Q trình oxy hố phenol vi xúc tác enzyme tyrosinase

Một phần của tài liệu Đánh giá khả năng ức chế enzyme tyrosinase của hỗn hợp cao chiết ổi, trầu, tía tô, ngải cứu, mận và trà xanh (Trang 27)

1.3.3. Các ch t c ch c a enzyme tyrosinase

Ch t c ch ki u c nh tranh: Các h p ch t c ch c nh tranh s liên k t v i enzyme tyrosinase vƠ ng n c n enzyme này liên k t v i c ch t. đơy, các ch t c ch vƠ c ch t lo i tr l n nhau, th ng là b i chúng c nh tranh cho cùng m t v trí. Các ch t c ch c nh tranh dùng làm tr ng da th ng s là m t h p ch t h u c có

liên k t tơm đ ng Cu c a enzyme tyrosinase ho c m t d n xu t t chính c ch t đó

[34].

Ch t c ch không c nh tranh: Ch t c ch ch bám vào ph c h p enzyme - c

ch t (E – S), s n ph m P không đ c t o thành (Hình 1.8) [34].

Ch t c ch h n h p: Ch t c ch này v a liên k t v i m t enzyme tyrosinase v a liên k t v i ph c h p enzyme - c ch t. Ph n l n các lo i h n h p này có th liên k t cân b ng cho m i lo i enzyme khác nhau và ho t đ ng đ c l p [34].

Ch t c ch cân b ng: Là m t tr ng h p đ c bi t c a ch t c ch h n h p khi liên k t c a chúng v i enzyme tyrosinase và enzyme ch t n n có th liên k t cân b ng gi ng nh nhau (K2 = K4) (Hình 1.8) [34].

11 K2 K4 Không c nh tranh K1 1. E + S ES E + P + + I I EI ESI H n h p hay cân b ng (K2 = K4) Hình 1.8. C ch làm tr ng da

Trong đóμ E, S, I, vƠ P l n l t lƠ enzyme, c ch t, ch t c ch , và s n ph m

t ng ng; ES là ph c h p enzyme - c ch t, EI và ESI l n l t là ph c h p enzyme - ch t c ch và enzyme - c ch t - ch t c ch .

1.3.4. nhăh ng c aăqătrìnhăkhángăoxyăhóaăđ n q trình c ch enzyme tyrosinase

Các d ng oxy ho t đ ng (reactive oxygen species - ROS) bao g m các g c t do và m t s phân t đ c bi t mà trong c u trúc có ch a nguyên t oxy có kh n ng

tham gia ph n ng oxy hóa kh m nh [35]. ROS là s n ph m chuy n hóa t nhiên c a quá trình trao đ i ch t trong c th vƠ đóng vai trị quan tr ng trong ho t đ ng t bào, cân b ng n i môi. Tuy nhiên, qua th i gian b tác đ ng b i các y u t bên ngoài (tia UV, ti p xúc v i nhi t đ cao…) hay y u t bên trong (c ng th ng, n i ti t t …), l ng ROS có th hình thƠnh v t quá kh n ng ki m soát c a h th ng ch ng oxy hóa c a c th d n đ n tình tr ng stress oxy hóa [36].

Nhi u nghiên c u khoa h c đư ch ng minh s gia t ng stress oxy hóa có nh

h ng đ n quá trình hình thành s c t melanin trong da. Trong đó, g c hydroxyl (OH)

đ c t o ra thông qua ph n ng monophenolase chuy n tyrosine thành L-Dopa v i xúc tác enzyme tyrosinase [37]. ơy lƠ g c có ho t đ ng m nh nh t trong các ROS và gây nhi u th ng t n cho t bào [38]. S có m t c a g c hydroxyl này tham gia

K3 C nh tranh

12

vào hàng lo t các quá trình oxy hóa L-Dopa thành Dopaquinone, sau cùng là hình thành h c t melanin [30].

