Tài liệu Nghiên cứu tác dụng hạ đường huyết và mỡ máu của dịch chiết cây sắn thuyền

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA SINH HäC --------------------------- NG¤ THÞ QUúNH NGHI£N CøU T¸C DôNG H¹ §¦êng huyÕt vµ mì mµu cña dÞch chiÕt c©y s¾n thuyÒn (Syzygium polyamthum (Wight)Walp) Chuyên ngành: Sinh học Thực nghiệm Mã số: 60 42 30 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2012 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA SINH HäC --------------------------- NG¤ THÞ QUúNH NGHI£N CøU T¸C DôNG H¹ §¦êng huyÕt vµ mì mµu cña dÞch chiÕt c©y s¾n thuyÒn (Syzygium polyamthum (Wight)Walp) Chuyên ngành: Sinh học Thực nghiệm Mã số: 60 42 30 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Cán bộ hướng dẫn Khoa học: GS. TS. §ç NGäC LI£N Hà Nội - 2012 Đặt vấn đề 1 Chương 1: Tổng quan 5 1. Các chất thứ cấp từ thực vật 5 1.1 Phân loại, cấu tạo hoá học và tính chất của các chất thứ cấp từ thực 5 vật 5 1.1.1 Nhóm các hợp chất terpen 6 1.1.2 Nhóm các hợp chất phenolic 9 1.1.3. Nhóm các hợp chât alkaloid 10 1.2.Tác dụng sinh học của các chất thứ cấp 10 1.2.1. Tác dụng chống oxy hoá 10 1.1.2. Tác dụng kháng sinh kháng khuẩn 10 1.2.3. Một số tác dụng khác 11 1.3. Các hợp chất thứ cấp và bệnh béo phì, ĐTĐ 11 1.3.1. Bệnh béo phì 20 1.3.2. Bệnh đái tháo đường(ĐTĐ). 23 1.3.3. Mối quan hệ giữa béo phì và ĐTĐ type 2 1.3.4. Tiêu chuẩn chẩn đoán ĐTĐ. 25 30 1.3.5. Tình hình nghiên cứu các hợp chất có hoạt tính sinh học chống béo phì và đái tháo đường 30 1.4. Vài nét về cây sắn thuyền 1.4.1. Đặc điểm sinh học của cây sắn thuyền 1.4.3. Thành phần hóa học của cây sắn thuyền 30 30 1.4.4. Tính năng và công dụng của cây sắn thuyền Chương 2: Đối tượng và phương pháp nghiên cứu 32 2.1.Đối tượng nghiên cứu 32 2.1.1. Mẫu thực vật 2.1.2. Mẫu động vật 32 2.2. Hoá chất và dụng cụ thí nghiệm 32 2.3. Phương pháp nghiên cứu 32 32 2.3.1 Xử lý mẫu 32 2.3.2. Khảo sát sơ bộ thành phần hoá học của lá, vỏ cành sắn thuyền 33 2.3.3. Nghiên cứu tác dụng hạ đường huyết và chống béo phì của các phân 37 đoạn dịch chiết từ lá, vỏ cành sắn thuyền 38 39 2.3.4. Pha thuốc và hóa chất thí nghiệm 2.3.5. Tiến hành thí nghiệm 2.3.6. Tiến hành lấy mẫu thử nghiệm 2.3.7. Phương pháp xác định một số chỉ số hóa sinh trong máu chuột trước và sau khi điều trị bằng bằng dịch chiết 2.3.8. Xác suất thống kê toán học xử lí số liệu Chương 3: Kết quả và thảo luận 3.1. Quy trình chiết, tách các phân đoạn từ lá và vỏ cành sắn thuyền 3.2. Định tính sơ bộ thành phần phần hóa học của dịch chiết 3.3. Định lượng polyphenol tổng số trong các phân đoạn dịch chiết 3.4. Kết quả phân tích thành phần hợp chất tự nhiên trong lá và vỏ cành sắn thuyền bằng sắc ký lớp mỏng 3.5. Kết quả thử độc tính cấp (LD50) theo đường uống 3.6. Kết quả tạo mô hình chuột béo phì thực nghiệm. 3.6.1. Khối lượng chuột trung bình của các lô chuột thí nghiệm 3.6.2 Một số chỉ số hóa sinh của các lô chuột sau 38 ngày nuôi 3.7. Tác dụng của các phân đoạn dịch chiết lá và vỏ cành sắn thuyền lên chuột béo phì thực nghiệm 3.7.1. Tác dụng của các phân đoạn dịch chiết lá và vỏ cành sắn thuyền lên khối lượng cơ thể chuột 3.7.2. Nồng độ glucose (mmol/l) máu chuột béo phì sau điều trị 3.7.3 Nồng độ cholesterol (mmol/l) máu chuột 3.7.4. Nồng độ triglycerid (mmol/l) máu chuột 3.7. 