Tài liệu Khảo sát khả năng chống oxy hóa của cao chiết lá cây lá dứa (pandanus amaryllifolius. roxb)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN  LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH SINH HỌC KHẢO SÁT KHẢ NĂNG CHỐNG OXY HÓA CỦA CAO CHIẾT LÁ CÂY LÁ DỨA (Pandanus amaryllifolius. Roxb) CÁN BỘ HƯỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN TS. ĐÁI THỊ XUÂN TRANG NGUYỄN TƯỜNG QUYÊN BỘ MÔN SINH – KHOA KHTN MSSV: 3092367 SINH HỌC K.35 Cần Thơ, 2012 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn này, tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn đến: Cô Ts. Đái Thị Xuân Trang đã tận tình hướng dẫn, truyền đạt kiến thức quý báu, chỉnh sửa luận văn, góp ý cách xử lý các số liệu, quan tâm và động viên tôi trong suốt quá trình thực hiện luân văn này. Hai bạn Hồ Ngọc Phụng và Nguyễn Phạm Phương Thảo sinh viên lớp cử nhân Sinh học K35 – trường Đại Học Cần Thơ đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài. Quý Thầy, Cô Bộ môn Sinh, Bộ môn Hóa – Khoa Khoa Học Tự Nhiên, Viện Nghiên cứu và Phát triển Công nghệ Sinh học – Trường Đại Học Cần Thơ đã tạo điều kiện tốt nhất để tôi hoàn thành luân văn này. Tập thể các bạn lớp cử nhân Sinh học K35 (2009- 2013) đã chia sẻ, giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và thực hiện luận văn. Quý Thầy, Cô Khoa Khoa Học Tự Nhiên, Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng, Viện Nghiên Cứu và Phát Triển ông Nghệ Sinh Học, Ban giám hiệu trường Đai Học Cần Thơ đã giảng dạy, truyền thụ những kiến thức quý báu cũng như tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình học tập. Tôi xin gửi lời tri ân sâu sắc, chân thành đến gia đình, người thân và những người bạn đã luôn động viên và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học tập Cần Thơ, ngày 12 tháng 12 năm 2012 Nguyễn Tường Quyên i LỜI BẢN QUYỀN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi dưới sự hướng dẫn của giáo viên hướng dẫn. Các số liệu, kết quả trình bày trong luận văn là trung thực và chưa từng được cá nhân hay tổ chức nào công bố trong bất kì công trình nào trước đây. Nếu cá nhân hay tổ chức nào muốn sử dụng tài liệu trong luận văn phải được sự đồng ý của tác giả hoặc giáo viên hướng dẫn. Người hướng dẫn khoa học Tác giả luận văn Ts. Đái Thị Xuân Trang Nguyễn Tường Quyên ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN.................................................................................................................i LỜI BẢN QUYỀN ....................................................................................................... ii MỤC LỤC HÌNH..........................................................................................................v MỤC LỤC BẢNG........................................................................................................vi DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ......................................................................... vii TÓM TẮT .................................................................................................................. viii PHẦN 1. GIỚI THIỆU ................................................................................................1 PHẦN 2. LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU...........................................................................3 2.1. Sơ lược về chất chống oxy hóa ...........................................................................3 