tác dụng của polyphenol trong trà đến sức khỏe của con người

Tác dụng chữa bệnh và chất dinh dưỡng của nước trà đã được các nhà khoa học xác định như sau: Cafein và một số hợp chất ankaloid khác có trong trà là những chất có khả năng kích thích hệ

Lời ngỏ

Trung Quốc là nước đầu tiên chế biến trà để uống sau đó nhờ những đặc tính tốt của nó, trà trở thành thức uống phổ biến trên thế giới Ngày nay trà được phổ biến rộng rãi hơn cả cà phê, rượu vang và ca-cao Tác dụng chữa bệnh và chất dinh dưỡng của nước trà đã được các nhà khoa học xác định như sau:

Cafein và một số hợp chất ankaloid khác có trong trà là những chất có khả năng kích thích

hệ thần kinh trung ương, kích thích vỏ đại não làm cho tinh thần minh mẫn, tăng cường sự hoạt động của các cơ trong cơ thể, nâng cao năng lực làm việc, giảm bớt mệt nhọc sau những lúc làm việc căng thẳng

Hỗn hợp tanin trà có khả năng giải khát, chữa một số bệnh đường ruột như tả, lỵ, thương hàn Nhiều thầy thuốc còn dùng nước trà, đặc biệt là trà xanh để chữa bệnh sỏi thận, sỏi bàng quang và chảy máu dạ dày Theo xác nhận của M.N Zaprometop thì hiện nay chưa tìm ra được chất nào lại có tác dụng làm vững chắc các mao mạch tốt như catechin của trà Dựa vào số liệu của Viện nghiên cứu y học Leningrat, khi điều trị các bệnh cao huyết áp thì hiệu quả thu được có triển vọng rất tốt, nếu như người bệnh được dùng catechin trà theo liều lượng 150mg trong một ngày E.K Mgaloblisvili và các cộng tác viên đã xác định ảnh hưởng tích cực của nước trà xanh tới tình trạng chức năng của hệ thống tim mạch, sự cản các mao mạch, trao đổi muối - nước, tình trạng của chức năng hô hấp ngoại vi, sự trao đổi vitamin C, trạng thái chức năng của hệ thống điều tiết máu.v.v Trà còn chứa nhiều loại vitamin như vitamin A, B1, B2, B6, vitamin PP và hiều nhất là vitamin C Ngày nay, các giá trị của trà đối với y học vẫn đang thu hút sự quan tâm và nghiên cứu của các nhà khoa học Các kết quả nghiên cứu đã xác nhận tác dụng tốt của trà trong điều trị một số bệnh về răng miệng, một số bệnh ung thư, thậm chí các nghiên cứu bước đầu cũng

đã được tiến hành đối với các bệnh nhân nhiễm HIV/AIDS

Trà là một cây công nghiệp lâu năm, có đời sống kinh tế lâu dài, mau cho sản phẩm, cho hiệu quả kinh tế cao Trà trồng một lần, có thể thu hoạch 30-40 năm hoặc lâu hơn nữa Trong điều kiện thuận lợi của ta cây sinh trưởng tốt thì cuối năm thứ nhất đã thu bói trên dưới một tấn búp/ha Các năm thứ hai thứ ba (trong thời kỳ kiến thiết cơ bản) cũng cho một sản lượng đáng kể khoảng 2- 3 tấn búp/ha Từ năm thứ tư trà đã đưa vào kinh doanh sản xuất

Trà là thức uống rất tốt cho sức khỏe, trong bài tiểu luận này nhóm sẽ trình bày về tác dụng của polyphenol trong trà đến sức khỏe của con người

Dựa vào mức độ oxy hóa các hợp chất lên men trà được phân loại :

- Trà đen ( black tea) : sự oxy hóa diễn ra hoàn toàn

Tình hình sản xuất trà hiện nay: theo tổng cục trà Vinatea từ năm 2000 tòan Việt Nam có

124 đầu mối xuất khẩu và 43 quốc gia bạn hàng Và việt Nam trở thành một trong 10 quốc gia sản xuất trà nhiều nhất trên thế giới với sản lượng 327 ngàn tấn/ 1 năm trà khô

