Định lượng hợp chất polyphenol và biểu hiện gen tổng hợp enzyme ở chè

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu hay định lượng một số hợp chất polyphenol và sự biểu hiện của gen mã hóa enzyme tham gia tổng hợp, đánh giá hiện trạng, phân tích vấn đề, đề xuất biện

• Tác giả: Nguyễn Thanh Huyền
• Người hướng dẫn: TS. Hoàng Thị Thu Yến
• Trường học: Đại học Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Công nghệ sinh học
• Đề tài: Nghiên cứu hợp chất polyphenol và gen tổng hợp ở chè
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Thái Nguyên

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. Tổng quan về cây chè
• 1.2. Nguồn gốc và phân loại
• 1.3. Đặc điểm hình thái
• 1.4. Thành phần hóa học của chè
• 1.5. Tác dụng sinh học của cây chè
• 1.6. Thành phần polyphenol ở chè
• 1.7. Con đường sinh tổng hợp polyphenol ở chè
• 1.8. Thành phần catechins ở chè
• 1.9. Con đường sinh tổng hợp catechins ở chè
• 1.10. Tình hình nghiên cứu polyphenol ở chè
• 1.11. Tình hình nghiên cứu polyphenol chè trên thế giới
• 1.12. Tình hình nghiên cứu polyphenol chè ở Việt Nam
• 2. CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Vật liệu nghiên cứu
• 2.2. Hóa chất, thiết bị
• 2.3. Địa điểm và thời gian
• 2.4. Phương pháp nghiên cứu
• 2.4.1. Phương pháp thu mẫu lá chè
• 2.4.2. Phương pháp định lượng một số hợp chất polyphenol ở chè bằng HPLC
• 2.4.3. Phương pháp sinh học phân tử
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Định lượng một số hợp chất polyphenol ở chè bằng HPLC
• 3.2. Định lượng sự biểu hiện của gen mã hóa enzyme tham gia tổng hợp polyphenol ở chè
• 3.3. Mối liên quan giữa hàm lượng catechins với sự biểu hiện của gen LAR và ANR ở chè trung du xanh và chè trung du tím
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về hợp chất polyphenol và gen tổng hợp ở chè

Hợp chất polyphenol là một nhóm các hợp chất hữu cơ có mặt trong nhiều loại thực vật, đặc biệt là trong cây chè. Chè xanh và chè đen chứa nhiều hợp chất phenolic có tác dụng chống oxy hóa mạnh mẽ. Nghiên cứu về gen tổng hợp các hợp chất này giúp hiểu rõ hơn về cơ chế sinh học và ứng dụng của chúng trong y học và dinh dưỡng.

1.1. Hợp chất polyphenol và vai trò của chúng trong chè

Hợp chất polyphenol trong chè có nhiều loại, bao gồm catechins và flavonoids. Chúng có tác dụng chống oxy hóa, giúp bảo vệ tế bào khỏi tổn thương. Nghiên cứu cho thấy, hàm lượng polyphenol cao trong chè xanh có thể giảm nguy cơ mắc bệnh tim mạch và ung thư.

1.2. Gen tổng hợp và sự biểu hiện của chúng ở chè

Các gen như LAR và ANR tham gia vào quá trình tổng hợp polyphenol. Sự biểu hiện của các gen này có thể thay đổi tùy thuộc vào điều kiện môi trường và giống chè. Nghiên cứu về gen tổng hợp giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất chè có hàm lượng polyphenol cao.

II. Vấn đề và thách thức trong nghiên cứu hợp chất polyphenol ở chè

Mặc dù có nhiều lợi ích từ hợp chất polyphenol, việc nghiên cứu và ứng dụng chúng trong thực tiễn vẫn gặp nhiều thách thức. Các vấn đề như sự biến đổi của polyphenol trong quá trình chế biến chè và sự khác biệt giữa các giống chè cần được giải quyết.

2.1. Biến đổi hóa học của polyphenol trong chế biến chè

Quá trình chế biến chè có thể làm giảm hàm lượng polyphenol. Nghiên cứu cho thấy, nhiệt độ và thời gian chế biến ảnh hưởng lớn đến tính chất hóa học của hợp chất phenolic. Việc tối ưu hóa quy trình chế biến là cần thiết để bảo toàn giá trị dinh dưỡng của chè.

