Tiểu luận gốc tự do và chất chống oxy hóa

Trường Đại học Dược Hà Nội
Bộ môn Vô cơ

Tiểu luận

Gốc tự do & Chất chống oxy hóa

Mã bài: R9

Họ tên: Lương Văn Luân

Mã HV: 1611071

Lớp: CH21

Chuyên ngành: Dược lý & Dược lâm sàng

Hà Nội, tháng 6 / 2017
PHỤ LỤC
I. Phần chủ đề bắt buộc…………………………………..………………2


Nhận xét cá nhân chủ đề bắt buộc……………………….………………..16
II. Phần chủ đề tự chọn………………………………….………………17
Nhận xét cá nhân chủ đề tự chọn……………………...………………….29
III. Bài báo gốc chủ đề tự chọn…………………………………...…….30

I.

PHẦN CHỦ ĐỀ BẮT BUỘC
Bài dịch:

2


KHẢ NĂNG CHỐNG OXY HÓA CỦA TRÀ VÀ CÁC RAU CỦ
THƯỜNG DÙNG
Guohua Cao, Emin Sofic and Ronald L. Prior*
USDA-ARS, Jean Mayer USDA Human Nutrition Research Center on
Aging at Tufts University,711 Washington Street, Boston,
Massachusetts 02111, and Nutritional Science Department,University
of Connecticut, Storrs, Connecticut 06269
TIÊU ĐỀ
Trước đây, một vài loại trái cây đã được chứng minh là có hoạt
tính chống oxy hóa mạnh. Trong bài báo này, chúng tôi báo cáo k ết
quả đánh giá về hoạt tính chống oxy hóa của 22 lo ại rau ph ổ bi ến , trà
xanh, trà đen được xác định theo phương pháp ORAC assay (khả năng
hấp thụ gốc oxy hóa), sử dụng 3 tác nhân oxy hóa khác nhau, bao gồm:
tác nhân sinh gốc tự do peroxyl, tác nhân sinh gốc tự do hydroxyl và
ion Cu2+ một kim loại chuyển tiếp. Căn cứ trên khối lượng tươi, tỏi có
hoạt tính chống oxy hóa cao nhất (tính theo đơn vị tương đương µmol
of Trolox /g) đối với gốc tự do peroxyl (19.4), tiếp theo là cải xoăn
(17.7), rau spi-nách (12.6), cải Brussel, rau mầm cỏ linh lăng, súp l ơ
xanh, củ cải đường, ớt chuông, hành, ngô, cà tím (9.8- 3.9), xúp l ơ răng,
khoai tây, khoai tây ngọt, cải bắp, rau diếp, bí vàng, xà lách, c ần tây và
dưa chuột (3.8-0.5); cải xoăn có hoạt tính chống oxy hóa t ốt nh ất v ới
các gốc tự do hydroxyl, tiếp theo đó là cải Brussel, rau mầm cỏ linh
lăng, củ cải ngọt, rau spi-nách, súp lơ xanh và các loại rau c ủ khác. Trà
xanh và trà đen có hoạt tính chống oxy hóa vượt trội so v ới t ất c ả các
loại rau củ trên. Tuy nhiên, trà cũng cho thấy tác dụng gây tress oxy
hóa (pro- oxidant) khi có mặt tác nhân Cu2+ , điều này không thấy ở bất

kỳ nghiên cứu nào trên rau củ.
GIỚI THIỆU:
Sử dụng hoa quả và rau được chứng minh có liên quan đến việc
làm giảm tỷ lệ mắc cũng như tỷ lệ tử vong do bệnh ung th ư trong một
số nghiên cứu thuần tập và nghiên cứu bệnh chứng trên người trên

3


tất cả các loại ung thư phổ biến (Ames et al., 1993; Doll, 1990;
Dragsted et al., 1993; Willett, 1994a). Hoạt tính chống ung th ư của rau
xanh đã được phát hiện trên các nghiên cứu trên tế bào (Maeda et al.,
1992) và trên động vật (Belman, 1983; Bingham, 1990; Bresnick et
al.,1990; Maltzman et al., 1989; Stoewsand et al., 1988; Stoewsand et
al., 1989; Wattenberg and Coccia, 1991). Có mối quan hệ tỷ l ệ ngh ịch
có ý nghĩa giữa việc sử dụng hoa quả và rau xanh với tỷ lệ t ử vong do
bệnh tim mạch và bệnh mạch máu não (Acheson and Williams, 1983;
Armstrong et al., 1975; Burr and Sweetnam, 1982; Phillips et al., 1978;
Verlangieri et al.,1985). Sử dụng lượng lớn hoa quả và rau ỏ c ả ng ười
ăn chay và không ăn chay đều làm giảm huy ết áp (Ascherio et al.,
1992; Sacks and Kass, 1988).
Tác dụng của dự phòng của hoa quả và rau xanh đối với các loại
bệnh ung thư, bệnh tim mạch, bệnh mạch máu não, được cho là do vai
trò của rất nhiều chất oxy hóa, đặc biệt là các vitamin có hoạt tính
chống oxy hóa như vitamin C, α- tocopherol chứa trong các loại rau
quả này (Ames, 1983; Gey, 1990; Geyet al., 1991; Riemersma et al.,
1989; Stahelin et al.,1991a,b; Steinberg et al., 1989, 1991; Willett,
1994b). Tuy nhiên, phần lớn tác dụng chống oxy hóa của các lo ại rau
quả này có thể đến từ các hợp chất khác thay vì vitamin C, vitamin E
hay β-caroten. Ví dụ một số flavonoid được tìm thấy ở trong bữa ăn có

hoạt tính chống oxy hóa (Bors and Saran, 1987; Bors etal., 1990;
Hanasaki et al., 1994). Phòng thí nghiệm của chúng tôi đã báo cáo v ề
một số một số loại rau củ thường gặp có hoạt tính chống oxy hóa cao
nhưng không thể giải thích dựa trên hàm lượng vitamin C c ủa chúng
(Wang et al., 1996). Chúng tôi cũng tìm th ấy một s ố flavonoid có ho ạt
tính chống oxy hóa đối với các gốc peroxyl mạnh h ơn nhiều so v ới
vitamin E, vitamin C và gluthation (Cao et al., in press). Mục tiêu c ủa
ngiên cứu này là xác định khả năng chống oxy hóa của 22 loại rau c ủ,
trà xanh, trà đen theo phương pháp ORAC assay (Cao et al., 1993,
1995). Sử dụng 3 tác nhân oxy hóa khác nhau, bao gồm: (i) 2,2′azobis(2 amidinopropane) dihydrochloride (AAPH) một chất sinh gốc