Kháng oxy hóa đóng vai trò quan tr ng vƠ lƠ b c đ u tiên ng n ch n quá trình hình thành h c s c t melanin. Nhi u nghiên c u đư ch ng minh g c t do NO có kh

n ng kích ho t enzyme tyrosinase, xúc tác quá trình t ng h p các dihydroxyphenylalanin (L-Dopa) t các acid amin tyrosine [39]. Ngoài ra, g c t do superoxide (H2O2) kích ho t enzyme phenylalanine hydroxylase (PAH) đ s n xu t ra các L-tyrosine [40].

Do đó, b ng cách s d ng các h p ch t có kh n ng kháng oxy hóa trong các

loài th c v t nh polyphenol, flavonoid… s có tác d ng c ch vƠ ng n ch n g c t do hydroxyl thông quan ph n ng enzyme tyrosinase v i ch t n n tyrosine và L- Dopa.

1.4. Các h p ch t có kh n ngă c ch enzyme tyrosinase

Y u t chính quy t đnh s c t da lƠ hƠm l ng melanin có trên da và enzyme tyrosinase là m t phân t quan tr ng tham gia vào quá trình hình thành các s c t melanin [41]. Vì th , c ch enzyme tyrosinase có th giúp đi u tr , h n ch các r i lo n liên quan đ n v n đ t ng s c t . Hi n nay, vi c nghiên c u tìm ki m các h p ch t có tác d ng c ch enzyme nƠy có Ủ ngh a l n trong y h c và m ph m.

1.4.1. Các h p ch t c ch tyrosinase có ngu n g c t nhiên

Polyphenol đ i di n cho m t nhóm đa d ng các h p ch t phenolic, chúng đ c phân b r ng rãi trong t nhiên. Polyphenol c ng lƠ m t trong các h p ch t c ch enzyme tyrosinase. Tùy vào v trí c a nhóm th trên các polyphenol đóng vai trò

quy t đ nh đ n kh n ng c ch enzyme tyrosinase.

Ngoài chi t xu t Citrus, các ch t chi t xu t t các loài thu c chi Morus đ c bi t đ n nh m t cơy giƠu polyphenol vƠ đ c s d ng r ng rưi nh m t tác nhân

đi u tr t nhiên không đ c h i, c ng có ti m n ng cao do có nhi u ch t c ch tyrosinase m nh đư đ c phân l p t các b ph n khác nhau c a cây. Mulberroside F (moracin M-6,3-di-O- -glucopyranoside) đ c phân l p t lá cây dâu t m có tác d ng c ch enzyme tyrosinase cao g p 4-5 l n kojic acid và th hi n kh n ng c ch nh h ng c a vi c hình thành melanin trong t bào melanoma [34].

13

Flavonoid là m t trong nh ng h p ch t t nhiên đi n hình có kh n ng c ch enzyme tyrosinase [42]. Nh ng h p ch t thu c h flavonoid có s l ng r t l n và là m t trong nh ng d n xu t c a polyphenol. Có h n 4000 flavonoid đ c chia thành 7 nhóm chính là flavone, flavonol, flavanone, flavanol, isoflavonoid, chalcone và catechine có trong các b ph n c a cơy nh r , thân, qu , lá… đư đ c phát hi n [43]. Các h p ch t flavonoid có kh n ng c ch m nh do trong c u trúc ch a nhóm resorcinol (là m t nhóm có ho t tính c ch enzyme tyrosinase m nh). Nh ng h p ch t này giúp ch ng l i b c x tia c c tím (UV), m m b nh. Ngồi ra, chúng cịn t o

mƠu xanh, đ đ c tr ng c a qu và r u vang [44].