2.2. Sự khác biệt giữa các giống chè và ảnh hưởng đến chất lượng

Mỗi giống chè có hàm lượng polyphenol khác nhau. Các yếu tố như điều kiện khí hậu, đất đai và phương pháp canh tác ảnh hưởng đến sự phát triển của cây chè. Nghiên cứu cần tập trung vào việc xác định giống chè có hàm lượng polyphenol cao nhất để phục vụ cho sản xuất.

III. Phương pháp nghiên cứu hợp chất polyphenol và gen tổng hợp ở chè

Để nghiên cứu hợp chất polyphenol và gen tổng hợp, các phương pháp hiện đại như HPLC và phân tích sinh học phân tử được áp dụng. Những phương pháp này giúp xác định chính xác hàm lượng polyphenol và sự biểu hiện của các gen liên quan.

3.1. Phương pháp HPLC trong định lượng polyphenol

Sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) là phương pháp chính để định lượng hợp chất polyphenol trong chè. Phương pháp này cho phép phân tích nhanh chóng và chính xác các thành phần hóa học trong mẫu chè.

3.2. Phân tích sinh học phân tử để nghiên cứu gen

Phân tích sinh học phân tử giúp xác định sự biểu hiện của các gen như LAR và ANR. Các kỹ thuật như RT-PCR được sử dụng để đánh giá mức độ phiên mã của các gen này trong các giống chè khác nhau.

IV. Ứng dụng thực tiễn của hợp chất polyphenol trong chè

Hợp chất polyphenol trong chè không chỉ có lợi cho sức khỏe mà còn có thể được ứng dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm và dược phẩm. Nghiên cứu cho thấy, polyphenol có khả năng chống oxy hóa và kháng viêm, giúp cải thiện sức khỏe tổng thể.

4.1. Tác dụng của polyphenol đối với sức khỏe con người

Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng polyphenol có thể giảm nguy cơ mắc bệnh tim mạch, tiểu đường và ung thư. Việc tiêu thụ chè thường xuyên giúp cung cấp lượng polyphenol cần thiết cho cơ thể.

4.2. Ứng dụng polyphenol trong ngành công nghiệp thực phẩm

Hợp chất polyphenol được sử dụng như một chất bảo quản tự nhiên trong thực phẩm. Chúng giúp kéo dài thời gian bảo quản và cải thiện chất lượng sản phẩm, đồng thời giảm thiểu việc sử dụng hóa chất độc hại.

V. Kết luận và tương lai của nghiên cứu hợp chất polyphenol ở chè

Nghiên cứu về hợp chất polyphenol và gen tổng hợp ở chè đang mở ra nhiều triển vọng mới. Việc hiểu rõ hơn về cơ chế tổng hợp và tác dụng của chúng sẽ giúp phát triển các giống chè có giá trị dinh dưỡng cao hơn.

5.1. Tương lai của nghiên cứu hợp chất polyphenol

Nghiên cứu cần tiếp tục tập trung vào việc phát triển các giống chè mới có hàm lượng polyphenol cao. Điều này không chỉ giúp nâng cao giá trị kinh tế mà còn mang lại lợi ích cho sức khỏe cộng đồng.

5.2. Định hướng nghiên cứu trong tương lai

Các nghiên cứu trong tương lai nên kết hợp giữa công nghệ sinh học và công nghệ chế biến để tối ưu hóa quy trình sản xuất chè. Việc này sẽ giúp bảo tồn và phát huy giá trị của hợp chất polyphenol trong chè.

Nội dung chính

## Tổng quan nghiên cứu

Cây chè (Camellia sinensis) là cây công nghiệp lâu năm có nguồn gốc từ vùng nhiệt đới và á nhiệt đới, được trồng rộng rãi trên hơn 30 quốc gia, trong đó Việt Nam là một trong những quốc gia có diện tích trồng chè lớn với hơn 20.000 ha, đặc biệt vùng Thái Nguyên nổi tiếng với sản lượng chè lớn thứ hai cả nước. Chè không chỉ là thức uống phổ biến mà còn chứa nhiều hợp chất polyphenol có tác dụng sinh học quan trọng như chống oxy hóa, kháng khuẩn, phòng chống ung thư và nhiều bệnh lý khác. Tuy nhiên, chất lượng chè phụ thuộc nhiều vào hàm lượng và thành phần polyphenol trong lá chè, vốn thay đổi theo giống và điều kiện sinh thái.

