Quercetin là gì? Các bài nghiên cứu khoa học về Quercetin

Định nghĩa quercetin

Quercetin là một hợp chất thuộc nhóm flavonoid – cụ thể là flavonol, có mặt rộng rãi trong giới thực vật. Đây là một polyphenol có khả năng chống oxy hóa mạnh, thường được nghiên cứu với vai trò là chất sinh học tự nhiên trong điều hòa viêm, chống oxy hóa, kháng virus và điều hòa miễn dịch. Quercetin không phải là vitamin hay khoáng chất, nhưng đóng vai trò như một hợp chất sinh học có hoạt tính mạnh (bioactive compound).

Trong phân loại hóa học, quercetin được xếp vào nhóm flavonol do chứa nhóm hydroxyl ở vị trí 3 của vòng C, và các nhóm –OH khác phân bố ở vòng A và B. Tên gọi “quercetin” bắt nguồn từ tiếng Latin “quercetum”, nghĩa là cây sồi, vì hợp chất này ban đầu được tách chiết từ một số loài thực vật họ sồi.

Quercetin thường được coi là một phytochemical quan trọng trong y học dự phòng vì có nhiều hoạt tính sinh học, nhưng vẫn đang trong giai đoạn nghiên cứu và chưa được chính thức phê duyệt là thuốc. Tuy nhiên, một số sản phẩm bổ sung dinh dưỡng chứa quercetin đã được thương mại hóa và sử dụng rộng rãi như một chất hỗ trợ sức khỏe tổng quát.

Cấu trúc hóa học và đặc điểm phân tử

Quercetin có công thức hóa học là C₁₅H₁₀O₇ với trọng lượng phân tử khoảng 302.24 g/mol. Nó có cấu trúc gồm ba vòng: hai vòng benzen (A và B) nối với một vòng pyran trung tâm (vòng C). Nhóm hydroxyl (-OH) hiện diện ở các vị trí 3, 5, 7, 3’ và 4’, giúp quercetin có khả năng hiến proton để trung hòa các gốc tự do.

$\text{C}_{15}\text{H}_{10}\text{O}_{7}$

Đặc điểm cấu trúc này là nền tảng cho các hoạt tính chống oxy hóa và chống viêm của quercetin. So với nhiều flavonoid khác, quercetin có mật độ nhóm hydroxyl dày đặc hơn, từ đó có khả năng tạo phức với ion kim loại, ức chế men oxy hóa và giảm stress oxy hóa nội bào.

Dạng tồn tại phổ biến của quercetin trong thực phẩm là dưới dạng glycoside, tức là liên kết với đường (glucose, rutinose), như quercetin-3-O-glucoside (isoquercetin) hoặc quercetin-3-O-rutinoside (rutin). Trong quá trình tiêu hóa, enzym ruột sẽ cắt đường ra để tạo thành dạng aglycone – là dạng hoạt động sinh học chính.

Nguồn gốc tự nhiên của quercetin

Quercetin phân bố rộng rãi trong thực vật, đặc biệt là các loại rau củ, trái cây, lá trà, hạt và cả rượu vang đỏ. Hàm lượng quercetin trong thực phẩm có thể thay đổi đáng kể tùy thuộc vào giống, môi trường trồng trọt, độ chín, chế biến và bảo quản. Các nguồn thực phẩm giàu quercetin thường được khuyến nghị như một phần của chế độ ăn lành mạnh, hỗ trợ chống viêm và bảo vệ tế bào khỏi tổn thương oxy hóa.

Một số thực phẩm chứa quercetin với hàm lượng cao gồm:

• Hành tây đỏ: 19.3–48.6 mg/100g
• Táo (vỏ): 4.4 mg/100g
• Rau diếp xoăn (chicory), rau bina, cải xoăn
• Quả mọng: việt quất, mâm xôi, nam việt quất
• Trà xanh, trà đen
• Rượu vang đỏ (do quá trình ngâm vỏ nho)

Bảng dưới đây tổng hợp một số nguồn thực phẩm giàu quercetin:

Thực phẩm	Hàm lượng quercetin (mg/100g)
Hành tây đỏ	~33.4
Táo (cả vỏ)	~4.4
Cải xoăn	~7.7
Việt quất	~3.1
Trà xanh (pha)	~2.0

Cơ chế chống oxy hóa và vai trò sinh học

Quercetin có khả năng trung hòa các gốc tự do như superoxide, hydroxyl và peroxynitrite thông qua cơ chế hiến proton từ nhóm hydroxyl. Nó làm giảm peroxy hóa lipid, bảo vệ màng tế bào và ADN khỏi tổn thương do stress oxy hóa. Khả năng bắt gốc tự do này được đo lường qua chỉ số ORAC (Oxygen Radical Absorbance Capacity), trong đó quercetin có điểm số rất cao.

