1.3.1 .Định nghĩa rối loạn chuyển hóa lipid máu
1.4. HIỂU BIẾT VỀ TỎI VÀ FOLATE
1.4.1. Thành phần hóa học của tỏi
Tỏi được cả thế giới coi như là thực phẩm có lợi cho sức khỏe. Tỏi đã được viết cách đây 500 năm trong các tài liệu của người Hy Lạp và Ấn Độ. Theo bản dịch từ tiếng Hy Lạp, Ai Cập, Ý, Trung Quốc, tỏi được kê đơn cho đa mục tiêu trong y học bao gồm điều trị nhiễm trùng, tăng cường thể lực, chống độc [134,135].
Tỏi không chỉ đơn giản là gia vị, thảo dược hay là loại rau củ mà là tổng hòa của cả ba. Thuộc họ hành do vậy tỏi có đặc tính tương tự với hành, tỏi tây và rau thơm [134].
Một amino acid chứa lưu huỳnh được phân lập từ tỏi và đặt tên là alliin (S-allyl-
L-cysteine sulfoxide). Bản thân alliin khơng có hoạt tính kháng khuẩn và tương đối bền.
Alliin có hàm lượng từ 5 đến 14mg trong một gam tỏi tươi. Do có nhóm amin, carboxyl, liên kết đơi, nên alliin có khả năng phản ứng hóa học rất cao. Trong các điều kiện phản ứng khác nhau, alliin dễ dàng bị chuyển hoá để tạo ra các sản phẩm. Một trong những phản ứng chuyển hoá cơ bản và quan trọng nhất là sự tạo thành allicin
(Diallyl thiosulfinate) dưới tác dụng của enzym allinase [52]. Sự chuyển hoá này xảy ra
rất nhanh ở nhiệt độ phòng chỉ trong vòng 10 giây. Allinase có mặt trong tỏi với lượng lớn khác thường đối với một enzym, gồm ít nhất 10% tổng protein tép tỏi. Các tép tỏi
chứa các lượng alliinase và alliin xấp xỉ bằng nhau (10mg/g trọng lượng tươi). Điều
này có thể giải thích rõ tại sao alliin lại chuyển thành các thiosulfinate quá nhanh khi tỏi được ép ra [80].
Nhiều quy trình được sử dụng để sản xuất các sản phẩm tỏi dùng làm thuốc. Các quy trình đó cố gắng giữ lại chất đặc trưng alliin bằng cách tránh sự hoạt hố của men
alliinase. Có nhiều phương pháp khác nhau được sử dụng để làm mất hoặc giảm hoạt
tính men alliinase như dùng các dung mơi chiết xuất [ví dụ methanol/nước (4/1),
methanol/acid formic 1% trong nước (1/2)] hoặc dung dịch chứa các chất ức chế
alliinase như amino-oxy acetat...Tuy nhiên, dịch chiết này hoặc bột thu được từ dịch chiết này không chứa alliinase, một tác nhân để phân hủy alliin thành các hợp chất có hoạt tính. Vì vậy, chế phẩm tỏi này cần được bổ sung một lượng nhất định bột tỏi có chứa allinase đủ để chuyển hóa được hồn tồn alliin. Ngồi ra, người ta cịn sử dụng quy trình ngâm giầm tỏi để chuyển hố nhanh chóng alliin thành allicin và các hợp chất chứa lưu huỳnh, rồi tiếp tục xử lý bằng hơi nước hoặc các dung môi khác [134].
Allicin là hoạt chất mạnh nhất và quan trọng nhất của tỏi, nó khơng hiện diện trong tỏi, tuy nhiên, khi được cắt mỏng hoặc đập dập và dưới sự xúc tác của men alliinase, chất alliin có sẵn trong tỏi biến thành allicin. Do đó, càng cắt nhỏ hoặc càng đập nát hoạt tính càng cao. Một ký tỏi có thể cho ra từ 1 - 2g allicin. Allicin dễ biến chất sau khi được sản xuất ra. Càng để lâu, càng mất bớt hoạt tính. Đun nấu sẽ đẩy nhanh quá trình mất chất này. Đun qua lò vi sóng sẽ phá hủy hồn toàn chất allicin. Allicin là một chất kháng sinh tự nhiên rất mạnh, mạnh hơn cả penicillin. Nước tỏi pha lỗng 125.000 lần vẫn có dấu hiệu ức chế nhiều loại vi trùng gram âm và gram dương
như: staphylococcus, streptococcus, samonella, V. cholerae, B. dysenteriae,
mycobacterium tuberculosis. Tỏi cũng ức chế sự phát triển của nhiều loại siêu vi như:
bại liệt, cúm và một số loại nấm gây bệnh ở da hoặc bộ phận sinh dục nữ như candida [116].
