Trong một đánh giá gần đây được công bố trên Tạp chí Nghiên cứu Nâng cao (Journal of Advanced Research), các nhà nghiên cứu đã tóm tắt các đặc điểm cấu trúc và chức năng, các ứng dụng truyền thống và hiện đại, cơ chế hoạt động, độc tính và chiến lược sản xuất hiện tại của các loại ginsenoside hiếm. Ginsenoside hiếm là dẫn xuất trao đổi chất thứ cấp được khử khí của các ginsenoside chính, các hợp chất hoạt tính sinh học thu được từ nhân sâm Panax ginseng.

Đánh giá này bao gồm hơn 350 nghiên cứu khoa học về các hợp chất này và tiết lộ rằng 144 ginsenoside hiếm đã được phát hiện với các ứng dụng lâm sàng, bao gồm điều hòa miễn dịch, chống lão hóa, chống ung thư, mạch máu não và tim mạch. Công trình này khám phá thêm những tiến bộ trong sản xuất ginsenoside quý hiếm quy mô lớn và có thể tạo cơ sở cho nghiên cứu trong tương lai về ứng dụng của các hợp chất đáng chú ý này.

Kiến thức mới về y học cổ xưa

Nhân sâm là tên gọi chung của rễ cây thuộc chi Panax. Nó đã được sử dụng trong y học và ẩm thực truyền thống Trung Quốc và Hàn Quốc trong hàng ngàn năm để điều trị các bệnh mãn tính, từ rối loạn cương dương đến mất trí nhớ. Tuy nhiên, do sự không nhất quán trong nghiên cứu lâm sàng hiện đại, việc sử dụng nhân sâm và chiết xuất vẫn còn gây tranh cãi và loại cây này vẫn chưa nhận được sự chấp thuận của Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) như một loại thuốc theo toa.

Ginsenosides là một nhóm triterpenoids loại dammarane thu được từ bất kỳ loài nào trong số ba loài nhân sâm – Panax Ginseng, P. notoginseng hoặc P. quonquefolius, và bao gồm phần lớn các chất chuyển hóa có lợi về mặt lâm sàng và dược lý của các loại thảo mộc này. Dựa trên mức độ phong phú tương đối của chúng, ginsenoside được chia thành các saponin chính phổ biến hơn và ginsenoside quý hiếm, được tìm thấy tự nhiên ở nồng độ dưới 0,1% theo thể tích. Ginsenoside quý hiếm được sản xuất công nghiệp từ saponin nguyên sinh thông qua các quá trình bao gồm hấp, biến đổi vi sinh vật và xử lý axit/kiềm.

Cho đến thập kỷ trước, hầu hết các nghiên cứu về tác dụng lâm sàng của nhân sâm và các sản phẩm của nó đều tập trung vào saponin sơ cấp, chủ yếu là do các ginsenoside hiếm dường như có sinh khả dụng trong động vật thí nghiệm kém. Tuy nhiên, nghiên cứu gần đây đã thách thức quan điểm này và tiết lộ rằng sự khác biệt giữa tác dụng dược lý tiềm tàng của ginsenoside hiếm ở người và hiệu suất trong động vật thí nghiệm của chúng là do quá trình tiêu hóa qua trung gian hệ vi sinh vật đường ruột. Điều này đã mở ra nhiều nghiên cứu về lợi ích y tế tiềm năng của ginsenoside hiếm, đáng chú ý nhất là điều trị bệnh ung thư, bệnh mạch máu não và bệnh tim mạch.

Bài đánh giá này nhằm mục đích thu hẹp khoảng cách này bằng cách tổng hợp thông tin có sẵn về nghiên cứu ginsenoside hiếm được lưu trữ trong bộ sưu tập của Web of Science từ năm 2001 đến năm 2021.

Phân loại ginsenoside và cách sản xuất chúng

Các sàng lọc thăm dò sinh học gần đây đã tiết lộ hơn 500 saponin chi Panax, hầu hết trong số đó là saponin cơ bản. Trong khi các ginsenoside hiếm xuất hiện tự nhiên có số lượng hạn chế, những tiến bộ trong hóa học sản phẩm tự nhiên đã phát hiện ra 144 ginsenoside hiếm có nguồn gốc từ saponin sơ cấp thông qua các quá trình biến đổi bao gồm hấp, biến đổi sinh học và hóa học. Các quá trình này dựa vào thân và lá nhân sâm làm nguyên liệu thô, điều này mang lại hiệu quả về mặt chi phí vì trong lịch sử, rễ nhân sâm là thành phần thảo mộc đắt tiền nhất.

Hấp ở nhiệt độ cao cho phép xác định Rk1, Rg5, Rg6, F4, 20(R/S)-Rs3, Rh4, Rs5, 20(R/S)-Rg3, Rk3 và Rs4. Tuy nhiên, năng suất và chất lượng của ginsenoside hiếm thu được phụ thuộc vào nhiệt độ và thời gian, khiến cho việc biến đổi hóa học axit/kiềm trở thành phương pháp đáng tin cậy hơn để sản xuất ginsenoside hiếm theo mẻ.

