Tài liệu Nghiên cứu đặc tính hoá sinh, khả năng chống béo phì và rối loạn trao đổi chất của một số hợp chất tự nhiên từ dịch chiết quả phật thủ = (citrus medica l. var. sarcodactylis (noot.) swingle)

1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2 –––––––––––––––––––––––––––––– NGUYỄN XUÂN HẠNH NGHIÊN CỨU ĐẶC TÍNH HÓA SINH, KHẢ NĂNG CHỐNG BÉO PHÌ VÀ RỐI LOẠN TRAO ĐỔI CHẤT CỦA MỘT SỐ HỢP CHẤT TỰ NHIÊN TỪ DỊCH CHIẾT QUẢ PHẬT THỦ (Citrus medica L. var. sarcodactylis (Noot.) Swingle.) LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC HÀ NỘI, 2010 2 MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài Bệnh béo phì (Obesity) được tổ chức Y tế Thế giới (WHO) định nghĩa là tình trạng tích luỹ mỡ quá mức và không bình thường tại một vùng cơ thể hay toàn thân đến mức ảnh hưởng tới sức khoẻ. Tổ chức Quốc tế theo dõi bệnh béo phì (Internation Obesity Tast Force – IOTF) cho biết tình trạng béo phì đang tăng lên với tốc độ báo động, không những ở các quốc gia phát triển mà ở cả các quốc gia đang phát triển. Hiện nay trên Thế giới có khoảng 1,7 tỷ người thừa cân và mắc bệnh béo phì [3][65]. Ở Việt Nam, theo điều tra mới nhất của Viện Dinh dưỡng cho thấy tình trạng thừa cân (2007), béo phì cũng đang tăng nhanh, trong đó tỷ lệ béo phì ở người trưởng thành, từ 25 – 64 tuổi, lên tới 16,8% [13]. Người bị béo phì ngoài thân hình nặng nề, khó coi… còn có nguy cơ mắc nhiều bệnh như rối loạn lipid máu, rối loạn về tim mạch, đột qụy, tăng huyết áp, sỏi mật, xương khớp, ung thư và Đái tháo đường (ĐTĐ)… trong đó biến chứng của bệnh tim mạch và đột qụy là yếu tố gây tử vong hàng đầu [3][31]. Do tốc độ phát triển nhanh của bệnh nên nhu cầu về thuốc điều trị cũng tăng nhanh. Ngày nay, hàng loạt thuốc điều trị bệnh béo phì đã ra đời và đang được sử dụng nhằm hạn chế sự phát triển của bệnh như: Sibutramine, Orlistat, Metformin…, tuy nhiên đây đều là những loại thuốc không rẻ và thường kéo theo nhiều phản ứng phụ của cơ thể [3]. Uỷ ban chuyên gia của WHO đã khuyến nghị nên phát triển và sản xuất các thuốc có nguồn gốc thảo dược vì đây là nguồn dược liệu sẵn có, giá thành rẻ và ít độc [19][31][56]. 3 Việc nghiên cứu, khảo sát về thành phần hoá học và tác dụng dược lý của các loài cây thuốc có giá trị của Việt Nam nhằm đặt cơ sở khoa học cho việc sử dụng chúng một cách hợp lí, hiệu quả có tầm quan trọng đặc biệt trong Y - Dược học. Phật thủ - Citrus medica L. var. sarcodactylis (Noot.) Swingle. thuộc họ Cam – Rutaceae là một cây thuốc quý. Trong dân gian, bộ phận thường dùng là quả, ngoài ra hoa, lá và rễ cũng được dùng, quả Phật thủ có công dụng: Dùng trị các bệnh như: trướng đầy bụng, đau dạ dày; chán ăn, nôn mửa; ho dai dẳng có nhiều đờm [5][18]. Tuy nhiên, về tác dụng chống béo phì và rối loạn trao đổi chất, đặc biệt khả năng hỗ trợ hạ đường huyết các bệnh ĐTĐ thì hầu như chưa được các nhà khoa học ở Việt Nam đề cập nghiên cứu. Xuất phát từ thực tế trên, cùng với mong muốn góp phần vào việc nghiên cứu, phát hiện thêm các thuốc có nguồn gốc thảo dược để dự phòng và chữa bệnh béo phì, chúng tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu đặc tính hoá sinh, khả năng chống béo phì và rối loạn trao đổi chất của một số hợp chất tự nhiên từ dịch chiết quả Phật thủ (Citrus medica L. var. sarcodactylis (Noot.) Swingle.)” 2. Mục đích nghiên cứu 2.1. Bước đầu nghiên cứu thành phần hóa học cơ bản của quả Phật thủ (Citrus medica L. var. sarcodactylis (Noot.) Swingle.). 