Chức năng và ứng dụng của flavonoid
Thực vật tạo ra một lượng lớn và đa dạng các hợp chất hữu cơ, phần lớn trong số đó dường như không tham gia trực tiếp vào quá trình sinh trưởng và phát triển. Những chất này, theo truyền thống được gọi là chất chuyển hóa thứ cấp (flavonoid), thường được phân bổ khác nhau giữa các nhóm phân loại hạn chế trong giới thực vật ( , 121 ) . Các flavonoid được phân loại thành các lớp khác nhau như ancaloit, tecpenoit và phenol. Flavonoid thực hiện một số chức năng bảo vệ trong cơ thể con người (Hình 3). Nhiều flavonoid đã phát triển thành các hợp chất hoạt tính sinh học can thiệp vào axit nucleic hoặc protein và thể hiện các đặc tính kháng khuẩn hoặc diệt côn trùng và dược lý. Do đó, flavonoid được quan tâm trong y học như một liệu pháp điều trị và trong nông nghiệp cũng giống như thuốc trừ sâu ( , 122 ) . Công nghệ in vitro đã mang lại cái nhìn sâu sắc mới để khám phá hiệu quả của việc nuôi cấy mô tế bào thực vật để tạo ra các hợp chất hóa học có giá trị tương tự như các hợp chất hóa học của cây mẹ ( , 123 ) . Sự tiến bộ trong phương pháp nuôi cấy mô thực vật để sản xuất flavonoid đã vượt ra ngoài mong đợi ( , 124 ). Nuôi cấy mô thực vật là một kỹ thuật vô trùng, nhờ đó thao tác thích hợp các chất dinh dưỡng, điều kiện nuôi cấy và nguồn cung cấp phyto-hormone, người ta có thể tạo ra chất lượng và số lượng mong muốn của thực vật cũng như các chất chuyển hóa. Với việc nuôi cấy các tế bào biệt hóa, có thể sản xuất các hợp chất mong muốn ở mức độ tương đương với các hợp chất của thực vật. Flavonoid có liên quan đến một loạt các tác dụng tăng cường sức khỏe. Chúng là một thành phần không thể thiếu trong một loạt các ứng dụng dinh dưỡng, dược phẩm, dược phẩm và mỹ phẩm. Điều này được cho là do chúng chống oxy hóa ( , 125 ) , chống viêm ( , 126 ) , chống đột biến ( , 127) và các đặc tính chống chất gây ung thư ( , 128 ) cùng với khả năng điều chỉnh các chức năng chính của enzym tế bào ( , 129 ) . Flavonoid hoạt động trong thực vật như chất chống oxy hóa, chất kháng khuẩn, chất thụ cảm ánh sáng, chất thu hút thị giác, chất xua đuổi thức ăn và để sàng lọc ánh sáng. Nhiều nghiên cứu đã gợi ý rằng flavonoid thể hiện các hoạt động sinh học, bao gồm các hoạt động chống dị ứng, kháng virus, chống viêm và giãn mạch. Tuy nhiên, phần lớn sự quan tâm được dành cho hoạt động chống oxy hóa của flavonoid do khả năng làm giảm sự hình thành gốc tự do và loại bỏ các gốc tự do. Khả năng của flavonoid để hoạt động như chất chống oxy hóa trong ống nghiệmđã là chủ đề của một số nghiên cứu trong những năm qua, và các mối quan hệ cấu trúc - hoạt động quan trọng của hoạt động chống oxy hóa đã được thiết lập ( , 125 , 130 ) . Ren và cộng sự . ( , 130 ) , trong bài báo của họ trên flavonoid và chất chống ung thư, đã đưa ra các cơ chế phân tử lớn của các hành động trong những tình huống khác nhau. Trong việc ngăn chặn chất gây ung thư, họ đã đề cập rằng flavonoid tác động lên cytochrom P450 để ức chế hoạt động của một số isozyme P450 chịu trách nhiệm sản xuất một số chất gây ung thư. Một cơ chế hoạt động khác mà họ báo cáo là flavonoid giúp sản xuất các enzym chuyển hóa như gluthione-S -transferase, quinone reductase và uridine 5-diphospho-glucuronyl transferase, nhờ đó các chất gây ung thư được giải độc và do đó loại bỏ khỏi cơ thể. Điều này cũng sẽ giúp ngăn ngừa tác dụng hóa trị của flavonoid chống lại các chất gây ung thư.