4


peroxyl (ROO.), (ii) Cu2+-H2O2 sinh gốc hydroxyl (OH.), và (iii) Cu2+
một kim loại chuyển tiếp.
NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
Hóa chất: β-Phycoerythrin (β-PE) có trong tảo Porphydium
cruentum được mua của công ty Sigma (St. Louis, MO). β-PE đ ược s ử
dụng trong những thí nghiệm này thường mất 90% huỳnh quang
trong vòng 30 phút khi có sự hiện diện của 4 mmol/L AAPH. AAPH
được mua từ công ty Wako Chemicals USA Inc. (Richmond, VA). 6Hydroxy 2,5,7,8-tetramethyl- chroman-2-carboxylic acid (Trolox) được
mua từ công ty Aldrich (Milwaukee, WI).
Trà và rau: 22 loại rau được mua thành 3 đợt riêng rẽ ở các siêu
thị địa phương. Các loại rau bao gồm: tỏi, cải xoăn, rau spi-nách, cải
Brussel, rau mần cỏ linh lăng, súp lơ xanh, củ cải đường, chuông ớt,
hành, ngô, cà tím, súp lơ trắng, khoai tây, khoai tây ngọt, búp c ải, rau
diếp, đậu tây, cà rốt, bí vàng, xà lách, cần tây, dưa chuột. TRà xanh
được sử dụng trong các nghiên cứu này là trà Chin Chu oriental blend
(hỗn hợp phương Đông). Trà đen (tất cả trà đen là trà lên men) là ở

dạng bột khô được cung cấp bởi hiệp hội Tea Trade Health Research.
Chuẩn bị mẫu:
Trà đen được hòa tan hoàn toàn trong nước khử ion v ới tỷ lệ
5mg/ml và sử dụng phương pháp ORAC assay để định lượng trực tiếp
sau khi pha loãng bằng đệm phosphat 75mM, pH 7.0. Trà xanh đ ược ủ
trong nước khử ion trong vòng 30 phút ở 95-100 oC với tỷ lệ 1:60 khối
lượng/thể tích. Phần sử dụng để chế biến làm thức ăn của các loại
rau được cân , đồng nhất bằng cách xay nhuyễn sau khi thêm vào 1
thể tích nước khử ion với tỷ lệ 1:2 khối lượng/thể tích. Trà xanh sau
khi ủ, rau xanh nhuyễn đồng nhất được đem đi ly tâm ở tốc độ
34000/phút trong 30 phút ở 4 oC. Phần bã (phần tan trong nước) được
tách và sử dụng trực tiếp trong phương pháp ORAC assay sau khi pha
loãng thích hợp với đệm phosphat. Phần cơ chất sa lắng sau khi ly tâm
(phần không tan trong nước) được rửa 2 lần với nước kh ử ion và sau
đó được chiết với aceton (1:4 w/v) bằng cách lắc ở nhi ệt độ phòng

5


trong vòng 30 phút. Aceton đã được sử dụng trong các lab c ủa chúng
tôi (Wang et al., 1996) và những người khác (Daniel et al., 1989; Mass
et al., 1991) để chiết tách các chất oxi hóa từ bã trái cây. Dịch chi ết
aceton được tách lấy sau khi ly tâm cả hỗn hợp ở tốc độ 34000/phút
trong vòng 10 phút ở 4 oC và sử dụng trong phương pháp ORAC assay
sau khi pha loãng thích hợp với đệm phosphat. Kh ả năng h ấp thụ gốc
oxy hóa của các loại rau và trà xanh được tính bằng tổng kh ả năng
hấp thụ gốc oxy hóa của dịch chiết nước và dịch chiết aceton. Trọng
lượng khô của rau được xác định sau khi sấy ở 40 oC trong 1 tuần.
Xác định khả năng hấp thụ gốc tự do bằng phương pháp tự
động: được tiến hành trên máy COBAS FARA II phân tích lý tâm quang

phổ huỳnh quang (hãng Roche Diagnostic System Inc., Branchburg, NJ)
with fluorescent filters (ex, 540 nm; em, 565 nm). Ph ương pháp ti ến
hành dựa trên mô tả trong nghiên cứu của Cao và đồng nghiệp (Cao et
al., 1993) cũng như những thay đổi khi thao tác trên máy COBAS FARA
II (Cao et al., 1995). Tóm lại trong hỗn hợp th ử cuối cùng, β- PE (16.7
nM) được sử làm đích tấn công của các gốc t ự do (hoặc ch ất oxi hóa)
với (AAPH) một chất sinh gốc peroxyl (ROO .) (ORACROO assay),, (ii)
Cu2+-H2O2 [H2O2, 0.3%; Cu2+ (CuSO4), 9 µM] là nguồn sinh gốc
hydroxyl (OH.) (ORACOH assay). (iii) Cu2+ (dạng CuSO 4) (18 µM) như là
một chất oxy hóa kim loại chuyển tiếp (ORAC Cu assay). Trolox được sử
dụng như một chất chứng chuẩn. Dung dịch gốc ở nồng độ 0.1 mM sẽ
ổn định tối thiểu 1 tháng ở -80 oC. Máy phân tích được lập trình để ghi
lại huỳnh quang của β-PE mỗi 2 phút 1 lần sau khi AAPH, Cu 2+-H2O2
hoặc Cu2+ được thêm vào. Kết quả cuối cùng được tính toán dựa trên
sự chênh lệch diện tích dưới đường cong biểu diễn sử phân h ủy β-PE
ở mẫu trắng và mẫu thử, kết quả biểu diễn µmol Trolox/ gram trà
hoặc rau, ngoại trừ trường hợp khi Cu 2+ sử dụng đơn độc (ví dụ không
có H2O2) làm tác nhân oxy hóa. Khi có mặt Cu2+ đơn độc, Trolox không
thể sử dụng như một tác nhân chống oxy hóa vì lúc này Trolox th ể
hiện tính pro-oxidant (are chemicals that induce oxidative stress- wiki)
có thể gây stress oxi hóa do có mặt Cu2+ (Cao and Cutler, 1993). Vì vậy
kết quả của ORACCu assay trong trường hợp này sẽ được tính toán theo

6


công thức (diện tíchthử - diện tíchtrắng)/ diện tíchtrắng và biểu diễn dưới
dạng đơn vị của chất oxy hóa trong đo 1 đơn vị tương đương v ới hoạt
tính oxy hóa làm tăng 100 % diện tích dưới đ ường cong phân h ủy βPE. Giá trị âm của ORAC Cu chỉ dấu có phản ứng pro-oxidant gây ra bởi
Cu2+.

Bảng 1: Khả năng chống oxy hóa của Trà xanh và các loại rau
thường gặp
_a: số liệu được biểu diễn dưới dạng giá trị trung bình ± trung
bình sai số chuẩn của 3 mẫu được mua và phân tích độc lập, ngoại tr ừ
trà đen. _b: số liệu biễu diễn bằng đơn vị tương đương µmol Trolox ở
khối lượng tươi (WM ) và khối lượng khô (DM). _c: số liệu biểu diễn
dưới ở đơn vị 103 đơn vị/gam ở khối lượng tươi (WM ) và khối lượng
khô (DM). _d : điểm chống oxy hóa (antioxidant score) = ORACROO. +
ORACOH.+ ORACCu (khối lượng tươi). _e NM: không đo.
KẾT QUẢ
Hoạt tính chống lại các gốc oxy hóa peroxyl (ORAC ROO.) của 22 loại
rau củ phổ biến, trà xanh, trà đen thể hiện ở bảng 1. Căn cứ trên kh ối
lượng tươi, trong các loại rau của thì tỏi và cải xoăn đ ứng đầu về kh ả
năng hấp thụ các chất oxy hóa ROO. trong 22 loại rau. Rau spi-nách,

7


cải Brussel, rau mần cỏ linh lăng, súp lơ xanh, củ cải đường, ớt
chuông, hành, ngô và cà tím có giá trị ORAC ROO. rơi vào nhóm trung bình
(3.9 -12.6). Súp lơ trắng, khoai tây, khoai tây ngọt, b ắp c ải, rau di ếp,
đậu tây, cà rốt, bí vàng, xà lách, cần tây và dưa chuột là nhóm có ch ỉ s ố
ORACROO. thấp nhất trong các loại rau được đánh giá. Tuy nhiên căn c ứ
trên khối lượng khô thì cải xoăn có hoạt tính h ấp th ụ g ốc oxy hóa
peroxyl (ORACROO.) cao nhất, tiếp theo là rau spi-nách, rau mần cỏ linh
lăng, củ cải đường, cà tím, ớt chuông, cải Brussel, súp l ơ xanh, rau
diếp, tỏi, súp lơ trắng, hành, xà lách. Bắp cải, đậu tây, cà r ốt, ngô, bí
vàng, dưa chuột, khoai tây, khoai tây ngọt và cần tây n ằm trong nhóm
có chỉ số ORACROO. thấp nhất (32.0). Trà xanh và trà đen có giá trị