Bên cạnh hoạt tính chống oxy hóa trực tiếp, quercetin còn tham gia điều hòa hoạt động các enzym tham gia vào quá trình sinh gốc tự do như:

• Ức chế xanthine oxidase – enzyme tạo ra superoxide trong chuyển hóa purin
• Ức chế NADPH oxidase – enzyme tạo ROS trong bạch cầu
• Ức chế lipoxygenase và cyclooxygenase – liên quan đến phản ứng viêm

Thông qua các tác động này, quercetin không chỉ bảo vệ tế bào khỏi tổn thương oxy hóa mà còn có khả năng chống viêm, chống dị ứng và điều hòa miễn dịch. Đây là lý do tại sao nó được nghiên cứu trong nhiều mô hình bệnh lý như bệnh tim mạch, ung thư, thoái hóa thần kinh và rối loạn chuyển hóa.

Ảnh hưởng đến viêm và hệ miễn dịch

Quercetin là một flavonoid có khả năng điều hòa miễn dịch nhờ tương tác với nhiều con đường tín hiệu gây viêm. Các nghiên cứu in vitro và in vivo cho thấy quercetin có thể ức chế hoạt hóa NF-κB – một yếu tố phiên mã chính thúc đẩy biểu hiện các cytokine tiền viêm như TNF-α, IL-1β và IL-6. Việc ức chế này giúp giảm viêm cấp và mạn, đặc biệt trong các bệnh lý như viêm khớp dạng thấp, viêm phổi và viêm mạch.

Ở mức độ tế bào miễn dịch, quercetin làm giảm hoạt động của đại thực bào (macrophages), ức chế phóng thích NO và các gốc ROS từ bạch cầu trung tính, đồng thời điều hòa hoạt tính của tế bào T helper (Th1/Th2) – giúp cân bằng phản ứng miễn dịch. Nó còn được chứng minh có khả năng làm giảm histamine trong phản ứng dị ứng, từ đó hỗ trợ trong điều trị viêm mũi dị ứng và hen suyễn.

Hiệu quả điều hòa miễn dịch của quercetin còn được khai thác trong mô hình ức chế bão cytokine – một tình trạng viêm toàn thân cấp tính, ví dụ như trong nhiễm virus cúm hoặc COVID-19. Quercetin không phải thuốc điều trị đặc hiệu, nhưng là hợp chất hỗ trợ tiềm năng trong kiểm soát quá trình viêm quá mức.

Tiềm năng điều trị các bệnh mạn tính

Nhờ đặc tính chống oxy hóa và chống viêm, quercetin được nghiên cứu rộng rãi trong các bệnh lý mạn tính liên quan đến stress oxy hóa. Trong bệnh tim mạch, quercetin giúp cải thiện chức năng nội mô thông qua tăng biểu hiện eNOS, giãn mạch phụ thuộc NO và giảm huyết áp. Nhiều nghiên cứu dịch tễ học cũng cho thấy người có khẩu phần ăn giàu quercetin có nguy cơ bệnh tim thấp hơn.

Trong bệnh đái tháo đường type 2, quercetin hỗ trợ kiểm soát đường huyết bằng cách ức chế enzym alpha-glucosidase trong ruột, cải thiện độ nhạy insulin và giảm stress oxy hóa ở tế bào beta tụy. Một số nghiên cứu trên mô hình động vật cho thấy quercetin có thể giảm HbA1c và cải thiện lipid máu khi dùng dài hạn.

Quercetin còn có vai trò chống ung thư thông qua nhiều cơ chế: ức chế tăng sinh tế bào (proliferation), cảm ứng quá trình apoptosis và ngăn chặn hình thành mạch (anti-angiogenesis). Trong một số dòng tế bào ung thư như đại tràng, vú và tuyến tiền liệt, quercetin cho thấy khả năng ức chế chu kỳ tế bào và tăng nhạy cảm với hóa trị.

