Nghiên cứu vai trò của allicin tách từ tỏi việt nam trong quá trình điều hoà đáp ứng viêm thông qua thụ thể dectin 1

Luận văn Thạc sĩ Khoa học

Tỏi Lý Sơn

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------

NGUYỄN THỊ HỒNG LAN QUỲNH

NGHIÊN CỨU VAI TRỊ CỦA ALLICIN TÁCH TỪ TỎI VIỆT NAM
TRONG QÚA TRÌNH ĐIỀU HỊA ĐÁP ỨNG VIÊM THÔNG QUA
THỤ THỂ DECTIN-1

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội - 2013

Lớp cao học K20

1

Khóa 2011 - 2013


Luận văn Thạc sĩ Khoa học

Tỏi Lý Sơn

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

---------------------

NGUYỄN THỊ HỒNG LAN QUỲNH

NGHIÊN CỨU VAI TRỊ CỦA ALLICIN TÁCH TỪ TỎI VIỆT NAM
TRONG QÚA TRÌNH ĐIỀU HỊA ĐÁP ỨNG VIÊM THÔNG QUA
THỤ THỂ DECTIN-1

Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm
Mã số: 60420114

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. Trịnh Tất Cƣờng

Hà Nội - 2013

Lớp cao học K20

2

Khóa 2011 - 2013


Luận văn Thạc sĩ Khoa học

Tỏi Lý Sơn
MỞ ĐẦU

Các nghiên cứu gần đây đã cơng bố Allicin: Có khả năng chống viêm nhiễm
mạnh, tăng cƣờng hoạt tính của các tế bào trong q trình thực bào, tăng cƣờng 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 thƣ [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 đƣợc 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 đƣợc chứng minh có khả năng điều hịa đƣợc 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 nhƣ Rb1, Rb2, Rc, hợp chất K (C-K) đã đƣợc cơng bố
có khả năng điều hịa các tín hiệu viêm nhƣ cytokine, q trình phosphoryl hóa
MAPK (mitogen activated protein kinase), phản ứng oxy hóa (ROS) thơng 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 dƣợc 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 nhƣ 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 nƣớc chƣa có nghiên cứu nào đi sâu vào
đánh giá vai trị của Allicin đối với con đƣờng tín hiệu thụ thể Dectin-1 trong q
trình điều hịa 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, lƣợng 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 chống nhiễm
trùng vẫn là một trong các nguyên nhân chính của những ca tử vong ở các bệnh
nhân cần chăm sóc đặc biệt (ICU). Các trƣờng hợp này vẫn tiếp tục gia tăng rộng

Lớp cao học K20

3

Khóa 2011 - 2013


Luận văn Thạc sĩ Khoa học

Tỏi Lý Sơn

khắp trên cả thế giới. Với thực trạng hiện nay, thị trƣờng trong nƣớc vẫn chủ yếu là
thuốc nhập ngoại, giá thành rất đắt và luôn bị phụ thuộc vào các công ty nƣớc ngồi
trong khi đó Việt nam lại có một tài nguyên vô cùng đa dạng về thực vật mà khả
năng ứng dụng vào dƣợc học là vô cùng phong phú. Ngoài ra việc sử dụng thuốc
một cách tự ý đặc biệt là kháng sinh để chống các bệnh nhiễm trùng vẫn đang là
một vấn đề cần đƣợc giải quyết. Do vậy, việc tìm kiếm phƣơng pháp và tá dƣợc
chữa bệnh là một vấn đề cần thiết và cấp bách để điều trị hiệu quả quá trình viêm hệ
thống, và sẽ hỗ trợ cải thiện đƣợc khả năng điều trị của bệnh nhân bị nhiễm trùng
nặng và choáng nhiễm trùng. Xuất phát từ cơ sở khoa học thực tiễn trên chúng tơi
tiến hành đề tài: “ Nghiên cứu vai trị của Allicin tách từ tỏi Việt Nam trong q
trình điều hồ đáp ứng viêm thông qua thụ thể Dectin – 1” .

Lớp cao học K20

4

Khóa 2011 - 2013


Luận văn Thạc sĩ Khoa học

Tỏi Lý Sơn
Mục tiêu đề tài

1. Mục tiêu chung
- Đánh giá đƣợc 1 phần hoạt tính dƣợc học của Allicin nhƣ một loại thuốc trong q
trình điều hóa đáp ứng viêm.
2. Nội dung
- Có qui trình sản xuất Allicin từ tỏi
- Xác định đƣợc chức năng điều hịa q trình đáp ứng viêm của Allicin tổng hợp từ
Alliin trong tỏi
- Đánh giá đƣợc hiệu quả của Allicin trong quá trình điều trị chuột bị nhiễm trùng
nặng và chống nhiễm trùng

Lớp cao học K20

5

Khóa 2011 - 2013


Luận văn Thạc sĩ Khoa học

Tỏi Lý Sơn

Chƣơng 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. VAI TRÒ CỦA HỆ THỐNG MIỄN DỊCH ĐỐI VỚI BẢO VỆ CƠ THỂ
Miễn dịch bẩm sinh và miễn dịch đáp ứng là hai loại đáp ứng miễn dịch bảo vệ
quan trọng đối với các động vật có xƣơng sống. Miễn dịch đáp ứng bẩm sinh có vai
trị nhƣ hàng rào bảo vệ đầu tiên nhƣng lại không có khả năng nhận dạng lập lại các
mầm bệnh và trợ giúp đáp ứng miễn dịch đặc hiệu. Miễn dịch đáp ứng nhận dạng

