Epigallocatechin-3-Gallate

Danh pháp

Tên chung quốc tế

Epigallocatechin Gallate Hoặc Epigallocatechin-3- Gallate (EGCG)

Tên danh pháp theo IUPAC

[(2R,3R)-5,7-dihydroxy-2-(3,4,5-trihydroxyphenyl)-3,4-dihydro-2H-chromen-3-yl] 3,4,5-trihydroxybenzoate

Nhóm thuốc

Chất chống oxy hóa

Mã ATC

Không có dữ liệu

Mã UNII

BQM438CTEL

Mã CAS

989-51-5

Xếp hạng phân loại cho phụ nữ có thai

Không có thông tin

Cấu trúc phân tử

Công thức phân tử

C22H18O11

Phân tử lượng

458.4 g/mol

Cấu trúc phân tử

Epigallocatechin 3-gallate là một este gallate thu được từ sự ngưng tụ chính thức của axit gallic với nhóm (3R)-hydroxy của (-)-epigallocatechin.

EGCG là một loại polyphenol thuộc nhóm catechin, chứa năm vòng phenol (C6) nối với nhau và với một nhóm cyclohexane (C6) thông qua các liên kết hóa học. Cấu trúc của EGCG bao gồm các gốc sau:

Epigallocatechin (EGC): Đây là phần chính của EGCG, có cấu trúc chứa ba vòng phenol. Trong đó, có ba nhóm hydroxyl (-OH) nằm ở các vị trí khác nhau trên vòng, được gọi là catechol A-ring, pyrogallol B-ring và pyrocatechol C-ring. Vòng này còn có một nhóm hydroxyl ở vị trí meta (3) so với pyrogallol ring.

Gallate: Đây là một phần của EGCG kết nối với EGC. Gallate chứa một vòng phenol và một nhóm hydroxyl ở vị trí ortho (2) so với vòng. Trong cấu trúc EGCG, gallate nối với EGC unit thông qua liên kết ester.

Catechin: Ngoài EGC và gallate, EGCG còn có một phần catechin nằm ở đầu của cấu trúc. Đây cũng là một vòng phenol nối với vòng cyclohexane thông qua liên kết hóa học.

Các tính chất phân tử

Số liên kết hydro cho: 8

Số liên kết hydro nhận: 11

Số liên kết có thể xoay: 4

Diện tích bề mặt tôpô: 197 Å²

Số lượng nguyên tử nặng: 33

Các tính chất đặc trưng

Điểm nóng chảy: 140 – 142°C

Điểm sôi: 909,00 đến 910,00 °C

Độ hòa tan trong nước: 32,77 mg/L @ 25 °C (ước tính)

LogP: 0,639

Cảm quan

EGCG có màu xanh lá cây đậm, điều này là do cấu trúc hóa học phức tạp của nó. Màu sắc này thường xuất hiện trong trà xanh và là một trong những yếu tố quan trọng trong việc tạo nên màu và vị của nước trà.

EGCG có khả năng tạo thành tinh thể khi tách ra từ trà xanh. Tuy nhiên, đôi khi nó có thể tạo thành tinh thể không mong muốn trong sản phẩm trà xanh, gây ra hiện tượng kết tủa và ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm.

EGCG có khả năng phân hủy dưới tác động của ánh sáng, nhiệt độ cao và môi trường kiềm. Điều này có thể ảnh hưởng đến sự bền vững của EGCG trong các sản phẩm thực phẩm và thức uống chứa nó.

EGCG có khả năng hòa tan trong nước, cũng như trong các dung môi hữu cơ như ethanol và methanol. Tuy nhiên, độ hòa tan của nó trong nước không cao, điều này có thể ảnh hưởng đến khả năng hấp thụ và sử dụng trong cơ thể.

Dạng bào chế

EGCG được bào chế thành nhiều dạng khác nhau như: Viên nang, viên nén, trà túi lọc, thức uống giải khát, kem dưỡng da và mặt nạ dưỡng da.