Nghiên cứu này tập trung định lượng một số hợp chất polyphenol chủ yếu trong lá chè của các giống chè trồng tại Thái Nguyên, đồng thời khảo sát sự biểu hiện của các gen mã hóa enzyme tham gia tổng hợp polyphenol, đặc biệt là gen LAR và ANR ở giống chè Trung du. Thời gian nghiên cứu từ tháng 7/2017 đến tháng 12/2018 tại Đại học Thái Nguyên và Viện Hóa sinh biển Việt Nam. Mục tiêu nhằm cung cấp cơ sở khoa học cho việc khai thác nguồn nguyên liệu chè giàu polyphenol phục vụ y dược học và nâng cao chất lượng sản phẩm chè.

## Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

### Khung lý thuyết áp dụng

- **Lý thuyết về polyphenol và flavonoid:** Polyphenol là nhóm hợp chất phenol phức tạp, gồm flavonoid (catechins, flavonol, anthocyanidin) và tannin, chiếm 18-36% trọng lượng lá chè khô. Flavonoid có tác dụng chống oxy hóa mạnh, kháng khuẩn, chống viêm và phòng chống ung thư.
- **Mô hình sinh tổng hợp polyphenol:** Con đường phenylpropanoid và flavonoid được xúc tác bởi các enzyme như PAL, CHS, CHI, LAR, ANR, trong đó LAR và ANR đóng vai trò quan trọng trong tổng hợp catechins.
- **Khái niệm gen mã hóa enzyme:** Gen LAR (Leucoanthocyanidin reductase) và ANR (Anthocyanidin reductase) mã hóa enzyme xúc tác các bước cuối trong tổng hợp catechins, ảnh hưởng trực tiếp đến hàm lượng polyphenol trong lá chè.

### Phương pháp nghiên cứu

- **Nguồn dữ liệu:** Mẫu lá chè của 8 giống chè trồng tại Thái Nguyên, thu thập vào vụ hè thu năm 2017, gồm chè Trung du xanh, Trung du tím, Indo, Keo am tích, Bát tiên, LDP1, pH1, Phúc vân tiên.
- **Phân tích hóa học:** Định lượng các hợp chất polyphenol (catechin, gallocatechin, epigallocatechin, epigallocatechin gallate, epicatechin gallate) bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) kết hợp khối phổ (LC/MS). Đường chuẩn được xây dựng với hệ số tương quan R² > 0,999, giới hạn phát hiện LOD = 0,02 mg/g, giới hạn định lượng LOQ = 0,07 mg/g.
- **Phân tích sinh học phân tử:** Tách chiết RNA tổng số từ lá chè, tổng hợp cDNA, định lượng sự biểu hiện gen LAR và ANR bằng real-time PCR với gen GAPDH làm gen tham chiếu. Phân tích dữ liệu theo phương pháp ΔCt và so sánh tương đối giữa các mẫu chè.
- **Timeline nghiên cứu:** Từ tháng 7/2017 đến tháng 12/2018, bao gồm thu mẫu, phân tích hóa học, phân tích gene và xử lý số liệu.

## Kết quả nghiên cứu và thảo luận

### Những phát hiện chính

- **Hàm lượng polyphenol:** Mẫu chè Indo có hàm lượng tổng catechins cao nhất đạt 90,64 mg/g, vượt trội so với các mẫu khác như Keo am tích (59,24 mg/g), Trung du xanh (57,91 mg/g), Trung du tím (40,44 mg/g).
- **Sự biểu hiện gen:** Gen LAR và ANR biểu hiện khác biệt rõ rệt giữa chè Trung du xanh và Trung du tím, với mức biểu hiện gen LAR ở chè Trung du tím thấp hơn khoảng 50% so với chè Trung du xanh, trong khi gen ANR biểu hiện cao hơn ở chè Trung du tím.
- **Mối liên quan hàm lượng và biểu hiện gen:** Có sự tương quan tích cực giữa hàm lượng catechins và mức độ biểu hiện của gen LAR và ANR, cho thấy sự điều hòa biểu hiện gen ảnh hưởng trực tiếp đến tổng hợp polyphenol.
- **Độ nhạy và độ chính xác:** Phương pháp HPLC-LC/MS cho kết quả định lượng chính xác với hệ số tương quan đường chuẩn trên 0,999 và giới hạn phát hiện thấp, phù hợp cho nghiên cứu định lượng polyphenol trong chè.

