Vai trò của chlorophyll

1.2.3.1. Vai trò của chlorophyll trong thực vật

Chl có vai trò hết sức đặc biệt đối với thực vật và các loại tảo. Chúng hấp thu năng lượng ánh sáng mặt trời và chuyển đổi năng lượng ánh sáng mặt trời, nước và

carbon dioxide (CO2) thành nguồn nhiên liệu chính của chúng như carbohydrate trong cây và giải phóng khí oxi (O2) vào khí quyển. Chlorophyll b (Chl b) được tổng hợp từ Chl a bởi enzyme chlorophyllide oxygenase [64]. Lượng Chl phân tán khắp các bộ phận trong thực vật và ở cây non nhiều hơn cây già và bị mất đi khi chín.

Hàm lượng Chl trong lá cây biến động từ 0,008 – 0,8% so với lá tươi. Hàm lượng Chl của cây chịu bóng cao hơn của cây ưa sáng. Khi thiếu ánh sáng thì hàm lượng Chl ít hơn rất nhiều so với điều kiện chiếu sáng bình thường. Lá cây thích nghi cường độ ánh sáng yếu thì chứa Chl càng nhiều. Tỷ lệ Chl a/b trong lá cao hay thấp phụ thuộc vào từng giai đoạn phát triển khác nhau và trong lá trưởng thành tại điều kiện ánh sáng thấp hay cao cũng khác nhau [55]. Trong lá cây ưa sáng thì lượng Chl a+b trung bình khoảng 40- 70g/cm2 diện tích lá, còn ở lá cây ưa bóng râm khoảng 38-57g/cm2 diện tích lá [55].

1.2.3.2. Lợi ích sức khỏe và sử dụng

Chlorophyllin, chất dẫn xuất của Chl được sử dụng như phụ gia thực phẩm (đường bánh kẹo, món tráng miệng, nước sốt và gia vị, pho mát và nước giải khát) và thuốc thay thế. Như một chất màu thực phẩm, chlorophyllin được gọi là màu xanh lá cây tự nhiên 3 và có số E là E141 (hay chỉ số INS là 140). Chỉ số ADI cho Chl là không giới hạn [99], trong khi với phức đồng của Chl và Chlorophyllin là 15 mg / kg thể trọng* ngày [95]. Như thuốc thay thế, chất diệp lục có tác dụng tích cực đối với tình trạng kháng viêm, quá trình oxy hóa và chữa lành vết thương. Chl và chlorophyllin có thể hình thành cấu trúc phức hợp với một số hóa chất gây ung thư như: aflatoxin B1 (trong bột) [86], chất chiết xuất từ nhiều loại gia vị, thảo mộc và thực vật bậc cao hoặc một số các amin dị vòng (trong thịt nấu chín) hoặc các hydrocarbon thơm mạch vòng (trong khói thuốc lá) [49]. Sự hình thành các cấu trúc phức hợp này có thể giảm thiểu khả năng gây ung thư, tăng quá trình đào thải chất độc ở đường tiêu hóa và số lượng các chất gây ung thư trong các mô nhạy cảm có thể bị giảm [34]. Bên cạnh đó, nó sửa chữa các tế bào, tăng hemoglobin trong máu và thúc đẩy sự tăng trưởng tế bào [46, 60].

Một số nghiên cứu về tác dụng phòng ngừa ung thư của các dẫn xuất của Chl đã được thực hiện [31, 80]. Chl là nguồn chất chống oxy hóa. Những chất chống oxy hóa như vitamin A, C và E có khả năng bắt các gốc tự do gây tổn hại tới các tế bào khỏe mạnh trong cơ thể. Nhiều nghiên cứu của Hoshina C. cùng cộng sự, 1998 và Sato M.

cùng cộng sự, 1986 đã chứng minh, Chl và các dẫn xuất của chúng có đặc tính chống oxy hóa. Đặc tính chống oxy hóa của Chl và các dẫn xuất của chúng phụ thuộc vào sự hiện diện của ánh sáng [36]. Chl được coi là siêu thực phẩm bởi đặc tính chống oxy hóa mạnh và giá trị dinh dưỡng của chúng. Chúng bảo vệ tế bào khỏi sự oxy hóa bằng cách loại bỏ các gốc tự do [35, 97]. Dịch chiết của Conyza triloba trong dung môi methanol và nước có hàm lượng Chl, hoạt tính bắt gốc tự do hoạt tính tạo phức với kim loại cao và tương đương với Trolox. Mặt khác, bằng xét nghiệm DPPH, dịch chiết của Conyza triloba có hoạt tính bắt gốc tự do tốt hơn α –tocopherol [31].

