TONG QUAN TRA XANH

1.1. Tổng quan về trà xanh

1.1.1. Giới thiệu chung

Cây trà có tên khoa học là Camellia sinensis thuộc họ

Theaceae. Từ lâu con người đã nhận biết được tính ưu

việt và tính đa chức năng của loại cây này. Nhiều tác

giả đã nghiên cứu về các đặc tính của cây trà và chỉ

ra hai đặc tính sinh học tiêu biểu của trà là đặc tính

chống oxy hóa và khả năng kháng khuẩn.

Theo Trịnh Xuân Ngọ (2009) cây trà có nguồn gốc

từ Đông Nam Châu Á. Đây là một loại cây công nghiệp

lâu năm, cho hiệu quả kinh tế cao, được trồng ở hơn 30

quốc gia. Trà có nhiều giống khác nhau, các giống trà

phổ biến hiện nay là: Thea Jiunnanica, Thea Assamica,

Thea Ainensis, có nguồn gốc từ Trung Quốc và miền Bắc

nước ta. Ngày nay, ở hầu hết các tỉnh có đều kiện

thuận lợi đều trồng trà, song ba vùng trồng trà lớn

nhất.

Vùng chè thượng du (Hà Giang, Tuyên Quang, Lai Châu,

Yên Bái) chiếm khoảng 25% sản lượng chè miền Bắc.

Vùng chè trung du (Vĩnh Phúc, Phú Thọ, Bắc Cạn, Thái

Nguyên). Đây là vùng chè chủ yếu chiếm đến 75% sản

lượng chè miền Bắc với nhiều nhà máy sản xuất lớn.

Vùng chè Tây Nguyên (Gia Lai, Kon Tum, Lâm Đồng, Đắc

Lắc) chủ yếu trồng giống chè Ấn Độ và chè shan, chè Ô

Long.

Về phân loại khoa học cây trà được thể hiện trong bảng

sau:

Phân loại khoa học

Giới Plantee

Ngành Magnoliopsida

Bộ Ericale

Họ Theaceae

Chi Camellia

Loài C.Sinensis

(Nguồn: Trịnh Xuân Ngọ, 2009)

1.1.2. Thành phần hóa học của lá trà

Thành phần chính của lá trà là nước nó chiếm 75-82%,

có quan hệ đến quá trình biến đổi sinh hóa trong búp

trà và đến sự hoạt động của các men, là chất quan

trọng không thể thiếu được để duy trì sự sống của cây.

Bên cạnh thành phần chính là nước thì thành phần và

hàm lượng các chất hòa tan trong chè là một trong

những mối quan tâm hàng đầu đối với các nhà nghiên cứu

về trà xanh. Trong đó nhóm chất tanin được xem như

thành phần chính, chiếm khoảng 27 – 34% chất khô trong

chè. Với mục đích nghiên cứu đặc tính chống oxy hóa và

kháng khuẩn của trà xanh, trong bài báo cáo này chúng

tôi chỉ xét đến hợp chất Polyphenol – tanin vì nó ảnh

hưởng đến kết quả thí nghiệm.

Bảng thành phần hóa học của lá trà

Thành phầnHàm

lượng(%)

Polyphenol 36

Methylxanth

ines3.5

Aminoacids 4

Acid hữu cơ 1.5

Carotennoid

s< 0.1

Volatiles < 0.1

Carbonhydra

te25

Protein 15

Lignin 6.5

Lipids 2

Chlorophyll 0.5

Tro 5

Theo Chi-Tang Ho (2008) trong lá trà chứa hàm lượng

polyphenol tương đối

cao, thành phần chính của polyphenol trong lá trà được

trình bày trong bảng

Thành phần các hợp chất polyphenol trong lá trà xanh

Thành phầnHàm

lượng

Tổng số 18-36%

Flavan-3-

ols(catechin)12-24%

Flavonol và

glycosides3-4%

Anthocyanins

,

Leucoanthocyani

din

2-3%

Phenolic ~5%

Tanin là một trong những thành phần chủyếu quyết định

đến phẩm chất trà. Tanin còn gọi chung là hợp chất

phenol thực vật bao gồm các polyphenol đơn giản và các

polyphenol đa phân tử, bên cạnh đó chúng còn kèm theo

các hợp chất phenol thực vật phi tanin có màu và vị

rất đắng. Tỷ lệ các chất trong thành phần hỗn hợp của

tannin trà không giống nhau và tùy theo từng giống

Tỷ lệ các chất trong thành phần hỗn hợp của tanin chè

không giống nhau và tùy theo từng giống chè mà thay

đổi. Tuy nhiên, người ta đã xác định được trong chè

tanin gồm có 3 nhóm chủ yếu là catechin, flavonol và

glycoside, anthocyanidin và leucoanthocyanidin.