ORACROO. cao hơn rất nhiều so với bất kỳ loại rau nào trong nghiên cứu
(cao gấp 4.5 -5 lần so với cải xoăn, 60-70 lần so với c ần tây d ựa trên
khối lượng khô).
Tác dụng chống oxy hóa với các gốc hydroxyl (ORAC OH.) của các
loại rau củ và trà xanh được trình bày ở bảng 1. Dựa trên khối l ượng
tươi, cải xoăn có khả năng hấp thụ các gốc oxy hóa hydroxyl tốt nhất,
tiếp theo đó là cải Brussel, rau mần cỏ linh lăng, củ cải ngọt, rau spinách, súp lơ xanh, ngô, đậu tây, bắp cải, rau diếp, cà tím, súp l ơ xanh,
bí vàng, tỏi, khoai tây, khoai tây ngọt, cà rốt, xà lách, ớt chuông, hành,
cần tây và dưa chuột. Dựa trên khối lượng khô thì c ải xoăn cũng v ẫn
đứng đầu về chỉ số ORACOH. , tiếp theo đó là rau mầm cỏ linh lăng, cải
Brussel, củ cải ngọt, rau spi- nách, rau diếp, đậu tây, xà lách, cà tím,
bắp cải, súp lơ xanh, súp lơ trắng, bì vàng, ngô, cà rốt, d ưa chuột, ớt
chuông, cần tây, khoai tây, khoai tây ngọt, hành, tỏi. Hoạt tính h ấp th ụ
các chất oxy hóa hốc hydroxyl (ORACOH.) của trà xanh căn cứ trên khối
lượng khô là nằm giữa giá trị ORAC OH. của củ cải đường và rau spinnách.
Trà xanh cho thấy hoạt tính pro-oxidant ( hoạt tính ORAC Cu âm )
khi có mặt Cu2+ đơn độc ( không có mặt H 2O2) (Bảng 1). Đây là hoạt
tính pro-oxidant gây ra bởi ion Cu2+, tuy nhiên điều này không quan sát
thấy ở bất kỳ loại rau củ nào được khảo sát trong nghiên cứu. Căn cứ
trên khối lượng tươi, tỏi có hoạt tính chống oxy hóa cao nh ất đ ối v ới

8


tác nhân Cu2+ ( hoạt tính ORACCu). Tuy nhiên rau spi-nách sẽ có hoạt
tính chống oxy hóa cao nhất đối với tác nhân Cu 2+ nếu hoạt tính này
căn cứ trên khối lượng khô, tiếp theo đó là xà lách, súp l ơ xanh và các
loại rau khác.
Mức điểm chống oxy hóa của từng loại rau thể hiện ở Bảng 1
được tính toán đơn giản bằng việc cộng 3 gá trị: ORAC ROO. (đơn vị

tương đương 1 µmol Trolox), ORACOH. (đơn vị tương đương 1 µmol
Trolox), ORACCu (103 unit), căn cứ trên khối lượng tươi của rau củ. Một
(tương đương) nano mol của Trolox được tính toán trong phép phân
tích ORACROO. Và 1 đơn vị ORAC Cu được tính toán trong phép định lượng
ORACCu đều là biểu diễn cùng 1 giá trị diện tích chênh lệch dưới
đường cong phân hủy β-PE giữa mẫu trắng và mẫu thử, cái mà được
sử dụng để tính toán trong phép đo định lượng ORAC. Vì giá tr ị đi ểm
hoạt tính chống oxy hóa của các loại rau đối v ới gốc peroxyl
(ORACROO.) lớn hơn nhiều so với giá trị này đối với các gốc hydroxyl
(ORACOH.) và tác nhân Cu2+ (ORACCu) nên, đối với 2 tác nhân sau, các giá
trị ORAC của các loại rau không được phân hạng như đối với giá trị
ORACROO. . Giá trị điểm chống oxy hóa không áp dụng đ ối v ới trà do ban
đầu chúng đã ở dạng khô, không phải dạng tươi.

9


Biểu đồ 1: Hoạt tính chống oxy hóa/ pro-oxidant của trà xanh,
súp lơ xanh, tỏi, rau spi-nách biểu diễn dưới dạng hàm số ph ụ thuộc
vào nồng độ dịch chiết (% dịch chiết chưa pha loãng). Giá trị d ương
ORACCu thể hiện hoạt tính chống oxy hóa và giá trị âm thể hiện tác
dụng pro-oxidant (xem Nguyên liệu và Phương pháp)
Hoạt tính chống tác nhân oxy hóa của trà và các loại rau củ đ ược
xác định ở nhiều nồng độ dịch chiết, nguyên nhân là do tác động prooxidant gây ra bởi Cu đối với một số chất chống ở oxy hóa chỉ quan sát
thấy ở mức nồng độ tương đối cao (Cao and Cutler, 1993). Kết quả
thể hiện ở biểu đồ 1 cho thấy khi có mặt Cu 2+ đơn độc ( không có mặt
H2O2), trà hoạt động như 1 chất pro-oxidant ở tất cả các nồng đ ộ và
hoạt tính pro-oxidant tăng khi tăng nồng độ của trà. Tuy nhiên trong
các thí nghiệm với các loại rau bao gồm rau spi-nách, tỏi, súp l ơ xanh,
tất cả đều hoạt động như chất chống oxy hóa đối với tác nhân Cu 2+ và

hoạt tính của chúng tăng tỷ lệ thuận với nồng độ.

10


Biểu đồ 2: Giá trị ORACROO. (đơn vị tương đương µmol Trolox)
( trục y) được tính trên dạng đo lường thường sử dụng (g) (trục x).
Thành phần và khối lượng thành phần của suất ăn thông th ường
được lấy từ USDA Agriculture Handbook trang 8-11( H ợp ph ần th ức
ăn :Rau và các sản phẩm từ rau).
Biểu đồ 2 thể hiện hoạt tính hấp thụ gốc oxy hóa peroxyl
ORACROO. căn cứ trên dạng đo lường thường sử dụng. Với đa số các
loại rau củ, giá trị trên được tính cho ½ dạng đo l ường th ường s ử
dụng, ngoại trừ tỏi (1 nhánh), hành ( 1 muỗm), khoai tây (1 củ), xà
lách, rau diếp (1 lá). Trong biểu đồ 2, dạng đo l ường th ường đ ược s ử
dụng là gram. Căn cứ trên cách tính toán trên, cải xoăn, củ c ải đ ường,
ớt chuông, cải Brussel, súp lơ xanh, rau spi-nách, khoai tây, ngô có sẽ
cung cấp 1 lượng dang kể các chất có hoạt tính chống các gốc oxy hóa
peroxyl trong bữa ăn nếu các loại rau củ này được sử dụng thường
xuyên. Tần suất sử dụng mỗi loại rau trên có thể là một tác nhân khác
để xác định loại rau củ nào trong chế độ ăn thôn thường sẽ đóng góp
nhiều nhất vào việc khử các gốc oxy hóa (hoạt tính ORAC).
THẢO LUẬN

