CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1. TỔNG QUAN VỀ CÂY CHÙM NGÂY 1. Tổng quan về nguồn gốc và phân bố của cây chùm ngây [3, 4] Cây chùm ngây hay còn gọi là ba đậu dại, tên khoa học là Moringa Oleifera Lam hay M. Pterygosperma thuộc họ Moringaceae.
Trong tiếng Anh, cây chùm ngây có rất nhiều tên gọi khác nhau như là cây cải ngựa (Horseradish tree; do rễ non của chúng có vị của cây cải ngựa), cây dùi trống (Drumstick tree; do quả của chúng giống như dùi trống), Behen, Indian Horseradish, Noix de Bahen. Đối với các nhà Phật học thì cây chùm ngây được gọi là cây Độ Sinh (Tree of life), còn theo các nhà khoa học dựa vào nguồn dinh dưỡng quý hiếm có trong cây chùm ngây đã đặt tên cho nó là cây thần diệu (Miracle tree). [12,16] Cây chùm ngây có nguồn gốc từ Hy Mã Lạp Sơn, phía Đông Bắc Ấn Độ, Bangladesh, Afghanistan, và Pakistan. Chùm ngây được phát hiện và sử dụng trên 4000 năm, ngày nay nó được trồng rộng rãi ở Châu Phi, Trung Mỹ, Nam Mỹ, Đông Nam Á, Sri Lanka, Ấn Độ, Mexico, Malabar, Malaysia và Philippines.
Ở Việt Nam, cây chùm ngây được phát hiện mọc hoang dại và lâu đời như Thanh Hóa, Ninh Thuận, Bình Thuận, An Giang, Phú Quốc. Trước đây cây chùm ngây rất ít được chú ý, đa phần người dân thường trồng để làm hàng rào, chỉ trong vài chục năm trở lại đây, khi các nhà nghiên cứu nhận thấy cây chùm ngây có nhiều dưỡng chất có tác dụng đặc biệt đối với sức khỏe cây chùm ngây mới được quan tâm rộng rãi. Tổng quan về chùm ngây Chùm ngây thuộc dạng cây thân gỗ cao tới vài chục mét, Lá chùm ngây có dạng lá kép có hình lông chim dài khoảng 30–60 cm, có nhiều phân nhánh nhỏ, lá có dạng chét hình trứng được mọc đối xứng. Hoa của chùm ngây màu trắng nhìn sơ qua hơi giống hoa đậu, mọc thành chùm ở nách lá hay ngọn cành, có mùi thơm, cuống hoa dài từ 1-2 cm.
Cụm hoa năm cánh mọc đối diện có màu trắng hơi vàng, mọc không đều, có gân mỏng, có dạng thìa, mặt trong ở dưới cánh hoa có nhiều lông. 3 Downloaded by NUOC LOC (nuocloc.com) lOMoARcPSD|38896048 Quả chùm ngây thuộc quả nang treo, dài từ 30-120 cm, ngang 2 cm, có 3 cạnh, quả có nhiều rãnh dọc, chỗ có chứa hạt hơi gồ lên, quả non có màu xanh đậm, khi già có màu nâu xám, thường được thu hoạch vào khoảng tháng 3 hoặc tháng 4, mỗi quả chứa khoảng 26 hạt. Hạt chùm ngây hình tròn có đường kính khoảng 1cm, hạt non có màu xanh, hạt già có màu nâu đến đen nhưng thỉnh thoảng cũng có màu trắng nếu hạt nhân bên trong thấp, vỏ hạt có 3 cạnh với mỗi cạnh có một lớp màng mỏng trắng bao xung quanh. THÀNH PHẦN HÓA HỌC TRONG CÂY CHÙM NGÂY [16] Cây chùm ngây nhanh chóng thu hút được sự chú ý của các nhà khoa học bởi thành phần dinh dưỡng và là nguồn tạo ra lượng lớn calo với chi phí thấp.