Cấu trúc của Alliin
Cấu trúc của Allicin
Allicin sẽ nhanh chóng bị phân hủy, đặc biệt đưới tác động khi bị đun nóng. Khi bị phân hủy, nó sản sinh ra nhiều diallyl sulphides khác nhau, dạng phổ biến nhất là diallyl dishulphide:
Mặc dù diallyl sulphides hoạt tính khơng mạnh bằng allicin, nhưng nó vẫn mang lại lợi ích trong y học đặc biệt là hệ tim mạch.
Hợp chất sulfur, chiếm khoảng 1% trọng lượng của tỏi. Trong khi carbohydrat chiếm 33% trọng lượng của tỏi, có một phần đáng kể các oligosaccharides, chất này có thể ảnh hưởng lên hệ sinh vật và chức năng đường ruột. Tỏi có chứa một lượng trung bình protein, đó là nguồn amino acid arginine dồi dào. Những thuộc tính chống oxy hóa phối hợp với hợp chất carbohydrate-arginine làm cho tỏi được xem như có lợi cho sức khỏe. Sự có mặt của một số chất như selenium và flavonoid có thể ảnh hưởng lớn đến đáp ứng với tỏi của cơ thể [84].
Hầu hết nghiên cứu về tỏi đều tập trung đến thành phần sulfur. Sulfur đầu tiên chứa trong thành phần của củ tỏi đó là γ-glutamyl-(S)-alk(en)yl-L-cysteines và (S)- alk(en)yl-L-cysteine sulfoxides. Lượng (S)-alk(en)yl-L-cysteine sulfoxides thay đổi đáng kể, từ 0,53-1,3% trọng lượng tỏi tươi. Nồng độ alliin có thể tăng trong q trình bảo quản do sự biến đổi γ-glutamy-lcysteines [84].
Do allicin không bền vững một cách tương đối, phân hủy thành sulfides, ajoene và dithiins. Mùi thơm của tỏi tăng lên do allicin và chuyển hóa tan được trong dầu của nó. Tỏi bị đun nóng được liên quan với sự biến đổi allinase và sự giảm allyl mercaptan, methyl mercaptan và allyl methyl sulfide. Nhìn chung, phương pháp sử dụng để chế biến tỏi ảnh hưởng đáng kể đến hợp chất sulfur đó là hợp chất chiếm ưu thế và đáp ứng sinh học của tỏi [84].
1.4.2. Thực trạng nghiên cứu hiệu quả của tỏi đối với tình trạng RLCHLPM
Trong sách codex Ebes (1550 năm trước công nguyên), người Ai cập cổ đại đã
mô tả tỏi là một vị thuốc rất tốt cho người lao động thể lực, cho các vận động viên tham gia Olipic. Người Trung quốc sử dụng tỏi như phương thuốc giá trị chữa bệnh đường hô hấp và tiêu hóa, bệnh tiêu chảy và bệnh giun sán [38,44]. Những năm gần
đây, nhờ tiến bộ của y học hiện đại, nhiều nghiên cứu trên thế giới về vai trò của tỏi trong phòng chống các rối loạn lipid máu và các bệnh tim mạch được công bố [32, 46].