mầm bệnh dựa vào chọn lọc một vùng cụ thể nhờ vô số các tế bào lymphocyte
mang rất nhiều thụ thể đặc hiệu kháng nguyên mà cho phép hệ thống miễn dịch có
thể nhận dạng bất kỳ kháng nguyên bên ngoài xâm nhập vào cơ thể. Hệ thống miễn
dịch bẩm sinh sử dụng vô số các thụ thể để nhận dạng và đáp ứng tới những mầm
bệnh trong giai đoạn ban đầu của cơ thể. Quá trình nhận dạng mầm bệnh của các
thụ thể có một vai trị vơ cùng quan trọng trong q trình truyền tín hiệu tới những
đáp ứng viêm, sản xuất những tế bào hiệu quả mới tham gia vào quá trình viêm cục
bộ và bắt đầu những đáp ứng của quá trình miễn dịch đáp ứng. Vô số các thụ thể
nhận dạng mầm bệnh mẫu (PRR) bao gồm thụ thể Toll-like (TLR), lectin, Dectin-1
và các thụ thể scavenger quyết định tới khả năng sống xót của vật chủ bằng q
trình nhận dạng những mẫu phân tử ở trên mầm bệnh nhƣ vi khuẩn, virut, nấm có
cấu trúc giống nhƣ trên các thụ thể riêng biệt đƣợc gọi là PAMP (pathogenic
associated molecules pattern). Quá trình nhận dạng mầm bệnh bằng q trình thực
bào kích thích thực bào hóa, sinh ra cytokine, chemokine tiền viêm, và thậm trí là
kích thích q trình ban đầu của miễn dịch đáp ứng.
1.2. KHÁI NIỆM VIÊM
Viêm (inflammation) là một phần đáp ứng sinh học phức tạp của các mao mạch
với các vị trí bị tổn thƣơng trên cơ thể do bị kích thích bởi các mầm bệnh hay là
những tế bào bị hỏng. Quá trình này nhằm bảo vệ các cơ quan, loại bỏ hay sửa chữa
những vị trí kích thích bị thƣơng và bị lỗi. Khi phản ứng viêm xảy ra, nhiều loại tế
bào sẽ đƣợc hoạt hóa và tập trung đến ổ viêm nhờ các loại tế bào di chuyển
(migrating cells ) gồm: bạch cầu đơn nhân, đa nhân , các tế bào lympho, tiểu cầu, tế
bào nội mạc… Các tế bào này giải phóng ra hàng loạt các chất trung gian, phần lớn

Lớp cao học K20

6

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 hố 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 thƣơng mơ, qua đó khép kín q trình viêm mạn tính. Q
trình tiết ra của các chất trung gian nhƣ trên làm tăng dòng chảy của máu tới những
vùng bị xâm nhập và dẫn tới hiện tƣợng bị đỏ, nóng. Một vài chất tiết ra làm hẹp
dòng chảy của máu dẫn tới bị sƣng. Khi quá trình viêm kéo dài sẽ dẫn tới hiệu quả
tích lũy và trạng thái mất cân bằng do qúa trình viêm chiếm ƣu thế hơn quá trình
kháng viêm và q trình đơng tụ chiếm ƣu thế hơn q trình phân giải tơ huyết
(fibrin). Quá trình nghẽn mạch, thiếu máu cục bộ, các mô bị tổn thƣơng 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 CHỐNG NHIỄM TRÙNG
Nhiễm trùng có thể đƣợc định nghĩa nhƣ một phổ của những điều kiện lâm sàng
gây ra bởi đáp ứng miễn dịch của bệnh nhân tới quá trình nhiễm trùng mà đƣợc đặc
trƣng bởi viêm hệ thống và q trình đơng 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 q trình nhiễm trùng. Hầu
hết, đó là các cytokine tiền viêm nhƣ TNF, interleukine (IL)-1, IL-6, IL-12, và
interferon gamma (IFN gamma). Sau đó, cơ thể sẽ điều hịa những đáp ứng này
bằng sản xuất những cytokine kháng viêm (IL-10), các chất ức chế của thụ thể TNF,
thụ thể IL-1 loại II, và IL-1RA (một dạng bất hoạt của IL-1) [12]. Các lớp đáp ứng
viêm hệ thống của vật chủ đƣợc bắt đầu bằng một số sản phẩm vi khuẩn. Những sản
phẩm vi khuẩn (vi khuẩn gram âm bao gồm nội độc tố: lipopolysaccharide (LPS),

formyl peptides, ngoại độc tố và proteases; các vi khuẩn gram dƣơng nhƣ ngoại độc
tố, các siêu kháng nguyên, ngoại độc tố A của streptococcal pyrogenic (SpeA),
peptidoglycan, axít lipotechoic) và một số chất của vỏ tế bào nấm (zymosan đƣợc
phân tách từ Saccharomyces cerevisiae) liên kết các thụ thể trên macrophage của

Lớp cao học K20

7

Khóa 2011 - 2013


Luận văn Thạc sĩ Khoa học

Tỏi Lý Sơn

vật chủ và kích hoạt những protein điều hịa (yếu tố nhân Kappa B (NFқB)) [12].
Chẳng hạn, thụ thể Toll like 4 (TLR4) nhận dạng LPS, còn thụ thể Dectin-1 nhận
dạng đối với zymosan [8,15]. Sau đó, các thụ thể chuyển tín hiệu vào tế bào. Hiệu
quả tích lũy của những lớp viêm hệ thống này dẫn tới trạng thái mất cân bằng, cùng
với quá trình viêm chiếm ƣu thế hơn quá trình kháng viêm và q trình đơng tụ
chiếm ƣu thế hơn quá trình phân giải tơ huyết (fibrin). Quá trình nghẽn mạch, thiếu
máu cục bộ, các mô bị tổn thƣơng sẽ là hậu quả tiếp sau dẫn tới nhiễm trùng nặng
và choáng nhiễm trùng, mất chức năng của đa cơ quan và tử vong [25, 21].

