Luận văn Thạc sĩ Khoa học
Tỏi Lý Sơn
MỞ ĐẦU
Các nghiên cứu gần đây đã công bố Allicin: Có khả năng chống viêm nhiễm
mạnh, tăng cường hoạt tính của các tế bào trong quá trình thực bào, tăng cường hoạt
tính của các tế bào giết tự nhiên, ức chế sự phát triển của vi sinh vật gây bệnh, ức
chế sự phát triển của những tế bào ung thư [28, 44]. Rất nhiều công bố và các công
ty trên thế giới đã sản xuất Allicin từ việc tạo quá trình xúc tác giữa Alliin với
enzym allinase có sẵn trong tỏi. Bằng việc sử dụng Allicin chiết xuất từ Alliin có
sẵn trong tỏi, các công ty trên thế giới đã sản xuất được rất nhiều loại thực phẩm
chức năng cao cấp với nhiều tác dụng sinh học quí.
Dựa vào những tín hiệu của thụ thể Dectin-1, một số hợp chất tách chiết từ thực
vật đã được chứng minh có khả năng điều hòa được đáp ứng viêm và điều trị hiệu
quả chuột bị nhiễm khuẩn nặng và choáng nhiễm trùng. Chẳng hạn, các chất tách
chiết từ nhân sâm Hàn Quốc như Rb1, Rb2, Rc, hợp chất K (C-K) đã được công bố
có khả năng điều hòa các tín hiệu viêm như cytokine, quá trình phosphoryl hóa
MAPK (mitogen activated protein kinase), phản ứng oxy hóa (ROS) thông qua tín
hiệu của thụ thể Dectin-1. Tuy nhiên, các chất này có nguồn gốc từ nhân sâm nên
rất đắt. Do vậy, việc tìm kiếm các chất có hoạt tính dược học đối với khả năng
chống viêm vẫn đang là vấn đề cấp bách để có thể thay thế một số thuốc đang sử
dụng hiện nay, cũng như góp phần làm giảm bớt tỷ lệ tử vong và giá thành điều trị
của bệnh nhiễm trùng nặng và choáng nhiễm trùng.
Tuy nhiên, kể cả trên thế giới và trong nước chưa có nghiên cứu nào đi sâu vào
đánh giá vai trò của Allicin đối với con đường tín hiệu thụ thể Dectin-1 trong quá
trình điều hòa những phản ứng viêm quá mức ở vật chủ. Đặc biệt, Việt Nam là một
quốc gia có khí hậu nhiệt đới gió mùa, nóng và ẩm, lượng dân số vào loại cao nhất
thế giới nên khả năng mắc các bệnh nhiễm trùng nặng và choáng nhiễm trùng do
viêm (inflammation) là rất cao. Cho đến nay, thì nhiễm trùng nặng và choáng nhiễm
trùng vẫn là một trong các nguyên nhân chính của những ca tử vong ở các bệnh
Luận văn Thạc sĩ Khoa học
Tỏi Lý Sơn
Mục tiêu đề tài
1. Mục tiêu chung
- Đánh giá được 1 phần hoạt tính dược học của Allicin như một loại thuốc trong quá
trình điều hóa đáp ứng viêm.