### Thảo luận kết quả

Kết quả cho thấy sự đa dạng về hàm lượng polyphenol giữa các giống chè, phản ánh ảnh hưởng của yếu tố di truyền và điều kiện sinh thái. Hàm lượng catechins cao ở chè Indo có thể do đặc điểm sinh học và điều kiện trồng thuận lợi. Sự khác biệt biểu hiện gen LAR và ANR giữa chè Trung du xanh và tím cho thấy cơ chế điều hòa gen đóng vai trò quan trọng trong tổng hợp polyphenol, phù hợp với các nghiên cứu quốc tế về enzyme xúc tác con đường flavonoid. Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ cột so sánh hàm lượng catechins và biểu đồ đường biểu diễn mức độ biểu hiện gen, giúp minh họa mối quan hệ chặt chẽ giữa gen và hợp chất sinh học.

## Đề xuất và khuyến nghị

- **Tăng cường nghiên cứu đa dạng giống chè:** Khuyến khích mở rộng khảo sát các giống chè khác nhau để xác định nguồn gen giàu polyphenol, nâng cao chất lượng nguyên liệu phục vụ y dược học.
- **Ứng dụng công nghệ sinh học:** Áp dụng kỹ thuật định lượng gene để chọn lọc giống chè có biểu hiện gen LAR và ANR cao, tăng hàm lượng polyphenol trong sản phẩm.
- **Phát triển quy trình chế biến:** Nghiên cứu và tối ưu hóa quy trình chế biến nhằm bảo tồn tối đa hàm lượng polyphenol trong sản phẩm chè cuối cùng.
- **Hỗ trợ chính sách và đào tạo:** Đề xuất các chương trình đào tạo kỹ thuật cho nông dân và doanh nghiệp về kỹ thuật thu hái, bảo quản và chế biến chè giàu polyphenol trong vòng 3 năm tới.
- **Chủ thể thực hiện:** Các viện nghiên cứu, trường đại học, doanh nghiệp chế biến chè và cơ quan quản lý nông nghiệp.

## Đối tượng nên tham khảo luận văn

- **Nhà nghiên cứu và sinh viên ngành Công nghệ sinh học, Hóa học:** Cung cấp dữ liệu thực nghiệm và phương pháp phân tích hiện đại về polyphenol và biểu hiện gen.
- **Doanh nghiệp sản xuất và chế biến chè:** Hỗ trợ lựa chọn giống chè và quy trình chế biến nâng cao chất lượng sản phẩm.
- **Ngành y dược học và dược liệu:** Cung cấp cơ sở khoa học cho việc khai thác polyphenol chè trong phòng và chữa bệnh.
- **Cơ quan quản lý nông nghiệp và phát triển nông thôn:** Làm căn cứ xây dựng chính sách phát triển cây chè bền vững, nâng cao giá trị kinh tế và sức khỏe cộng đồng.

## Câu hỏi thường gặp

1. **Polyphenol trong chè có tác dụng gì đối với sức khỏe?**  
Polyphenol có tác dụng chống oxy hóa mạnh, kháng khuẩn, chống viêm, phòng ngừa ung thư và các bệnh mãn tính như tiểu đường, tăng huyết áp.

2. **Phương pháp định lượng polyphenol được sử dụng là gì?**  
Sử dụng sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) kết hợp khối phổ (LC/MS) với độ nhạy cao, cho kết quả chính xác và tái lập tốt.

3. **Gen LAR và ANR ảnh hưởng thế nào đến hàm lượng polyphenol?**  
Hai gen này mã hóa enzyme xúc tác bước cuối trong tổng hợp catechins, mức độ biểu hiện gen quyết định hàm lượng polyphenol trong lá chè.

4. **Tại sao chọn chè Trung du để nghiên cứu?**  
Chè Trung du là giống chè truyền thống, có giá trị kinh tế cao, khả năng chịu hạn và bệnh tốt, đồng thời là nguồn gen quý cần bảo tồn và phát triển.

5. **Ứng dụng thực tiễn của nghiên cứu này là gì?**  
Nghiên cứu giúp chọn giống chè giàu polyphenol, phát triển sản phẩm chè chất lượng cao phục vụ y dược và nâng cao giá trị kinh tế ngành chè.

