Thực nghiệm cho thấy khả năng dập tắt oxygen đơn bội của các flavonoid
Citrus tăng theo thứ tự: naringenin < tangeretin < kaempferol < luteolin ≤ eriodictyol ≤ quercetin. Thứ tự này tương ứng với sự gia tăng của cấu trúc (c) (5- OH) < (c) (3-OH) < (b) << (a). Như vậy các flavonoid với cấu trúc vòng B kiểu catechol là những chất dập tắt gốc oxygen đơn bội tốt nhất. [41,61]. Đối với gốc anion superoxid, sự hiện diện của 3-OH và nối đôi ở C2-C3 làm cho hoạt tính của flavonoid tăng lên. Vì lý do này mà apigenin có khả năng bẫy trung bình trong khi naringenin về mặt thực tiễn không có tác dụng. Tuy nhiên, các thử nghiệm mới đây trên mô hình cho thấy naringin kết hợp với vitamin C có khả năng ức chế amyloid beta protein và acetylcholinesterase. Do đó, hỗn hợp này có thể được sử dụng như 1 tác nhân chống thoái hoá thần kinh trong bệnh Alzheimer [30,31,88].
- Tác dụng chống ung thư
Trên thử nghiệm in vitro, nhiều flavonoid cho thấy tác dụng chống sinh sản trên nhiều dòng tế bào ung thư người khác nhau, ví dụ, tế bào ung thư bạch cầu lymphoid và myeloid, tế bào ung thư dạ dày [87], tế bào ung thư buồng trứng, tế bào ung thư tuyến tiền liệt và các tế bào ung thư squamous [45]. Các
polymethoxyflavon của Citrus (nobiletin và tangeretin) ức chế sự tăng trưởng
chết tế bào khi quá trình nuôi cấy được kéo dài [41,45]. Các cơ chế liên quan đến tác dụng chống sinh sản hãy còn ít được biết. Các flavonoid ảnh hưởng đến tế bào theo nhiều cách, hoặc là ở mức độ màng tế bào hoặc là trên các enzym trong tế bào. Trên màng tế bào, bao gồm sự ức chế glycolysis, là hướng mà nhiều người quan tâm vì thường rất hiệu quả trên tế bào khối u [55]. Trên enzym, các flavonoid có thể ảnh hưởng đến hoạt động của nhiều enzym liên quan đến quá trình chuyển gen lúc phân chia tế bào (kinase, phospholipase, phosphodiesterase) và điều hoà các enzym cần thiết cho sự tăng trưởng và sinh
sản của tế bào. Kết quả sàng lọc tác dụng của 27 flavonoid Citrus trên các dòng
tế bào thường và tế bào khối u đã thu được 7 flavonoid có tác dụng chống sinh sản mạnh trên tế bào khối u và tác dụng yếu trên tế bào thường theo thứ tự sau: luteolin, natsudaidain, quercetin, tangeretin, eriodictyol, nobiletin và 3,3’,4’,5,6,7,8-heptamethoxyflavone. Mối tương quan giữa cấu trúc và tác dụng ở các chất này cho thấy cấu trúc kiểu catechol ở vòng B và nối đôi ở C2-C3 là yếu tố rất quan trọng cho tác dụng chống sinh sản. Đối với các polymethoxyflavon, C3-OH và C8- methoxy cần cho 1 tác dụng mạnh [48]
Các flavonoid Citrus cũng có thể hỗ trợ cho các thuốc chữa trị ung thư khác, ví
dụ, quercetin làm gia tăng tác dụng ức chế tăng trưởng của adriamycine (ADR) trên tế bào ung thư vú đề kháng MCF-7 ADR và tế bào đại tràng MCT-15 [61].