2.2. Bước đầu nghiên cứu tác động của các phân đoạn dịch chiết từ qủa Phật thủ lên trọng lượng cơ thể và một số chỉ số hoá sinh (glucose, cholesterol, triglycerid, HDL-c, LDL-c, lipase) trên mô hình chuột béo phì thực nghiệm. 2.3. Bước đầu nghiên cứu ảnh hưởng của các phân đoạn dịch chiết từ quả Phật thủ lên chỉ số glucose máu của chuột béo phì được tiêm STZ liều thấp (110 120mg STZ/kg) để tạo mô hình thực nghiệm ĐTĐ type 2. 4 3. Nhiệm vụ nghiên cứu Dựa trên mục tiêu nghiên cứu chúng tôi xác định các nhiệm vụ cụ thể của luận văn như sau: 3.1. Đưa ra quy trình tách chiết một số hợp chất từ quả Phật thủ. 3.2. Khảo sát thành phần các hợp chất tự nhiên có trong quả Phật thủ ở các phân đoạn dịch chiết. 3.3. Nghiên cứu tác dụng của một số phân đoạn dịch chiết từ quả Phật thủ lên sự giảm trọng lượng và một số chỉ số hoá sinh trên mô hình chuột béo phì thực nghiệm. 3.4. Nghiên cứu khả năng điều hoà đường huyết của các phân đoạn dịch chiết từ quả Phật thủ trên mô hình chuột ĐTĐ mô phỏng theo type 2. 4. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu 4.1. Đối tƣợng 4.1.1. Mẫu thực vật Quả Phật thủ (Citrus medica L. var. sarcodactylis (Noot.) Swingle). Thời gian thu hái: Được thu mua vào tháng 11 năm 2009 tại Thành phố Hà Nội và Thành phố Hải Phòng. 4.1.2. Mẫu động vật Chuột nhắt trắng chủng Swiss (14 – 16g) 4 tuần tuổi và thức ăn tiêu chuẩn được mua tại Viện Vệ sinh Dịch tễ TW. 4.2. Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu đặc tính hoá sinh của một số phân đoạn dịch chiết (cao EtOH, cao n – hexan, cao CHCl3, cao EtOAc) từ quả Phật thủ (Citrus medica L. var. sarcodactylis (Noot.) Swingle) trên mô hình chuột béo phì thực 5 nghiệm, chuột béo phì gây ĐTĐ mô phỏng theo type 2, dựa theo các tài liệu [66] và đã được cải biến trong các nghiên cứu ở Việt Nam [6][11]. 5. Phƣơng pháp nghiên cứu 5.1. Phương pháp chiết xuất. 5.2. Phương pháp khảo sát thành phần hoá học. 5.2.1. Phương pháp định tính thành phần hoá học của quả Phật thủ. 5.2.2. Phương pháp phân lập các hợp chất bằng kĩ thuật sắc kí lớp mỏng [17]. 5.2.3. Định lượng polyphenol tổng số theo phương pháp Folin – Ciocalteau (Singleton và cộng sự 1999). 5.3. Phương pháp tạo mô hình động vật thực nghiệm: Chuột béo phì thực nghiệm, chuột ĐTĐ type 2. 5.4. Phương pháp định lượng một số chỉ số hoá sinh máu [11][17]. 5.5. Phương pháp xử lý thống kê toán học [20]. 6. Những đóng góp mới của đề tài  Đưa ra quy trình tách chiết phân đoạn các hợp chất tự nhiên từ quả Phật thủ.  Đánh giá được tác dụng của một số phân đoạn dịch chiết từ quả Phật thủ đến khả năng giảm trọng lượng và một số chỉ số hoá sinh của chuột béo phì thực nghiệm.  Đánh giá được khả năng hạ glucose huyết của các phân đoạn dịch chiết lên mô hình chuột ĐTĐ mô phỏng type 2 thông qua chỉ số glucose huyết. 6 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Các hợp chất thực vật thứ sinh (Plant secondary metabolites) 1.1.1. Một số khái niệm cơ bản về hợp chất thực vật thứ sinh Hợp chất thực vật thứ sinh là các sản phẩm của các quá trình trao đổi chất được sinh ra ở thực vật. Chúng là các chất hoá học thứ cấp (Secondary products) được tổng hợp và chuyển hoá từ các chất trao đổi bậc nhất (primary compotunds) như axit amin, axit nucleic, carbonhydrate, lipid, peptid, hoặc từ các sản phẩm trung gian của chu trình đường phân, chu trình pentose – phosphate, chu trình axit citric… Khác với các chất trao đổi bậc nhất, giữ vai trò trung tâm và tham gia trực tiếp vào các quá trình trao đổi chất của cơ thể, các hợp chất thực vật thứ sinh không phải là các yếu tố đặc biệt cần thiết cho các quá trình sinh trưởng, phát triển, quang hợp và sinh sản [70]. Chúng được tạo ra trong các tế bào chuyên biệt với vai trò điều hoà mối quan hệ qua lại giữa các tế bào trong cơ thể và là các hợp chất phòng thủ giúp thực vật chống chịu lại với các bệnh xâm nhiễm thực vật đối với môi trường sống xung quanh [61]. Tuỳ thuộc vào cấu trúc hoá học và các thuộc tính lý học của chúng mà các hợp chất thực vật thứ sinh được phân loại thành 3 nhóm chính là: Nhóm terpen, nhóm các hợp chất phenolic và nhóm alkaloid. 