Danh pháp

Tên chung quốc tế

Beta glucan

Tên danh pháp theo IUPAC

(2S,3R,4S,5S,6R)-2-[(2R,4R,5R,6S)-4,5-dihydroxy-2-(hydroxymethyl)-6-[(2R,4R,5R,6S)-4,5,6-trihydroxy-2-(hydroxymethyl)oxan-3-yl]oxyoxan-3-yl]oxy-6-(hydroxymethyl)oxane-3,4,5-triol

Mã CAS

9041-22-9

Cấu trúc phân tử

Công thức phân tử

C18H32O16

Phân tử lượng

504.4 g/mol

Cấu trúc phân tử

β-Glucan là hợp chất liên phân tử chỉ chứa glucose trong thành phần cấu tạo và được tạo nên từ các liên kết β-glycoside.

Các tính chất phân tử

Số liên kết hydro cho: 11

Số liên kết hydro nhận: 16

Số liên kết có thể xoay: 7

Diện tích bề mặt tôpô: 269Ų

Số lượng nguyên tử nặng: 34

Dạng bào chế

Viên nang: 100 mg, 250 mg, 500 mg

Độ ổn định và điều kiện bảo quản

Độ ổn định của beta-glucan có thể phụ thuộc vào nguồn gốc và cấu trúc của nó, vì có nhiều loại beta-glucan khác nhau. Một số loại beta-glucan có thể bị giảm tính chất sinh học khi tiếp xúc với điều kiện môi trường cụ thể.

Nguồn gốc

Beta glucan là gì? Beta-glucan là một loại polysaccharide không đồng nhất.

Beta glucan có trong thực phẩm nào? Beta-glucan được tìm thấy trong nhiều nguồn thực phẩm, bao gồm vi khuẩn, nấm men, nấm, vỏ yến mạch, và lúa mạch. Nó là một chất xơ hòa tan, xuất hiện trong thành tế bào của các nguồn này.

Từ những năm 1960, các nhà khoa học đã phát hiện và bắt đầu nghiên cứu về Beta-glucan khi nghiên cứu Zymosan, một loại thuốc kích thích miễn dịch được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới, được chiết xuất từ thành tế bào nấm men và bao gồm Protein, Lipid, và Polysaccharide. Trong đó, Beta-1,3/1,6 D-glucan được xác định là loại Polysaccharide chịu trách nhiệm chính về việc kích thích miễn dịch trong thuốc này.

Hoạt tính của Beta-glucan phụ thuộc vào kích thước, cấu trúc phân tử, tần số phân nhánh, sửa đổi cấu trúc, hình dạng và độ hòa tan. Các loại Beta-glucan có hoạt tính sinh học thường có trọng lượng phân tử lớn.

Từ đó, hàng triệu nghiên cứu về Beta-glucan đã được thực hiện trên toàn cầu và đã áp dụng rộng rãi trong lĩnh vực dược phẩm cho cả người và động vật. Theo các nghiên cứu khoa học, Beta-glucan có khả năng chống lại cả khối u lành tính và ác tính, cũng như tăng cường hệ thống miễn dịch để ngăn ngừa nhiễm trùng một cách hiệu quả. Có nhiều dạng Beta-glucan như (1,3/1,4), (1,3/1,6), trong đó Beta-glucan (1,3/1,6) được xem là có tác dụng kích thích miễn dịch mạnh nhất và được sử dụng cho các sản phẩm hỗ trợ điều trị ung thư.

Ngoài ra, Beta-glucan còn có khả năng ngăn cơ thể hấp thụ Cholesterol từ thức ăn và kích thích hệ thống miễn dịch bằng cách tăng cường hóa chất ngăn ngừa nhiễm trùng. Tổ chức FDA (Mỹ) đã cho phép sử dụng Beta-glucan với liều lượng ít nhất 750mg trong các sản phẩm nhằm giảm nguy cơ mắc bệnh tim.

Beta-glucan cũng đã được sử dụng trong điều trị nhiều bệnh khác nhau như bệnh chàm và bệnh tiểu đường, tuy nhiên, việc sử dụng này vẫn chưa có đủ bằng chứng khoa học để chứng minh hiệu quả.