11


Phương pháp đo khả năng hấp thụ các gốc oxy hóa (ORAC assay)
được phát triển gần đây bởi Cao và các cộng sự (Cao et al., 1993,
1995) cung cấp một phương pháp riêng biệt và m ới để đánh giá ho ạt

tính chống oxy hóa của các hợp chất đa dạng và các m ẫu sinh h ọc.
Phương pháp này ưu điểm vượt trội so với các phương pháp tương tự
khác vì 2 lý do. Đầu tiên, hệ thống đánh giá hoạt tính ORAC s ử d ụng kỹ
thuật diện tích dưới đường cong vì vậy đã kết h ợp trong 1 phép đ ịnh
lượng có thể phản ánh được cả thời gian và mức độ ức chế các gốc tự
do của các tác nhân chống oxy hóa (Cao etal., 1995). Các ph ương pháp
tương tự khác (Ghiselli et al., 1994; Glazer, 1990; Miller et al., 1993;
Wayner et al., 1985; Whitehead et al., 1992) đánh giá th ời gian ức ch ế
ở một mức độ ức chế nhất định hoặc xác định mức độ ức chế trong
một khoảng thời gian nhất định làm nền tảng cho việc định l ượng
kết quả. Thứ hai, nhiều chất tạo sinh gốc tự do và chất oxy hóa khác
nhau có thể sử dụng trong phương pháp định lượng ORAC này. Đi ều
này là rất quan trọng vì việc đo hoạt tính chống oxy hóa c ủa các m ẫu
sinh học phụ thuộc vào gốc tự do hay chất oxy hóa nào đ ược s ử d ụng
trong phép đo (Cao et al., 1996a,b).
Gốc peroxyl (ROO. ) là gốc tự do phổ biến được tìm thấy trong
cơ thể người và được sử dụng trong các phép đo hoạt tính ch ống oxy
hóa (Wayner et al., 1985; Glazer, 1990; Cao et al., 1993,1995; Ghiselli et
al., 1994). Nó kém hoạt động hơn gốc tự do hydroxyl (OH .) và vì vậy có
thời gian bán thải dài hơn với đơn vị tính là giây thay vì nano giây
(Grisham, 1992). Tổng khả năng chống oxy hóa của một số loại hoa
quả đã được định lượng bằng phép đo ORAC ROO. (Wanget al., 1996), đã
định lượng tất cả các chất chống oxy hóa “truy ền thống” bao gồm acid
ascorbic,α-tocopherol, β-carotene, glutathion, bilirubin, acid uric,
melatonin (Cao et al., 1993; Pieri et al., 1994),và flavonoid (Cao et al., in
press).
Trong nghiên cứu này, Cu2+-H2O2 ( tác nhân sinh OH.) và Cu2+
đơn độc đã được sử dụng để đánh giá hoạt tính chống oxy hóa c ủa 1
loại trà xanh và 22 loại rau củ. Đa số gốc tự do OH . được cho là được
tạo ra trong in vivo từ các kim loại khử - ph ụ thuộc H 2O2 , ngoại trừ

12


bất thường do tiếp xúc với phóng xạ ion hóa. Trong in vitro, các kim
loại có thể sử dụng là titan, đồng, sắt , cô ban nh ưng l ựa chọn t ốt nh ất
để kích thích sự hình thành các gốc tự do OH . trong in vivo có vẻ là sắt
và kém hơn 1 chút là Cu2+-H2O2 và Cu2+ đơn độc – thường xuyên để tạo
ra các tổn thương oxy hóa lên protein và acid nucleotid (Parthasarathy
et al., 1989; Sato et al., 1992). Phép đo hoạt tính ORAC Cu sử dụng Cu2+H2O2 làm tác nhân sinh OH . sử dụng để đánh giá các hợp chất như
manitol, glucose, acid uric (ở nồng độ sinh lý), protein, ph ức chelat của
kim loại chuyển tiếp nhưng không phải là các h ợp chất nh ư acid
ascorbic vì các chất này sẽ phản ứng trực tiếp với đồng đ ể tạo ra các
chất phản ứng.
Phép đo hoạt tính ORACCu sử dụng Cu đơn độc không chỉ đo
lường hoạt tính chống oxy hóa ( giá trị ORAC Cu dương) mà còn xác
định hoạt tính pro-oxidant gây ra bởi kim loại chuy ển tiếp ( giá tr ị
ORACCu âm) của các hoạt chất như acid ascorbic (Cao et al., 1993),và
flavonoid (Cao et al., in press).
Ở điểm này, chúng tôi không có những chỉ dấu về việc chất sinh
gốc tự do nào sẽ là tốt nhất cho việc ước tính khả năng ch ống oxy hóa
của các loại rau củ. Tuy có thể việc phân hạng “ điểm ch ống oxy hóa” ,
cái mà được áp dụng vào phân hạng hoạt tính chống oxy hóa c ủa t ừng
loại rau đối với 3 tác nhân khác phản ứng khác nhau, có th ể sẽ cung
cấp cho chúng tôi thông tin về vấn đề trên. Chúng tôi tính toán “ đi ểm
chống oxy hóa” của từng loại rau trong nghiên cứu bằng vi ệc cộng 3
giá trị: ORACROO. (đơn vị tương đương 1 µmol Trolox), ORAC OH. (đơn vị
tương đương 1 µmol Trolox), ORACCu (103 unit), căn cứ trên khối lượng
tươi của rau củ. Một (tương đương) nano mol của Trolox được tính
toán trong phép phân tích ORAC ROO. Và 1 đơn vị ORACCu được tính toán

trong phép định lượng ORAC Cu đều là biểu diễn cùng 1 giá trị diện tích
chênh lệch dưới đường cong phân hủy β-PE giữa mẫu trắng và mẫu
thử, cái mà được sử dụng để tính toán trong phép đo định l ượng
ORAC. Vì giá trị điểm hoạt tính chống oxy hóa của các loại rau đ ối v ới
gốc peroxyl (ORACROO.) lớn hơn nhiều so với giá trị này đối với các gốc
hydroxyl (ORACOH.) và tác nhân Cu2+ (ORACCu) nên, đối với 2 tác nhân

13


sau, các giá trị ORAC của các loại rau không được phân hạng nh ư đối
với giá trị ORACROO. .
Kết quả của chúng tôi chứng minh rõ ràng rằng tất cả các lo ại
rau củ được đánh giá trong nghiên cứu đều có tác dụng chống oxy hóa
không chỉ với gốc peroxyl mà với cả gốc hydroxyl và kim loại chuy ển
tiếp Cu2+ , tuy nhiên khả năng chống oxy hóa đối với từng tác nhân
thay đổi đáng kể giữa các chủng loại rau củ khác nhau. M ột k ết qu ả
quan trọng được phát hiện đó là những loại rau củ trong nghiên c ứu
( kể cả các loại quả như dâu tây, dữ liệu không công bố) đều hoạt
động như một chất chống oxy hóa khi tác nhân kim loại chuy ển ti ếp
được sử dụng trong phép định lượng ORAC và tác dụng này tăng lên tỷ
lệ thuận với nồng độ. Các kim loại chuy ển tiếp xúc tác cho hoạt tính
pro-oxidant của acid ascorbic (Beach và Giroux, 1992)) và αtocopherol (Iwatsuki et al., 1995; Maiorino et al., 1993; Yoshida et al.,
1994) đã được miêu tả. Sử dụng Cu2+-H2O2 trong phép định lượng
ORAC, cho thấy acid ascorbic và Trolox – một dẫn chất tan trong n ước
của α-tocopherol (ở nồng độ tương đối cao) hoạt động như các ch ất
pro-oxidant (Cao and Cutler, 1993). Như vậy khi xét về “ch ất l ượng
hoạt động” của các chất chống oxy hóa trong in vitro, h ỗn h ợp các
chất chống oxy hóa tự nhiên bao gồm hoa quả và rau sẽ tốt h ơn m ột
chất chống oxy hóa đơn độc hoặc hỗn hợp các chất oxy hóa nh ư acid

