Flavonoids: Sắc Tố Thực Vật Lợi Ích Cho Sức Khỏe
Flavonoids là gì?
Flavonoids là một nhóm lớn các sắc tố thực vật tự nhiên, chịu trách nhiệm tạo nên màu sắc rực rỡ của nhiều loại trái cây, rau củ và hoa. Chúng không chỉ làm cho thực phẩm trở nên hấp dẫn mà còn mang lại nhiều lợi ích sức khỏe tiềm năng. Nghiên cứu gần đây cho thấy flavonoids có thể đóng vai trò quan trọng trong việc điều trị và phòng ngừa nhiều bệnh lý.
Ngày nay, chúng ta biết rằng nhiều loại thực phẩm, nước ép trái cây, thảo mộc và mật ong có tác dụng dược lý nhờ chứa các thành phần flavonoids. Điều này đã thúc đẩy sự quan tâm đến việc nghiên cứu và ứng dụng flavonoids trong y học và dinh dưỡng.
Phân loại Flavonoids
Đã có hơn 4000 hợp chất flavonoids được phân lập và xác định cấu trúc hóa học. Dựa trên cấu trúc này, chúng được chia thành các nhóm chính sau:
- PCO (Proanthocyanidins)
- Quercetin
- Bioflavonoid cam quýt
- Polyphenol trà xanh
PCO (Proanthocyanidins)
Proanthocyanidins (PCOs), còn được gọi là procyanidins, là một trong những nhóm flavonoids thực vật quan trọng nhất. Chúng được tạo thành từ các đơn vị catechin hoặc epicatechin liên kết với nhau. PCOs mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe, bao gồm khả năng chống oxy hóa mạnh mẽ và bảo vệ mạch máu.
PCOs có mặt trong nhiều loại thực vật và rượu vang đỏ. Tuy nhiên, để sử dụng trong thương mại, chúng thường được chiết xuất từ hạt nho hoặc vỏ cây thông biển.
Quercetin
Quercetin là một flavonoid phổ biến, đóng vai trò là nền tảng cấu trúc cho nhiều flavonoids khác, chẳng hạn như rutin, quercitrin và hesperidin (có trong cam quýt). Các dẫn xuất này khác với quercetin ở chỗ chúng có thêm các phân tử đường gắn vào khung quercetin.
Quercetin được biết đến là một flavonoid bền vững và có hoạt tính cao trong các nghiên cứu. Nhiều chế phẩm từ thảo dược có tác dụng tích cực nhờ hàm lượng quercetin cao.
Bioflavonoid cam quýt
Bioflavonoids trong họ cam quýt bao gồm rutin, hesperidin, quercitrin và naringin. Các nghiên cứu về rutin và hỗn hợp bioflavonoids thô đã được thực hiện rộng rãi trong những năm 1970. Kể từ đó, các hỗn hợp rutinoside tiêu chuẩn hóa, chẳng hạn như hydroxyethylrutosides (HER), đã được sử dụng phổ biến hơn. Các bằng chứng lâm sàng cho thấy chúng có hiệu quả trong việc điều trị tăng tính thấm thành mạch, dễ bị bầm tím, trĩ và giãn tĩnh mạch.
Polyphenol trà xanh
Cả trà xanh và trà đen đều có nguồn gốc từ cây chè (Camellia sinensis). Trà xanh được làm từ lá non sấy nhẹ, trong khi trà đen trải qua quá trình oxy hóa. Trong quá trình oxy hóa, các enzyme trong lá chè chuyển đổi nhiều hợp chất polyphenol có hoạt tính cao thành các hợp chất ít hoạt tính hơn. Đối với trà xanh, quá trình sấy không hoạt hóa các enzyme oxy hóa polyphenol.
Polyphenol là các hợp chất có chứa vòng phenol trong cấu trúc phân tử. Polyphenol chính trong trà xanh là các flavonoid như catechin, epicatechin, epicatechin gallate, epigallocatechin gallate và proanthocyanidin. Trong đó, epigallocatechin gallate (EGCG) là thành phần hoạt động mạnh nhất.
Nguồn thực phẩm giàu Flavonoids
Các loại thực phẩm giàu flavonoids bao gồm:
- Nước cam
- Hành tây
- Ngò tây
- Các loại đậu
- Trà xanh
- Rượu vang đỏ
Với một chế độ ăn uống đầy đủ và cân bằng, một người có thể tiêu thụ trung bình từ 150-200mg flavonoids mỗi ngày.