Cơ chế tỏi và chế phẩm làm giảm lipid huyết thanh vẫn chưa được nghiên cứu một cách đầy đủ. Một số nghiên cứu trên động vật cho thấy bổ sung tỏi trong chế độ ăn làm giảm hoạt động của các enzyme tham gia vào quá trình tổng hợp cholesterol như enzyme malic, fatty acid synthase, glucose-6 phosphate dehydrogenase và 3-hydroxy- 3-methyl-glutaryl-CoA (HMG-CoA) reductase [128,129]. Ghi nhận trên cơ sở nghiên cứu thực nghiệm trên chuột cho thấy tỏi làm giảm hấp thu cholesterol ở ruột [112]. Tổng hợp cholesterol được xác định bằng việc đo sự kết hợp của [2-14C] acetate với cholesterol [162]. Những nghiên cứu trên gan chuột, nhiều loại dịch chiết tỏi được kiểm tra, bao gồm dịch chiết trong nước, trong methanol và trong dầu từ tỏi tươi. Tỷ lệ [2-14C] acetate kết hợp với cholesterol giảm 44% đối với dạng dịch chiết trong methanol, 56% với dịch chiết trong dầu và 64% với dịch chiết trong nước. Như vậy, hợp chất tỏi tan trong nước có hiệu quả ngăn cản tổng hợp cholesterol hơn so với hợp chất tan trong dầu. Kết quả này phù hợp với kết quả nghiên cứu của Gebhardt [69]. Kyolic chứa hợp chất tan trong nước đặc biệt là S-allylcysteine (SAC) và một lượng nhỏ hợp chất sulfide tan trong dầu. Nồng độ SAC trong Kyolic ở mức 0,4 mmol/l giảm 87% việc tổng hợp cholesterol. Khi nồng độ này ở mức 2,0mmol/l, việc tổng hợp cholesterol chỉ giảm khoảng 25%. Khi so với nhóm chứng, kết quả nghiên cứu cho thấy việc ngăn cản tổng hợp cholesterol không chỉ là hydrophilic hay hydrophobic tự nhiên, đạt hiệu quả tối đa cần phải có sự kết hợp hoạt tính của nhiều hợp chất trong tỏi.
Quá trình oxy hóa lipid, đặc biệt LDL_C tham gia vào cơ chế bệnh sinh bệnh tim mạch, làm tăng cường các mảng xơ vữa ở thành mạch máu, kết quả làm tăng nguy cơ bệnh tim mạch và đột quỵ. Các hoạt tính chống oxy hố của tỏi ức chế và làm thay đổi q trình oxy hóa LDL_C làm giảm lượng LDL_C và sản phẩm cholesterol trong các đại thực bào, cơ trơn và thành mạch máu, kết quả là ức chế quá trình xơ vữa động
mạch. Sự oxy hóa LDL_C xảy ra khi tiếp xúc với gốc tự do giải phóng bởi các tế bào ngoại vi như tế bào cơ trơn hay monocyte/macrophages, cả hai đều có thể bị ảnh hưởng bởi việc sử dụng tỏi [98]. Cách đây một vài năm, Munday và cs cung cấp bằng chứng hạt LDL_C bị oxy hóa bởi Cu2+ giảm xuống trên những đối tượng được uống 2-4g tỏi triết tách hàng ngày trong 7 ngày so với những người không được sử dụng. Đáp ứng tương tự không được quan sát thấy khi đối tượng được cung cấp 6g tỏi thô, gợi ý rằng không phải tất cả thuốc pha chế có thể so sánh được trong việc mang lại sự thay đổi vật lý [118]. Gần đây nhất, Ou và cs so sánh khả năng của 4 hợp chất allyl sulfur (DAS, DADS, (s)-ethylcystein, N-acetylcysteine) trong việc biến đổi sự oxy hóa LDL_C. Trong khi tất cả cho thấy là có hiệu quả, nhưng có sự khác nhau đáng kể trong hiệu quả giữa chúng [126].
Bên cạnh khả năng giúp chống oxy hóa, tỏi cịn có thể giúp ngăn ngừa các huyết khối hình thành bên trong các mạch máu. Tác dụng bảo vệ tim mạch này được xem gắn liền với một chất disulfide đặc biệt trong tỏi có tên là ajoene. Chất này có thể giúp ngăn ngừa ngưng kết tiểu cầu, giảm nồng độ fibrinogen trong máu do đó làm giảm nguy cơ hình thành huyết khối. Hoạt chất của tỏi có tính chất gần giống như nội tiết tố prostaglandin PGI2 có tác dụng nở mạch nên có tác dụng hạ huyết áp [111].