ascorbic, α-tocopherol, β-carotene.
Khả năng chống oxy hóa thay đổi đáng kể từ loại rau này đến
loại rau khác, tương tự với kết quả nghiên cứu trên các loại trái cây
(Wang et al., 1996). Giá trị ORACROO. của cải xoăn và rau spi-nách tương
tự với giá trị của dâu tây (Wang et al., 1996) bất kể cả là căn c ứ trên
khối lượng tươi hay khối lượng khô. Một ví dụ là khi căn c ứ trên khối
lượng tươi của rau xanh, khi đánh giá hoạt tính hấp thụ các g ốc
peroxyl ORACROO. (thường sử dụng với hầu hết các chống chống oxy
hóa truyền thống) thì cải xoăn có giá trị ORAC ROO. gấp đôi củ cải ngọt
và súp lơ xanh, gấp 8-9 lần cà rốt và đậu tây, gấp 25-39 lần c ần tây và
dưa chuột. Căn cứ trên dạng đo lường thường sử dụng (lá, c ủ,
nhánh…) cải xoăn, củ cải đường, ớt chuông, cải Brussel, súp lơ xanh,

14


rau spi-nách, khoai tây và ngô có vẻ sẽ cung cấp một lượng l ớn các
chất chống gốc oxy hóa peroxyl, tuy nhiên tần suất sử dụng của mỗi
loại rau có thể là một yếu tố khác quyết định loại rau nào sẽ cung c ấp
nhiều chất các chất chống oxy hóa trong chế độ ăn thường dùng.
Trà xanh và trà đen có hoạt tính chống gốc oxy hóa peroxyl
(ORACROO.) cao hơn rất nhiều so với tất cả các loại rau và trái cây
chúng tôi đã từng nghiên cứu. Giá trị ORAC ROO. căn cứ trên khối lượng
khô gấp từ 4.5 -6 lần so với cả xoăn và dâu tây (Wang et al., 1996). Giá
trị ORACOH. Tính trên khối lượng khô của trà xanh chỉ bằng 58% so v ới
cải xoăn. Hoạt tính hấp thụ gốc tự do hydroxyl của trà xanh b ị gi ảm
khi có mặt Cu2+ trong khi giá trị ORACCu của trà xanh là giá trị âm chỉ ra
trà xanh thể hiện tác dụng pro-oxidant khi có mặt Cu 2+. Rõ ràng dường
như có một số hoạt chất trong trà xanh có thể hấp thụ các gốc
hydroxyl và một số gốc phản ứng khác được tạo ra từ ph ản ứng gi ữa

Cu2+ và H2O2. Một số hợp chất trong trà rõ ràng có thể tạo ra các gốc
phản ứng trực tiếp từ phản ứng giữa các thành phần trong trà, Cu 2+ và
O2 khi Cu2+-H2O2 được sử dụng làm chất sinh các gốc hoạt động trong
phép đo ORAC. Và cũng có thể một số hợp chất trong trà nh ư flavonoid
(Cao et al., in press) có thể đóng đồng th ời 2 vai trò đ ối l ập t ại cùng
một thời điểm. Tuy nhiên, hoạt tính pro-oxidant gây ra bởi các kim
loại chuyển tiếp đối với trà, acid ascorbic, α-tocopherol có thể không
đóng vai trò quan trọng trong in vivo nơi mà các kim lo ại chuy ển ti ếp
phần lớn hiếm gặp, ngoại trừ trong những bệnh cảnh có liên quan
đến quá tải nồng độ ion kim loại. Nh ững thí nghiệm gần đây đã ch ứng
minh khả năng ứng chế của trà polyphenol từ trà đối với s ự hình thái
khối u ở các mô hình động vật khác nhau (Yang and Wang, 1993), tuy
nhiên lợi ích của việc dùng trà đối với nguy cơ phát sinh ung th ư ở
người từ các nghiên cứu dịch tễ học vẫn không thực sự rõ ràng.
(International Agency for Research on Cancer, 1991).
Hệ thống chống oxy hóa của cơ thể bao gồm nhiều thành phần
khác nhau. Khả năng hoạt động của các hợp phần chống oxy hóa trong
cơ thể phụ thuộc vào loại gốc tự do và gốc oxy hóa nào đ ược tạo ra.
Một số loại trái cây và rau có chứa các nhóm chất chống oxy hóa tự

15


nhiên không những có hoạt tính cao mà còn có ch ất l ượng t ốt. Vì v ậy
việc bổ sung các chất chống oxy hóa tự nhiên thông qua chế độ ăn cân
bằng giữa rau củ và trái cây sẽ hiệu quả và kinh tế h ơn so v ới vi ệc b ổ
sung riêng rẽ các chất chống oxy hóa như acid ascorbic, α-tocopherol
trong việc giúp cơ thể chống lại những stress oxy hóa.
Tóm lược lại, hoạt tính chống oxy hóa của 22 loại rau c ủ, trà
xanh, trà đen đã được xác định bằng phương pháp đo kh ả năng h ấp

thụ các gốc oxy hóa, sử dụng 3 tác nhân oxy hóa khác nhau, bao g ồm:
tác nhân sinh gốc tự do peroxyl, tác nhân sinh gốc tự do hydroxyl và
ion Cu2+ một kim loại chuyển tiếp. Căn cứ trên khối lượng tươi, tỏi có
hoạt tính chống oxy hóa cao nhất tiếp theo là cải xoăn, rau spi-nách,
cải Brussel, rau mầm cỏ linh lăng và các loại khác. Trong khi c ải xoăn
có hoạt tính chống oxy hóa tốt nhất với các g ốc t ự do hydroxyl, ti ếp
theo đó là cải Brussel, rau mầm cỏ linh lăng, củ cải ngọt, rau spi-nách
và các loại rau củ khác. Trà xanh và trà đen có hoạt tính ch ống oxy hóa
vượt trội so với tất cả các loại rau củ trên. Tuy nhiên, trà cũng cho
thấy tác dụng gây tress oxy hóa (pro- oxidant) khi có mặt tác nhân Cu 2+
, điều này không thấy ở bất kỳ nghiên cứu nào trên rau củ. Cải xoăn có
hoạt tính hấp thụ các gốc tự do peroxyl tốt nhất căn c ứ trên kh ối
lượng khô. Trà xanh và trà đen có giá trị ORAC ROO. cao hơn rất nhiều so
với bất kỳ loại rau nào trong nghiên cứu. Tuy nhiên trà th ể hiện ho ạt
tính pro-oxidant gây ra bởi ion Cu2+, điều này cũng đã được quan sát
thấy ở các chất chống oxy hóa khác như acid ascorbic, α-tocopherol,
điều này không quát sát thấy trong các phân tích trên các loại rau c ủ.
Vì vậy việc bổ sung các chất chống oxy hóa tự nhiên thông qua chế độ
ăn cân bằng giữa rau củ và trái cây là cách hiệu quả trong việc giúp c ơ
thể chống lại những stress oxy hóa.
CÁC TỪ VIẾT TẮT
AAPH : 2,2′-azobis(2-amidinopropane) dihydrochloride;
ORAC: oxygen radical absorbance capacity;
ORACROO.: khả năng hấp thụ gốc peroxyl;

16


ORACOH.:, khả năng hấp thụ gốc hydroxyl;
ORACCu: khả năng hấp thụ gốc Cu2+;

