Nghiên cứu công nghệ khai thác tổ hợp polyphenol từ lá chè xanh việt nam và ứng dụng trong sản xuất thực phẩm chức năng

Nhờ các phương pháp nghiên cứu hiện ñại, tiên tiến những năm gần ñây các nhà khoa học ñã tìm thấy trong lá chè xanh chứa hàm lượng khá lớn polyphenol mà thành phần chủ yếu là catechin có

VŨ HỒNG SƠN

NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ KHAI THÁC

TỔ HỢP POLYPHENOL TỪ LÁ CHÈ XANH VIỆT NAM VÀ ỨNG DỤNG TRONG SẢN XUẤT

THỰC PHẨM CHỨC NĂNG

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT

Hà Nội 2011

VŨ HỒNG SƠN

ðề tài

NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ KHAI THÁC

TỔ HỢP POLYPHENOL TỪ LÁ CHÈ XANH VIỆT NAM VÀ ỨNG DỤNG TRONG SẢN XUẤT THỰC PHẨM CHỨC NĂNG

Chuyên ngành: Chế biến thực phẩm và ñồ uống

Mã số: 62.54.02.01

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT

Người hướng dẫn khoa học:

1 GS.TS Hà Duyên Tư

2 PGS.TS Nguyễn Duy Thịnh

Hà Nội 2011

LỜI CAM ðOAN

Tôi xin cam ñoan luận án này là công trình của riêng tôi Các số liệu công bố trong luận án này là trung thực, một phần ñã ñược công bố trên các tạp chí khoa học với sự ñồng ý của ñồng tác giả, phần còn lại chưa từng ñược ai công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào

Tác giả luận án

VŨ HỒNG SƠN

LỜI CẢM ƠN

Trong thời gian thực hiện công trình nghiên cứu này, tôi ựã nhận ựược nhiều

sự giúp ựỡ và hỗ trợ của các thầy cô, ựồng nghiệp, các cơ quan, bạn bè, các em sinh viên và người thân trong gia ựình

Trước hết tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành ựến GS.TS Hà Duyên Tư,

người ựã trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo, khắch lệ tôi tận tình trong suốt quá trình làm

luận án Tôi cũng xin bày tỏ sự cảm ơn chân thành tới PGS.TS Nguyễn Duy Thịnh

ựã tận tình hướng dẫn và giúp ựỡ tôi hoàn thành luận án

Tôi xin chân thành cảm ơn GS.TS Hoàng đình Hòa ựã giúp ựỡ tôi rất nhiều

trong suốt quá trình làm luận án

Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới PGS.TS Nguyễn Thị Minh Tú và các

ựồng nghiệp trong Bộ môn Quản lý Chất lượng, các thầy cô giáo Viện Công nghệ

Sinh học và Công nghệ Thực phẩm, Trường đHBK Hà Nội ựã tạo mọi ựiều kiện giúp ựỡ tôi trong quá trình làm luận án

Xin gửi lời cảm ơn chân thành ựến các ựồng nghiệp thuộc các ựợn vị sau:

- Trung tâm Giáo dục và Phát triển sắc ký, đHBK Hà Nội

- Khoa Vệ sinh thực phẩm-dinh dưỡng, Viện Vệ sinh phòng dịch quân ựội

- Viện Pháp y quân ựội, Cục Quân y

- Tổ thử nghiệm sinh học, Viện Công nghệ sinh học, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam

ựã giúp tôi thực hiện các nghiên cứu của mình

Xin chân thành cảm ơn KS Nguyễn Tiến Huy, KS Hoàng Thanh Nhung và sinh viên các khóa 47, 48, 49, 50 ngành Công nghệ thực phẩm ựã giúp ựỡ và hỗ trợ tôi rất nhiều trong thời gian làm luận án

Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới bạn bè, người thân và gia ựình hai bên

nội ngoại, ựặc biệt vợ tôi Phương Thu Huyền và con gái Vũ Phương Huyền Anh

ựã ựộng viên và hỗ trợ tôi rất nhiều trong suốt quá trình làm luận án

MỤC LỤC

MỞ ðẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 5

1.1 SƠ LƯỢC VỀ CÂY CHÈ 5

1.1.1 Tên gọi và nguồn gốc cây chè 5

1.1.2 Phân loại các giống chè 6

1.1.3 Các vùng chè ở Việt Nam .7

1.1.4 Tình hình sản xuất chè trên thế giới và ở Việt Nam .9

1.2 HỢP CHẤT POLYPHENOL THỰC VẬT 10

1.2.1 ðịnh nghĩa, phân loại 10

1.2.2 Hợp chất flavonoit 11

1.2.2.1 Phân loại hợp chất flavonoit 12

1.2.2.2 Sinh tổng hợp flavonoit 13

1.2.3 Hợp chất polyphenol trong chè 15

1.2.4 Hoạt tính sinh học của polyphenol 18

1.2.4.1 Tác dụng chống oxy hóa của polyphenol 18

1.2.4.2 Tác dụng ñối với enzym 21

1.2.4.3 Tác dụng kháng sinh, chống viêm nhiễm 22

1.2.4.4 Tác dụng ñối với ung thư 22

1.2.4.5 Tác dụng ñối với các bệnh tim mạch 25

1.2.4.6 Tác dụng ñối với HIV/AIDS 26

1.3 ỨNG DỤNG HỢP CHẤT POLYPHENOL CHÈ XANH 26

1.3.1 Ứng dụng polyphenol trong công nghiệp thực phẩm 26

1.3.1.1 Vai trò của polyphenol chè xanh ñược bổ sung trong thực phẩm 27

1.3.1.2 Sự chuyển hóa polyphenol trong hệ tiêu hóa 30

1.3.2 Ứng dụng polyphenol trong Y-Dược 33

1.4 CÔNG NGHỆ TRÍCH LY POLYPHENOL CHÈ XANH 34

1.4.1 Các yếu tố ảnh hưởng ñến quá trình trích ly polyphenol 34

1.4.2 Các nghiên cứu trên thế giới về công nghệ trích ly polyphenol chè xanh 36

1.4.2.1 Các phương pháp trích ly cơ bản 36

1.4.2.2 Các phương pháp trích ly hiện ñại 39

1.4.3 Các nghiên cứu trong nước về công nghệ trích ly polyphenol chè xanh 40

CHƯƠNG 2 ðỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 42

2.1 ðỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 42

2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 42

2.2.1 Quy trình trích ly polyphenol 42

2.2.2 Chuẩn bị dịch chiết chè 43

2.2.3 ðịnh lượng polyphenol tổng số - phương pháp Folin-Denis .44

2.2.4 ðịnh lượng flavonoit tổng số 44

2.2.5 Phân tích thành phần catechin bằng HPLC 45

2.2.6 Xác ñịnh hàm lượng cafein 45

2.2.7 Xác ñịnh dư lượng hóa chất bảo vệ thực vật 46

2.2.8 Xác ñịnh vết kim loại bằng ICP/MS .47

2.2.9 Xác ñịnh vết dung môi bằng SPME/GC .48

2.2.10 Hoạt tính chống oxy hóa – khả năng quét gốc tự do DPPH .49

2.2.11 Hoạt tính chống oxy hóa - khả năng kìm hãm quá trình peroxy hóa lipit màng tế bào gan chuột theo phương pháp Blagodrov C.G 50

2.2.12 Hoạt tính chống oxy hóa - khả năng kìm hãm peroxydaza trong máu người theo phương pháp Xavron E.C 52

2.2.13 Nghiên cứu tác dụng ức chế sự phát triển tế bào ung thư in vitro .53

2.2.14 Phương pháp xác ñịnh ñộc tính cấp 57

2.2.15 Phương pháp xác ñịnh hoạt lực kháng khuẩn bằng phương pháp khuếch tán thạch (Agar Diffusion) .58

2.2.16 Phân tích cảm quan 59

2.2.17 Quy hoạch thực nghiệm .60

2.2.18 Phân tích thống kê kết quả thí nghiệm 62

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 63

3.1 XÁC ðỊNH ðẶC TÍNH CỦA NGUYÊN LIỆU 63

3.1.1 Hàm lượng polyphenol của các giống chè 63

3.1.2 Hoạt tính chống oxy hóa – khả năng quét gốc tự do DPPH của polyphenol .66

3.2 XÂY DỰNG QUY TRÌNH TRÍCH LY POLYPHENOL CHÈ XANH 69

3.2.1 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng ñến quá trình chiết dịch chè 69

3.2.1.1 Ảnh hưởng của dung môi trích ly 70

3.2.1.2 Ảnh hưởng của thời gian trích ly 71

3.2.1.3 Ảnh hưởng của pH trích ly 72

3.2.1.4 Ảnh hưởng của tỷ lệ dung môi/nguyên liệu 73

3.2.1.5 Ảnh hưởng của nhiệt ñộ trích ly 74

3.2.2 Tối ưu hóa quá trình chiết dịch chè 75

3.2.2.1 Thiết lập mô hình 75

3.2.2.2 Tối ưu hóa 80

3.2.3 Tối ưu hóa quá trình tách, tinh chế polyphenol 81

3.2.3.1 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng ñến quá trình tách, tinh chế polyphenol .81

3.2.3.2 Thiết lập mô hình 83

3.2.3.3 Tối ưu hóa 89

3.2.3.4 Sấy khô chế phẩm polyphenol 90

3.3 PHÂN TÍCH MỘT SỐ THÀNH PHẦN CỦA CHẾ PHẨM POLYPHENOL 93 3.3.1 Thành phần catechin 93

3.3.2 Hàm lượng cafein 95

3.3.3 Dư lượng HCBVTV 96

3.3.4 Vết dung môi hữu cơ 97

3.3.5 Thành phần và hàm lượng kim loại 97

3.4 XÁC ðỊNH HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CHẾ PHẨM 98

3.4.1 Hoạt tính chống oxy hóa 98

3.4.1.1 Khả năng quét gốc tự do DPPH 98

3.6.1.2 Khả năng kìm hãm quá trình peroxy hóa lipit màng tế bào gan chuột99 3.4.1.3 Khả năng kìm hãm peroxydaza trong các nhóm máu người 100