Cho đến nay, các kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của tỏi lên mức cholesterol vẫn còn nhiều mâu thuẫn, chưa thống nhất. Nhiều nghiên cứu thử nghiệm lâm sàng cho thấy hiệu quả của tỏi lên các chỉ tiêu lipid. Kết quả từ hai phân tích meta tiến hành năm 1993 [152] và 1994 [141] cho thấy tỏi giảm có ý nghĩa TC (9-12%) so với nhóm chứng. Sau đó kết quả một nghiên cứu thử nghiệm cho kết quả trái ngược [42,137]. Một nghiên cứu meta công bố năm 2000 cho thấy tỏi làm giảm 4-6% [144]. Một phân tích meta gần đây hơn phân tích những nghiên cứu thử nghiệm có đối chứng sử dụng bột tỏi khô cho thấy giảm đáng kể TC (19,2mg/dl), LDL_C giảm 6,7mg/dl và TG giảm 21,1g/dl ở tuần thứ 8 đến tuần thứ 12 [33].
Từ những năm 90, nghiên cứu trên quy mô lớn của Mader tiến hành trên 261 đối tượng RLCHLPM ở nhiều trung tâm với TC ban đầu 5,2-7,7 mmol/l và/ hoặc TG 2,3- 3,4 mmol/l. Đối tượng được phân bổ ngẫu nhiên, mù kép vào 2 nhóm một nhóm uống viên tỏi 200mg, 4 lần/ngày, tổng cộng 800mg/ngày, nhóm cịn lại uống viên giả dược với số lượng tương tự trong thời gian 16 tuần. Kết quả nghiên cứu tương tự một số nghiên cứu thử nghiệm với quy mơ nhỏ trước đó. Ở nhóm được uống viên tỏi, TC giảm đáng kể (14%) trên đối tượng có TC ban đầu ở mức 6,5-7,7 mmol/l so với những đối tượng có mức TC ban đầu thấp hơn (7%) [109].
Năm 1993, Jain và cs báo cáo kết quả nghiên cứu tại một trung tâm về hiệu quả của tỏi trên 42 đối tượng RLCHLPM với TC≥4,6mmol/l và TG>4,6 mmol/l. Đối tượng được phân bổ ngẫu nhiên để uống viên tỏi, 300mg, 3 lần/ngày, tổng cộng 900mg/ngày và số viên giả dược tương tự cho những đối tượng ở nhóm chứng trong thời gian 12 tuần. Các đối tượng được khuyên là không nên thay đổi thói quen ăn uống và hoạt động hàng ngày. Lấy máu vào tuần thứ 6 và 12. Khơng có sự khác biệt ở tuần thứ 6, nhưng sang tuần thứ 12, TC giảm đáng kể ở nhóm can thiệp. LDL_C giảm đáng kể, HDL_C giảm khơng có ý nghĩa thống kê [87].
Nghiên cứu của Simons và cộng sự năm 1995 trên 30 đối tượng RLCHLPM với nồng độ TC và TG ban đầu là 6,0-7,8mmol/l và <3,0mmol/l, được sử dụng bột tỏi
900mg/ngày chia làm 3 lần, trong 30 tuần, cùng với tư vấn chế độ ăn ít chất béo (dưới
30% năng lượng khẩu phần), acid béo bão hòa dưới 10% năng lượng khẩu phần và
cholesterol dưới 300mg/ngày, chế độ ăn này được kiểm soát trong suốt thời gian nghiên cứu bằng ghi nhật ký và sử dụng phần mềm thống kê tính tốn thành phần dinh dưỡng trong chế độ ăn của đối tượng. Không thấy hiệu quả của tỏi lên các chỉ tiêu lipid máu [142].
Nghiên cứu của Neil và cộng sự vào năm 1996 trong thời gian 24 tuần, mù kép, ngẫu nhiên có đối chứng, sử dụng tỏi khơ 300mg/lần x 3 lần/ngày, trên 115 đối tượng
với nồng độ TC ban đầu là 6,0-8,5mmol/l và LDL_C≥3,5mmol/l. Các đối tượng được yêu cầu tiêu thụ chất béo dưới 30% năng lượng khẩu phần, acid béo bão hòa dưới 10% năng lượng khẩu phần, cholesterol dưới 300mg/ngày và tiêu thụ 35g chất xơ/ngày. Kết quả nghiên cứu không thấy hiệu quả của bột tỏi lên các chỉ tiêu lipid máu [122].