Dấu hiệu thiếu hụt Flavonoids
Giống như vitamin C, flavonoids được phát hiện bởi Albert Szent-Gyorgyi (1893-1986), một trong những nhà sinh hóa học nổi tiếng nhất của thế kỷ 20. Ông đã nhận giải Nobel năm 1937 cho những khám phá quan trọng về các đặc tính của vitamin C và flavonoids.
Trong quá trình phân lập vitamin C, Szent-Gyorgyi đã phát hiện ra flavonoids. Một người bạn của ông đã ngừng chảy máu nướu răng sau khi dùng chiết xuất giàu vitamin C từ nước chanh. Tuy nhiên, khi người bạn bị chảy máu nướu răng tái phát và được điều trị bằng vitamin C tinh khiết, tình trạng không cải thiện. Điều này cho thấy có một chất khác ngoài vitamin C trong chiết xuất nước chanh có vai trò quan trọng. Szent-Gyorgyi đã phân lập được chất này, và nó đã giúp người bạn chống lại chảy máu nướu răng một cách hiệu quả.
Ban đầu, Szent-Gyorgyi gọi chất này là vitamin P, do khả năng làm giảm tính thấm thành mạch (vascular permeability), một trong những triệu chứng phổ biến của bệnh Scurvy do thiếu vitamin C. Sau đó, ông công bố rằng bệnh Scurvy không chỉ do thiếu vitamin C mà còn do thiếu flavonoids. Tuy nhiên, vì flavonoids không có đầy đủ các đặc tính của một vitamin, nên tên gọi vitamin P đã không còn được sử dụng.
Giống như hầu hết các vitamin và khoáng chất, flavonoids là một dưỡng chất thiết yếu cho cơ thể chúng ta.
Hàm lượng Flavonoids trong thực phẩm (mg/100g)
Bảng sau đây cho thấy hàm lượng flavonoids trong một số loại thực phẩm phổ biến:
| Thực phẩm | 4-Oxo-flavonoids | Anthocyanin | Catechins | Biflavans | | -------------- | ---------------- | ----------- | --------- | --------- | | Bưởi | 50 | | | | | Cam | 50-100 | | | | | Nước cam | 20-40 | | | | | Táo | 3-16 | 1-2 | 20-75 | 50-90 | | Nước táo | | 15 | | | | Mơ | | 10-18 | 25 | | | Lê | 1-5 | | 5-20 | 1-3 | | Khoai tây | | | | 85-130 | | Nam việt quất | | 5 | 60-200 | 20 | | Quả lý chua | | 20-400 | 130-400 | 15 | | Nho | | 65-140 | 5-30 | 50 | | Mâm xôi | | 300-400 | | | | Củ hành | 100-2000 | | 0-25 | | | Ngò tây | 1400 | | | | | Đậu khô | 10-1000 | | | | | Cây xô thơm | 1000-1500 | | | | | Trà | 5-50 | | 10-500 | 100-200 | | Rượu vang đỏ | 2-4 | | 50-120 | 100-150 |
Tác dụng hữu ích của Flavonoids
Flavonoids được mệnh danh là 'những người thợ sửa chữa sinh hóa của thiên nhiên' nhờ khả năng hỗ trợ cơ thể chống lại các tác nhân gây hại như dị ứng nguyên, virus và các chất gây ung thư. Chúng có đặc tính kháng viêm, kháng dị ứng, chống virus và chống ung thư.
Ngoài ra, flavonoids là chất chống oxy hóa mạnh, giúp bảo vệ cơ thể khỏi tổn thương do oxy hóa và các gốc tự do. Điều này giúp bảo vệ hệ tim mạch, giảm nguy cơ tử vong do các bệnh tim mạch như thiếu máu cơ tim, đau thắt ngực, nhồi máu cơ tim, xơ vữa động mạch. Flavonoids ngăn chặn quá trình oxy hóa không hoàn toàn cholesterol (tương tự như vitamin C, E và các chất chống oxy hóa khác). Nếu lượng flavonoids cung cấp hàng ngày giảm, nguy cơ mắc các bệnh này tăng lên rõ rệt.
Khả năng chống oxy hóa của flavonoids mạnh hơn so với vitamin C, E, selenium và kẽm. Mỗi loại flavonoid có những lợi ích riêng, nhưng chúng thường hoạt động phối hợp và có tác dụng chồng chéo lên nhau.
