II- QUERCETIN:
II.4: Hoạt tính và ứng dụng của Quercetin:
II
IIIII.4.1: Trong dược phẩm và y tế: [22], [23], [24], [25], [26], [27]
Quercetin làm giảm nguy cơ ung thư:
Quercetin giúp làm giảm nguy cơ phát triển của ung thư. Được nhận biết như là một phytoestrogen, Quercetin cĩ khả năng kháng estrogen đưa đến làm giảm nguy cơ ung thư. Ở liều thấp, Quercetin là một tác nhân hiệu quả trong ngăn ngừa ung thư da do khĩa ( block ) các chất gây chuyển hĩa tế bào. Hoạt tính ức chế một số dịng tế bào ung thư và hoạt tính chống sự tăng sinh là do thơng qua tương tác liên kết với type II estrogen binding sites ( type II EBS ).
Ngồi ra cịn do Quercetin ức chế protein kinase ( enzyme xúc tác cho phản ứng phosphoryl hĩa ): protein kinase điều chỉnh và điều khiển nhiều hoạt động sinh lý vì thế cĩ thể làm tăng sự phát triển u ác tính, do đĩ Quercetin cịn ức chế sự phát triển của tế bào ung thư qua việc ảnh hưởng ức chế lên phosphorylase C và protein kinase. Quercetin cịn làm giảm sự phĩng thích lactate từ các tế bào u và làm tăng tính axit trong khối u để hoạt hĩa lysosomal, là chất ức chế calmodulin ( protein canxi điều biến ): calmodulin đĩng vai trị chính trong việc điều chỉnh tế bào từ đĩ làm tăng hoạt tính kháng u của Quercetin.
Các thử nghiệm cho thấy Quercetin cĩ khả năng ức chế tế bào ung thư vú. Các thí nghiệm trên chuột cho thấy Quercetin làm giảm mức độ ung thư vú gây ra bởi tác nhân 7,12-dimethylbenzanthracene (DMBA) hay N-nitroso-methyl urea. Người ta cịn quan sát thấy khơng cĩ tình trạng nhiễm độc hay mất trọng lượng ở chuột sau 20 tuần như ở một vài loại thuốc khác. Ở dịng tế bào gây ung thư vú MDA-MB 468 ở người, Quercetin cĩ khả năng ức chế sự tăng sinh tế bào ( IC50 = 7 µg/ml ). Khi sử dụng chung với cis-platin, một loại thuốc chống ung thư hiệu quả đang được nghiên cứu sử dụng, cho thấy làm tăng hiệu quả chống tăng sinh tế bào ung thư khi thử nghiệm trên dịng tế bào ung thư OVCA 433.
Nghiên cứu hơn 200 loại flavonoids cho thấy Quercetin làm tăng tuổi thọ của chuột bị bệnh bạch cầu. Là chất ái điện tử, Quercetin kềm chế hoạt tính của O•và làm mất hoạt tính của các chất gây ung thư hoặc làm giảm tối thiểu khả
năng sinh học của các chất gây ung thư. Một số thử nghiệm trong ống nghiệm và trên tế bào cho thấy khả năng ức chế sự phát triển của tế bào bệnh bạch cầu và triển vọng cho thấy cĩ thể sử dụng Quercetin trong điều trị bệnh bạch cầu cấp tính.
Một cuộc nghiên cứu cho thấy những người thường xuyên ăn táo ( một loại trái cây chứa nhiều Quercetin ) cĩ tỉ lệ ung thư phổi thấp hơn 58% so với những người khơng thường xuyên ăn táo. Những người ăn thực phẩm giàu Quercetin và các loại flavonoids khác cĩ tỉ lệ ung thư bao tử, phổi, tụy và vú thấp.