3.4.2 Khả năng kháng khuẩn 101

3.4.3 Tác dụng kìm hãm sự phát triển tế bào ung thư in vitro 103

3.4.4 ðộ ñộc tính cấp 105

3.4.4.1 ðộc tính cấp của chế phẩm PP1 trên chuột thí nghiệm 105

3.4.4.2 ðộc tính cấp của chế phẩm PP2 trên chuột thí nghiệm 106

3.4.4.3 Một số chỉ tiêu huyết học và hóa sinh máu chuột khi cho uống PP1 và PP2 108

3.5 ỨNG DỤNG CHẾ PHẨM POLYPHENOL CHÈ XANH TRONG SẢN XUẤT THỰC PHẨM 110

3.5.1 Cơ sở khoa học cho việc bổ sung polyphenol vào thực phẩm 111

3.5.1.1 Sự dung nạp polyphenol chè xanh 111

3.5.1.2 Ảnh hưởng của các yếu tố công nghệ ñến sự chuyển hóa catechin 112

3.5.2 Ứng dụng polyphenol trong sản xuất một số sản phẩm thực phẩm 113

3.5.2.1 Quy trình sản xuất kẹo dẻo trà xanh 113

3.5.2.2 Quy trình sản xuất bánh cookie trà xanh 117

3.5.3 đánh giá chất lượng sản phẩm thực phẩm có bổ sung polyphenol 120

3.5.3.1 Khả năng kìm hãm peroxydaza trong máu người của dịch chiết polyphenol từ sản phẩm 120

3.5.3.2 Khả năng kìm hãm quá trình peroxy hóa màng tế bào gan chuột 125

KẾT LUẬN 127

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH đà CÔNG BỐCỦA LUẬN ÁN 129

TÀI LIỆU THAM KHẢO 130

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

DiMeEGCG Dimethylepigallocatechin gallate

HPLC Sắc ký lỏng hiệu năng cao

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Phân loại hợp chất polyphenol 11

Bảng 1.2 Các chế phẩm SUNPHENON và ứng dụng trong thực phẩm 28

Bảng 1.3 Ứng dụng của chế phẩm “Thea- flan” trong chế biến thực phẩm 29

Bảng 2.1 Chuẩn bị mẫu thí nghiệm 51

Bảng 2.2 Mật ñộ tế bào và khoảng thời gian phù hợp cho phép thử ñộ ñộc tế bào 56 Bảng 3.1 Hàm lượng polyphenol tổng số của các giống chè vùng Phú Hộ 64

Bảng 3.2 Hàm lượng polyphenol tổng số của các giống chè vùng Thanh Sơn 65

Bảng 3.3 Hàm lượng polyphenol tổng số của các giống chè vùng Mộc Châu 65

Bảng 3.4 Hoạt tính chống oxy hóa của polyphenol lá chè xanh vùng Phú Hộ 67

Bảng 3.5 Hoạt tính chống oxy hóa của polyphenol lá chè xanh vùng Thanh Sơn 67

Bảng 3.6 Hoạt tính chống oxy hóa của polyphenol lá chè xanh vùng Mộc Châu 68

Bảng 3.7 Giá trị mã hóa và thực nghiệm của các yếu tố thực nghiệm 75

Bảng 3.8 Các thí nghiệm tiến hành và kết quả 76

Bảng 3.9 Kết quả phân tích hồi quy-hiệu suất trích ly (Y 1 ) 77

Bảng 3.10 Kết quả phân tích hồi quy-hoạt tính chống oxy hóa (Y 2 ) 78

Bảng 3.11 Ảnh hưởng của tỷ lệ clorofooc/dịch chè ñến quá trình tách, tinh chế polyphenol 81

Bảng 3.12 Ảnh hưởng của tỷ lệ etyl axetat/dịch chè ñến quá trình tách, tinh chế polyphenol 82

Bảng 3.13 Ảnh hưởng của nồng ñộ dịch chè ñến quá trình tách, tinh chế polyphenol 83

Bảng 3.14 Giá trị mã hóa và thực nghiệm của các yếu tố thực nghiệm 84

Bảng 3.15 Các thí nghiệm tiến hành và kết quả 85

Bảng 3.16 Kết quả phân tích hồi quy-hàm lượng polyphenol (Y 1 ) 86

Bảng 3.17 Kết quả phân tích hồi quy-hoạt tính chống oxy hóa (Y 2 ) 86

Bảng 3.18 Kết quả phân tích hồi quy-hàm lượng cafein (Y 3 ) 87

Bảng 3.19 Kết quả phân tích các loại catechin trong chế phẩm PP 94

Bảng 3.20 Kết quả phân tích cafein trong chế phẩm PP 95

Bảng 3.21 Kết quả phân tích dư lượng HCBVTV 96

Bảng 3.22 Kết quả phân tích hàm lượng kim loại 97

Bảng 3.23 Hàm lượng kim loại cho phép trong chè 98

Bảng 3.24 Khả năng quét gốc tự do DPPH của 2 chế phẩm 98

Bảng 3.25 Khả năng kìm hãm quá trình peroxy hoá lipit màng tế bào gan chuột của 2 chế phẩm 99 Bảng 3.26 Khả năng kìm hãm peroxydaza trong máu người của chế phẩm PP1 100 Bảng 3.27 Khả năng kìm hãm peroxydaza trong máu người của chế phẩm PP2 101 Bảng 3.28 ðường kính vòng kháng khuẩn 102 Bảng 3.29 ðộ hấp thu quang ban ñầu và trong ñiều kiện ñối chứng âm 104 Bảng 3.30 Nồng ñộ ức chế 50% sự phát triển (IC 50 ) của các dòng tế bào ung thư

104

Bảng 3.31 ðộc tính cấp của PP1 trên chuột thí nghiệm 105 Bảng 3.32 ðộc tính cấp của PP2 trên chuột thí nghiệm 107 Bảng 3.33 Một số chỉ tiêu huyết học và hóa sinh máu chuột khi cho uống PP1 108 Bảng 3.34 Một số chỉ tiêu huyết học và hóa sinh máu chuột khi cho uống PP2 109

Bảng 3.35 Thực ñơn sản xuất kẹo dẻo 113 Bảng 3.36 Kết quả nghiên cứu bổ sung PP2 ở các thời ñiểm khác nhau 114 Bảng 3.37 Thực ñơn sản xuất bánh cookie 117 Bảng 3.38 Khả năng kìm hãm peroxydaza trong máu người của dịch chiết

polyphenol từ kẹo dẻo trà xanh 121

Bảng 3.39 Khả năng kìm hãm peroxydaza trong máu người của dịch chiết

polyphenol từ thạch trà xanh 122

Bảng 3.40 Khả năng kìm hãm peroxydaza trong máu người của dịch chiết

polyphenol từ bánh bao trà xanh 123

Bảng 3.41 Khả năng kìm hãm peroxydaza trong máu người của dịch chiết

polyphenol từ bánh cookie trà xanh 124

Bảng 3.42 Khả năng kìm hãm quá trình peroxy hoá màng tế bào gan chuột của dịch chiết polyphenol từ sản phẩm 125

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ðỒ THỊ

Hình 1.1 Chè Trung Quốc lá to 6

Hình 1.2 Chè Trung Quốc lá nhỏ 6

Hình 1.3 Chè Shan 6

Hình 1.4 Chè Ấn ðộ 6

Hình 1.5 Cấu tạo khung cacbon của flavonoit 12

Hình 1.6 Chu trình sinh tổng hợp tạo thành phenylpropan 13

Hình 1.7 Sơ ñồ sinh tổng hợp flavonoit 14

Hình 1.8 Công thức cấu tạo của các catechin trong chè 16

Hình 1.9 Chu trình chuyển hóa của catechin chè xanh 32

Hình 1.10 Phương pháp trích ly 1 37

Hình 1.11 Phương pháp trích ly 2 38

Hình 1.12 Phương pháp trích ly 3 38

Hình 2.1 Quy trình trích ly polyphenol chè xanh 43

Hình 2.2 ðường chuẩn axit gallic 44

Hình 3.1 Ma trận hệ số tương quan hàm lượng polyphenol giữa các tầng lá 64

Hình 3.2 Ma trận hệ số tương quan hoạt tính chống oxy hóa của polyphenol giữa các tầng lá 68

Hình 3.3 Ảnh hưởng của dung môi ñến hiệu suất trích ly polyphenol 71

Hình 3.4 Ảnh hưởng của thời gian ñến hiệu suất trích ly và hoạt tính chống oxy hóa của polyphenol 71

Hình 3.5 Ảnh hưởng của pH ñến hiệu suất trích ly và hoạt tính chống oxy hóa của polyphenol 72

Hình 3.6 Ảnh hưởng của tỷ lệ dung môi/nguyên liệu ñến hiệu suất trích ly và hoạt tính chống oxy hóa của polyphenol 73

Hình 3.7 Ảnh hưởng của nhiệt ñộ ñến hiệu suất trích ly và hoạt tính chống oxy hóa của polyphenol 74

Hình 3.8 Ảnh hưởng của các yếu tố ñến quá trình trích ly polyphenol 78

Hình 3.9 Bề mặt ñáp ứng của hiệu suất trích ly và hoạt tính chống oxy hóa của polyphenol 79