II.1 Giới thiệu về polyphenol

Polyphenol là các hợp chất mà phân tử chứa nhiều vòng benzen, trong đó có một, hai hoặc nhiều hơn hai hóm hydroxyl Dựa vào đặc trưng của cấu tạo người ta chia polyphenol thành 3 nhóm chính:

 Nhóm hơp chất phenol C6 – C1: acid Galic

 Nhóm hơp chất phenol C6 – C3: acid Cafeic

 Nhóm hợp chất phenol C6 – C3 – C6 : catechin, flavonoid

Hình II.1 polyphenol

II.2 Tính chất

Các polyphenol có gốc Pyrocatechic hoặc pyrogalic nên chúng có thể tham gia phản ứng oxy hóa khử, phản ứng cộng và ngưng tụ

- Phản ứng oxy hóa khử: dưới tác dụng của enzyme polyphenoloxydase các polyphenol bị oxy hóa tạo thành các quinon

Hình II.2 phản ứng của polyphenol

phản ứng cộng tạo thành các octoquinon tương ứng

- Phản ứng ngưng tụ: các octoquinon dễ dàng ngưng tụ với nhau để tạo thành các sản phẩm có màu gọi chung là flobafen

II.3 Chức năng của polyphenol

Polyphenol được chú ý tới bởi khả năng chống oxy hóa của chúng Chúng có khả năng chuyển electron trong chuỗi hô hấp bình thường định cư trong ti thể Chúng có được khả năng đó

là do chúng có khả năng tạo phức bền với kim loại năng Do đó làm mất khả năng hoạt tính xúc tác của chúng, đồng thời chúng có khả năng dập tắt các quá trình tạo ra các gốc tự do

Ngoài ra polyphenol còn có khả năng ức chế sự phát triển của vi nấm

Nhiều polyphenol có hoạt tính của vitamin P nghĩa là tăng độ đàn hồi và chuẩn hóa tính thấm thấu của vi ti huyết quản

Nhiều tài liệu nghiên cứu polyphenol có khả năng chống và ức chế các tế bào ung thư và sự hấp thụ của tia UV

III Polyphenol trong các sản phẩm trà

III.1 Giới thiệu về tanin trong trà

Tanin là một trong những thành phần chủ yếu quyết định đến phẩm chất trà Tanin là các polyphenol có vị chát, có tính thuộc da và bị kết tủa khỏi khối dung dịch bằng protein hoặc alkaloide Thành phần chủ yếu của hỗn hợp tanin trà là catechin, chiếm 90% thành phần của tanin Tỷ lệ các chất trong thành phần hỗn hợp của tanin trà không giống nhau và tùy theo từng giống trà mà thay đổi Những hợp chất này dựa vào tính chất của chúng có thể phân thành

- Dạng kết hợp với protein ( chỉ sau khi dùng dung dịch NaOH 0,5% để xử

lý mới có thể hòa tan trong dung dịch)

Bảng III.1 : thành phần hóa học của tanin trong búp trà Gruzia theo phân tích của Cuaxanop và

Các dạng catechin như epicatechin galat, epigalocatechin galat tham gia vào quá trình sinh trưởng của cây

Về mặt phẩm chất trà, tanin giữ vai trò chủ yếu trong việc tạo thành màu sắc, hương vị của trà (nhất là đối với việc chế biến trà đen), vì vậy trong quá trình trồng trọt cần chú ý nâng cao hàm lượng tanin trong nguyên liệu Tanin được dùng trong y học để làm thuốc cầm máu, nó có khả năng tăng cường sức đề kháng của thành huyết quản trong cơ thể động vật, tăng cường sự tích lũy

và đồng hóa sinh tố C

III.2 Trà xanh:

Thành phần polyphenol trong trà xanh cũng giống như chè nguyên liệu

Chủ yếu là tanin (polyphenol phân tử lượng lớn) mà catechin chiếm thành phân chủ yếu.Các catechin chính trong lá trà xanh: EC, EGC, ECG, EGCG

(-)-epicatechin-3-gallate (ECG) (-)-epigallocatechin-3-gallate (EGCG)