1.1.1.1. Terpen thực vật Terpen là nhóm hydrocacbon thực vật lớn và đa dạng nhất, được hình thành từ quá trình polymer hoá các tiểu đơn vị isopren (C5H8), có công thức cấu tạo chung là (C5H8)n. Trong thực vật, terpen được tổng hợp thông qua con đường trao đổi chất acetate/mevanolate hoặc con đường glyceraldehydes – 3 phosphate/pyruvate. Hầu hết các terpen đều thuộc nhóm hydrocarbon, tuy nhiên chúng có thể bị khử hoặc bị oxy hoá để hình thành các hợp chất 7 terpenoid khác nhau như alcohol, ketone, acid và aldehyde. Vì vậy, một số tác giả sử dụng thuật ngữ “terpen” để chỉ chung một nhóm lớn các hợp chất bao gồm cả terpen và terpenoid [63]. Hình 1.1. Cấu trúc một số triterpen 1.1.1.2. Các hợp chất phenolic từ thực vật Hợp chất phenolic là nhóm các chất khác nhau rất phổ biến trong thực vật. Đặc điểm chung của chúng là trong phân tử có vòng thơm (benzen) mang một, hai hay ba nhóm hydroxyl (-OH) gắn trực tiếp vào vòng benzen. Dựa vào thành phần và cấu trúc người ta chia hợp chất phenolic thành 3 nhóm nhỏ [34]:  Nhóm hợp chất phenolic đơn giản: Trong phân tử chỉ có một vòng benzen và một vài nhóm hydroxyl. Tuỳ thuộc vào số lượng nhóm -OH mà chúng được gọi là các monophenol (phenol), diphenol (pyrocatechin, hydroquinone…), triphenol (pyrogalol, oxyhydroquynol…).  Nhóm hợp chất phenolic phức tạp: Trong thành phần cấu trúc phân tử của chúng ngoài vòng thơm benzen (C6) chúng còn có dị vòng, mạch nhánh. Đại diện nhóm này có acid cyamic, acid ceramic.  Nhóm hợp chất phenolic đa vòng: Là nhóm đa dạng nhất trong các hợp chất phenol, có cấu trúc phức tạp do sự liên kết hoặc trùng hợp của các đơn 8 phân. Ngoài gốc phenol còn có các nhóm phụ dị vòng mạch nhánh hoặc đa vòng. Nhóm này có flavonoid, tannin và coumarin. Hợp chất phenolic được hình thành một cách dễ dàng trong tất cả các cơ quan thực vật từ những sản phẩm đường phân và chu trình pentose phosphate qua acid sikimic hay theo con đường acetate manolate qua acetyl-SCoA. Trong số các chất polyphenol tự nhiên, flavonoid là nhóm chất quan trọng nhất vì chúng phổ biến ở hầu hết các loài thực vật và mang nhiều đặc tính sinh dược học có giá trị. 1.1.1.2.1. Flavonoid Flavonoid là những sắc tố, phần lớn có màu vàng (flavus – nghĩa là màu vàng). Tuy nhiên một số sắc tố khác như xanh, đỏ, tím,… hoặc không màu cũng xếp vào nhóm flavonoid vì chúng có chung đặc điểm cấu tạo. * Cấu tạo hoá học và phân loại Về cấu tạo hoá học, khung cacbon của flavonoid là C6-C3-C6, gồm 15 nguyên tử cacbon, hai vòng benzen A và B nối với nhau qua dị vòng C, trong đó A kết hợp với C tạo khung chroman [39][43]. 2' 8 7 9 1 10 5 2 B 1' 4' C A 6 3' O 3 6' 5' 4 Hình 1.2. Flavan (2 – phenyl chroman) Tuỳ theo mức độ oxy hoá vòng pyran, sự có mặt hay không có mặt của nối đôi giữa C2 với C3 và nhóm cacbonyl ở C4 mà có thể phân biệt flavonoid thành các nhóm phụ sau: Flavon và flavonol, flavanol (đihidro flavon), chalcol, aurol, leucoantoxianidin, catechin, isoflavonoid, rotenoid và neoflavonoid [72]. 