Tác dụng bảo vệ tế bào nấm men của Epigallocatechin-3 gallate (EGCG) giảm các tổn thương oxi hóa gây bởi chùm tia Rơnghen (tia X)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM, ĐẠI HỌC HUẾ

| HTKH 2019

TÁC DỤNG BẢO VỆ TẾ BÀO NẤM MEN CỦA EPIGALLOCATECHIN-3
GALLATE (EGCG) GIẢM CÁC TỔN THƯƠNG OXI HÓA
GÂY BỞI CHÙM TIA RƠNGHEN (TIA X)
TRẦN THỊ NHÀN
Trường Đại học Điện lực Hà Nội
Email:
Tóm tắt: Khi tiếp xúc với những bức xạ ion hóa, tế bào thường có thể bị chết hoặc
xuất hiện những đột biến mà nguyên nhân do sự đứt gãy đơn hoặc đôi trong cấu trúc
của DNA. Epigallocatechin gallate (EGCG) có trong trà xanh được xem như một
chất chống oxi hóa. Tác động bảo vệ của EGCG đối với tế bào nấm men khi bị chiếu
xạ cũng được xem xét. Tế bào nấm men được chia thành hai nhóm (một nhóm khơng
được bổ sung EGCG và một nhóm được bổ sung EGCG) và cùng nuôi cấy trong
cùng một điều kiện nhiệt độ và các điều kiện bên ngoài như nhau. Kết quả nghiên
cứu của chúng tôi cho thấy EGCG rất hữu ích trong việc chống lại các tác hại của
chùm tia Rơnghen đối với tế bào nấm men.
Từ khóa: Chất chống oxi hóa, bức xạ ion hóa, Epicatechin, đứt gãy DNA, tế bào
ung thư.

1. MỞ ĐẦU
Khi vi sinh vật tiếp xúc với bức xạ ion hóa, các bức xạ ion hóa này sẽ gây những tổn
thương đối với DNA trong tế bào (tương tác trực tiếp) hoặc những bức xạ ion hóa sẽ tương tác
với các phân tử nước tạo ra những gốc tự do (OH*, H*). Những gốc tự do này sẽ gây ra những
tổn thương đối với DNA như đứt gãy đơn hoặc đứt gãy đôi của DNA trong tế bào (tương tác
gián tiếp). Đối với đứt gãy đôi gây ra những tổn thương nghiêm trọng đối với các tế bào bởi
với tế bào có đứt gãy đơi trong DNA thì rất khó để tái tạo hoặc q trình tái tạo sẽ khơng hồn
thiện và xuất hiện những đột biến (tế bào lạ hay còn gọi là tế bào ung thư) [1].
Đã từ lâu, những chất có từ thiên nhiên đã được sử dụng làm chất chống oxi hóa để làm

giảm những ảnh hưởng sinh học của các bức xạ ion hóa. Những chất chống oxi hóa là những chất
hóa học mà có khả năng làm giảm tác dụng oxi hóa. Những chất có trong tự nhiên như catechin,
vitamin C, polyphenol… đã được sử dụng để làm giảm tác dụng của các bức xạ ion hóa.
Catechin có trong rau quả và rượu đặc biệt là catechin chiếm 25% những chất có trong lá
chè tươi. Epigallaloocatechin-3 gallate (EGCG), epigallocatechin (EGC) và epicatechin (EC)
là những catechin cơ bản có trong lá chè tươi. Từ những kết quả thu được đã chỉ ra tỷ lệ sống
sót của tế bào nấm men được ni cấy trong mơi trường có chứa EGCG lớn hơn các tế bào
được nuôi cấy trong môi trường không chứa EGCG khi tế bào nấm men được chiếu xạ bởi
chùm tia Rơnghen. Điều đó chứng tỏ vai trị bảo vệ đối với tế bào nấm men của EGCG (một
thành phần chính trong lá chè xanh) trong việc chống lại các bức xạ ion hóa gây ra bởi chùm
tia rơnghen.
2. NỘI DUNG
2.1. Vật liệuvà phương pháp nghiên cứu
2.1.1. Vật liệu, thời gian và địa điểm nghiên cứu
Trong nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng tế bào đơn là dạng tế bào nấm men S288c
(RAD+).
348