5 Nồng độ HDLC (mmol/l) máu chuột 3.7.6 Nồng độ LDLC (mmol/l) máu chuột 3.8 Xây dựng mô hình chuột ĐTĐ thực nghiệm 3.8.1 Nồng độ đường huyết của chuột béo phì sau khi tiêm ST 3.8.2 Kết quả thử dung nạp glucose bằng đường uống 3.8.3 Tác dụng của các phân đoạn dịch chiết lá và vỏ cành sắn thuyền lên một số chỉ số glucose trong máu chuột ĐTĐ typ 2 3.8.4 Chỉ số GOT máu chuột….................................................................................... 3.8.5 Chỉ số GPT máu chuột………………………………………………………. Kết luận và kiến nghị……………………………………………………... Kết luận……………………………………………………………………………... Kiến nghị …………………………………………………………………………… Tài liệu tham khảo…………………………………………………………………. Phụ lục………………………………………………………………………………. ĐẶT VẤN ĐỀ 1. Lý do chọn đề tài “ Thế kỷ thứ 21 là thế kỷ của các Bệnh Nội tiết và Rối loạn chuyển hoá”. Dự báo này của các chuyên gia y tế từ những năm chín mươi của thế kỷ thứ 20 đã và đang trở thành hiện thực. Trong số các bệnh Nội tiết và Rối loạn chuyển hóa có bệnh đái tháo đường (ĐTĐ) type 2 đã và đang là mối quan tâm không chỉ của những người làm công tác y tế mà đã trở thành mối quan tâm của toàn xã hội. Người ta đã chỉ ra rằng béo phì chính là yếu tố nguy cơ gây ra nhiều bệnh về chuyển hoá nhưng đặc biệt là các bệnh ĐTĐ type 2, tăng huyết áp, bệnh tim mạch, đột quỵ, sỏi mật, ung thư đường tiêu hoá...[1], [2]. Vậy béo phì là gì? Theo tổ chức Y tế thế giới(WHO) béo phì là tình trạng tích luỹ mỡ quá mức và không bình thường tại một vùng cơ thể hay toàn thân đến mức rối loạn trao đổi chất, tim mạch… ảnh hưởng tới sức khoẻ. Tổ chức Quốc tế theo dõi bệnh béo phì (International Obesity Tast Force- IOTF) cho biết bệnh béo phì và các bệnh liên quan đang tăng lên với tốc độ báo động. Hiện nay trên thế giới có khoảng 1,7 tỷ người thừa cân và mắc bệnh béo phì [1], [54]. Ở Việt Nam theo điều tra mới nhất của Viện Dinh dưõng (2007) [10] cho thấy tình trạng thừa cân, béo phì đang tăng nhanh, trong đó béo phì ở người trưởng thành, từ 25 – 64 tuổi, lên tới 16,8% Người ta ước tính chi phí cho điều trị chứa béo phì là rất tốn kém, tuy nhiên nếu xét về mục đích dự phòng ĐTĐ type 2 thì còn rẻ hơn nhiều. Ví dụ như ở Hoa Kỳ, nếu năm 1997 chi phí cho điều trị bệnh ĐTĐ mất 98,2 tỷ đô la thì béo phì chỉ mất 47,6 tỷ đo la [1]. Vì vậy, việc điều trị béo phì là một chiến lược toàn cầu nhằm ngăn chặn bệnh ĐTĐ type 2- một căn bệnh thế kỷ- một đại dịch toàn cầu. Đến nay, Y học hiện đại đã cho ra đời nhiều loại tân dược điều trị béo phì như : Sibutramine, Orlistat, Metformin… Bên cạnh các thuốc có nguồn gốc tổng hợp, các thuốc có nguồn gốc thảo dược cũng đang được quan tâm và phát triển. Uỷ ban chuyên gia của WHO đã khuyến nghị nên phát triển và sản xuất các thuốc có nguồn gốc thảo dược, bởi vì đây là nguồn nguyên liệu sẵn có, giá rẻ, dễ sử dụng, ít độc tính, ít tác dụng phụ, đồng thời tác dụng của thuốc có hiệu quả hỗ trợ điều trị ĐTĐ lâu dài [18,42]. Việc nghiên cứu, khảo sát về thành phần hoá học và tácdụng dược lý của các loại cây thuốc có giá trị của Việt Nam nhằm đặt cơ sở khoa học cho việc sử dụng chúng một cách hợp lý, hiệu quả có tầm quan trọng đặc biệt. Sắn thuyền (Syzygium resinosum Gagnep) là một cây thuốc trong các bài thuốc dân gian với nhiều công dụng như dùng lá đắp vết thương và chỗ sưng cho mau lành, dùng vỏ chữa tả lỵ, lá sắn thuyền tươi giã nát đắp chữa vết