Tài liệu: Flavonoid

biệt là hoa, tạo cho hoa những sắc màu rực rỡ để quyến rũ các loại côn trùng giúp cho sự thụ phấn của cây. Trong cây, flavonoid giữ vai trò là chất bảo vệ, chống oxy hóa, bảo tồn acid ascorbic trong tế bào, ngăn cản một số tác nhân gây hại cho cây (vi khuẩn, vi rus, côn trùng,...) một số còn có tác dụng điều hòa sự sinh trưởng của cây cối. Cũng giống vitamin C, các flavonoid được khám phá bởi một trong những nhà sinh hóa nổi tiếng nhất của thế kỷ 20: Albert Szent-Gyorgyi (1893-1986). Ông nhận giải Nobel năm 1937 với những khám phá quan trọng về các đặc tính của vitamin C và flavonoid. Flavonoids là một chuổi polyphenolic gồm có 15 nguyên tử cacbon và hai vòng benzen liên kết bởi một đường thẳng có 3 cacbon. Khung ở trên, có thể được mô tả hệ thống như: C6- C3- C6. Cấu trúc hóa học của flavonoids được dựa trên cơ sở là một khung 15C với một chromane vòng thơm B thứ hai ở vị trí 2, 3 hay 4. Flavonoid gồm 2 vòng thơm và một vòng pyran: Vòng thơm bên trái gọi là vòng A Vòng thơm bên phải gọi là vòng B Vòng trung gian chứa nguyên tử oxy gọi là vòng pyran Flavonoid có cấu trúc mạch C6C3C6, đều có 2 vòng thơm. Tùy thuộc vào cấu tạo của phần mạch C3 trong bộ khung C6C3C6, flavonoids được phân thành các phân nhóm sau: Eucoflavonoid: flavon, flavonol, flavanon, flavanol, chalcon, antocyanin, anthocyanidin. Flavon (= Flav-2-en-4-on) Flavonol (= 3-Hydroxy-4-oxoflav-2-en) Flavon rất phổ biến trong thực vật: thông, hoàng cầm(rễ), mè (lá). cây anh thảo, cây la apirenin và luteolin. Flavanon (= Flavan-4-on) Flavanol (= Flavan-3-ol) chalcon anthocyanidin anthocyanin Chalcon có chủ yếu ở trong một số cây họ Cúc, Asteraceac tập trung nhiều nhất ở vỏ cây, gỗ lõi (keo, bạch đàn, dẻ, đậu tương, trinh nữ hoàng cung, dương xỉ…).Không tìm thấy ở động vật. Isoflavonoid: isoflavon, isoflavanon, rotenoid. isoflavan isoflavonoid Neoflavonoid: calophylloid. neoflavan Neoflavonoid calophylloid Phân tử của các hợp chất ở các phân nhóm trên đều có 2 vòng thơm, mang nhóm hydroxyl với số lượng và vị trí khác nhau, tùy thuộc từng chất. Các hợp chất này có cấu trúc mạch C6C3C6, nhưng khung cầu nối C3 giữa 2 nhân thì khác nhau tùy thuộc từng loại hợp chất. Mạch cầu nối C3 có thể là mạch hở (chalcon), một vòng đơn (flavanon) hoặc vòng có nối đôi (flavon,flavonol). 2/ Tính chất của flavonoid. Flavonoid tạo được phức với các ion kim loại mà chính các ion kim loại này là xúc tác của nhiều phản ứng oxy hóa. Do từng phân nhóm của flavonoid có cấu tạo riêng, chúng vừa có tính chất chung vừa có những khác biệt về tính chất vật lý và hóa học. Trong thực vật các hợp chất trên thường tồn tại dưới dạng hỗn hợp của các dẫn xuất, với tỷ lệ khác nhau, tùy thuộc nguồn gốc thực vật. 2.1. Eucoflavonoid 2.1.1. Flavon, flavonol - Là hợp chất phân cực nên tan trong nước, ít tan trong dung môi hữu cơ . - Hơ tờ giấy có nhỏ dịch chiết trên miệng lọ ammoniac cho màu vàng sáng . - Acid sunfuaric nhỏ lên các dẫn chất flavon, flavonol cho màu vàng đậm. - Dung dịch SbCl5/CCl4: màu vàng đậm. 2.1.2. Flavanon, flavanol - Các dẫn xuất flavan-3,4-diol đều không màu, có tính quang hoạt. - Flavanon, flavanol có trong lá, vỏ hoặc gỗ của một số loại cây. Flavanon, flavanol là các chất không màu, nhưng khi tác dụng với dung dịch acid vô cơ thì có màu đỏ. - Dễ bị oxi hóa và trùng hợp hóa nên việc phân lập chất tinh khiết gặp khó khăn. 2.1.3. Chalcon - Kém bền trong môi trường kiềm. - Tác dụng với dung dịch FeCl3: cho kết tủa xanh thẫm hoặc xanh nhạt tuỳ theo số lượng nhóm hydroxyl trong phân tử. - Dễ tan trong nước nóng, rượu, ….tạo dung dịch không màu, không tan trong các dung môi không phân cực hoặc ít phân cực như benzene hoặc chloroform. - Dưới tác dụng của H+ hoặc OH-, chalcon có thể chuyển sang flavanon - Khi tạo liên kết glycosid phần đường nối vào vị trí 4’, một số ở 2’. 