2. Nội dung
- Có qui trình sản xuất Allicin từ tỏi
- Xác định được chức năng điều hòa quá trình đáp ứng viêm của Allicin tổng hợp từ
Alliin trong tỏi
- Đánh giá được hiệu quả của Allicin trong quá trình điều trị chuột bị nhiễm trùng
nặng và choáng nhiễm trùng
Lớp cao học K20
3
Khóa 2011 - 2013
Luận văn Thạc sĩ Khoa học
Tỏi Lý Sơn
Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. VAI TRÒ CỦA HỆ THỐNG MIỄN DỊCH ĐỐI VỚI BẢO VỆ CƠ THỂ
4
Khóa 2011 - 2013
Luận văn Thạc sĩ Khoa học
Tỏi Lý Sơn
là các chất prostaglandins (PG), leukotrienes (LT), histamine, bradykinin, nhân tố
hoạt hóa tiểu cầu và interleukin-1. Các chất này lại tiếp tục hoạt hoá các tế bào khác
làm giải phóng ra hàng loạt các enzyme “dọn dẹp” chủ yếu phân giải protein nhờ
các proteinase, các interleukin, yếu tố hoại tử khối u (TNF-α), các superoxide, H+,
hydroperoxide gây ra tổn thương mô, qua đó khép kín quá trình viêm mạn tính. Quá
trình tiết ra của các chất trung gian như trên làm tăng dòng chảy của máu tới những
vùng bị xâm nhập và dẫn tới hiện tượng bị đỏ, nóng. Một vài chất tiết ra làm hẹp
dòng chảy của máu dẫn tới bị sưng. Khi quá trình viêm kéo dài sẽ dẫn tới hiệu quả
tích lũy và trạng thái mất cân bằng do qúa trình viêm chiếm ưu thế hơn quá trình
kháng viêm và quá trình đông tụ chiếm ưu thế hơn quá trình phân giải tơ huyết
(fibrin). Quá trình nghẽn mạch, thiếu máu cục bộ, các mô bị tổn thương sẽ là hậu
quả tiếp sau dẫn tới viêm nặng và choáng do viêm, mất chức năng của đa cơ quan
và tử vong [25].
1.3. NHIỄM TRÙNG NẶNG VÀ CHOÁNG NHIỄM TRÙNG
Nhiễm trùng có thể được định nghĩa như một phổ của những điều kiện lâm sàng
gây ra bởi đáp ứng miễn dịch của bệnh nhân tới quá trình nhiễm trùng mà được đặc
trưng bởi viêm hệ thống và quá trình đông tụ [6,7,8]. Các bệnh nhân mắc nhiễm
trùng nặng và choáng nhiễm trùng trải qua hai giai đoạn đáp ứng miễn dịch [7].
Thời kỳ đầu sẽ biểu hiện những đáp ứng viêm ồ ạt tới quá trình nhiễm trùng. Hầu
hết, đó là các cytokine tiền viêm như TNF, interleukine (IL)-1, IL-6, IL-12, và
interferon gamma (IFN gamma). Sau đó, cơ thể sẽ điều hòa những đáp ứng này
Bé T.T.T.P. (11 tuổi, ngụ tại tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu) được cấp cứu trong tình
trạng shock do nhiễm trùng.
Lớp cao học K20
6
Khóa 2011 - 2013
Luận văn Thạc sĩ Khoa học
Tỏi Lý Sơn
1.4. MIỄN DỊCH BẨM SINH CỦA VẬT CHỦ ĐÁP ỨNG QUÁ TRÌNH
NHIỄM VI KHUẨN
Hệ thống miễn dịch bẩm sinh bao gồm vô số các thành phần khác nhau để chống
lại quá trình xâm nhập của vi sinh vật. Thứ nhất, các chức năng của hàng rào biểu bì
của cơ thể có thể cản trở quá trình gây viêm nhiễm của mầm bệnh. Thứ hai, các tế
bào và các phân tử kiểm soát hoặc phá hủy các mầm bệnh mà có thể trốn thoát khỏi
lớp hàng rào bảo vệ biểu bì để xâm nhập tiếp vào bên trong. Thứ ba cũng là hàng
rào quan trọng nhất của hệ thống bảo vệ miễn dịch bẩm sinh đó là các mô của tế
bào macrophage truyền tín hiệu bảo vệ tế bào ở các vùng ngoại biên và hệ thống bổ
thể của protein truyền tín hiệu của hệ thống miễn dịch bẩm sinh dưới dạng dịch nằm
giữa khoảng không của mô và máu. Quá trình nhận dạng bằng hệ thống miễn dịch
sẽ loại bỏ các mầm bệnh xâm nhập thông qua vô số cơ chế hiệu quả khác nhau. Hệ
thống miễn dịch bẩm sinh có thể xem như có vai trò quan trọng nhất trong quá trình
viêm nhiễm.