thương chảy mủ dai dẳng, bỏng, vết mổ nhiễm trùng, gãy xương hở, hoại tử…Theo Đỗ Tất Lợi [8] lá sắn thuyền giã nhỏ có tác dụng ức chế vi khuẩn như một số thuốc kháng sinh thường dùng đối với Staphylacoccus aureus, cũng như với Bacillus proteus. Cho đến nay chưa có tài liệu nào nghiên cứu về khả năng chống béo phì và ĐTĐ của các dịch chiết cây sắn thuyền.Chính vì những lý do đó, chúng tôi quyết định chọn đề tài nghiên cứu ‘Nghiên cứu tác dụng hạ đường huyết và mỡ máu của dịch chiết cây Sắn thuyền (Sizygium polyanthum (Wight) Wamp). 2. Đối tượng và mục đích nghiên cứu 2.1.Đối tượng nghiên cứu Lá và vỏ cây Sắn thuyền (Sizygium polyanthum (Wight) Wamp) được thu hái vào tháng 3 năm 2010 tại xã Đại Lâm tỉnh Bắc Giang. 2.2 Mục đích nghiên cứu 2.2.1. Khảo sát sơ bộ thành phần hoá học của lá và vỏ cành Sắn thuyền (Syzygium resinosum Gagnep). 2.2.2 Nghiên cứu tác dụng của dịch chiết các phân đoạn đến trọng lượng và một số chỉ số hoá sinh của chuột béo phì thực nghiệm (BPTN). 2.2.3. Nghiên cứu tác dụng hạ Glucose huyết của một số phân đoạn dịch chiết trên mô hình chu ột béo phì ĐTĐ mô ph ỏng type 2. 2.2.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của các cao phân đoạn dịch chiết lá và vỏ cành sắn thuyền lên các chỉ số enzym gan GOT và GPT trên mô hình chuột ĐTĐ type 2 3. Nhiệm vụ nghiên cứu 3.1 Chiết, tách các phân đoạn của lá, vỏ cành Sắn thuyền qua các dung môi hữu cơ. 3.2. Khảo sát thành phần hoá học của lá, vỏ cành của Cây Sắn thuyền (định tính, phân lập các hợp chất tự nhiên, định lượng polyphenol). 3.3. Thiết kế các mô hình chuột BPTN, chuột ĐTĐ type 2. 3.4. Đánh giá tác dụng của các phân đoạn dịch chiết đến trọng lượng, một số chỉ số lipid máu của chuột BPTN, nồng độ Glucose huyết và các chỉ số enzym gan GOT và GPT trên mô hình chuột ĐTĐ của chuột ĐTĐ type 2, 4.Phương pháp nghiên cứu 41. Phương pháp định tính thành phần hoá học của lá, vỏ cành Sắn thuyền. 4.2. Phương pháp phân lập các hợp chất bằng kỹ thuật sắc ký lớp mỏng 4.3. Định lượng polyphenol tổng số theo phương pháp Folin – Ciocalteau. 4.4. Xây dựng mô hình chuột thí nghiệm : chuột BPTN, chuột ĐTĐ type 2 4.5. Phương pháp định lượng một số chỉ số hoá sinh 4.6. Phương pháp xử lý thống kê 6. Những đóng ghóp mới của đề tài. - Đưa ra quy trình chiết, tách các phân đoạn dịch chiết từ lá và vỏ cành Sắn thuyền - Phân lập một số hợp chất bằng sắc ký bản mỏng, định tính và định lượng một số hợp chất tự nhiên từ lá và vỏ cành Sắn thuyền. - Đánh giá được tác dụng của một số đoạn dịch chiết từ lá, vỏ cành cây Sắn thuyền đến trọng lượng, một số chỉ số hoá sinh của chuột béo phì, ĐTĐ thực nghiệm mô phỏng type 2. CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 1. Các chất thứ cấp từ thực vật 1.1 Phân loại, cấu tạo hoá học và tính chất của các chất thứ cấp từ thực vật Chất thứ cấp từ thực vật là các sản phẩm của quá trình trao đổi chất được sinh ra bởi thực vật. Chúng là các chất hoá học được tổng hợp và chuyển hoá từ các chất trao đổi bậc nhất như acid amin, protein, acid nucleic, carbonhydrat, lipid hoặc từ các sản phẩm trung gian của chu trình đường phân, chu trình Krebs… Khác với các chất trao đổi bậc nhất, giữ một vai trò trung tâm và tham gia trực tiếp vào quá trình trao đổi chất của cơ thể, các chất thứ cấp từ thực vật thứ sinh không phải là các yếu tố đặc biệt cần thiết cho quá trình sinh trưởng, phát triển, quang hợp và sinh sản, chúng được tạo ra từ các tế bào chuyên biệt với vai trò điều hoà mối quan hệ qua lại giữa các tế bào trong cơ thể và giữa các cá thể với môi trường sống. Tuỳ thuộc vào cấu trúc hoá học và các thuộc tính lý học của chúng mà các chất thứ cấp từ thực vật được phân thành 3 nhóm chính là: nhóm terpene, nhóm các hợp chất phenolic và nhóm alkaloid [7], [24]. 