Ở giai đoạn di căn, các thử nghiệm cho thấy các flavonoid Citrus có thể ức chế
sự tấn công của tế bào khối u ác tính (MO4) của chuột theo cơ chế ức chế sự di chuyển của tế bào [15]
- Tác dụng của flavonoid trên tim mạch
Tác dụng trên mao mạch. Tác dụng của flavonoid trên sự xuất huyết và tính bền
lập từ nước chanh 1 chất gọi là “ Citrin’’, thực ra đây là 1 hỗn hợp của hesperidin và eriodictyol glucosid, có tác dụng làm bền thành mạch ở các bệnh nhân với các bệnh lý liên quan đến sức bền thành mạch kém và đặt tên là vitamin P. Các flavonoid này cùng với acid ascorbic tham gia trong quá trình hoạt động của enzym oxy hoa ù- khử [6]. Cơ chế tác động là ức chế enzym hyaluronidase, enzym có tác dụng làm tăng tính thấm mao mạch, khi thừa sẽ gây hiện tượng xuất huyết dưới da mà y học gọi là bệnh thiếu vitamin P. Trên thực tế, các chế phẩm chứa các flavonoid, chủ yếu là các dẫn xuất từ hesperidin, diosmin và rutin như “ Daflon”, “ Diosmin”, “Flebosmin”, đã được sử dụng trong các trường hợp rối loạn chức năng tĩnh mạch, thiểu năng tĩnh mạch trong tiểu đường, giãn tĩnh mạch, trĩ, sung huyết kết mạc, rối loạn tuần hoàn võng mạc,… [90,36].
Tác dụng trên sự ngưng tập tiểu cầu. Các flavonoid Citrus cho thấy có tác động
chống sự dính kết và chống sự ngưng tập tiểu cầu. Các flavonoid bị methoxy hoá (nobiletin, tangeretin, sinensetin) có hoạt tính mạnh hơn các flavonoid hydroxy hoá và tác động này có thể xem tương tự với tác động của acetylsalicylic, một chất đã được chứng minh có tác dụng ức chế sự ngưng tập tiểu cầu [61]. Mới đây, một số nghiên cứu đã chứng minh rằng cả nobiletin và tangeretin đều ức chế sự ngưng tập tiểu cầu ở nồng độ 30 M đối với sự ngưng tập gây ra bởi ADP và collagen. Mức độ ức chế phụ thuộc vào loại tác nhân gây ra ngưng tập, cấu trúc của flavonoid [55] và có thể có nhiều cơ chế liên quan. Ví dụ, sự ức chế enzym phosphodiesterase, enzym có tác động trên cyclic adenosine monophosphat (cAMP) và cyclic guanosine monophosphat (cGMP); sự ức chế enzym cycloxygenase dẫn đến sự giảm sinh tổng hợp thromboxane A2 hoặc sự ức chế di chuyển của Ca2+ nội bào đi ngang qua màng huyết tương cũng có thể
đóng một vai trò [79].
Tác dụng trên bệnh mạch vành. Các khảo sát dịch tễ học cho thấy việc đưa
flavonoid vào khẩu phần ăn thường làm giảm bớt các tỉ lệ tử vong do bệnh tim mạch vành và các tai biến do nhồi máu cơ tim [32,41]. Có bằng chứng cho thấy sự oxy hoá lipoprotein tỉ trọng thấp (LDL) sẽ dẫn đến sự xơ hoá thành mạch
máu. Trên thử nghiệm in vitro, các flavonoid Citrus ức chế sự oxy hoá LDL bởi
các đại thực bào, chủ yếu bằng ức chế sự sản sinh của hydroperoxid và bảo vệ
α-tocopherol có mặt trong sự oxy hoá lipoprotein. Do vậy, các flavonoid có khả
năng ức chế sự phát triển xơ hoá thành mạch máu. Mặt khác, các flavonoid
Citrus còn có khả năng điều hoà sự ngưng tập hồng cầu và nồng độ hồng cầu,
hai yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến độ nhớt và sự tuần hoàn máu. Các flavonoid methoxy hoá như tangeretin và nobiletin cho thấy có tác động chống dính kết hồng cầu và ức chế sự lắng hồng cầu khá mạnh; các hydroxy glycosid thì có tác dụng kém hơn [68]. Ở các bệnh nhân mạch vành, các chỉ số huyết học về cholesterol, nồng độ hồng cầu và tốc độ lắng hồng cầu đều cao hơn rõ rệt. Ở các bệnh nhân như thế thì việc đưa các flavonoid methoxy hoá vào điều trị thường đạt được nhiều kết quả mong muốn.