Hình III.1- Cấu tạo hóa học của các catechin chính trong chè xanh

Hình III.2 thành phần catechins và theaflavins trong các loại tràCatechin, một lớp các polyphenol phổ biến trong trà, ca cao và nho, là chất chống ôxy hóa giúp cơ thể chống lại bệnh tim, đột quy, ung thư, đái đường và các các vấn đề sức khỏe khác.Cho axit ascobic, đường hoặc cả hai vào trà sẽ làm tăng lượng catechin được hấp thụ vào trong máu gấp 3 lần

Hình III.3 sự chuyển đổi catechin trong tràCác catechins trong trà xanh là epicatechin (EC), epicatechin 3-gallate (ECG), epigallocatechin (EGC), epigallocatechin 3-gallate (EGCG), catechin, và gallocatechin (GC) Trong tất cả các catechin, EGCG quang trong và đang được nghiên cứu nhiều nhất, nó có ảnh hưởng quan trọng đối với sức khỏe con người EGCG là cao nhất trong các lá non đầu tiên ngay phía dưới các lá búp Thành phần của nó gấp 3 lần so với các lá non thứ 4 Trong sản xuất chè xanh cao cấp, chỉ có nụ, lá đầu tiên, một số thì có thêm hai chiếc lá EGCG là một trong những catechin đắng hơn EC và EGC là đắng nhưng hậu vị ngọt Đắng là một yếu tố quan trọng đối với một hương vị trà người uống trà kiểm soát lượng đắng trong trà bằng cách điều chỉnh lượng nước ,nhiệt độ, thời gian và tỉ lệ giữa lá trà với nước.

Catechin là thành phần chính của polyphenol Thành phần catechin phụ thuộc vào nơi trồng trọt của cây trà, loại cây trồng, mùa thu hoạch, và điều kiện sống Trong các nghiên cứu động vật catechin có khả năng ức chế sự hình thành bệnh mãn tính và ung thư, phụ thuộc vào thành phần, hoạt lực chống vi sinh vật Catechin được giảm 85% trong sản xuất chè đen, và chỉ 10% Các catechin trải qua nhiều thay đổi hoá học sau khi hấp thụ Chúng bao gồm các phản ứng ngưng tụ, methyl hóa,và sulfat hóa.Mặc dù có sự tương đồng về cấu trúc hóa học nhưng, EGCG, EGC, và EC có tác dụng khác nhau

Chất epigallocatechin–3-gallate (EGCG) này còn giữ lại nhiều trong trà xanh, nhưng lại mất đi một phần lớn trong trà oolong và trà đen, sau khi được chế biến.EGCG được các nhà khoa học khảo cứu và cho rằng chính nó giết các virus, chận đứng những sự phát triển của ung thư ( block the development of cancer), ngăn ngừa các bịnh về tim như: (heart attacks) strokes ( tai biến mạch máu não) và angina pectoris (đau ở lồng ngực có khi sự đau lan ra ở cánh tay trái, nguyên nhân do cơ thắt động mạch của cơ tâm) và làm thấp lượng đường trong máu của những người bị bịnh tiểu đường (diabetic’s blood)

Thêm nữa, EGCG còn ngăn ngừa việc máu đóng cục (blood clotting), làm nghẽn trong các mạch máu, như việc làm của thuốc aspirin với liều lượng nhỏ, mà không có phản ứng phụ EGCG

chính nó họat động không những trong mạch máu luân lưu của con người, mà lại còn họat động ngay cả hệ thống hô hấp (respiratory) nữa.Chất epigallocatechin gallate có công dụng trong việc ngăn chặn lại sự oxi hóa làm hư hại DNA (J.R Smythies.1998), bảo vệ và ngăn chặn sự oxi hóa các hồng huyết cầu Chất EGCG làm ức chế và ngăn chặn hữu hiệu nhất sự phát triển của các tế bào ung thư và đồng thời ức chế các dinh dưởng đến và nuôi dưởng các tế bào ung thư đã thành hình Nó cũng chống lại chất tạo thành ung thư do carcinogenesis gây nên

III.3 Trà đen:

Trong sản xuất trà đen có giai đoạn lên men nhằm tạo điều kiện thích hợp để enzyme oxy hóa (chủ yếu là polyphenol oxidase và peroxidase) hoạt động xúc tác cho các phản ứng oxy hóa polyphenol