Quercetin giúp ngăn ngừa bệnh tim:
Quercetin bảo vệ giúp LDL ( low-density lipoprotein ) cholesterol khơng trở nên nguy hiểm do khi bị ảnh hưởng tác động LDL cholesterol sẽ gây ra bệnh tim. Các phản ứng oxy hĩa là những phản ứng sinh học cơ bản cần thiết cho sự hình thành các hợp chất năng lượng cao sử dụng trong các quá trình chuyển hĩa, nhưng đồng thời cũng gây tổn thương cho các tế bào khi tạo ra quá nhiều. Các mơ da đặc biệt nhạy cảm với nguy cơ từ các gốc oxy hoạt hĩa, sự oxy hĩa LDL khơi mào là do các bệnh làm giảm sự trao đổi chất, viêm nhiễm, các yếu tố mơi trường hay tuổi tác… Quercetin và Rutin cĩ khả năng ức chế sự peroxy hĩa LDL, nguyên nhân gây ra sự nhiễm độc tế bào. Các chất này bảo vệ tế bào chống lại những tổn thương do sự oxy hĩa LDL bằng 2 cách:
. Ở nồng độ cao: ức chế sự oxy hĩa LDL và sự nhiễm độc tế bào sau đĩ. . Ở nồng độ thấp: bảo vệ trực tiếp tế bào khỏi ảnh hưởng nhiễm độc do sự
oxy hĩa LDL.
Đặc biệt, Quercetin kết hợp với acid ascorbic đem lại nhiều lợi ích trong việc điều trị bảo vệ cấu trúc mạch máu trong da khỏi nguy hiểm do quá trình oxy hĩa. Một nguyên nhân nữa gây ra bệnh tim mạch là sự phát triển quá mức của các tế bào cơ mềm ở thành động mạch. Quercetin cĩ khả năng ngăn chặn sự phát triển này bằng cách khĩa các tế bào lại ở trạng thái khơng phát triển. Quercetin cịn cĩ khả năng ức chế sự tích tụ các tiểu huyết cầu gây đơng máu, ức chế sự peroxy hĩa chất béo, giãn nở và tăng độ bền thành mạch máu …
Là chất chống oxy hĩa và đồng thời cũng là chất tăng cường sự oxy hĩa: Quercetin là chất cĩ khả năng chống lại sự oxy hĩa cao để ức chế các gốc tự do trong tế bào ở 3 mức độ khác nhau:
. bắt giữ, loại bỏ O2•-
. ức chế quá trình peroxy hĩa chất béo bằng phản ứng với các gốc peroxyl và peroxyl béo.
. ức chế sự hình thành •OH bằng cách tạo chelat với ion Fe.
Khả năng chống oxy hĩa của Quercetin là do cấu trúc của nĩ. Quercetin thể hiện khả năng chống oxy hĩa và tăng cường oxy hĩa phụ thuộc vào nồng độ và nguồn gốc của các gốc tự do. Do đĩ Quercetin vừa bảo vệ tế bào khỏi nguy hiểm do sự oxy hĩa và nhiễm độc của các gốc tự do lại vừa cĩ thể là tác nhân gây nhiễm độc tế bào.
Ảnh hưởng lên tính nhất quán trong cấu trúc của ADN: trong điều kiện hiếu khí và cĩ mặt ion Cu2+, Fe3+, sự tự oxy hĩa của Quercetin hình thành nên H2O2, được xem là chất gây đứt và làm thay đổi ADN. Quercetin tương tác với ADN và trong điều kiện kéo dài cĩ thể gây phá vỡ cấu trúc xoắn ốc kép. Tuy nhiên, khi cĩ mặt các chất chống oxy hĩa như mannitol hay catalase, ADN được bảo vệ khỏi ảnh hưởng của Quercetin. Ngược lại khi cĩ mặt các chất chống oxy hĩa như glutathione và diallyl sulfide lại kích thích ảnh hưởng lên ADN. Hoạt tính tăng sự oxy hĩa của quercetin cũng làm tăng sự peroxy hĩa chất béo trong gan chuột, đặc biệt khi cĩ mặt ion Fe3+. Quá trình peroxy hĩa chất béo bởi Quercetin bị ức chế khi cĩ mặt mannitol và glutathione, catalase khơng ảnh hưởng cịn superoxide dismutase, acid ascorbic và diallyl sulfide lại kích thích quá trình này. Điều này cho thấy hoạt tính chống oxy hĩa hay tăng oxy hĩa của Quercetin phụ thuộc vào trạng thái oxy hố khử trong mơi trường của nĩ.