2.1.1. Stress oxy hóa ...............................................................................................3 2.1.2. Khái niệm về chất chống oxy hóa................................................................4 2.2. Đại cương về cây Lá Dứa....................................................................................7 2.2.1. Khóa phân loại ..............................................................................................7 2.2.2. Mô tả cây.......................................................................................................7 2.2.3. Đặc điểm phân bố và sinh thái của cây .......................................................8 2.3. Các nghiên cứu về cây Lá Dứa ...........................................................................8 2.4. Đại cương về những bệnh liên quan đến stress oxy hóa .................................10 2.4.1. Bệnh tiểu đường..........................................................................................10 2.4.1.1. Phân loại bệnh tiểu đường...................................................................10 2.4.1.2. Biến chứng bệnh tiểu đường ...............................................................10 2.4.1.3 Mối liên hệ giữa stress oxy hóa và bệnh tiểu đường. .........................11 2.3.2. Bệnh tăng huyết áp .....................................................................................11 2.3.2.1 Bệnh cao huyết áp.................................................................................11 2.3.2.2 Biến chứng của bệnh tăng huyết áp.....................................................12 2.3.2.3. Mối liên hệ giứa stress oxy hóa và bệnh tăng huyết áp.....................12 PHẦN 3. PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU......................14 3.1. Phương tiện nghiên cứu.....................................................................................14 3.1.1. Địa điểm và thời gian thực hiện.................................................................14 iii 3.1.2. Dụng cụ và thiết bị......................................................................................14 3.1.3. Hóa chất và vật liệu ....................................................................................14 3.2. Phương pháp nghiên cứu...................................................................................15 3.2.1. Phương pháp khảo sát khả năng chống oxy hóa của cao chiết cây Lá Dứa in vitro............................................................................................................................15 3.2.1.1. Phương pháp trích cao cây Lá Dứa bằng dung môi ethanol .............15 3.2.1.2. Khảo sát sự chống oxy hóa tổng số (Total Antioxidant Status (TAS) assay) in vitro của các cao chiết cây Lá Dứa ..............................................................16 3.2.2. Thống kê phân tích số liệu .........................................................................17 PHẦN 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ..................................................................18 4.1. Xác định độ ẩm của mẫu cây ............................................................................18 4.2. Phân lập và tinh chế các hợp chất từ cao ethanol ............................................18 4.3. Khảo sát khả năng chống oxy hóa của các cao chiết cây Lá Dứa in vitro .....19 4.3.1. Khảo sát khả năng chống oxy hóa tổng số (Total Antioxidant