1.4.1. Các thụ thể nhận dạng mầm bệnh (PRRs)
1.4.1.1. Định nghĩa: Thụ thể là những protein biệt hoá để tiếp nhận các phân tử hoá
nhận dạng β-glucans.
1.4.1.3. Thụ thể Toll- like (TLR)
Thụ thể Toll- like (TLR) là một protein màng mà nhận dạng ra các phân tử có
sẵn ở trên mầm bệnh (PAMP) [20]. Trong động vật có vú, họ thụ thể TLR bao gồm
ít nhất 10 loại khác nhau. Chúng có một vai trò cơ bản tới nhận dạng các phối tử có
nguồn gốc từ mầm bệnh [20]. TLR2 có thể nhận dạng lipoproteins các gốc đường
có gắn lipid-(lipoarabinomannan) từ thành tế bào của vi khuẩn và nấm [13]. TLR4
nhận dạng lipopolysaccharide (LPS) từ thành tế bào của vi khuẩn gram âm
[15,35,37]. TLR9 có thể nhận dạng deoxycytidylate-phosphate-deoxyguanylate
(CpG) có trong deoxyribonucleic acid (DNA) của vi khuẩn [13]. Một vi sinh vật có
thể được nhận bởi rất nhiều TLR. Thực tế, tổ hợp của TLR có thể tham gia vào các
đáp ứng viêm do macrophage hoặc tế bào dendritic sinh ra trong quá trình cơ
thể bị nhiễm mầm bệnh [20]. TLR bao gồm một đoạn nằm bên trong tế bào
được gọi là thụ thể Toll/IL-1 (TIR). Đoạn này sẽ trường với các đoạn TIR khác.
Lớp cao học K20
8
Khóa 2011 - 2013
Luận văn Thạc sĩ Khoa học
Tỏi Lý Sơn
Những đoạn TIR có chứa các phân tử tiếp nối giống nhưng giống như yếu tố phân
chia tế bào 88 (MyD88), protein nối tiếp có đoạn TIR (TIRAP), một đoạn TIR có
chứa phần interferon-β (TRIF), và phân tử tiếp nối với TRIF (TRAM) [20]. Quá
trình nhận dạng mầm bệnh của TLR2 sẽ kích thích quá trình hoạt động của yếu tố
hoạt động nhân tế bào là NF-kB (nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of
Luận văn Thạc sĩ Khoa học
Tỏi Lý Sơn
điều trị hiệu quả chuột bị nhiễm trùng nặng và choáng nhiễm trùng. Chẳng hạn, các
chất tách chiết từ nhân sâm Hàn Quốc như Rb1, Rb2, Rc, hợp chất K (C-K) đã được
công bố có khả năng điều hòa các tín hiệu viêm như cytokine, quá trình phospho
hóa yếu tố tự phân bào (MAPK (mitogen activated protein kinase)), phản ứng oxy
hóa (ROS) thông qua tín hiệu của thụ thể Dectin-1 [24].
1.4.1.5. Thụ thể Dectin-1 hoạt động cùng với TLR2 để nhận dạng các phối tử
có nguồn gốc từ vi sinh vật
Zymosan là một hợp chất mà lượng β-glucan trong thành tế bào của
Saccharomyces cerevisiae chiếm phần chính [8,16]. Thành phần của zymosan có
β- glucan, mannan, và chitin. Thành phần này được nhận dạng bằng một số thụ thể
chẳng hạn như TLR2, TLR6, Dectin-1, thụ thể mannose, và CR3 [16, 45]. Chất này
đã được chứng minh là kích thích quá trình đại thực bào và quá trình viêm cả ở in
vivo và in vitro [16].