Hình 3.10 Mức ñộ ñáp ứng sự mong ñợi – chiết dịch chè 80

Hình 3.11 Ảnh hưởng của các yếu tố ñến quá trình tách tinh chế polyphenol 88

Hình 3.12 Bề mặt ñáp ứng của hàm lượng polyphenol, hoạt tính chống oxy hóa của

polyphenol và hàm lượng cafein 88

Hình 3.13 Mức ñộ ñáp ứng sự mong ñợi – tinh chế polyphenol 90

Hình 3.14 Quy trình công nghệ sản xuất polyphenol từ lá chè già 92

Hình 3.15 Sắc ký ñồ HPLC mẫu chế phẩm PP1 93

Hình 3.16 Sắc ký ñồ HPLC mẫu chế phẩm PP2 93

Hình 3.17 Sắc ký ñồ HPLC mẫu chuẩn catechin 94

Hình 3.18 Sắc ký ñồ GC/MS mẫu chế phẩm PP1 và PP2 95

Hình 3.19 Sắc ký ñồ GC mẫu M1 96

Hình 3.20 Phổ MS mẫu chế phẩm PP1 và PP2 97

Hình 3.21 Hình ảnh vòng kháng khuẩn 102

Hình 3.22 Quy trình sản xuất kẹo dẻo trà xanh 114

Hình 3.23 Phân tích MFA mẫu kẹo - Hình ảnh sản phẩm trên mặt phẳng chính thứ nhất 115

Hình 3.24 Phân tích MFA mẫu kẹo – Hình ảnh nhóm người thử trên mặt phẳng chính thứ nhất 116

Hình 3.25 Phân tích MFA mẫu kẹo – Hình ảnh mẫu và người thử trên mặt phẳng chính thứ nhất 116

Hình 3.26 Quy trình sản xuất bánh cookie trà xanh 117

Hình 3.27 Phân tích MFA mẫu cookie – Hình ảnh sản phẩm trên mặt phẳng chính thư nhất 118

Hình 3.28 Phân tích MFA mẫu cookie– Hình ảnh người thử trên mặt phẳng chính thứ nhất 119

Hình 3.29 Phân tích MFA mẫu cookie– Hình ảnh mẫu và người thử trên mặt phẳng chính thứ nhất 119

MỞ ðẦU

1 Tính cấp thiết của luận án

Chè xanh tên khoa học là Camellia sinensis Lindl O.Kuntze, là loại ñồ uống

quen thuộc có từ hàng ngàn năm của người châu Á trong ñó có người Việt Nam Ngày nay nước chè cũng ñã trở thành ñồ uống phổ biến trên toàn thế giới

Nhờ các phương pháp nghiên cứu hiện ñại, tiên tiến những năm gần ñây các nhà khoa học ñã tìm thấy trong lá chè xanh chứa hàm lượng khá lớn polyphenol (mà thành phần chủ yếu là catechin) có tác dụng khử các gốc tự do Các gốc tự do ñược sinh ra và tích lũy trong quá trình sống, chính là nguyên nhân dẫn ñến bệnh tật và làm gia tăng tốc ñộ quá trình lão hoá cơ thể con người Ngoài ra, polyphenol chè xanh còn có khả năng hạn chế sự phát triển của nhiều bệnh tật nguy hiểm như: ung thư, tim mạch, cao huyết áp, ñường ruột, răng miệng, béo phì Chính vì vậy polyphenol từ chè không những ñược sử dụng rộng rãi trong công nghiệp thực phẩm mà còn trong hóa mỹ phẩm

Ở nước ta, có nhiều vùng trồng chè như: Thái Nguyên, Tuyên Quang, Yên

Bái, Phú Thọ, Mộc Châu, Lâm ðồng Tuy nhiên ñể sản xuất chè khô cho tiêu dùng trong nước hay xuất khẩu, mới chỉ sử dụng chè búp và lá chè non, còn lại lượng rất lớn lá chè già hơn hiện còn bị bỏ phí, làm cho hiệu quả canh tác cây chè vẫn còn thấp Ngoài ra ở các nhà máy chè trong quá trình sản xuất còn tạo ra một lượng lớn chè phế phẩm ñó là chè xanh vụn có giá trị sử dụng rất thấp Như vậy ở ñó tiềm tàng một nguồn lợi lớn, có thể từ ñó tạo ra nguồn nguyên liệu dồi dào làm thuốc chữa bệnh, bổ dưỡng và các chất phụ gia có giá trị cao trong công nghiệp thực phẩm Nếu khai thác ñược nguồn polyphenol từ lượng lớn lá chè thứ phẩm và phế phẩm chắc chắn sẽ nâng cao ñáng kể hiệu quả của các vùng trồng chè

Cho ñến nay, việc khai thác polyphenol từ lá chè xanh ñã và ñang ñược nghiên cứu theo các phương pháp trích ly thông thường, phương pháp trích ly với

sự hỗ trợ vi sóng, siêu âm và trích ly bằng CO2 siêu tới hạn Polyphenol có thể ñược tinh chế từ dịch trích bằng trích ly lỏng - lỏng hoặc dùng các phương pháp sắc ký Tuy nhiên ñến nay các phương pháp trích ly polyphenol có sự hỗ trợ của các kỹ

thuật hiện ựại tại Việt Nam vẫn tỏ ra chưa phù hợp do vốn ựầu tư lớn và mới chỉ dừng ở phạm vi nghiên cứu Bên cạnh ựó việc khai thác polyphenol từ chè xanh theo phương pháp trắch ly thông thường vẫn chưa ựem lại hiệu quả kinh tế cao do giá thành chế phẩm polyphenol còn cao, ựộ tinh khiết của chế phẩm chưa cao

Từ thực tế cấp thiết trên, chúng tôi chọn ựề tài:

ỘNghiên cứu công nghệ khai thác tổ hợp polyphenol từ lá chè xanh Việt Nam

và ứng dụng trong sản xuất thực phẩm chức năngỢ cho luận án Tiến sĩ

2 Mục tiêu nghiên cứu

đề tài tiến hành nhằm mục tiêu:

- Xây dựng công nghệ sản xuất polyphenol từ chè xanh phế loại bao gồm lá chè già và chè xanh vụn

phẩm

3 Nội dung nghiên cứu

- Xác ựịnh hàm lượng, hoạt tắnh sinh học của polyphenol trong các tầng lá khác nhau trên các giống chè tại các ựịa phương, thu hái tại các thời ựiểm khác nhau trong năm

- Xây dựng quy trình chiết, tinh chế polyphenol từ chè xanh phế loại

phẩm

4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án

4.1 Ý nghĩa khoa học

- đã xác ựịnh hàm lượng và hoạt tắnh chống oxy hóa của polyphenol trong 192

mẫu của 4 giống chè thu hái tại 4 thời vụ trong năm ở 3 ựịa phương đây là những ựóng góp ựáng tin cậy, làm phong phú thêm nguồn tư liệu khoa học

về cây chè của Việt Nam

- đã xây dựng ựược công nghệ sản xuất polyphenol từ chè xanh phế loại có

tắnh sáng tạo

- Xác ựịnh ựược thành phần catechin của chế phẩm polyphenol từ chè xanh phế loại (PP1 và PP2)

- đã xác ựịnh ựược tác dụng sinh học của hai chế phẩm PP1 và PP2: tác dụng

chống oxy hóa; tác dụng chống ung thư trên các dòng tế bào ung thư LU-1, LNCaP, HepG2, Sp2/0 và MCF7; tác dụng kháng khuẩn

4.2 Ý nghĩ thực tiễn

- Dựa vào kết quả xác ựịnh hàm lượng, hoạt tắnh sinh học của polyphenol trong lá chè có thể giúp ựịnh hướng khai thác hợp chất polyphenol chè xanh theo mục ựắch khác nhau nhằm ựạt hiệu quả cao nhất

thu ựược chế phẩm có hàm lượng polyphenol và epigallocatechin gallat cao, góp phần nâng cao ựáng kể hiệu quả kinh tế của cây chè

- Kết quả nghiên cứu hoạt tắnh sinh học của chế phẩm tạo tiền ựề cho các nghiên cứu tiếp theo nhằm xây dựng cơ sở cho việc sản xuất các sản phẩm giàu flavonoit có tác dụng tốt cho sức khỏe con người

cookie trà xanh là những sản phẩm thực phẩm hữu ắch, có thể xem như một loại thực phẩm chức năng có giá rẻ, ựiều này sẽ hấp dẫn người tiêu dùng

- Tài liệu tham khảo, cũng như các kết quả nghiên cứu của ựề tài là một tài liệu tham khảo khoa học tốt và ựầy ựủ về cây chè và các sản phẩm từ chè xanh cho giảng dạy, nghiên cứu khoa học và cho cả sản xuất sau này

5 Những ựiểm mới của luận án

- Luận án là công trình nghiên cứu ựầy ựủ về hàm lượng và hoạt tắnh chống oxy hóa của polyphenol trong 192 mẫu của 4 giống chè thu hái tại 4 thời vụ trong năm ở 3 ựịa phương, là những ựóng góp ựáng tin cậy, làm phong phú thêm nguồn tư liệu khoa học về cây chè của Việt Nam

- Công nghệ sản xuất polyphenol từ chè xanh phế loại ñược xây dựng có khả năng ứng dụng cao cho phép thu ñược chế phẩm có hàm lượng polyphenol

và epigallocatechin gallat cao

trà xanh, thạch trà xanh, bánh bao trà xanh và bánh cookie trà xanh có tính chất cảm quan hấp dẫn người tiêu dùng

