Mở đầu Chương 2: Tổng quan Chương 3: Vật liệu và phương pháp nghiên cứu Chương 4: Kết quả thảo luận Chương 5: Kết luận và kiến nghị 4 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN 2.1 Tổng quan về lá ổi 2.1 Nguồn gốc Ổi (Psidium. guajava) thuộc họ Myrtaceae cùng với đinh hương, tiêu và bạch đàn. Có nguồn gốc từ vùng nhiệt đới châu Mỹ, hiện nay được trồng ở nhiều vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới để lấy quả (Perez và cộng sự, 2008). Các giống ổi được trồng phát triển chiều cao khoảng 10m và cho quả trong vòng 4 năm, trong khi những cây ổi rừng cao tới 20m và phân nhánh nhiều (Perez và cộng sự, 2008).
Ổi phát triển mạnh ở những nơi có nhiệt độ trung bình hàng năm khoảng 23-28°C, lượng mưa hàng năm từ 1000 đến 2000 mm. Ổi là một trong những cây ăn quả nhiệt đới chịu hạn tốt nhất, phát triển trên nhiều loại đất (Ecocrop, 2015; CABI, 2013; Orwa và cộng sự, 2009). Lá của cây ổi đã được nghiên cứu về lợi ích sức khỏe của chúng nhờ vào rất nhiều hợp chất thực vật, chẳng hạn: quercetin, avicularin, apigenin, guaijaverin, kaempferol, hyperin, myricetin, gallic acid, catechin, epicatechin, chlorogenic acid, epigallocatechin gallate, và caffeic acid. Chiết xuất từ lá ổi đã được nghiên cứu về nhiều hoạt tính sinh học: bao gồm chống ung thư, trị đái tháo đường, chống oxy hóa, trị tiêu chảy, kháng khuẩn, hạ lipid máu và bảo vệ gan (Kumar và cộng sự, 2021).2 Đặc điểm hình thái Lá ổi có cấu tạo đơn giản, kích thước lá trung bình: chiều dài: 10 – 13 cm, chiều rộng 2-6 cm (Kaneria và cộng sự, 2011).
Các lá đơn mọc đối nhau dọc theo thân và mọc trên các cuống dài 4-10 mm. Phiến lá dài 7-15 cm và rộng 3-7 cm, có hình hơi bầu dục (hình bầu dục - hình elip hoặc hình elip thuôn dài) với đầu tròn hoặc nhọn. Mỗi lá có một gân trung tâm nổi rõ (gân giữa) và 10-20 cặp gân bên cũng tương đối rõ ràng (hình 2.1 Đặc điểm của lá ổi (Kaneria và cộng sự, 2011) Hình 2.3 Thành phần hóa học Lá ổi (Psidium guajava L.) có chứa nhiều chất dinh dưỡng đa lượng và vi lượng cũng như có rất nhiều hợp chất có hoạt tính sinh học có lợi cho sức khỏe. Trong lá ổi có chứa: 3,64% tro, 0,62% chất béo, 18,53% protein, 12,74% carbohydrate, 103 mg ascorbic acid và 1717 mg đương lượng gallic acid (GAE)/g tổng số hợp chất phenolic (Shabbir và cộng sự, 2020).
Tổng quan về kháng oxy hóa và kháng viêm 2. Tổng quan về oxy hóa và hoạt tính kháng oxy hóa 2.1 Khái niệm về stress oxy hóa Các phản ứng oxy hóa khử phức tạp xảy ra thường xuyên bên trong các tế bào và xác định trạng thái oxy hóa khử của tế bào. Các phản ứng oxy hóa khử bao gồm sự chuyển electron giữa các nguyên tử của các phân tử sinh học tạo ra sự khử và sự oxy hóa các phân tử (tức là các phản ứng oxy hóa khử) (Lu T và cộng sự, 2008). Stress oxy hóa là tình trạng xuất phát từ trạng thái oxy hóa khử không cân bằng của tế bào.
Những phản ứng này được xúc tác bởi các chất kích thích điện tử (tức là các phản ứng tiền oxy hóa), đặc trưng bởi sự mất ổn định cấu trúc và sự kích hoạt tự phát của các electron trao đổi không cân bằng các phân tử sinh học lân cận. Những phản ứng bất thường này dẫn đến tổn thương DNA, carboxyl hóa protein và oxy hóa lipid, cuối cùng dẫn đến tổn thương tế bào (Alfadda AA và cộng sự, 2012). Mức độ gia tăng stress oxy hóa xúc tác quá trình lão hóa và phát triển của các trạng thái bệnh lý khác nhau (Lu T và cộng sự, 2008). Stress oxy hóa đã được báo cáo là nguyên nhân gây ra sự thay đổi hồng cầu trong bệnh đái tháo đường và bệnh tim mạch (Chen AF và cộng sự, 2012; Selvaraju V và cộng sự, 2012); nó cũng là yếu tố gây thoái hóa tế bào thần kinh ở bệnh Alzheimer và bệnh Parkinson (Gandhi S và cộng sự, 2012).