Dược động học và khả năng hấp thu

Mặc dù có hoạt tính sinh học mạnh, sinh khả dụng (bioavailability) đường uống của quercetin còn hạn chế. Dạng aglycone ít tan trong nước, hấp thu kém qua ruột non và bị chuyển hóa mạnh ở gan thông qua các enzym như UDP-glucuronosyltransferase, sulfotransferase và catechol-O-methyltransferase. Sau khi chuyển hóa, quercetin tồn tại chủ yếu dưới dạng glucuronide, sulfate hoặc methyl hóa trong huyết tương.

Để cải thiện khả năng hấp thu, nhiều phương pháp đã được đề xuất:

• Sử dụng dạng glycoside (như isoquercetin) dễ hấp thu hơn so với aglycone
• Phối hợp với vitamin C hoặc bromelain – giúp ổn định quercetin và tăng sinh khả dụng
• Bào chế dạng nano (nanoparticle, liposome) để tăng hòa tan và hấp thu qua niêm mạc ruột

Dù vậy, hiệu quả sinh học thực tế của quercetin phụ thuộc vào liều, thời gian sử dụng, dạng bào chế và tình trạng sinh lý cá nhân. Nghiên cứu lâm sàng về dược động học quercetin còn cần được mở rộng để thiết lập phác đồ tối ưu trong can thiệp sức khỏe cộng đồng.

An toàn, liều dùng và tác dụng phụ

Quercetin được phân loại là an toàn trong đa số nghiên cứu, đặc biệt khi sử dụng ngắn hạn và ở liều dưới 1000 mg/ngày. Các thử nghiệm lâm sàng đã sử dụng liều từ 500–1000 mg/ngày trong 8–12 tuần mà không ghi nhận độc tính nghiêm trọng. Tuy nhiên, dữ liệu về sử dụng dài hạn (>6 tháng) còn hạn chế.

Tác dụng phụ có thể gặp gồm:

• Buồn nôn, rối loạn tiêu hóa nhẹ
• Nhức đầu, mất ngủ (khi dùng liều cao hoặc vào buổi tối)
• Phản ứng dị ứng nhẹ ở người mẫn cảm

Quercetin có thể tương tác với một số thuốc chuyển hóa qua enzym cytochrome P450 như CYP3A4 và CYP2C9 – ảnh hưởng đến dược động học của thuốc chống đông, statin hoặc thuốc tránh thai. Vì vậy, người đang dùng thuốc cần tham khảo ý kiến bác sĩ trước khi bổ sung quercetin liều cao.

Chống chỉ định hoặc cần thận trọng khi sử dụng ở: phụ nữ có thai, cho con bú, trẻ em dưới 12 tuổi, người có rối loạn đông máu hoặc đang điều trị hóa trị.

Xu hướng nghiên cứu và ứng dụng lâm sàng

Hiện nay, quercetin là chủ đề của hơn 20.000 công trình nghiên cứu trên PubMed, phản ánh sự quan tâm rộng rãi từ giới khoa học. Các hướng nghiên cứu chính bao gồm: tối ưu hóa dạng bào chế, nghiên cứu dẫn xuất bán tổng hợp, kết hợp đa chất chống oxy hóa và thử nghiệm lâm sàng trên bệnh nhân thực tế.

Trong bối cảnh đại dịch, quercetin được quan tâm vì tiềm năng chống virus thông qua ức chế enzym protease 3CL^pro của SARS-CoV-2, ức chế bám dính virus và điều hòa miễn dịch. Một số thử nghiệm lâm sàng gợi ý rằng quercetin phối hợp với kẽm và vitamin C có thể giúp rút ngắn thời gian hồi phục và giảm nguy cơ nhập viện ở bệnh nhân COVID-19 nhẹ đến trung bình.

Quercetin cũng đang được ứng dụng lâm sàng như chất hỗ trợ điều trị trong:

• Thoái hóa thần kinh: Alzheimer, Parkinson
• Gan nhiễm mỡ không do rượu (NAFLD)
• Ung thư đại tràng, tuyến tiền liệt, buồng trứng
• Viêm khớp dạng thấp, lupus ban đỏ

Với tiềm năng lớn nhưng còn nhiều thách thức về sinh khả dụng và dữ liệu lâm sàng dài hạn, quercetin hiện được xem là một hợp chất triển vọng trong dược phẩm nguồn gốc tự nhiên, đóng vai trò hỗ trợ điều trị chứ không thay thế thuốc kê đơn. Tổng quan và đánh giá nghiên cứu tại NCBI – Quercetin Review 2021.