Sản phẩm lên men dịch chiết trà xanh (Camellia sinensis) bằng vi khuẩn Lactobacillus fermentum có tác dụng tốt với tổn thương gan cấp tính gây ra do cồn

          Lên men là một quy trình công nghệ đã được ứng dụng từ lâu trong sản xuất thực phẩm, sữa, nước giải khát … Trong thập kỷ qua, một số công trình nghiên cứu về sản phẩm lên men dược liệu hay lên men dịch chiết dược liệu đã cho thấy sự thay đổi đáng kể về thành phần hóa học cũng như tạo ra nhiều tác dụng dược lý mới.

          Sau đây là kết quả nghiên cứu của nhóm tác giả thuộc Đại học Grant Hàn Quốc phối hợp thực hiện với Viện Công nghệ Thực phẩm-Nông nghiệp-Lâm nghiệp-Thủy sản Hàn Quốc (IPTE) xác định tác động của một số probiotic, dịch chiết trà xanh (GTE) và sản phẩm lên men dịch chiết trà xanh bằng chủng vi khuẩn Lactobacillus fermentum OCS19 (FGTE) lên các tổn thương gan gây ra do cồn, cả in vitro và in vivo.

 

                Trà xanh (Camellia sinensis) được sử dụng như một thức uống phổ biến trên toàn thế giới. Catechins là thành phần chủ yếu của trà xanh được báo cáo có khả năng chống oxy hóa, chống dị ứng, chống ung thư và kháng khuẩn. Một số báo cáo đã xác nhận vai trò bảo vệ gan của trà xanh đối với nhiễm độc ethanol.

         Các Probiotic như vi khuẩn acid lactic (LAB) là các vi sinh vật sống, khi được sử dụng với liều lượng thích hợp, mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe. Các Probiotic có tác dụng kích thích hệ miễn dịch, cân bằng vi khuẩn đường ruột, giảm quá trình viêm và phòng ngừa dị ứng, tăng huyết áp và ung thư. Probiotic có thể cải thiện các tổn thương ở gan. Hơn nữa, một số loài Lactobacilii đã được công bố có khả năng làm giảm lượng cồn trong máu và acetaldehyde ở động vật bị phơi nhiễm bằng cách tăng cường hoạt động của các enzyme chuyển hóa cồn.

         Cồn có thể làm tăng sự trao đổi chất trong cơ thể và giảm nguy cơ mắc bệnh tim, nhưng uống quá nhiều cồn gây hại nghiêm trọng đến sức khỏe. Uống quá nhiều cồn có thể làm hỏng các cơ quan như gan và tim, dẫn đến rối loạn chức năng cơ thể do tăng cao nồng độ triglyceride. Cồn bị oxy hóa nhanh chóng tạo thành acetaldehyde bởi enzym dehydrogenase (ADH), cytochrome P-450 type 2E1 và catalase, và sau đó tiếp tục được chuyển hóa thành acid acetic bởi enzym aldehyde dehydrogenase (ALDH). Đây là con đường chính chuyển hóa cồn.

         Sự phát triển của các vật liệu mới có thể tăng cường hoạt động của 2 enzym chuyển hóa cồn là ADH và ALDH; phát triển các yếu tố bảo vệ gan ngăn ngừa các tổn thương gây ra do ethanol. Đây là chiến lược hàng đầu để cải thiện các tổn thương gan gây ra do cồn.

         Mục tiêu của nghiên cứu này là xác định tác động của một số probiotic, dịch chiết trà xanh (GTE) và sản phẩm lên men dịch chiết trà xanh bằng chủng vi khuẩn Lactobacillus fermentum OCS19 lên các tổn thương gan gây ra do cồn, cả in vitro và in vivo.

         Các nguyên vật liệu chính và phương pháp sử dụng trong nghiên cứu:

         Chủng vi khuẩn: Nghiên cứu sử dụng 7 chủng Lactobacillus có nguồn gốc khác nhau, bao gồm lấy từ đường tiêu hóa cơ thể người, phân trẻ nhỏ hoặc đường tiêu hóa của loài heo. Các chủng này được nuôi dưỡng trong môi trường MRS Broth ở 37^oC trong 18 giờ. Chúng được nuôi cấy qua 3 đời trước khi được sử dụng để làm thí nghiệm. Đối với thử nghiệm enzym, các tế bào vi khuẩn Lactobacillus trưởng thành được rửa bằng muối đệm phosphat (PBS) và siêu âm 5 lần (30s/lần) trong bể nước đá, sau đó đem đi ly tâm.

         Mẫu dược liệu: Lá chè xanh và Hovenia dulcis đã được sấy khô và xay nhỏ. Mỗi mẫu (150g) được đun sôi với 1,5 lít nước trong 3 giờ rồi để nguội ở nhiệt độ phòng. Dịch chiết được lọc qua giấy lọc Whatman số 2. Dịch lọc được bốc hơi và đông khô. Trong đó dịch chiết Hovenia dulcis (liều 2460mg/ngày) được Cục quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hàn Quốc (KFDA) phê duyệt vào nhóm có tác dụng bảo vệ và phục hồi gan từ các tổn thương do cồn; được sử dụng như một đối chứng dương.

         Mẫu dược liệu lên men: Vi khuẩn L.fermentum OCS19 được nuôi cấy trong môi trường MRS lỏng ủ vào bột dịch chiết trà xanh được chuẩn bị ở trên (GTE, 10mg/mL) ở 37^oC trong 24 giờ thu được dịch chiết trà xanh lên men (FGTE).