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN

1.1 SƠ LƯỢC VỀ CÂY CHÈ

1.1.1 Tên gọi và nguồn gốc cây chè [6], [14], [19]

Chè là một loại cây sống xanh tươi quanh năm và sống chủ yếu ở vùng nhiệt

ựới, ôn ựới Cây chè có tên khoa học là Camellia sinensis Lindl O.Kuntze, tên gọi

sinensis trong tiếng Latinh có nghĩa là Trung Quốc Chè thuộc ngành hạt kắn (Angiospermae), lớp hai lá mầm (Dicotyledonae), bộ chè (Theales), họ chè (Theaceae), chi chè (Camellia) ựồng nghĩa với Thea, loài Camellia sinensis Về

nguồn gốc cây chè, ựây là một vấn ựề lịch sử - khoa học - văn hoá chè mà các học giả thế giới ựã nghiên cứu tranh luận hơn 2 thế kỷ qua nhưng vẫn chưa ựi ựến kết luận đến nay ựã công bố trên thế giới 5 thuyết về nguồn gốc cây chè, gồm thuyết Trung Hoa (Lục Vũ, 760 - Linné, 1753), thuyết Ấn độ (Robert Bruce, 1823), thuyết nhị nguyên (Cohen Stuart, 1918), thuyết chiết trung (đào Thừa Trân, 1951) và thuyết Việt Nam (Djemukhatze K.M., 1976)

Những công trình nghiên cứu của Djemukhatze (1961 - 1976) so sánh về thành phần các chất catechin trong lá các loại chè ựược trồng và chè mọc hoang dại

ựã kết luận rằng: những cây chè mọc hoang dại từ cổ xưa, tổng hợp chủ yếu là (-)

- epicatechin và (-) -epicatechin gallat, ở chúng phát triển chậm khả năng tổng hợp (-)-epigallocatechin và các gallat của nó ựể tạo thành (+)-gallocatechin gallat Nghiên cứu các cây chè dại ở Việt Nam cho thấy chúng cũng tổng hợp chủ yếu là (-)-epicatechin và (-)-epicatechin gallat (chiếm 70% tổng số các loại catechin) Năm

1976, Viện sĩ thông tấn Viện Hàn lâm khoa học Liên Xô, sau những nghiên cứu về tiến hoá của cây chè, bằng phân tắch chất catechin trong chè mọc hoang dại, ở các vùng chè Tứ Xuyên, Vân Nam Trung Quốc, và các vùng chè cổ Việt Nam (Suối Giàng, Nghĩa Lộ, Lạng Sơn, Nghệ An ) ựã kết luận: Cây chè cổ Việt Nam, tổng hợp các catechin ựơn giản nhiều hơn cây chè Vân Nam Từ ựó có sơ ựồ tiến hoá cây chè thế giới sau ựây "Chè Việt Nam → Chè Vân Nam lá to (chè Trung Quốc) → Chè Assam (Ấn độ)Ợ

1.1.2 Phân loại các giống chè [6], [19], [24], [31]

Dựa theo ñặc ñiểm thực vật học, ñặc ñiểm sinh

hóa, nguồn gốc phát sinh cây chè, Cohen Stuart (1919)

ñã chia Camellia sinensis (L) O Kuntze thành 4 loại:

chè Trung Quốc lá to, chè Trung Quốc lá nhỏ, chè Shan,

chè Ấn ðộ

a Chè Trung Quốc lá to (Camellia sinensis var

macrophylla)

ðặc ñiểm: thân gỗ nhỡ cao tới 5m trong ñiều

kiện sinh trưởng tự nhiên Lá to, dài 12-15 cm, rộng 5-7

cm, màu xanh nhạt, bóng Năng suất phẩm chất tốt

Nguyên sản ở Vân Nam, Tứ Xuyên (Trung Quốc)

b Chè Trung Quốc lá nhỏ (Camellia sinensis var

Bohea)

ðặc ñiểm: cây bụi thấp phân cành nhiều Lá nhỏ,

màu xanh ñậm, dài 3,5–6,5 cm Năng suất thấp, phẩm

chất bình thường Khả năng chịu rét ở nhiệt ñộ -12oC

ñến -15oC Phân bố chủ yếu ở miền ñông, ñông nam

Trung Quốc, Nhật Bản và một số vùng khác

c Chè Shan (Camellia sinensis var Shan)

ðặc ñiểm: thân gỗ, cao từ 6 ñến 10 m Lá to và

dài 15–18 cm màu xanh nhạt Tôm chè có nhiều lông tơ,

trắng và mịn trông như tuyết Có khả năng thích ứng

trong ñiều kiện ấm ẩm, ở ñịa hình cao, năng suất cao,

phẩm chất thuộc loại tốt nhất Nguyên sản ở Vân Nam

(Trung Quốc), miền bắc của Miến ðiện và Việt Nam

d Chè Ấn ðộ (Camellia sinensis var Assamica)

ðặc ñiểm: thân gỗ cao tới 17 m phân cành thưa Lá dài

tới 20–30 cm, mỏng, mềm, thường có màu xanh ñậm

Hình 1.2 Chè TQ lá nhỏ

Hình 1.3 Chè Shan Hình 1.1 Chè TQ lá to

Hình 1.4 Chè Ấn ðộ

Rất ắt hoa quả Không chịu ựược rét hạn Năng suất, phẩm chất tốt Trồng nhiều ở

Ấn độ, Miến điện, Vân Nam (Trung Quốc) và một số vùng khác

Bốn loại chè trên ựây ựều có trồng ở Việt Nam, nhưng phổ biến nhất là

Camellia sinensis var macrophylla ựược trồng nhiều nhất ở các tỉnh Trung du với

các tên gọi của ựịa phương (tùy theo màu sắc của lá) như Trung Du lá xanh, Trung

Du lá vàngẦ và Camellia sinensis var Shan ựược trồng ở miền núi các tỉnh miền

Bắc và ở miền Nam Tây Nguyên (Lâm đồng); mỗi ựịa phương có các giống khác nhau như: Shan Mộc Châu, Shan Tham Vè, Shan Trấn Ninh Ngoài ra các giống chè lai và nhập nội cũng ựược trồng phổ biến như giống PH1 (Phú Hộ), giống 1A, LDP 97, LDP1 (Lai), Hùng đỉnh Bạch, Keo Am Tắch, Phúc Vân Tiên, Oolong, Kim TuyênẦ cho năng suất và chất lượng cao Trong ựó giống chè Trung Du chiếm khoảng (47%), tiếp ựến là giống chè Shan (24%), giống chè PH1 (6%), các giống chè chất lượng khá (20%) và các giống chè mới, chất lượng tốt khoảng (3%) [25]

1.1.3 Các vùng chè ở Việt Nam [6], [18], [19]

Việt Nam nằm trong vùng gió mùa đông nam á, cái nôi của cây chè, khắ hậu

ựất ựai rất thắch hợp với sinh trưởng cây chè Lượng nước mưa dồi dào 1700-2000

mm/năm nhiệt ựộ 21-22,60C, ựộ ẩm không khắ 80-85% đất ựai trồng chè gồm 2 loại phiến thạch sét và bazan màu mỡ phù hợp cho cây chè phát triển mạnh, hàng năm thời gian cho búp lên tới 9 tháng Ở nước ta hầu hết các tỉnh ựều trồng chè với tổng diện tắch hiện nay ựạt trên 130.000 ha, nhưng sản xuất và kinh doanh chè chỉ

có vị trắ quan trọng tại 6 vùng chè tập trung dưới ựây

a Vùng chè Tây Bắc

Miền núi phắa Bắc, bao gồm các tỉnh Lai Châu, Sơn La đây là một vùng chè

cũ, vốn có của Việt Nam, trước khi người Pháp chiếm đông Dương Là vùng núi cao nguyên hiểm trở, phần lớn diện tắch ở ựộ cao dưới 1000 m

Giống chè ựược trồng chủ yếu ở ựây là: Giống chè Shan và giống chè Trung

Du, trong ựó giống chè Shan phù hợp và phát triển tốt hơn cho chất lượng cao hơn,

hiện nay ựã trồng thêm một số giống chè mới như LDP1, LDP2, TR777, đại bạch tràẦ

b Vùng chè Việt Bắc Ờ Hoàng Liên Sơn

Bao gồm các tỉnh: Tuyên Quang, Hà Giang, Lào Cai, Hòa Bình và phắa tây Yên Bái (Nghĩa Lộ, Văn Chấn), ựây là một vùng chè rất quan trọng của Việt Nam Vùng này có 2 trình ựộ sản xuất quảng canh và thâm canh khác nhau rõ rệt đó là tiểu vùng chè rừng dân tộc và tiểu vùng chè ựồi công nghiệp với trình ựộ thâm canh cao hơn

Sản lượng búp chè tươi chiếm 31,15% tổng sản lượng chè búp tươi cả nước Giống chè chủ yếu là chè Shan và Trung du, hiện nay ựã có một số giống chè mới như: Bát Tiên, đại Bạch trà, TR777, LDP1,Ầ ựang ựược trồng nhưng với diện tắch nhỏ, nhằm khảo nghiệm ựể thay ựổi cơ cấu giống chè cho phù hợp với ựòi hỏi của người tiêu dùng

Sản lượng chè búp tươi chiếm khoảng 26.22% tổng sản lượng chè búp tươi

cả nước Giống chè chủ yếu là chè Trung Du và một số giống mới PH1, LDP1, Ầ

d Vùng chè Bắc Trung Bộ

đây là một vùng chè lâu ựời của Việt Nam, trước thời kỳ Pháp thuộc người

dân ở ựây ựã trồng và biết chế biến chè ựơn giản gọi là chè Bạng (Thanh Hóa) Vùng này bao gồm các tỉnh Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh Các giống chè ựược trồng chủ yếu ở vùng này là: chè Trung Du, PH1, và một số giống của ựịa phương: chè Gay của Nghệ An

e Vùng chè Tây Nguyên

đây là vùng có ựịa hình khá phức tạp, có nhiều núi và cao nguyên rộng và

bằng phẳng Ranh giới tự nhiên gần trùng với ranh giới hành chắnh của 3 tỉnh Lâm

ðồng, Gia Lai-Kon Tum và ðắc Lắc Giống chè chủ yếu của vùng này là chè Shan,

chè Ấn ðộ gieo bằng hạt Sản lượng chè búp tươi chiếm 31% tổng sản lượng chè búp tươi cả nước, trong ñó tỉnh Lâm ðồng có sản lượng chè búp tươi lớn nhất nước

f Vùng chè Duyên Hải miền Trung

ðây là một vùng chè dọc theo duyên hải Trung Bộ, trồng trên các sườn của

dãy Trường Sơn thuộc các tỉnh Quảng Bình, Quảng Nam, Quảng Ngãi và gần ñây là Bình ðịnh

