Chất Curcumin trong củ Nghệ

1. Giới thiệu về cây nghệ

Nguồn gốc – phân bố

Nghệ còn gọi là nghệ vàng, uất kim, khương hoàng, khinh lương (Tày).

Nghệ là cây thảo mộc sống lâu năm, có tên khoa học là Curcuma longa L., thuộc họ gừng (Zingiberaceae). Nó có nguồn gốc ở vùng nhiệt đới Tamil Nadu, phía đông nam Ấn Độ. Ngày nay nghệ được trồng ở nhiều nơi như: Ấn Độ, Thái Lan, Việt Nam, Malaysia, Philippines, Hàn Quốc, Nhật Bản… những hòn đảo ở Nam Thái Bình Dương, Đông Và Tây Phi. Ấn Độ là nơi sản xuất và xuất khẩu nghệ vàng là chủ yếu.

Thành phần hóa học

Các thành phần hóa học quan trọng của nghệ là một nhóm các hợp chất được gọi là curcuminoid, bao gồm curcumin (Cur), demethoxycurcumin (DMC), và bisdemethoxycurcumin (BDMC). Củ nghệ chứa khoảng
5% tinh dầu và đến 5% cur, một dạng polyphenol. Cur là hoạt chất chính trong củ nghệ, với kí hiệu C.I. 75300, hay Natural Yellow 3.

2. Giới thiệu về curcumin

2.1. Cấu trúc hóa học và các đặc tính hóa lý của curcumin

Cấu trúc của curcuminoid (C21H20O6) được xác định lần đầu tiên vào năm 1910 (Kazimierz Kostanecki, J. Miłobędzka and Wiktor Lampe).

Curcuminoid là những dẫn xuất diarylheptan gồm Cur, DCM, BDCM. Chúng là những hợp chất phenolic, hầu hết các dẫn xuất đều khác nhau nhóm thế trên gốc phenyl.
Hợp chất chiếm chủ yếu và được nghiên cứu nhiều nhất là cur (khoảng 77%), tiếp theo là DMC (17%) và BDMC (3%).

Cur tinh khiết rất hiếm và đắt trong khi DCM và BDCM vẫn chưa có trên thị trường. Ngoài ra còn có các loại tinh dầu quan trọng khác như turmerone, atlantone, và zingiberene. Các thành phần này có cấu trúc hóa học khác nhau nên cũng có màu sắc và tính chất hóa học khác nhau.

2.2. Tính chất vật lý

Cur từ nghệ có dạng bột màu vàng cam huỳnh quang, không mùi, bền với nhiệt độ,không bền với ánh sáng. Nhiệt độ nóng chảy 180 ÷ 185^oC. Khi ở dạng dung dịch cur dễ bị phân hủy bởi ánh sáng và nhiệt độ, tan trong chất béo, etanol, metanol, diclometan, aceton, acid acetic và hầu như không tan trong nước ở môi trường acid hay trung tính (độ tan <10mg ở 25^oC). Tan trong môi trường kiềm tạo dung dịch màu đỏ máu rồi ngã tím, tan trong môi trường acid có màu đỏ tươi ].

2.3. Tính chất hóa học

Cur dễ dàng phân hủy dưới tác dụng của ánh sáng hoặc môi trường kiềm: Dưới tác dụng của ánh sáng, cur phân hủy thành vanillin, acid vanillic, aldehyd ferulic, acid ferulic.
Các cặp electron chưa liên kết của oxy nhóm hydroxyl liên hợp mạnh với vòng benzen làm cho nguyên tử hydro của nhóm hydroxyl trở nên linh động hơn. Điều này giải thích tính acid và khả năng phản ứng với các gốc tự do của cur.

2.4. Ứng dụng của curcumin

Hoạt tính chống oxy hóa

Gốc tự do là các chất phản ứng mạnh, được tạo ra khi cơ thể chúng ta thu nhận khí oxy hoặc chuyển hóa thức ăn để tạo ra năng lượng. Bản thân các gốc tự do góp phần vào quá trình lão hóa tự nhiên của cơ thể. Tuy nhiên, nếu số lượng gốc tự nhiên quá nhiều có thể gây tổn thương các tế bào lành và thậm chí có thể là nguyên nhân chính dẫn đến một số bệnh như ung thư, xơ cứng động mạch, làm suy yếu hệ thống miễn dịch gây dễ bị nhiễm trùng, làm giảm trí tuệ, teo cơ quan bộ phận người cao niên.