2.1.4. anthocyanidin, antocyanin - Anthocyanidin có tính base đủ mạnh để tạo thành muối bền với acid vô cơ. - Chúng tạo dung dịch màu đỏ trong acid và màu xanh da trời trong môi trường kiềm. - Ở dạng base tự do, anthocyanidin là chất đồng phân với flavanon. - Là dẫn xuất của flavon mà nhóm carbonyl bị khử thành rượu. - Các dẫn xuất flavan-3,4-diol đều không màu, có tính quang hoạt. - Không màu, nhưng khi tác dụng với dung dịch acid vô cơ thì có màu đỏ. - Dễ bị oxi hóa và trùng hợp hóa nên việc phân lập chất tinh khiết gặp khó khăn. - Anthocyanidin thường tồn tại dưới dạng glycozit, gọi là anthocyanin. - Một vài hợp chất kiểu anthocyanidin. 2.2. Isoflavonoid Isoflavonoids tất cả không có màu sắc. Nó đã được tạo thành từ axetat theo cơ chế đóng vòng với phenylalamine, cinnamate dẫn xuất được sát nhập vào vòng B và C-2,-3, và-4 của dị vòng. 3/ Tác dụng của flavonoid. - Trước hết, các chất flavonoid là những chất oxy hóa chậm hay ngăn chặn quá trình oxy hóa do các gốc tự do, có thể là nguyên nhân làm cho tế bào hoạt động khác thường. Các gốc tự do sinh ra trong quá trình trao đổi chất thường là các gốc tự do như OH•, ROO• (là các yếu tố gây biến dị, huỷ hoại tế bào, ung thư, tăng nhanh sự lão hoá,…). - Các flavonoid còn có khả năng tạo phức với các ion kim loại nên có tác dụng như những chất xúc tác ngăn cản các phản ứng oxy hoá mà. Do đó, các chất flavonoid có tác dụng bảo vệ cơ thể, ngăn ngừa xơ vữa động mạch, tai biến mạch, lão hoá, thoái hoá gan, tổn thương do bức xạ. - Hyaluronidase là enzym làm tăng tính thấm của mao mạch, khi thừa enzym này sẽ xảy ra hiện tượng xuất huyết dưới da. Flavonoid ức chế sự hoạt động của hyaluronidase, vì thế, nếu được bổ sung flavonoid, tình trạng trên sẽ cải thiện. Phối hợp với vitamin C, flavonoid của hoa Hoè (rutin) sẽ tăng cường tác dụng trị liệu. - Những nhà nghiên cứu cũng đã chỉ ra những tác động của thực phẩm giàu flavonoid với những nguy cơ về tim mạch như huyết áp cao. Flavonoid làm bền thành mạch, được dùng trong các trường hợp rối loạn chức năng tĩnh mạch, giãn hay suy yếu tĩnh mạch, trĩ, rối loạn tuần hoàn võng mạc… - Flavonoid còn có tác dụng chống độc, làm giảm thương tổn gan, bảo vệ chức năng gan. - Nhiều flavonoid thuộc nhóm flavon, favanon, flavanol có tác dụng lợi tiểu rõ rệt, đó là các flavonoid có trong lá Diếp cá, trong cây Râu mèo… - Trên hệ tim mạch, nhiều flavonoid như quercetin, rutin, myricetin, hỗn hợp các catechin của Trà có tác dụng làm tăng biên độ co bóp tim, tăng thể tích phút của tim… - Cao chiết từ lá Bạch quả (Ginko biloba) chứa các chất của kaempferol, quercetin, isorhammetin có tác dụng tăng tuần hoàn máu trong động mạch, tĩnh mạch và mao mạch, dùng cho những người có biểu hiện lão suy, rối loạn trí nhớ, khả năng làm việc đầu óc sút kém, mất tập trung, hay cáu gắt… - Theo nghiên cứu mới đây, bác sĩ Lee Hooper, giảng viên trường đại học East Anglia tại bang Norwich, U.K., và cộng sự đã sàng lọc hơn 133 nghiên cứu đã tìm ra được mối liên kết giữa những phân lớp flavonoid khác nhau và thực phẩm giàu flavonoid trên những tác nhân gây nguy cơ cho bệnh tim mạch, như cholesterol có hại, huyết áp cao hay máu chảy chậm. Báo cáo đưa ra kết luận sau:  - Ăn chocolate hoặc ca cao làm tăng sự giãn nở mạch máu. Chúng cũng làm giảm áp suất của máu, tâm thu (phản ánh áp lực tối đa khi tim co lại) bằng khoảng 6 điểm, và tâm trương (phản ánh áp lực tối đa khi tim giãn) khoảng 3.3 điểm. Nhưng điều này dường như không có ảnh hưởng gì đến cholesterol LDL xấu.  - Protein đậu nành cũng làm giảm áp lực máu tâm trương gần bằng 2 điểm thủy ngân và cải thiện protein xấu, nhưng không ảnh hưởng đến cholesterol HDL tốt. Những ảnh hưởng này được tìm thấy trong protein đậu nành đơn, không có trong những sản phẩm từ đậu nành khác.  - Thói quen uống trà xanh cũng làm giảm lượng cholesterol xấu trong máu, nhưng uống trà đen sẽ làm tăng áp suất của cả tâm thu và tâm trương, tăng lên 5.6 điểm cho tâm thu và 2.5 điểm cho tâm trương. - Trong dân gian từ lâu đã sử dụng những dược liệu giàu flavonoid để giữ gìn sức khoẻ bằng cách dùng đơn giản là trà thuốc, thuốc sắc như nước trà (chè), trà artichaut,… vừa rẻ tiền vừa hiệu quả. Những dược liệu có hàm lượng cao flavonoid đã được khai thác và chiết xuất lấy flavonoid để phục vụ nền công nghiệp dược: hoa Hoè, vỏ Cam, Núc nác, Hoàng cầm, lá Xoài, bồ Kết… và một số flavonoid đã được nghiên cứu, sản xuất thành sản phẩm: thuốc viên, thuốc nước,… rất tiện sử dụng. 3.1/ Tác dụng chống oxy hóa của flavonoid Tác dụng sinh học của các polyphenol chè hay của dịch chiết lá chè xanh được 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 được sinh ra và tích lũy trong quá trình sống chính là nguyên nhân dẫn tới bệnh tật và làm tăng tốc độ quá trình lão hóa cơ thể con người. Một trong những cơ sở sinh hóa quan trọng nhất để flavonoid thể hiện được 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 động. Quá trình này diễn ra theo cơ chế gốc. Tuy nhiên, hoạt tính này thể hiện mạnh hay yếu phụ thuộc vào đặc điểm, cấu tạo hóa học của từng chất flavonoid cụ thể. Bản chất của quá trình được giải thích như sau: Trong cơ thể con người có sẵn một vài enzym dùng để bảo vệ và ngăn ngừa nhiều loại gốc tự do làm nguy hại tế bào như: superoxid dismutaza (SOD), phân hóa tố (catalaza) trong nhiều tế bào như hồng cầu và gan hoặc glutathion peroxidaza . Tuy nhiên vì số lượng gốc tự do trong cơ thể quá nhiều nên phải nhờ đến những chất chống oxy hóa bổ sung từ ngoài vào cơ thể theo dạng thức ăn, nước uống… Ngày nay, nhiều nhà hóa sinh học cho rằng flavonoid là chất chống oxy hóa lý tưởng đối với con người . Khi đưa flavonoid vào cơ thể sẽ sinh ra gốc tự do bền vững hơn các gốc tự do được hình thành trong quá trình bệnh lý (viêm nhiễm, ung thư, lão hóa….) chúng có khả năng giải tỏa các điện tử trên mạch vòng của nhân thơm và hệ thống nối đôi liên hợp, làm triệt tiêu các gốc tự do hoạt động. Các gốc tự do tạo nên bởi flavonoid phản ứng với các gốc tự do hoạt động 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 đứt dây chuyền phản ứng oxy hóa. Ví dụ: Khi ở dạng quinon hoặc semiquinon, flavonoid loại trừ gốc tự do hoạt động theo cơ chế sau: là gốc tự do hoạt động Kết quả là hai gốc R· bị triệt tiêu và tạo thành sản phẩm không gốc. Khi flavonoid ở dạng hydroquinon, phản ứng cũng xảy ra tương tự: RO2· + Ar – OH RO2H + ArO· Như vậy, các gốc tự do phenoxyl bền vững sẽ thay thế các gốc tự do kém bền vững trong phản ứng peroxid hóa nên dây chuyền phản ứng sẽ bị cắt đứt. Vì vậy các nhà hóa học và sinh học gọi các "gốc tự do bền vững” này là "những tác nhân thu dọn và hủy diệt" các gốc tự do độc hại để bảo vệ cơ thể. Ngoài cơ chế trên, flavonoid còn kìm hãm sự phát sinh các gốc tự do hoạt động do có khả năng tạo phức với các ion kim loại chuyển tiếp như Fe++ , Cu++… để chúng không thể xúc tác cho phản ứng Fenton sinh ra các gốc hoạt động như -OH, 1O2 . Tác dụng chống oxy hóa của flavonoid đã được nhiều công trình nghiên cứu chứng minh và được ứng dụng nhiều trong y học ngày nay.  