Sử dụng hai trung tâm, 12 tuần, mù kép, ngẫu nhiên có đối chứng, Isaacsohn và cộng sự năm 1998 đã nghiên cứu hiệu quả của 900mg bột tỏi/ngày, trên 50 đối tượng RLCHLPM với nồng độ LDL_C ban đầu ≥4,1mmol/l và TG<4,0mmol/l kết hợp với hạn chế chất béo trong khẩu phần ăn. Kết quả nghiên cứu cho thấy tỏi khơng có hiệu quả làm giảm cholesterol trên những bệnh nhân RLCHLPM ở mức độ nhẹ [83].
Gần đây, Superko và Kraus đã đưa ra kết luận tương tự cho một nghiên cứu trong thời gian 12 tuần, mù kép, ngẫu nhiên có đối chứng trên 50 đối tượng RLCHLPM với 5,2mmol/l>LDL_C>3,9mmol/l. Hỏi ghi khẩu phần 3 ngày được tiến hành ở thời điểm bắt đầu nghiên cứu. Đối tượng được uống viên bột tỏi 300mg, 3 lần/ngày. Không thấy sự khác biệt có ý nghĩa thống kê về mức lipid máu giữa hai nhóm [147].
Berthold và cộng sự cho thấy hiệu quả giảm lipid của dầu tỏi chưng cất trong nghiên cứu mù đơn, ngẫu nhiên, có đối chứng trên 25 đối tượng RLCHLPM ở mức trung bình, với nồng độ TC ban đầu là 6,2-9,0mmol/l và TG>3,0mmol/l. Các đối tượng tham gia nghiên cứu được yêu cầu giữ chế độ ăn bình thường trong suốt thời gian nghiên cứu [42].
Ilker và cộng sự năm 2004, tiến hành nghiên cứu hiệu quả của bổ sung dịch chiết tỏi lên lipid máu và tình trạng oxy hóa trên người tình nguyện có cholesterol máu cao. Hai ba đối tượng tình nguyện với nồng độ CT ban đầu >5,98mmol/l tham gia nghiên cứu, trong đó 13 người cao huyết áp còn lại huyết áp hồn tồn bình thường. Phân tích các thơng số lipid máu, test đánh giá chức năng gan, thận, đo lường các thơng số oxy hóa máu, khả năng chống oxy hóa được tiến hành ở thời điểm T0 và T4.
CT, LDL_C, VLDL_C, TG thấp hơn một cách có ý nghĩa thống kê, HDL_C tăng sau thời gian sử dụng dịch chiết tỏi. Các thông số khác, sự khác biệt khơng có ý nghĩa thống kê. Các thơng số về tình trạng chống oxy hóa ở T4 tăng so với thời điểm T0. Huyết áp tâm thu và huyết áp tâm trương ở nhóm cao huyết áp thấp hơn có ý nghĩa thống kê ở nhóm cao huyết áp, nhóm khơng cao huyết áp, sự thay đổi khơng có ý nghĩa. Kết quả nghiên cứu cho thấy, bổ sung dịch chiết tỏi giúp cải thiện lipid máu, củng cố khả năng chống oxy hóa thơng qua việc giảm mức sản phẩm oxy hóa ở máu, điều này có nghĩa là giảm phản ứng oxy hóa trong cơ thể, giảm huyết áp [82].
Năm 2005, nghiên cứu thực nghiệm trên chuột tại trường đại học tổng hợp Kuwait, chuột được chia làm ba nhóm, một nhóm được nuôi bằng chế độ ăn nhiều cholesterol khơng có tỏi, nhóm cịn lại với chế độ ăn tương tự cùng với tỏi, nhóm đối chứng được nuôi bằng chế độ ăn bình thường. Kết quả nghiên cứu cho thấy nhóm chuột có chế độ ăn nhiều cholesterol khơng có tỏi có mức cholesterol huyết thanh cao hơn đáng kể so với nhóm chứng và nhóm có chế độ ăn nhiều cholesterol cùng với tỏi không những cholesterol mà cả TG và huyết áp đều thấp hơn so với nhóm có chế độ ăn