Nghiên cứu tác dụng hạ đường huyết và khả năng chống rối loạn trao đổi lipid của dịch chiết từ lá atisô (cynara scolymus l ) trên mô hình chuột đái tháo đường thực nghiệm

xã hội phát triển, điều kiện sống của người dân được nâng cao, cũng kéo theo một số loại bệnh có tác động tiêu cực đến chất lượng cuộc sống của con người, trong số đó có bệnh béo phì BP

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2

KHOA SINH - KTNN

======

NGUYỄN THỊ CHI

NGHIÊN CỨU TÁC DỤNG HẠ ĐƯỜNG HUYẾT

VÀ KHẢ NĂNG CHỐNG RỐI LOẠN TRAO ĐỔI LIPID CỦA DỊCH CHIẾT TỪ LÁ ATISÔ

(Cynara scolymus L.) TRÊN MÔ HÌNH CHUỘT ĐÁI

THÁO ĐƯỜNG THỰC NGHIỆM

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Chuyên ngành: Hóa sinh học

Người hướng dẫn khoa học

TS TRẦN THỊ PHƯƠNG LIÊN

HÀ NỘI - 2014

LỜI CẢM ƠN

Với tấm lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, tôi xin chân thành cảm ơn

TS Trần Thị Phương Liên, người đã tận tình hướng dẫn và tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất giúp tôi hoàn thành đề tài này

Tôi xin chân thành cảm ơn các cán bộ Trung tâm Hỗ trợ thiết bị thí nghiệm và chuyển giao công nghệ - Trường Đại Học Sư phạm Hà Nội 2, viện

Vệ sinh Dịch tễ Trung ương đã tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp tôi trong suốt quá thời gian học tập và nghiên cứu

Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, bạn bè, những người luôn động viên, quan tâm giúp đỡ và là chỗ dựa tinh thần lớn nhất đưa tôi vượt qua khó khăn để có được ngày hôm nay

Xin chân thành cảm ơn!

Hà nội, ngày 05 tháng 05 năm 2014

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thị Chi

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan những kết quả nghiên cứu được trình bày trong khóa luận là do tôi thực hiện và không trùng lặp với bất cứ tác giả nào khác

Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm với những nội dung được đề cập trong bản khóa luận này

Hà nội, ngày 05 tháng 05 năm 2014 Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thị Chi

HDL-c Lipoprotein tỷ trọng cao (High- density lypoprotein)

HLA Kháng nguyên bạch cầu người (Human Leucocyte Antigen)

LDL-c Lipoprotein tỷ trọng thấp (Low- density lypoprotein)

LD50 Medium letalisdosis (liều lượng gây chết trung bình)