Độ ổn định và điều kiện bảo quản của EGCG

Ánh sáng: EGCG nhạy cảm với ánh sáng, đặc biệt là ánh sáng mặt trời. Để bảo quản EGCG, nên tránh tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng mặt trời và nên lưu trữ sản phẩm chứa EGCG ở nơi thoáng mát và tối.

Nhiệt độ: Nhiệt độ cao có thể gây phân hủy EGCG. Nên lưu trữ sản phẩm chứa EGCG ở nhiệt độ phòng (khoảng 20-25°C). Tránh lưu trữ ở nhiệt độ quá cao hoặc quá thấp, vì điều này có thể gây ảnh hưởng đến tính chất của EGCG.

Môi trường kiềm: EGCG cũng nhạy cảm với môi trường kiềm. Tránh tiếp xúc EGCG với các chất kiềm mạnh, như bicarbonate, hydroxide hoặc carbonate, vì chúng có thể làm thay đổi cấu trúc của EGCG.

Đóng gói: Để bảo quản EGCG tốt hơn, các sản phẩm chứa EGCG nên được đóng gói kín đáo và niêm phong chặt chẽ để ngăn chặn sự tác động của không khí, ánh sáng và độ ẩm.

Nguồn gốc

Lịch sử sử dụng trà

Khoảng 2737 trước Công nguyên: Truyền thuyết kể rằng Thần nông là 1 trong 3 vị vua thần thánh trong Tam hoàng đã tình cờ phát hiện ra trà khi lá trà rơi vào nước sôi mà ông đang đun. Ông thử nước và thấy nó có vị thơm ngon và sảng khoái. Điều này có thể coi là một trong những khám phá ban đầu về trà.

Khoảng thế kỷ thứ 8-9: Trà đã trở thành một phần quan trọng của nền văn hóa và tôn giáo ở Trung Quốc, và cách thức trồng, chế biến và thưởng thức trà đã phát triển.

Khoảng thế kỷ 9-10: Trà bắt đầu được truyền tải từ Trung Quốc sang các quốc gia khác, như Nhật Bản, Hàn Quốc và Việt Nam.

Phát hiện EGCG

Đầu thế kỷ 20: Các nhà khoa học đã bắt đầu nghiên cứu chi tiết về thành phần hóa học của trà. EGCG, cùng với các catechin khác, đã được phát hiện và được xác định là một trong những thành phần quan trọng của trà có khả năng chống oxi hóa và có lợi cho sức khỏe.

Nghiên cứu và ứng dụng sau này

Những năm 1990: Với sự gia tăng của nghiên cứu về dinh dưỡng và sức khỏe, sự quan tâm đối với các chất chống oxy hóa tự nhiên đã tăng cao. EGCG bắt đầu được nghiên cứu chi tiết về khả năng chống oxy hóa mạnh mẽ và tiềm năng ảnh hưởng đến sức khỏe con người.

Hiện nay, EGCG và trà xanh được nghiên cứu rộng rãi trong lĩnh vực dinh dưỡng và y học. Nhiều nghiên cứu khoa học đã khám phá ra rằng EGCG có thể có lợi cho nhiều khía cạnh của sức khỏe con người, từ việc chống oxy hóa cho đến hỗ trợ trong việc kiểm soát cân nặng và ngăn ngừa một số bệnh mãn tính.

Một đánh giá năm 2016 cho thấy rằng các đối tượng sử dụng catechin có trong trà hàng ngày (107 đến 856 mg/ngày) trong vòng 4 đến 14 tuần đã giúp giảm một lượng nhỏ cholesterol LDL .

Tuy nhiên, từ năm 2008 đến 2017, Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ đã ban hành một số thư cảnh báo cho các nhà sản xuất thực phẩm bổ sung có chứa EGCG vì vi phạm Đạo luật Thực phẩm, Dược phẩm và Mỹ phẩm Liên bang khi các nhà sản xuất này quảng cáo quá mức làm người dùng nhầm tưởng EGCG là thuốc.