Dược lý và cơ chế hoạt động

Beta glucan có tác dụng gì? Cơ chế tác dụng dược lý của beta-glucan liên quan chủ yếu đến sự tương tác với hệ thống miễn dịch của cơ thể. Beta-glucan có khả năng kích thích và điều chỉnh các phản ứng miễn dịch, giúp cơ thể đối phó hiệu quả với các bệnh nhiễm trùng và bảo vệ chống lại bệnh tật. Dưới đây là những cơ chế tác dụng dược lý chính của beta-glucan:

Kích thích hệ thống miễn dịch: Beta-glucan có khả năng kích thích các tế bào miễn dịch, chẳng hạn như đại thực bào, tế bào NK (tế bào tự nhiên giết tế bào), và tế bào tua. Khi beta-glucan tiếp xúc với các tế bào này, nó gắn vào các receptor trên bề mặt của chúng và kích thích chúng phát triển và hoạt động mạnh mẽ hơn. Điều này dẫn đến tăng cường khả năng tiêu diệt vi khuẩn, virus và tế bào bất thường, từ đó cải thiện khả năng đề kháng và chống lại bệnh tật.

Tăng sản xuất cytokine: Beta-glucan cũng làm tăng sản xuất các hạch tử (cytokine) miễn dịch, chẳng hạn như interleukin-1 (IL-1), interleukin-6 (IL-6), và tổng hợp các tế bào kích thích tăng trưởng (GM-CSF). Những cytokine này đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh và tăng cường phản ứng miễn dịch, góp phần chống lại bệnh tật.

Kích thích tạo miễn dịch diệt ung thư: Một trong những hiệu quả đáng chú ý của beta-glucan là khả năng kích thích hệ thống miễn dịch tấn công và tiêu diệt tế bào ung thư. Beta-glucan có khả năng kích thích tế bào NK và tế bào T gamma-delta, giúp chúng nhận diện và tiêu diệt tế bào ung thư một cách hiệu quả hơn.

Giảm viêm: Beta-glucan cũng có khả năng giảm viêm bằng cách ức chế sản xuất các hạch tử viêm như interleukin-8 (IL-8) và interleukin-17 (IL-17), từ đó giảm thiểu tổn thương viêm nhiễm và giảm đau.

Tác động lên hệ thống miễn dịch tế bào cảm ứng: Beta-glucan có thể kích hoạt tế bào cảm ứng miễn dịch, giúp cơ thể nhanh chóng phản ứng và tiêu diệt các tác nhân gây bệnh khi tiếp xúc.

Tóm lại, cơ chế tác dụng dược lý của beta-glucan chủ yếu xoay quanh việc kích thích hệ thống miễn dịch, tăng cường khả năng chống lại bệnh tật và hỗ trợ điều trị ung thư. Tính chất này đã giúp beta-glucan trở thành một lựa chọn hứa hẹn trong lĩnh vực dược phẩm và hỗ trợ sức khỏe.

Ứng dụng trong y học

Beta-glucan là một chất xơ hòa tan không đồng nhất được tìm thấy trong nhiều nguồn thực phẩm, như nấm men, nấm, lúa mạch, và yến mạch. Được biết đến với khả năng kích thích và điều chỉnh hệ thống miễn dịch của cơ thể, beta-glucan đã tìm thấy nhiều ứng dụng quan trọng trong lĩnh vực y học. Với hàng triệu nghiên cứu được thực hiện trên toàn thế giới, beta-glucan đang được xem xét và áp dụng rộng rãi trong việc hỗ trợ điều trị, phòng ngừa bệnh tật và cải thiện sức khỏe chung.

Tăng cường miễn dịch

Một trong những ứng dụng quan trọng của beta-glucan trong y học là khả năng kích thích hệ thống miễn dịch. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng beta-glucan có khả năng kích thích các tế bào miễn dịch như đại thực bào, tế bào NK và tế bào tua. Khi tiếp xúc với beta-glucan, các tế bào miễn dịch này được kích hoạt và phát triển mạnh mẽ hơn, từ đó tăng cường khả năng tiêu diệt vi khuẩn, virus và tế bào ung thư. Điều này giúp cơ thể chống lại các bệnh nhiễm trùng và bảo vệ khỏi các tác nhân gây bệnh.

Ung thư

Một lĩnh vực quan trọng khác mà beta-glucan được ứng dụng là trong điều trị ung thư. Beta-glucan có khả năng kích thích tế bào NK và tế bào T gamma-delta, các thành phần quan trọng của hệ thống miễn dịch tế bào cảm ứng. Những tế bào này có khả năng phát hiện và tiêu diệt tế bào ung thư một cách hiệu quả hơn. Nhiều nghiên cứu đã báo cáo về khả năng hạn chế và giảm kích thước khối u trong điều trị ung thư khi sử dụng beta-glucan kết hợp với các phương pháp điều trị khác.