MỤC LỤC

PHẦN 1 MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu 2

3 Nội dung nghiên cứu 3

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3

5 Những đóng góp của đề tài 3

PHẦN 2 : NỘI DUNG 4

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

1 Giới thiệu tổng quan về đối tượng 4

1.1 Giới thiệu về cây Atisô 4

1.1.1 Nguồn gốc 4

1.1.2 Đặc điểm thực vật 4

1.1.3 Phân bố và sinh thái 4

1.1.4 Một số công dụng của Atisô 5

1.1.5 Thành phần hóa học chính của cây Atisô 7

1.2 Giới thiệu một số hợp chất tự nhiên từ thực vật 7

1.2.1 Các hợp chất thứ sinh và các chất có hoạt tính sinh học 7

1.2.2 Hợp chất phenolic trong thực vật 8

1.2.3 Flavonoid thực vật 9

1.2.3.1 Cấu tạo hóa học 9

1.2.3.2 Tác dụng sinh học 10

1.2.4 Tannin 11

1.2.4.1 Cấu tạo hóa học 11

1.2.4.2 Tác dụng sinh học 12

1.2.5 Alkaloid thực vật 12

1.2.5.1 Cấu tạo hóa học 12

1.2.5.2 Tác dụng sinh học 12

1.3 Bệnh béo phì 13

1.3.1 Khái niệm 13

1.3.2 Phương pháp đánh giá 13

1.3.3 Phân loại 14

1.3.4 Tác hại của bệnh béo phì 14

1.3.5 Nguyên nhân gây béo phì 14

1.3.6 Giải pháp phòng và điều trị bệnh béo phì 15

1.3.7 Thực trạng béo phì trên thế giới và trong nước 15

1.3.8 Một số chỉ số hoá sinh liên quan đến rối loạn trao đổi lipid máu và bệnh xơ vữa động mạch 16

1.4 Giới thiệu về bệnh tiểu đường 18

1.4.1 Khái niệm 18

1.4.2 Phân loại 18

1.4.3 Rối loạn trao đổi lipid 19

2 Tổng quan tình hình mắc bệnh trong và ngoài nước 19

2.1 Tiêu chuẩn chẩn đoán đái tháo đường 20

2.2 Tình hình mắc bệnh trên thế giới 21

2.3 Tình hình mắc bệnh trong nước 21

Chương 2 ĐỐI TƯỢNG - PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22

2.1 Đối tượng nghiên cứu 22

2.1.1 Mẫu thực vật 22

2.1.2 Mẫu động vật 22

2.2 Phương pháp nghiên cứu 23

2.2.1 Tạo mô hình chuột béo phì và đái tháo đường 23

2.2.2 Tách chiết các phân đoạn dịch chiết từ lá cây Atisô 23

2.2.3 Định tính một số nhóm hợp chất tự nhiên trong lá cây Atisô, bằng phương pháp hoá học nhờ các thuốc thử đặc hiệu 23

2.2.3.1 Định tính flavonoid 24

2.2.3.2 Định tính tannin 24

2.2.3.3 Định tính alkaloid 24

2.2.3.4 Định tính glycoside 25

2.2.3.5 Định tính các polyphenol khác 25

2.2.4 Định lượng polyphenol tổng số theo phương pháp Folin-Ciocalteau 25

2.2.5 Sắc ký lớp mỏng 26

2.2.6 Sử dụng phương pháp hóa sinh – y dược 26

Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 27

3.1 Kết quả tách chiết và một số đặc tính hóa sinh của phân đoạn dịch chiết lá Atisô (Cynara scolymus L.) 27

3.1.1 Quy trình tách chiết 27

3.1.2 Kết quả định tính một số nhóm hợp chất tự nhiên trong các phân đoạn dịch chiết lá Atisô 28

3.1.3 Phân tích thành phần hóa học trong các phân đoạn bằng sắc ký lớp mỏng 30

3.1.4 Hàm lượng polyphenol tổng số trong cao dịch chiết các phân đoạn 31

3.1.4.1 Xây dựng đường chuẩn acid gallic 31

3.1.4.2 Định lượng polyphenol tổng số theo phương pháp Folin- Ciocalteau 32 3.2 Kết quả xác định liều độc cấp 33

3.3 Tạo mô hình chuột đái tháo đường thực nghiệm và đáng giá tác động chống rối loạn trao đổi lipid của các phân đoạn dịch chiết 33

3.3.1 Tạo mô hình chuột béo phì thực nghiệm 33

3.3.2 Kết quả tạo mô hình chuột đái tháo đường type II 38

3.3.3 Tác dụng của một số phân đoạn dịch chiết của lá cây Atisô lên chuột đái tháo đường thực nghiệm 39

3.3.3.1 Tác dụng của các phân đoạn dịch chiết ethanol, cao phân đoạn hexan và cao phân đoạn ethylacetate từ lá cây Atisô đến nồng độ glucose huyết lúc đói của chuột ĐTĐ 39 3.3.3.2 Tác dụng đến chuyển hóa lipid của lá cây Atisô trên mô hình chuột ĐTĐ type II 42

n-KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Error! Bookmark not defined TÀI LIỆU THAM KHẢO 47