9 Cyanidin Epicatechin Quercetin HO OH OH Glucose O - Rhamnose - glucose OH O O Saponin Rutin Hình 1.3. Một số nhóm flavonoid chính * Hoạt tính sinh học của flavonoid Tác dụng chống oxy hoá (antioxidant) Flavonoid có khả năng kìm hãm các quá trình oxy hoá dây truyền gây ra bởi các gốc tự do hoạt động. Tuy nhiên hoạt tính này mạnh hay yếu còn phụ thuộc vào đặc điểm của từng flavonoid cụ thể. Gốc tự do sinh ra trong quá trình sinh lý bình thường của cơ thể hay do tác động bên ngoài là nguyên nhân gây phá huỷ ADN, protein, lipid làm phát sinh nhiều bệnh tật nguy hiểm và sự lão hoá cho cơ thể. Flavonoid có bản chất polyphenol nên dễ dàng biến đổi dưới tác động của các enzyme có trong tế bào động thực vật. Đặc biệt flavonoid có nhóm hydroxyl ở vị trí ortho dễ dàng bị oxy hoá bởi xúc tác của enzym polyphenoloxydase tạo semiquynol hoặc quynol [17]. Đây là các gốc tự do bền vững chúng có thể nhận điện tử và trở thành dạng hidroquynol. Bởi vậy các chất này có khả năng phản ứng với các gốc tự do hoạt động và loại chúng ra khỏi cơ thể. Quá trình được tóm tắt qua sơ đồ sau: 10 O2 + Flavonoid (dạng khử) polyphenoloxydase peroxydase (Hidroquynol) Flavonoid (dạng oxy hoá) (Semiquynol hoặc quynol) Ngoài ra flavonoid còn có tác dụng bảo vệ các hệ thống sinh học nhờ khả năng tạo phức với các kim loại chuyển tiếp như Fe2+, Cu2+… hoạt hoá enzym chống oxy hoá và ức chế sự oxy hoá. Tác dụng thay đổi hoạt độ các enzyme Hợp chất phenol nói chung và flavonoid nói riêng có khả năng tương tác với protein, nhờ tính chất này mà các flavonoid có thể làm thay đổi hoạt tính enzyme. Năm 1929, A.I. Oparin và A.L. Kursanop đã phát hiện ra các flavonoid có khả năng ức chế nhiều loại enzyme nhưng tính chất này không hoàn toàn đặc hiệu. Đây chính là cơ sở hoá sinh để định hướng cho việc sử dụng flavonoid thiên nhiên vào lĩnh vực sinh – y học phục vụ sức khoẻ vào đời sống con người [17]. Tác dụng kháng khuẩn Nhiều công trình nghiên cứu trong nước và thế giới đã chứng tỏ tác dụng chống viêm nhiễm (anti-inflamatory), chống vi khuẩn (anti-bacterial) và virut (antiviral) [2][8]. Tác dụng làm bền thành mạch máu Các dẫn xuất đường của flavonoid có hoạt tính của vitamin P như rutin, hesperidin… có tác dụng làm tăng sức bền và tính đàn hồi của thành mao mạch, giảm sức thẩm thấu của hồng cầu qua thành mao mạch. Hoạt tính này được ứng dụng trong chữa trị các rối loạn chức năng tĩnh mạch, giãn hay suy yếu tĩnh mạch, trĩ, rối loạn tuần hoàn tĩnh mạch [19]. 11 Tác dụng giảm béo phì và lipid máu Theo kết quả nghiên cứu của các nhà khoa học Nhật cho thấy khi chuột béo phì được điều trị bằng dịch chiết giàu flavonoid từ lá Bằng lăng (Lagerstroemia specciosa L.) thì có trọng lượng giảm đáng kể (~ 10%) [68]. Thí nghiệm tương tự với flavonoid từ lá Kim ngân (Lonicera japonica Thunb.) đối với chuột cống trắng uống cholesterol cũng cho thấy có tác dụng làm giảm các chỉ số cholesterol, triglyceride, LDL-c đồng thời tăng HDL-c [29]. Naringin (C17H32O4) và Hesperidin (C28H34O15) là những flavonoid có hàm lượng cao trên họ Cam chanh (Rutaceae) đã được nhiều nhà nghiên cứu chiết xuất và thử tác dụng trên mô hình chuột béo phì cho kết quả tốt trong việc làm hạ các chỉ số lipid máu [28][34]. Tác dụng hạ glucose huyết Một số flavonoid được tách chiết từ nguyên liệu thực vật đã được chứng minh là có tác dụng điều hoà glucose huyết như: Quercetin có trong Đỗ trọng (Eucommia ulmoides Oliver.) [56], Hesperidin và Naringin có trong các cây thuộc họ Rutaceae [46][48]. Genistein và Daidzein có trong đậu nành (Glycine max L.) [11], Myricetin có trong cây Vông vang (Abelmoschus moschatus) [11]… Đã có một số nghiên cứu tác dụng của Naringin của các loài Citrus (họ Cam) có vai trò hạ glucose và lipid máu của bệnh béo phì và tiểu đường [48]. 