Hình 3: Ví dụ về trạng thái oxy hĩa khử của quercetin:
LPO : lactic peroxidase ESH : reduced glutathione SOD : superoxide dismutase O2•- : superoxide anion radical Q : ortho-quinone của quercetin
Q•- : ortho-semiquinone anion radical của quercetin DT-diaphorase − NAD(P)H quinone oxidoreductase
NADPH : reduced nicotinamid adenine dinucleotide phosphat
Hoạt tính kháng viêm, kháng virus: O HO OH O OH OH OH A C B HO O OH O OH O O HO O OH O. OH OH OH . - O HO OH O OH O O
Quercetin Q (o-semiquinone) Aryloxyl(phenoxyl) radical
Q (o-quinone)
.-
NADP
NADPH cyt.P Reductase
NADPHO O O H O GS GSH O H O GSH GS GSSG GS LPO/H O H O O NAD DT-diaphorase NADH + . . .- .- .- . 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 + 450
Quercetin cĩ thể ức chế sự tổng hợp leukotriene và sự phĩng thích histamine, bắt giữ các peroxyt do đĩ làm giảm viêm. Cơ thể con người sản xuất ra histamine gây hắt hơi, chảy nước mũi… Là một chất kháng histamine, quercetin cịn hiệu quả hơn các chất kháng histamine truyền thống do khơng gây các phản ứng phụ như cơ thể mệt mỏi, buồn ngủ…, hiệu quả trong điều trị bệnh hen suyễn. Là một chất kháng viêm, quercetin ngăn ngừa viêm loét dạ dày.
Quercetin cĩ khả năng chống các virus bao phủ như vitrus dạng I, virus pseudorabies… Hoạt tính này cĩ là do Quercetin cĩ thể nối với protein của virus và can thiệp vào sự tổng hợp acid nucleic của virus. Để là một tác nhân chống virus hiệu quả, Quercetin cần phải kết hợp với acid ascorbic. Quercetin cũng làm tăng cường hoạt tính kháng virus của các chất kháng thể, các tác nhân gây chết mơ tế bào bị u, do đĩ cần phải cĩ những nghiên cứu thêm về những bệnh nhiễm virus khĩ điều trị như nhiễm HIV…
Đối với bệnh đục thủy tinh thể:
Tia tử ngoại (UV), đặc biệt là tia UVB gây nguy hiểm cho protein trong trịng mắt. Quercetin cĩ khả năng khĩa một loạt enzyme gây ra việc tích tụ
sorbitol, một dạng đường gĩp phần hình thành bệnh đục thủy tinh thể mắt.
Một số nghiên cứu mới đây cho thấy Quercetin và một số dẫn xuất của nĩ cĩ khả năng ứng dụng trong việc ngăn ngừa và điều trị bệnh suy thối xương.
II.4.2: Sử dụng làm thuốc thử phân tích: [5]
Quercetin được ứng dụng rất rộng rãi trong phân tích các cation kim loại như để phát hiện sắt, uran, nhơm, là thuốc thử rất nhạy đối với xeri và hiện nay nĩ được ứng dụng định lượng bằng phương pháp quang phổ cho uran, xeri, niobi, tantali,…
Quercetin cịn được ứng dụng để xác định một số amin bậc 3 và muối amoni bậc 4. Các chất này cĩ trong một số loại thuốc trên thị trường. Phương pháp dựa trên phản ứng giữa các chất này trong thuốc và Quercetin (sau khi đã
được oxi hĩa với N-Bromosuccinimid, được xem như là ion đếm) tạo ra phức cĩ màu sắc đậm. Phức được chiết với dung mơi hữu cơ và đo độ hấp thu trong vùng 528- 560nm, từ đĩ xác định nồng độ thuốc. Phương pháp này đơn giản, nhạy và rất thành cơng để phân tích cũng như nghiên cứu dược phẩm.
II.4.3: Sử dụng trong bảo quản thực phẩm: [5]
Quercetin được nghiên cứu như là một chất bảo quản thịt trong tương lai. Chiếu xạ để diệt khuẩn là kỹ thuật phổ biến trong cơng nghệ chế biến thịt heo, tuy nhiên lại gây ảnh hưởng, làm oxi hĩa chất béo và phát sinh ra mùi khĩ chịu từ thực phẩm. Khi sử dụng Quercetin, Rutin làm chất chống oxi hĩa, các loại thịt sống, nấu chính đều giữ được chất lượng, màu sắc và kéo dài thời gian tồn trữ.