## Kết luận

- Đã xác định được hàm lượng polyphenol đa dạng giữa các giống chè trồng tại Thái Nguyên, với mẫu chè Indo có hàm lượng cao nhất đạt 90,64 mg/g catechins.  
- Phân tích biểu hiện gen LAR và ANR cho thấy mối liên hệ chặt chẽ giữa biểu hiện gen và tổng hợp polyphenol.  
- Phương pháp HPLC-LC/MS và real-time PCR được áp dụng hiệu quả, đảm bảo độ chính xác và độ nhạy cao.  
- Nghiên cứu góp phần làm rõ cơ chế sinh tổng hợp polyphenol ở chè, tạo cơ sở khoa học cho phát triển giống chè và sản phẩm y dược từ chè.  
- Đề xuất các giải pháp ứng dụng công nghệ sinh học và phát triển quy trình chế biến nhằm nâng cao chất lượng chè trong vòng 3 năm tới.

Khuyến khích các tổ chức nghiên cứu và doanh nghiệp phối hợp triển khai các đề tài ứng dụng, đồng thời đào tạo nhân lực chuyên môn để phát triển ngành chè bền vững và hiệu quả.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Tổng quan về cây chè 1. Nguồn gốc và phân loại Theo Trịnh Xuân Ngọ (2009)[14] cây chè có nguồn gốc từ Đông Nam Á.

Đây là một loại cây công nghiệp lâu năm, cho hiệu quả kinh tế cao, được trồng ở hơn 30 quốc gia. Những nước trồng chè phổ biến là: Trung Quốc, ấn Độ, Srilanca, Nhật Bản, Nga, Đài Loan, Việt Nam….Việt Nam là một trong những nước có tiềm năng và điều kiện thuận lợi để phát triển sản xuất chè: diện tích đất theo qui hoạch để trồng chè rất lớn (trên 200.000 ha); điều kiện khí hậu rất phù hợp cho cây chè phát triển: lắm nắng, mưa nhiều - lượng nước mưa trung bình 1700 - 2000mm/ năm, độ ẩm không khí 80 -85%, - nhiệt độ trung bình 21 - 22,60C; đất trồng chè gồm hai loại là phiến thạch sét và bazan màu mỡ … Ngày nay, ở hầu hết các tỉnh có điều kiện thuận lợi đều trồng chè, song ba vùng trồng nhiều nhất là: - Vùng chè thượng du (Hà Giang, Tuyên Quang, Lai Châu, Yên Bái) chiếm khoảng 25% sản lượng chè miền Bắc. - Vùng trung du (Vĩnh Phúc, Phú Thọ, Bắc Cạn, Thái Nguyên). Đây là vùng chè chủ yếu chiếm đến 75% sản lượng chè miền Bắc với nhiều nhà máy sản xuất lớn.

- Vùng chè Tây Nguyên (Gia Lai, Kon Tum, Lâm Đồng, Đắc Lắc) chủ yếu trồng giống chè Ấn Độ và chè shan, chè Ô long. Trong đó vùng chè Thái Nguyên là vùng có sản lượng chè lớn thứ 2 trong cả nước và rất nổi tiếng với sản phẩm chè đặc sản Tân Cương. Thái Nguyên hiện có 16746 ha chè, trồng chủ yếu là các giống Trung du (TDLX, LDP1). Về phân loại khoa học cây chè được thể hiện trong bảng 1.1: Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.

Phân loại khoa học của cây chè [14] Phân loại khoa học Giới Plantee Ngành Magnoliopsida Bộ Ericale Họ Theaceae Chi Camellia Loài C. Đặc điểm hình thái Cây chè có bộ nhiễm sắc thể lưỡng bội 2n = 30, thuộc loại thân gỗ hoặc thân bụi và được trồng để thu lá làm nguyên liệu cho công nghiệp chế biến và mang một số đặc điểm sinh học sau đây: - Hình thái: Thân: thẳng và tròn, phân nhánh liên tục thành một hệ thống cành và chồi. Trên thân có mấu chia thành nhiều lóng. Cành: do mầm dinh dưỡng biến đổi thành.

Trên cành chia ra làm nhiều đốt, chiều dài đốt cành biến đổi từ 1 – 10 cm tùy theo giống và điều kiện sinh trưởng. Chồi: mọc ra từ nách lá, chia theo sự biệt hóa của chồi có chồi dinh dưỡng mọc ra lá và chồi sinh thực mọc ra nụ, hoa, quả. Lá: lá chè là loại lá hình đơn nguyên, có hệ gân lá rất rõ, rìa lá có răng cưa, chiều dài từ 4 – 15 cm, rộng từ 2 – 5 cm. Hoa: hoa chè là loại hoa lưỡng tính, trong hoa có 5 - 8 cánh màu trắng, có khi lại hơi phớt hồng.

