Chương 1 TỔNG QUAN 1. Giới thiệu về chè xanh 1. Nguồn gốc cây chè Nguồn gốc cây chè là vấn đề phức tạp, cho đến nay có nhiều quan điểm khác nhau về nguồn gốc cây chè, dựa trên những cơ sở lịch sử, khảo cổ học và thực vật học. Một số quan điểm được nhiều người công nhận nhất là: Một, cây chè có nguồn gốc ở Vân Nam – Trung Quốc.
Nhiều công trình nghiên cứu, khảo sát trước đây cho rằng nguồn gốc của cây chè là ở Vân Nam – Trung Quốc, nơi có khí hậu ẩm ướt và ấm; cách đây trên 4000 năm người Trung Quốc đã biết dùng chè làm dược liệu và sau đó là để uống. Hai, cây chè có nguồn gốc ở vùng Atxam - Ấn Độ. Bruce đã phát hiện được những cây chè dại lá to ở vùng Atxam (Ấn Độ), từ đó các học giả người Anh cho rằng: nguyên sản của cây chè là ở vùng Axtam chứ không phải ở Vân Nam – Trung Quốc. Ba, cây chè có nguồn gốc ở Việt Nam.
Những công trình nghiên cứu của Ddjemukhataaze (1961-1976) về phức catechin của lá chè từ các nguồn gốc khác nhau, so sánh về thành phần các chất catechin giữa các loại chè được trồng trọt và chè mọc hoang dại đã rút ra kết luận nguốc gốc cây chè chính là ở Việt Nam. Tuy có sự khác nhau nhưng những quan điểm trên đều cho rằng: cây chè có nguồn gốc từ Châu Á, nơi có điều kiện khí hậu nóng, ẩm [5]. Ứng dụng của chè xanh trong đời sống Chè xanh được dùng làm đồ uống trong văn hóa ẩm thực châu Á. Chè là sản phẩm chế biến từ búp, cuộng và các lá non thu hái từ cây chè.
Trước đây, các tác dụng của chè thường được quy cho thành phần caffeine và vitamin C. Từ khoảng thập niên 1970, các nghiên cứu sâu về hóa sinh và hợp chất thiên nhiên đã chứng minh những tác dụng về mặt dược lý và sinh lý của nhóm các hợp chất catechin trong chè. Đã có nhiều công bố về tác dụng của các polyphenol chè xanh đối với các bệnh ung thư, tim mạch, tiết niệu, tiêu hóa, Alzheimer, bệnh Parkison,.; ngoài ra polyphenol chè xanh còn có tác dụng làm giảm sự nhiễm độc do kim loại, do phóng xạ…[41]. 3 Theo nghiên cứu của các nhà khoa học ở trung tâm dinh dưỡng Unilever (Vlaerdingen, Hà Lan), một số bệnh viện đã đưa chè vào danh sách những thực phẩm có tính năng bảo vệ sức khoẻ.
Các nhà khoa học nhận thấy sau khi uống đều đặn mỗi ngày 3 chén nước chè, “khối lượng” và phạm vi hoạt động của gốc tự do oxy hóa trong huyết thanh của cơ thể đã giảm đi rõ rệt [32]. Chè xanh có tác dụng giải khát, tăng cường chất dinh dưỡng và ngăn ngừa bệnh nhờ vào các chất có hoạt tính sinh học cao có trong lá chè. Nó đã trở thành nguyên liệu quan trọng để chế biến nhiều loại thức ăn, đồ uống khác nhau như các loại bánh kem chè xanh, bánh gato chè xanh, sandwich chè xanh,. được tiêu thụ mạnh ở Việt Nam, Nhật Bản, Hàn Quốc, Anh, Mỹ, Úc.
Trong đó, Nhật Bản là nước có nhiều loại đồ uống và thức ăn được chế biến với chè xanh nhất [25], [37]. Trong lá chè có chứa tới 20% tamin là một chất có tác dụng làm săn da, sát khuẩn mạnh. Ngoài ra, còn cafein với tỷ lệ 1,5 - 5%, một số vitamin B1, B2 và C. Đặc biệt, tamin trong chè có tác dụng như một vitamin P vì đây là hỗn hợp của các catechin và dẫn xuất của catechin có cấu trúc hóa học của vitamin P.