Status (TAS) assay) in vitro ....................................................................................................19 4.3.2. Khả năng chống oxy hóa tổng số cao chiết petroleum ether lá ...............21 4.3.3. Khả năng chống oxy hóa tổng số cao chiết ethyl acetate lá.....................22 4.3.4. Khả năng chống oxy hóa tổng số cao chiết n-butanol lá..........................22 4.3.5. Đánh giá hàm lượng chất chống oxy hóa có trong cao petroleum ether, ethyl acetate và n-butanol.............................................................................................23 PHẦN 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .........................................................................27 5.1. Kết luận ..............................................................................................................27 5.2. Đề nghị ...............................................................................................................27 iv MỤC LỤC HÌNH Hình 2.1 Cây Lá Dứa.....................................................................................7 Hình 3.1 Quy trình chiết các cao thô ..........................................................17 Hình 4.1 Đường chuẩn khảo sát khả năng chống oxy hóa tổng số in vitro của Trolox........................................................................20 Hình 4.2 Phần trăm lượng ROS còn lại sau phản ứng với chất chống oxy hóa có trong các cao chiết lá cây Lá Dứa ...................................25 v MỤC LỤC BẢNG Bảng 4.1 Độ ẩm của mẫu cây......................................................................19 Bảng 4.2 Khả năng chống oxy hóa tổng số cao chiết petroleum ether, etyl acetat và n-butanol từ lá cây Lá Dứa ..........................................21 Bảng 4.3 So sánh khả năng chống oxy hóa tổng số cao chiết petroleum ether, etyl acetat và n-butanol từ lá cây Lá Dứa.........................24 vi DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT NADPH: Nicotinamide adenine dinucleotic phosphate oxidase NOx: Nitơ oxidase SOD: Superoxide dismutase XO: Xanthine oxidase CAT: Catalase GPX: Glutathione peroxidase AVEs: Advanced Glycation End product PKC: Protein kinase C AR: Aldose reductase EDTA: Disodium dihydrogen ethylenediaminetetraacetate HA: Huyết áp OD: Mật độ quang phổ ROS: Reactive Oxygen Species TAS: Total Antioxidant Status TBA: Acid thiobarbituric TBA-RS: Thiobarbituric acid reactive substances Trolox: 6-hydroxy-2,5,7,8-tetramethylchroman-2-carboxylic acid vii TÓM TẮT Stress oxy hóa là nguyên nhân và tham gia vào sự phát triển của nhiều bệnh nguy hiểm như tiểu đường, tăng huyết áp, ung thư, lão hóa. Các dược liệu dân gian được nghiên cứu khả năng chống oxy hóa để tìm ra một phương pháp chữa bệnh an toàn, hiệu quả và chi phí thấp. Đề tài “ Khảo sát khả năng chống oxy hóa của cao chiết lá cây Lá Dứa (Pandanus amaryllifolius. Roxb)” được thực hiện nhằn đánh giá khả năng chống oxy hóa của cây Lá Dứa. Khảo sát khả năng chống oxy hóa được thực hiện bằng phương pháp TAS (Total Antioxidant Status). Cao petroleum ether lá , cao etyl acetate lá và cao n-butanol lá được tách từ cao ethanol lá. Sự làm sach gốc tự do của các cao chiết được khảo sát ở các nồng độ 2 mg/ml; 1 mg/ml; 0,5 mg/ml; 0,25 mg/ml; 0,125 mg/ml; 0 mg/ml và kết quả thu được sau khi đo ở bước sóng 532 nm. Kết quả nghiên cứu cho thấy cao petroleum ether, cao etyl acetate và cao n-butanol đều có khả năng chống oxy hóa cao hơn