1.1.3 Nhóm các hợp chất terpen Terpene là nhóm hydrocarbon thực vật lớn và đa dạng nhất, được hình thành từ quá trình polymer hoá các tiểu đơn vị isoprene 5 carbon (C5H8 ), có công thức cấu tạo chung là (C5H8 )n. trong thực vật terpen e được tổng hợp thông qua con đường trao đổi chất acetate/mevanolate hoặc con đường glyceraldehyde 3phosphat/ pyruvat. Hầu hết các terpen đều bị khử hoặc bị oxy hoá để hình thành nên các hợp chất terpenoid khác như alcohol, ketone, acid và alđehyde do vậy một số tác giả sử dụng thuật ngữ “terpene” để chỉ chung cho một nhóm các hợp chất bao gồm cả terpene và terpenoid. Terpen là thành phần chính của các loại tinh dầu, được dùng trong công nghệ hương mỹ phẩm, thực phẩm và dược phẩm. Những terpen bậc cao thường là các chất có hoạt tính sinh học.[20,38] 1.1.4 Nhóm các hợp chất phenolic Hợp chất phenolic là một nhóm gồm các chất thứ cấp từ thực vật tạo ra thông qua các sản phẩm trung gian của con đường trao đổi chất từ acid shikimic, có chứa ít nhất một vòng thơm với một hay nhiều nhóm thế hydroxyl. Nhóm hợp chất phenolic phân bố rộng rãi trong giới thực vật và có khắp nơi trong tự nhiên. Hiện nay đã biết hơn 8.000 loại hợp chất phenolic từ các nguồn khác nhau trong tự nhiên. Các hợp chất phenolic có thể tồn tại ở dạng aglycon tự do, dạng ester, dạng phức hợp với protein hoặc các dạng khác. Về cấu tạo hoá học, nhóm các hợp chất phenolic có thể được phân thành 2 nhóm chính: nhóm phenol đơn giản và nhóm polyphenol. Nhóm phenol đơn giản gồm 2 phân nhóm chính là nhóm acid phenolic và nhóm cumarin. Nhóm polyphenol gồm các nhóm flavonoid và nhóm tannin.[20,23,24,38]. Các phenolic có hoạt tính đáng quan tâm trong y dược như các hợp chất phenolic đơn giản, tannin, coumarin, flavonoid, glycoside, anthycyanin. khái niệm acid phenolic trong thực vật dùng để chỉ các chất thứ cấp nguồn gốc thực vật có tối thiểu một nhóm carboxyl và một nhóm hydroxyl phenolic. Gần đây các nhà khoa học phân loại nhóm acid phenolic gồm các dẫn xuất của acid benzoic (C6 – C1) và nhóm acid cinnamic (C6 – C3). Cả hai loại acid phenolic này thường tồn tại trong cây dưới dạng liên kết hoặc ở dạng ester hoá. * Phân nhóm cumarin Cumarin là các dẫn xuất của α – pyrone có cấu trúc C6 – C3, dị vòng chứa oxy. Cumarin là những hợp chất hữu cơ được sinh tổng hợp khá đặc biệt trong cơ thể thực vật. Curmarin là những chất kết tinh không màu hoặc màu vàng nhạt, vị đắng, một số lớn dễ thăng hoa, có mùi thơm giống mùi thơm của vanilin hay của cỏ mới khô. Về hoá học, cumarin có thể tồn tại trong cây dưới dạng aglycon tan nhiều trong các dung môi kém phân cực và dạng kết hợp với đường glucose tạo thành glycoside dễ tan trong nước. Dưới tác dụng của kiềm, cumarin bị mở vòng (do có vòng lacton) tạo thành muối tan trong nước, nếu acid hoá coumarin sẽ đóng vòng trở lại. Các dẫn xuất của coumarin có nhóm OH tự do sẽ cho màu xanh với thuốc