Vùng này, do ñiều kiện khí hậu nắng nóng, gây ảnh hưởng xấu tới việc thực hiện quy trình công nghệ chế biến chè ñen, nên chỉ tập trung vào sản xuất chè xanh tiêu thụ trong nước là chính, chất lượng trung bình, sản lượng không nhiều

1.1.4 Tình hình sản xuất chè trên thế giới và ở Việt Nam [18], [25]

Hiện nay, chè ñược trồng ở n h i ề u q u ố c g i a , các nước sản xuất và xuất khẩu chè lớn trên thế giới là Ấn ðộ, Trung Quốc, Srilanca, Kenia, Thổ Nhĩ Kì, Indonesia, Nhật Bản… Hàng năm sản lượng chè trên thế giới ñạt 2,5 triệu tấn chè, trong ñó 80% có nguồn gốc châu Á, ñặc biệt là từ Trung Quốc, Ấn ðộ, Srilanka Năm 2002, tổng diện tích trồng chè trên thế giới ñạt 2.550.000 ha, tập trung chủ yếu

ở các nước như Trung Quốc 1.086.000 ha (80,7%), Indonexia 129.000 ha (4,7%),

Kenya 97.000 ha (3,5%), Việt Nam 82.000 ha (3,08%)

Ở Việt Nam, cây chè có khả năng thích nghi rộng từ các tỉnh Lâm ðồng ñến

Hà Giang nhưng tập trung chủ yếu ở 6 vùng chè lớn: vùng chè Tây Bắc, vùng chè Việt Bắc-Hoàng Liên Sơn, vùng chè trung du Bắc Bộ, vùng chè Bắc Trung Bộ, vùng chè Tây Nguyên, vùng chè duyên hải miền Trung

Trong 10 năm (1995-2005), diện tích trồng chè ñã tăng gấp 2 lần Năm 2006, Việt Nam là nước xuất khẩu chè ñứng thứ 7 thế giới với diện tích trồng chè ñạt 112 nghìn ha, xuất khẩu sang 67 thị trường khác nhau, trong ñó Pakixtan là thị trường lớn của Việt Nam với sản lượng xuất khẩu trong năm 2006 tăng 34% so với năm

2005 Ấn ðộ là thị trường ñạt mức tăng trưởng xuất khẩu chè cao nhất năm 2006 với mức tăng 299% về lượng và 293% về giá trị so với năm 2005 Với tổng diện

tắch trồng chè lớn như vậy, có thể nói sau mỗi ựợt thu hái chè, lượng cành và lá chè già ựốn bỏ chiếm khối lượng khá lớn hàng chục nghìn tấn

Theo điều tra hiện trạng sản xuất chế biến chè và ựề xuất các giải pháp phát triển 2011 Ờ 2020 và ựịnh hướng 2030 cho thấy: Tổng sản lượng chè hàng năm của nước ta khoảng 800 nghìn tấn chè búp tươi Trong ựó, khoảng 37% sản lượng dành cho sản xuất chè xanh còn 63% dành cho sản xuất chè ựen Qua các công ựoạn trong quy trình sản xuất, lượng chè xanh khô thu ựược chiếm 7-8% tổng lượng chè nguyên liệu Sản phẩm bao gồm: chè cánh (65%), chè mảnh (23%), chè vụn (10%)

và chè bụi (2%) Từ ựó có thể ước tắnh tổng lượng chè xanh vụn thu ựược hàng năm khoảng 8-10 nghìn tấn

Như vậy hàng năm trung bình trong cả nước có hàng chục nghìn tấn lá chè già ựốn bỏ không sử dụng và khoảng 8-10 nghìn tấn chè xanh vụn không có giá trị

sử dụng cao đó chắnh là nguồn nguyên liệu dồi dào ựể khai thác polyphenol có giá trị kinh tế cao

1.2 HỢP CHẤT POLYPHENOL THỰC VẬT

1.2.1 định nghĩa, phân loại

Polyphenol là hợp chất có một hoặc nhiều nhóm hydroxyl gắn trực tiếp vào vòng thơm, các vòng thơm này là benzen Cấu trúc hợp chất phenol là nền tảng của nhóm Hợp chất này thường có ở thực vật và tồn tại chủ yếu ở dạng este, glycosid hơn dạng tự do [184]

đây là một nhóm chất rất lớn và ựa dạng công thức hóa học Các hợp chất

này ựược phân loại theo nhiều cách khác nhau Harborne và Simmonds (1964) [89]

ựã phân loại các hợp chất này thành các nhóm dựa trên số lượng cacbon trong phân

tử

Bảng 1.1 Phân loại hợp chất polyphenol [89]

Flavonoit là một phân nhóm chính của hợp chất polyphenol, nhóm flavonoit

ña dạng về cấu trúc hóa học và hoạt tính sinh học Các hợp chất flavonoit tồn tại ở

hầu hết các bộ phận của thực vật bậc cao, ñặc biệt là các tế bào quang hợp Hợp chất flavonoit không ñược tổng hợp ở người và ñộng vật, các flavonoit tìm thấy trong cơ thể ñộng vật là do ñộng vật ăn thực vật mà có [26], [87], [88] Hợp chất flavonoit ñược biết ñến phần lớn trong cây trồng và chúng có hoạt tính sinh học tốt

cho sức khỏe con người nên ñược nghiên cứu ứng dụng phổ biến trong nhiều ngành công nhiệp như hóa dược, thực phẩm…

Flavonoit là một nhóm cho sắc tố ñỏ, tím, vàng của thực vật, có vai trò rất lớn trong việc tạo ra màu sắc của nhiều loại hoa quả Nhiều nghiên cứu gần ñây cho thấy flavonoit rất hữu ích trong việc ñiều trị và ngăn ngừa nhiều tình trạng bệnh lý của cơ thể Ngày nay chúng ta cũng biết rằng nhiều loại thực phẩm, nước trái cây, thảo mộc và mật ong có những tác dụng dược lý do chúng có liên quan trực tiếp ñến

thành phần flavonoit Flavonoit phân bố phổ biến trong thực vật bậc cao [88]

1.2.2.1 Phân loại hợp chất flavonoit

Hợp chất flavonoit có cấu tạo khung cacbon C6 - C3 - C6 gồm 2 vòng benzen

A và B nối với nhau bởi mạch 3C (dị vòng C), [87]

Hình 1.5 Cấu tạo khung cacbon của flavonoit

Trên cơ sở cấu tạo hóa học, người ta phân loại flavonoit thành các nhóm chất sau:

- Chalcon: xuất phát bởi 3 gốc axetat và axit cinnamic, có màu vàng

- Anthocyanin: gồm các chất oenin, cyanidin, delphinidin có màu ñỏ, xanh, tím

- Flavonol: gồm các chất quercetin, kaempferol

- Flavon: gồm có rutin, luteolin, apigenin, chrysin

- Flavanon: gồm các chất taxifolin, narirutin, naringenin, hesperidin

- Flavan 3-ol: gồm các hợp chất catechin

- Isoflavonoit: Ở các hợp chất flavanon, flavon, flavonol và anthocyanin thì vòng benzen B thường ở vị trí C số 2; trong khi ñó với Isoflavonoit thì vòng benzen B ở vị trí C số 3

C A

B

3

6

2 4

1.2.2.2 Sinh tổng hợp flavonoit

Các flavonoit ñược hình thành ở thực vật nhờ quá trình quang hợp xúc tác cho sự chuyển hóa ñiện tử [10] Flavonoit là chất chuyển hóa thứ cấp ñược hình thành từ các phenylpropanoid và dẫn xuất axit béo Trong quá trình tổng hợp thứ cấp có 4 con ñường cơ bản sau: con ñường isopren, polyketid, shikimat và anino axit Trong 4 con ñường này, shikimat là con ñường khởi nguồn cho quá trình sinh tổng hợp từ hợp chất cacbonhydrat Nhóm hợp chất flavonoit ñược tổng hợp từ các chất khởi nguồn p-coumaroyl-CoA ngưng tụ với 3 phân tử malonyl-CoA với xúc tác của enzym (CHS) ñể tạo thành hợp chất chalcon Hợp chất này quan trọng trong quá trình tổng hợp các chất phức tạp hơn của nhóm flavonoit như tanin ngưng tụ (catechin), các tanin phức tạp, tanin thủy phân, các hợp chất flavanol, leucoanthocyanindin, anthoxyanin…

Sự sinh tổng hợp nhóm flavonoit ñược bắt ñầu bằng con ñường sikimat như

O

O OH O

OH OH

Sự tạo thành vòng A (Phần C6): xuất phát từ 3 ñơn vị axetat dẫn ñến

Hai phần này ñược ñóng vòng ghép lại thành mạch chính chalcon, mạch 3C không ñóng vòng Từ chalcon, xuất hiện nhiều dẫn xuất khác nhau của họ flavonoit Hợp chất chalcon là hợp chất trung gian trong quá trình tổng hợp nhóm hợp chất flavonoit như: flavanon, flavon, flavonol, flavan-3-ol, anthocyanidin, anthocyanin…dưới tác dụng của các hệ enzym (Hình 1.7)

Hình 1.7 Sơ ñồ sinh tổng hợp flavonoit [190]