1.1.2.1. Catechin

Một hợp chất không màu, tan trong nước, có vị đắng

chát ở mức độ khác nhau và có khả năng chống oxi hóa.

Catechin chiếm khoảng 85-90% tổng lượng tannin trong

trà. Chúng dễ dàng bị oxy hóa và tạo hợp chất phức tạp

với nhiều với nhiều chất khác nhau như methylxanthine.

Trong lá trà có 6 loại catechin chính đó là

epicatechin (EG), epigallocatechin-3-gallate (EGCG),

epigallocatechin (EGC), epicatechin

(EC),epigalocatechin-3-gallate (EGCG),

epigallocatechin (EGC), epicatechingallate (ECG),

gallocatechin (GC), và catechin (C). Trong đó EGCG là

thành phần polyphenol chủ yếu trong trà chiếm khoảng

12% khối lượng chất khô trong trà kế đến là EGC, ECG

và EG. Tỉ lệ các thành phần được thể hiện trong bảng

sau.

Thành phần catechin trong lá trà

Thành phầnHàm

lượng

Epicatechin (EC) 1-3%

Epigallocatechin

(EGC)3-6%

Epicatechin gallate 3-6%

(ECG)

Epigallocatechin

gallate (EGCG)8-12%

Catechin (C) 1-2%

Gallocatechin (GC) 3-4%

Hình ảnh công thức cấu tạo của một số catechin:

Hình 1.1: Công thức cấu tạo một số loại catechin

1.1.2.2. Flavonol và glycoside

Chiếm khoảng 1-2% chất khô và bao gồm các thành phần

chính quercetin (0,27-0,48%), kaempferol (0,14-0,32),

myricitin (0,07 -0,2%). Các glucoside của flavonol là

dạng liên kết của Flavonol với monosacchaside (như

glucose, rhamnose, galactose, arabinose) hoặc

disaccharide (như rutinose). Những flavonol glucoside

cơ bản trong trà bao gồm: rutin (0,05-0,1%), quercerin

glycoside (0,2 – 0,5%) và kaempferol glycoside (0,16 -

0,35%). Các flavonol và glucoside thường có màu vàng

sáng. Có ít nhất 14 chất đã được tìm thấy. Các

flavonol ít bị biến đổi trong quá trình lên men. Chúng

là các thành phần có lợi cho sức khỏe trong chè mà

không có độc tính. Sau khi vào cơ thể chúng xuất hiện

trong máu, thể hiện hoạt tính mà không tích lũy lại.

Hình 1.2. công thức hóa học của flavonol

1.1.2.3. Anthocyanidin và Leucoanthocyanidin

Anthocyanidin là một hợp chất không màu, nhưng khi tác

dụng với dung dịch acid vô cơ thì có màu đỏ, dễ bị oxi

hóa và trùng hợp. Anthocyanidin thường tồn tại dưới

dạng glycozit, còn gọi là anthocyanin.

Anthocyanidins bao gồm pelargonidin, cyanidin,

delphinidin, and tricetinidin, chúng chiếm khoảng

0.01% khối lượng lá trà khô.

Các công thức cấu tạo của các anthocyanidin

Bên cạnh các chất Anthocyanidin, trong lá trà còn thấy

có Leucoanthocyanidin (Flavadiol – 3,4) và các dẫn

xuất glucoside của chúng. Leucoanthocyanidin hợp chất

không màu, dễ dàng bị oxy hóa và ngưng tụ hình thành

sắc tố trong quá trình lên men trà. Chúng là tiền tố

của nhóm chất màu quan trọng là anthocyanidin và

anthocyanin (Anthocyanidin glucoside).

Ngoài các nhóm flavonoid nêu trên, chè còn chứa các

chất có giá trị khác như tinh dầu, các carotenoid,

vitamin, các chất khoáng vi lượng, và caffein. Tùy

theo từng chủng loại, chè có 1,5 – 5% caffein. Trong y

học, caffein được dùng rộng rãi với paracetamol làm

thuốc hạ sốt.

1.1.2.4. Acid phenolic

Acid phenolic là một nhóm chất bao gồm các acid chính

sau: acid gallic (0.5-1.4%), acid chlorogenic (0.3%),

và theogallin (1-2%). Trong trà xanh, acid phenolic là

tiền tố của catechin gallate.

Công thức cấu tạo của các acid phenolic

Ngoài các hợp chất polyphenol, trà còn có nhiều hợp

chất khác, bao gồm alkaloid, amino acid, protein,

glucid, volatile và kim loại dạng vết.