Hình 1: Bệnh nhân bị shock do nhiễm trùng
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

8

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 thốt 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 mơ 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 dƣới dạng dịch nằm
giữa khoảng khơng của mơ và máu. Q 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 nhƣ có vai trị quan trọng nhất trong q 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
học nội sinh (ligans) hay ngoại sinh (thuốc, độc chất).
1.4.1.2. Các thụ thể nhận dạng mầm bệnh
Thụ thể nhận dạng mầm bệnh (PRR, pathogen recognition receptor) đƣợc chia
làm ba nhóm chính bắt nguồn từ vị trí trong tế bào đó là: Thụ thể huyết thanh hoặc

phần dịch của mô; màng tế bào hay cytoplasm; hay nằm trên màng hoặc trong dịch
tế bào đƣợc xem là thụ thể nhận dạng mầm bệnh [19]. Mỗi nhóm thụ thể PRR có
các phối tử đặc hiệu của chính mình để có thể nhận dạng một loại vi sinh vật nhất
định [19]. Các thụ thể này có thể nhận dạng mầm bệnh một cách trực tiếp (không
thông qua opsonin) hoặc gián tiếp (thông qua oposonin) [19]. Đối với In vivo, nhiều
thụ thể có thể tham gia để nhận dạng vi khuẩn thơng qua đa phản ứng ở đa vị trí.
Các phần có nguồn gốc từ nấm hay mấm lớn đƣợc nhận bằng PRR giống nhƣ thụ
thể TLR, thụ thể mannose, bổ thể 3 (CR3), và dectin-1 [20]. Quá trình nhận dạng
mầm bệnh của PRR kích thích q trình sản xuất cytokine và chemokine dẫn tới

Lớp cao học K20

9

Khóa 2011 - 2013


Luận văn Thạc sĩ Khoa học

Tỏi Lý Sơn

quá trình hoạt động và sinh ra các tế bào khác tham gia tới vị trí đang trong q
trình bị viêm nhiễm. Từ đây, dẫn tới những phản ứng của miễn dịch đáp ứng [12].

Hình 2: Các thụ thể RRP đối với nấm có thể nhận dạng ra phần cacbon. Thụ
thể Mannose nhận dạng thành phần mannan; TLR2 và TLR6, CR3, dectin-1
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 trị cơ bản tới nhận dạng các phối tử có
nguồn gốc từ mầm bệnh [20]. TLR2 có thể nhận dạng lipoproteins các gốc đƣờng
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 đƣợc 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
đƣợc gọi là thụ thể Toll/IL-1 (TIR). Đoạn này sẽ trƣờng với các đoạn TIR khác.
Lớp cao học K20

10

Khóa 2011 - 2013


Luận văn Thạc sĩ Khoa học

Tỏi Lý Sơn

Những đoạn TIR có chứa các phân tử tiếp nối giống nhƣng giống nhƣ 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]. Q
trình nhận dạng mầm bệnh của TLR2 sẽ kích thích q trình hoạt động của yếu tố
hoạt động nhân tế bào là NF-kB (nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of
activated B cells), và sản xuất ra các cytokine tiền viêm nhƣ tumor necrosis factor,
TNF-α thông qua đoạn TIRAP và đoạn MyD88, nhƣng q trình nhận dạng của
TLR4 lại kích thích hoạt động của NF-κB thơng qua TIRAP, MyD88 và kích thích
hoạt động của đoạn phiễn mã của interferon (IFN) giống nhƣ quá trình sản xuất IFN

kiểu 1 [30].
1.4.1.4. Thụ thể Dectin-1
Quá trình nhiễm nấm đã kích hoạt q trình hoạt động ban đầu của các đáp ứng
miễn dịch bẩm sinh trong động vật có vú thơng qua các cơ quan cảm ứng đối với
quá trình nhiễm trùng [16]. Chất β-glucan là một thành phần quan trọng trong vỏ
của tế bào của nấm. Tế bào có thể nhận ra đƣợc thành phần này khi xâm nhập đó là
nhờ vào sự hoạt động của thụ thể Dectin-1. Thụ thể này nằm trên màng tế bào có
một đoạn kiểu C lectin gắn với loại màng kiểu II và có một đoạn bên trong
cytoplasma của tế bào cùng với một phần hoạt động dựa vào thụ thể miễn dịch
tyrosine [8].
Thụ thể Dectin-1 đƣợc biểu hiện trên các dịng tề bào monocyte, macrophage, tế
bào trung tính, và tế bào tua [16]. Dectin-1 đƣợc chứng minh có vai trò quan trọng
trong nhận dạng nấm, đặc biệt là các thành phần giàu β-glucan [43]. Khi thụ thể
Dectin-1 liên kết với phối tử đặc hiệu sẽ truyền tín hiệu vào nhân tế bào và dẫn tới
sản sinh ra cytokine, chemokine, q trình oxy hóa (ROS) và q trình Nito hóa
(RNS) kích thích tăng cƣờng khả năng thực bào của cơ thể [43]. Ngoài ra, nhiều kết
quả nghiên cứu khoa học đã cơng bố vai trị của Dectin-1 trong q trình sản xuất
cytokine tiền viêm để ức chế sự phát triển của Mycobacterium tuberculosis [36].
Hơn nữa, dựa vào những tín hiệu của thụ thể Dectin-1, một số hợp chất tách
chiết từ thực vật đã đƣợc chứng minh có khả năng điều hịa đƣợc đáp ứng viêm và

Lớp cao học K20

11

Khóa 2011 - 2013


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 nhƣ Rb1, Rb2, Rc, hợp chất K (C-K) đã đƣợc
công bố có khả năng điều hịa các tín hiệu viêm nhƣ cytokine, q trình phospho
hóa yếu tố tự phân bào (MAPK (mitogen activated protein kinase)), phản ứng oxy
hóa (ROS) thơng 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 lƣợng 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 đƣợc nhận dạng bằng một số thụ thể
chẳng hạn nhƣ TLR2, TLR6, Dectin-1, thụ thể mannose, và CR3 [16, 45]. Chất này
đã đƣợc chứng minh là kích thích q 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 hịa 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 ngƣời.
Do vậy, Dectin-1 thực hiện một vai trị hoạt động giống nhƣ một thụ thể chính
nhận dạng ra quá trình nhiễm nấm và mycobacterium [16].