α-PE: α-phycoerythrin;
Trolox: 6-hydroxy-2,5,7,8 tetramethylchroman -2- car boxylic acid.
- Prooxidant: Trong bài cụm từ pro-oxidant được để nguyên và
không dịch sang tiếng việt do người dịch thấy rằng vi ệc dịch sang t ừ
tiếng việt như tiền chất oxy hóa làm nghĩa của từ có th ể b ị hiểu sai.
Do đó đã để nguyên từ pro-oxidant. Theo wikipedia “Pro-oxidants are
chemicals that induce oxidative stress, either by generating reactive
oxygen species or by inhibiting antioxidant systems” – có nghĩa là prooxidant là các chất gây stress oxi hóa bằng việc tạo ra các g ốc oxy hóa
hoạt động hoặc ức chế hệ chống oxy hóa của cơ thể.
LỜI CẢM ƠN
Cảm ơn Dr. Carol Lammi-Keefe ở bộ môn khoa học dinh dưỡng ,
trường đại học Connecticut, Storrs, CT vì đã tạo điều ki ện thu ận l ợi
cho sự cộng trong dự án nghiên cứu.
TÀI LIỆU THAM KHẢO

17


Nhận xét của cá nhân về bài dịch của nhóm
Gốc tự do đã được biết đến là nguyên nhân của nhiều bệnh lý
như bệnh ung thư, bệnh tim mạch, bệnh mạch máu não… do đó, việc
sử dụng các chất có hoạt tính chống gốc tự do có vai trò quan tr ọng
trong phòng ngừa những bệnh lý trên.
Qua nghiên cứu này, giúp chúng ta hiểu rõ hơn về kh ả năng và
mức độ chống oxy hóa của một số các loại rau, củ thường dùng.
Nghiên cứu sử dụng một phương pháp đo khả năng hấp thụ các
gốc oxy hóa ( ORAC assay), phương pháp đã kết hợp trong 1 phép đ ịnh
lượng có thể phản ánh được cả thời gian và mức độ ức chế các gốc tự
do của các tác nhân chống oxy hóa, bên cạnh đó có nhiều ch ất tạo sinh
gốc tự do và chất oxy hóa khác nhau được sử dụng trong nghiên c ứu

qua đó đánh giá được tác dụng chống oxy hóa của nhiều g ốc t ự do
khác nhau.
Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng tất cả các loại rau củ được
đánh giá trong nghiên cứu đều có tác dụng ch ống oxy hóa không ch ỉ
với gốc peroxyl mà với cả gốc hydroxyl và kim loại chuy ển ti ếp Cu 2+ ,
tuy nhiên khả năng chống oxy hóa đối với từng tác nhân thay đổi đáng
kể giữa các chủng loại rau củ khác nhau. Cụ thể như sau: Căn cứ trên
khối lượng tươi, tỏi có hoạt tính chống oxy hóa cao nhất ti ếp theo là
cải xoăn, rau spi-nách, cải Brussel, rau mầm cỏ linh lăng và các loại
khác. Trà xanh và trà đen có hoạt tính chống oxy hóa v ượt tr ội so v ới
tất cả các loại rau củ trên.
Qua đó giúp chúng ta lựa chọn những loại rau củ có tác d ụng
chống oxy hóa tốt trong chế độ dinh dưỡng, đồng th ời, việc bổ sung
các chất chống oxy hóa tự nhiên thông qua chế đ ộ ăn cân b ằng gi ữa
rau củ và trái cây sẽ hiệu quả và kinh tế hơn so với việc bổ sung riêng
rẽ các chất chống oxy hóa như acid ascorbic, α-tocopherol trong việc
giúp cơ thể chống lại những stress oxy hóa.

18


PHẦN CHỦ ĐỀ TỰ CHỌN

II.

Bài dịch:
Vai trò của các chất chống oxy hóa trong phòng ng ừa và đi ều
trị ung thư da
Aleksandar Godic(1),Borut Poljšak(2),Metka Adamic(3) và Raja
Dahmane(2)

Khoa da liễu, Bệnh viện Đại học Cambridge, Bệnh viện
Addenbrooke, Đường Hills, Cambridge CB2 0QQ, Anh
1

2

Khoa Nghiên cứu Y tế, Zdravstvena pot 5, 1000 Ljubljana, Slovenia

Trung tâm da liễu Parmova, Phố Parmova 53, 1000 Ljubljana,
Slovenia
3

Địa chỉ liên hệ tác giả:
Đã nhận ngày 16 tháng 12 năm 2013; Được ch ấp nhận vào ngày
24 tháng 2 năm 2014; Được xuất bản ngày 26 tháng 3 năm 2014
Biên tập viên: Eugene A. Kiyatkin
Bản quyền thuộc về Aleksandar Godic và cộng sự. Đây là một bài
báo truy cập mở được phát hành bởi Creative Commons Attribution
License, cho phép sử dụng, phân phối và sao chép không h ạn ch ế, đ ề
nghị trích dẫn đúng bản gốc.
Tế bào da thường xuyên tiếp xúc với các loại oxy hoạt động
(ROS) và stress oxy hóa (oxidative stress) từ các nguồn ngoại sinh và
nội sinh. Bức xạ UV là yếu tố môi trường quan trọng nhất trong sự
phát triển của ung thư da và lão hóa da. Các sản phẩm chính gây ra b ởi
tiếp xúc với tia UV là quá trình oxy hóa DNA tr ực tiếp hoặc hình thành
và phân hủy cực nhanh các gốc tự do nhưng có thể tạo ra các hiệu ứng
kéo dài hàng giờ, hàng ngày hoặc thậm chí cả năm. Sự sản sinh ROS do

19

tia UV tạo ra stress oxy hóa khi quá trình hình thành v ượt quá kh ả
năng phòng chống oxy hóa. Việc giảm stress oxy hóa có thể đạt được
bằng hai cách : giảm tiếp xúc với tia UVR và /hoặc phòng ng ừa b ằng
cách tăng các chất chống oxy hoá để loại bỏ ROS. Các ch ất nội sinh
bảo vệ da là melanin và các enzym chống oxy hóa. Melanin (chất đ ược
tạo ra bởi các tế bào biểu bì hắc tố - melanocytes) là yếu tố đầu tiên
phòng ngừa sự tổn hại DNA ở bề mặt da nhưng nó không th ể ngăn
ngừa hoàn toàn được các tổn thương da. Cách phòng ng ừa th ứ hai là
quá trình sửa chữa, tức là loại bỏ các phân tử sinh h ọc bị h ư hỏng
trước khi chúng có thể tích tụ và sự hiện diện của chúng làm thay đổi
sự chuyển hóa của tế bào. Bảo vệ khỏi tia UV bao gồm tránh ánh nắng
mặt trời, sử dụng kem chống nắng, quần áo bảo vệ và các chất bổ
sung chống oxy hoá.
1. Giới thiệu
Bức xạ cực tím (Ultraviolet radiation - UVR) là yếu tố nguy cơ cho
sự phát triển của tổn thương da sớm cũng như ung th ư tế bào h ắc t ố
(melanoma) hay không phải tế bào hắc tố (nomelanoma). Ung thư da
thường phát triển ở lớp biểu bì (lớp ngoài cùng của da), do đó kh ối u
có thể thấy rõ ràng, dễ dàng phát hiện. Có nhiều loại ung th ư da. Một
trong số đó hình thành từ tế bào hắc tố da – melanoma. Các lo ại khác
bao gồm các ung thư của biểu mô tế bào như ung th ư biểu mô tế bào
đáy và tế bào vảy. Các loại ung thư biểu mô này (ung th ư bi ểu mô t ế
bào đáy và tế bào vảy) còn được gọi chung là “Ung th ư không do t ế
bào hắc tố” (nonmelanoma skin cancers).
Trong khi phơi nhiễm với tia UVR là yếu tố nguy c ơ g ắn li ền v ới
sự phát triển của ung thư da, các yếu tố môi trường khác (như bức xạ
ion hóa, ngộ độc arsenic mãn tính và ức chế miễn dịch) và các y ếu tố
di truyền (như tiền sử gia đình, loại da và hệ thống di truyền) cũng có
thể góp phần gây ung thư. Tiếp xúc UVR thúc đẩy hình thành ung th ư

qua hai cơ chế: thứ nhất là sự đột biến của DNA tế bào bi ểu bì, làm
khởi phát khối u.Thứ hai là kết hợp với quá trình ức chế miễn d ịch,