Dược lý và cơ chế hoạt động

Epigallocatechin Gallate (EGCG) có nhiều cơ chế hoạt động phức tạp và đa dạng, đóng vai trò quan trọng trong các tác động có lợi cho sức khỏe con người.

Chống oxy hóa

EGCG có khả năng chống oxi hóa tương đối mạnh. Nó tương tác với các gốc tự do và các phân tử không ổn định khác trong cơ thể, ngăn chặn quá trình oxi hóa gây hại cho tế bào và tác nhân gây bệnh. Điều này giúp bảo vệ tế bào khỏi tổn thương và viêm nhiễm.

Ảnh hưởng đến biểu hiện gen

EGCG có khả năng ảnh hưởng đến biểu hiện gen trong tế bào, làm giảm nguy cơ phát triển các bệnh mãn tính và ung thư. Nó có thể ảnh hưởng đến các đường tín hiệu tế bào, ngăn chặn quá trình phát triển tế bào bất thường và quá trình lan rộng của tế bào ung thư.

Ảnh hưởng đến đường tế bào

EGCG có khả năng ảnh hưởng đến đường tế bào, bao gồm sự tương tác với các phân tử tác nhân truyền tín hiệu và enzym tham gia vào các con đường tế bào. Điều này có thể ảnh hưởng đến quá trình phát triển, sự phân chia và tự hủy của tế bào.

Chống viêm

EGCG có khả năng ức chế sự hoạt động của các phân tử tác nhân viêm nhiễm như cytokine và enzyme có liên quan đến quá trình viêm. Điều này giúp giảm tình trạng viêm nhiễm và tác động tích cực lên quá trình miễn dịch.

Tác động đến các tế bào ung thư

EGCG có khả năng ảnh hưởng đến quá trình tăng trưởng và tự hủy của tế bào ung thư. Nó có thể tác động lên các tế bào bất thường, ngăn chặn sự phát triển của chúng và thậm chí thúc đẩy sự tự hủy của chúng.

Tác động lên quá trình trao đổi chất và cân nặng

EGCG có khả năng tác động lên quá trình trao đổi chất, tăng cường quá trình đốt cháy mỡ và ức chế sự phát triển tế bào mỡ. Điều này có thể giúp kiểm soát cân nặng và cải thiện sức khỏe.

Ứng dụng trong y học của EGCG

Bảo vệ tim mạch

EGCG có khả năng cải thiện sức khỏe tim mạch bằng cách cải thiện chức năng mạch máu, giảm mức cholesterol xấu (LDL), giảm tình trạng viêm nhiễm trong hệ tim mạch và ổn định áp lực máu. Điều này giúp ngăn ngừa được cơn đột quỵ và bệnh tim.

Ngăn ngừa ung thư

EGCG đã được nghiên cứu về khả năng ức chế sự phát triển của tế bào ung thư, giảm khả năng lan rộng và thậm chí thúc đẩy quá trình tự hủy của tế bào ung thư. Nhiều nghiên cứu đã tìm thấy liên kết giữa việc tiêu thụ trà xanh (chứa EGCG) và nguy cơ mắc một số loại ung thư.

Kiểm soát cân nặng

EGCG có khả năng tác động lên quá trình trao đổi chất và đốt cháy mỡ. Điều này có thể giúp giảm cân và duy trì cân nặng, đặc biệt là khi kết hợp với chế độ ăn uống và hoạt động thể dục thích hợp.

Hỗ trợ quá trình tiêu hóa

EGCG có khả năng ức chế một số enzym tiêu hóa, giúp kiểm soát quá trình tiêu hóa thức ăn và hấp thụ chất béo.

Hỗ trợ tăng cường miễn dịch

Khả năng chống oxi hóa của EGCG có thể giúp củng cố hệ thống miễn dịch của cơ thể, giúp cơ thể chống lại các tác nhân gây bệnh.

Bảo vệ da khỏi tác động của tia UV

EGCG có khả năng bảo vệ da khỏi tác động của tia tử ngoại (UV), giúp ngăn chặn sự hủy hoại tế bào da và ngăn ngừa sự hình thành vết nám và nếp nhăn.