Gần đây nhất, quá trình biến đổi sinh học của vi sinh vật đang được khám phá như là bước tiếp theo trong sản xuất ginsenoside hiếm, do nó mang lại lợi ích cho môi trường. Cho đến nay, K, Rh2, Mc, F2, F1 và aglycones đã được sản xuất thành công bằng cách sử dụng vi sinh vật hoặc enzyme của chúng.

Lợi ích dược lý

Theo tư liệu lịch sử, nhân sâm đỏ P. ginseng đã được sử dụng trong gần 2000 năm kể từ khi được mô tả trong Bencao Mengquan, một chuyên khảo y học cổ truyền Trung Quốc nổi tiếng. Loại thảo dược này hiện được biết đến là rất giàu ginsenoside hiếm (thông qua việc hấp) và được đánh giá cao nhờ tác dụng dược lý đã được quan sát, bao gồm tăng cường miễn dịch, cải thiện trí nhớ và giảm mệt mỏi. Nhiều cuộc nghiên cứu gần đây đã tiết lộ rằng các dẫn xuất của hồng sâm có tác dụng chống ung thư, cải thiện nhận thức và chống lại bệnh tim mạch mạnh mẽ.

Một thử nghiệm lâm sàng trên 228 bệnh nhân ung thư biểu mô tế bào gan cho thấy ginsenoside Rg3 hiếm đã cải thiện khả năng sống sót tổng thể từ 10,1 tháng lên 13,2 tháng, rất có thể là nhờ ức chế yếu tố tăng trưởng nội mô mạch máu. Các thử nghiệm lâm sàng về lợi ích tim mạch của hồng sâm cũng cho thấy chiết xuất thảo dược cải thiện dự trữ lưu lượng mạch vành và tăng các tế bào tạo mạch tuần hoàn, từ đó chống lại nhồi máu cơ tim cấp tính. Các nghiên cứu trên bệnh nhân mắc bệnh Alzheimer cho thấy tiêu thụ chiết xuất nhân sâm đỏ hàng ngày đã cải thiện đáng kể thang điểm đánh giá bệnh Alzheimer và giảm chứng mất trí nhớ lâm sàng.

"Các loại ginsenoside hiếm cũng cho thấy tiềm năng lâm sàng đối với các bệnh khác như rối loạn chức năng gan, suy giảm khả năng hoạt động thể chất. Ngoài ra, nghiên cứu dược động học lâm sàng đã cung cấp bằng chứng cho việc sử dụng thuốc, ví dụ, nồng độ ginsenoside Rh2 trong huyết tương đạt trạng thái ổn định sau khi uống Rh2 hai lần mỗi ngày trong 5 ngày, và sẽ cung cấp bằng chứng cho việc sử dụng chế độ dùng thuốc hai lần một ngày."

Cơ chế hoạt động

Các nghiên cứu đã xác định được nhiều mục tiêu tiềm năng của ginsenoside hiếm. Các thụ thể axit mật, thụ thể hormone steroid và thụ thể adenosine diphosphate (ADP) của tiểu cầu đã được làm nghiên cứu một cách độc lập, hỗ trợ cho "tác dụng giống chất thích nghi" đặc trưng của nhân sâm. Hiệu ứng này cho rằng nhân sâm và chiết xuất của nó có thể hỗ trợ cân bằng nội môi bằng cách điều chỉnh tăng hoặc giảm sự mất cân bằng nội tế bào từ cả các yếu tố gây rối loạn bên trong và bên ngoài.

"Tên chi Panax có nguồn gốc từ "thuốc chữa bách bệnh" (chữa lành mọi bệnh tật) có thể đại diện cho nhận thức cổ xưa về những loại thảo dược đó. Sự điều hòa hai chiều của hệ thống miễn dịch được coi là cách đặc biệt của nhân sâm và các sản phẩm liên quan đến nhân sâm tham gia vào mạng lưới dược lý phức tạp"

Ngoài các lợi ích về mặt dược lý và lâm sàng, ginsenoside hiếm đã được chứng minh là có đặc tính chống lão hóa trên chuột thí nghiệm thông qua cơ chế ức chế acetylcholinesterase (AChE) và malondialdehyd (MDA) cũng như biểu hiện quá mức superoxide effutase (SOD) và catalase (CAT) trong chuột. Tương tự, F1 và Rg3 được phát hiện có tác dụng làm chậm quá trình lão hóa (lão hóa tế bào) bằng cách giảm kích hoạt NF-κB, do đó ngăn ngừa lão hóa oxy hóa và cải thiện chức năng của ty thể.

Theo: New Medical