Nhiều công trình nghiên cứu và thí nghiệm của Fujita cùng các cộng sự [30] về khả năng ức chế của catechin trên các lọai gốc tự do như DPPH* (1,1-diphenyl-2-picrylhydracyl), superoxid và lipoxygenaza như sau: Bảng 1.1. Khả năng ức chế của catechin trên một số gốc tự do DPPH(*) (%) Superoxid (%) Lipoxygenaza(+) IC (µg/ml) EGCG 74.8 69.4 4.6 EGC 59.3 39.9 7.7 ECG 36.1 23.9 6.1 EC 32.0 11.2 40.6 (*)  Theo Fujita et al., (1989) thí nghiệm và cho kết quả. (+) Theo Huang et al., (1991) thí nghiệm và cho kết quả. Đồng thời các gốc tự do còn là mối hiểm nguy lớn cho Omega-3, bởi lẽ các nối đôi của Omega-3 rất yếu nên dễ bị oxy hóa dẫn đến hệ quả sau đây: 1- Làm cho Omega–3 mất hoạt tính sinh học hữu ích. 2- Tạo ra một peroxid, chất này sẽ làm hư hại các màng của các tế bào trong cơ thể và gây ra nhiều nguy hiểm cho con người [1]. Tác dụng chống oxy hóa của các flavonoid trong chè giúp ngăn ngừa, loại bỏ các gốc tự do, cải thiện tình trạng nguy hiểm cho cơ thể. Bảng 1.2. Một số chất chống oxy hoá hoạt động của flavanol và flavon [41] Hợp chất Vị trí nhóm –OH Epicatechin Catechin Epigallocatechin Quercetin Myricetin Kaempferol 3,5,7, 3’,4’ 3,5,7, 3’,4’ 3,5,7, 3’,4’,5’ 3,5,7, 3’,4’, 5,7, 3’,4’, 5’, 3,5,7, 4’ Ngoài những chất chính của flavonoid trong chè xanh là catechin, gồm có: (-)-epigallocatechin gallat (EGCG), (-)-epicatechin gallat (EGC), (-) epigallocatechin EGC, và (-)-epicatechin (EC) còn những chất khác có trong chè xanh mà chưa được nghiên cứu là thearubugin, theaflavin (TF), theaflavin monogallat A (TF-1A), theaflavin monogallat B (TF-1B) và theaflavin digallat (TF-2) được tìm thấy trong chè đen và chè Ôlong, chúng là sản phẩm oxy hóa polyphenol trong giai đọan lên men cũng có tác dụng tốt cho cơ thể. Bảng 1.3. Khả năng ức chế của một số theaflavin đối với các gốc tự do Hợp chất Gốc DPPH (%) Superoxid(%) Lipoxygenaza IC (µg/ml) TF-2 58.2 70.5 0.2 TF-1 43.3 65.2 22.3 TF 32.3 64.4 124.7 Flavonoid 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 flavonoid 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 để hợp thành một hợp chất là flavylium, nó hiện diện với cation làm thành muối bằng axit hữu cơ ( ví dụ: cyanidin với -OH tại các vị trí 5, 7, 3’ và 4’ và glucosid tại 3 vị trí). Còn procyanidin gồm có oligomer của cả flavan - 3–ol. Flavonoid có hai tính chất quan trọng là chức năng hoạt động của chất chống oxy hóa và chức năng kim loại. Cả hai chức năng kể trên đều 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’ dihydroxylation của vòng B flavon, và 3-hydroxylation của vòng C đóng góp hết sức quan trọng trong sự họat động của chất chống oxy hóa. Các hydroxyl tại vòng A, vị trí 5 và 7, vòng C tại vị trí 3. Dihydroxylation tại vòng B ở vị trí 3’, và 4’. Cấu trúc flavonoid sẽ quyết định cường độ chống oxy hóa gồm có nối đôi liên quan với 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. Riêng các kim loại của flavonoid đóng góp cho các phân tử của flavonoid là: orthodiphenol (3’,4’ –dihydroxyl) vào nhóm của vòng B và cấu trúc xeton vào vòng C của các flavanol. Flavonoid chia làm bảy nhóm: flavon, flavanon, flavonol, flavanonol, isoflavon, flavanol và anthocyanidin.  