Dectin-1 hoạt động cùng với một số TLR để nhận dạng ra nấm [16]. Thụ thể
này cùng với TLR2, Dectin-1 nhận dạng ra zymosan hoặc nấm Candida albicans
truyền tín hiệu điều hòa hoạt động của yếu tố nhân kích hoạt tế bào T (NFAT)
và quá trình sản xuất interleukin (IL)-2, IL-10, và IL-12 p70 trong tế bào
dendritic [16,29]. Dectin-1 cũng tham gia vào quá trình thực bào, hoạt động của
yếu tố tự phân bào (ERK)1/2 (extracellular signal-regulated kinase), và quá trình
sản xuất các cytokine tiền viêm cùng với TLR2 để nhận dạng ra Mycobacterium
abscessus [16]. Hơn nữa, Dectin-1 tham gia cùng với TLR2 và TLR4 trong đáp
ứng miễn dịch bẩm sinh tới nhận Mycobacterium ulcerans để kích thích sinh ra gốc
oxy hóa (ROS) và sản xuất ra chemokines và IL-37 trong kerainocyte của người.
Do vậy, Dectin-1 thực hiện một vai trò hoạt động giống như một thụ thể chính
Tỏi Lý Sơn
1.4.1.6. Glucocorticoid
Glucocorticoid đã được sử dụng như một chất chống viêm cùng với rất nhiều cơ
chế trong quá trình hoạt động của nó [17]. Rất nhiều nghiên cứu đã chứng minh
glucocorticoid có thể điều hòa được chức năng của các tế bào viêm, đặc biệt là quá
trình phiên mã của các gen sinh cytokine [11]. Hơn nữa, glucocorticoid có thể
ức chế quá trình sản xuất các cytokine tiền viêm như TNF-α, IL-6, IL-1, và làm
giảm quá trình tiết gốc nito và quá trình hoạt hóa các yếu tố mô trong tế bào
macrophage [23,39,40]. Do vậy, glucocorticoid đã được sử dụng trong điều trị một
số bệnh viêm nhiễm và các bệnh mẫn cảm miễn dịch. Hơn nữa, chúng có tiềm
năng vô cùng to lớn trong hoạt động kháng viêm và giảm quá trình miễn dịch
không có lợi cho cơ thể [9,17,22].
Nhìn chung, quá trình viêm hệ thống mất kiểm soát được xem như là các đặc
trưng của nhiễm trùng, của triệu chứng viêm cấp tính đường hô hấp. Một chất được
biết đó Hydrocortisone, là một glucocorticoid, có thể làm giảm đi đáng kể mức
plasma của protein C, phospholipase A2, và loại bỏ bớt các tế bào neutrophil trong
các bệnh nhân bị nhiễm trùng nặng và choáng nhiễm trùng [23,41]. Những nghiên
cứu gần đây cũng chỉ ra chất này có thể điều hòa hầu hết các cytokine tiền viêm
[11], bao gồm ức chế các cytokine có vai trò quan trọng trong miễn dịch bẩm sinh
và nhiễm trùng [23]. Hiệu quả của glucocorticoid đã được chứng minh trong các
bệnh nhiễm trùng nặng như nhiễm vi khuẩn meningitis, pneumocystis pneumonia,
typhoid fever, và những trường hợp nhiễm H5N1 [11].
1.4.1.7. ROS
ROS (reactive oxygen species) là một đại diện nhỏ của phản ứng oxy hóa, bao
gồm superoxide (O2 ) anion, hydrogen peroxide (H2O2), peroxyl (ROO ) radical,
acid (HOCl), ozone (O3) [14]. ROS được tạo ra thông qua một loạt các phản ứng
mà bắt đầu bằng quá trình tạo ra superoxide [14,10]. Quá trình tạo ra ROS trong
sinh lý được xem như sản phẩm phụ xảy ra trong mitochondria, cytochrome P-450,
và các yếu tố tế bào khác [25]. ROS có thể tương tác cùng với vô số phân tử, bao
tham gia vào quá trình hình thành u hạt (granuloma) hay các tổn thương viêm do
nhiều nguyên nhân khác nhau. Trong hội chứng đáp ứng viêm hệ thống và trong
nhiễm trùng huyết, đại thực bào giải phóng các cytokine gây viêm mạnh, đóng vai
trò quan trọng trong quá trình bệnh lý của các hội chứng này. Các cytokine
chính được phóng thích bởi đại thực bào gồm: interleukin-1 (IL-1), yếu tố họai tử
khối u TNF-α, IL-6, IL-8, IL-12, IFN-γ, nitric oxide (NO) vàc các phân tử dính kết
tế bào dẫn đến làm tăng qúa trình viêm. Như vậy , việc kiểm soát sản xuất các chất
này có thể làm giảm khả năng viêm. Macrophage là tế bào có kích thước tương đối
lớn và có khả năng đáp ứng nhanh với các kích thích viêm tạo ra bởi Zymosan.