HỘI THẢO KHOA HỌC QUỐC GIA CÁC NHÀ NGHIÊN CỨU TRẺ

| 11/2019

Các thí nghiệm được thực hiện tại Viện Kỹ thuật hạt nhân, Đại học Fukui, Nhật Bản và
Trung tâm Chiếu xạ Đại học Osaka, Nhật Bản dưới sự hướng dẫn của giáo sư Yoshinobu
IZUMI, Đại học Fukui, Nhật Bản trong thời gian từ tháng 3/2017 - 3/2018.
2.1.2. Hợp chất tự nhiên dùng trong thí nghiệm
Hợp chất sử dụng trong nghiên cứu là Epigallaloocatechin-3 gallate (EGCG) được mua
từ công ty NAGARA, Nhật bản (độ tinh khiết: 99%). EGCG có cấu trúc hóa học như sau:

Hình 1. Cấu trúc hóa học của Epigallaloocatechin -3 gallate (EGCG)

2.1.3. Phương pháp nghiên cứu [7]
Tế bào nấm men S288c được ủ ở nhiệt độ 300C trong dung dịch YPD, thời gian ủ là 24h
với điều kiện có và khơng có chất EGCG, sau đó các tế bào nấm men được giảm thiểu tới mật
độ 200 tế bào/ml và được lọc vào các màng nuôi tế bào. Mỗi một màng nuôi tế bào chứa 200
tế bào và được đặt vào khay có đường kính 50mm.
Để đo tỷ lệ sống sót của tế bào, mỗi màng ni chứa 200 tế bào được chiếu xạ bởi chùm
tia Rơnghen phát ra từ nguồn phát Rơnghen (U=60KV, I=5mA) tại Trung tâm nghiên cứu kỹ
thuật hạt nhân-đại học Fukui, Nhật bản với cường độ từ 0-100Gy sau đó được đặt vào YPD
dạng rắn và ủ để tế bào phát triển trong khoảng 2 ngày ở nhiệt độ 300C. Sau 2 ngày chúng tôi
đếm số lượng tế bào trên các màng nuôi tế bào. Khi đó:

S 

A
B

Trong đó: S: tỷ lệ sống sót của tế bào.
A: Số tế bào đếm được trên màng nuôi được chiếu xạ.
B: Số tế bào đếm được trên màng nuôi không chiếu xạ (liều chiếu 0Gy).
2.2. Kết quả thu được
Tỷ lệ sống của tế bào

1.2
1
0.8
0.6
0.4

WT

0.2

WT+ECGC10μ
M
WT+ECGC100
μM

0
0

20

40

60

80

Liều chiếu bởi chùm tia X (Gy)