20


làm cho khối u phát triển dần dần mà không bị s ự giám sát của hệ
thống miễn dịch[1].
Người ta thấy rằng các kết quả tiếp xúc với tia UV làm thay đổi
sinh tổng hợp vật liệu di truyền (DNA), nhưng hầu hết các thay đ ổi
này được sửa chữa chính xác và hiệu quả bởi tế bào. Tuy nhiên, n ếu
sự thay đổi là quá lớn, những thay đổi đó có th ể thành đ ột bi ến vĩnh
viễn. DNA hấp thụ tia UV, và năng lượng h ấp th ụ có th ể phá v ỡ liên
kết trong phân tử DNA. Hầu hết sự phá vỡ DNA được sửa chữa bởi các
protein hiện diện trong nhân tế bào, nhưng những tổn th ương di
truyền không được sửa chữa của DNA có thể dẫn đến ung th ư da. Nh ư
đã đề cập trước đó, tia UVR gây ra các sản phẩm sao chép khác nhau
trong DNA, bao gồm các loại vòng cyclobutane pyrimidine dimers, s ản
phẩm sao chép pyrimidine-pyrimidone, thymine glycols, tổn th ương
cytosine, tổn thương purin, phá vỡ liên kết DNA, và các liên k ết chéo
DNA-protein. Người ta cho rằng nếu các tổn th ương không đ ược s ữa
chữa bởi các gen quy định ( ví dụ: gen ức chế khối u), điều này có th ể
liên quan đến quá trình sinh ung thư. Trong trường h ợp này, s ự đột
biến và sự hoạt động của gen là rất quan trọng. Các phản ứng khác có
thể là kết quả của việc tiếp xúc UVR của tế bào bao gồm tăng sự tăng
trưởng tế bào, điều này có thể ảnh hưởng đến phát triển khối u đối
với tế bào biến đổi gen, cũng như sự thay đổi các thành phần trong hệ
thống miễn dịch ở da.[2]
Bức xạ mặt trời đã được nghiên cứu về khả năng gây ung th ư
trong nhiều nghiên cứu trên chuột nhắt và chuột cống. Một số l ượng

lớn động vật được nghiên cứu, và các khối u lành tính và ác tính trên
da phát triển trong hầu hết các động vật sống sót. Mặc dù các nghiên
cứu thiếu các chi tiết định lượng, kết quả cho thấy bằng ch ứng thuy ết
phục rằng ánh sáng mặt trời có khả năng gây ung th ư cho da đ ộng
vật[3]. Mặt dù thương tổn DNA do hình thành ROS không ph ải ít x ẩy
ra bởi vì người ta ước tính rằng tế bào người trung bình có 10 5 lần oxy
hóa mỗi ngày do quá trình chuyển hóa oxy hóa tế bào[4]. DNA có ch ức
năng rất ổn định, do đó tỷ lệ mắc ung thư thấp hơn dự tính, kể cả tần
số xuất hiện oxy hóa cao.

21


Dường như trong các biểu mô phân chia nhanh chóng, ví dụ nh ư
lớp biểu bì, tổn thương nhân tế bào bởi các vi sinh v ật lạ có th ể không
quan trọng bởi vì sự sinh sản liên tục của tế bào khỏe mạnh m ới ,
trong khi đột biến DNA có xác suất cao h ơn để tr ờ thành c ố định v ới
một kiểu hình biến đổi trong các mô (ví dụ: gan) v ới sự phân chia t ế
bào chậm[5]. Điều này có thể giải thích một phần lý do tại sao s ố
lượng chính xác các chất gây ung thư da được biết trên lâm sàng là khá
thấp. Các đột biến đặc biệt để kích hoạt một gen ung th ư hiếm g ặp
hơn, xác suất đột biến 5 gen cần để hình thành ung thư, ví dụ nh ư gen
ung thư và cả hai alen của hai gen ức chế khối u, ít nhất là 10 -20. Với
106 tế bào keratin phân chia trên mỗi cm2 da người, và với 1cm2 tiếp
xúc, không quá 1 trong số 10 10 người sẽ hình thành khối u. Tuy nhiên,
sự nhân rộng dòng làm tăng khoảng 1000 lần đích cho đ ột bi ến m ới
và tăng xác suất hình thành khối u. Người ta tin rằng sự phát tri ển ung
thư ở người và ở động vật thử nghiệm được gây ra bởi sự đột biến
liên tiếp và sự nhân bản nhanh chóng tế bào sinh dưỡng.
Các cơ chế quan trọng ngăn ngừa tác hại của oxy hóa bao gồm các

enzym chống oxy hóa và hệ thống bảo vệ nonenzym như các quá trình
sữa chữa. Nhưng khi tuổi tác tăng lên, các cơ chế chống oxy hóa n ội
sinh và quá trình sữa chữa không làm việc hiệu quả nữa. Việc xem các
phản ứng gốc tự do như là sự khởi xướng và thúc đẩy quá trình sinh
ung thư ngụ ý rằng những can thiệp nhằm hạn chế hoặc ức ch ế các
yếu tố này có thể làm giảm nguy cơ mắc ung thư. Vẫn còn các d ữ li ệu
gây tranh cãi về việc sử dụng các chất chống oxy hóa t ổng h ợp trong
phòng và điều trị ung thư.
2.Các chất chống oxy hóa bảo vệ da
Mặc dù da có một hệ thống phòng chống oxy hóa phức tạp để đ ối
phó với stress oxy hóa, sự tiếp xúc nhiều và lâu dài v ới tia UV và các
tác nhân oxy hóa khác (như: khói thuốc lá) có th ể lấn át các ch ất
chống oxy hóa trong da và khả năng đáp ứng miễn dịch, dẫn đến
những tác hại cho quá trình oxy hóa và hệ miễn dịch, lão hóa da s ớm
và ung thư da.

22


Chất chống oxy hóa sinh học được định nghĩa là bất kỳ ch ất nào
có nồng độ thấp so với chất nền có khả năng làm giảm hoặc ngăn
ngừa sự oxy hóa của chất nền đó [6]. Các khả năng chống oxy hóa bao
gồm giảm stress oxy hóa, tổn thương DNA, chuy ển hóa ác tính, và các
chỉ số tổn thương tế bào trên in vitro cũng như trong dịch tễ học v ới
tỷ lệ thấp hơn các loại ung thư và bệnh lão hóa. Các ch ất ch ống oxy
hóa làm giảm các tác hại của ROS và có thể làm suy yếu và/hoặc đảo
ngược các quá trình có thể sinh ra độc tính hoặc bệnh tật. Song, s ự gia
tăng và kéo dài hoạt động gốc tự do có th ể lấn át c ơ chế bảo vệ ROS,
góp phần gia tăng các bệnh về da, rối loạn và ung th ư da. Hai bi ện
pháp chính của bảo vệ bằng chất chống oxy hóa là chúng có vai trò