Một số nghiên cứu đã được thực hiện về các đặc tính của chất chống oxy hóa liên quan đến các flavonoid khác nhau và những nghiên cứu này nhấn mạnh rằng các flavonoid có thể được sử dụng như một loại thuốc tiềm năng để ngăn ngừa stress oxy hóa ( , 131 - 136 ). Chất chống oxy hóa là các hợp chất bảo vệ tế bào chống lại tác động oxy hóa của các loại oxy phản ứng, và sự suy giảm cân bằng giữa các loại oxy phản ứng này và chất chống oxy hóa dẫn đến stress oxy hóa. Căng thẳng oxy hóa có thể dẫn đến tổn thương tế bào liên quan đến các bệnh sức khỏe khác nhau như tiểu đường, ung thư, CVD, rối loạn thoái hóa thần kinh và lão hóa. Stress oxy hóa cũng có thể làm hỏng nhiều phân tử sinh học và protein và các phân tử DNA là mục tiêu đáng kể của tổn thương tế bào. Chất chống oxy hóa can thiệp vào các hệ thống sản sinh gốc và tăng chức năng của chất chống oxy hóa nội sinh, bảo vệ tế bào khỏi bị tổn thương bởi các gốc tự do này ( , 125 ) . Pietta ( , 137 )đã xem xét kiến thức hiện tại về các khía cạnh cấu trúc và khả năng chống oxy hóa in vitro của hầu hết các flavonoid phổ biến cũng như hoạt động chống oxy hóa in vitro và ảnh hưởng đến các chất chống oxy hóa nội sinh. Flavonoids đã được tìm thấy là rất hiệu quả trong việc ngăn chặn peroxy hóa lipid và peroxy hóa lipid có trách nhiệm đối với các bệnh khác nhau như xơ vữa động mạch, tiểu đường, nhiễm độc gan và viêm, cùng với lão hóa ( , 138 - 140 ) . Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng quercetin giúp ngăn chặn quá trình peroxy hóa lipid ( , 141 ). Ngoài quercetin, còn có các flavonoid khác như myricetin, quercetrin và rutin giúp ức chế sản xuất các gốc superoxide ( , 103 , 104 ) .
Flavonoid cũng đã được công nhận về hoạt tính kháng khuẩn và nhiều nhà nghiên cứu đã phân lập và xác định cấu trúc của flavonoid có đặc tính kháng nấm, kháng vi-rút và kháng khuẩn. Do tính chất này, nhiều flavonoid ngày nay đang được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực dinh dưỡng, an toàn thực phẩm và sức khỏe. Tác dụng kháng vi rút của flavonoid đã được Wang et al . ( , 142 ) , đặc biệt là trong điều trị nhiễm vi-rút. Các flavonoid như quercetin, naringin, hesperetin và catechin có mức độ hoạt động kháng virus khác nhau. Chúng ảnh hưởng đến sự sao chép và lây nhiễm của một số virus RNA và DNA ( , 143 ). Quercetin và apigenin là một trong những flavonoid được nghiên cứu nhiều nhất, được biết là có hoạt tính kháng khuẩn ( , 144 ) . Li & Xu ( , 145 ) đã báo cáo rằng quercetin chiết xuất từ lá sen có thể là một chất kháng khuẩn đầy hứa hẹn cho bệnh viêm nha chu.