Hình 1.9. Resorcinol

N m 2011, nhóm nghiên c u c a You-Lin Xue và c ng s đư phơn l p thành công m t s h p ch t thu c nhóm polyphenol nh quercetin, kaempferol... t lá c a cây Persimmon, Diospyros kaki. Nghiên c u c ng đư th c hi n các thí nghi m v ho t tính c ch enzyme tyrosinase c a các h p ch t trên và cho th y giá tr IC50 c a quercetin là 9.7 µM và IC50 c a kaempferol là 50.1 µM [45].

14

Hình 1.11. Kaempferol

Ngoài ra, nhi u aldehyde và các d n xu t khác c ng đ c phân l p vƠ xác đnh là có tác d ng c ch enzyme tyrosinase nh cinnamaldehyde (1), 2-hydroxy-4- methoxybenzaldehyde (2), anisaldehyde (3), cuminaldehyde (4), cumic acid (5) và benxaldehyde (6) [46-50]. C ch c ch c a chúng đ n t kh n ng t o thành base v i nhóm amino trong phân t c a enzyme b ng ph n ng sinh h c v i nhóm

nucleophilic (cho đi n t ) nh sulfhydryl, amino hay nhóm hydroxyl [47, 48].

(1) (2) (2) (4) (5) (6) Hình 1.12. M t s h p ch t thu c nhóm aldehyde

15

1.4.2. Các h p ch t c ch enzyme tyrosinase có ngu n g c t t ng h p

a) Hydroquinone

Hydroquinone (Hình 1.13) có nhi u trong trà, lúa mì, qu m ng, bia, cà phê và

đư đ c s d ng r ng rãi trong đi u tr t ng s c t [51, 52]. Hydroquinone c ch c nh tranh t ng h p melanin b ng cách liên k t c ng hóa tr v i histone, t ng tác

v i đ ng t i v trí ho t đ ng [53]. Các th nghi m in vitro và in vivo đư ch ng minh hi u qu đáng k c a hydroquinone trong vi c c ch s t ng tr ng nhóm t bào

melanin trong c th ng i. Hydroquinone có kh n ng lƠm gi m ho t đ ng c a enzyme tyrosinase xu ng 90%. Vì th , hydroquinone đ c s d ng đ đi u tr nám da trong m t th i gian dài.

Hình 1.13. Hydroquinone

Tuy nhiên, hydroquinone có th gơy ra t n h i v nh vi n cho melanosome vƠ melanocytes b i các g c t do semiquinoneđ ct o ra trong ph n ng enzyme [54].

Do các tác d ng ph , ch ng h n nh s m t s c t v nh vi n vƠ không đ ng b ngo i sinh do s d ng lơu dƠi, hydroquinone đư b c m trong h u h t các lo i m ph m. Bên

c nh đó, các d n xu t c a h p ch t nƠy nh arbutin, deoxyarbutin vƠ mequinol v n đ c s d ng trong ngƠnh công nghi p m ph m nh các ch t lƠm tr ng da [55, 56]. b) Ascorbic acid

Vitamin C (Ascorbic acid – AA) (Hình 1.14) là m t trong nh ng ch t ch ng

lưo hóa lơu đ i và v n đ c s d ng ph bi n nh t hi n nay. Vitamin C có trong rau qu , trái cơy th ng d b tác đ ng b i nhi t, ánh sáng nên ít đ c s d ng tr c ti p

đ làm tr ng da. Do đó, m t d n xu t b n c a vitamin C là Magnesium L-ascorbic acid-2-phosphate (MAP) đ c s d ng nh m t ch t làm tr ng da. Trong m t nghiên c u b nh nhân b m n tr ng cá và s m da, m t lo i kem ch a 10% MAP có hi u qu tr ng da đáng k đáng k đ i v i 19 trên t ng s 34 ng i tham gia [57, 58].

16

Ngồi ra, MAP cịn tác d ng b o v ch ng l i tác đ ng c a b c x UVB (đ c xem

nh nguyên nhơn chính gơy ung th da).