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Phân loại BMI của người trưởng thành châu Âu và châu Á 13

Bảng 1.2 Các tiêu chí để chuẩn đoán ĐTĐ theo WHO 20

Bảng 3.1 Hiệu suất chiết rút các phân đoạn từ lá cây Atisô 28

Bảng 3.2 Kết quả định tính các phân đoạn dịch chiết lá Atisô 29

Bảng 3.3 Kết quả đường chuẩn gallic 31

Bảng 3.4 Kết quả hàm lượng polyphenol tổng số trong các phân đoạn dịch chiết 32

Bảng 3.5 Kết quả thử độc tính cấp theo đường uống 33

Bảng 3.6 Thành phần thức ăn giàu lipid 34

Bảng 3.7 Trọng lượng trung bình của hai nhóm chuột nuôi bằng hai chế độ dinh dưỡng khác nhau 35

Bảng 3.8 So sánh một số chỉ số hóa sinh máu giữa chuột nuôi thường và nuôi béo phì thực nghiệm Error! Bookmark not defined Bảng 3.9 Kết quả nồng độ glucose huyết lúc đói của các lô chuột sau 21 ngày điều trị 40

Bảng 3.10 So sánh một số chỉ số lipid máu ở chuột ĐTĐ trước và sau điều trị bằng cao phân đoạn ethanol, cao phân đoạn n-hexanvà cao phân đoạn ethylacetate 43

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Flavan (2-phenyl chroman) 10

Hình 2.1.Lá cây Atisô 22

Hình 2.2 Mẫu động vật dùng trong thí nghiệm 23

Hình 3.1 Mô hình chiết rút các phân đoạn hợp chất tự nhiên từ lá Atisô 27

Hình 3.2 Sắc kí đồ các phân đoạn dịch chiết lá cây Atisô 30

Hình 3.3 Kết quả đường chuẩn gallic 32

Hình 3.4 Hình ảnh chuột nuôi bằng 2 chế độ dinh dưỡng khác nhau 34

Hình 3.5 Biểu đồ biểu diễn sự tăng trọng của các nhóm chuột với 2 chế độ dinh dưỡng khác nhau trong vòng 8 tuần 35

Hình 3.6 Biểu đồ so sánh một số chỉ số hóa sinh giữa các lô chuột TN.Error! Bookmark not defined Hình 3.7 Biểu đồ một số chỉ số hóa sinh trong huyết thanh chuột bình thường, chuột béo phì và chuột ĐTĐ 39

Hình 3.8 Nồng độ glucose huyết lúc đói của các lô chuột 41

Hình 3.9 So sánh một số chỉ số lipid máu ở chuột ĐTĐ trước và sau điều trị bằng cao phân đoạn ethanol, cao phân đoạn n – hexan vàcao phân đoạn ethylacetate 43

xã hội phát triển, điều kiện sống của người dân được nâng cao, cũng kéo theo một số loại bệnh có tác động tiêu cực đến chất lượng cuộc sống của con người, trong số đó có bệnh béo phì (BP) và bệnh đái tháo đường (ĐTĐ)

Trên thế giới với những thống kê mới nhất về bệnh tiểu đường type II, hết sức đáng lo ngại Ước tính trên thế giới đến năm 2025 sẽ lên tới 330 triệu người (gần 6% dân số toàn cầu) mắc bệnh tiểu đường type II Theo trung tâm nghiên cứu bệnh tiểu đường của WHO cho biết, “tỷ lệ mắc bệnh tiểu đường ở Châu Á hiện nay vượt xa Châu Âu, nơi vốn được xem là ổ bệnh Trong khi có khoảng 5% số người trưởng thành ở Châu Âu mắc bệnh thì ở Châu Á là 10 – 12% và những quốc gia ở đảo Thái Bình Dương là 30-40%”[1] Còn các nước Đông Nam Á trong đó có Việt Nam cũng không kém gì các nước kể trên Tính đến nay, Việt Nam có gần 5 triệu người mắc bệnh đái tháo đường Với tỷ lệ tăng từ 8-20% mỗi năm, Việt Nam nằm trong nhóm nước có tỷ lệ bệnh đái tháo đường tăng nhanh nhất trên thế giới Nếu như năm 2002, tỷ lệ người mắc ĐTĐ chiếm 2,7% dân số thì hiện con số này đã lên trên 7,2%, trong đó khu vực các đô thị, thành phố lớn tập trung nhiều người mắc bệnh nhất Đối tượng mắc ĐTĐ thường ở độ tuổi từ 30 - 65, nhưng hiện đã có những bệnh nhân bị ĐTĐ mới chỉ 9 - 10 tuổi, điều này phản ánh sự trẻ hóa về bệnh này ở nước ta