Quả: quả chè là một loại quả nang có từ 1 - 4 hạt. Quả chè có dạng hình tròn, tam giác, vuông tùy theo số hạt. Hạt: hình cầu, bán cầu, tam giác tùy giống chè; vỏ sành thường màu nâu, cứng, bên trong là lớp vỏ mỏng. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] 6 Hệ rễ: gồm rễ cọc (trụ), rễ dẫn (hay rễ nhánh, rễ bên) màu nâu hay nâu đỏ và rễ hút hay rễ hấp thụ màu vàng ngà [2].

- Đặc tính sinh lý, sinh thái của cây chè: Nhiệt độ không khí thuận lợi cho sự sinh trưởng và phát triển của chè là 22 - 28oC, độ ẩm không khí tương đối thích hợp là 80 - 85 %. Hàm lượng nước cần thiết cho cây chè biến động tùy từng giống chè. Loại đất thích hợp cho trồng chè dày 60 - 100 cm; mực nước ngầm dưới 100 cm; độ chua pH: 4,5 - 5,5; tỷ lệ mùn 3 - 4 %[3]. - Sinh trưởng và phát triển của cây chè: Sự phát triển của cây chè chia làm hai chu kỳ: chu kì phát triển lớn gồm suốt đời sống cây chè từ khi hạt nảy mầm đến khi cây chết và chu kì phát triển nhỏ bao gồm các giai đoạn sinh trưởng, phát triển lặp lại nhiều lần trong một năm[2][3].

Thành phần hóa học của chè Thành phần chính của lá chè là nước chiếm 75-82%, có liên quan đến quá trình biến đổi sinh hóa trong búp chè và đến sự hoạt động của các enzyme, là chất quan trọng không thể thiếu được duy trì sự sống của cây [7]. Bên cạnh thành phần chính là nước thì thành phần và hàm lượng các chất hòa tan trong chè là một trong mối quan tâm hàng đầu đối với các nghiên cứu về chè xanh [6][3].Trong đó, nhóm chất tannin được xem như thành phần chính, chiếm khoảng 27- 34% chất khô trong chè. Tanin gọi chung là hợp chất phenol thực vật bao gồm các phonyphenol đơn giản và các polyphenol đa phân tử, bên cạnh đó chúng còn kèm theo các hợp chất phenol thực vật phi tannin có màu và vị rất đắng. Tỷ lệ các chất trong thành phần hỗn hợp của tannin chè không giống nhau và tùy theo từng giống chè mà thay đổi.

Tuy nhiên, người ta đã xác định được trong chè tannin gồm 3 nhóm chủ yếu là catechins, flavonol và glycoside, anthocyanidin và leucoanthocyanidin. Theo Chi - Tang Ho (2008) trong lá chè chứa hàm lượng polyphenol tương đối cao, thành phần chính của polyphenol trong lá chè được trình bày trong bảng 1.2 : Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Thành phần các hợp chất polyphenol trong lá chè xanh[21] Thành phần Hàm lượng Tổng số 18-36% Flavan-3-ols (Catechin) 12-24% Flavonol và glycosides 3-4% Anthocyanins và Leucoanthocyanidin 2-3% Phenolic ~ 5% 1. Tác dụng sinh học của cây chè Nghiên cứu của các nhà khoa học trong và ngoài nước, cho thấy chè xanh mang lại nhiều tác dụng nhờ thành phần hóa học đa dạng với các chất hỗ trợ sức khỏe và phòng chống bệnh tật.

Ngô Đức Phương, nguyên cán bộ Khoa Tài nguyên- Dược liệu, viện Dược liệu đã đưa ra kết quả. Về dược lý học chè có vị đắng chát, tính mát, có tác dụng thanh nhiệt giải khát, tiêu cơm, lợi tiểu, da thịt mát mẻ, bớt mụn nhọt và cầm tả lị. Do có cafein và theophyllin, chè xanh được xem là một chất kích thích não, làm tăng hô hấp, tăng cường và điều hoà nhịp đập của tim[16]. Thành phần catechins có trong chè xanh đã được nghiên cứu chứng minh có tác dụng giảm nguy cơ gây ung thư, giảm kích thước khối u, diệt khuẩn.