thử sắt III. Hiện nay đã biết hơn 1.500 loại khác nhau tồn tại trong tự nhiên trong 800 loài thực vật đã được nhận dạng. Trong cây, coumarin 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 hay dịch bệnh gây ra. Trong đời sống hằng ngày, coumarin được sử dụng làm nước hoa, hương liệu, bán tổng hợp các chất hoá học khác nhau đặc biệt là chất chống đông máu và chất diệt loài gặm nhấm. Trong y học, tác dụng đáng chú ý của cumarin là tác dụng chống co thắt, làm giãn động mạch vành, làm bền và bảo vệ thành mạch. Nhiều chất cumarin có tính kháng khuẩn, kháng nấm, kháng viêm, kháng khối u, trừ giun sán, giảm đau và hạ nhiệt [7], [24]. Hình 1.1 Coumarin * Phân nhóm Flavonoid Flavonoid là những hợp chất tạo ra màu của hoa, quả, đôi khi của lá. Flavon có màu vàng, anthocyan có màu tím (trong môi trường trung tính) hoặc màu đỏ (trong môi trường acid), hoặc có màu xanh (trong môi trường kiềm) và không màu ( isoflavin, catechin). Flavonol là một trong những nhóm hợp chất phenolic hay gặp trong tự nhiên. Trong cây flavonol thường tồn tại dưới 2 dạng: dạng tự do là các aglycol tan nhiều trong các dung môi hữu cơ và hầu như không tan trong nước và dạng glycoside liên kết với đường tan nhiều trong nước và hầu như không tan trong các dung môi hữu cơ. Khi thuỷ phân các flavonoid bằng acid hoặc enzym thì chúng sẽ phân tách thành các phần aglycon và phần đường tương ứng. Một đặc điểm quan trọng của flavonoid là khả năng hấp thụ tử ngoại. Flavonoid có hai dải sóng hấp thụ ở bước sóng 290nm và 220 nm. Phụ thuộc vào nhóm hydroxyl và các nhóm chức khác mà vị trí các bước sóng và cường độ hấp thụ ở mỗi dải sẽ thay đổi. Về hoá học, khung carbon của flavonoid là C6 -C3-C6, gồm 15 nguyên tử carbon, hai vòng benzen (A và B)nối nhâu qua vòng pyren (C) [18], [24]. 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) Flavononid có thể tham gia vào nhiều phản ứng hoá học khác nhau như phản ứng của nhóm hydroxyl(OH), Phản ứng của vòng thơm (diazo hoá), phản ứng của nhóm carbonyl (phản ứng shinoza) và phản ứng tạo phức với kim loại [7], [9]. Hiện nay có khoảng hơn 4500 các loại flavonoid khác nhau tồn tại trong thực vật đã được nhận dạng. Trong cây, flavonoid giữ rất nhiều vai trò mang chức năng sinh lý, sinh thái có ý nghĩa sống còn như: điều chỉnh sự phân bố năng lượng ánh sáng ở lá cây (flavonol, anthocyane), làm tăng hiệu quả quang hợp, bảo vệ cây tránh được những bức xạ sóng ngắn, có tính kháng khuẩn, kháng nấm, giúp cây chống được bệnh tật… Trong y học, Flavonoid được sử dụng làm thuốc để chữa chị nhiều loại bệnh khác nhau như: thuốc làm bền thành mạch, thuốc chống oxy hoá, thuốc kháng viêm, chống nấm, chống dị ứng, chống ung thư…[7, 24, 29, 30, 33]. * Phân nhóm tannin Tannin là những hợp chất phenolic phổ biến trong thực vật bậc cao. Về hoá học, tannin được cấu tạo dựa trên acid tannic và acid gallic, phổ biến trong cây ở dạng tự do hoặc ở dạng glycoside kết hợp với đường. Tannin là những chất vô định hình, màu trắng, màu vàng nhạt hoặc gần như không màu, có hoạt tính quang học, có vị chát, dễ bị oxy hoá khi đun nóng và khi để ngoài ánh sáng, có trọng lượng phân tử từ 5.000 đến 20.000 kDa. Tannin tan nhiều trong nước (đặc biệt trong nước nóng), tan tốt trong các dung môi hữu cơ như Ethanol, ete ethylic hầu như không tan trong các dung môi kém phân