100

Hình 2. Sự phụ thuộc tỷ lệ sống sót của tế bào vào liều chiếu
349


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM, ĐẠI HỌC HUẾ

| HTKH 2019

Khả năng bảo vệ của EGCG đối với các tế bào nấm men khỏi các tổn thương oxi hóa gây
ra bởi chùm tia Rơnghen được thấy rõ bởi kết quả cho bởi hình 2.
Trong trường hợp tế bào nấm men được ni trong mơi trường có EGCG với nồng độ là
10µM, chúng tôi không nhận thấy được khả năng bảo vệ tế bào nấm men của EGCG khi các tế
bào được chiếu bởi chùm tia Rơnghen với liều chiếu từ 0-100Gy.
Trong trường hợp tế bào nấm men được nuôi trong môi trường có EGCG với nồng độ là
100µM, khả năng bảo vệ tế bào được thấy rõ cụ thể như sau: tỷ lệ sống sót của tế bào tăng từ
0,60 - 0,67 ở liều chiếu 25Gy; tăng từ 0,36 - 0,49 ở liều chiếu 50Gy; tăng từ 0,51 - 0,68 ở liều
chiếu 75Gy và tăng từ 0,37 - 0,63 ở liều 100Gy. Điều này chứng tỏ rằng EGCG với nồng độ đủ
lớn có tác dụng bảo vệ tế bào, nâng cao tỷ lệ sống sót chống lại các tác dụng có hại của bức xạ
ion hóa.
3. KẾT LUẬN
- EGCG với nồng độ thấp (nồng độ 10µM) khơng có tác dụng bảo vệ tế bào khỏi các bức
xạ ion hóa,
- EGCG với nồng độ đủ cao (từ 100µM trở lên) sẽ có tác dụng nâng cao tỷ lệ sống sót
của tế bào, bảo vệ tế bào khỏi các bức xạ ion hóa.
LỜI CẢM ƠN
Tác giả xin được cảm ơn tới Viện Kỹ thuật hạt nhân, Đại học Fukui, Nhật Bản và Trung tâm
chiếu xạ, Đại học OSAKA, Nhật Bản đã giúp tôi thực hiện nghiên cứu này.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Radiation biology (2010). A handbook for teachers and students, Vienna, International Atomic
Energy Agency.
[2] Kavirayani Indira Priyadarsini (2014). The Chemistry of Curcumin: From Extraction to
Therapeutic Agent, Molecules 2014, 19, 20091-20112.
[3] Michael Joiner and Albert Van Der Kogel (2009). Basic Clinical Radiobiology, 4th edition.
Hodder Arnold, London, UK
[4] Mugdha G. Sukhthankar (2009). Molecular Targets of Green Tea Catechin, EGCG, on Human
Colorectal Carcinogenesis, A Dissertation Presented for the Doctor of Philosophy Degree The

University of Tennessee, Knoxville, December.
[5] Paul H. Johnson and Lawrence I. Grossman (1977). Electrophoresis of DNA in Agarose Gels.
Optimizing Separations of Conformational Isomers of Double- and Single-Stranded DNAs,
BIOCHEMISTRY, VOL.16, NO.19.
[6] Shigehiko Tabuse, Yoshinobu Izumi, Takao Kojima, Yoichi Yoshida, Takahiro Kozawa,
Miyako Miki, Seiichi Tagawa (2001). Radiation protection effects by addition of aromatic
compounds to n-dodecane, Radiation Physics and Chemistry 62 (2001) 179-187.
[7] Youichirou Matuo, Shigehiro Nishijima, Toshiji Ikeda, Kikou Shimizu (2008). Radical
Scavenging Effect of Naturally-occurring Epigallocatechin Gallate Against Oxidative Damage
Caused by Gamma-rays, Radioisotopes, Vol.57, No.12, December 2008
[8] Youichirou Matuo, Yoshinobu Izumi, Norihito Sato, Takayoshi Yamamoto, Kikuo Shimizu
(2013). Evaluation of DNA lesions caused by high-LET radiation using the polymerase chain
reaction, Radiation Measurements 55 (2013) 93-95.

350


HỘI THẢO KHOA HỌC QUỐC GIA CÁC NHÀ NGHIÊN CỨU TRẺ

| 11/2019

Title: RADIATION PROTECTION OF YEAST CELLS IN THE PRESENCE OF
EPIGALLOCATECHIN-3 GALLATE (EGCG) AGAINST OXIDATIVE DAMAGE CAUSED BY
RONGHEN-RAY RADIATION
Abstract: Exposed to ionizing radiation results in the generation of reactive oxygen species that induce
DNA damage in the form of mutations. Epigallocatechin gallate (EGCG) is conin green tea is considered
to be radioprotective agent. The protective effects of EGCG in yeast cells exposed to radiation were
mesured. Yeast cells are divided in two groups (one group has not Egcg, other group has Egcg) and in
the same conditions to grow the cells. The results show that EGCG is useful for providing protection
against the harmful effects of ronghen-ray radiation on yeast cells.

Keywords: Radical scavengers, Epicatechin, single-double strand beaks, mutation cells.

351