Hình 1.14. Ascorbic acid

Vitamin C đóng vai trị quan tr ng trong q trình tái t o vƠ s n sinh collagen. V i vai trị lƠ m t ch t ch ng oxy hóa, vitamin C giúp da ch ng l i các g c t do là nguyên nhân khi n da b lưo hóa vƠ tr nên s m mƠu [57]. Ngồi ra, vitamin C cịn

giúp lƠm t ng l ng glutathione vƠ l ng vitamin E trong c th . Haih p ch t nƠy c ng đ c bi t đ n lƠ nh ng ch t ch ng oxy hóa. Glutathione cịn giúp da s n sinh

pheomelanin thay vì eumelanin, nh đó das tr nên sáng h n. H u h t các lo i th c v t, đ ng v t đ u có kh n ng t t ng h p vitamin C, nh ng m t s đ ng v t có x ng s ng vƠ con ng i l i khơng có kh n ng nƠy.

Vitamin C cịn đ c xem là m t ch t t y t bào ch t, giúp da lo i b các t bào

h t n ch a melanin. Trong tr ng h p da đang b viêm nhi m vƠ s ng đ , c ng có

th đi u tr v i vitamin C. Khơng nh ng th , vitamin C cịn b o v da không b cháy n ng và gi cho da tr ng h ng. M t nghiên c u trên nhóm 20 ng i cho th y kh

n ng ch ng n ng t ng lên đ n 20% sau 8 ngày s d ng vitamin C (2 mg). ng th i da c ng gi m nguy c b viêm nhi m vƠ h t n [58].

c) Kojic acid

Kojic acid (Hình 1.15) là m t ch t thiên nhiên có ngu n g c t n m nh

Aspergillus và Penicillium, có d ng b t, màu tr ng, tan trong d u, không b n khi ti p xúc v i khơng khí và ph n ng v i các ch t khác khi có ánh n ng m t tr i [59]. Kojic acid có tác d ng c ch enzyme tyrosinase v i giá tr IC50 = 0.054 mM, là ch t c ch tyrosinase t t nh t nên th ng đ c s d ng nh ch t đ i chi u trong các quy trình th ho t tính [60]. Kojic acid lƠm sáng da, t ng đáng k quá trình th c bào c a

17

b ch c u đa nhơn trung tính vƠ t ng sinh tơn bƠo giúp cho vi c lo i b các h c t gây nám da t t h n.

Hình 1.15. Kojic acid

Kojic acid là m t trong nh ng ch t an tồn có th s d ng tr c ti p lên da m t. H p ch t này th ng đ c dùng nhi u trong s n ph m d ng da nh kem d ng tr ng, kem t y t bào ch t, xà phòng r a m t, huy t thanh do đ hi u qu và tính d u nh c a nó. NgoƠi ra, đơyc ng lƠ m t thành ph n quan tr ng trong kem đánh r ng

giúp làm tr ng r ng. Kojic acid đư đ c các bác s da li u ch ng minh là an tồn và

khơng đ l i các tác d ng ph nh hydroquinone [61]. Nó giúp lo i b các đ m

đen mà không gây khô da, không gây m n đ da đ i v i làn da nh y c m. Kojic acid

th ng đ c s d ng n ng đ t 1% đ n 4% [56]. Trong su t quá trình nghiên c u, vi c b sung 2% kojic acid vào h n h p 2% hydroquinone, 2% glycolic acid làm

t ngđáng k vi c đi u tr nám và tàn nhang [62]. Bên c nh đó, kojic acid c ng đ c s d ng làm ch t b o qu n th c ph m giúp kéo dài th i h n s d ng cho s n ph m. Vì v y, nó th c s an toƠn cho ng i tiêu dùng.