Lớp cao học K20

12

Khóa 2011 - 2013


Luận văn Thạc sĩ Khoa học

Tỏi Lý Sơn

Hình 3: Tín hiệu Dectin-1 hợp tác cùng TLR để nhận dạng nấm
Dectin-1 nhận dạng ra nấm để sinh ra quá trình enzyme kinsase của
tyrosine ở lách (Syk) và một đoạn protein caspase 9 (CARD)9. CARD9 tác động
cùng với B-cell lymphoma-10 (Bcl-10) và vùng phiên mã gen 1 của lympho
(MALT1) để kích thích tạo ra ROS và quá trình hoạt động của NF-κB. Quá trình
biểu hiện của Dectin-1 expression tăng cường quá trình sản xuất cytokine trong sự
có mặt của TLR2 và TLR6.

Lớp cao học K20

13

Khóa 2011 - 2013


Luận văn Thạc sĩ Khoa học

Tỏi Lý Sơn

1.4.1.6. Glucocorticoid
Glucocorticoid đã đƣợc sử dụng nhƣ một chất chống viêm cùng với rất nhiều cơ

chế trong q trình hoạt động của nó [17]. Rất nhiều nghiên cứu đã chứng minh
glucocorticoid có thể điều hòa đƣợc 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 q trình sản xuất các cytokine tiền viêm nhƣ TNF-α, IL-6, IL-1, và làm
giảm quá trình tiết gốc nito và quá trình hoạt hóa các yếu tố mơ trong tế bào
macrophage [23,39,40]. Do vậy, glucocorticoid đã đƣợc sử dụng trong điều trị một
số bệnh viêm nhiễm và các bệnh mẫn cảm miễn dịch. Hơn nữa, chúng có tiềm
năng vơ cùng to lớn trong hoạt động kháng viêm và giảm quá trình miễn dịch
khơng có lợi cho cơ thể [9,17,22].
Nhìn chung, q trình viêm hệ thống mất kiểm soát đƣợc xem nhƣ là các đặc
trƣng của nhiễm trùng, của triệu chứng viêm cấp tính đƣờng hơ hấp. Một chất đƣợc
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 hịa hầu hết các cytokine tiền viêm
[11], bao gồm ức chế các cytokine có vai trị quan trọng trong miễn dịch bẩm sinh
và nhiễm trùng [23]. Hiệu quả của glucocorticoid đã đƣợc chứng minh trong các
bệnh nhiễm trùng nặng nhƣ nhiễm vi khuẩn meningitis, pneumocystis pneumonia,
typhoid fever, và những trƣờng 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 đƣợc 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 đƣợc xem nhƣ sản phẩm phụ xảy ra trong mitochondria, cytochrome P-450,
và các yếu tố tế bào khác [25]. ROS có thể tƣơng tác cùng với vô số phân tử, bao
gồm những phân tử hữu cơ nhỏ, protein, lipid, carbohydrate và nucleic acid [14].
Lớp cao học K20

14

Khóa 2011 - 2013


Luận văn Thạc sĩ Khoa học

Tỏi Lý Sơn

Thông qua những tƣơng tác, ROS có thể gây ra thảm họa hoặc làm thay đổi chức
năng của phân tử đích [14]. Nicotinamide adenine dinucleotide phosphate
(NADPH) oxidases (Nox) cũng tạo ra ROS [10]. Thực ra, ROS tham gia trong các
cơ chế truyền tín hiệu kích thích liên quan tới khả năng miễn dịch và q trình
viêm [14]. ROS kích thích hoạt động của NF-κB. Ví dụ, q trình sản xuất của
TNF-α đƣợc điều hịa bằng con đƣờng NF-kB đƣợc kích hoạt bởi ROS trong tế bào
Kuffer, macrophage ở trong gan [27]. Hơn nữa, ROS có thể điều hịa hoạt động
activator protein-1 (AP-1) (một yếu tố tham gia trong q trình viêm) thơng qua
nhiều cơ chế khác nhau [31].
1.4.1.8. Vai trò của đại thực bào trong đáp ứng viêm
Đại thực bào (macrophage) là những tế bào bạch cầu, phân nhóm thực bào, có
vai trị quan trọng trong hệ miễn dịch không đặc hiệu cũng nhƣ hệ miễn dịch đặc
hiệu ở động vật có xƣơng sống. Vai trị chính của chúng là thực bào các thành phần
cặn bã của tế bào và các tác nhân gây bệnh. Ngồi ra, chúng cịn đóng vai trị các
tế bào trình diện kháng nguyên khởi động đáp ứng miễn dịch đặc hiệu của cơ thể.
Do đóng vai trị quan trọng trong quá trình thực bào của cơ thể, đại thực bào có
liên quan đến một số tình trạng bệnh lý do miễn dịch. Ví dụ các đại thực bào tham
gia vào quá trình hình thành u hạt (granuloma) hay các tổn thƣơng 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 trị
quan trọng trong q trình bệnh lý của các hội chứng này. Các cytokine chính
đƣợc 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. Nhƣ vậy , việc kiểm sốt sản xuất các chất này có
thể làm giảm khả năng viêm. Macrophage là tế bào có kích thƣớc tƣơng đối lớn và có
khả năng đáp ứng nhanh với các kích thích viêm tạo ra bởi Zymosan. Ngồi ra , các
TLR ở macrophage đƣợc biểu hiện mạnh hơn so với các tế bào bạch cầu khác (Hình
4) nên nó thƣờng đƣợc lựa chọn trong các mơ hình sàng lọc và nghiên cứu cơ chế
kháng viêm in vitro.