1.1.1.2.2.Tannin thực vật Tannin là các hợp chất phenolic có trọng lượng phân tử cao có chứa các nhóm hydroxyl và các nhóm chức khác như có khả năng tạo phức với protein và các phân tử lớn khác trong điều kiện môi trường đặc biệt. Tannin thường là các hợp chất vô định hình, có màu trắng, màu vàng nhạt hoặc gần như không 12 màu, có hoạt tính quang học, vị chát, dễ bị oxy hoá khi đun nóng hay khi để ngoài ánh sáng. Tác dụng sinh học của tannin là chất bảo vệ cây trồng trước sự tấn công của vi sinh vật gây bệnh và côn trùng ăn lá [44][51]. Trong y học, tannin được sử dụng làm thuốc cầm máu, chữa đi ngoài, ngộ độc kim loại nặng, chữa trĩ, viêm miệng, viêm xoang, điều trị cao huyết áp và đột qụy [1]. OH OH O HO OH OH OH OH O HO OH OH OH 15 OH O HO OH OH tanin Hình 1.4. Cấu trúc hóa học của tannin 1.1.1.2.3. Phân nhóm coumarin Coumarin là các dẫn chất của α-pyrone có cấu trúc C6-C3, dị vòng chứa oxy và có trong nhiều loại cây. Coumarin là những chất kết tinh không màu, hoặc có màu vàng nhạt, vị đắng, một số lớn dễ thăng hoa, có mùi thơm giống như mùi thơm của valinin hay của cỏ mới khô [26]. Về hoá học, coumarin có thể tồn tại trong cây ở dạng aglycon tan nhiều trong các dung môi hữu cơ kém phân cực và dạng kết hợp với đường glucose tạo thành glycoside dễ tan trong nước. Hiện nay đã có hơn 1500 loại coumarin khác nhau tồn tại trong tự nhiên trong 800 loài thực vật đã được nhận dạng [52]. Trong cây, coumarins được coi là một trong số các chất “phòng thủ hoá học hữu hiệu” giúp thực vật tránh được những bất lợi do môi trường và dịch bệnh gây ra. Trong đời sống hàng 13 ngày, coumarin được sử dụng làm nước hoa, hương liệu, bán tổng hợp các chất hoá học khác nhau, đặc biệt là các chất chống đông máu và chất diệt loài gặm nhấm. Trong y học, tác dụng đáng chú ý của dẫn chất coumarin là tác dụng chống co thắt, làm giãn nở động mạch vành, làm bền và bảo vệ thành mạch. Nhiều chất coumarin có tính kháng khuẩn, một số khác có tác dụng kháng viêm, kháng nấm, kháng khối u, trừ giun sán, giảm đau và hạ nhiệt. Hình 1.5. Cấu trúc hóa học của coumarin 1.1.1.3. Alkaloid thực vật Alkaloid là những hợp chất chứa nitơ, không những chỉ có trong thực vật mà còn có cả trong động vật. Nguyên tử nitơ có thể là một phần, hoặc không phải là một phần của hệ thống dị vòng. Chúng có cấu trúc phân tử phức tạp, có hoạt tính Sinh - dược rõ rệt và phân bố hạn chế trong giới thực vật 69 . Hiện nay đã có hơn 12000 loại alkaloid khác nhau được phân lập. Trong cây, alkaloid tồn tại dưới 3 dạng: dạng tự do, dạng muối của các axit phổ biến như citric, lactic, oxalic, axetic, malic…và dạng oxit nitơ. Alkaloid không phổ biến rộng ở tất cả các loài thực vật mà chỉ tập trung ở một số ít loài, chủ yếu được tìm thấy trong các loài thực vật có hoa, nhưng chỉ có khoảng 20% số loài thực vật có hoa là có thể sản sinh ra alkaloid. Đa số alkaloid không có mùi, vị đắng, một số ít có vị cay, ở dạng chất rắn có màu trắng, trừ một vài chất có màu vàng (berberin, palmatin). Về vai trò sinh học, các alkaloid được coi là một trong những “hàng rào phòng thủ hoá học hữu hiệu” bảo vệ cây trước sự tấn công của vi sinh vật gây bệnh và các loại côn trùng, sâu bệnh ăn lá 72 . Về y học, alkaloid được sử dụng rất đa dạng: làm thuốc gây ức chế, 14 hoặc kích thích hệ thần kinh trung ương, dùng làm thuốc điều hoà huyết áp, chữa loạn nhịp tim, thuốc diệt ký sinh trùng, kháng khuẩn, thuốc chống ung thư và nhiều tác dụng quan