Theo các nhà nghiên cứu, gốc tự do hủy hoại tế bào theo diễn tiến sau đây: trước hết, gốc tự do oxy hóa màng tế bào, gây trở ngại trong việc thải chất bã và tiếp nhận thực phẩm, dưỡng khí; rồi gốc tự do tấn công các ty lập thể, phá vỡ nguồn cung cấp năng lượng. Sau cùng, bằng cách oxy hóa, gốc tự do làm suy yếu kích thích tố, enzym khiến cơ thể không tăng trưởng được. Để hạn chế hoạt động của gốc tự do người ta dùng chất chống oxy hóa.

Curcuminoid là hợp chất tự nhiên có khả năng chống oxy hóa. Nó có khả năng ngăn cản sự tạo thành gốc tự do như superoxide, hydroxyl. Ngăn cản sự peroxide hóa các lipid trong cơ thể nhờ vào nhóm OH trên vòng bezen.

Một số ứng dụng khác về khả năng chống oxy hóa của curcuminoid như: dùng làm chất phụ gia trông thực phẩm, giúp thực phẩm không bị ôi thiu do sự oxy hóa dầu mỡ trong quá trình bảo quản và lưu trữ.

Hoạt tính kháng viêm, kháng virus, vi khuẩn và kí sinh trùng

Viêm nhiễm là một chuỗi phản ứng của cơ thể nhằm chống lại tổn thương mô.Phản ứng này cần thiếc cho quá trình lành viết thương, nhưng đồng thời cũng tạo ra sự đau đớn kết hợp với nổi mẫn đỏ và phồng viết thương.

Nghiên cứu về cấu trúc hóa học của cur kết hợp với hoạt tính sinh học cho thấy rằng sự hiện diện của liên kết đôi ở C3,4 và C3‟,4‟ và nhóm OH ở C8,8‟ trên vòng bezen tạo ra hoạt tính kháng viêm cho cur. Chất kháng viêm có khả năng ngăn cản enzym cyclooxygenase và lipoxygenase – nhóm động của enzym sẽ làm giảm sản phẩm gây viêm từ sự chuyển hóa của arachidonic acid.

Theo nghiên cứu:

Cur được dùng trong điều trị HIV nhờ khả năng chống lại virus.
Dịch trích cồn của nghệ còn có tác dụng kháng khuẩn. Dịch trích cloroform và eter của nghệ có khả năng kháng nấm gây viêm da.
Hỗn hợp các cur, DCM và BDCM còn có thể kháng giun.

Hoạt tính chống đông máu

Sự kết tụ của các tiểu huyết cầu trong máu sẽ gây ra hiện tượng đông máu. Cur có khả năng ngăn cản hoạt động của enzym cyclooxyenase tạo thêm tiểu huyết cầu, nên cur có tác dụng chống đông máu .

Ngăn cản và điều trị ung thư

Cur có khả năng ức chế sự tạo khối u, tác động đến hầu hết các giai đoạn của quá trình hình thành và phát triển khối u. Nhiều nghiên cứu đã chứng minh rằng curcumin có thể làm giảm sự tăng trưởng tế bào ung thư trong phòng thí nghiệm và ức chế sự tăng trưởng của khối u ở động vật thử nghiệm

Trong giai đoạn đầu của bệnh, các tế bào bình thường bị tác động bởi các gốc tự do và bị biến đổi thành các tế bào ung thư.

Cur có thể ngăn chặn quá trình này bằng cách bắt giữ các gốc oxy hóa khác nhau như: gốc hydroxyl OH+, gốc peroxyl ROO+, singlet oxygen, nitric oxide NO và peroxynitrite ONO-
Cur có khả năng bảo vệ lipid, hemoglobin và AND khỏi quá trình oxy hóa. Cur tinh khiết có hoạt tính kháng các ion oxy hóa mạnh hơn DMC và BDMC
Cur được chứng minh có khả năng chống di căn đối với một vài loại tế bào ung thư đồng thời ức chế sự phát triển của tế bào ung thư.
Khả năng làm giảm quá trình di căn này còn phụ thuộc vào nguồn gốc và loại khối u ác tính.