Hơn nữa, stress oxy hóa cũng là yếu tố thúc đẩy tiến triển của các bệnh ung thư và di căn (Shi X và cộng sự, 2012). Trong các tế bào sống, các phản ứng tiền oxy hóa có nguồn gốc từ oxy (ROS) và nitơ phản ứng (RNS). ROS bao gồm gốc hydroxyl (OH-), anion superoxide (O2-) và hydro peroxide (H2O2); RNS là oxit nitơ (NO-). Một loạt các loại phản ứng thứ cấp có thể được tạo ra bởi các tương tác tự phát giữa ROS và RNS hoặc các ion kim loại tự do (Nathan C và cộng sự, 2010).
ROS và RNS có khả năng phản ứng với một số phân tử sinh học trong cơ thể, là mối đe dọa nguy hiểm đối với việc duy trì trạng thái cân bằng oxy hóa khử trong tế bào (Brown GC và cộng sự 2010). Việc sản xuất quá nhiều ROS và RNS sẽ gây rối loạn chức năng trong hệ thống chống oxy hóa, sẽ chuyển trạng thái oxy hóa khử của tế bào thành stress oxy hóa (Finkel T và cộng sự, 2003). Để duy trì trạng thái oxy hóa khử, tế bào có một loạt các enzyme phân giải stress oxy hóa như: superoxide dismutase, catalase, glutathione peroxidase và peroxiredoxin giúp bảo vệ tế bào khỏi các phản ứng tiền oxy (Brieger K. và cộng sự, 2010).
Ngoài ra, các chất 7 chống oxy hóa như vitamin C, vitamin E, polyphenol cũng giúp phá hủy ROS và các dẫn xuất nguy hiểm của chúng (Landete JM và cộng sự, 2013; Littarru GP và cộng sự, 2011). Tác dụng kháng oxy hóa của cao chiết lá ổi Theo nghiên cứu của Kumar và cộng sự (2021) về lá ổi thuộc vùng New Delhi, Ấn Độ, lá ổi được phổ biến rộng rãi như một nguồn thuốc truyền thống nhờ tác dụng chống oxy hóa cũng như hạ đường huyết. Các chất chuyển hóa thứ cấp khác nhau có trong lá ổi (vùng New Delhi) bao gồm phenolic acid, flavonoid, triterpenoids, sesquiterpenes, glycosides, alkaloids, và saponin. Trong đó, các hợp chất polyphenol đóng vai trò là hợp chất hoạt tính sinh học quan trọng cung cấp chất chống oxy hóa cho lá ổi (Kumar và cộng sự, 2021).
Khoảng bảy mươi hai hợp chất phenolic khác nhau đã được xác định trong lá ổi (vùng Granada, Tây Ban Nha) bằng cách sử dụng sắc ký lỏng. Trong số các hợp chất polyphenol, quercetin là hợp chất polyphenol có hoạt tính sinh học chính trong lá ổi (Díaz- de-Cerio và cộng sự, 2016). Cấu trúc các hợp chất polyphenol có trong lá ổi (Kumar và cộng sự, 2021). Các gốc tự do được tạo ra trong quá trình trao đổi chất là nguyên nhân gây ra nhiều bệnh trong cơ thể con người, cụ thể là bệnh viêm, bệnh thiếu máu cục bộ, rối loạn thần kinh, bệnh hemochromatosis, thủng phế quản, hội chứng suy giảm miễn dịch mắc phải và nhiều bệnh khác (Stefanis và cộng sự, 1997).