Một số flavonoid thể hiện các hoạt động giống như hormone và chúng tương tự như hormone steroid, đặc biệt là với estrogen. Những flavonoid như vậy có trong trái cây và rau quả, trà, rượu vang đỏ và ngũ cốc ( , 125 ) . Hormone giống steroid được biết đến nhiều trong việc bảo vệ chống lại các bệnh mãn tính khác nhau, đặc biệt là estrogen, có tác dụng bảo vệ thần kinh trên não. Một số flavonoid như genistein, daidzein và equol đã được nghiên cứu để đánh giá hoạt động sinh dục của chúng trong các thử nghiệm lâm sàng. Các nghiên cứu đã xác định tiềm năng của chúng trong việc điều trị các bệnh mãn tính khác nhau như ung thư, rối loạn tim mạch và loãng xương ( , 146 , 147 ). Từ các nghiên cứu của họ, người ta thấy rằng flavonoid genistein có tác dụng hứa hẹn nhất trong việc ngăn ngừa mất xương sau mãn kinh ở phụ nữ. Một số flavonoid có ý nghĩa trong chế độ ăn uống đã được chứng minh là có tác động có lợi đối với các thông số liên quan đến chứng xơ vữa động mạch, bao gồm quá trình oxy hóa lipoprotein, kết tập tiểu cầu trong máu và phản ứng tim mạch ( , 148 , 149 ) . Comalada và cộng sự . ( , 150 )đã xem xét tác động của flavonoid, đặc biệt là quercetin, đối với nhiều quá trình viêm và chức năng miễn dịch và đã chỉ ra rằng một số flavonoid nhất định giúp ức chế quá trình viêm ban đầu và cải thiện hệ thống miễn dịch. Hoạt động chống viêm bằng cách sử dụng flavonoid và tannin từ lá của cây Spilanthes paniculata đã được báo cáo gần đây ( , 126 ) . Tác dụng chống ung thư của các flavonoid như tangeritin, 3-hydroxyflavone, 3 ′, 4′-dihydroxyflavone, 2 ′, 3′-dihydroxyflavone, fisetin, apigenin, luteolin daidzein và genistein đã được thực hiện bởi một số nhà nghiên cứu ( , 151 - 154 ) . Ren và cộng sự .( , 130 ) và Huang và cộng sự . ( , 155 ), trong khi nghiên cứu về các hợp chất phenolic tự nhiên và khả năng sử dụng của chúng để ngăn ngừa ung thư, báo cáo rằng các flavonoid khác nhau như tannin, stilbenes, curcuminoid, coumarin, lignans, quinon và các flavonoid khác có đặc tính ngăn ngừa hóa học và cũng góp phần gây ra quá trình chết rụng bằng cách bắt giữ chu kỳ tế bào, điều chỉnh sự chuyển hóa chất gây ung thư và sự biểu hiện của quá trình hình thành. Trong khi giải thích cơ chế có thể có của flavonoid trong việc ngăn ngừa ung thư, họ cũng đề cập thêm rằng các flavonoid có các cơ chế hoạt động bổ sung và chồng chéo bao gồm hoạt động chống oxy hóa và loại bỏ các gốc tự do, điều chỉnh chuyển hóa chất gây ung thư, điều chỉnh biểu hiện gen trên tế bào sinh ung thư và gen ức chế khối u trong quá trình tăng sinh tế bào và sự biệt hóa, cảm ứng bắt giữ chu kỳ tế bào và quá trình chết rụng, điều chỉnh các hoạt động của enzym trong việc giải độc, oxy hóa và khử, các đặc tính chống viêm và tác động lên các mục tiêu có thể xảy ra khác. Flavonoid và tác dụng bảo vệ hệ thần kinh trung ương của chúng được quan tâm đặc biệt đối với những chất liên quan đến bệnh thoái hóa thần kinh do tác động tổng hợp của stress oxy hóa, viêm và tích tụ kim loại chuyển tiếp; một lượng thông tin tốt có sẵn. Alzheimer và chứng sa sút trí tuệ liên quan là một trong số những rối loạn chính của quá trình thoái hóa thần kinh. Flavonoid, giống như flavonoid, có liên quan đến tỷ lệ sa sút trí tuệ trong dân số thấp hơn Flavonoid và tác dụng bảo vệ hệ thần kinh trung ương của chúng được quan tâm đặc biệt đối với những chất liên quan đến bệnh thoái hóa thần kinh do tác động tổng hợp của stress oxy hóa, viêm và tích tụ kim loại chuyển tiếp; một lượng thông tin tốt có sẵn. Alzheimer và chứng sa sút trí tuệ liên quan là một trong số những rối loạn chính của quá trình thoái hóa thần kinh. Flavonoid, giống như flavonoid, có liên quan đến tỷ lệ sa sút trí tuệ trong dân số thấp hơn Flavonoid và tác dụng bảo vệ hệ thần kinh trung ương của chúng được quan tâm đặc biệt đối với những chất liên quan đến bệnh thoái hóa thần kinh do tác động tổng hợp của stress oxy hóa, viêm và tích tụ kim loại chuyển tiếp; một lượng thông tin tốt có sẵn. Alzheimer và chứng sa sút trí tuệ liên quan là một trong số những rối loạn chính của quá trình thoái hóa thần kinh. Flavonoid, giống như flavonoid, có liên quan đến tỷ lệ sa sút trí tuệ trong dân số thấp hơn( , 156 ) . Tương tự, Hwang & Yen ( , 157 ) và Jager & Saaby ( , 119 ) cho rằng các flavanones có múi như hesperidin, hesperetin và naringenin có thể đi qua hàng rào máu não và có thể đóng một vai trò hiệu quả trong việc can thiệp các bệnh thoái hóa thần kinh. Vai trò của flavonoid trong hoạt động chống đái tháo đường và chống lão hóa cũng đã được báo cáo ( , 158 - 161 ) .