Axit axetoaxetic CH3–CO–CH2–COOH + HCH2 – COOH CH3–CO–CH2–CO–CH2–COOH

Axit triaxetic

Các hợp chất flavonoit ñược tìm thấy nhiều trong các loại hoa, lá và quả thực vật qua sắc tố màu của chúng Quá trình tổng hợp này rất phức tạp và sự tổng hợp mang tính ñặc trưng cho từng họ, loài, giống thực vật riêng biệt mà có ñược nhóm flavonoit ñiển hình Như trong chè xanh, nhóm flavonoit chủ yếu là các hợp chất catechin (flavan-3-ol), nhóm hợp chất này có nhiều tác dụng dược lý quan trọng trong việc bảo vệ sức khỏe con người phòng ngừa và chống chịu bệnh tật như khả năng chống ung thư, giảm các nguy cơ về bệnh tim mạch, tiểu ñường, giúp cơ thể

ñào thải ñộc tố kim loại, các chất phóng xạ

Catechin của c h è thuộc họ flavonoit, nhóm flavan-3-ol, phân tử có 15 cacbon bao gồm hai vòng 6 cacbon A và B ñược nối bởi 3 ñơn vị cacbon ở vị trí 2, 3, 4, hình thành một dị vòng C chứa một nguyên tử oxy Cấu trúc của catechin có chứa hai cacbon bất ñối ở vị trí 2 và 3, không chứa nối ñôi ở vị trí 2, 3

và nhóm 4-oxo [22] Công thức tổng quát của catechin là:

4

O H 5 A

B C

OH OH

OH H

OH H

OH

OH

H

H HO

OH HO

OH

OH

OH H

OH

OH

HO

OH HH

(-) – epigallocatechin gallat (EGCG)

M = 458, Tnc = 2160C, [α]D = -1790

O

O H OH HO

OH OH

OH H

C O

OH

OH OH(+) – gallocatechin gallat (GCG) (Tnc: Nhiệt ñộ nóng chảy; M: Khối lượng phân tử; [α]D: Góc quay cực)

Hình 1.8 Công thức cấu tạo của các catechin trong chè

Hàm lượng catechin trong búp chè cao nhất ñạt ñến khoảng 30% trọng lượng khô Trong các hợp chất catechin ñược tìm thấy trong chè, thành phần gallat chiếm ña số (trên 80% tổng catechin) EGCG là thành phần ñặc trưng của chè do chỉ ñược tìm thấy trong chè, EGCG có thể chiếm ñến hơn 50% tổng khối lượng các hợp chất catechin và khoảng 10% tổng khối lượng khô của chè, tiếp theo là EGC và ECG (chiếm khoảng 10-20% tổng catechin) Các hợp chất catechin (C, EC, GC) còn lại có hàm lượng thấp và không phải là thành phần ñặc trưng của chè do còn ñược tìm thấy trong cacao, nho, táo, hành…, với mức ñộ phân bố rộng hơn Hàm lượng của các catechin trong lá chè luôn luôn thay ñổi, phụ thuộc vào giống chè, thời kỳ sinh trưởng, bộ phận cây chè, vị trí các lá trên búp chè và các yếu tố khác về thổ nhưỡng,khí hậu, cách chăm bón Trên cùng một ñọt chè tươi không phải lúc nào cũng ñủ 7 loại catechin như ñã nêu ở trên; lá càng non thì sự tổng hợp catechin càng mạnh, tuy nhiên số lượng các catechin trong

lá non không ñầy ñủ như lá chè già [9]

b Hợp chất anthoxanthin [28]

Các hợp chất anthoxanthin thuộc nhóm flavonol trong họ flavonoit Chúng

có công thức cấu tạo chung như sau:

Trong ñó:

- Nếu R1 = R3 = (-H); R2 = (-OH): ta có chất kaempferol

- Nếu R1 = R2 = (-OH); R3 = (-H): ta có chất quercetin

- Nếu R1 = R2= R3 = (-OH): ta có chất myricetin

Các hợp chất anthoxanthin có trong thực vật thường tồn tại ở cả hai trạng thái tự do và kết hợp (hợp chất glycosid) Trong phân tử anthoxanthin, các nhóm –

OH ở vị trí 3 và 7 có khả năng glycosid hóa, tức là có khả năng kết hợp với các gốc

OH

O H

O OH O

R R

O OH O

R R

R

1

2

3

ñường khác nhau (như glucoza, galactoza, ramnoza)

Các anthoxanthin trong lá chè tươi tồn tại cả hai dạng tự do và kết hợp, hơn nữa các glycosid của chúng thường ñính gốc ñường tại vị trí thứ 3

d Hợp chất leucoanthocyanin

Hợp chất leucoanthocyanin là sự kết hợp của các gốc aglycon với gốc ñường (glucosid) Các aglycon chính của leucoanthocyanin thường gặp nhất trong chè – hợp chất leucoanthocyanidin như: leucocyanidin, leucodelphinidin Ngoài trạng thái tự do, leucoanthocyanin còn có ở dạng glycosid Hàm lượng của chúng trong lá chè rất ít so với hàm lượng của hợp chất catechin

Qua nghiên cứu, người ta thấy rằng, các chất leucoanthocyanin là hợp chất trung gian giữa catechin và anthocyanin [157], [184]

e Các axit phenol cacboxylic [10]

Axit phenol cacboxylic là nhóm chất tự nhiên có trong thực vật ðặc ñiểm của nhóm chất này trong phân tử chúng có chứa nhóm phenol và nhóm cacbonyl Trong lá chè tươi có chứa nhiều chất thuộc nhóm axit phenol cacboxylic như: axit gallic, ellagic, metadigallic, chlorogenic (cafein-3-quinic), cafeic, para-coumaric và axit galloylquinic (teogallin) Hàm lượng các hợp chất phenolcacboxylic trong lá chè không cao lắm, tuy nhiên chúng cũng góp phần tạo nên vị của chè

1.2.4 Hoạt tính sinh học của polyphenol

1.2.4.1 Tác dụng chống oxy hóa của polyphenol

Tác dụng sinh học của các polyphenol chè hay của dịch chiết lá chè xanh

ñược giải thích là do chúng có tác dụng khử các gốc tự do, giống như tác dụng của

các chất chống oxy hóa Các gốc tự do ñược sinh ra và tích lũy trong quá trình sống chính là nguyên nhân dẫn tới bệnh tật và làm tăng tốc ñộ quá trình lão hóa cơ thể con người [29], [158] Một trong những cơ sở sinh hóa quan trọng nhất ñể flavonoit thể hiện ñược hoạt tính sinh học của chúng là khả năng kìm hãm các quá trình oxy hóa dây chuyền sinh ra bởi các gốc tự do hoạt ñộng Quá trình này diễn ra theo cơ chế gốc tự do Tuy nhiên, hoạt tính này thể hiện mạnh hay yếu phụ thuộc vào ñặc

ñiểm, cấu tạo hóa học của từng chất flavonoit cụ thể [1] Theo nghiên cứu của các

nhà khoa học như Cross C.E (1987), Harman D (1984), Tauban L.B (1986),

Wolford R.L (1983) và cộng sự [58], [90], [175], [189] ñã cùng kết luận rằng: phần

lớn các gốc tự do tạo thành trong thể con người là do phản ứng sinh hóa, chúng có thể nối kết với nhau và phá hủy các tế bào xung quanh của các phân tử khác Andrew L Stoll [170] giải thích thêm rằng: các gốc tự do có trong cơ thể con người

là do cơ thể sản sinh trong tiến trình tự nhiên, do tế bào oxy hóa ñể tạo năng lực hoạt ñộng Chính vì vậy các cơ quan bị phá hoại nghiêm trọng, gây nên những biến

ñổi bệnh lý như ung thư, hoại tử, rối loạn chuyển hóa…[58], [90], [170], [175],

[189] Có nhiều loại gốc tự do hợp thành trong cơ thể người Oxy là tâm của gốc tự

do, ñược biết ñến dưới dạng ROS (reactive oxygen species) Phần lớn các ROS gồm có: anion superoxid (•O2-), gốc hydroxyl (•OH), oxy phân tử (O2), và hydro peroxid

H2O2 Trong ñó gốc hydroxyl (•OH) có một ñời sống ngắn nhưng lại ñược coi

là các gốc phá hoại nguy hiểm nhất trong cơ thể con người Loại này hợp thành từ

•O2- và H2O2 qua phản ứng Harber – Weiss [109] Oxy phân tử không phải là gốc tự

do, tuy nhiên theo ñịnh luật Hund thì ñơn phân tử oxy có khả năng chuyển hóa năng lượng của nó cho một phân tử mới và nó như là một chất xúc tác cho sự hình thành của gốc tự do ðồng thời, các phân tử mới có thể kết hợp với những phân tử khác

ñể tạo thành một gốc tự do mới [170] Trong cơ thể con người có sẵn một vài

enzym dùng ñể bảo vệ và ngăn ngừa nhiều loại gốc tự do làm nguy hại tế bào như: superoxid dismutaza (SOD), catalaza trong nhiều tế bào như hồng cầu và gan hoặc

glutathion peroxidaza [162], [189] Khi ñưa flavonoit vào cơ thể sẽ sinh ra gốc tự do

bền vững hơn các gốc tự do ñược hình thành trong quá trình bệnh lý (viêm nhiễm,

ung thư, lão hóa….) chúng có khả năng giải tỏa các ñiện tử trên mạch vòng của nhân thơm và hệ thống nối ñôi liên hợp, làm triệt tiêu các gốc tự do hoạt ñộng Các gốc tự do tạo nên bởi flavonoit phản ứng với các gốc tự do hoạt ñộng và trung hòa chúng nên không tham gia vào dây chuyền phản ứng oxy hóa tiếp theo Kết quả là hạn chế quá trình bệnh lý do cắt ñứt dây chuyền phản ứng oxy hóa [175]