cao ethanol. Khả năng chống oxy hóa của ba loại cao lá giảm dần theo thứ tự cao n-butanol – cao petroleum ether – cao etyl acetate. Từ khóa: Tiểu đường, tăng huyết áp, ung thư, lão hóa, cây Lá Dứa, cao chiết, chống oxy hóa, TAS, cao petroleum ether, cao etyl acetate, n-butanol. viii ix CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU Stress oxy hóa là hiện tượng xuất hiện trong cơ thể sinh vật khi có sự phá vỡ cân bằng giữa việc sản xuất các gốc tự do (reactive oxygen species - ROS) và hoạt động của các chất chống oxy hóa (Lại Thị Ngọc Hà và Vũ Thị Thư, 2009). Theo nghiên cứu của các nhà khoa học cho thấy stress oxy hóa ở người tham gia vào sự phát triển của nhiều bệnh hoặc có thể làm trầm trọng thêm các triệu chứng của bệnh (Peter et al, 1989). Những bệnh bao gồm ung thư, bệnh Parkinson, bệnh Alzheimer, xơ vữa động mạch, suy tim, cơ tim nhồi máu có nguyên nhân là stress oxy hóa (Halliwell et al, 2007; Singh, 1995). Tuy nhiên, các gốc tự do có thể có lợi, vì chúng được sử dụng bởi miễn dịch hệ thống như là một cách để tấn công và tiêu diệt mầm bệnh (Kennedy et al, 2005). Vì vậy tìm hiểu về tác động của chất oxy hóa đến sức khỏe của con người đang được quan tâm nghiên cứu. Chất chống oxy hóa là một phân tử ức chế quá trình oxy hóa của các phân tử khác. Quá trình oxy hóa là một phản ứng hóa học chuyển electron hoặc hydro từ một chất một chất oxy hóa. Phản ứng oxy hóa có thể sản xuất các gốc tự do. Chất chống oxy hóa chấm dứt các phản ứng dây chuyền bằng cách loại bỏ trung gian gốc tự do và ức chế các phản ứng oxy hóa khác (Sies et al, 1997). Chất chống oxy hóa tự nhiên hiện diện trong thực vật có khả năng làm sạch các gốc tự do có hại cho cơ thể (Pal et al., 2011). Các hợp chất chống oxy hóa như axit phenolic, polyphenol và flavonoid có khả năng làm sạch các gốc tự do như peroxide, hydroperoxide hoặc lipid peroxyl và do đó ức chế cơ chế oxy hóa (Prakash et al., 2000). Theo các nghiên cứu cho thấy tăng cường khả năng chống oxy hóa tự nhiên trong cơ thể hay bổ sung chất chống oxy hóa qua chế độ ăn uống có thể làm giảm nguy cơ của các bệnh mãn tính và ngăn chặn tiến triển của bệnh (Pal et al., 2011). Hợp chất phenol và polyphenol có nguồn gốc thực vật, chẳng hạn như flavonoid đã được chứng minh làm sạch các gốc oxy hóa. Tuy nhiên, hàm lượng các hợp chất polyphenol trong rễ và vỏ của hệ thực vật nhiệt đới và cận nhiệt đới chưa được nghiên cứu nhiều (Pal et al., 2011). x Ở nước ta, cây Lá Dứa là một loại cây được trồng hoặc mọc hoang dại có sinh khối rất lớn. Tuy nhiên, cây Lá Dứa chỉ được ứng dụng chủ yếu trong lĩnh vực thực phẩm như tạo hương, tạo màu … Ngoài ra, trong dân gian còn dùng lá dứa nấu nước uống như một vị thuốc nam để chữa trị các bệnh như lợi tiểu, hạ đường huyết… Tuy nhiên chưa có bằng chứng khoa học nào chứng minh những tác dụng chữa bệnh của cây Lá Dứa. Do đó, đề tài được thực hiện nhằm khai thác tiềm năng chữa bệnh của cây Lá Dứa và quan trọng hơn góp phần tìm ra cách thức ức chế nguyên nhân của một số bệnh như tiểu đường, tim mạch … những bệnh đang phát triển với tốc độ cao trong xã hội hiện đại. Mục tiêu của đề tài là đánh giá khả năng chống oxy hóa của cao chiết cây Lá Dứa. Khả năng chống oxy hóa của cao chiết Lá Dứa được đánh giá in vitro bằng phương pháp TAS (Total Antioxidant Status). Nội dung nghiên cứu của đề tài bao gồm - Trích các chất bằng dung môi ethanol 99% từ cây Lá Dứa. - Tách cao petroleum ether, ethyl acetate và n-butanol từ cao ethanol. - Sử