trọng khác. Dưới đây là 3 dạng alkaloid điển hình: Caffeine morphine Nicotin Hình 1.6. Các dạng alkaloid điển hình 1.1.2 Vai trò của các hợp chất thực vật thứ sinh Các hợp chất thứ sinh có rất nhiều vai trò quan trọng, mang chức năng sinh thái đặc biệt, giúp cho thực vật sống sót, phát triển và tồn tại: - Giúp cơ thể chống lại bệnh tật, ký sinh trùng và các vi sinh vật gây nhiễm bệnh. - Giúp cơ thể chống lại các yếu tố bất lợi trong quá trình sinh tồn. - Tạo lợi thế cạnh tranh giữa các loài khác nhau. - Tạo thuận lợi cho các quá trình sinh sản: Nhiều sắc tố flavonoid đóng vai trò là chất dẫn dụ động vật và côn trùng tham gia vào việc thụ phấn và phát tán hạt. [17][26][56]. 1.1.3. Ứng dụng của các hợp chất thực vật thứ sinh - Công nghệ Y- Dược: Rất nhiều hợp chất thứ sinh được sử dụng để sản xuất nhiều loại thuốc điều trị các bệnh khác nhau như: Quinin dùng làm thuốc trị sốt rét, quinidin dùng làm thuốc trợ tim, daizein dùng làm thuốc chống ung thư…[17][18]. - Công nghệ hoá thực phẩm: Dùng làm gia vị, phẩm màu, hương liệu… - Công nghệ hoá mỹ phẩm: Dùng làm nước hoa, xà phòng, mỹ phẩm… 15 - Sản xuất hàng tiêu dùng: Dùng làm dung môi, keo dán, hàng dệt may… - Dùng làm nguyên liệu sản xuất thuốc bảo vệ thực vật. 1.2. Bệnh béo phì (Obesity) 1.2.1. Khái niệm và phân loại bệnh béo phì Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) định nghĩa béo phì (obesity) là tình trạng tích luỹ mỡ quá mức và không bình thường tại một vùng hay toàn bộ cơ thể gây ảnh hưởng tới sức khoẻ. Để nhận định tình trạng béo gầy WHO thường dùng chỉ số khối cơ thể (BMI – Body Mass Index). Chỉ số khối cơ thể được tính theo công thức như sau: BMI W (H) 2 Trong đó: W: Khối lượng (kg) H: Chiều cao (m) Bảng 1.1. Phân loại BMI của ngƣời trƣởng thành Châu Âu và Châu Á [3] Ngƣời trƣởng thành Ngƣời trƣởng thành châu Á châu Âu <18,5 <18,5 18,5 – 22,9 18,5 – 24,9 ≥ 23 ≥ 25 – 29,9 Béo phì độ 1 >23 – 24,9 30 – 34,9 Béo phì độ 2 25 – 29,9 35 – 39,9 Béo phì độ 3 ≥ 30 ≥ 40 Mức độ thể trọng Nhẹ cân Bình thường Quá cân 16 1.2.2. Thực trạng béo phì trên Thế giới và Việt Nam Theo tổ chức Y tế Thế giới, hiện nay số người béo phì trên thế giới đã lên đến hơn 1,7 tỉ người. Trên thế giới cứ 4 người trưởng thành thì có một người béo phì, tức là số người béo phì ở độ tuổi trưởng thành trên thế giới chiếm 25% [3]. Tình trạng béo phì đang tăng lên với tốc độ báo động, không những ở các quốc gia phát triển mà ở cả các quốc gia đang phát triển. Tỉ lệ người béo phì ở Mỹ chiếm tới hơn 30%, Trung Quốc có hơn 20% số người thừa cân và béo phì. Số người béo phì cũng đang báo động ở châu Âu, đứng đầu bảng là nước Anh với hơn 23% số người béo phì, và châu Âu hiện có tới hơn 14 triệu trẻ em thừa cân và béo phì. Còn ở châu Mỹ thì Braxin cũng là nước có tỉ lệ người dân bị béo phì cao (chiếm 16%) [3] . Theo tiêu chuẩn châu Á, Việt Nam hiện có 16,8% số người ở độ tuổi từ 25 – 64 đã thừa cân, béo phì. Theo đó thì cứ 100 người trong độ tuổi trưởng thành thì có 17 người béo phì, và tỉ lệ người béo phì ở thành phố gấp 3 lần ở nông thôn. Tình trạng thừa cân béo phì tăng nhanh ở tuổi ngoài 45 (chiếm 2/3 số người béo phì) và nữ giới có tỉ lệ béo phì cao hơn nam giới. Còn đối với trẻ em thì tình trạng béo phì cũng ở mức đáng ngại. Theo kết quả điều tra của Viện dinh dưỡng: Ở Hà Nội có tới 4,9% số trẻ ở độ tuổi từ 4 – 6 bị thừa cân béo phì. Ở Thành phố Hồ Chí Minh tỉ lệ này còn cao hơn nhiều, có tới 6% số trẻ dưới 5 tuổi và 22,7% số trẻ đang học ở cấp I bị thừa cân béo phì. Đây thật sự là mối đe dọa tiềm ẩn trong tương lai, ảnh hưởng lớn đến sức khỏe của mỗi người và sự phát triển của kinh tế và xã hội [3]. 