Không chỉ có tác dụng điều trị ung thư, beta-glucan còn được sử dụng trong phòng ngừa bệnh ung thư. Khả năng kích thích hệ thống miễn dịch giúp ngăn chặn sự phát triển và lan truyền của tế bào ung thư, giảm nguy cơ mắc bệnh và tái phát sau điều trị. Ngoài ra, beta-glucan cũng có khả năng giảm viêm và tăng cường sự phục hồi của cơ thể sau điều trị ung thư, từ đó cải thiện chất lượng sống của bệnh nhân.

Tim mạch

Ứng dụng của beta-glucan trong y học không chỉ giới hạn ở việc điều trị và phòng ngừa ung thư mà còn mở rộng ra nhiều lĩnh vực khác. Beta-glucan có khả năng giảm nguy cơ bệnh tim bằng cách ngăn cơ thể hấp thụ cholesterol từ thực phẩm. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng các sản phẩm chứa beta-glucan có khả năng giảm lượng cholesterol trong máu, giảm nguy cơ bệnh mạch vành và các vấn đề liên quan đến tim mạch.

Nhiễm trùng

Beta-glucan cũng được sử dụng trong điều trị các bệnh nhiễm trùng. Khả năng kích thích các tế bào miễn dịch giúp cơ thể chống lại các vi khuẩn, virus và tác nhân gây bệnh khác. Beta-glucan cũng có khả năng giảm viêm, giúp làm giảm triệu chứng và tăng cường quá trình phục hồi sau khi bị nhiễm trùng.

Đái tháo đường

Đối với người bị bệnh tiểu đường, beta-glucan có thể hỗ trợ kiểm soát mức đường trong máu. Khả năng giảm hấp thụ đường từ thức ăn và tăng cường sự nhạy cảm của tế bào đối với insulin giúp kiểm soát mức đường huyết, giảm nguy cơ biến chứng của bệnh tiểu đường và cải thiện tình trạng sức khỏe chung.

Da liễu

Beta glucan trong mỹ phẩm cũng đã được sử dụng như một thành phần chủ chốt. Khả năng kích thích sự tái tạo da và giảm viêm giúp cải thiện tình trạng da tổn thương, cháy nám, mụn và viêm nang lông. Beta-glucan cũng giúp làm dịu da nhạy cảm và tăng cường sức đề kháng của da trước các tác nhân gây hại từ môi trường bên ngoài.

Ứng dụng khác

Ngoài ra, beta-glucan còn được nghiên cứu về khả năng hỗ trợ điều trị bệnh tim mạch, bệnh viêm khớp và nhiều tình trạng sức khỏe khác. Tuy nhiên, cần tiếp tục nghiên cứu để hiểu rõ hơn về cơ chế tác dụng và tối ưu hóa ứng dụng của beta-glucan trong y học.

Tóm lại, beta-glucan là một thành phần tự nhiên có nhiều ứng dụng trong y học. Khả năng kích thích và điều chỉnh hệ thống miễn dịch, hỗ trợ điều trị và phòng ngừa ung thư, giảm nguy cơ bệnh tim mạch, hỗ trợ điều trị bệnh nhiễm trùng và cải thiện sức khỏe da là những lợi ích quan trọng mà beta-glucan mang lại. Với tiềm năng lớn và những kết quả tích cực từ các nghiên cứu, beta-glucan tiếp tục được coi là một trong những yếu tố quan trọng trong phát triển y học và chăm sóc sức khỏe trong tương lai.

Dược động học

Hấp thu

Beta-glucan có thể được hấp thụ qua đường tiêu hóa, chẳng hạn như dạ dày và ruột non. Tuy nhiên, sự hấp thụ của beta-glucan có thể bị ảnh hưởng bởi một số yếu tố như cấu trúc phân tử, độ hòa tan và tổng lượng beta-glucan trong thực phẩm hoặc sản phẩm dược phẩm.

Phân bố

Sau khi được hấp thụ, beta-glucan sẽ phân tán qua hệ tuần hoàn và lan truyền đến các cơ quan và mô trong cơ thể. Điều này cũng phụ thuộc vào cấu trúc phân tử và đặc điểm vận chuyển của beta-glucan.

Chuyển hóa

Beta-glucan ít bị chuyển hóa trong cơ thể, thường không qua quá trình chuyển hóa hoá học hay biotransformation. Do đó, nó có thể duy trì tính chất gốc của nó khi đi qua cơ thể.

Thải trừ

Beta-glucan thường được tiết ra qua đường tiêu hóa và đường tiết niệu. Tuy nhiên, một phần beta-glucan có thể được tiết ra qua phân.