Hỗ trợ điều trị các bệnh dạng mãn tính

EGCG có tác động chống viêm, giúp làm giảm triệu chứng của nhiều bệnh mãn tính như viêm khớp, viêm ruột, và bệnh viêm gan.

Ngăn ngừa bệnh tiểu đường

EGCG có thể cải thiện nhạy cảm của cơ thể đối với insulin, giúp kiểm soát mức đường huyết và ngăn ngừa bệnh tiểu đường.

Dược động học

Hấp thu

Khi uống, EGCG có khả năng hấp thụ kém ngay cả khi uống hàng ngày tương đương với 8–16 tách trà xanh, một lượng gây ra tác dụng phụ như buồn nôn hoặc ợ chua .

Sau khi tiêu thụ, nồng độ EGCG trong máu đạt đỉnh trong vòng 1,7 giờ.

Phân bố

Không có dữ liệu

Chuyển hóa

Các chất chuyển hóa của EGCG đã được methyl có thời gian bán hủy dài hơn và xảy ra ở mức 8–25 lần so với nồng độ trong huyết tương của EGCG không được chuyển hóa.

Đào thải

Thời gian bán hủy trong huyết tương được hấp thụ là ~5 giờ nhưng phần lớn EGCG không đổi được bài tiết vào nước tiểu trong khoảng thời gian từ 0 đến 8 giờ.

Phương pháp sản xuất

Epigallocatechin Gallate (EGCG) có thể được tổng hợp từ một số nguồn thực phẩm tự nhiên hoặc thông qua các phản ứng hóa học.

Tách chiết từ trà xanh: EGCG là một trong các catechin chính có mặt trong trà xanh. Phương pháp tách chiết từ trà xanh thường dựa trên sự tách chất trong nước và các dung môi hữu cơ. Sau đó, quá trình cô đặc và tinh chế sẽ giúp thu được EGCG tinh khiết.

Tổng hợp hóa học: EGCG có thể được tổng hợp thông qua các phản ứng hóa học. Một số phương pháp tổng hợp đã được phát triển để tạo ra EGCG từ các chất khác như epicatechin và gallic acid. Các phản ứng hóa học phức tạp có thể được thực hiện để tạo ra liên kết phức tạp của EGCG.

Tạo chế phẩm sử dụng kỹ thuật vi sinh: Một số nghiên cứu đã thử nghiệm việc sử dụng vi khuẩn hoặc tế bào thực vật được biến đổi gen để sản xuất EGCG. Điều này có thể là một phương pháp tiềm năng để sản xuất EGCG theo cách hiệu quả hơn.

Sản xuất bằng công nghệ sinh học: EGCG có thể được sản xuất thông qua các công nghệ sinh học, như sử dụng tế bào vi khuẩn hoặc vi khuẩn được biến đổi gen để sản xuất EGCG.

Tổng hợp enzymatic: Một số nghiên cứu đã tìm cách sử dụng enzym để tổng hợp EGCG từ các chất tổng hợp có sẵn. Điều này có thể giúp giảm thiểu các phản ứng hóa học phức tạp và tạo ra sản phẩm tự nhiên hơn.

Quy trình tách EGCG từ trà xanh

Phương pháp tách EGCG từ trà xanh thường dựa vào sự tách chiết sử dụng các dung môi hữu cơ và quá trình tinh chế để thu được EGCG tinh khiết.

Chuẩn bị nguyên liệu.

Trà xanh được sấy khô và nghiền nhỏ để tạo ra bột trà.

Chiết bằng dung môi

Bột trà được chiết bằng các dung môi hữu cơ như ethanol hoặc methanol. Quá trình này sẽ tách chiết các hợp chất trong trà xanh ra khỏi nguyên liệu ban đầu.

Lọc và tách lớp

Sau quá trình chiết, dung môi được tách riêng biệt bằng phương pháp lọc. Phần dung môi chứa các hợp chất đã tách được tách ra khỏi bột trà.

Tách bằng chất hữu cơ

Phần dung môi chứa các hợp chất được tách sau đó được tách tiếp bằng cách sử dụng các pha loãng hữu cơ. Điều này giúp tách chất ra khỏi dung môi.

