thểthay thế tamoxifen cho điều trị ung thư vú ER (+) thông qua việc điều chỉnh các conđường truyền tín hiệu phân tử có liên quan đến các gen khác nhau như Bcl-2, Bax,NF-kB, Akt Genistein được cho là có vai trò trong việc ức chế khả năng xâm lấn

và di căn của tế bào MCT-7 và MDA-MB-231 có lẽ bằng cách điều hòa quá trìnhphiên mã của các metallicoproteinase Sự ức chế này được đi kèm với sự điều hòagiảm matrixmettaloproteinase-9 (MMP-9) một gen liên quan đến sự di căn của khối

u Genistein khi được sử dụng kết hợp với adriamycin có thể gây chết tế bào ungthư vú bằng cách làm bất hoạt thụ thể HER-2 [77] Nghiên cứu đoàn hệ giai đoạn

sau mãn