Oxy hóa các polyphenol trong lá chè sẽ tạo thành các orthoquinone Các hợp chất này dễ dàng ngưng tụ với nhau tạo thành các theaflavin có màu vàng Nếu kéo dài thời gian và điều kiện thích hợp, các hợp chất này lại tiếp tục ngưng tụ tạo thành các thearubigin có màu đỏ

Hình III.4 sự biến đổi polyphenol trong lá tràCác catechin khi tác dụng với oxy được xúc tác bởi enzyme polyphenol oxydase( PPO) sẽ tạo thành các hợp chất orthoquinone là các chất không bền về mặt hóa học Các quinones này sẽ cặp đôi với nhau tạo thành các theaflavin ( TFs) Trong chè thường có 6 loại theaflavins phổ biến:

Các catechin cũng bị oxy hóa để tạo thành các thearubigins (TRs) Quá trình oxy hóa này được xúc tác bởi các peroxydase Tuy nhiên quá trình oxy hóa này phức tạp hơn quá trình tạo ra theaflavin rất nhiều.

Khi những chiếc lá trà được xử lý tạo thành chè đen, phần lớn được oxy hóa catechin của chúng Chúng chuyển từ cấu trúc monome để trở thành dimers là những theaflavins và oligodimers là các thearubigins Tùy thuộc vào chất lượng và loại trà đen, thì lượng EGCG ban đầu có thể vẫn còn

Có chủ yếu là ba loại theaflavins trong trà đen, cụ thể là theaflavin (TF-1), gallate (TF-2), và theaflavin-3 ,3-digallate (TF-3) Một số nghiên cứu đã được thực hiện về ảnh hưởng sức khỏe của chúng thì cho những kết quả tốt Tổng lượng trung bình của theaflavins trong một tách trà đen (200ml) là 12,18 mg

theaflavin-3-Hình III.5 so sánh cấu trúc của theaflavins và catechins

Theaflavin là một amino acid làm ảnh hưởng mạnh đến sự thư giản của bộ óc, và cũng là một amino acid duy nhất được tìm thấy trong lá trà Theanine thi khác với polyphenol và catechin, trong trà xanh, polyphenol và catechin có công dụng chống lại oxid hóa Tùy theo cao điểm của mùa hái lá trà và tùy theo mỗi nước, thì ta có chất catechin với một hàm lượng cao nhất, nó mang đến một lợi ích vô cùng là chống lại oxid hóa ( antioxidants), ngược lại, nếu gặt hái vào thời điểm khác thì trà có được nhiều theanine nhất Theanine, đó là chất chống lại sự âu lo và thư giản hiệu quả nhất Khỏang ba tới bốn ly trà xanh, người ta sẽ có khỏang chừng 100-200mg theanine Những lợi ích của theanine trong trà xanh là làm tươi trẻ lại từ tinh thần cho đến thể chất cho người uống, và chỉ cần dùng vài ly trà xanh người ta sẽ cảm thấy tươi trẻ lại, dễ chịu hơn, và đầy sức sống nhiều hơn Theanine là kích thích sự thư giản, đưa đến sự chú ý, tập trung tư tưởng và sáng tạo Khác với coffee, coffee gây nên sự kích thích, bối rối, hốt hỏang, bồn chồn lo lắng như

có việc gì khác hơn, thuộc về thần kinh (nervousness) (J Zittlau, 1999)

Người ta cho rằng, polyphenol là thứ sản sinh do thiên nhiên mà có, tuy nhiên, chính lá trà biến đổi chất theanine thành chất catechins, việc biến đổi này tùy theo mùa Theo Prof Helen Charley., (1982) thì theanine là ethyl amide, là một amino acid trong lá trà xanh và khi lá trà được xấy khô, nó có trọng lượng khỏang 1-2% so với trà khô Khi trà quá cũ thì do phản ứng của oxidation của acids béo và theaflavins làm mất đi theanine và đồng thời chất aldehyde bay hơi bốc ra Vì vậy, nếu ẩm độ có trong trà từ 6.5 -7.5% thì trà sẽ bị hư hại Vì thế, trà nên giữ trong hộp có nấp được đậy kín, và để ở nhiệt độ là 30C Thêm nữa, có một chất gọi là L-theanine, chỉ thấy trong trà xanh, chất nầy được nhập vào nhóm hóa hoc gọi là alkylamine antigens để chống lại những sự nhiễm trùng vào cơ thể, hoặc là vi trùng xâm nhập, phấn hoa hít vào, các hồng cầu

lạ, sẽ trở thành vô hại Chất alkylamine antigens này có nhiều trong trà xanh, nhưng ít có nơi các apples, mushrooms, rượu đỏ (red wine) hay rượu trắng