ngăn cản sự hình thành ROS và chặn đứng các gốc tự do đ ược sinh
ra[7]. Hệ thống bảo vệ được tồn tại trong dịch nước và các khoang
màng tế bào và có thể là enzym hoặc nonenzym. Sự chống oxy hóa t ự
nhiên còn là các quá trình sửa chữa, loại bỏ các phân tử sinh học bị h ư
hỏng trước khi chúng tích tụ ảnh hưởng tới khả năng sống hay
chuyển hóa của tế bào[7].
Dạ được bảo vệ bởi một mạng lưới các chất chống oxy hóa.
Chúng bao gồm các enzym chống oxy hóa như glutathione peroxidase,
superoxide dismutase and catalase, và các chất chống oxy hóa
nonenzym trọng lượng phân tử thấp như vitamin E isoforms, vitamin
C, glutathion (GSH), uric acid, and ubiquinol [8]. Các thành phần khác
có trong thành phần da là các chất chống oxy hóa m ạnh bao g ồm
ascorbate, uric acid, carotenoids, and sulfhydrils. Các chất chống oxy
hóa thân nước trong huyết tương bao gồm glucose, pyruvate, uric acid,
ascorbic acid, bilirubin, and glutathion. Các chất chống oxy hóa tan
trong dầu bao gồm alpha-tocopherol, ubiquinol-10, lycopene, �carotene, lutein, zeaxanthin, and alpha-carotene. Nhìn chung, ph ần
ngoài của da (lớp biểu bì) chứa hàm lượng chất chống oxy hóa cao
hơn lớp hạ bì[9,10]. Trong pha dầu, �-tocopherol là chất chống oxy
hóa nổi bật nhất, trong khi vitamin C và GSH có nhiều nhất trong d ịch
bào tương. Trên cơ sở phân tử, các chất chống oxy hóa hydrophilic
nonenzym bao gồm L-ascorbic acid, GSH, and uric acid là nh ững ch ất

23


chống oxy hóa chủ yếu trong da người. Nồng độ của chúng trong l ớp
hạ bì và lớp biểu bì gấp 10 đến 100 lần so với vitamin E hay
ubiquinol.
Khả năng chống oxy hóa của lớp biểu bì là tốt hơn so với lớp h ạ
bì. Điều này được chứng minh trong nghiên cứu của Shindo và cộng sự

[9,10], các chất chống oxi hóa enzym và nonenzym được đo t ừ bi ểu bì
và hạ bì da được phẫu thuật từ 6 tình nguyện viên kh ỏe mạnh. M ột
nghiên cứu tương tự cũng được thực hiện bởi Shindo và c ộng s ự: các
chất chống oxi hóa enzym và nonenzym từ biểu bì và h ạ bì của da
chuột không có lông được so sánh. Catalase, glutathione peroxidase, và
glutathione reductase ở lớp biểu bì cao hơn ở lớp hạ bì. Các ch ất
chống oxy hóa thân dầu (alpha-tocopherol, ubiquinol 9, và ubiquinone
9) và thân nước (ascorbic acid, dehydroascorbic acid, and glutathione)
ở lớp biểu bì cũng cao hơn ở lớp hạ bì. Lớp sừng (SC) được tìm th ấy
có cả các chất chống oxy hóa thân dầu và thân n ước. Vitamin C và E
(cả �- và �-tocopherols) cũng như GSH và aicd uric cũng th ấy hiện
diện ở SC.[12] Đáng ngạc nhiên là chúng phân bố không đều, theo s ự
chênh lệch nồng độ với nồng độ thấp ở lớp ngoài và nồng độ cao h ơn
ở lớp bên trong của SC. Hiện tượng này có thể giải thích là do áp suất
O2 ở lớp bên ngoài của SC cao hơn, do đó gây ra tình tr ạng “oxidative
stress” dẫn đến giảm nhẹ một phần các chất chống oxy hóa.
Tất cả các enzym chống oxy hóa đều có trong da nh ưng vai trò
của chúng trong việc bảo vệ tế bào chống lại các tác hại oxy hóa do
UVR chưa được làm sáng tỏ. Để chống lại sự tấn công của ROS, da đã
phát triển một hệ thống chống oxy hóa phức tạp trong đó có
manganese-superoxide dismutase (MnSOD). Nghiên cứu của Poswig và
cộng sự [13] cho thấy rằng đáp ứng phản ứng chống oxy hóa của
MnSOD có thể xẩy ra khi chiếu tia UVA lặp đi lặp lại. Tác gi ả cung cấp
bằng chứng cho sự tăng đáp ứng của MnSOD trên sự chiếu xạ UVA l ặp
đi lặp lại có thể góp phần vào đáp ứng hiệu quả UVA của da trong quá
trình điều trị quang trị liệu xơ cứng da. Nghiên cứu của Fuchs và cộng
sự [5] trên da chuột cho thấy sự phơi nhiễm tia UV cấp tính d ẫn đến
sự thay đổi hoạt tính của glutathion reductase và catalase nhưng s ự

24

thay đổi của superoxid dismutase và glutathione peroxidase là không
đáng kể. Nghiên cứu của Sander và cộng sự cho thấy rằng hình ảnh
tổn thương cấp tính và mãn tính được chi phối bởi tác động tiêu
enzym chống oxy hóa và tăng sự biến đổi oxy hóa protein.
3. Tầm quan trọng của chất chống oxi hóa trong việc gi ảm
ROS và phòng ngừa ung thư da
Việc bảo vệ da chúng ta chống lại tia UVR là s ự bảo v ệ n ội sinh
( melanin và enzym chống oxy hóa) và chất chống oxy hóa cung c ấp
qua thức ăn (vitamin A, C, E vv). Các chất chống oxy hóa trong ch ế độ
ăn đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì cân bằng oxy hóa.
Vitamin C (ascorbic acid), vitamin E (�-tocopherol), beta-carotene và
các vi chất dinh dưỡng khác như carotenoids, polyphenols, và
selenium có giá trị như thành phần chống oxy hóa trong chế đ ộ ăn.
Phơi nhiễm UVR ảnh hưởng đến các chất chống oxy hóa của da.
Ascorbate, GSH, SOD, catalase, và ubiquinol cạn kiệt ở da tiếp xúc v ới
UV-B, cả ở lớp hạ bì và lớp biểu bì. Bằng cộng h ưởng thuận t ừ điện t ử
(electron paramagnetic resonance-EPR) có thể phát hiện ra các gốc
ascorbyl tăng lên khi da tiếp xúc với tia UV. Các nghiên c ứu v ề tế bào
da nuôi cấy và tế bào da loài gặm nhấm trên in vivo đã ch ỉ ra rằng tổn
thương do tia UVR gây ra liên quan đến việc tạo ra ROS và s ự suy gi ảm
các hệ thống chống oxy hóa nội sinh[15]. Ví dụ trong nghiên c ứu của
Shindo và cộng sự [8] các enzym và nonenzym chống oxy hóa trong c ả
lớp biểu bì và hạ bì và phản ứng của chúng với ánh sáng c ực tím c ủa
chuột không lông được so sánh. Sau khi chiếu xạ lớp biểu bì và h ạ bì
hoạt tính của catalase và superoxide dismutase giảm đi đáng kể. �Tocopherol, ubiquinol 9, ubiquinone 9, ascorbic acid, dehydroascorbic
acid, và glutathione dạng khử giảm ở cả lớp biểu bì và lớp hạ bì t ừ 2693%. Dạng oxy hóa glutathion cho thấy tăng nhẹ nhưng không đáng
kể. Nhiều nghiên cứu khác cũng cho thấy rằng việc tiếp xúc trực ti ếp
da người với tia UVR in vivo dẫn đến quá trình oxy hóa các phân t ử

sinh học tế bào có thể ngăn ngừa bằng sử dụng các chất chống oxy
hóa sớm. Đã có rất nhiều nghiên cứu thực hiện dùng các ch ất ch ống

25