dụng phương pháp TAS để xác định khả năng chống oxy hóa của cây Lá Dứa in vitro. xi CHƯƠNG 2. LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1. Sơ lược về chất chống oxy hóa 2.1.1. Stress oxy hóa Stress oxy hóa được định nghĩa là sự phá vỡ cân bằng giữa quá trình oxy hóa và quá trình khử trong cơ thể sống (Ziyatdinova et al., 2006). Quá trình trao đổi chất và stress oxy hóa tạo ra một số sản phẩm trung gian là các gốc tự do (ROS: Reactive oxygen species). Bên cạnh sự cần thiết cho cơ thể con người, ROS cũng tham gia vào quá trình lão hóa và sự phát triển của nhiều bệnh thoái hóa, bao gồm bệnh Alzheimer và Parkinson. Một vài nghiên cứu đã chứng minh rằng stress oxy hóa là nguyên nhân chính của tăng đường huyết gây ra sự tạo thành các gốc tự do đóng góp vào sự phát triển và tiến trình của bệnh tiểu đường và những biến chứng phức tạp. Sự hoạt động của ROS gây rối loạn chức năng nội mô dẫn đến phát triển bệnh tim mạch (Tripathi and Chandra, 2009). ROS gây nguy hiểm cho cấu trúc tế bào và phân tử chức năng (như là ADN, protein và lipid) khi các tác nhân oxy hóa hoặc các gốc tự do hoạt động mạnh (Ganske and Dell, 2006). Các gốc tự do là các phân tử có một điện tử riêng lẻ ở lớp ngoài cùng (Riley, 1994). Cấu hình này không ổn định và luôn có xu hướng lấy điện tích của các phân tử liền kề như protein, chất béo, carbohydrate và acid nucleic. Trong hệ thống sinh học, các gốc tự do có nguồn gốc từ nitơ, oxy và các phân tử lưu huỳnh. Những gốc tự do trong nhóm này được gọi là dạng oxy phản ứng (ROS: Reactive oxygen species), dạng nitơ phản ứng (RNS: Reactive nitrogen species) và dạng lưu huỳnh phản ứng (RSS: Reactive sulfua species). ROS bao gồm các gốc tự do như superoxide (O2), hydroxyl (-OH), nitric oxide (NO) và các loại khác như hydrogen peroxide (H2O2), acid hypochlorous (HOCl) và peroxyl nitrite (ONOO). RNS được bắt nguồn từ NO thông qua các phản ứng với O2 để hình thành ONOO. RSS có thể dễ dàng hình thành từ các phản ứng của ROS. xii Phần lớn các gốc tự do hoạt động mạnh và gây nhiều tổn hại cho cơ thể nhất là ROS. Oxy là nguyên tố không thể thiếu để đảm bảo sự sống, mọi tế bào đều cần oxy để chuyển hóa chất dinh dưỡng thành năng lượng. Oxy mà con người hít thở hằng ngày là chất cần thiết nhưng chính nó cũng là trở thành gốc tự do. ROS luôn được sinh ra trong cơ thể và cũng có vai trò tích cực đối với cơ thể. ROS có vai trò trong biểu hiện gen và vận chuyển ion. Tuy vậy, gốc tự do cũng ảnh hưởng xấu đến cơ thể khi số lượng tăng lên quá nhiều. Chúng ta có thể thấy rõ tác hại này qua sự gỉ sét hay còn gọi là sự oxy hóa. Những quá trình tương tự như vậy cũng đang xảy ra trong co thể, nó luôn tạo ra gốc tự do. Hiện tượng thực bào là hiện tượng vi khuẩn, virus bị tế bào bạch cầu trong cơ thể tiêu diệt hay là hiện tượng hô hấp trong tế bào hoặc hiện tượng giải độc ở gan đều là các hoạt động sinh ra gốc tự do. Các loại phản ứng oxy hóa như superoxide (O2), hydroxyl radical (HO). Các gốc tự do được hình thành bởi quá trình giảm electron của phân tử oxy. ROS có thể được phát sinh trong quá trình chiếu xạ ánh sáng tia cực tím, tia X và tia gamma, trong các phản ứng xúc tác kim loại, các chất ô nhiễm trong không khí, được sản xuất bởi bạch cầu trung tính và đại thực bào trong quá trình viêm nhiễm và là sản phẩm của ty thể xúc tác phản ứng vận chuyển điện tử, là sản phẩm của những căng thẳng mệt mỏi, thuốc lá, dược phẩm, những thói quen ăn uống không khoa học , thực phẩm có chất màu tổng