Phương pháp sản xuất

Phương pháp sản xuất Beta-glucan có hai cách chính là hóa học và sinh học. Phương pháp hóa học sử dụng các dung dịch kiềm và acid để tách chiết Beta-glucan. Tuy nhiên, phương pháp này có nhược điểm là làm cho Beta-glucan bị lẫn nhiều tạp chất, làm phá vỡ cấu trúc và làm giảm hoạt tính sinh học của phân tử Beta-D-glucan. Ngoài ra, quá trình tách chiết còn gây ô nhiễm môi trường bởi việc thải ra nhiều sản phẩm phụ.

Trong khi đó, ở phương pháp sinh học, các enzyme thực hiện nhiệm vụ chiết xuất Beta-1,3/1,6-D glucan bằng cách loại bỏ protein, lipid và một số loại polysaccharide trong thành tế bào nấm. Phương pháp sinh học có ưu điểm là bảo toàn cấu trúc nguyên bản của Beta-1,3/1,6-D glucan, giữ nguyên hoạt tính sinh học của hoạt chất này. Sử dụng enzyme cũng thân thiện với môi trường vì giảm thiểu các chất thải gây ô nhiễm.

Độc tính ở người

Việc tiêu thụ một lượng Beta-glucan thông qua chế độ ăn uống thường không gây tác dụng phụ. Tuy nhiên, việc bổ sung Beta-glucan tổng hợp có thể mang lại các tác dụng phụ như gây ra bệnh tiêu chảy, buồn nôn hoặc nôn mửa.

Trong trường hợp được chỉ định bổ sung Beta-glucan bằng hình thức truyền tĩnh mạch, người bệnh có thể gặp phải các tác dụng phụ như đau lưng và đau khớp, sốt và cảm lạnh, tiểu nhiều, bệnh tiêu chảy, thay đổi huyết áp, viêm da, sưng hạch bạch huyết.

Không có tác dụng bất lợi nào được báo cáo khi dùng Beta-glucan bằng đường uống. Trong một khoảng thời gian 8-12 tuần, việc sử dụng một lượng lớn Beta-glucan dạng thuốc cũng có thể an toàn.

Ở dạng bôi ngoài da, Beta-glucan có thể an toàn khi được sử dụng trong thời gian ngắn. Tuy nhiên, beta-glucan vẫn có thể gây phát ban trên da ở một số người.

Tính an toàn

Beta-glucan ngay cả khi ở độ tinh khiết, chỉ có 60% lượng protein gây dị ứng có thể được loại bỏ hoàn toàn hoặc chỉ có một lượng nhỏ đến mức không làm ảnh hưởng đến sức khỏe. Vì vậy, Beta-glucan thường không gây dị ứng.

Tương tác với thuốc khác

Thuốc giảm đường huyết: Beta-glucan có khả năng làm giảm lượng đường trong máu, do đó khi sử dụng Beta-glucan cùng với thuốc giảm đường huyết, có thể làm giảm quá mức đường huyết, gây nguy hiểm cho người dùng. Việc điều chỉnh liều lượng thuốc giảm đường huyết dựa trên sự sử dụng Beta-glucan nên được thực hiện dưới sự giám sát của bác sĩ.

Thuốc ức chế hệ thống miễn dịch: Beta-glucan có tác động kích thích hệ thống miễn dịch, do đó, khi sử dụng cùng với các loại thuốc ức chế miễn dịch như corticosteroid, có thể làm giảm hiệu quả của các loại thuốc này.

Thuốc chống đông máu: Beta-glucan có khả năng ảnh hưởng đến quá trình đông máu, do đó, khi sử dụng cùng với các loại thuốc chống đông máu như warfarin, clopidogrel, có thể làm tăng nguy cơ chảy máu hoặc giảm hiệu quả của các thuốc này.

Thuốc chống ung thư: Beta-glucan có khả năng kích thích hệ thống miễn dịch chống lại tế bào ung thư. Khi sử dụng cùng với các loại thuốc chống ung thư như hóa trị, bạch cầu, có thể ảnh hưởng đến hiệu quả của điều trị hoặc gây tác dụng phụ không mong muốn.

Thuốc dùng trong điều trị bệnh tim mạch: Beta-glucan có khả năng làm giảm cholesterol máu. Khi sử dụng cùng với các loại thuốc dùng trong điều trị bệnh tim mạch như statin, có thể làm tăng nguy cơ tác dụng phụ ở cơ và gan.