Hoạt tính chống oxy hóa của 6 dẫn xuất Chl tự nhiên trong dịch chiết và Copper- Chlorophyllin được nghiên cứu bằng cách đo độ tác dụng bảo vệ của chúng chống lại quá trình oxy hóa lipid. Đối với điều này, phương pháp khử các β-carotene và thử nghiệm khả năng bắt gốc tự do (DPPH) được sử dụng. Các kết quả thu được theo phương pháp khử β-carotene cho thấy rằng tất cả các dẫn xuất của Chl được thể hiện của phản ứng phụ thuộc vào liều lượng. Pheophorbide b, phaeophytin b là các hợp chất chống oxy hóa tự nhiên mạnh nhất, các hoạt tính này có thể so sánh với butylated hydroxyl toluene (BHT). Hoạt tính chống oxy hóa của pheophorbide b là cao hơn so với pheophorbide a, điều này chứng minh tầm quan trọng cho các chức năng của nhóm aldehyde trong cấu trúc [85]. Đối với Copper - Chlorophyllin, Shanab đã thử nghiệm ở cả hai phương pháp, kết quả cho thấy hoạt tính chống oxy hóa của Copper – Chlorophyllin cao hơn so với chlorophyll tự nhiên, đồng thời chỉ ra bản chất tạo phức giữa kim loại với vòng porphyrin. Cơ chế của hoạt tính chống oxy hóa được thể hiện bởi các dẫn xuất Chl tự nhiên là không thể dựa vào khả năng đóng góp hydro nhưng chúng có thể bảo vệ để chống lại quá trình oxy hóa acid linoleic và/hoặc ngăn ngừa sự phân hủy của hydroperoxides [85]. Về mặt độc tính tế bào (cytotoxity) của các dẫn xuất Chl thì việc áp dụng pheophorbide và phaeophytin để chống lại tế bào ung thư đã cho thấy rằng sự hấp thu tế bào và ức chế đa số tế bào bệnh u tủy cho pheophorbide tốt hơn phaeophytin. Do đó nó chỉ ra rằng các dẫn xuất của Chl có thể đóng một vai trò quan trọng trong việc phòng chống ung thư [22]. Chlorophyllin có thể ức chế phát triển của calcium oxalate dihydrate; mà chất này là nhân tố cơ bản hình thành sỏi calcium oxalate (gây sỏi thận) [36]. Maekawa đã đánh giá hiệu quả kháng khuẩn của trà xanh, Chl và sodium copper chlorophyll trên vi khuẩn đường miệng và kết luận

rằng tất cả các chất thử nghiệm có hiệu quả nhưng ở mỗi người được thể hiện sự đặc trưng khác nhau. Chl ức chế sự tăng trưởng của vi khuẩn đường miệng là đã được thử nghiệm, đặc biệt là Porphyromonas gingivalis và Fusobacterium nucleatum. Riêng Copper chlorophyllin không thể hiện hoạt tính ức chế các vi khuẩn này [58]. Những bệnh nhân bị tái phát viêm tụy mạn tính có thể được điều trị bằng Chl a mà không có bất kỳ tác dụng phụ bất lợi, chẳng hạn như các phản ứng dị ứng, hoặc cảm quang, hoặc gây độc cho gan [96].

Tác dụng trị liệu của Chl có thể được tóm tắt như sau: - Kích thích hệ thống miễn dịch;

- Đem lại lợi ích đối với viêm xoang, chất lỏng tích tụ và phát ban da; - Có khả năng giúp chống lại sự thiếu máu;

- Loại bỏ nấm mốc trong cơ thể;

- Thanh lọc máu và cơ thể, làm sạch độc tố của nó;

- Khả năng ngăn ngừa ung thư và đang được sử dụng trong điều trị ung thư; - Làm sạch ruột;

- Khả năng giúp đỡ để trẻ hóa và tiếp sinh lực cho cơ thể; - Giải độc của gan;

- Khả năng bình thường hóa huyết áp;

- Chống mùi hôi thối, mùi hôi cũng như mùi cơ thể là do các muối magiê mà nó chứa [36].

Ngoài ra, các dẫn xuất của Chl đã được sử dụng trong sản xuất xà phòng, dầu gội và kem đánh răng, nước súc miệng và trong và khử mùi cũng như trong băng phẫu thuật, băng và thuốc mỡ khử trùng [38]. Chl cũng đã được nghiên cứu như là nguồn tiềm năng của các sắc tố trong mỹ phẩm; tảo nâu và đỏ được sử dụng chủ yếu trong ngành công nghiệp mỹ phẩm [46].

Mặc dù Chl là chất màu thực phẩm tự nhiên, nhưng hàm lượng của chúng không được biết đến một cách chính xác và có xu hướng không ổn định trong điều kiện pH khác nhau của các loại thực phẩm mà chúng được bổ sung. Ngoài ra, chúng đắt hơn các chất tạo màu nhân tạo và chúng phải trải qua một biến đổi hóa học bằng cách thay thế các trung tâm magnesium với ion copper để cải thiện sự ổn định của chúng. Phức

hợp đồng không bị hấp thụ bởi cơ thể và bị loại bỏ hoàn toàn trong quá trình bài tiết, nên chúng được coi là an toàn và được phép sử dụng ở hầu hết các nước trên thế giới như phụ gia thực phẩm [54].