Nó được sử dụng như một loại thực phẩm dùng để bổ sung dinh dưỡng đã được các nhà dược phẩm chứng minh. Toàn bộ cây đều có giá trị hữu ích từ rễ, thân, lá, hoa, cành đều có chứa nhiều chất dinh dưỡng, chất chống oxi hóa và các thành phần dược liệu, theo nghiên cứu chỉ ra rằng, chùm ngây có khả năng kháng khuẩn, chống viêm, chống ung thư, hạ đường huyết, hạ các thành phần lipid có trong máu và các hoạt động sinh học khác. Thành phần hóa học có trong lá chùm ngây Trong cây chùm ngây thì lá cây được biết đến là một bộ phận chứa nhiều dinh dưỡng nhất của cây và không có bất kỳ phản ứng phụ nào khi sử dụng, đặc biệt là lá chùm ngây còn có thể sử dụng ở mọi lứa tuổi kể cả trẻ sơ sinh, tuy nhiên phụ nữ mang thai thì không nên sử dụng lá chùm ngây vì có nguy cơ xảy thai cao. Theo các nhà nghiên cứu cho thấy lá cây chùm ngây có nguồn dinh dưỡng cao như protein, acid amine, khoáng chất, carbohydrate, vitamin và acid hữu cơ.
Ngoài ra trong lá chùm ngây còn chứa nhiều hoạt chất quý hiếm như quercetin, keampferol, niarizin, tannin, hexadecanoid acid, phytol, flavonoid, polyphenol, rutin. Theo nghiên cứu của Đại học Johns Hopkins, Mỹ cho biết chùm ngây có chứa đến 18 trên tổng số 22 acid amine cần thiết cho cơ thể, lá chùm ngây chứa nhiều vitamin và muối khoáng có ích với hàm lượng rất cao. Lá chùm ngây còn có rất nhiều tác dụng về mặt dược lý như kháng khuẩn, chống viêm, chống oxi hóa, bổ sung dinh dưỡng cho người suy dinh dưỡng, hạ huyết áp, hạ đường huyết, chống khối u. 4 Downloaded by NUOC LOC (nuocloc.com) lOMoARcPSD|38896048 [12] Bảng so sánh thành phần dinh dưỡng có trong 100 g lá chùm ngây tươi so với các thực phẩm khác: Bảng 1.
Bảng so sánh thành phần dinh dưỡng có trong lá chùm ngây Thành phần dinh Mẫu so sánh (100 g) dưỡng Vitamin A Cao gấp 4 lần so với cà rốt và 13 lần so với rau bina Vitamin C Cao gấp 7 lần so với cam Vitamin B Cao gấp 4 lần so với thịt nhím Vitamin B3 Cao gấp 50 lần so với đậu phộng Vitamin E Cao gấp 6 lần so với dầu hạt cải Canxi Cao gấp 4 lần so với sữa Magie Cao gấp 36 lần so với trứng Kali Cao gấp 63 lần so với sữa và 3 lần so với chuối Sắt Cao gấp 25 lần so với rau bina Protein Cao gấp 2 lần so với sữa polyphenol Cao gấp 8 lần so với rượu vang Amino acid Cao gấp 2 lần so với giấm đen Cao gấp 30 lần so với gạo lứt và 4 lần so với trà R-amino acid GABA chlorophyll Cao gấp 4 lần so với lúa mỳ. Thành phần hóa học có trong hạt chùm ngây Hạt chùm ngây được sử dụng rộng rãi ở các nước như Lào, Campuchia, Thái Lan, Ấn Độ. nhờ vào các thành phần dược tính và thành phần dinh dưỡng có trong hạt chùm ngây cao. Thành phần dược tính có trong hạt chùm ngây rất đa dạng, có khả năng chống oxi hóa, giảm cân, bảo vệ hệ tim mạch, tăng lưu thông máu, chống ung thư, giảm tiểu đường, ngăn ngừa khối u, viêm loét, thiếu vitamin, tăng cường hệ miễn dịch.
Do đó hạt chùm ngây cũng được ưa chuộng và được các nhà khoa học đặc biệt quan tâm nghiên cứu. Theo các nhà nghiên cứu cho thấy trong hạt chùm ngây có chứa nhiều thành phần hóa học như sau: 5 Downloaded by NUOC LOC (nuocloc.com) lOMoARcPSD|38896048 - 18 loại acid amine - 8 loại khoáng chất như: sắt, kẽm, canxi, mangan, magie, photpho, kali, natri - 7 loại vitamin như: vitamin A, vitamin C, vitamin B1, B3, B5, B6, B9 - Nhiều hợp chất chống oxi hóa như: zeatin, alpha-sitosterol, quercetin, caffeoylquinic acid, kaempferol. - Hạt chùm ngây chứa 42% (w/w) là dầu rất giàu chất chống oxy hóa như oleic acid. TỔNG QUAN VỀ CHẤT CHỐNG OXI HÓA CÓ TRONG LÁ CHÙM NGÂY Chất chống oxi hóa là một loại chất giúp ngăn chặn hoặc làm chậm quá trình oxi hóa các chất khác.