Lớp cao học K20

15

Khóa 2011 - 2013


Luận văn Thạc sĩ Khoa học

Tỏi Lý Sơn

Hình 4: Biểu hiện của các thụ thể ở các tế bào bạch cầu
1.5. Mơ hình nghiên cứu viêm thực nghiệm in vivo sử dụng Zymosan
Khả năng kháng viêm của một chất nghiên cứu, đặc biệt là sau bƣớc sàng lọc in
vitro, chỉ đƣợc khẳng định khi tiến hành thử nghiệm trên mô hình động vật thực
nghiệm. Đối với chất kháng viêm, các nghiên cứ u thƣờng sử dụng chuột vì hệ gen
chuột và ngƣời có mức độ tƣơng đồng khá cao (85%) [18]. Ngồi ra, sử dụng chuột
sẽ ít tốn kém và dễ thực hiện hơn so với các động vật thực nghiệm khác. Các nghiên
cứu trƣớc đây thƣờng sử dụng trực tiếp các mơ hình gây viêm thực nghiệm in vivo
để sàng lọc và nghiên cứu cơ chế kháng viêm của chất cần nghiên cứu. Các mơ hình
này thƣờng là: i) sử dụng carrageenan, một polysaccharide tách từ tảo đỏ, để gây
viêm ở chân chuột (caageenan- induced hind paw edema) trong điều kiện có mặt

và vắng mặt của chất cần nghiên cứu và sau đó so sánh thể tích bàn chân viêm với
đối chứng [48, 49]; ii) gây viêm xoang bụng (peritroneal inflammation ) bằng cách
tiêm carrageenan vào bụng chuột trong điều kiện có mặt và vắng mặt của chất

Lớp cao học K20

16

Khóa 2011 - 2013


Luận văn Thạc sĩ Khoa học

Tỏi Lý Sơn

nghiên cứu. Lƣợng dịch viêm tiết trong xoang bụng chuột sẽ đƣợc thu lại và so sánh
với đối chứng về thể tích cũng nhƣ lƣợng bạch cầu và protein trong dịch [15]; iii)
gây viêm mạn tính (chronic nflammation) bằng cách tiêm carrageenan vào phần cơ
chuột trong điều kiện có mặt và vắng mặt của chất nghiên cứu để tạo khối u. Sau đó
khối u đƣợc lấy ra để đo trọng lƣợng khô so với mẫu đối chứng [32]. Hiện nay, mơ
hình gây viêm thực nghiệm sử dụng tại nhiều phịng thí nghiệm trên thế giới gọi là
shock nội độc tố (endotoxin shock model) thƣờng sử dụng zymosan của nấm (một
tác nhân gây viêm mạnh) để gây viêm cấp và viêm đặc hiệu với thụ thể Dectin-1
cần nghiên cứu [26, 34]. Ở mơ hình này, chuột sau khi đƣợc gây viêm sẽ đƣợc tiêm
chất nghiên cứu. Hàm lƣợng các chất trung gian tiết ra trong quá trình tiền viêm cũng
nhƣ những yếu tố tham gia vào các con đƣờng tín hiệu viêm đƣợc theo d i và đánh
giá, ví dụ nhƣ 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 ơxy hóa. Từ đó tác dụng của chất nghiên cứu đƣợc
khẳng định. Với mơ 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 NGỒI NƢỚC
1.6.1.Tình hình nghiên cứu ngồi nƣớc
Các chất kháng viêm đƣợc phân loại thành 3 nhóm chính gồm:
1.6.1.1. Các chất kháng viêm khơng có bản chất steroid (NSAID)
Đại diện cho nhóm này là aspirin, ibuprofen và naproxen. Cơ chế kháng viêm
của NSAID đƣợc phát hiện là do chúng ức chế sự tổng hợp PG. Đích tác dụng đƣợc
biết rõ nhất của các chất này là cyclooxygenase (COX), là enzym có vai trị 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 nhƣng lại khơng làm bào
mịn màng nhày dạ dày nhƣ aspirin. Lý do tại sao lại có sự khác nhau về cơ chế tác

Lớp cao học K20

17

Khóa 2011 - 2013


Luận văn Thạc sĩ Khoa học

Tỏi Lý Sơn

dụng giữa aspirin và salisylate là vấn đề chƣa giải thích đƣợc [46].
1.6.1.2. Các chất kháng viêm có bản chất steroid
Steroid là một hợp chất hữu cơ có cấu trúc mang một vịng 4 cycloalkane.
Thuộc về nhóm chất này có các chất corticoid. Chúng tác dụng thông qua ức chế