Tác dụng chống oxy hóa của flavonoit ñã ñược nhiều công trình nghiên cứu chứng minh và ñược ứng dụng nhiều trong y học ngày nay Fujita cùng các cộng sự [79] ñã tiến hành nghiên cứu khả năng ức chế của catechin trên các lọai gốc tự do như DPPH* (1,1-diphenyl-2-picrylhydracyl), superoxid và lipoxygenaza Flavonoit

có một nhân flavan (2-phenyl-benzo-γ-pyran ) gồm có 2 vòng benzen (A và B) và liên kết lại nhau bởi một oxy chứa pyran tại vòng C Thành phần chính của flavonoit gồm có: flavan-3-ol, chứa liên kết –CH2 tại vòng C (ví dụ như catechin với -OH tại các vị trí 5, 7, 3’ và 4’) Còn flavon thì chứa liên kết –C=O tại vòng C (ví dụ như quercetin có -OH tại các vị trí 5, 7, 3’ và 4’, còn myricetin thì có -OH tại các vị trí 5, 7, 3’, 4’ và 5’) Còn anthocyanidin thì không có oxy ở vị trí 4 của vòng

C, nó như là cation có thể tạo phức muối với các ion kim loại (ví dụ: cyanidin với

-OH tại các vị trí 5, 7, 3’ và 4’ và glucosid tại vị trí 3) Còn procyanidin gồm có oligome của cả flavan-3-ol Flavonoit có hai tính chất quan trọng là chức năng của chất chống oxy hóa và chức năng của phức càng kim loại Cả hai chức năng kể trên

ñều có tính chất chống oxy hóa bằng cách cho electron và bẻ gãy chuỗi của mạch tự

do Các hydroxyl ở các vị trí 5, 7 của vòng A, và 3’, 4’ của vòng B flavon, và hydroxyl của vòng C ñóng góp hết sức quan trọng trong sự họat ñộng của chất chống oxy hóa Cấu trúc flavonoit sẽ quyết ñịnh cường ñộ chống oxy hóa gồm có nối ñôi ở vị trí 4-oxo công dụng là cho một electron tách khỏi vòng B, và sự hiện diện của nhóm 3 và 5 –hydroxyl của vòng C và A Tất cả flavonoit với vị trí 3’, 4’- dihydroxyl nói lên tính năng ñộng của chất chống oxy hóa Những flavonoit như myricetin hay robinetin ñều có nhóm hydroxyl ở các vị trí 5’ nên tính chất chống oxy hóa của nó cao hơn những flavonoit không có nhóm hydroxyl ở vị trí 5’ Quan trọng không kém là các nhóm cacbonyl ở tại các vị trí số 4 và các nhóm hydroxyl tự

3-do ở các vị trí thứ 3 hoặc thứ 5 tại vòng C và A, cũng ñều là chất chống oxy hóa hoạt ñộng hữu ích [45], [60], [72], [75], [98], [120], [153], [159] ðặc biệt, EGCG còn là một chất chống oxy hóa mạnh và là một tác nhân bảo vệ các nơron thần kinh trong việc giảm nhẹ tác hại của quá trình oxy hóa và lão hóa lên não chuột già [169] Kết quả nghiên cứu này khá khả quan ñối với tác dụng chống lão hóa của EGCG trên người

1.2.4.2 Tác dụng ñối với enzym

Các flavonoit có khả năng tác ñộng ñến hoạt ñộng của nhiều hệ enzym ñộng

vật trong các ñiều kiện in vitro và in vivo Khả năng tương tác với protein là một

trong những tính chất quan trọng nhất của các hợp chất phenol, quyết ñịnh hoạt tính sinh học của chúng Phản ứng xảy ra giữa nhóm oxyphenolic và oxycacbonyl của các nhóm peptit ñể tạo thành liên kết hydro Tính bền vững của liên kết phụ thuộc vào số lượng và vị trí các nhóm -OH và kích thước phân tử của hợp chất phenol [87] Các chất phenol nói chung khi ở dạng oxy hóa (quinon) có khả năng liên kết với nhóm sunfuhydryl (SH) và nhóm (-NH) của lysin hoặc axit asparaginic trong phân tử protein enzym

Flavonoit có tác dụng trên nhiều enzym ñộng vật như: protein-tyrozin kinaza, protein kinaza, lipoxygenaza, cyclooxygenaza, phospholypaza, ADN topoizomeraza, glutathion S transferaza, aldoz reductaza, monoamin oxydaza, pyruvat kinaza, aldehyd và alcohol dehydrogenaza, amylaza, ARN polymeraza, ADN polymeaza, ADN ligaza-I ở người, ribonucleaza, hệ cytocrom P450, elastaza, nitric oxyt syntaza, oxydoreductaza, peroxydaza, caspaza…[56] Nhờ tác dụng sinh học ñối với enzym

mà các flavonoit có khả năng ức chế sự phát triển của tế bào ung thư, mau chóng làm lành vết thương, giảm các nguy cơ về bệnh tim mạch …[77] Catechin trong chè có khả năng ức chế sự phát triển của enzym gọi là butylcholinesteraza (BuChE), enzym này có nhiều trong các protein có trong óc của những bệnh nhân bị bệnh lú lẫn (Alzheimer), ñồng thời nó cũng ức chế acetylcholinesteraza (AChE), chính enzym này làm phân hủy nhanh chóng chất dẫn truyền thần kinh (neutrotransmitter)

của hệ giao cảm và ở khớp nối thần kinh cơ [26] Quercetin ñã ñược chứng minh có

nhiều hiệu quả trong việc chống bệnh “gout” do ức chế enzym phân hủy axit nucleic thành axit uric [43], [46], [125], [202]

1.2.4.3 Tác dụng kháng sinh, chống viêm nhiễm

Tác dụng chống viêm nhiễm và kháng khuẩn của flavonoit ñã ñược nhiều công trình nghiên cứu trên thế giới chứng minh [87] Về tác dụng kháng sinh, một

số hợp chất anthocyanin, leucoanthocyanin và axit phenolic có ảnh hưởng lên vi

khuẩn Salmonella và thấy có tác dụng kìm hãm rõ rệt Hầu hết các chất này có khả

năng kìm hãm sự hô hấp hay phân chia của vi khuẩn khi có mặt glucoza Từ lâu lá chè ñã ñược sử dụng ñiều trị một số bệnh viêm nhiễm như ghẻ lở, mụn nhọt, viêm họng, lỵ…là những bệnh liên quan tới các chủng vi khuẩn có khả năng gây viêm nhiễm bên trong và bên ngoài Trong nghiên cứu của mình, Hà Thị Thanh Bình [3]

ñã ban ñầu xác ñịnh khả năng ức chế, kháng khuẩn của chế phẩm polyphenol chè

xanh trên một số chủng vi khuẩn như: Staphylococcus aureus ATCC 25923, Escherichia coli ATCC 39320, Salmonella typhi T239, Shigella flexneri, Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853, Klebsiela pneumoniae, Bacillus subtilis

Theo nghiên cứu của Almajano và cộng sự [38] ñã cho thấy: hầu hết các polyphenol ñều có khả năng kháng khuẩn Trong một vài nghiên cứu ñiều tra về ảnh hưởng của polyphenol ñối với các bệnh về ñường ruột ñã chỉ ra rằng: các catechin, các polyphenol trong chè, các proanthocyanidin và tanin thủy phân có hoạt tính chống khuẩn Sức chịu ñựng của vi khuẩn ñối với polyphenol phụ thuộc vào bản chất loại vi khuẩn và cấu trúc của polyphenol Các polyphenol có thể hạn chế sự

phát triển của Clostridium và Helicobacter pylori nhưng không có tác dụng ñối với

vi khuẩn ñường ruột lactic Sử dụng polyphenol là một việc làm cần thiết ñể bảo vệ

vi sinh vật có lợi và hạn chế vi sinh vật có hại sinh ra từ thực phẩm trong quá trình bảo quản và chế biến Trong khía cạnh này, có nhiều nghiên cứu ñã cho kết quả: dịch chiết chè có hoạt tính hạn chế sự phát sinh mầm bệnh từ thực phẩm do vi

khuẩn như: Staphylococcus aureus, Shigella disenteriae, Vibrio cholerae, Camphylobacter jejuni, Listeria monocytogene…

1.2.4.4 Tác dụng ñối với ung thư

Các kết quả thực nghiệm cho thấy một số flavonoit có tác dụng chống ung thư thông qua khả năng hoạt hoá các enzym trong gan có nhiệm vụ chuyển hoá các chất gây ung thư Những sản phẩm chuyển hoá thường có tính gây ung thư thấp hơn Ngoài ra, các flavonoit còn tham gia trong việc phòng chống ung thư bằng khả năng chống oxy hoá, loại trừ các gốc tự do có thể gây tổn hại tế bào, chống lại quá trình sao chép, chống sự tân sinh mạch máu, gây quá trình chết tế bào khi bị tấn công…

a Tác dụng ñối với ung thư vú

Những nghiên cứu ñã cho thấy việc sử dụng trà xanh với EGCG có thể có những ích lợi là bảo vệ chống lại các dạng ung thư, trong ñó có ung thư vú Một nghiên cứu mới ñược thực hiện bởi Gu J.W và cộng sự [82] ñã phát hiện ra rằng: dùng EGCG sẽ ức chế mạnh sự phát triển của khối u vú ở chuột cái Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng EGCG tác ñộng trực tiếp ñến cả những mạch máu của khối u và những tế bào khối u của ung thư vú ngăn chặn sự hình thành những mạch máu mới

ở khối u vú, sự phát triển và di căn của những tế bào ung thư vú

b Tác dụng ñối với ung thư phổi

Nhiều nghiên cứu cho kết quả: chất EGCG trong trà xanh làm chặn ñứng sự hợp thành của chất 8-hydroxydeoxyguanosin [191], chất benzo (α) pyren, chất 4-methylnitrosamino-1-3-pyridyl-1-butanon [196] và N-Nitrosodimethylamin là những chất oxy hóa của chuỗi di truyền ADN trong phổi của loài chuột [78], [79],