Chè được dùng pha nước uống, làm thuốc kích thích do cafein và chữa lỵ theo kê đơn thuốc đông y [6]. Thành phần hóa học của chè xanh Thành phần hóa học của chè biến đổi rất phức tạp, nó phụ thuộc vào giống, điều kiện đất đai, địa hình, kĩ thuật canh tác; bao gồm tannin, caffeine, theobromine, theophylline, proteine, tinh dầu, men, sắc tố, pectin, vitamine, chất khoáng, axit hữu cơ,.; trong đó, tannin, caffeine, sắc tố, dầu thơm, pectin là những thành phần quan trọng quyết định màu sắc, hương vi ̣của sản phẩm [6], [42]. Nước là thành phần chủ yếu trong búp chè, thường chiếm từ 75 - 82% trọng lượng búp. Hàm lượng nước trong búp thay đổi tùy theo giống, tuổi cây, đất đai, kỹ thuật canh tác và tiêu chuẩn thu hái,.
Trong lá chè có chứa tới 20% tannin là một chất có tác dụng làm săn da, sát khuẩn mạnh [5]. Tannin là tên chung để chỉ hỗn hơp̣ các chất polyphenol mà catechin là thành phần chủ yếu. Tannin thiên nhiên đều là hỗn hợp của gallic acid và digallic acid ở dạng tự do cũng như kết hợp với glucose. Tannin trong chè tồn tại chủ yếu là dạng pyrocatechin.
Pyrocatechin là hỗn hợp polymer của catechin và leucoanthocyanidin. 4 Polyphenol là thành phần quan trọng nhất, quyết định chính đến màu sắc, hương vị và tính chất dược lý của nước chè pha. Thành phần chính của polyphenol chè là các hợp chất catechin. Tỷ lệ các chất trong thành phần hỗn hợp của polyphenol chè không giống nhau mà thay đổi theo từng giống, tiêu chuẩn và mùa vụ thu hái, điều kiện vĩ độ, thổ nhưỡng, kỹ thuật canh tác,.
Các hợp chất polyphenol từ lâu đã được xem như là một trong các thông số quan trọng đầu tiên hay còn được coi là các chất chỉ thị của chè [33]. Tinh dầu trong chè rất ít, hàm lượng của chúng trong lá chè tươi vào khoảng 0,007 – 0,009% và trong chè bán thành phẩm khoảng 0,024 – 0,025%. Protein chiếm khoảng 18% chất khô và có khoảng 17 loại amino acid. Protein trong lá chè chủ yếu là dạng glutelin hoà tan trong kiềm.
Trong quá trình chế biến, protein và amino acid đóng vai trò quan trọng trong việc tạo hương và vị của nước chè pha. Glucid trong chè rất đa dạng, bao gồm các monosacharide (chiếm khoảng 1 - 2%) và các polysaccharide (chiếm 10 – 12%). Ở chè, các dạng đường tan trong nước có hàm lượng không nhiều nhưng rất cần thiết cho việc hình thành chất lượng đặc trưng của chè thành phẩm [11]. Trong chè có nhiều loại alkaloid - nhóm hợp chất vòng hữu cơ có chứa nitrogen trong phân tử.
Phần lớn các alkaloid là những chất không màu, có vị đắng và ít hòa tan trong nước. Trong lá chè, người ta tìm thấy các alkaloid chủ yếu là caffeine, theobromine và theophylline. Trong đó, caffeine chiếm khoảng 2 – 5% lượng chất khô; theobromine và theophylline với hàm lượng nhỏ hơn rất nhiều so với hàm lượng của caffeine, chiếm khoảng 0,33% khối lượng chất khô. Tuy vậy, vai trò của theobromine và theophylline trong dược tính của cây chè quan trọng hơn so với caffeine [18].
Nhóm ankaloid này cũng góp phần tạo nên hương vị đắng của chè. Mức độ của các hợp chất phụ thuộc vào giống, độ tuổi và khí hậu của chè được sử dụng. Các hợp chất phenolic trong chè xanh Các hợp chất phenolic là sản phẩm chuyển hóa thứ cấp của thực vật, rất đa dạng về cấu trúc và chức năng. Trong cây, nhìn chung hàm lượng của chúng ở các bộ phận khác nhau là khác nhau.