enzyme phospholipases A2, là enzyme xúc tác cho phản ứng chuyển hóa
phospholipase A2 thành axit arachidonic . Nhƣ vậy , cuối cùng thì corticoid cũng ức
chế sự sinh tổng hợp của PG , TX và LT . Các chất kháng viêm có bản chất steroid
ức chế phospholipase A2 một cách gián tiếp thông qua việc giải phóng các chất ức
chế protein có tên gọi là macrocortin, lipomodulin hay renocortin có khối lƣợng phân
tử đạt khoảng 15, 30 và 40 kDa. Đại diện nhóm chất này là lipocortin đã đƣợc tinh
sạch, thƣơng mại và đƣợc xem là một trong những chất kháng viêm mạnh [46]. Các
chất có bản chất steroid thƣờng là phối tử của thụ thể glucocorticoid.
1.6.1.3. Các chất khác
Thuộc về nhóm này có vàng và colchicine. Trong trƣờng hợp của colchichine,
chất này ức chế sự hình thành tinh thể urate trong khớp của bệnh nhân gout thông
qua việc làm giảm sự tiết các chất chemotaxis của bạch cầu đa nhân và giải phóng
enzyme lysosom. Colchicine có tác dụng ức chế đặc hiệu sự giải phóng một
glycoprotein có trọng lƣợng phân tử 8400 Da. Đây là một chất chemotaxis của bạch
cầu đa nhân đối với các bạch cầu trung tính và monocytes có khả năng thực bào các
thể urate [46].
1.6.2. Tình hình nghiên cứu trong nƣớc
Việt Nam là nƣớc có khí hậu nhiệt đới gió mùa, nóng và ẩm nên khả năng mắc
các bệnh nhiễm trùng nặng và choáng khuẩn do viêm là rất cao. Cho đến nay, viêm
nặng và choáng do viêm vẫn là một trong các nguyên nhân chính của những ca tử
vong ở các bệnh nhân cần chăm sóc đặc biệt. Các trƣờng hợp này vẫn tiếp tục gia
tăng rộng khắp cả trên thế giới và Việt Nam. Trong nhiều trƣờng hợp , q trình bị
viêm kéo dài mà khơng đƣợc điều trị kịp thời còn dẫn đến những bệnh mạn tính nguy
hiểm nhƣ tim mạch, tiểu đƣờng, thấp khớp…
Việt Nam cũng là nƣớc có nguồn tài nguyên sinh vật rất phong phú, đặc biệt

Lớp cao học K20

18

Khóa 2011 - 2013


Luận văn Thạc sĩ Khoa học

Tỏi Lý Sơn

về thực vật. Theo thống kê của Viện Dƣợc liệu thì tính đến năm 2000, nƣớc ta có
gần 4000 lồi thực vật, 22 loài tảo và trên 33 loài động vật đƣợc dùng làm thuốc
ở các mức độ khác nhau, đó là chƣa kể đến nhiều loài tảo biển và động vật biển
cũng có thể đƣợc dùng làm thuốc [2]. Các số liệu trên đây cho thấy tiềm năng to
lớn của nguồn dƣợc liệu Việt Nam có thể sử dụng trong các nghiên cứu sàng lọc
để tìm ra những chất có hoạt tính dƣợc học quý hiếm, trong đó có các chất chống
viêm mới có hiệu quả cao mà khơng 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 nƣớc 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 chƣa có các nghiên cứu sâu cũng nhƣ chƣa có các hệ thống và mơ
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 thƣơng mại đƣợc trên thị
trƣờng Việt Nam và quốc tế. Các nghiên cứu về viêm đƣợc thực hiện chủ yếu ở
Viện Dƣợc liệu Trung ƣơng, các trƣờng Đại học Dƣợc, trƣờng Đại học Y Hà Nội và
Học viện Quân y 103. Các nghiên cứu ở những cơ sở này mới chỉ dừng ở mức tạo
đƣợc mơ hình gây viêm thực nghiệm in vivo cổ điển nhƣ đã trình bày ở trên . Cụ thể
là các thí nghiệm đƣợc thực hiện trên chuột thơng qua sử dụng chất gây viêm
carrageenan để tạo mơ hình viêm cấp dƣới hình thức gây phù bàn chân chuột và
gây viêm màng bụng chuột sau khi tiêm chất gây viêm này. Việc gây viêm mãn
tính sử dụng chất amiant để tạo u hạt trong cơ thể chuột. Việc đánh giá tác dụng

kháng viêm đƣợc thực hiện bằng cách đo thể tích bàn chân, đo thể tích dịch viêm ổ
bụng, đo trọng lƣợng khối u hạt tách ra, đếm số lƣợng bạch cầu so với mẫu đối
chứng, từ đó đánh giá tác dụng kháng viêm của các chất nghiên cứu. Ngoài ra, việc
đánh giá tác dụng kháng viêm cũng chủ yếu đƣợc thực hiện với các cao chiết thô của
thực vật.
Điển hình nhƣ các nghiên cứu của Đặng Diễm Hồng và cộng sự với các dịch

Lớp cao học K20

19

Khóa 2011 - 2013


Luận văn Thạc sĩ Khoa học

Tỏi Lý Sơn

chiết rong tảo biển Việt Nam [1]. Nhóm nghiên cứu đã phát hiện thấy dịch chiết
methanol của hai loài tảo biển là Sargassum swartzii và Ulva reticulata thể hiện
hoạt tính kháng viêm cao mà không gây độc với động vật thử nghiệm [1]. Hàng loạt
các nghiên cứu khác trong thời gian gần đây cũng chỉ sử dụng các mơ hình nghiên
cứu này để đánh giá tác dụng kháng viêm của các dịch chiết thực vật nghiên cứu. Ví
dụ nhƣ Hà Vân Oanh và cộng sự (2010) trên cao lỏng của rễ cây bạch 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]... Nhƣ vậy có thể nói rằng, mơ 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 . Nhƣ vậy, chúng ta cịn thiếu các nghiên cứu hiện
đại với các mơ hình gây viêm đạt chuẩn quốc tế hay nghiên cứu cơ chế kháng viêm

thông qua đánh giá ảnh hƣởng của chất nghiên cứu lên các thụ thể nhƣ TLR, GC,
mức độ giải phóng các chất trung gian đƣợc tiết ra trong q trình tiền viêm và
viêm, các tín hiệu gây viêm đặc hiệu. Đặc biệt, cho đến nay chúng ta chƣa có mơ
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 TRỊ CỦA ALLICIN TRONG Q TRÌNH KHÁNG
VIÊM
1.7.1. Cây tỏi
Cùng với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, khuynh hƣớng quay về với thiên
nhiên, tìm tịi và phát triển những phƣơng thuốc truyền thống ngày càng đƣợc chú
trọng. Thảo dƣợc thiên nhiên ngày càng đóng vai trị 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, nƣớc 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
cho y học dân tộc và y học hiện đại, là nguồn chất thơm có giá trị kinh tế cho các
ngành thực phẩm, hƣơng liệu, mỹ phẩm, dƣợc phẩm…