Quercetin cĩ tác dụng làm chậm quá trình ơi dầu, chống lại sự phá hủy do oxi hĩa các lipoprotein tỷ trọng thấp, protein, đường,….
II.4.4: Sử dụng làm phụ gia mỹ phẩm: [5]
Quercetin cĩ khả năng mạnh trong phục hồi keratin, các protein của tĩc nhất là chân tĩc, bảo vệ da đầu trong việc kháng lại các tác nhân oxy hố. Quercetin trong mỹ phẩm chúng được bào chế dưới dạng hồ tan trong nước hay phân tán do kết hợp với: Na2CO3, KOH, NaOH… Dù ở dạng muối, nhưng nĩ vẫn giữ nguyên bản chất thiên nhiên do đĩ vẫn cho tác dụng tối đa và đặc hiệu trên tĩc và da đầu. Hàm lượng Quercetin cĩ trong mỹ phẩm 0,01–5%, được bào chế để tham gia vào các mỹ phẩm khác nhau: thuốc dưỡng tĩc, gel vuốt tĩc, dung dịch bơi tĩc, dầu gội, xà phịng, cream… cĩ tác dụng làm sạch, trị gàu, trị nhờn, phục hồi tĩc, bảo vệ và nuơi dưỡng da đầu, tĩc…
II.4.5: Sử dụng làm chất màu: [4], [5]
Do Rutin tan nhiều trong nước nĩng và cồn, nên cĩ thể sử dụng Rutin để nhuộm màu thực phẩm, dược phẩm và cơng nghiệp. Trong dân gian, dịch chiết
Quercetin cịn được dùng như một thuốc nhuộm. Từ Quercetin, người ta điều chế các chất khác cĩ màu thay đổi khác với ban đầu. Ví dụ như: 6'-Nitro quercetin dimethyl ether, Nitro pentamethylquercetin, Amino quercetin… cĩ màu vàng; Quercetin được sulfo hĩa cho màu đỏ khi sấy khơ; dạng muối Na của Quercetin cho màu vàng sáng, chuyển dần thành xanh khi sấy khơ; Quercetin tribenzoat cho màu trắng sáng; … Các thuốc nhuộm cĩ độ sâu và bền màu rất tốt.
Quercetin do khơng cĩ phát hiện độc tính đối với cơ thể người nên cịn được sử dụng như một chất màu ổn định trong thực phẩm. Tạo phức với β-cyclo dextrin được xem như là một cách tăng độ bền của Quercetin khi sử dụng làm chất màu.
Kết luận:
Quercetin khơng chỉ đĩng vai trị làm tăng độ bền thành mao mạch như Rutin và đĩng vai trị như một vitamin P mà nĩ cịn cĩ hoạt tính kháng oxy hĩa, hoạt tính hấp thụ tia tử ngoại, khả năng kháng viêm, kháng dị ứng,… Đa số các nghiên cứu cho thấy khơng cĩ bằng chứng nào chứng tỏ Quercetin là chất cĩ thể gây những biến đổi về mặt sinh học. Vì vậy, nĩ được ứng dụng rộng rãi trong các sản phẩm thực phẩm, y học và dược học và được sử dụng trong mỹ phẩm.
Quercetin cĩ khả năng là nguyên liệu ban đầu trong các chương trình nghiên cứu phát triển về thuốc. Ảnh hưởng tích cực của Quercetin lên các tế bào ung thư đã thúc đẩy nhiều nghiên cứu tổng hợp cũng như thử nghiệm các dẫn xuất của Quercetin để nhằm tìm kiếm các tác nhân chống ung thư hiệu quả nhất và đã đạt được một số kết quả khả quan. Các kết quả tương tự cĩ thể đạt được trong quá trình phát triển các tác nhân chống tích tụ các tiểu huyết cầu, kháng virus, kháng viêm…dựa trên nền tảng của Quercetin.