Protein chiếm 15% hàm lượng chất khô trong trà,

protein này bao gồm các enzym như: polyphenol oxydase

(xúc tác phản ứng oxy hóa catechin), glucosidase

(xúc tác phản ứng thủy phân các hợp chất mùi),

lipooxydase (xúc tác sự hình thành các andehyde dễ

bay hơi) và một số enzym xúc tác cho sự tổng hợp

methyl xanthine.

Hơn nữa trong trà còn có một số chất như canxi,

mangan, crom, flo. Một số hợp chất bay hơi bao gồ m:

alcohol, carbonyl, ester, và các hợp chất vòng.

1.1.3. Đặc tính sinh học của trà

1.1.3.1. Hoạt tính chống oxy hóa

Có nhiều nghiên cứu đã khẳng định hoạt tính chống oxy

hóa chính của trà là do hoạt tính của các hợp chất

polyphenol. Thật vậy trong một bài báo khoa học của

Mai Tuyên, Vũ Bích Lan và Ngô Đại Quang nghiên cứu

hoạt tính chống oxy hóa của polyphenol tách chiết từ

lá trà xanh để bảo quản hạt dầu cải đã đưa ra kết luận

polyphenol chiết xuất từ lá trà xanh thứ phẩm có tác

dụng kháng oxy hóa rất rõ rệt và mạnh hơn nhiều so với

acide ascorbic và tocopherol. Tác dụng sinh học của

các polyphenol trà hay của dịch chiết lá trà xanh được

giải thích là do chúng có tác dụng khử các gốc tự do,

giống như tác dụng của các chất antioxidant. Trong các

polyphenol trà, những gốc có chức năng chống oxy hóa

là gốc ortho-3,4-dihydroxyl (catechol), hoặc các vị

trí 3,4,5-trihydroxyl (gallate) của vòng B, nhóm

gallate ở vị trí C3 của vòng C, nhóm hydroxyl ở vị trí

C5, C7 của vòng A.

Hình: Các nhóm có chức năng chống oxy hóa của các polyphenol

Cơ chế chống oxy hóa của trà thuộc cơ chế chống oxy

hóa của các hợp chất phenol. Tính chống oxy hóa của

các ankylphenol thể hiện ở chỗ chúng có khả năng vô

hiệu hóa các gốc peroxyt, do đó nó có thể cắt mạch oxy

hóa. Sản phẩm đầu tiên xuất hiện là các gốc phenol tạo

thành do nguyên tử hydro của nhóm hydroxyl được nhường

cho gốc peroxyt:

Hình: Cơ chế chống oxy hóa của polyphenol

Các gốc phenol rất ổn định, kém hoạt tính, nhờ vậy

chúng không có khả năng sinh mạch oxy hóa tiếp theo. Hoạt

tính chống oxy hóa của các hợp chất ankylphenol được tăng

lên bằng cách hydroxyl hóa vào phân tử phenol, vì các hợp

chất polyphenol có hoạt tính tốt hơn monophenol.

Chúng có một số tính chất sau:

Dạng khử của chúng có thể phản ứng với các gốc tự

do, chuyển thành dạng oxy hóa:

Dạng oxy hóa của chúng có thể chuyển thành dạng

lưỡng gốc và như vậy chúng có khả năng phản ứng

với hai gốc tự do nữa.

Dạng hydroquinone(Dạng khử)

Dạng quinon(Dạng oxy hóa)

Đặc biệt dạng oxy hóa và dạng khử của chúng có thể

tương tác với nhau thuận nghịch tạo gốc Semiquinon:

Ngoài ra, các hợp chất catechin trong trà còn có khảnăng tạo phức kim loại chủ yếu là Fe, Cu, đây là nhữngchất xúc tác để tạo ra những gốc tự do. Tỉ lệ EGC,EGCG, ECG và EC tạo phức với kim loại là 3:2, 2:1,2:1, 3:1.

Cả 2 catechin và theaflavin có thể tạo phức với Fe

(III). Theaflavin có thể tạo phức với Fe (III) để tạo

thành dạng phức, sau đó bị oxy hóa thành o-quinon và

được chuyển đổi thành dehdro theaflavin, theanaph

thoquinon và polymer.

1.1.4. Hoạt tính kháng khuẩn

Tháng 8/1996 giáo sư T. Shimaura công tác tại

trường Đại học y khoa Showa (Nhật Bản) đã có công

trình diễn thuyết “về tác động diệt khuẩn E-coli-157”

tại hội thảo chuyên đề diệt khuẩn của trà xanh. Ông

đã khẳng định rằng catechin trong trà xanh có khả

năng tiêu diệt các loại vi khuẩn làm hư hỏng thực

phẩm và loại bỏ các độc tố do chúng gây ra. Các thí

nghiệm của ông cho thấy trà xanh có thể diệt 100.000

khuẩn E. Coli trong vòng 5h. Cơ chế hoạt động của các

catechin là phá hủy màng tế bào bên ngoài của vi

khuẩn.

