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]
- Xem thêm -