Điều chế và tinh chế

Phần dung môi chứa các hợp chất được tách sau cùng được điều chế và tinh chế để loại bỏ các hợp chất khác và tạo ra EGCG tinh khiết.

Tái tinh chế

Trong một số trường hợp, quá trình tách không đạt hiệu suất cao, do đó, phương pháp tái tinh chế có thể được sử dụng để tách chất EGCG một lần nữa và tạo ra sản phẩm tinh khiết hơn.

Độc tính của EGCG

Một đánh giá năm 2018 cho thấy rằng hấp thụ quá nhiều EGCG có thể gây nhiễm độc gan.

Năm 2018, Cơ quan An toàn Thực phẩm Châu Âu tuyên bố rằng lượng tiêu thụ hàng ngày từ 800 mg trở lên có thể làm tăng nguy cơ tổn thương gan.

Dùng dưới dạng viên nang hoặc viên nén 338 mg EGCG mỗi ngày được coi là an toàn.

Dùng 704 mg EGCG mỗi ngày là an toàn nếu được tiêu thụ dưới dạng đồ uống trà (100 mL trà xanh chứa khoảng 70,2 mg EGCG (khoảng 165 mg mỗi cốc).

Tương tác của EGCG với thuốc khác

Không có dữ liệu cụ thể về tương tác với các thuốc khác khi dùng EGCG. Tuy nhiên, một số thuốc có thể tương tác với các loại trà mà trong đó có chứa EGCG. Do vậy, không nên dùng thuốc chung với các loại nước trà. Một số thuốc có khả năng tương tác rất tiềm năng với EGCG có thể được tổng hợp như:

Thuốc chống đông máu: EGCG có thể tương tác với thuốc chống đông máu như warfarin, có thể làm tăng nguy cơ chảy máu. Việc kết hợp EGCG và các thuốc chống đông máu có thể cần sự giám sát thường xuyên để đảm bảo rằng mức đông máu vẫn được kiểm soát.

Thuốc chống trầm cảm (SSRI): Có một số nghiên cứu cho thấy EGCG có thể tương tác với một số loại thuốc chống trầm cảm thuộc nhóm chẹn tái hấp thu serotonin (SSRI) như fluoxetine. Tương tác này có thể ảnh hưởng đến hiệu quả của thuốc chống trầm cảm.

Thuốc gây tác động tăng huyết áp: EGCG có thể tương tác với thuốc gây tác động tăng huyết áp như các loại thuốc chống co giật. Việc kết hợp EGCG và các loại thuốc này có thể làm tăng tác động tăng huyết áp.

Thuốc ức chế miễn dịch: EGCG có thể ảnh hưởng đến hoạt động của hệ thống miễn dịch. Việc kết hợp EGCG với các loại thuốc ức chế miễn dịch có thể gây ra tác động không mong muốn lên sức kháng của cơ thể.

Thuốc kích thích gan: EGCG có khả năng tương tác với một số loại thuốc kích thích gan, có thể ảnh hưởng đến quá trình chuyển hóa và loại bỏ thuốc khỏi cơ thể.

Lưu ý khi dùng EGCG

Lưu ý và thận trọng chung

Trước khi bắt đầu sử dụng EGCG hoặc bất kỳ sản phẩm chứa EGCG nào, hãy thảo luận với bác sĩ hoặc chuyên gia y tế để được cung cấp thông tin cụ thể về liều lượng, tương tác thuốc và tình trạng sức khỏe cá nhân.

Theo dõi cơ thể để phát hiện bất kỳ tác dụng phụ nào sau khi sử dụng EGCG. Nếu có bất kỳ dấu hiệu hoặc triệu chứng không thường thấy, hãy thảo luận với chuyên gia y tế.

Trên thị trường hiện nay, có rất nhiều chế phẩm có chứa EGCG tuy nhiên không đảm bảo chất lượng. Cần lựa chọn những sản phẩm từ các nguồn đáng tin cậy, chất lượng được kiểm chứng.