EGCG và ECG là catechin có khả năng kháng khuẩn mạnh

nhất. Catechin là polyphenol có thể gây ra hiện tượng

ngưng kết bằng cách tạo liên kết trực tiếp với

protein. Đây là tính chất đặc trưng của catechin chịu

trách nhiệm cho hoạt tính kháng khuẩn.

Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng ra rằng thành

phần của thành tế bào là yếu tố quyết định đến khả

năng kháng EGCG của vi khuẩn. Peptidogly trong thành

tế bào vi khuẩn có khảnăng ngăn chặn các hoạt động

diệt khuẩn của EGCG. Peptidoglycan là một phức liên

kết ngang của polysaccharide và peptide. Thành tế

bào của vi khuẩn gồm có 30-50 lớp peptidoglycan bảo

vệ vi khuẩn trước áp suất thẩm thấu. EGCG có thể trực

tiếp liên kết với peptidoglycan và làm tế bào bị đông

tụ ngăn cản hoạt động sinh tổng hợp của vi khuẩn.

Catechin của trà có khả năng ức chế các enzym có

nguồn gốc từ vi khuẩn.

Để ức chế hoạt động của enzyme EGCG liên kết

trực tiếp với các phân tử sinh học và gây ra hiện

tượng ngưng kết làm mất hoạt tính của enzym.

1.1.5. Tác dụng dược lý của trà xanh

Nghiên cứu của các nhà khoa học trong và ngoài nước,

cho thấy, chè xanh mang lại nhiều tác dụng tốt nhờ

thành phần hóa học đa dạng với các chất hỗ trợ sức

khoẻ và phòng chống bệnh tật.

Theo ThS Ngô Đức Phương, nguyên cán bộ Khoa Tài

nguyên - Dược liệu, Viện Dược liệu đã đưa ra kết quả.

Về dược lý học, chè có vị đắng chát, tính mát, có tác

dụng thanh nhiệt giải khát, tiêu cơm, lợi tiểu, định

thần làm cho đầu não được thư thái, khỏi chóng mặt

xây xẩm, da thịt mát mẻ, bớt mụn nhọt và cầm tả lỵ.

Do có cafein và theophyllin, chè xanh được xem là một

chất kích thích não, tim và hô hấp, giúp tăng cường

sức làm việc của trí óc và của cơ, làm tăng hô hấp,

tăng cường và điều hoà nhịp đập của tim.

Thành phần catechin có trong trà xanh đã được nhiều

nghiên cứu chứng minh có tác dụng giảm nguy cơ gây

ung thư, giảm kích thước khối u, giảm lượng đường

trong máu, giảm cholesterol, diệt khuẩn, diệt virus

cúm, chống hôi miệng. Ngoài ra, các nghiên cứu trên

thế giới cũng cho thấy tác dụng chống phóng xạ của

chè xanh. Các flavonol và polyphenol làm cho chè có

tính chất của vitamin P.

Những chất polyphennol có trong trà xanh có vai

trò quan trọng trong việc phòng chống bệnh ung thư.

So với trà đen thì trà xanh có hàm lượng polyphenol

cao hơn vì không bị quá trình ủ men làm thay đổi

thành phần. Đặc biệt, EGCG là loại polyphenol chủ

yếu tạo nên dược tính của trà xanh, nó có công dụng

ngăn ngừa các enzym kích hoạt sự sao chép nhân bản tế

bào.

ThS Ngô Đức Phương phân tích thêm các thành phần

vitamin trong chè cũng có tác dụng tích cực đối với

sức khoẻ, ví dụ như vitamin C giúp làm tăng sức đề

kháng, và phòng chống bệnh cúm; vitamin nhóm B trợ

giúp cho quá trình trao đổi carbon hydrat; Vitamin E

tác dụng chống oxy hóa và hạn chế lão hóa.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] PGS TS. Trịnh Xuân Ngọ, Cây chè và kỹ thuật chế biến, 2009

[2] Chi-Tang Ho - Tea and Tea Products: Chemistry and Health-Promoting

Properties – 2008.

[3] Mai Tuyên,Vũ Bích Lan, Ngô Đại Quang, Bài báo khoa học Nghiên cứu chiết xuất và xác định tác dụng kháng oxy hoá của polyphenol từ lá chè xanh việt nam, 2008

[4] http://old.dactai.com/traxanh.html