cực như chloroform , benzen… Tannin tạo phức đặc trưng với các kim loại nặng, tạo phức protein, tinh bột và muối khoáng. Về tác dụng sinh học, tannin là chất bảo vệ cho cây trước sự tấn công của vi sinh vật gây bệnh, các động vật và côn trùng ăn [24],[33]. Về tác dụng y học, tannin được sử dụng làm thuốc cầm máu, thuốc chữa đi ngoài, chữa ngộ độc kim loại nặng, thuốc chũa ung thư, chữa trĩ, viêm xoang, viêm miệng, chứng cao huyết áp và đột quỵ. 1.1.3. Nhóm các hợp chât alkaloid Alkaloid là những hợp chất chứa nitơ, không những chỉ có ở thực vật mà còn có ở động vật. Nguyên tử nitơ có thể là một phần, hoặc không phải là một phần của hệ thống dị vòng. Chúng có các cấu trúc phân tử phức tạp, có hoạt tính sinhdược rõ rệt và phân bố hạn chế trong giới thực vật. Hiên nay, có hơn 12.000 loại alkaloid được phân lập. Trong cây, alkaloid tồn tại dưới 3 dạng: dạng tự do, dạng muối của các acid phổ biến như citric, lactic, oxalic, acetic, malic… và dạng oxit nitơ. Đa số các 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, plamantin) Về vai trò sinh học, alkaloid được coi là một trong những “ hàng rào phòng thủ hoá học hữu hiệu” bảo vệ cây trước sự tấn công của các vi sinh vật và các loại côn trùng sâu bệnh ăn lá. Về y học, alkaloid được sử dụng rất đa dạng: làm thuốc gây ức chế 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, chống ung thư và nhiều tác dụng khác[7], [24], [33]. 1.2.Tác dụng sinh học của các chất thứ cấp Tác dụng sinh học của các chất thứ cấp từ thực vật rất đa dạng và phong phú. Cho đến nay, cơ chế tác dụng của chúng còn nhiều điểm chưa hoàn toàn sáng tỏ. Một số tác dụng chính của các chất thứ cấp từ thực vật được tập chung nghiên cứu là tác dụng chống oxy hoá, tác dụng chống viêm, cũng như gần đay là các nghiên cứu về tác dụng chống các tế bào ung thư hay virut HIV. 1.2.1. Tác dụng chống oxy hoá Một trong những cơ sở sinh hoá quan trọng để các chất thực vật thứ sinh thể hiện được hoạt tính sinh học của chúng là khả năng kìm hãm các quá trình oxy hoá được sinh ra bởi các gốc tự do hoạt động. Tuy nhiên hoạt tính này thể hiện mạnh hay yếu phụ thuộc vào đăc điểm cấu tạo hoá học của từng chất cụ thể. Các nghiên cứu tác dụng chống oxy hoá tập trung chủ yếu vào nhóm flavonoid. Do bản chất cấu tạo từ polyphenol nên flavonoid ở trong tế bào thực vật hoặc trong cơ thể người và động vật chịu tác động của các biến đổi oxy hoá - khử, bị oxy hoá từng bước và tồn tại dưới dạng hydroquinon, semiquinon, quinon. Semiquinon hoặc quinon là những gốc tự do bền vững, có thể nhận điện tử và hidro từ các chất cho khác nhau để trở lại dạng hydroquinon. Các chất này có khả năng phản ứng với các gốc tự do hoạt động để tiêu diệt chúng. Kết quả là hạn chế quá trình bệnh lý do cắt đứt dây chuyền phản ứng oxy hoá. Ngoài cơ chế trên, flavonoid còn kìm hãm sự phát sinh các gốc tự do hoạt động do có khả năng tạo phức các ion kim loại chuyển tiếp như Fe2+, Cu2+,OH -. 