Chất diệp lục

Chất diệp lục có ở đâu?

Chất diệp lục, hay diệp lục tố (chlorophyll), là sắc tố tạo ra màu xanh lục của lá cây, của một số tảo, như Tảo cầu (Chlorella), Tảo xoắn (Spirulina), và Vi khuẩn lam (Cyanobacteria). Theo nghĩa Hán Việt, cụm từ “diệp lục” có hai từ: “diệp” là lá, và “lục” là màu xanh lục. Diệp lục là chất có trong “thế giới xanh” ở quanh chúng ta, chúng có mặt trên khắp trái đất và có ý nghĩa quan trọng, bởi nó giúp cho cây xanh thực hiện sự quang hợp. Nếu thiếu chúng thì sự sống của muôn loài động vật nói chung, cũng như con người, không thể tồn tại.

Cấu tạo của chất diệp lục

Nhìn bên ngoài, lá cây xanh được “nhuộm” bởi một chất màu xanh lục đồng nhất, nhưng khi quan sát dưới kính hiển vi quang học, thấy sắc tố màu xanh này không phân tán đều mà nằm trong các vật thể rất nhỏ có màu xanh lục, nằm trong tế bào, gọi là lạp lục(Hình 1). Lạp lục ở thực vật bậc cao thường có dạng hình cầu, hình bầu dục, hình thấu kính hay hình thoi; kích thước từ 4 - 10 micromet (1 micromet = 1/1.000 mm). Quan sát chi tiết hơn nữa dưới kính hiển vi điện tử, thấy mỗi lạp lục được bao bọc bởi một màng kép; lớp màng ngoài nhẵn, lớp màng trong có những phiến mỏng nhô ra vào phía trong, trên đó có những hạt dẹt cực nhỏ xếp từng chồng như bát úp, nối các phiến lại với nhau ở chỗ này hay chỗ kia. Trong các hạt cực nhỏ đó mới chứa chất diệp lục, chất làm cho cây có màu xanh lục (Hình 3). Hàm lượng của chất diệp lục trong cây xanh chiếm khoảng 1% chất khô.

Về mặt hóa học, có ít nhất 5 loại diệp lục (a, b, c, d, e). Trong công thức cấu tạo chúng đều có nhân porphyrin, với một nguyên tử magiê (Mg) nằm ở trung tâm phân tử. Trong đó, chất diệp lục a (công thức C ₅₅H ₇₂O ₅N ₄Mg) và diệp lục b (C ₅₅H ₇₀O ₆N ₄Mg) là hai chất có trong thực vật bậc cao như các loại rau xanh, hoa lơ xanh… và Tảo xanh; chất diệp lục c1 (C ₃₅H ₃₀O ₅N ₄Mg), diệp lục c2 (C ₅₄H ₇₀O ₆N ₄Mg) có trong Vi khuẩn lam.

Hiện tượng quang hợp

Nhờ có chất diệp lục mà cây xanh mới thực hiện được sự quang hợp. Sử dụng năng lượng của ánh sáng mặt trời, các cây xanh chuyển hóa khí carbonic và nước, tạo thành các hợp chất hữu cơ (carbohydrat) giàu năng lượng, để tự nuôi cây (tự dưỡng) và tích lũy các sản phẩm hữu dụng khác mà con người cần dùng trong đời sống. Nấm mốc, động vật và con người không có chất diệp lục nên không thể tự dưỡng, mà chúng cần sử dụng chất dinh dưỡng từ bên ngoài (sinh vật dị dưỡng). Có thể nói, sự quang hợp là hiện tượng quan trọng nhất trên trái đất, có vai trò khởi đầu cho sự sống của sinh giới, là nguồn gốc của sự sống.

Mặc dù hiện tượng quang hợp có thể xảy ra ở bất kỳ cơ quan nào của thực vật có chứa chất diệp lục, nhưng bộ phận chủ yếu thực hiện quá trình này vẫn rụng hết thì cây xanh sẽ chết. Qua quá trình quang hợp của cây xanh, hàng năm, trên trái đất có chừng 100 tỷ tấn chất hữu cơ được hình thành, đồng thời phóng thích oxygen cung cấp cho quá trình hô hấp của cả thực vật và động vật, giữ sự cân bằng giữa oxy và CO2. Trong nông nghiệp, năng suất của cây trồng phụ thuộc vào sự quang hợp này.

Chất diệp lục và sức khỏe

Chất diệp lục có vai trò rất quan trọng đối với sức khỏe con người và có nhiều ứng dụng trong điều trị. Nó có tác dụng phòng ngừa yếu tố gây ung thư và chống độc, làm giảm tác dụng phụ đi kèm với điều trị u ác; làm thay đổi hệ vi khuẩn đường ruột, kích thích vi khuẩn ưa axit, loại vi khuẩn có lợi cho đường ruột; chống viêm nhiễm; viêm khớp; điều trị bệnh mụn rộp (herpes); làm giảm tỷ lệ chết của bệnh tụy thực nghiệm; giúp điều hòa lymphocyt T ở bệnh nhân viêm phổi, tăng cường thông số miễn dịch và chỉ số gốc tự do trong điều trị bệnh lao; giúp loại trừ độc tố qua gan; trị đái tháo đường týp 2; làm giảm cholesterol và chứng béo phì. Ngoài ra, chất diệp lục còn dùng để cải thiện hơi thở hôi tạo ra từ đường ruột, vệ sinh răng miệng, mùi cơ thể, mùi nước tiểu và phân; có khả năng sát khuẩn trong điều trị các bệnh do vi khuẩn kỵ khí gây ra, và các vết thương nhiễm khuẩn (trong kháng chiến trước đây, chất diệp lục được dùng làm thuốc sát khuẩn, giúp vết thương chóng lành).

Do chất diệp lục không độc, nên còn được dùng nhuộm màu xanh cho bánh kẹo, thực phẩm, mỹ phẩm, kem, si rô và xà phòng.

Chất diệp lục lấy ở đâu?

Ở nước ngoài, chất diệp lục được chiết xuất từ cỏ Linh lăng hay cỏ Ba lá (Medicago sativa L., họ Đậu). Còn ở Việt Nam, có thể dùng lá tre, nứa, luồng và nhiều loại cây xanh khác. Cũng có thể nuôi trồng Tảo xoắn, vì ngoài chất diệp lục, Tảo xoắn còn chứa nhiều chất dinh dưỡng quý giá (xem bài “Tảo xoắn”, TSK số 390, tr 14) và cũng có sẵn sản phẩm trên thị trường.