EGCG không phải là thuốc và không thể thay thế chế độ ăn uống cân đối và lối sống lành mạnh. Đảm bảo rằng duy trì một chế độ ăn uống và lối sống lành mạnh để tối ưu hóa sức khỏe.

Lưu ý cho người đang mang thai

Chưa có dữ liệu cụ thể rằng sử dụng EGCG trên nhóm đối tượng này có gây ra các tác động có hại đến thai nhi và trẻ bú hay không. Do đó, cần thận trọng và không khuyến cáo sử dụng EGCG cho nhóm đối tượng này khi chưa tham khảo qua ý kiến của bác sĩ hoặc người có chuyên môn.

Lưu ý cho người vận hành máy móc hay lái xe

EGCG không gây ảnh hưởng đến nhóm đối tượng này.

Một vài nghiên cứu về EGCG trong Y học

Cơ chế bảo vệ tiềm năng của polyphenol EGCG trong trà xanh chống lại COVID-19

*Potential protective mechanism of green tea polyphenol EGCG against COVID-19*

Bối cảnh: Thế giới đang ở giữa đại dịch COVID-19. Trong bài đánh giá toàn diện này, chúng tôi thảo luận về tác dụng bảo vệ tiềm năng của (-)-epigallocatechin-3-gallate (EGCG), thành phần chính của trà xanh, chống lại COVID-19.

Phạm vi và cách tiếp cận: Thông tin từ tài liệu về các triệu chứng lâm sàng và bệnh lý phân tử của COVID-19 cũng như các ấn phẩm có liên quan trong đó EGCG cho thấy các hoạt động bảo vệ tiềm năng chống lại COVID-19 được tích hợp và đánh giá.

Những phát hiện và kết luận chính: EGCG, thông qua việc kích hoạt Nrf2, có thể ngăn chặn ACE2 (một thụ thể tế bào đối với SARS-CoV-2) và TMPRSS2, thụ thể làm trung gian cho sự xâm nhập tế bào của vi rút. Thông qua việc ức chế protease chính của SARS-CoV-2, EGCG có thể ức chế sự sinh sản của virus. EGCG thông qua hoạt động chống oxy hóa rộng rãi của nó có thể bảo vệ chống lại ROS do ty thể gợi lên do SARS-CoV-2 (vốn thúc đẩy quá trình sao chép của SARS-CoV-2) và chống lại sự bùng nổ của ROS do bẫy ngoại bào của bạch cầu trung tính gây ra. Bằng cách ngăn chặn hoạt động và biểu hiện GRP78 của cư dân ER, EGCG có khả năng ức chế vòng đời của SARS-CoV-2. EGCG cũng cho thấy tác dụng bảo vệ chống lại 1) tổn thương phổi cấp tính liên quan đến bão cytokine/hội chứng suy hô hấp cấp tính, 2) huyết khối thông qua ức chế các yếu tố mô và kích hoạt tiểu cầu, 3) nhiễm trùng huyết bằng cách vô hiệu hóa HMGB1 nhạy cảm với oxy hóa khử và 4) xơ hóa phổi thông qua tăng cường Nrf2 và triệt tiêu NF-κB. Những hoạt động này vẫn còn được chứng minh thêm ở động vật và con người. Các hành động phối hợp có thể có của EGCG cho thấy tầm quan trọng của các nghiên cứu sâu hơn về phòng ngừa và điều trị COVID-19 ở người. Những kết quả này cũng kêu gọi các nghiên cứu dịch tễ học về tác dụng phòng ngừa tiềm năng của việc uống trà xanh đối với COVID-19.

Tài liệu tham khảo

Drugbank, EGCG , truy cập ngày 12/08/2023.
Pubchem, EGCG, truy cập ngày 12/08/2023.
Zhang, Z., Zhang, X., Bi, K., He, Y., Yan, W., Yang, C. S., & Zhang, J. (2021). Potential protective mechanisms of green tea polyphenol EGCG against COVID-19. Trends in food science & technology, 114, 11-24.