hợp, nước có nhiều chlorine (Candenas, 1989; Halliwell, 1991; Armstrong, 2002 ). Trong cơ thể khỏe mạnh, gốc tự do sinh ra có giới hạn, không đủ để gây hại. Vì bên cạnh các gốc tự do luôn có hệ thống các chất chống oxy hóa vô hiệu hóa các gốc tự do có hại. 2.1.2. Khái niệm về chất chống oxy hóa Các chất chống oxy hóa là các hợp chất có khả năng làm chậm lại, ngăn cản hoặc đảo ngược quá trình oxy hóa các hợp chất có trong tế bào của cơ thể (Jovanovic and Simic, 2000; Lachman et al, 2000; Singh and Rajini, 2004). Dựa xiii trên nguyên tắc hoạt động, các chất chống oxy hóa được phân thành hai loại là các chất chống oxy hóa bậc một và các chất chống oxy hóa bậc hai. Các chất chống oxy hóa bậc một khử hoặc kết hợp với gốc tự do, do đó nó kìm hãm pha khởi phát hoặc bẻ gãy dây chuyền phản ứng của quá trình oxy hóa. Các chất chống oxy hóa bậc hai kìm hãm sự tạo thành các gốc tự do (hấp thụ tia cực tím; tạo phức với các kim loại kích hoạt sự tạo gốc tự do như Cu, Fe) (Singh and Rajini, 2004; Rolland, 2004). Các chất chống oxy hóa hoạt động theo các phương thức sau: - Các chất này trực tiếp trung hòa các gốc tự do bằng cách cho đi điện tử (e) để kết hợp với điện tử lẻ của các gốc tự do. - Làm giảm nồng độ peroxide và sửa chữa các màng bị oxy hóa. - Tác động đến hệ thống chống oxy hóa nội sinh để làm tăng hoạt động chống oxy hóa của cơ thể. Ở mức độ tế bào, chất chống oxy hóa có thể làm giảm gốc tự do bằng cách làm giảm hoạt động của các enzyme tạo ra gốc tự do như nicotinamide adenine dinucleotic phosphate oxidase, nitơ oxidase và xanthine oxidase hoặc bằng cách tăng cường các hoạt động và biểu hiện của các enzyme chống oxy hóa như superoxide dismutase, catalase và glutathione peroxidase. Tế bào đông vật có chứa enzyme SOD có thể chuyển đổi O2 thành H2O2 và O2. Tiếp theo đó H2O2 được enzyme catalase chuyển đổi thành H2O2 và O2. Các chất chống oxy hóa có thể phản ứng trực tiếp với các gốc tự do và phá hủy chúng, sau đó các chất chống oxy hóa sẽ trở thành các gốc tự do mới nhưng hoạt động ít hơn và ít nguy hiểm hơn so với các gốc tự do mà nó đã vô hiệu hóa (Berger, 2005). Chất chống oxy hóa hiệu quả nhất trong cơ thể là các enzyme như: glutathione peroxidase, catalase và superoxide dismutase (Mates et al., 1999). Hệ thống các chất chống oxy hóa của cơ thể người có nguồn gốc từ bên ngoài (chất chống oxy hóa ngoại sinh) và bên trong (chất chống oxy hóa nội sinh). Các chất chống oxy hóa nội sinh bao gồm các protein (ferritine, tranaferrine, albumine) và các enzyme chống oxy hóa (superoxyde diamutase, glutathion peroxydase). Các xiv chất chống oxy hóa ngoại sinh là các phân tử nhỏ được đưa vào cơ thể, bao gồm vitamin E, Vitamin C, các carotenoid và các hợp chất phenolic (Niki et al., 1995; Pincemail et al., 1998; Lachman et al., 2000; Vanaant et al., 2004). Hợp chất chống oxy hóa trong thực phẩm đóng vai trò quan trọng như một yếu tố bảo vệ sức khỏe. Bằng chứng khoa học cho thấy chất chống oxy hóa làm giảm nguy cơ các bệnh mãn tính như ung thư và bệnh tim (Prakash et al, 2000; Deshmukh, 2009), viêm và lão hóa (Uttara et al, 2009). Nguồn chính của chất chống oxy hóa tự nhiên là ngũ cốc, trái cây và rau quả. Thực phẩm chống oxy hóa có nguồn gốc thực vật như vitamin C, vitamin E, caroten, axit phenolic, phytate và estrogen thực vật đã được chứng minh có khả năng làm giảm nguy cơ mắc bệnh (Prakash et al., 2000). Đặc điểm chính của chất chống oxy hóa là khả năng phục hồi các gốc tự do. Có một số nghiên cứu