         Thử nghiệm in vitro

         Đánh giá tác dụng bảo vệ gan của các chủng Lactobacillus và dịch chiết dược liệu được xác định dựa trên khả năng làm sống sót tế bào HepG2. Thử nghiệm in vitro được tiến hành bằng phương pháp đo quang trên thiết bị máy ELISA ở bước sóng 570nm. Sử dụng dòng tế bào biểu mô gan người HepG2 (1×10⁵ tế bào/giếng) tiếp xúc với 0,4M ethanol hoặc 25mM acetaldehyde trong 24 giờ, chất chỉ thị là MTT.

         Thử nghiệm in vivo

         Động vật sử dụng là chuột đực 6 tuần tuổi, chia làm 6 nhóm (9 con/nhóm): (i) nhóm không điều trị, (ii) nhóm cho uống nước cất, (iii) nhóm uống dung dịch vi khuẩn L. fermentum (10⁹ CFU/kg), (iv) nhóm cho uống GTE (50mg/kg), (v) nhóm cho uống FGTE (50mg/kg trà xanh + 10⁹ CFU/kg L. fermentum), và (vi) nhóm uống dịch chiết H. dulcis (41mg/kg). Nuôi các nhóm chuột trong 7 ngày. Sau thời điểm kết thúc quá trình cho uống, 30 phút sau cho chuột từ nhóm (ii)-(vi) uống ethanol pha loãng trong nước với liều 3g/kg thể trọng chuột. Nhóm (i) cho uống dung dịch đường maltose (5,5g/kg thể trọng chuột), không uống ethanol.

         Thời điểm 1 giờ sau khi uống ethanol, giải phẫu lấy gan chuột, cho vào dung dịch nitơ lỏng và bảo quản đông lạnh ở -80^oC để thực hiện các thử nghiệm tiếp theo.

         Thí nghiệm về enzym chuyển hóa cồn

         Hoạt độ enzym ADH và ALDH được xác định bằng phương pháp đo quang theo phương pháp của Nosova và cộng sự, nồng độ ADH trong tế bào được xác định bởi phương pháp của Bradford và cộng sự.

         Phân tích nồng độ cồn trong huyết thanh và các yếu tố sinh hóa

         Tại thời điểm 1h, 3h và 6h sau khi uống ethanol, lấy máu chuột và đo nồng độ cồn trong máu theo bộ kit.

         Tại thời điểm 6h sau khi uống ethanol, lấy máu phân tích chỉ số sinh hóa ALT và AST.

         Phân tích mô học

         Các mẫu gan lấy ở trên được nhuộm màu và quan sát bằng kính hiển vi để phân tích mô học.

         Phân tích biểu hiện mARN của gen mã hóa cho enzym chuyển hóa cồn

         ARN tổng được phân lập từ tế bào gan chuột bằng cách sử dụng thuốc thử Trizol và dung môi chiết xuất là acid phenol hoặc chloroform. Sau đó tiến hành tổng hợp cADN bằng cách sử dụng bộ kit phiên mã Superscript III và Superscript III RTPCR. Tiến hành định lượng thời gian phiên mã thực sự.

        Dịch chiết trà xanh lên men bởi vi khuẩn Lactobacillus fermentum (FGTE) đã làm tăng đáng kể khả năng sống sót của tế bào HepG2 bị tiếp xúc với ethanol tương đương với dịch chiết Hovenia dulcis- chứng dương có tác dụng đối kháng cồn. Thử nghiệm in vivo cho thấy, chuột bị nhiễm độc ethanol được điều trị bởi FGTE làm giảm có ý nghĩa sự tăng cao nồng độ cồn trong máu so với các nhóm chuột khác, bên cạnh đó cũng làm giảm có ý nghĩa nồng độ ALT và các triglycerid. Hơn nữa, hoạt độ enzym chuyển hóa cồn ADH và khả năng biểu hiện gen mARN của tế bào gan chuột tăng có ý nghĩa khi được điều trị bởi FGTE, tương đương với nhóm điều trị bằng dịch chiết Hovenia dulcis. Như vậy, dịch chiết trà xanh lên men bởi vi khuẩn Lactobacillus fermentum đã làm giảm nguy cơ tổn thương gan gây ra do ethanol. 

Lược dịch

Đoàn Thị Ái Nghĩa

Tài liệu tham khảo:

1. Jong Ho PARK, Younghoon KIM, Sae Hun KIM (2012), “Green Tea Extract (Camellia sinensis) Fermented by Lactobacillus fermentum Attenuates Alcohol-Induced Liver Damage”, Biosci. Biotechnol. Biochem., 76 (12), 2294–2300, 2012.
2. Chen L, Pan DD, Zhou J, and Jiang YZ, World J. Gastroenterol., 11, 5795–5800 (2005).
3. Ahn YT, Yang WY, Kim YH, Bae JS, Lim KS, Huh CS, Baek YJ, and Kim HS, Korean J. Food Sci. Technol., 36, 604–608 (2004).
4. Bae MO, Kim HJ, Cha YS, Lee MK, and Oh SH, J. Korean Soc. Food Sci. Nutr., 38, 1499–1505 (2009).
5. Nosova T, Jousimies-Somer H, Jokelainen K, Heine R, and Salaspuro M, Alcohol Alcohol., 35, 561–568 (2000).
6. Bradford MM, Anal. Biochem., 72, 248–254 (1976).