1.2.3. Nguyên nhân gây ra bệnh béo phì Mọi người đều biết cơ thể giữ được cân nặng ổn định là nhờ trạng thái cân bằng giữa năng lượng do thức ăn cung cấp và năng lượng tiêu hao cho lao động và các hoạt động khác của cơ thể. Cân nặng của cơ thể tăng lên có thể 17 do chế độ ăn dư thừa vượt quá nhu cầu hoặc do nếp sống làm việc tĩnh tại ít tiêu hao năng lượng. Khẩu phần ăn và thói quen ăn uống: Năng lượng (calorie) được đưa vào cơ thể qua thức ăn, thức uống được hấp thụ và được oxy hoá để tạo thành nhiệt lượng. Năng lượng ăn quá nhu cầu sẽ được dự trữ dưới dạng mỡ. Chế độ ăn giàu chất béo (lipid) có liên quan chặt chẽ với gia tăng tỉ lệ béo phì. Các thức ăn giàu chất béo thường ngon nên người ta ăn quá thừa mà không biết. Vì vậy, khẩu phần ăn có nhiều mỡ, dù số lượng nhỏ cũng có thể gây thừa calorie và tăng cân. Không chỉ ăn nhiều mỡ, thịt mà ăn nhiều chất bột, đường, đồ ngọt đều có thể gây béo. Việc thích ăn nhiều đường, ăn nhiều món xào, rán, những thức ăn nhanh nấu sẵn và miễn cưỡng ăn rau quả là một đặc trưng của trẻ béo phì. Thói quen ăn nhiều vào bữa tối cũng là một điểm khác nhau giữa người béo và người không béo. Vận động thể lực kém: Cùng với yếu tố ăn uống, sự gia tăng tỉ lệ béo phì song song với sự giảm hoạt động vận động thể lực trong một lối sống tĩnh tại hơn, thời gian dành cho xem tivi, đọc báo, làm việc bằng máy tính, nói chuyện qua điện thoại nhiều hơn. Kiểu sống tĩnh tại cũng giữ vai trò quan trọng gây nên béo phì. Những người ít hoạt động thể lực, thường ăn những thức ăn giàu năng lượng, khi họ thay đổi lối sống và hoạt động nhưng vẫn giữ thói quen ăn nhiều cho nên họ bị béo phì. Điều này giải thích béo phì biểu hiện ở tuổi trung niên, hiện tượng béo phì ở các vận động viên sau khi giải nghệ và công nhân lao động chân tay có xu hướng béo phì khi về hưu.[3][27][31]. Yếu tố di truyền: Đáp ứng phát sinh nhiệt kém có thể do yếu tố gen di truyền. Yếu tố di truyền có vai trò nhất định đối với những trẻ béo phì thường 18 có cha mẹ béo và đã được nghiên cứu trên chuột với các gen ob ob. Tuy vậy nhìn trên đa số cộng đồng thì yếu tố này không lớn. Yếu tố kinh tế xã hội: Ở các nước đang phát triển, tỉ lệ người béo phì ở tầng lớp nghèo thường thấp (thiếu ăn, lao động chân tay nặng, phương tiện đi lại khó khăn) và béo phì thường được coi là một đặc điểm của người giàu có. Ở các nước đã phát triển, khi thiếu ăn không còn phổ biến nữa thì tỉ lệ béo phì lại thường cao ở tầng lớp nghèo, do thói quen ăn uống thiếu khoa học của họ. 1.2.4. Tác hại và những nguy cơ của bệnh béo phì Mất thoải mái trong cuộc sống: Người béo phì thường có cảm giác khó chịu về mùa hè do lớp mỡ dày như một hệ thống cách nhiệt. Người béo phì cũng thường xuyên cảm thấy mệt mỏi chung toàn thân, hay nhức đầu, tê buốt ở hai chân làm cho cuộc sống thiếu thoải mái. Giảm hiệu suất lao động: Người béo phì làm việc chóng mệt, nhất là ở môi trường nóng. Mặt khác do khối lượng cơ thể quá nặng nề nên để hoàn thành một động tác, một công việc trong lao động, người béo phì mất nhiều thì giờ hơn và mất nhiều công sức hơn. Hậu quả là hiệu suất lao động của người béo phì giảm rõ rệt hơn so với người bình thường. Kém lanh lợi: Người béo phì thường phản ứng chậm chạp hơn so người bình thường trong sinh hoạt cũng như trong lao động. Hậu quả là rất dễ bị tai nạn xe cộ cũng như tai nạn lao động.