Flavon có nối kép giữa cacbon thứ 2 và thứ 3. Flavonol có thêm một nhóm hydroxyl tại vị trí cacbon 3 còn flavonon thì bão hòa tại cacbon 2 và 3. Trong 7 lọai flavonoid này, flavanol là loại có chứa hàm lượng hợp chất phenolic tập trung lớn nhất của các loại flavonol. Nó chiếm đến 80% tổng số polyphenol có trong chè. Tất cả flavonoid với vị trí 3’, 4’- dihydroxyl nói lên tính năng động của chất chống oxy hóa. Những flavonoid như myricetin hay robinetin đều có nhóm hydroxyl ở các vị trí 5’ nên tính chất chống oxy hóa của nó cao hơn những flavonoid không có nhóm hydroxyl ở vị trí 5’. Tuy nhiên, các hydroxylation của vòng B nói lên sự quan trọng của chất chống oxy hóa. Quan trọng không kém là các nhóm cacbonyl ở tại các vị trí số 4 và các nhóm hydroxyl tự do ở các vị trí thứ 3 hoặc thứ 5 tại vòng C và A, cũng đều là chất chống oxy hóa hoạt động hữu ích. Rice- Evans và cộng sự nghiên cứu sự liên quan đến những họat động của flavonoid về việc chống lại gốc tự do trong dung dịch chỉ ra rằng: những hợp chất như quercetin và cyanidin, tại vị trí 3’ và 4’ bởi dihydroxyl trong vòng B và sự liên quan giữa vòng A và B. Tuy nhiên, nói về tính chất của flavonoid, trong nhiều thí nghiệm đều đưa đến kết luận rằng: chất flavanol (catechin) trong chè là một chất chống oxy hóa tự nhiên mạnh nhất trong những chất chống oxy hóa. 3.2/ Tác dụng đối với enzym Các flavonoid có khả năng tác động đến hoạt động của nhiều hệ enzym động vật trong các điều 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 định hoạt tính sinh học của chúng. Phản ứng xảy ra giữa nhóm oxyphenolic và oxycacbonyl của các nhóm peptit để 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. Các chất phenol nói chung khi ở dạng oxy hóa (quinon) có khả năng liên kết với nhóm sulfihydril (1) và nhóm (-NH) của lysin hoặc axit asparaginic (2) trong phân tử protein enzym. (1) + R’ – SH Quinon Protein (2) + R’ – NH2 Quinon Protein Tuy nhiên, có một số tác giả cho rằng giữa phenol và nhóm amin của protein không có vai trò chính trong việc làm thay đổi hoạt tính enzym, họ đã nghiên cứu quá trình tiếp nhận một số chất polyphenol vào ty thể của gan chuột và kết luận rằng: sự liên kết của các polyphenol với các protein thường kèm theo những thay đổi cấu hình của phân tử protein enzym, bởi vậy một số polyphenol có hiệu ứng dị lập thể (chất điều hòa dị lập thể) đối với nhiều enzym trong tế bào động thực vật. Flavonoid có tác dụng trên nhiều enzym động vật như: protein-tyrozin kinaza, protein kinaza, lipooxygenaza, cyclooxygenaza, phospholypaza ADN topoizomeraza, glutathion S transferaza, aldoz reductaza, monoamin oxydaza, pyruvat kinaza, aldehyd và alcohol dehydrogenaza, amylaza, ARN polymeraza, AND polymeaza, AND ligaza-I ở người, ribonucleaza, hệ cytocrom P450, elastaza, nitric oxyt syntaza, oxydoreductaza, peroxydaza, caspaza… Bản thân các chất flavonoid khi ở trong cơ thể động vật có thể tồn tại ở dạng oxy hóa hoặc khử và chịu nhiều biến đổi phức tạp khác nhau cho nên có thể trong các điều kiện khác nhau nó sẽ thể hiện họat tính sinh học khác nhau như kìm hãm hoặc kích thích hoạt động enzym hoặc kích thích có mức độ và có điều kiện. Ví dụ như flavonoid có khả năng: – Làm tăng hoạt tính prolin hydroxylaza, là một enzym quan trọng trong quá trình làm lành vết thương và tạo sẹo. – Kìm hãm các enzym lypoxygenaza và enzym tổng hợp prostaglandin, chất chuyển các dạng axit