Lớp cao học K20

20

Khóa 2011 - 2013


Luận văn Thạc sĩ Khoa học

Tỏi Lý Sơn

Tỏi là một cây đƣợc trồng khắp nơi để làm gia vị- hàng ngàn năm nay- từ cổ Hy

Lạp và La Mã, từ Châu Á đến Trung Đông, tỏi luôn đứng ở tuyến đầu điều trị chống
vi khuẩn. Đến khi thuốc kháng sinh đƣợc khám phá, tỏi bắt đầu lùi lại tuyến sau.
Đến nay, cùmg với sự xuất hiện của những siêu vi trùng kháng kháng sinh, tỏi lại
đứng trong danh sách những thuốc chống lây nhiễm. Cái lợi nhất của dƣợc thảo tự
nhiên nhƣ tỏi là nó khơng tấn cơng vi khuẩn bừa bãi hay cản trở sự phòng vệ tự
nhiên của cơ thể nhƣ thuốc kháng sinh, chúng là những probiotic kích thích các cơ
chế phịng vệ tự nhiên của cơ thể mà khơng làm hại những vi khuẩn có ích [5].
Tỏi đƣợc sử dụng phổ biến trong đời sống hàng ngày của con ngƣời. Từ lâu đời
con ngƣời đã biết sử dụng tỏi để chữa bệnh, nhƣng hiểu biết những tác dụng huyền
bí của tỏi thì ít ngƣời biết.
Việt Nam ta có nhiều vùng trồng tỏi, nhƣng nổi tiếng thơm ngon nhất là “Vƣơng
quốc tỏi- huyện đảo Lý Sơn”. Điều làm nên sự khác biệt của tỏi Lý Sơn là củ của nó
khơng q to, khơng q cay lại có mùi thơm đặc biệt. Mùi thơm nồng ấy là do
ngƣời dân Đảo đã dùng cát biển để “lót” khi gieo trồng. Và việc khai thác cát để
trồng tỏi đã tạo điều kiện cho triều cƣờng lấn át đất đai nơi đây.
1.7.1.1. Phân loại thực vật – Đặc điểm sinh thái
1.7.1.1.1. Phân loại thực vật
Tên khoa học: Allium sativum L.
Thuộc họ Hành tỏi Alliaceae.
1.7.1.1.2. Phát sinh tên gọi:[ 33]
Các nhà thực vật học gọi cây tỏi là Allium Sativum [ 33], (URL4, 5, 6). Tiếng La
tinh gọi tỏi là Olere – có nghĩa là “ngửi thấy”, tiếng Hy lạp là Hallestai là “nhảy vọt
ra” để mô tả sự tăng trƣởng nhanh chóng các tép tỏi trong một củ. Một nhà thơ La
mã Plaupus (250 – 184 trƣớc CN) dùng thuật ngữ Allium để gọi cây tỏi, nên ngƣời
ta cho rằng đó là một từ phát sinh từ chữ Arya cổ áluh hoặc álukám qua alum mà ra,
vì ngƣời xƣa dùng từ đó với nghĩa là một gia vị. Một cách giải thích khác Allium là
phát sinh từ alare hoặc halare có nghĩa là “thở”, “thở ra” đều liên quan đến mùi ngửi

Lớp cao học K20

21

Khóa 2011 - 2013


Luận văn Thạc sĩ Khoa học

Tỏi Lý Sơn

thấy. Ngoài ra từ Celtic all có nghĩa là “ấm áp”, “làm nóng, đốt nóng” cũng đƣợc
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 vơ nhị trong vƣơng quốc thảo mộc có
nguồn gốc sâu xa, huyền bí gắn liền với những truyền thuyết xa xƣa 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 hƣởng sâu sắc
của sự biến hóa trong q trình chọn lọc tự nhiên nên có rất nhiều lồi 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 lƣợng 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 lồi Allium Sativum.
Lồi tỏi này có hai lồi 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 nhƣỡng gieo trồng khác nhau
trong quá trình chọn lọc tự nhiên.
Nghiên cứu mới nhất (2003) đã cơng bố rằng có 8 nhóm tỏi khác biệt đã đƣợc
tiến hóa; 6 nhóm thuộc loại hard-necked garlics (tỏi cổ cứng) có tên gọi là Asiatic,
Creole, Purple Stripe, Marbled Purple Stripe, Porcelain, Rocambole và 2 nhóm
thuộc lồi soft-necked garlics (tỏi cổ mềm) là Artichoke và Silverskin.
Một nghiên cứu gần đây cho rằng có 17 lồi tỏi khác nhau đƣợc biến hóa từ 8
nhóm trên. Thực tế trên khắp thế giới, có hàng trăm lồi tỏi khác nhau đều đƣợc

phát triển từ 17 lồi cơ bản trên. Chúng có những đặc tính khác nhau bởi đƣợc trồng
trong điều kiện thổ nhƣỡng khác nhau nhƣ: Sự phì nhiêu của đất, lƣợng mƣa, nhiệt
độ, độ cao so với mực nƣớc biển, thời điểm gieo trồng trong năm và chế độ nghiêm
ngặt của nƣớc tƣới…[33].
Tỏi - Cây thảo sống một năm. Thân thực hình trụ, phía dƣới mang nhiều rễ phụ,
phía trên có nhiều lá. Lá cứng, hình dài, thẳng dài 15-50cm, rộng 1- 2,5cm có rãnh
khía, mép lá hơi ráp. Phần dƣới của lá phía gốc có một chồi nhỏ sau này phát triển

Lớp cao học K20

22

Khóa 2011 - 2013


Luận văn Thạc sĩ Khoa học

Tỏi Lý Sơn

thành một tép tỏi; các tép này nằm chung trong một cái bao (do các bẹ lá trƣớc tạo
ra) thành một củ tỏi tức là thân hành (giò) của tỏi. Hoa mọc ở ngọn thân trên, một
cán hoa dài 55cm hay hơn. Bao hoa màu trắng hay hồng bao bởi nhiều tán, rơi rụng
thành mũi nhọn dài. Hoa mọc thành cụm trên đầu một trục hình trụ từ thân củ kéo
dài ra. Cụm hoa là một tán giả hình cầu, màu trắng, đỏ hoặc xanh nhạt.