Ngoài ra , các TLR ở macrophage được biểu hiện mạnh hơn so với các tế bào bạch
cầu khác (Hình 4) nên nó thường được lựa chọn trong các mô hình sàng lọc và
Lớp cao học K20
13
Khóa 2011 - 2013
Luận văn Thạc sĩ Khoa học
Tỏi Lý Sơn
nghiên cứu cơ chế kháng viêm in vitro.
Hình 4: Biểu hiện của các thụ thể ở các tế bào bạch cầu
1.5. Mô hình nghiên cứu viêm thực nghiệm in vivo sử dụng Zymosan
Khả năng kháng viêm của một chất nghiên cứu, đặc biệt là sau bước sàng lọc in
vitro, chỉ được khẳng định khi tiến hành thử nghiệm trên mô hình động vật thực
nghiệm. Đối với chất kháng viêm, các nghiên cứ u thường sử dụng chuột vì hệ gen
chất nghiên cứu. Hàm lượng các chất trung gian tiết ra trong quá trình tiền viêm
cũng như những yếu tố tham gia vào các con đường tín hiệu viêm được theo dõi và
đánh giá, ví dụ như cytokine, chemokine tiền viêm (TNF-a; IL-6, IL-8) và kháng
viêm(IL-10), interferon, quá trình phospho hóa các yếu tố tự phân bào protein
kinase (MAPKs), hay phản ứng ôxy hóa. Từ đó tác dụng của chất nghiên cứu được
khẳng định. Với mô hình in vivo này, việc đánh giá tác dụng của chất kháng viêm
sẽ có hệ thống, chính xác và chi tiết hơn ở mức phân tử.
1.6. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC
1.6.1.Tình hình nghiên cứu ngoài nước
Các chất kháng viêm được phân loại thành 3 nhóm chính gồm:
1.6.1.1. Các chất kháng viêm không có bản chất steroid (NSAID)
Đại diện cho nhóm này là aspirin, ibuprofen và naproxen. Cơ chế kháng viêm
của NSAID được phát hiện là do chúng ức chế sự tổng hợp PG. Đích tác dụng được
biết rõ nhất của các chất này là cyclooxygenase (COX), là enzym có vai trò chuyển
hóa axit arachidonic thành prostaglandins (PG) và thromboxane (TX). Một số
NSAID lại có khả năng ức chế enzym liên quan đến sự bào mòn màng nhày dạ dày .