Ngoài ra, các nghiên cứu trên thế giới cũng cho thấy tác dụng chống phóng xạ của chè xanh. Các flavonol và polyphenol làm cho chè có tính chất của vitamin P[11]. Những chất polyphenol có trong chè xanh có vai trò quan trọng trong việc phòng chống bệnh ung thư. So với chè đen thì chè xanh có hàm lượng polyphenol cao hơn vì không bị biến đổi thành phần hóa học trong các phản ứng sinh hóa[7].

Đặc biệt, EGCG là loại polyphenol chủ yếu tạo nên dược tính của chè xanh, nó có công dụng ngăn ngừa các enzyme kích hoạt sự sao chép và quá trình phân bào[13]. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Ngô Đức Phương phân tích thêm, các thành phần vitamin trong chè cũng có tác dụng tích cực đối với sức khỏe, ví dụ như vitamin C giúp làm tăng sức đề kháng và chống bệnh cúm; vitamin nhóm B trợ giúp cho quá trình trao đổi carbon hydrat; vitamin E tác dụng chống oxy hóa và hạn chế lão hóa [16]. Hoạt tính chống oxy hóa Có nhiều nghiên cứu đã khẳng định hoạt tính chống oxy hóa chính của chè là do hoạt tính của các polyphenol.

Nghiên cứu của Mai Tuyên, Vũ Bích Lan và Ngô Đại Quang chỉ ra hoạt tính chống oxy hóa của polyphenol tách chiết từ lá chè xanh để bảo quản hạt dầu cải đã đưa ra kết luận polyphenol chiết xuất từ lá chè xanh thứ phẩm có tác dụng kháng oxy hóa rất rõ rệt và mạnh hơn nhiều so với ascorbic acid và tocopherol. Tác dụng sinh học của các polyphenol chè hay của dịch chiết lá chè xanh được giải thích là do chúng có tác dụng khử các gốc tự do, giống như tác dụng của các chất antioxidant. Các nhóm có chức năng chống oxy hóa của các polyphenol[11] Cơ chế chống oxy hóa của chè thuộc cơ chế chống oxy hóa của các hợp chất phenol. Tính chống oxy hóa của các ankylphenol thể hiện ở chỗ chúng có khả năng vô hiệu hóa các gốc peroxyt, do đó nó có thể cắt mạch oxy hóa.

Sản phẩm đầu tiên xuất hiện là các gốc phenol tạo thành do nguyên tử hydro của nhóm hydroxyl được nhường cho gốc peroxyt: Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.2: Cơ chế chống oxy hóa của polyphenol[11] Các gốc phenol rất ổn định, kém hoạt tính, nhờ vậy chúng không có khả năng sinh mạch oxy hóa tiếp theo. Hoạt tính chống oxy hóa của các hợp chất ankylphenol được tăng lên bằng cách hydroxyl hóa và phân tử phenol, vì các hợp chất polyphenol có hoạt tính tốt hơn monophenol. Chúng có một số tính chất sau: Dạng khử của chúng có thể phản ứng với gốc tự do, chuyển thành dạng oxy hóa: Dạng oxy hóa của chúng có thể chuyển thành dạng lưỡng gốc và như vậy chúng có khả năng phản ứng với hai gốc tự do nữa: Đặc biệt dạng oxy hóa và dạng khử của chúng có thể tương tác với nhau thuận nghịch tạo gốc Semiquinon: Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] 10 Ngoài ra các hợp chất catechin trong chè có khả năng tạo phức kim loại chủ yếu Fe, Cu, đây là những chất xúc tác để tạo ra gốc tự do. Tỷ lệ EGC, EGCG và EC tạo phức kim loại là 3:2, 2:1, 2:1, 3:1 [21].

Hoạt tính kháng khuẩn Tháng 8/1996, Shimaura công tác tại trường Đại học y khoa Showa (Nhật Bản) đã có công trình diễn thuyết “về tác động diệt khuẩn E.coli - 157” tại hội thảo chuyên đề diệt khuẩn của chè xanh. Ông đã khẳng định rằng catechin trong chè xanh có khả năng tiêu diệt các loại vi khuẩn làm hư hỏng thực phẩm và loại bỏ các độc tố do chúng gây ra. Cơ chế hoạt động của các catechin là phá hủy màng tế bào bên ngoài của vi khuẩn [25]. EGCG và EGC là catechin có khả năng kháng khuẩn mạnh nhất.