1.5. iăt ng nghiên c u kh n ngălƠmătr ng da 1.5.1. i (Psidium guajava L. Myrtaceae)

i có tên khoa h c là Psidium guajava L, thu c h Myrtaceae, là m t lo i cây

n qu và cây thu c có các n c nhi t đ i và c n nhi t đ i. Thân i phân cành nhi u, cao 4-6 m, cao nh t 10 m, đ ng kính thân t i đa 30 cm. Trên cƠnh có

lá đ n, m c đ i. Hoa to, l ng tính, m c t ng chùm 2 đ n 3 chi c, ít khi đ u cành

18

Hình 1.16. Lá i (Psidium guajava L.)

i ch a các thành ph n hóa h c quan tr ng nh tannin, triterpene, flavonoid (quercetin), pentacyclic triterpenoid (guajanoic acid), saponin, carotenoid, profin, leucocyanidin, ellagic acid, acid amin [65]. Vì th , nó có các tác d ng d c lý trong y h c nh ch ng oxy hóa, ch ng viêm, kháng khu n , thu c tr đái tháo đ ng, h m máu, tác d ng b o v tim m ch...

N m 2011, nhóm nghiên c u c a Dong-Huyn You và c ng s đư kh o sát ho t tính kháng oxy hóa và ho t tính c ch enzyme tyrosinase c a d ch chi t ethanol t cây i (cành, qu , lá và h t). Các chi t xu t c a cành và lá cho th y ch t kh n ng

kháng oxy hóa c a chúng cao h n chi t xu t t qu i và h t i. ng th i ho t tính c ch tyrosinase c a chi t xu t ethanol t lá i đ t 6λ,56% cao h n h n so v i các b ph n còn l i c a cây cùng m t n ng đ [66].

V i nh ng nghiên c u v nh ng u đi m c a lá i nh trên, đơy th c s là m t

đ i t ng đáng đ c nghiên c u nhi u h n v các khía c nh khác nhau đ hi u rõ

đ c cơng d ng c a nó.

1.5.2. Tr u (Piper betel L.)

Tr u có tên khoa h c là Piper betel L., thu c h Piperaceae, là m t lo i cây m c leo, thân nh n có lá m c so le, cu ng có b , dài 1.5-3.5 cm, phi n lá hình trái xoan, dài 10-13 cm, r ng 4.5-9 cm, phía cu ng hình tim. Cây đ c tr ng t i nhi u n c châu Á, vùng nhi t đ i nh Malaysia, Indonesia, Philippin và Vi t Nam [67].

19

Hình 1.17. Lá tr u (Piper betel L.)

Trong lá tr u có 0.8-1.8%, có khi đ n 2.4% tinh d u th m mùi creozot (c i đ t), v nóng vƠ hai h p ch t phenol lƠ betel - phenol (đ ng phơn v i ch t eugenol

chavibetol C10H12O2 và chavicol), kèm theo m t s h p ch t phenolic khác [64].

N m 200λ, theo nghiên c u c a Li-Ching Morgan Row và Jiau-Ching Ho, tinh

d u, chi t xu t methanolic vƠ d ch chi tn c t lá tr uđư đ c th nghi m ho t đ ng kháng khu n, đ c tính ch ng oxy hố vƠ c ch tyrosinase. Trong đó, chi t xu t methanolic c a lá tr u không cho th y ho t đ ng di t khu n trong 2 gi vƠ 24 gi v i giá tr LD50 t ng ng là 153 và 125 g/mL, trong khi d ch chi t n c cho th y ho t đ ng nh h n. Tinh d u có trong lá c ng th hi n kh n ng c ch m nh m ho t đ ng enzyme tyrosinase, cho giá tr IC50 là 126 g/mL [68].

Lá tr u không ch g n g i v i đ i s ng hàng ngày mƠ còn đư đ c nghiên c u qua nhi u bài báo khoa h c. Nh có ngu n ki n th c phong phú, s hi u bi t v đ i

Một phần của tài liệu Đánh giá khả năng ức chế enzyme tyrosinase của hỗn hợp cao chiết ổi, trầu, tía tô, ngải cứu, mận và trà xanh (Trang 27)