cho thấy rằng các chất chống oxy hóa trong trái cây, chè, rau quả và rượu vang làm giảm tỉ lệ mắc các bệnh mãn tính như bệnh tim và một số bệnh ung thư (Prakash et al, 2000). Thực vật là nguồn chống oxy hóa tiềm năng của tự nhiên. Thực vật có thể chống lại ROS nhờ tạo thành các hợp chất chống oxy hóa. Như vậy, chất chống oxy hóa không chỉ bảo vệ thực phẩm mà còn bảo vệ các tế bào chống lại thiệt hại do oxy hóa (Zin et al., 2002). Ngày nay các sản phẩm có nguồn gốc tự nhiên được quan tâm sử dụng rộng rãi trên thế giới vì tính hiệu quả, an toàn và ít bị ô nhiễm hơn các sản phẩm nhân tạo. Vì vậy, việc điều tra và xác định các chất chống oxy hóa tự nhiên từ thực vật là quan trọng và cần thiết (Zin et al., 2002). xv 2.2. Đại cương về cây Lá Dứa 2.2.1 Khóa phân loại Giới: Plantae Bộ: Pandanales Họ: Pandanaceae Giống: Pandanus Loài: P. amaryllifolius 2.2.2. Mô tả cây Hình 2.1: Cây Lá Dứa (Nguồn: http://www.tinmoi.vn/vuon-hoa-toa-sac-09921244.html) Theo Đỗ Tất Lợi (1982), cây Lá Dứa (Pandanus amaryllifolius. Roxb) thuộc họ Pandanceae. Cây Lá Dứa thuộc cây thân bụi, có đời sống lâu năm. Đường kính thân cây 13 cm, cây cao đến 1 m, thân rộng, thân cây có màu xanh đậm chia ra nhiều nhánh. Lá có dạng lá đơn, láng, mọc thành cụm hình hoa thị. Lá dài và có hình dạng giống mũi mác mép lá không có gai, mặt dưới lá có màu nhạt. Lá dứa có mùi thơm dịu, không có lông, lá xếp theo hình máng xối, dài khoảng 40-50 cm, rộng 3-4 cm, lá có nhiều gân cách nhau 1 mm, không thấy có hoa. Lá dứa có mùi thơm như mùi cơm nếp mà các loài Pandanus khác không có. xvi 2.2.3. Đặc điểm phân bố và sinh thái của cây Cây Lá Dứa được phân bố chủ yếu ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới khắp các châu lục. Cây thường được trồng và sử dụng như một loại cây gia vị được dùng trong ẩm thực vì nó có mùi thơm và màu xanh đặc trưng. Ở Việt Nam, cây Lá Dứa được trồng và mọc hoang phổ biến. Trên thế giới cây Lá Dứa được trồng nhiều ở miền nhiệt đới Đông Nam Á như Thái Lan, Malaysia, Philippines... (Phạm Hoàng Hộ, 2003). 2.4. Các nghiên cứu về cây Lá Dứa Hiện nay trong công nghiệp thực phẩm lá dứa thơm được dùng để tạo mùi thơm cho gạo, tạo hương thơm nếp cho các loại bánh kẹo và các loại nước uống giải khát... (Buttery et al., 1983). Trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu về hàm lượng acid amin có trong lá dứa như 2-acetyl-1-pyrrolin gồm có proline và ornithine được sử dụng trong thực phẩm để làm các loại bánh (Weenen et al., 1997). Nhiều nghiên cứu đã được tiến hành trên rễ cây Lá Dứa (Heimsch et al., 2008). Những nghiên cứu đã chứng minh rằng gốc rễ và thân rễ của cây Lá Dứa có hiệu quả trong điều trị bệnh tiểu đường trên chuột (Phongboonrod et al., 1976). Theo sách y học của Philippine, rễ cây Lá Dứa được sử dụng trong điều trị bệnh tiểu đường (Michael, 1980). Một số nghiên cứu đã chứng minh được hợp chất 4-hydroxybenzoic acid có tác dụng làm hạ đường huyết trên chuột (Peungvicha et al., 1998). Hợp chất này chủ yếu tập trung ở rễ cây Lá Dứa. Ngoài ra, nhiều nghiên cứu khảo sát các thành phần hóa học khác có trong lá dứa như hợp chất alkaloids, thành phần có trong hợp chất này là pandamarilactonine-A, pandanmarilactone-1, pandanamine, pandamarilactonineB,norpandamarilactonine A và norpandamarilactonine-B (Takayama et al., 2001). Từ rễ của cây Lá Dứa hợp chất alkaloids mới tiếp tục nghiên cứu và đặt tên pandamarilactonine-H (Mario et al., 2010). Nhiều hợp chất khác có trong lá dứa được nghiên cứu