Các phenolic không hòa tan trong nước (lignin, hydroxycinnamic acid,.) thường là thành phần của thành tế bào, trong khi loại hòa tan thường cư trú ở không bào. Nhóm các hợp chất phenolic là thành phần được quan tâm nhiều nhất trong chè. Nhờ các hợp chất này mà chất chiết từ chè xanh có những đặc 5 tính quý giá như khả năng chống ung thư, chống oxy hóa, giảm cholesteron trong máu…. Các hợp chất polyphenol trong chè chủ yếu là các hợp chất flavonoid, trong đó chia thành 5 nhóm chính: hợp chất catechin, hợp chất anthoxanthin, hợp chất anthocyanin, hợp chất leucanthocyanidin, các axit phenol cacboxylic và một số chất khác.
Giới thiệu về Caffeine Caffeine (C8H10N4O2) là tên phổ biến của trimetilxantin hay được gọi là 1,3,7- trimethylxanthine, nằm trong nhóm hợp chất Alkanloid. Caffeine có thể coi là một hoạt chất chính của chè xanh, chủ yếu được tổng hợp từ lá chè chiếm khoảng 3-5% trọng lượng khô và hàm lượng ít biến đổi trong quá trình phát triển lá chè. Công thức cấu tạo: Caffeine là một hoạt chất có dược tính. Caffein kích thích não bộ và thúc đẩy trạng thái kích thích, tỉnh táo và tập trung.
Bởi vì nó ảnh hưởng đến não nên caffein thường được gọi là một loại thuốc thần kinh và có xu hướng phát huy tác dụng nhanh chóng. Nó không tích tụ trong cơ thể theo thời gian sử dụng, thường bài tiết và thải ra ngoài sau vài giờ sử dụng. Caffein góp phần làm giảm nguy cơ mắc các bệnh về não như Alzheimer và Parkinson; hỗ trợ tăng cường trao đổi chất và tăng tốc độ giảm cân; hỗ trợ tăng cường trao đổi chất và tăng tốc độ giảm cân; góp phần bảo vệ chống lại bệnh tim và tiểu đường loại 2. Caffeine cũng có thể làm tăng hiệu quả diệt tế bào ung thư của thuốc chống ung thư.
Các chất gây phá hủy DAN và có thể hỗ trợ trong việc khắc phục kháng thuốc tự nhiên. Ngoài ra, caffein còn có nhiều tác dụng trong bảo vệ gan, bảo vệ da, tăng tuổi thọ, giảm nguy cơ mắc đa xương cứng,. Nếu sử dụng quá nhiều caffein sẽ gây nghiện, tạo ra cảm giác lo lắng, bồn chồn, run rẩy, nhịp tim không đều và khó ngủ. Nó cũng có thể gây đau đầu, đau nửa đầu, huyết áp cao ở một số người, gây ra sự hoang mang, ảo giác, nôn hoặc có thể dẫn đến tử vong do co giật.
Việc sử dụng đồng thời chất caffeine và thuốc lá cũng tạo thành một mối nguy hại đối với thai nhi phát triển. Caffein có thể dễ dàng vượt qua nhau thai, 6 có thể làm tăng nguy cơ sảy thai hoặc nhẹ cân, do đó phụ nữ mang thai nên hạn chế tiêu thụ caffein [26]. Ngoài ra, caffein làm giảm lượng paracetamol do đó làm giảm độc tính cho gan. Caffeine cũng làm tăng epinephirine trong huyết tương, tăng tiêu thụ oxy và chuyển hóa carbonhydrate trong khi giảm quá trình chuyển hóa lipid.
Caffeine có rất nhiều tác dụng có lợi nhưng cũng có tác dụng phụ không mong muốn, do đó cần phải sử dụng caffein một cách hợp lí (tiêu thụ 400 mg caffein mỗi ngày) [35]. Giới thiệu về Theobromine Theobromine (C7H8N4O2) hay còn gọi là 3,7-dimethylxanthine nằm trong nhóm hợp chất Alkanloid. Công thức cấu tạo: Theobromine là một chất kích thích thần kinh trung ương nhẹ, nhưng có tính lợi tiểu mạnh hơn, kích thích tim và làm giãn nở động mạch vành mạnh hơn caffein [34]. Một nghiên cứu năm 2004 được công bố bởi Imperial College London kết luận theobromine có hiệu lực giảm ho vượt trội so với codeine bằng cách ức chế hoạt động của thần kinh phế vị [22], [45].