béo không no về các dạng dẫn xuất chứa oxy trong đó phải kể đến luteolin (5, 7, 3’, 4’ – tetrahydroxyflavon) và 3’, 4’ dihydroxyflavon là các flavonoid có hoạt tính mạnh đối với cả hai loại enzym này, ở nồng độ 2x10-5M, chúng kìm hãm 50% họat tính lypoxygenaza. Nhờ tác dụng sinh học đối với enzym mà các flavonoid 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 ,… 3.3/ Tác dụng kháng sinh, chống viêm nhiễm Tác dụng chống viêm nhiễm và kháng khuẩn của flavonoid đã được nhiều công trình nghiên cứu trên thế giới chứng minh. Về tác dụng kháng sinh, một số tác giả nghiên cứu tác dụng của 24 anthocyanin, leucoanthocyanin và axit phenolic 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 đã được sử dụng điều 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 đã ban đầu xác định 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, Shigenlla flexneri, Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853, Klebsiela pneumoniae, Bacillus subtilis. Theo nghiên cứu của Pilar Almajano và cộng sự đã cho thấy: Hầu hết các polyphenol đều có khả năng chống khuẩn. Trong một vài nghiên cứu điều tra về ảnh hưởng của polyphenol đối với các bệnh về đường ruột đã chỉ ra rằng: các catechin, các polyphenol trong chè, các proanthocyanidin và tannin thủy phân có hoạt tính chống khuẩn. Sức chịu đựng của vi khuẩn đối 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 đối với vi khuẩn đường ruột lactic. Sử dụng polyphenol là 1 việc làm cần thiết để 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 rất nhiều nghiên cứu đã 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 monocytogenes …Tuy nhiên, có nghiên cứu đã cho thấy dịch chiết chè xanh không có hiệu quả chống lại Escherichia coli mặc dù EGCG ở nồng độ 10 – 100lM đã hạn chế sự phát triển của chúng tới gần 50%. Các nghiên cứu về cơ chế tác dụng kháng sinh của flavonoid còn rất ít và có thể theo một giả thiết sau: - Flavonoid ức chế transpeptidaza làm cho mucopeptit – yếu tố đảm bảo cho thành tế bào vi khuẩn vững chắc không tổng hợp được. - Gắn lên màng nguyên sinh chất của vi khuẩn, làm thay đổi tính thẩm thấu chọn lọc của màng nguyên sinh chất. Vì vậy làm cho một số chất cần thiết cho đời sống vi khuẩn như nucleotit, pyrimidin, purin lọt qua màng nguyên sinh chất ra ngoài. - Tác động lên quá trình tổng hợp protein của vi khuẩn theo hai kiểu: phong tỏa mạch peptit của vi khuẩn bằng cách phong tỏa transferaza chuyển axit amin từ ARN vào mạch làm mạch không kéo dài thêm được hoặc tạo ra protein bất thường không có tác dụng đối với đời sống của vi khuẩn, làm chúng không sử dụng được. - Ức chế tổng hợp axit nucleic. - Flavonoid có thể tác dụng vào ADN khuôn, ức chế tổng hợp ARN của vi khuẩn. 3.4/ Tác dụng đối với ung thư Việc tìm kiếm các thuốc chữa ung thư từ thực vật là hướng đi của thời đại, được khoa học đặc biệt quan tâm. Trong vài thập kỷ gần đây, nhiều loại thuốc đã được ra đời phục vụ y học song vấn đề tìm ra các loại thuốc có hiệu lực chữa trị ung thư vẫn còn là câu hỏi lớn đối với các nhà khoa học. Trong các hướng nghiên cứu nhằm tìm ra các hoạt chất có khả nǎng chống ung thư, flavonoid là một trong những lớp chất được quan tâm bởi chúng là những chất có hoạt tính chống oxy hóa cao, tác dụng đến nhiều hệ enzym và ít độc đối với cơ thể sống. Khi đưa vào cơ thể sống, flavonoid có thể tác động lên các biến đổi sinh hóa học bằng cách trực tiếp hay gián tiếp như thông qua hoạt động của các enzym hay hệ thống thần kinh, nội tiết... Các