Các chương trình nghiên cứu và phát triển trong tương lai
Flavonoid đã nhận được nhiều sự chú ý trong các tài liệu trong 10 năm qua và một loạt các tác dụng có lợi tiềm năng đã được làm sáng tỏ. Tuy nhiên, một số nghiên cứu được thực hiện liên quan đến các nghiên cứu trong ống nghiệm và trong silico . Do đó, cần có những nghiên cứu sâu hơn để cải thiện tính hữu ích của flavonoid trong chế độ ăn uống nhằm mang lại sức khỏe con người tốt hơn. Nghiên cứu về flavonoid rất phức tạp vì sự không đồng nhất của các cấu trúc phân tử khác nhau và sự khan hiếm dữ liệu về sinh khả dụng. Hơn nữa, không có đủ các phương pháp để đo mức độ hư hỏng do oxy hóa in vivovà việc đo lường các điểm cuối khách quan vẫn còn khó khăn. Cần phải cải tiến các kỹ thuật phân tích để cho phép thu thập nhiều dữ liệu hơn về sự hấp thu và bài tiết. Dữ liệu về hậu quả lâu dài của việc ăn phải flavonoid mãn tính đặc biệt khan hiếm. Một số báo cáo đã nhấn mạnh rằng các nghiên cứu gắn kết phân tử là cần thiết để xác định các phân tử tiềm năng của flavonoid để sử dụng chúng trong điều trị các bệnh khác nhau trong hệ thống sức khỏe con người. Tương tác của flavonoid với các phân tử thụ thể trong quá trình điều trị các bệnh cấp tính và mãn tính là một lĩnh vực nghiên cứu quan trọng trong tương lai. Ngày càng có nhiều nghiên cứu để phát hiện ra chất flavonoid mới từ thiên nhiên để thay thế việc sử dụng các loại thuốc tổng hợp có hại cho cơ thể.các nghiên cứu in vivo sẽ đưa ra một bức tranh đầy hy vọng và an toàn cho tương lai. Hiện nay, việc ăn trái cây, rau và đồ uống có chứa flavonoid được khuyến khích, mặc dù còn quá sớm để đưa ra khuyến nghị về lượng flavonoid hàng ngày.
Sự nhìn nhận:
Chúng tôi xin chân thành cảm ơn Shri. Ankushrao Kadam, Thư ký, Mahatma Gandhi Mission Trust, Aurangabad, Maharashtra, Ấn Độ, vì đã cung cấp tất cả các phương tiện trong quá trình chuẩn bị bài báo này và để khuyến khích.
Tác giả đầu tiên (ANP) hiện đang là Trợ lý Giáo sư tại Viện Khoa học Sinh học & Công nghệ MGM và thực hiện các nghiên cứu tiến sĩ về một số loại dược liệu Ấn Độ và thành phần của chúng (có thể là flavonoid) và tác động của chúng trong điều trị AD. Cô đã xuất bản một bài báo về AD và phương pháp điều trị trên một tạp chí dược phẩm quốc tế. Cô cũng đã thực hiện các nghiên cứu tính toán để xác định các phân tử ứng viên tiềm năng từ nguồn thực vật tự nhiên. Tác giả thứ hai (ADD) là một giáo sư danh dự tại Viện Khoa học Sinh học & Công nghệ và là đồng hướng dẫn của tác giả thứ nhất. Lĩnh vực nghiên cứu chính của ông là về sinh lý học và các khía cạnh nội tiết thần kinh ở cá và động vật có vỏ. Ông đã xuất bản 150 bài báo nghiên cứu trên các tạp chí uy tín trong nước và quốc tế và xuất bản 10 cuốn sách chủ yếu liên quan đến sinh lý học và công nghệ sinh học. Tác giả thứ ba (SRC) là trợ lý giáo sư tại Khoa Kỹ thuật sinh học tại Viện Công nghệ Birla, Mesra. Nghiên cứu của cô chủ yếu liên quan đến các khía cạnh phân tử của các thành phần thực vật và tác động của chúng đối với các phương pháp điều trị khác nhau. Lĩnh vực nghiên cứu của cô cũng là nuôi cấy mô thực vật.
Có thể bạn quan tâm:
>>> Tổng quan về Flavonoid - Phần 1
Viết bình luận