Sự hiện diện của các hợp chất phenolic: 8 gallic acid, pyrocatechol, taxifolin, ellagic acid, ferulic acid,… giúp lá ổi (Đài Trung, Đài Loan) có khả năng chống oxy hóa (Farag và cộng sự, 2020; Chen và cộng sự, 2007). Phân tích sắc ký lỏng của chiết xuất lá ổi (tỉnh Ash Sharqia, Ai Cập) cho thấy sự hiện diện của các flavonoid: quercetin, hesperetin, kaempferol, quercetin, rutin, catechin và apigenin, kaempfertin, isoquinoline là những hợp chất đóng vai trò chính về đặc tính chống oxy hóa của lá ổi (Taha và cộng sự, 2019). Tác dụng của các hợp chất chống oxy hóa từ lá ổi (vùng Pulau Pinang, Malaysia) trong việc giảm thiểu tác hại của các gốc tự do đã được công bố. Lee và cộng sự, (2012) đã báo cáo rằng tinh dầu chiết xuất từ lá ổi (vùng Pulau Pinang, Malaysia) được phát hiện có chức năng chống oxy hóa với giá trị IC50 (Half maximal inhibitory concentration: nồng độ ức chế tối đa một nửa)~460,37± 1,33 µg/mL bằng xét nghiệm DPPH (2,2-diphenyl-1- picrylhydrazyl) (Lee và cộng sự, 2012).
Chen và cộng sự (2007) cũng báo cáo về mối liên hệ tuyến tính giữa hoạt tính chống oxy hóa, khả năng loại bỏ các gốc tự do và hàm lượng polyphenol của dịch chiết lá ổi (Đài Trung, Đài Loan), thể hiện được các mối tương quan cao (R = 0,921–0,991) (Chen và cộng sự, 2007). Ngoài ra, tác dụng chống stress oxy hóa của polysaccharide trong lá ổi (Jeju, Hàn Quốc) đã được nghiên cứu ở cá ngựa vằn. Kim và cộng sự (2016) đã báo cáo rằng polysaccharide trong lá ổi (Jeju, Hàn Quốc) có tác dụng bảo vệ, chống stress oxy hóa do H2O2 gây ra bằng cách ức chế sự hình thành ROS, làm giảm quá trình peroxy hóa lipid và chết tế bào (Kim và cộng sự, 2016). Trong một nghiên cứu khác, Trần và cộng sự (2020), đã báo cáo rằng ở nồng độ 4000ppm trở lên của dịch chiết lá ổi trồng tại Trà Ôn, Vĩnh Long trở lên có thể ngăn chặn quá trình oxy hóa của xúc xích thịt lợn tươi (Trần và cộng sự, 2020).
Tuy nhiên, hiện nay vẫn chưa có nghiên cứu đánh giá khả năng kháng oxy hóa của lá ổi rừng tại tỉnh Đắk Lắk với sự khác biệt về địa lý, thổ nhưỡng, phương pháp thu nhận, đánh giá so với những nghiên cứu về giống ổi khác. Mô hình đánh giá hoạt động kháng oxy hóa a. Đánh giá năng lực khử (Reducing Power: RP) Năng lực khử có liên quan đến hoạt động chống oxy hóa và phản ánh được khả năng chống oxy hóa của các hợp chất (chiết xuất) (Oktay và cộng sự, 2003). Các hợp chất có năng lực khử là chất cho điện tử và có thể khử các chất trung gian bị oxy hóa của quá trình 9 peroxy hóa lipid, do đó chúng có thể hoạt động như chất chống oxy hóa sơ cấp và thứ cấp (Chanda và cộng sự, 2009).
Trong thí nghiệm này, màu vàng của dung dịch thử sẽ thay đổi thành màu xanh lá cây với mức độ khác nhau tùy thuộc vào năng lực khử của từng hợp chất. Các chất khử gây ra sự chuyển đổi phức hợp Fe3+/ferricyanide được sử dụng sang dạng Fe2+/ ferrous (màu xanh). Bằng cách đo sự hình thành màu xanh ở bước sóng 700nm, có thể xác định năng lực khử của hợp chất cần đánh giá (Jayanthi và Lalitha, 2011). Mô hình đánh giá khả năng kháng oxy hóa dựa trên mức độ tạo phức với ion kim loại đồng Các hợp chất phenolic, có thể bảo vệ các tế bào khỏi các tác nhân oxy hóa nên có thể được coi là chất chống oxy hóa (Dusek và cộng sự, 2015).
Cơ chế hoạt động của chất chống oxy hóa gồm ba cơ chế khác nhau, đó là chuyển electron, chuyển nguyên tử hydro và trung hòa kim loại chuyển tiếp (Fe2+, Cu2+ và Zn2+) (Wu, &; Schaich, 2005). Trung hòa kim loại là khả năng tạo một số liên kết với một ion kim loại và tạo thành phức chất, từ đó giảm tác động độc hại của kim loại đó (Dusek và cộng sự, 2015).