Nghiên cứu lâm sàng đã chứng minh các chất NSAID này có tác dụng ức chế sự hình
thành PG ở màng nhày dạ dày. Tuy nhiên, salysilate, một chất kháng viêm thuộc
nhóm này cũng có tác dụng ức chế sự sinh tổng hợp của PG nhưng lại không làm
Lớp cao học K20
15
Khóa 2011 - 2013
Luận văn Thạc sĩ Khoa học
Tỏi Lý Sơn
Lớp cao học K20
16
Khóa 2011 - 2013
Luận văn Thạc sĩ Khoa học
Tỏi Lý Sơn
Việt Nam cũng là nước có nguồn tài nguyên sinh vật rất phong phú, đặc biệt
về thực vật. Theo thống kê của Viện Dược liệu thì tính đến năm 2000, nước ta có
gần 4000 loài thực vật, 22 loài tảo và trên 33 loài động vật được dùng làm thuốc
ở các mức độ khác nhau, đó là chưa kể đến nhiều loài tảo biển và động vật biển
cũng có thể được dùng làm thuốc [2]. Các số liệu trên đây cho thấy tiềm năng to
lớn của nguồn dược liệu Việt Nam có thể sử dụng trong các nghiên cứu sàng lọc
để tìm ra những chất có hoạt tính dược học quý hiếm, trong đó có các chất chống
viêm mới có hiệu quả cao mà không gây ra các phản ứng phụ. Tuy vậy, có thể nói
các nghiên cứu khoa học một cách có hệ thống và chi tiết về điều tra, khai thác,
đánh giá tác dụng và sử dụng các chất hoạt tính sinh học từ nguồn tài nguyên sinh
vật trong nước để phát triển thành các sản phẩm thuốc mới, phục vụ cho bảo vệ và
chăm sóc sức khỏe cộng đồng còn rất hạn chế.
Trong lĩnh vực nghiên cứu và ứng dụng các chất kháng viêm, có thể nói
rằng chúng ta chưa có các nghiên cứu sâu cũng như chưa có các hệ thống và mô
hình nghiên cứu hiện đại về quá trình viêm và tác dụng của chất chống viêm. Đây
chính là cơ sở để phát triển các sản phẩm thuốc có thể thương mại được trên thị
trường Việt Nam và quốc tế. Các nghiên cứu về viêm được thực hiện chủ yếu ở
Viện Dược liệu Trung ương, các trường Đại học Dược, trường Đại học Y Hà Nội
đồng nữ (Clerodendrum chinense) [4], Đỗ Thị Oanh và cộng sự (2010) trên cao
sói rừng (Sapium sebiferum) [3] hay Nguyễn Thị Bích Hằng (2009) trên cao lỏng
lá vọng cách (Premna corymbosa) [5]... Như vậy có thể nói rằng, mô hình nghiên
cứu viêm và đánh giá tác dụng kháng viêm ở Việt Nam hiện nay là đơn giản, cổ
điển, tốn nhiều thời gian và thiếu tin cậy . Như vậy, chúng ta còn thiếu các nghiên
cứu hiện đại với các mô hình gây viêm đạt chuẩn quốc tế hay nghiên cứu cơ chế
kháng viêm thông qua đánh giá ảnh hưởng của chất nghiên cứu lên các thụ thể như
TLR, GC, mức độ giải phóng các chất trung gian được tiết ra trong quá trình
tiền viêm và viêm, các tín hiệu gây viêm đặc hiệu. Đặc biệt, cho đến nay chúng ta
chưa có mô hình sàng lọc in vitro cho phép sàng lọc nhanh, chính xác và hiệu quả
các chất kháng viêm mới từ các nguồn nguyên liệu khác nhau.
1.7. CÂY TỎI VÀ VAI TRÒ CỦA ALLICIN TRONG QUÁ TRÌNH KHÁNG
VIÊM
1.7.1. Cây tỏi
Cùng với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, khuynh hướng quay về với thiên
nhiên, tìm tòi và phát triển những phương thuốc truyền thống ngày càng được chú
trọng. Thảo dược thiên nhiên ngày càng đóng vai trò quan trọng trong phòng, chữa
bệnh và nâng cao sức khỏe của nhân dân.