- Tác dụng kháng viêm, kháng dị ứng và giảm đau
Các flavonoid Citrus tác dụng theo cơ chế ức chế sự giải phóng acid arachidonic
ở các tế bào bị tổn thương, dẫn đến sự giảm lượng endoperoxid, prostaglandin, prostacycline, thromboxane, acid hydroxyeicosatrienoic và leukotriene. Tác động như thế đã làm giảm sự phóng thích histamin, chất hoạt động trong giai đoạn đầu của tiến trình gây viêm [59]. Diosmin là 1 tác nhân kháng viêm mạnh, làm giảm phù nề và ức chế sinh tổng hợp prostaglandin E2 (78,5%), prostaglandin F2 (45,2%) và thromboxane (59,5%). Diosmin tiêm tĩnh mạch còn
có tác dụng hạ đường huyết ở chuột được tiêm alloxan [39]. Nobiletin từ Citrus
có tác dụng kháng viêm trên mô hình theo cơ chế ức chế prostaglandin E2 gần giống như cơ chế kháng viêm của steroid [54]
Một tác dụng khác của flavonoid có liên hệ đến sự phóng thích histamine là tác dụng kháng dị ứng. Các thử nghiệm cho thấy hesperidin không có tác dụng ức chế sự phóng thích histamine từ tế bào RBL-2H3 gây bởi IgE nhưng hesperetin, sản phẩm thủy phân từ hesperidin do vi khuẩn ở ruột, thì lại có tác dụng [53]. - Tác dụng chống loét dạ dày
Một trong những phản ứng phụ quan trọng nhất của các thuốc kháng viêm truyền thống là tác dụng gây loét dạ dày của chúng. Ngược lại, flavonoid được đánh giá là những hợp chất kháng viêm tốt và cũng có thể bảo vệ màng nhày dạ dày chống lại nhiều tác nhân gây loét. Cơ chế chống loét được giải thích là do sự gia tăng hàm lượng glycoprotein và độ nhớt của lớp gel màng nhày dạ dày [56]. Kết quả cho thấy quercetin, rutin và kaempferol làm giảm sự hủy hoại dạ dày ở liều 25-50mg/kg trong khi ở naringin là 200-400mg/kg, còn flavon thì không có tác dụng.
Các khảo sát cũng cho thấy các flavon, flavanon và quercetin đều có tác dụng ức
chế sự tăng trưởng của Helicobacter pylori và sự tiết acid của thành tế bào khi
đáp ứng kích thích của histamin và dibutyryl cyclic AMP [12]. Tác động trên sự tạo prostaglandin E2 thì có khác: flavon và flavanon làm gia tăng sự phóng thích prostaglandin E2 trong khi quercetin thì không có tác dụng.
- Tác dụng chống vi sinh vật
Một trong những tác dụng sinh lý được quan tâm nhiều của flavonoid là tác dụng kháng virus. Tác dụng kháng virus của flavonoid đã được biết từ những năm
1940 và tác dụng này có liên quan đến cấu trúc của flavonoid [47]. Mới đây chất 4’,5-dihydroxy 3,3’,7-trimethoxyflavon đã được phân lập từ 1 cây thuốc Trung
Quốc Agastache folium và đã phát hiện tác dụng kháng nhóm picornavirus với
gía trị IC50 từ 0.09-1.45M [69]. Các nghiên cứu về mối liên hệ giữa cấu trúc và tác dụng cho thấy rằng sự hiện diện của nhóm 3-methoxy, nhóm 4-carbonyl, cầu nối đôi C2-C3 thì cần cho tác động chống virus. Nếu có thêm nhiều nhóm thế ở vòng A thì tác dụng sẽ mạnh thêm.
Suzuki et al. (2005), đã khảo sát tác dụng của vỏ quít Citrus unshiu và hoạt chất
của cây là nobiletin trên virus hepatitis C (HCV). Kết quả cho thấy dịch chiết EtOAc, phân đoạn 7 và hoạt chất nobiletin đều ức chế sự nhiễm HCV ở tế bào MOLT-4 (1 dòng tế bào bạch cầu người) [74].