1.1.2. Tác dụng kháng sinh kháng khuẩn Tác dụng chống viêm và kháng khuẩn của các chât thứ cấp từ thực vật là một trong những tác dụng được quan tâm nghiên cứu nhiều nhất. Nhiều hợp chất alkaloid, flavonoid, terpene có tính kháng khuẩn kháng nấm được dùng làm thuốc.một số tác giả nghiên cứu tác dụng của anthocyane và neucoanthocyan lên vi khuẩn Samonella và thấy có sự kìm hãm phát triển rõ rệt. 1.2.3. Một số tác dụng khác Các chất thứ cấp từ thực vật là nguồn cung cấp nguyên liệu dồi dào cho việc Bán tổng hợp một số loại hoá dược. Nhiều hoạt chất quan trọng như quinine dùng làm thuốc trị sốt rét, quinidin dùng làm thuốc trợ tim, daizen dùng làm thuốc chống ung thư… cho đến nay vẫn phait chiết xuất từ dược liệu mà chưa thể sản xuất bằng con đường tự tổng hợp, hoặc nhiều loại thuốc có thể tự tổng hơp nhưng giá thành cao nên vẫn phải chiết xuất từ dược liệu. Nhiều nguồn nguyên liêu giàu các hợp chất thứ cấp từ thực vật vừa được sử dụng làm thuốc đồng thời cũng được sử dụng trong thực phẩm làm gia vị như gừng, quế, hồi, hạt tiêu…vanillin thuộc nhóm chất phenol xó hương vị hấp dẫn được sử dụng rộng rãi. Nhiều chất thứ cấp có nguồn gốc thực vật như alkaloid, coumarin, saponin là những chất có tính độc, nên được sử dụng làm thuốc bảo vệ thực vật chống lại các tác nhân phá hoại mùa màng, không gây ôi nhiễm môi trường. Hợp chất cumarin từ loài cỏ ba lá có thể gây chảy máu nội tạng nên được sử dụng làm thuốc trừ động vật gậm nhấm. Pyrethroid một loại monoterpen có trong các loài cúc là chất có tác dụng diệt côn trùng rất hiệu quả, đang hứa hẹn là một loại thuốc trừ sâu hại mới do có độ tồn lưu trong môi trường ngắn và không gây hại cho động vật[17] Ngoài ra các chất thứ cấp từ thực vật còn được sử dụng rộng rãi trong công nghệ hoá mỹ phẩm, công nghệ sản xuất hàng tiêu dùng… 1.3. Các hợp chất thứ cấp và bệnh béo phì, ĐTĐ Trên thế giới đã có rât nhiều bài thuốc điều tri ĐTĐ từ thảo dược theo kinh nghiệm dân gian. Trên cơ sở đó, việc nghiên cứu thuốc điều trị ĐTĐ có nguồn gốc thảo dược đã thu được một số kết quả. Cho tới nay đã có rất nhiều nghiên cứu đã được thực hiện trên thế giới cũng như trong nước về tác dụng hạ đường huyết, giảm béo phì của dịch chiết của nhiều loài thực vật, nhiều nhóm hợp chất đã được tách mà có tác dụng hạ đường huyết. Trong đó có các flavonoid [39] alkaloid [44], saponin [35]… Bên cạnh đó nhiều nghiên cứu cũng đã được tiến hành để xem xét cơ chế tác dụng của các chất phân tách từ thực vật trong việc giảm trọng lượng và glucose huyết trên mô hình chuột thực nghiệm. Chúng ta có thể nêu ra đây một số hợp chất và dược liệu đã được nghiên cứu và sử dụng trong điều trị béo phì và ĐTĐ: Bảng1.1. Một số hợp chất thực vật thứ sinh đã được nghiên cứu và sử dụng trong điều trị béo phì và ĐTĐ Loài thực vật Bằng lăng nước Hợp chất Acid corosolic Cơ chế tác dụng Tăng dung nạp glucose, (Lagerstroemia speciosa kích thích Glut 4- yếu tố L.Pers.) vận chuyển glucose đi vào mô mỡ để chuyển hoá βoxy hoá Chè xanh (Camella Catechin và Tăng hoạt tính insulin ở sinesis(L) O.Kuntze) Epigallocatechin-3- mô đích gallat Chuối hoa (Canna Polyphenol Tăng Glut 1 và 4. Cơ chế tác dụng tương tự insulin indica) trên cùng receptor đặc hiệu của hormon này. Cỏ ngọt (Stevia Stevioside Ức chế các enzym trong rebaudiana Bertoni) (glycoside) quá trình tân tạo glucose Diệp hạ châu Dịch chiết ethanol Ức chế α- glucoxidase, ức (Phyllanthus amarus) của cây chế quá trình hấp thu và tiêu hoá glucide Dây đau xương Berberin (alkaloid) (Tinospora cordifolia) Tăng hoạt độ α- amylase của tuỵ Dây thìa canh Dịch chiết ethanol lá Kích thích tế bào β sản (Gymnema sylvestre cây xuất insulin Dọc (Garcinia Dịch chiết phân Giảm trọng lượng