3. Ứng dụng curcumin trong dược phẩm và những nghiên cứu đang thực hiện

Cur đã được các tổ chức FDA ở Mỹ, Canada và EU cho phép sử dụng làm chất màu (mã số E100) để tạo màu vàng hay vàng cam cho nước giải khát, pho mát, cà ri, mù tạt… Liều lượng sử dụng cho phép là 0-0.5mg/kg thể trọng.

Hiện nay, cur ở nhiều nước trên thế giới được coi như vừa là thuốc vừa là thực phẩm chức năng giúp phòng ngừa và hỗ trợ điều trị ung thư, viêm loét dạ dày tá tràng, giải độc gan, tăng sức đề kháng của cơ thể.

3.1 Curcumin có thể hữu ích trong phòng chống và điều trị bệnh Alzheimer

Bệnh Alzheimer là bệnh thoái hóa thần kinh phổ biến nhất trên thế giới và là nguyên nhân đứng hàng đầu của chứng sa sút trí tuệ. Thật không may, hiện nay vẫn chưa có biện pháp điều trị tốt bệnh Alzheimer. Vì vậy, việc ngăn chặn bệnh biểu hiện lần đầu là vô cùng quan trọng.
Curcumin đã được chứng minh là có thể vượt qua được hàng rào máu-não. Mặt khác, nó cũng được biết tới là một chất chống lại tình trạng viêm và oxy hóa mạnh, đây là hai tình trạng có vai trò quan trọng trong bệnh Alzheimer. Hơn nữa, một đặc điểm quan trọng của bệnh Alzheimer là sự tích tụ của các đám rối protein được gọi là các mảng Amyloid. Các nghiên cứu đã cho thấy rằng curcumin có thể giúp “dọn sạch” các mảng bám này.

3.2 Bệnh nhân viêm khớp đáp ứng rất tốt với việc bổ sung curcumin

Viêm khớp là một vấn đề phổ biến ở các nước phương Tây. Có một vài loại khác nhau, nhưng hầu hết liên quan tới một số loại viêm trong khớp.
Người ta cho rằng curcumin là chất chống viêm mạnh, điều này có nghĩa rằng nó có thể hữu ích trong viêm khớp. Nhiều nghiên cứu đã cho thấy rõ điều này. Trong một nghiên cứu bệnh nhân viêm khớp dạng thấp, curcumin thậm chí còn hiệu quả hơn các thuốc chống viêm khác. Nhiều nghiên cứu khác đã xem xét hiệu quả của curcumin trên viêm khớp và ghi nhận sự cải thiện nhiều triệu chứng khác nhau.

3.3 Nhiều nghiên cứu đã chứng minh rằng curcumin rất có lợi chống lại trầm cảm

Curcumin đã được chứng minh có nhiều hứa hẹn trong điều trị trầm cảm. Trong một nghiên cứu kiểm chứng, 60 bệnh nhân được lựa chọn ngẫu nhiên vào 3 nhóm. Một nhóm sử dụng prozac, một nhóm sử dụng 1g curcumin, và nhóm thứ ba sử dụng cả prozac và curcumin. Sau 6 tuần điều trị, curcumin mang tới sự cải thiện tương tự như prozac. Nhóm sử dụng cả hai prozac và curcumin cho kết quả tốt nhất. Theo nghiên cứu nhỏ này, curcumin có hiệu quả như thuốc chống trầm cảm.

Trầm cảm còn liên quan tới nồng độ yếu tố dinh dưỡng thần kinh có nguồn gốc não (BNDF) giảm và chân hải mã (hippocampus) hẹp, vùng não có vai trò trong việc học và nhớ. Curcunin làm tăng nồng độ yếu tố dinh dưỡng thần kinh có nguồn gốc não, có khả năng làm đảo ngược một số thay đổi này. Ngoài ra, cũng có một số bằng chứng cho thấy curcumin làm tăng các chất dẫn truyền thần kinh serotonin và dopamin.

Bệnh viện Nguyễn Tri Phương - Đa khoa Hạng I Thành phố Hồ Chí Minh

facebook.com/BVNTP