kết quả thực nghiệm cho thấy một số flavonoid 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 flavonoid 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… Nhiều nghiên cứu đã đề cập đến hai cơ chế chính về tác dụng ức chế sự phát triển tế bào ung thư của EGCG: (1) Tác dụng ngăn cản chu kỳ phân chia tế bào ở các pha G1, G2. (2) Thúc đẩy quá trình chết của tế bào theo chương trình. Đây là một quá trình sinh lý nhằm góp phần duy trì sự ổn định trong cơ thể sống, quá trình này bị biến đổi trong một số trạng thái bệnh lý, trong đó có bệnh ung thư. Bởi vậy, việc tăng cường quá trình chết của tế bào theo chương trình là một cơ chế được quan tâm trong phòng chống ung thư. Thực chất, hai cơ chế trên đều có mối quan hệ mật thiết với nhau, một tác nhân có thể gây ngừng phân chia tế bào đồng thời cũng hoạt hóa quá trình chết của tế bào theo chương trình. 3.5/ Tác dụng đối với các bệnh về tim mạch Tác động bảo vệ của các flavonoid đối 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 động mạch, mặc dù hoạt tính chống tụ huyết và làm chậm mạch cũng đã được công bố. Sử dụng flavonoid có thể làm giảm nguy cơ chết do bệnh mạch vành tim ở phụ nữ, phụ nữ sau mãn kinh hoặc ở đàn ông có tuổi. Sự khác biệt trong việc dùng thực phẩm hay thực phẩm thuốc có chứa flavonoid ở các nước khác nhau có thể góp phần trong việc giải thích sự khác biệt lớn về tỷ lệ tử vong do bệnh động mạch vành. Các flavonoid có thể có tác dụng làm bền thành mạch tương đương với hoạt tính của vitamin P. Catechin có tác dụng mạnh hơn vitamin C trong việc giữ bền thành mạch. Tiếp sau đó, các tác giả đã phát hiện rằng vitamin P là tập hợp của nhiều loại sắc tố thực vật gốc flavonoid. Đại diện điển hình là catechin và leucoanthocyan rồi đến flavonol, flavanon và một số chalcon… Những flavonoid trên có tác dụng làm tăng sức bền và tính đàn hồi của thành mao mạch, chủ yếu là do khả năng điều hòa, làm giảm sức thấm vào mao mạch, ngăn cản không cho protein của máu thấm dịch qua các mô khác, có tác dụng dự phòng vỡ mao mạch, gây xuất huyết, gây phù thũng máu bằng con đường ngăn cản sự phân hủy adrenalin trong cơ thể. Nhiều nghiên cứu cũng cho biết rằng trong vành động mạch bị đóng bởi chất mỡ xấu gọi là (LDL), chất mỡ này thẩm thấu vào thành mạch và tạo ra những tế bào mỡ xốp, những dải mỡ và mảng mỡ. Sự bám chặt của mỡ xấu (LDL) vào thành mạch như vậy rất chậm, nhưng thực tế đó là mối nguy hiểm. Hình 5.1. Mô hình tấn công của LDL Khi các loại mỡ trên gặp gốc tự do, nó bị biến đổi nhanh chóng vì gốc tự do oxy hóa mỡ xấu, làm thương tổn cho thành động mạch, làm tiêu hao các cơ và tiến sâu vào thành động mạch nhanh hơn 20-30 lần chất LDL. Những người bị đột quỵ là chứng bệnh mà mạch máu dẫn  đến não bị vỡ và bị bịt tắt bất ngờ, dẫn đến hôn mê, bán thân bất toại hoặc đưa đến tử vong. Chính vì chất mỡ xấu (LDL) bị gốc xâm nhập vào mà tàn phá thành vách một cách nhanh chóng và làm vỡ các mạch máu trong đầu, gây ra hiện tượng đứt mạch máu não. Ngoài ra, các gốc tự do là chất không bền vững và lại tấn công vào các tế bào khỏe mạnh một cách nhanh nhất và mãnh liệt nhất, gây ra nhiều biến chứng khôn lường, làm hư hại các tế bào, đặc biệt là gây ra ung thư hay làm suy thoái tim. Những nghiên cứu cũng giải thích rằng, các gốc tự do tấn công tim trong cơn suy tim cấp gồm có hai giai đọan: 1) Giai đoạn 1: Khi bị suy tim cấp (do gốc tự do tấn công lần đầu), tim tự động tìm máu nơi các mạch chưa bị nghẽn, để nuôi các tế bào nơi cơ tim bị hư hại. 