- Sự tương tác giữa nước bưởi và một số dược phẩm khác
Những khảo sát gần đây cho thấy tính khả dụng sinh học của một số thuốc có thể được tăng lên nếu thuốc đó được dùng chung với nước bưởi. Tác dụng này là do nước bưởi ức chế cytochrome P450-3A4 (CYP3A4), yếu tố chịu trách nhiệm trong chuyển hoá thuốc dùng qua đường ruột. Hậu quả là làm giảm tốc độ chuyển hoá của thuốc hay nói cách khác là làm tăng nồng độ thuốc trong máu trong 1 khoảng thời gian dài hơn bình thường và dễ đưa đến nguy cơ quá liều cho lần dùng kế tiếp. Thành phần chính của nước bưởi có tác dụng ức chế CYP3A4 được gán cho naringin, gần đây được gán cho 1 furanocoumarin chính của bưởi là 6’,7’-dihydroxybergamottin và khảo sát vẫn còn trong quá trình tiếp tục [16]. Các thuốc tương tác với nước bưởi bao gồm các thuốc chữa tim nhóm chẹn kênh calcium cấu trúc kiểu dihydropyridine như nimodipin, nifedipine, amlodipine và nisoldipine cũng như nhóm phenylalkylamine như verapamil; các thuốc an thần như diazepam, carbamazepine, trazolam, midazolam và
clomipramine; lovastatin và chất chuyển hoá của nó là acid lovastatin; cyclosporine A, clarithromycine và14-hydroxy clarithromycine; quinidine – ức chế hấp thu và chuyển hoá quinidine thành 3-hydroxyquinidine [16,24,26,33,44,46,82,85].
- Tác dụng chống loãng xương
Nhiều tài liệu khảo sát cho thấy flavonoid cũng đóng một vai trò quan trọng trong phòng ngừa loãng xương. Chiba et al. (2003), đã thử nghiệm tác dụng chống loãng xương trên mô hình chuột đã bị cắt buồng trứng, kết quả cho thấy hesperidin có tác dụng chống loãng xương khi trộn vào khẩu phần ăn ở tỉ lệ 0,5%. Ngoài ra, hesperidin còn cho thấy có tác dụng hạ lipid huyết thanh và lipid
gan [21]. Các thử nghiệm trên các dịch quả Citrus khác cũng cho những kết quả
tương tự.
- Tác dụng chống sỏi niệu
Các khảo sát cho thấy, các bệnh nhân bị sỏi calcium thường có hàm lượng citrat trong nước tiểu thấp, nguyên nhân có thể là do chế độ ăn thiếu citrat. Nguồn kali
và citrat thường có sẵn trong nước chanh Citrus aurantifolia (55,6g citrat/kg quả), các quả Citrus khác cũng có citrat nhưng với hàm lượng thấp hơn, ví dụ, chanh
tây (48,6g/kg quả), cam (39,6g/kg quả) và quít (5,4g/kg quả). Việc uống thường xuyên nước chanh có thể làm tăng pH, tăng hàm lượng citrat, kali và thể tích nước tiểu nhưng không làm tăng hàm lượng muối calcium [64]. Các kết quả nghiên cứu cũng đã xác định vai trò của citrat là ức chế sự thành lập các tinh thể muối calcium trong bệnh sỏi niệu. Việc điều trị sỏi niệu bằng nước chanh khá đơn giản và cũng tương tự như việc điều trị bằng viên kali citrat nhưng có giá thành thấp hơn. Dịch quả cam và bưởi cũng có tác dụng tương tự nhưng ở mức độ thấp hơn [17,34].
- Tác dụng hạ đường huyết
Flavonoid đã được xác định là các hợp chất có tác dụng chống tiểu đường trong một số bài thuốc y học cổ truyền. Mô hình thử nghiệm trên chuột cho thấy hesperidin và naringin có tác dụng cải thiện sự chuyển hoá lipid bằng cách làm thay đổi các tác động của enzym chuyển hoá lipid ở gan. Ngoài ra, các hợp chất này còn làm hạ nồng độ glucose huyết theo hướng điều chỉnh enzym glucokinase gan, peroxisome proliferators-activated receptor và glucose transporter 4. Như vậy hesperidin và naringin đóng một vai trò quan trọng trong việc điều hoà sự chuyển hoá glucose và lipid. Cả 2 hợp chất này có khả năng chống tiểu đường và một số rối loạn do tiểu đường có liên quan đến chứng cao lipid máu [13,80].