Hình 5: Cây tỏi
1.7.2. Allicin và các sản phẩm chứa Allicin
Đối với hàng nghìn năm trƣớc tỏi đã đƣợc biết đến có nhiều tiềm năng y học đặc
biệt. Trong lịch sử, tỏi đã đƣợc sử dụng để chữa bệnh thƣơng hàn, bệnh dại. Thực
sự, sau khi Cavallito phát hiện ra Allicin – một hoạt chất đƣợc hình thành từ Alliin

thành phần quan trọng của tỏi năm 1944 đã có tới 1500 cơng bố khoa học và vơ số
các nghiên cứu khác xung quanh vấn đề dƣợc học của tỏi (ULR1). Vì vậy, ngƣời
xƣa đã đặt cho tỏi những biệt hiệu: thần dƣợc, thuốc bách bệnh. Trong những thập
niên gần đây, cùng với sự phát triển của 2 loại bệnh tim mạch và ung thƣ, các nhà
khoa học đặc biệt quan tâm đến tác dụng chống oxy hóa, chống đột biến tế bào, hạ
độ mỡ trong máu và làm giảm nguy cơ máu đông của một số hoạt chất thiên nhiên.

Lớp cao học K20

23

Khóa 2011 - 2013


Luận văn Thạc sĩ Khoa học

Tỏi Lý Sơn

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 q 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 đƣợc cắt mỏng hoặc đập dập và dƣới 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 đƣợc
hình thành và càng để lâu càng mất hoạt tính. Đặc biệt là sẽ bị phá hủy hoạt tính khi
ở nhiệt độ cao. Allicin là một chất kháng sinh tự nhiên rất mạnh, mạnh hơn cả
penicillin (ULR2). Bên cạnh đó, Allicin có một số dƣợc tính có lợi mà giúp cho cơ
thể có khả năng tăng cƣờng đáp ứng lại một số bệnh [34]. Các nghiên cứu gần đây
đã công bố Allicin :
- Tăng cƣờng hoạt tính của các tế bào trong q trình thực bào.

- Tăng cƣờng 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 thƣ (ULR3)
Alliin

Allinase/H2O

CH2=CH-CH2-SO-CH2-CH(NH2)-COOH

Allicin

CH2=CH-CH2-SO-S-CH2-CH=CH2

+ pyruvic acid + NH4
Quá trình tạo Allicin trong tỏi
Trong một số thực phẩm chức năng hiện này có chứa Allicin đƣợc biết đến nhƣ
chế phẩm Alimax, Weissin, Garcin, Knoflox, Alli-C, AliTRU, Alli-Oregano,
Aliforce, AliPro, Betacal, PreRRO, AlliMED. Các sản phẩm này đƣợc khuyến cáo
sử dụng hỗ trợ làm giảm cholesterol trong máu, ngăn ngừa xơ vữa mạch, cao huyết
áp. Đặc biệt là có khả năng ngăn ngừa ung thƣ trong trƣờng hợp uống thƣờng
xuyên. Các sản phẩm này đã sự dụng phổ biến ở nhiều nƣớc trên thế giới. Sản phẩm
Alimax đã nhận đƣợc giải thƣởng bạc của hội bảo vệ sức khỏe tự nhiên ở Canada
với số chứng nhận sản phẩm : 80022062 (ULR1).

Lớp cao học K20

24

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.
Nhƣng lƣợng Alliin thƣờng có ở trong tỏi khoảng 0,4 đến 0,9% thành phần phụ
thuộc vào điều kiện trồng tỏi. Trên thực tế với phƣơng pháp sử dụng lƣợng 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, lƣợng alliin này sẽ đƣợc tiếp xúc với tỏi đã đƣợc 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 ƣu để phản ứng xảy ra triệt để sẽ thu
đƣợc lƣợng 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 nhƣ các ứng dụng khác trong
dƣợc 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 hồn tồn khơng liên quan
đến ngun liệu chuyển gen và tổng hợp bằng con đƣờng hóa học.
Tóm lại, để sản xuất Allicin có khả năng kích thích miễn dịch từ tỏi, các tác giả
thƣờng 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
độ và thời gian.
Trong nƣớc có một số cơng trình nghiên cứu về tỏi theo hƣớng điều trị bệnh dựa
vào các phƣơng pháp điều trị dân gian và chƣa sản xuất Allicin theo phƣơng pháp
sử dụng bổ sung thêm alliin vào tỏi để tổng hợp Allicin. Mới đây, Viện Các Hợp
chất tự nhiên đã thực hiện đề tài cấp cơ sở do Trần Văn Sung và cộng sự thực hiện
cũng đã nghiên cứu tách chiết tỏi dƣới dạng tinh dầu. Trên cơ sở này, công ty thuốc

Tuệ Linh cũng đã sản xuất ra chế phẩm bán trên thị trƣờng với tên gọi là Oil Garlic.
Tuy nhiên, với sản phẩm này, tỏi vẫn chỉ tách chiết dƣới dạng tinh dầu, do vậy mà
khi ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm vẫn gặp phải nhiều khó khăn và hoạt
tính quan trọng của Allicin vẫn chƣa đƣợc sử dụng hiệu quả nhất. Hơn nữa, Tỏi Lý

Lớp cao học K20

25

Khóa 2011 - 2013