Thuốc đối kháng hormone: Beta-glucan có thể tương tác với thuốc đối kháng hormone như tamoxifen, làm giảm hiệu quả của thuốc trong điều trị ung thư vú.

Lưu ý khi sử dụng Beta glucan

Các chất bổ sung Beta-glucan có nhiều tác dụng có lợi cho sức khỏe, tuy nhiên, chúng cũng có thể gây ra một số tác dụng phụ trên đường tiêu hóa và ảnh hưởng đến tác dụng của một số loại thuốc điều trị bệnh khác.

Hiện tại, vẫn còn thiếu các thử nghiệm lâm sàng cho việc sử dụng Beta-glucan để cải thiện hệ thống miễn dịch và ngăn ngừa cúm, cảm lạnh và các loại nhiễm trùng khác.

Beta-glucan có thể làm giảm lượng đường trong máu. Những người bị hạ đường huyết hoặc đang dùng thuốc để giảm lượng đường trong máu nên tham khảo ý kiến của bác sĩ trước khi sử dụng Beta-glucan.

Những người ăn chế độ ít chất xơ nên khởi đầu với Beta-glucan liều thấp và tăng dần. Giống như tất cả các nguồn chất xơ, Beta-glucan có thể gây đau dạ dày và đầy hơi nếu dùng với liều lượng lớn hơn bình thường. Tuy nhiên, các tác dụng phụ này sẽ biến mất theo thời gian và việc làm quen với Beta-glucan từ từ có thể giúp tránh được điều này.

Phụ nữ mang thai và cho con bú cần thận trọng khi sử dụng các sản phẩm chứa Beta-glucan.

Một vài nghiên cứu của Beta glucan trong Y học

Tác dụng của beta-glucans trong việc kiểm soát lượng đường trong máu của bệnh nhân tiểu đường

Giới thiệu: Thực phẩm chức năng đã được sử dụng rộng rãi để giảm các triệu chứng của các bệnh khác nhau như đái tháo đường (DM). Trong số các loại thực phẩm được sử dụng để chống lại những tác động này là chất xơ hòa tan, chủ yếu là những loại giàu beta-glucans (BGs).

Mục tiêu: Để xem xét tác động của beta-glucans (BGs) đối với nồng độ glucose trong huyết tương của những người mắc bệnh tiểu đường.

Thiết kế: Một tìm kiếm được thực hiện bằng cách sử dụng cơ sở dữ liệu Pubmed, Science Direct và Scielo bằng cách sử dụng các từ khóa: đái tháo đường và beta-glucan và glucose và glycaemia. Theo tiêu chí thu nhận, chỉ những nghiên cứu trên những người mắc bệnh tiểu đường (loại 1 hoặc loại 2) đã tiêu thụ BG mới được chọn.

Kết quả và thảo luận: Trong số 819 bài báo ban đầu được truy xuất, chỉ có 10 bài phù hợp với tiêu chí thu nhận và được sử dụng trong nghiên cứu. Người ta quan sát thấy rằng liều khoảng 6,0 g/người/ngày, trong ít nhất 4 tuần là đủ để kích thích cải thiện lượng đường trong máu và cả các thông số lipid của những người mắc bệnh tiểu đường. Tuy nhiên, mức glucose không đạt đến mức bình thường khi chỉ sử dụng BG. BG liều thấp trong ít nhất 12 tuần cũng được báo cáo là thúc đẩy lợi ích trao đổi chất.

Kết luận: Dựa trên nghiên cứu trước đây, người ta đã kết luận rằng việc uống BG có hiệu quả trong việc giảm mức đường huyết của bệnh nhân tiểu đường. Việc tiêu thụ liều lượng lớn hơn hoặc liều lượng nhỏ hơn trong thời gian dài hơn sẽ tạo ra kết quả tốt hơn.

Tài liệu tham khảo

1. Drugbank, Beta glucan, truy cập ngày 23 tháng 7 năm 2023.
2. Francelino Andrade, E., Vieira Lobato, R., Vasques Araújo, T., Gilberto Zangerônimo, M., Vicente Sousa, R., & José Pereira, L. (2014). Effect of beta-glucans in the control of blood glucose levels of diabetic patients: a systematic review. Nutricion hospitalaria, 31(1), 170–177. https://doi.org/10.3305/nh.2015.31.1.7597
3. Pubchem, Beta glucan, truy cập ngày 23 tháng 7 năm 2023.
4. Bộ Y Tế (2012), Dược thư quốc gia Việt Nam, Nhà xuất bản Y học, Hà Nội