Hình III.6 các loại theaflavins trong trà

IV Những ảnh hưởng của polyphenol đối với sức khỏa con người :

Một cách tổng quát, bệnh tiểu đường được chia làm hai loại chính: bệnh tiểu đường loại 1,

do Insulin không được sản xuất ra, và bệnh tiểu đường loại 2, do Insulin sản xuất thiếu hay cơ thể

đề kháng với Insulin Loại 1 hay xảy ra ở tuổi trẻ hơn, có thể bắt đầu từ năm mười tuổi trở lên, chiếm khoảng 10% mỗi trường hợp, loại 2 thường xảy ra ở tuổi lớn hơn thường trên 50 tuổi, chiếm khoảng gần 90% mọi trường hợp Về mặt di truyền, bệnh tiểu đường có thể di truyền trong

gia đình, nhưng cách di truyền thế nào chưa được xác định Phần lớn bệnh tiểu đường di truyền thuộc loại 2.

Nguyên nhân : Bệnh tiểu đường có liên quan đến hoạt động của chất kích thích tố (hormone) Insulin do tụy tạng phân tiết vào máu Insulin có hoạt động như cái chìa khoá mở cửa cho chất đường (glucose) đi vào trong tế bào, sau đó đường sẽ biến hoá để tạo năng lượng, và làm tăng đường dự trữ trong các cơ quan, như thế sẽ hạ đường trong máu.Vì lý do nào đó, Insulin không được sản xuất hoặc sản xuất không đủ, hoặc dù có được sản xuất ra Insulin bị cơ thể đề kháng không dùng được, chất đường sẽ không vào tế bào được và ứ đọng trong máu và thoát ra nước tiểu để sinh bệnh tiểu đường

b Một số hợp chất

Glycation là một phức hợp được tạo thành từ sự liên kết hóa học giữa các phân tử Protein (Albumin) và Glucose Quá trình này làm suy yếu chức năng sinh lý của những protein (Albumin) trong huyết tương tác động tới quá trình lão hóa của tế bào

Methylglyoxal (MG), còn gọi là pyruvaldehyde, là một trong những loài cacbonyl phản ứng.Trong dung dịch nước nó tồn tại ở ba dạng và ở trạng thái cân bằng nhanh chóng đó là monohydrat phổ biến nhất (71%), dihydrate (28%) và unhydrated chỉ có khoảng 1% MG trong thực phẩm và đồ uống có thể đến từ đường, các chất trung gian của phản ứngMaillard và chất béo Ngoài ra,còn được sinh ra trong quá trình chế biến hoặc bảo quản do vi sinh vật, các phản ứng oxi hóa, thủy phân, phân hủy…

c Cơ chế chống bệnh tiểu đường của các hợp chất polyphenolics trong trà

Ngày nay càng có nhiều bằng chứng chứng minh sự hình thành advanced glycation end products (AGEs) là con đường chính gây bệnh tăng đường huyết và các biến chứng liên quan tới bệnh tiểu đường.Trong đó Quá trình tạo thành AGEs là một chuỗi phức tạp của các phản ứng giữa đường khử và nhóm amin của axit amin, peptide, protein, lipid, và DNA Ban đầu các nhóm amin

tự do của các protein trong các mô phản ứng với một nhóm cacbonyl của đường khử như glucose

để tạo fructosamines sau đó tiếp tục trải qua một chuỗi các phản ứng thông qua trung gian dicarbonyl (ví dụ, glyoxal (GO), methylglyoxal (MG), và 3 deoxyglucosone) để hình thành AGEs.Trong khi đó, chất polyphenol trong trà có thể ức chế sự hình thành của AGE bằng cách phản ứng với hợp chất dicarbonyl MG như phản ứng giữa EGCG và MG :