Với lãnh thổ trải dài từ Bắc đến Nam, thuộc vùng nhiệt đới gió mùa ẩm, nước ta
có nguồn tài nguyên thực vật phong phú và đa dạng, trong đó cây cỏ làm thuốc
chiếm một tỉ lệ khá cao. Nhiều loài cây cỏ Việt Nam là những nguồn hoạt chất quý
Lớp cao học K20
18
Khóa 2011 - 2013
Luận văn Thạc sĩ Khoa học
ta cho rằng đó là một từ phát sinh từ chữ Arya cổ áluh hoặc álukám qua alum mà ra,
vì người xưa dùng từ đó với nghĩa là một gia vị. Một cách giải thích khác Allium là
Lớp cao học K20
19
Khóa 2011 - 2013
Luận văn Thạc sĩ Khoa học
Tỏi Lý Sơn
phát sinh từ alare hoặc halare có nghĩa là “thở”, “thở ra” đều liên quan đến mùi ngửi
thấy. Ngoài ra từ Celtic all có nghĩa là “ấm áp”, “làm nóng, đốt nóng” cũng được
coi là nguồn gốc phát sinh của tên gọi cây tỏi.
1.7.1.1.3. Khái quát chung về họ hành tỏi: [38]
Tỏi, “gia vị của cuộc đời”, là loại độc nhất vô nhị trong vương quốc thảo mộc có
nguồn gốc sâu xa, huyền bí gắn liền với những truyền thuyết xa xưa của nhiều dân
tộc khác nhau trên thế giới. Tỏi cùng y học dân gian hay những tập quán dân tộc đã
thật sự hòa nhập vào nhau. Cùng với thiên nhiên-tỏi cũng chịu ảnh hưởng sâu sắc
của sự biến hóa trong quá trình chọn lọc tự nhiên nên có rất nhiều loài khác nhau
[33]. Trên thế giới có hơn 600 loại tỏi khác nhau bởi độ lớn, màu sắc, hình dáng của
củ, mùi vị, số lượng tép tỏi trong một củ, vị hăng cay và công dụng trong từng loại
tỏi khác nhau [33].
Các nhà phân loại thực vật học cho rằng sơ khai chỉ có một loài Allium Sativum.
Loài tỏi này có hai loài phụ: Ophioscorodon (hard-necked garlics) và Sativum (softnecked garlics). Tỏi Ophioscorodon là loại tỏi chính gốc và Sativum là loại tỏi
Ophioscorodon đã bị lai hóa bởi do điều kiện thổ nhưỡng gieo trồng khác nhau
trong quá trình chọn lọc tự nhiên.
Hình 5: Cây tỏi
1.7.2. Allicin và các sản phẩm chứa Allicin
Đối với hàng nghìn năm trước tỏi đã được biết đến có nhiều tiềm năng y học đặc
biệt. Trong lịch sử, tỏi đã được sử dụng để chữa bệnh thương hàn, bệnh dại. Thực
sự, sau khi Cavallito phát hiện ra Allicin – một hoạt chất được hình thành từ Alliin
thành phần quan trọng của tỏi năm 1944 đã có tới 1500 công bố khoa học và vô số
các nghiên cứu khác xung quanh vấn đề dược học của tỏi (ULR1). Vì vậy, người
xưa đã đặt cho tỏi những biệt hiệu: thần dược, thuốc bách bệnh. Trong những thập
niên gần đây, cùng với sự phát triển của 2 loại bệnh tim mạch và ung thư, các nhà
khoa học đặc biệt quan tâm đến tác dụng chống oxy hóa, chống đột biến tế bào, hạ
Lớp cao học K20
21
Khóa 2011 - 2013
Luận văn Thạc sĩ Khoa học
Tỏi Lý Sơn
độ mỡ trong máu và làm giảm nguy cơ máu đông của một số hoạt chất thiên nhiên.
Trong đó, tỏi là một gia vị có hoạt chất quan trọng tổng hợp nên Allicin - chất có
khả năng chống oxy hóa mạnh nhất, có thể ngăn chặn các quá trình trên (ULR2).
Tỏi có 3 hoạt chất chính: alliin, liallyl sulfide và ajoene. Alliin là hoạt chất mạnh
nhất và quan trọng nhất của tỏi. Khi tỏi được cắt mỏng hoặc đập dập và dưới sự xúc
tác của men allinase, chất alliin có sẵn trong tỏi biến thành allicin. Do đó, càng cắt
nhỏ hoặc càng đập nát, hoạt tính càng cao. Allicin dễ mất hoạt tính sau khi được
Lớp cao học K20
22
Khóa 2011 - 2013
Luận văn Thạc sĩ Khoa học
Tỏi Lý Sơn
1.7.3. Sản xuất Allicin từ alliin có trong tỏi
Allinase là enzym có trong tỏi giúp cho quá trình chuyển alliin thành Allicin.