[106] Vai trò của EGCG trong trà xanh là chống lại sự họat ñộng của quá trình oxy

hóa làm tổn thương chuỗi di truyền ADN nghĩa là chống lại những sự ñột biến của

ADN và làm ức chế sự phát triển các bướu trong phổi [54], [61], [149] Ngoài ra,

nghiên cứu của Trần Thị Thanh Hương và cộng sự [11] về tác dụng của polyphenol chè xanh trên một số dòng tế bào nuôi cấy cũng cho kết quả: polyphenol chè xanh

ức chế sự phát triển của dòng tế bào ung thư phổi LU-1 với liều gây chết 50% là

IC50= 39,1 µg/ml; EGCG chè xanh ức chế với IC50= 3,84 µM (tương ñương 1,77 µg/ml) và bước ñầu phát hiện sự tăng hoạt ñộ caspaza-3 trên dòng LU-1 khi bổ sung EGCG chè xanh vào môi trường nuôi cấy (mẫu ñối chứng không phát hiện hoạt ñộ của caspaza-3) Nghiên cứu của Nakachi và cộng sự [144] ñược thực hiện trên

người ở những ñộ tuổi khác nhau với việc uống chè mỗi ngày cho thấy hiệu quả rõ rệt của việc uống chè ñối với bệnh ung thư phổi

c Tác dụng ñối với ung thư gan

Kaufmann và cộng sự [107] trong nghiên cứu của mình ñã chứng minh tác dụng của polyphenol chè xanh mà chủ yếu là EGCG ñó là hạn chế sự thrombin-gây

ra bởi sự xâm nhập của tế bào ung thư gan (Hep-3B) và kích hoạt enzym MAPKinaza chuyển hóa chất gây ung thư gan tạo sản phẩm có tính gây ung thư thấp hơn Nghiên cứu của Trần Thị Thanh Hương và cộng sự [11] về tác dụng của polyphenol chè xanh trên một số dòng tế bào nuôi cấy cũng bước ñầu cho kết quả: polyphenol chè xanh ức chế sự phát triển của dòng tế bào ung thư gan Hep-G2 với liều gây chết 50% là IC50= 38,41 µg/ml; EGCG chè xanh ức chế với IC50= 213 µM Khả năng ức chế sự phát triển tế bào ung thư gan của EGCG chè xanh khảo sát cho thấy tỷ lệ của tế bào sống sót phụ thuộc vào liều EGCG và dòng tế bào

p42/p44-d Tác dụng ñối với ung thư tuyến tiền liệt, bàng quang và buồng trứng

Tiến sĩ Mukhtar và các cộng sự [142] ñã cho thấy: trong tuyến tiền liệt EGCG làm ức chế và ngăn chặn tận gốc nồng ñộ hoocmon I (IGF-I) phát triển mạnh làm ngăn chặn nguy cơ mắc tiền liệt tuyến, ñồng thời ngăn chặn các chất dinh dưỡng ñến ñể nuôi tế bào ung thư Theo kết quả nghiên cứu của Albrecht và cộng

sự [36] ñã chỉ ra rằng: ở nồng ñộ 39 µM (tại giá trị IC50) ñã hạn chế sự sản sinh

nhanh tế bào ung thư trên dòng PC-3 Nghiên cứu in vitro của Coyle và cộng sự [57]về tác dụng của polyphenol chè xanh ñối với ung thư bàng quang ñã ñược thực hiện với polyphenon-60 (PP-60, 60% polyphenol tinh khiết), ECG, EGCG và cho kết quả khả quan Theo Spinella và cộng sự [168], polyphenol chè xanh và EGCG

ñược biết ñến với tác dụng phòng chống ung thư buồng trứng (2 dòng tế bào HEY

và OVCA433)

e Tác dụng ñối với tế bào gây ung thư da

Polyphenol có mặt trong chè xanh ñược biết tới như một lợi ích cho sức khỏe con người, có tác dụng chống lại tác ñộng của tia cực tím gây ung thư da Rất nhiều loại kem dưỡng da, kem chống nắng ñã ñược bổ sung polyphenol chè xanh ñể bảo

vệ sức khỏe làn da và tế bào da ðiều này chỉ ra rằng: polyphenol trong chè ñược

coi như dưỡng chất ñối với da [104] Các nghiên cứu trong cả môi trường in vitro

và in vivo ñều chỉ ra tác dụng chống tia UV gây ung thư da của chè xanh Thí

nghiệm trên chuột khi cho uống nước chè xanh cho kết quả các hợp chất polyphenol

có trong chè xanh có tác dụng chống lại tia UV gây ung thư da cả về khả năng mắc bệnh, quá trình phân chia tế bào ung thư và kích thước khối u ñều bị hạn chế [138], [155]

f Tác dụng ñối với ung thư ñường tiêu hóa, dạ dày và ruột

Các nghiên cứu của Yamane [193] trên chuột cho thấy khả năng ức chế của EGCG trên N-methyl-N’–nitro-N-nitrosoguanidin (MNNG) làm giảm ung thư dạ dày Ngoài ra, các catechin trong chè xanh có khả năng ức chế sự phát triển ung thư

ñường ruột bằng cách giảm bớt chất 1,2-dimethylhydrazin trong ruột loài chuột ñược dùng ñể thí nghiệm [198] Flavonoit chè xanh ñược coi như chất ñặc hiệu

trong việc chữa trị bệnh viêm ruột, kể cả viêm ruột mãn tính [92], [136], [148] Kết

tràng là phần chính của ruột già Nó không có chức năng tiêu hóa nhưng lại có chức năng hấp thụ số lớn nước và các chất ñiện giải từ thức ăn chưa ñược tiêu hóa

từ ruột non qua Hai nghiên cứu của Heilbrun [94], Kinlen và các cộng sự [116] ñã

nghiên cứu về sự liên quan giữa người dùng chè xanh và ung thư trực tràng, kết luận rằng một số dạng ung thư trực tràng có hiệu quả ñiều trị tốt nhờ dùng chè

1.2.4.5 Tác dụng ñối với các bệnh tim mạch

Tác ñộng bảo vệ của các flavonoit ñối với các bệnh về tim mạch là do khả năng của chúng trong việc ngăn ngừa sự oxy hóa các lipoprotein tỷ trọng thấp dưới hình thức xơ vữa ñộng mạch Sử dụng flavonoit có thể làm giảm nguy cơ chết do bệnh mạch vành tim ở phụ nữ, phụ nữ sau mãn kinh hoặc ở ñàn ông có tuổi [70], [108], [199] Flavonoit có tác dụng làm tăng sức bền và tính ñàn hồi của thành mao mạch, chủ yếu là do khả năng ñiều hòa, làm giảm sức thẩm thấu vào mao mạch, ngăn cản không cho protein của máu thẩm dịch qua các mô khác, có tác dụng dự phòng vỡ mao mạch, gây xuất huyết, gây phù thũng máu trong cơ thể [76], [87]

Anderson trong nghiên cứu của mình [39] cho thấy: việc uống chè và ñặc biệt là sự

có mặt của EGCG làm tăng hoạt tính của insulin trong máu và như vậy góp phần vào ñiều tiết lượng ñường trong máu, giúp ñiều trị bệnh tiểu ñường giảm nguy cơ mắc bệnh tim mạch Các nhà khoa học Nhật Bản cho biết rằng nếu mỗi ngày người Nhật ñều dùng trà xanh thì tỷ lệ chết vì bệnh ung thư và tim mạch giảm ñi một cách

rõ rệt Bằng cách uống 2-4 ly trà xanh mỗi ngày thì những rủi ro về bệnh tim mạch giảm ñi 40-50%, còn ñột quỵ thì sẽ giảm ñi ñược 2/3 Uống trà xanh mỗi ngày là tăng lượng flavonoit trong máu của chúng ta lên ñến 25%, nhưng nếu uống trà mà pha với sữa gọi là trà sữa thì tính chất chống oxy hóa của nó không còn hiệu quả nữa do protein trong sữa ñã làm kết tủa tanin trong chè, làm cho nó mất tác dụng [182]

1.2.4.6 Tác dụng ñối với HIV/AIDS

Gaby [80] ñã chỉ ra rằng: quercetin có thể có giá trị trong ñiều trị hen suyễn

và tốt cho các bệnh nhân bị tiểu ñường và nhiễm HIV (Human Immunodeficiency Virus) Flavonoit trong các nghiên cứu gần ñây cho thấy hoạt tính chống viêm và chống HIV–1 theo cơ chế gây cản trở sự tương tác giữa các protein vỏ của HIV–1

ñối với các receptor và ngăn chặn HIV–1 tấn công vào các tế bào ñích [124] Trong

các nghiên cứu trước ñó [141] ñã chứng minh rằng: EGCG ñược tìm thấy trong chè

xanh ức chế lây nhiễm HIV Những nghiên cứu trong việc phòng chống HIV cho thấy rằng các catechin chè xanh ñặc biệt là EGCG có tác dụng như sau: phá hủy các

tế bào virus, ngăn ngừa virus tấn công vào các tế bào, làm chậm quá trình sinh sản của virus, bảo vệ toàn vẹn ARN, ADN ñể giảm ñột biến, bảo vệ chống lại thiệt hại thứ cấp từ virus, có hiệu quả với các loại thuốc kháng virus [81]

Như vậy, polyphenol chè xanh thực sự có nhiều hoạt tính sinh học quí giá, cần ñược ñặc biệt chú ý khai thác nhằm phục vụ sức khỏe con người

1.3 ỨNG DỤNG HỢP CHẤT POLYPHENOL CHÈ XANH

1.3.1 Ứng dụng polyphenol trong công nghiệp thực phẩm

Hợp chất polyphenol chè xanh với nhiều hoạt tính sinh học nổi trội ñã ñược chứng minh, do vậy việc sử dụng các hợp chất này nhằm phục vụ sức khỏe con người ñang ngày càng ñược quan tâm nghiên cứu và phát triển Trong ñó ứng dụng