multiflora) đoạn ethylacetat cholesteron tổng số, R.Br) triglycerid, nồng độ glucose huyết, tăng HDLc Egenia jambolana Dịch chiết Ethanol Hoạt hoá hexokinase, hạt cây PFK1, 2 là các enzym đóng vai trò chủ chốt trong con đường đường phân Các cây họ cam chanh Naringin Giảm cholesteron tổng số, (Flavonoid) triglycerid, nồng độ glucose huyết, tăng HDLc Mướp đắng (Momordia Charantin Tăng cường quá trình tổng hợp, dự trữ glycogen ở charantia L.) gan, phục hồi số lượng thụ thể insulin. Ức chế sự hấp thụ glucose ở ruột. Nhân sâm (Panax Ginsenoside Có tác dụng làm giảm lipid máu hoặc ức chế các yếu ginseng C.A.Meyer) tố tham gia vào quá trình peroxy hoá lipid Sinh địa (Rehmannia Oligosaccarid quá trình tân tạo đường glutinosa) Quế (Cinnamomum Ức chế các enzym trong Polyphenol verum) Kích thích Glut 4, tăng quá trình vân chuyển glucose vào tế bào đích Thổ phục linh (Smilax Dịch chiết các phân Kích thích tế bào β sản glabra Roxb.) đoạn xuất insulin 1.3.1. Bệnh béo phì 1.3.1.1. Khái niệm và phân loại béo phì Theo tổ chức Y tế thế giới thì béo phì được 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 [6,43]. Tổ chức Y tế thế giới thường dùng các chỉ số khối cơ thể viết tắt là BMI (Body Mass Index) để nhận định vể tình trạng gày béo. BMI được tính theo công thức: Trong đó: W: Khối lượng của một người (kg) H: Chiều cao của người đó(m) BMI : đơn vị tính (kg/m) Chỉ số BMI được Who thống nhất là một tiêu chuẩn để chuẩn đoán mức độ béo phì và thừa cân. Tuy nhiên tiêu chuẩn này có sự thay đổi chút ít tuỳ theo các vùng địa lý ở các châu lục khác nhau. Đối với người trưởng thành ở Châu Âu, chỉ số BMI cao hơn các vùng khác chẳng hạn như ở Việt Nam. Bảng 1.2. Phân loại BMI của người trưởng thành ở Châu Âu và Châu Á [3,10] Mức độ thể Đánh giá yếu tố nguy cơ bệnh BMI trọng Châu Âu Châu Á Nhẹ cân <18,5 18,5 Thấp, nguy cơ suy dinh dưỡng và các bênhk khác Bình thường 18,5-24,9 18,5-22,9 Bình thường Quá cân ≥25-29,9 ≥23 Nguy cơ tăng cân Béo phì độ I 30-34,9 >23-24,9 Nguy cơ cao của bệnh béo phì Béo Phì độ II 35-39,9 25-29,9 Nguy cơ nặng của bệnh béo phì Béo Phì độ III ≥ 40 >30 Nguy cơ rất nặng của bệnh béo phì 1.3.1.2. Thực trạng béo phì trên thế giới và trong nước Theo tổ chức Y tế thế giới, hiện nay số người bị béo phì trên thế giới đã lên tới 1,7 tỷ người. Còn hiệp hội béo phì Mỹ, hiện nay có khoảng 60 triệu người dân Mỹ bị béo phì, tăng gấp gần 3 lần năm 1991 (25 triệu người). 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 Nam mỹ thì Braxin cũng là nước có tỉ lệ người dân bị béo phì cao (chiếm 16%) [3 ,18], trong đó tỷ lệ người trên 20 tuổi chiếm 40% dân số Trong khi đó ở Châu Á, theo báo cáo của Trung Quốc, tốc độ gia tăng tình trạng béo phì đã lên tới 97% trong năm qua.Tổ chức dinh dưỡng chính thức đầu tiên của Trung Quốc và cơ quan khảo sát sức khoẻ cho biết từ giữa năm 1992 đến năm 2002, đã có hơn 60 triệu người bị béo phì trong đó có 12% thanh thiếu niên và 8% trẻ em. Tình hình béo phì đang tăng lên với tốc độ báo động không những ở những quốc gia phát triển mà cả ở các quốc gia đang phát triển. [10] Theo điều tra mới nhất của viện Dinh dưỡng (2007) 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 . Tỷ lệ béo phì ở người dân thành thị cao gấp 3 lần so với nông thôn.Ví Dụ như: 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. [10]