Quá trình oxi hóa là một phản ứng hóa học, là sự vận chuyển các điện tử hoặc nguyên tử hydro từ một chất đến một tác nhân oxi hóa. Quá trình oxi hóa liên quan đến việc tạo ra các gốc tự do sinh ra phản ứng di truyền phá hủy các tế bào sinh vật, làm tổn thương hoặc làm chết tế bào. Chất chống oxi hóa có nhiệm vụ chấm dứt chuỗi phản ứng oxi hóa này bằng cách khử đi các gốc tự do trung gian, kìm hãm sự oxi hóa bằng cách oxi hóa chúng. Tác nhân chống oxi hóa thường được khử như thiol, ascorbic acid hay polyphenol.
- Polyphenol: Polyphenol còn được gọi là polyhydroxyphenols, polyphenol hiện tồn tại rất nhiều phân tử khác nhau, số lượng và đặc điểm của các cấu trúc phenol cũng phụ thuộc vào đặc tính vật lý, sinh hóa của các lớp phenol. Polyphenol xuất hiện nhiều ở trong rau, củ, quả. Các hợp chất polyphenols có khả năng làm chậm quá trình oxi hóa, khi polyphenol vào cơ thể người sẽ ức chế ngay quá trình oxi hóa bằng cách làm cản trở các phản ứng oxi hóa trong cơ thể, từ đó ức chế sự oxi hóa của lipid. Polyphenol có cấu trúc như một cái phễu lọc tia UV (Hình 1.1), giúp cho tế bào chống lại được sự phá hoại của tia cực tím, hơn thế nữa chức năng chính của 6 Downloaded by NUOC LOC (nuocloc.com) lOMoARcPSD|38896048 polyphenol đã được chứng minh là để bảo vệ lá cây khỏi bị hư hại bởi các gốc tự do thông qua hoạt động chống oxi hóa của chúng.
(Baldisserotto et al. [11], 2018) Cơ chế kháng oxi hóa của các chất phenol: Vô hoạt các gốc tự do, tạo phức dạng chelat với các ion Fe2+ và Cu2+ , kìm hãm enzyme có khả năng xúc tác các phản ứng tạo gốc tự do như xanthine oxydase, hoạt động hiệp đồng với các chất chống oxi hóa khác Hình 1. Cấu trúc hóa học cơ bản của polyphenol - Flavonoid: Flavonoid trước đây còn được gọi là vitamin P (do tác dụng thẩm thấu vào thành mạch máu). Đây là một nhóm hợp chất tồn tại trong các loại thực vật.
Về mặt hóa học, flavonoid có cấu trúc chung bao gồm hai vòng phenyl và vòng dị vòng. Cấu trúc carbon này có thể viết tắt là C 6-C3-C6. Theo danh pháp IUPAC, chúng có thể được phân thành flavonoid hoặc bioflavonoid. Phần lớn flavonoid có màu vàng, flavonoid khi tiếp xúc với rượu sẽ chuyển sang màu đỏ sẫm.
Chúng hoạt động như chất chống oxi hóa, kháng sinh, ức chế chu kỳ tế bào. Các chất chống oxi hóa này đóng vai trò rất quan trọng trong việc tăng cường sức khỏe về mặt tâm thần khi có tuổi tác. Hoa quả trái cây có múi như cam, quýt là một nguồn phong phú về hợp chất Flavonoid. 7 Downloaded by NUOC LOC (nuocloc.com) lOMoARcPSD|38896048 Hình 1.
Cấu trúc hóa học của flavonoid - Quercetin: Là một flavonol thuộc loại flavonoid, thường được tìm thấy trong rau, củ và trái cây. Quercetin là một chất chống oxi hóa mạnh, hỗ trợ chống lại các tế bào gốc tự do. Quercetin làm tăng tuổi thọ, hỗ trợ tim mạch, làm giảm cholesterol xấu và tăng cường cholesterol tốt, giảm tiểu đường, hỗ trợ điều trị tăng huyết áp, ngăn ngừa ung thư và cải thiện giấc ngủ. Theo nghiên cứu của Coppin và cộng sự [20], lá chùm ngây được thu thập từ châu Phi và được phân tích bởi HPLC – UV – MS.
Kết quả hàm lượng Quercetin có trong lá chùm ngây chiếm từ 0,6 – 1% (g/100 g trọng lượng khô). Kết quả này cho thấy hàm lượng Quercetin có trong lá chùm ngây khá cao. Cấu trúc hóa học của quercetin - Keampferol: keampferol là một flavonol tự nhiên thuộc nhóm flavonoid.