2) Giai đoạn 2: Các gốc tự do tiếp tục tấn công nên sau 10 đến 12 tiếng, gốc tự do tấn công tất cả các tế bào vốn bị tổn thương trở nên tê liệt, và tấn công luôn cả các tế bào còn tốt, chưa tổn thương, gây ra một trận suy tim thứ nhì đầy nguy hiểm và dẫn đến tử vong. Đồng thời các gốc tự do còn là mối nguy hiểm lớn nhất cho Omega-3, bởi các nối đôi của Omega-3 rất yếu nên dễ bị oxy hóa dẫn đến hệ quả sau đây: (1)- Làm cho Omega–3 mất tính chất hoạt động sinh học hữu ích của nó. (2)- Tạo ra một peroxid, chất này sẽ làm hư hại các màng của các tế bào trong cơ thể và gây ra nhiều nguy hiểm cho con người. Các nhà khoa học Nhật Bản cho biết rằng nếu mỗi ngày người Nhật đều dùng trà xanh thì tỷ lệ chết vì bệnh ung thư và tim mạch giảm đi một cách rõ rệt [Error! Reference source not found.]. Bằng cách uống 2-4 ly trà xanh mỗi ngày thì những rủi ro về bệnh tim mạch giảm đi 40-50%, còn đột quỵ thì sẽ giảm đi được 2/3.  Uống trà xanh mỗi ngày là tăng lượng flavonoid trong máu của chúng ta lên đến 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 đã làm kết tủa tanin trong chè, làm cho nó mất tác dụng. 3.6/ Tác dụng đối với chuyển hóa và trên lâm sàng Các flavonoid được hấp thụ theo đường dạ dày – ruột ở người và động vật, được bài tiết nguyên dạng hoặc dưới dạng chất chuyển hóa của chúng qua nước tiểu và phân. Một vài flavonoid dạng glucozit bị deglucozyl hóa bởi các enzym có trong các loại mô của người trong khi các chất khác còn lại không bị biến đổi. Tốc độ và phạm vi deglucozyl hóa phụ thuộc vào cấu trúc flavonoid và vị trí, bản chất của gốc đường bị thay thế. Phép đo khả năng chống oxy hóa của huyết tương và nước tiểu sau khi tiêu hóa chè xanh đã cho thấy sự hấp thụ các chất chống oxy hóa trong chè xanh diễn ra nhanh. Các chất chống oxy hóa đi vào vòng tuần hoàn ngay sau khi uống vào, làm cho lượng chất chống oxy hóa trong huyết tương tăng lên đáng kể. Benzie và cộng sự đã cho thấy rằng: sự tăng hàm lượng chất chống oxy hóa trong huyết tương có thể làm giảm sự thiệt hại do oxy hóa gây ra và vì thế nó làm giảm nguy cơ mắc ung thư. Các flavonoid có tác động sâu sắc lên chức năng của các tế bào miễn dịch và tế bào viêm. Trong các nghiên cứu trên động vật, hai este methyl EGCG tách từ chè Ôlong gây kìm hãm đáng kể lên các phản ứng dị ứng trên chuột. 3.8/ Các tác dụng khác của polyphenol chè xanh Làm cho hơi thở thơm tho Đại học University of Illinois at Chicago College of Dentistry, công bố rằng chính polyphenols làm tiêu đi và ức chế các mùi hôi của hơi thở gây ra bởi vi trùng trong miệng tới 30%. Nếu dùng trà 4-5 ly mỗi ngày thì ta có được hơi thở thơm tho mà không cần dùng bàn chải đánh răng. Trong chè xanh có chứa nhiều fluoride. Theo Zittlau cho rằng: trong ½ lít nước chè có chứa  khoảng 1 miligram flo. Đó là liều lượng cần thiết cho người trưởng thành. Ngoài ra, flo cũng được coi là rất quan trọng cho sự phát triển và vững chắc của xương và răng. Nếu dư flo thì ta thấy men răng có nhiều đốm trắng, làm mất vẻ thẫm mỹ của răng, đồng thời cũng gây ra tình trạng đau nhức xương và khớp. Nhiều nước thuộc châu Mỹ, thường thêm flo vào nước uống và coi đó là cách chống lại bệnh sâu răng. Sau đây là bản so sánh fluoride có trong 3 loại chè: chè xanh, chè đen và chè Ôlong: Bảng 8.1. Bảng so sánh lượng flo có trong 3 loại chè Loại chè Flo (mg/l) Chè xanh 1.2 - 1.7 Chè Ôlong 0.6 - 1.0 Chè đen 1.0 - 1.9 Giúp con người có được một trí nhớ tốt và lâu, chống lại bệnh Alzheimer Catechin trong trà có khả n._.