Nhưng lượng Alliin thường có ở trong tỏi khoảng 0,4 đến 0,9% thành phần phụ
thuộc vào điều kiện trồng tỏi. Trên thực tế với phương pháp sử dụng lượng allinase
có trong tỏi để sản xuất Allicin thì cần alliin chiếm khoảng từ 1%-15% [36]. Do
vậy, để sản xuất Allicin từ Alliin của tỏi cần bổ sung thêm alliin từ tinh thể
deoxyalliin. Sau đó, lượng alliin này sẽ được tiếp xúc với tỏi đã được nghiền để quá
trình phản ứng giữa alliin và allinase xảy ra dễ dàng cho ra sản phẩm là Allicin. Với
nồng độ alliin, nhiệt độ, pH và thời gian tối ưu để phản ứng xảy ra triệt để sẽ thu
được lượng Acillin nhiều nhất.
Để sản xuất Allicin từ Alliin của tỏi cho mục đích làm thực phẩm chức năng và
một dạng thuốc dùng cho điều trị một số bệnh cũng như các ứng dụng khác trong
dược học các nhóm nghiên cứu mạnh hiện nay ở Mỹ, cộng đồng Châu Âu đã có
patent sử dụng alliin để sản xuất Allicin tự nhiên từ thực vật thuộc họ tỏi hành.
Nguyên nhân chủ yếu là để đảm bảo Allicin sản xuất ra hoàn toàn không liên quan
đến nguyên liệu chuyển gen và tổng hợp bằng con đường hóa học.
Tóm lại, để sản xuất Allicin có khả năng kích thích miễn dịch từ tỏi, các tác giả
thường dùng phối hợp alliin với allinase để sản xuất Allicin và một số dung môi
hữu cơ không phân cực để tinh sạch Allicin trong điều kiện thích hợp về pH, nhiệt
thương hiệu từ lâu của Việt Nam và đã được biết đến ở nhiều nước trên thế giới.
Lớp cao học K20
24
Khóa 2011 - 2013
Luận văn Thạc sĩ Khoa học
Tỏi Lý Sơn
Chương 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊNCỨU
2.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
2.1.1. Động vật thí nghiệm
Chuột Swiss được mua từ Viện vệ sinh dịch tễ trung ương.
2.1.2. Hóa chất
Tỏi lý sơn được mua ở Huyện đảo lý sơn, cấu tử đặc hiệu của Dectin-1: zymosan
(sigma, Mỹ), ELISA kit IL-6, IL-10, TNF, IL12p40 (BD Bioscience, Mỹ). Kit đếm
tế bào sống chết (CellTiter 96® AQueous One Solution Cell Proliferation Assay,
Promega, Mỹ). Laminarin (chất ức chế Dectin-1), Galactan (chất đối chứng dương,
Sigma), các hóa chất mua của hãng Sigma. Thuốc chống viêm C- K (một loại thuốc
sử dụng chống nhiễm trùng nặng và choáng nhiễm trùng, quà tặng của giáo sư Jo,
Compound – K, một chất được chiết xuất từ nhân sâm Hàn Quốc).
2.1.3. Thiết bị nghiên cứu
Tủ ấm CO2, Tủ cấy vô trùng Naure, Máy đọc ELISA(bio-rad, Mỹ), Tủ lạnh:
Kính hiển vi soi ngược (Olympus, Nhật), Máy khuấy từ nhiệt (Đức), kính hiển vi
laze hội tụ (LSM 510)… và các dụng cụ thí nghiệm thông thường khác như: đĩa
nuôi cấy 24, 48, 96 giếng (Corning, Mỹ), kim uống, kim tiêm, dao, kéo.