[27]. Hai nguy cơ rõ rệt ở người béo phì: Tỉ lệ bệnh tật cao, béo phì là một trong các yếu tố nguy cơ chính của các bệnh mãn tính không lây như rối loạn lipid máu, bệnh mạch vành, đái tháo đường không phụ thuộc insulin (thường gọi là ĐTĐ type 2), sỏi mật.... Ở phụ nữ mãn kinh, các nguy cơ ung thư túi mật, ung thư vú và ung thư tử cung 19 tăng lên, còn ở nam thì bệnh ung thư thận và ung thư tuyến tiền liệt hay gặp hơn.[31]. Tỉ lệ tử vong cũng cao hơn, nhất là trong những bệnh kể trên.[53][55]. 1.2.5. Giải pháp phòng và điều trị bệnh béo phì Nguyên tắc cần thiết để phòng và điều trị bệnh béo phì là: Thực hiện một chế độ ăn uống hợp lý và hoạt động thể lực đúng mức để duy trì sự ổn định cân nặng của cơ thể. Các biện pháp cụ thể là: - Chế độ ăn: Đảm bảo đủ năng lượng, ít đường, ít chất béo, đủ đạm, vitamin, nhiều rau quả... - Luyện tập thể dục thường xuyên ở môi trường thoáng đãng. - Xây dựng nếp sống năng động, tăng cường các hoạt động thể lực. Đối với những bệnh nhân béo phì, ngoài các biện pháp kể trên còn kết hợp với sử dụng thuốc hoặc phẫu thuật. - Sử dụng thuốc: Thuốc giảm cân không được sử dụng vì mục đích thẩm mỹ, mà chỉ được sử dụng cho những bệnh nhân có BMI lớn hơn 27 và có các vấn đề về sức khoẻ mà phải giảm cân thì mới cải thiện được. Các loại thuốc thường được sử dụng hiện nay là: + Metformin: Có tác dụng giảm mỡ máu dẫn đến giảm trọng lượng, tuy nhiên nó cũng hay gây tác dụng phụ là buồn nôn, tiêu chảy, gây toan máu... + Orlistat (Xenical): Làm ức chế lipase và sự hấp thu mỡ ở ruột, tác dụng phụ của orlistat là làm suy giảm khả năng hấp thụ vitamin tan trong mỡ. + Các thuốc ức chế sự thèm ăn như: Ephedrine, caffeine [3][31]. Tuy nhiên sử dụng thuốc cũng thường gây ra những tác dụng phụ không mong muốn, nên cần hết sức thận trọng khi sử dụng thuốc. - Phẫu thuật để giảm cân: áp dụng đối với những bệnh nhân có BMI trên 35, kèm theo các bệnh lý và rối loạn liên quan. Phẫu thuật mang lại thành công rất lớn, nhiều người giảm được đến 50% cân nặng trong vòng 1 – 2 năm 20 đầu sau phẫu thuật, tuy nhiên nó cũng gây ra nhiều tác dụng phụ như suy nhược, khô da, rụng tóc tạm thời…[3][65]. 1.2.6. Rối loạn trao đổi lipid máu Huyết thanh người bình thường có 5 – 7 g/l lipid toàn phần bao gồm acid béo tự do, triglyceride, cholesterol toàn phần với hai dạng cholesterol tự do và cholesterol este, các photpholipid. Vì không tan trong nước nên lipid được vận chuyển trong máu dưới dạng kết hợp với các protein đặc hiệu. Các acid béo tự do được vận chuyển chủ yếu bởi albumin, các lipid khác được lưu hành trong máu dưới dạng phức hợp lipoprotein như: các hạt chymomicron, VLDL, HDL, IDL, LDL. Các lipoprotein này có kích thước, thành phần, tỉ trọng và chức năng khác nhau trong quá trình chuyển hoá lipid [9][24][53][73]. Để đánh giá lượng mỡ trong máu người ta làm xét nghiệm với các chỉ số:  Cholesterol toàn phần (2,9 – 5,2 mmol/l)  Triglycerid (0,8 – 2,3mmol/l)  HDL – c (0,90 – 1,50 mmol/l)  LDL – c (0,5 – 3,4 mmol/l) Tình trạng rối loạn hoặc tăng nồng độ các thành phần lipid trong máu, hậu quả là sự tạo thành các mảng xơ vữa gây tắc mạch làm tăng nguy cơ biến chứng tim mạch và đột qụy, tăng các biến chứng mạch máu khác, hậu quả nặng nề nhất là dẫn đến tử vong hoặc tàn phế gọi là rối loạn chuyển hoá [3]. Ngày nay người ta đã xem là có rối loạn lipid máu ngay từ khi tỉ lệ thành phần của lipid máu có sự thay đổi. Khái niệm này chỉ rõ rối loạn lipid máu có thể xảy ra từ rất sớm, ngay cả khi chưa có tăng các giá trị tuyệt đối nồng độ của các thành phần trong máu [3]. Rối loạn này có thể tiên phát do di truyền hoặc thứ phát sau các bệnh khác như: Béo phì, ĐTĐ, nghiện rượu, suy giáp trạng.