như 2-acetyl-1-pyrroline (Buttery et al., 1983; Kantilal et al., xvii 2009), phenol, sterol và terpenoit (Mohsin et al., 2008), palmitic acid, linoleic acid, steric acid (Chong et al., 2010). Rễ cây Lá Dứa chứa các hợp chất phân cực, tan đều trong nước có khả năng làm giảm đường huyết. Cơ chế hoạt động tương tự insulin hoặc thông qua sự tiết insulin từ tuyến tụy (Peungvicha et al., 1996; Limviwakill et al., 2001). Dịch chiết lá dứa có khả năng ức chế khối u (Meyer et al., 1982). Theo y học hiện đại lá dứa có phytosterol tác dụng làm giảm hiệu ứng và giảm bệnh tim mạch vành (Ling et al., 1995; Tapiero et al., 2003). Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng phytosterol có thể có khả năng chống lại hoạt động của khối u, sterol thực vật có khả năng chống lại tế bào ung thư, đặc biệt đối với các tế bào ung thư vú (Awad et al., 2000). Theo nghiên cứu của Yan et al. (2010) khảo sát hoạt động chống oxy hóa trên phản ứng DPPH của lá dứa tươi và bột lá dứa, cho thấy lá dứa có khả năng chống oxy hóa. Ngoài ra, nhiều nghiên cứu hiện nay khảo sát được từ cây Lá Dứa tìm ra nhiều hợp chất mới, an toàn hơn để kháng khuẩn (Kaiser et al., 2011). Theo các tác giả Đào Hùng Cường và Nguyễn Thị Thanh Tú (2010) đã khảo sát sơ bộ các nhóm hoạt chất chính của cây Lá Dứa. Thành phần dễ bay hơi một số chất gây mùi chính của cây là 2-acetyl-1-pyrrolin (17,7%), Limone (5,5%); 3methyl-2(5H)furanone (4,83%); 2,4,4 trimethylbut-2-enolide (1,28%) có mùi thơm giống như gạo nếp. Trong dịch chiết có một số chất gây mùi thơm có nhiệt độ sôi trên 100C nằm trong dịch chiết đó là các ester và aldehyl như 9-octadecen-12-noic acid, methyl, bicyclo 3.3.1 nonan-2-one và 9-isopropylidene. Ngoài ra, nghiên cứu còn phân lập được một chất thuộc họ alkaloid có tên gọi là Padamarilactonine-A. Trong rễ và lá cây Lá Dứa có chứa chất chống oxy hóa (Nguyễn Tường Quyên và Nguyễn Phạm Phương Thảo, 2012). xviii 2.5 Đại cương về những bệnh liên quan đến stress oxy hóa 2.5.1 Bệnh tiểu đường 2.5.1.1 Phân loại bệnh Tiểu Đường Bệnh tiểu đường thường được chia làm hai loại là bệnh tiểu đường tuýp 1 và bệnh tiểu đường tuýp 2. Bệnh Tiểu Đường tuýp 1 chủ yếu do sự tiêu hủy để tự miễn dịch qua trung gian của các tế bào β tại các tiểu đảo ở tuyến tụy (đảo tụy), dẫn đến tình trạng thiếu insulin tuyệt đối (Zimmet et al., 2001). Những người bị tiểu đường tuýp 1 phải sử dụng insulin ngoại sinh để ngăn chặn sự phát triển của các thể keto (ketoacidosis) (Zimmet., 2001). Bệnh tiểu đường tuýp 1 chiếm tỉ lệ khoảng 5- 10% trong tổng số người mắc bệnh tiểu đường. Bệnh tiểu đường tuýp 1 thường được phát hiện trước 40 tuổi . Đa số các trường hợp được chẩn đoán bệnh tiểu đường tuýp 1 thường là người có thể trạng gầy. Người bị bệnh tiểu đường sẽ có đời sống phụ thuộc insulin hoàn toàn (Nguyễn Thị Bay, 2007). Bệnh tiểu đường tuýp 2 được đặc trưng bởi sự kháng insulin (Zimmet et al., 2001) nghĩa là đối với tiểu đường tuýp 2 insulin vẫn tiết bình thường nhưng cơ thể không sử dụng được. Những người bị bệnh tiểu đường không phụ thuộc vào insulin ngoại sinh (Zimmet et al., 2001). Phần lớn người bị bệnh tiểu đường thuộc tuýp 2 chiếm khoảng 90% trong tổng số người mắc bệnh (Zimmet et al., 2001) và thường được phát hiện sau 40 tuổi. 2.5.1.2 Biến chứng bệnh tiểu đường Bệnh tiểu đường thường có những biến chứng sau: biến chứng tim, hoại tử do bệnh tiểu đường, hôn mê, biến chứng thần kinh, biến chứng mắt, biến chứng thận, biến chứng răng, biến chứng ngoài da…. xix