Tác dụng của PCO
Chiết xuất proanthocyanidins và PCO có nhiều tác dụng dược lý:
- Tăng nồng độ vitamin C nội bào
- Giảm tính thấm và độ giòn của thành mạch máu
- Loại bỏ các chất oxy hóa và gốc tự do
- Ức chế sự phá hủy collagen
Collagen là protein phổ biến nhất trong cơ thể, giúp duy trì sự toàn vẹn của chất nền, gân, dây chằng, sụn khớp, cấu trúc da và thành mạch máu. Chiết xuất PCO hỗ trợ và bảo vệ cấu trúc collagen bằng cách tăng cường liên kết chéo giữa các sợi collagen, giúp củng cố mô liên kết. Chúng cũng ngăn ngừa tổn thương do gốc tự do và ức chế sự phân hủy collagen do các enzyme do bạch cầu hoặc vi khuẩn tiết ra trong quá trình viêm nhiễm.
PCO ngăn chặn sự phóng thích và tổng hợp các hợp chất làm tăng tình trạng viêm và dị ứng, như histamine, serine protease, prostaglandins, leukotrien.
Hầu hết các tác động trên não của PCO là do khả năng chống oxy hóa mạnh mẽ của nó. Việc chống oxy hóa và loại bỏ gốc tự do giúp ngăn ngừa tổn thương do gốc tự do và oxy hóa. Các tổn thương này liên quan chặt chẽ đến quá trình lão hóa và các bệnh thoái hóa mãn tính, bao gồm bệnh tim, viêm khớp và ung thư. Lipid và cholesterol dễ bị tổn thương bởi gốc tự do, tạo ra các dẫn xuất độc hại như lipid peroxide và cholesterol epoxide.
Jacques Masquelier là người đầu tiên phát hiện ra các đặc tính chống oxy hóa và loại bỏ gốc tự do của PCO vào năm 1986.
Nhiều phương pháp hiện đại đã chứng minh hoạt động bảo vệ mạch máu của PCO và tạo cơ sở vững chắc cho việc sử dụng PCO trong điều trị các bệnh lý mạch máu. Các phương pháp này cho thấy PCO có khả năng:
- Bắt giữ gốc tự do hydroxyl
- Bắt giữ lipid peroxide
- Làm chậm quá trình peroxide hóa lipid
- Kìm giữ các phân tử sắt tự do, ngăn chặn peroxide hóa lipid do sắt
- Ức chế sản sinh gốc tự do bằng cách ức chế không cạnh tranh enzyme xanthin oxidase
- Ức chế tổn thương do các enzyme (hyaluronidase, elastase, collagenase) có thể làm thoái hóa cấu trúc mô liên kết
Hoạt động chống oxy hóa của PCO mạnh hơn khoảng 50 lần so với vitamin C và E. Ở cấp độ tế bào, một trong những đặc tính hữu ích nhất của PCO là khả năng loại bỏ gốc tự do nhờ cấu trúc hóa học và sự liên kết chặt chẽ với màng tế bào. Nhờ đó, PCO có thể bảo vệ tế bào chống lại tổn thương do các gốc tự do tan trong nước và tan trong dầu một cách hiệu quả.
Tác dụng của Quercetin
Quercetin có khả năng chống viêm do ức chế trực tiếp hàng loạt phản ứng khởi phát quá trình viêm, bao gồm ức chế sản xuất và phóng thích histamine và các chất trung gian khác trong quá trình viêm và dị ứng. Ngoài ra, quercetin còn có khả năng chống oxy hóa và giúp tiết kiệm lượng vitamin C sử dụng.
Quercetin ức chế mạnh enzyme aldose reductase, enzyme này chuyển glucose trong máu thành sorbitol - một hợp chất liên quan chặt chẽ đến sự tiến triển của các biến chứng tiểu đường (đục thủy tinh thể do tiểu đường, tổn thương thần kinh, bệnh võng mạc tiểu đường). Chúng ta có thể hiểu rõ hơn về cơ chế gây hại của sorbitol thông qua việc xem xét tác dụng của nó trong biến chứng đục thủy tinh thể. Thủy tinh thể, mặc dù không có mạch máu nuôi dưỡng, nhưng là một mô có hoạt động trao đổi chất rất mạnh, liên tục phát triển trong suốt cuộc đời. Nồng độ đường trong máu cao