Hiện tại, để điều trị đái tháo đường có các thuốc kinh điển gồm sulphonylurea, metformin, glitazone, insulin là những thuốc mang lại hiệu quả rất tốt nếu biết dùng đúng cách, tuy nhiên các loại thuốc này cũng kèm

Do tốc độ phát triển nhanh của bệnh nên nhu cầu về thuốc điều trị cũng tăng nhanh Ngày nay, hàng loạt các loại thuốc điều trị bệnh BP và ĐTĐ đã ra đời và đang được sử dụng nhằm hạn chế sự phát triển của bệnh và cải thiện cuộc sống cho con người Bên cạnh các thuốc tổng hợp, các thuốc có nguồn gốc thảo dược cũng đang quan tâm và phát triển Ủy ban chuyên gia của WHO về BP và ĐTĐ đã khuyến nghị nên phát triển các thuốc điều trị bệnh

BP và ĐTĐ có nguồn gốc từ thảo dược, đặc biệt là ở các nước đang phát triển

và nguyên liệu sẵn có, rẻ tiền và ít tác dụng phụ

Họ Cúc (Asteraceae) là họ khá phổ biến ở Việt Nam với số loài tương

đối đa dạng Hiện nay đã có một số công trình khoa học nghiên cứu về các loài trong họ này và cho kết quả khả quan về khả năng điều trị bệnh BP và

ĐTĐ Tuy nhiên, một số loài thuộc chi Cynara là chi khá phố biến ở Việt

Nam lại chưa được nghiên cứu một cách kỹ lưỡng về đặc tính sinh học mà chỉ dừng lại ở mức độ ứng dụng chúng theo kinh nghiệm dân gian Chính vì vậy,

tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu tác dụng hạ đường huyết và khả năng chống rối loạn trao đổi lipid của dịch chiết từ lá Atisô (Cynara scolymus L.) trên

mô hình chuột đái tháo đường thực nghiệm.”

2 Mục đích nghiên cứu

Mục đích nghiên cứu nhằm góp phần hiểu biết thêm về đặc tính sinh lý, hóa sinh và khả năng chữa bệnh của dịch chiết từ lá cây Atisô, tạo cơ sở cho

3

những hướng nghiên cứu tiếp theo trong lĩnh vực tìm kiếm các phương thuốc mới cũng như tìm hiểu tác dụng của các loại thảo dược sẵn có trong tự nhiên

3 Nội dung nghiên cứu

- Định tính, định lượng và tách một số phân đoạn chứa hoạt chất thiên

nhiên từ lá cây Atisô

- Nghiên cứu đặc tính hóa sinh của các phân đoạn dịch chiết từ lá cây

Atisô

4 Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu

4.1 Đối tƣợng nghiên cứu

- Mẫu thực vật : Lá cây Atisô

- Mẫu động vật : Chuột nhắt trắng chủng Swiss 4 tuần tuổi (14-16g)

4.2 Phạm vi nghiên cứu

Nghiên cứu tác dụng hạ đường huyết và khả năng chống rối loạn trao đổi

lipid của dịch chiết từ lá Atisô (Cynara scolymus L.) trên mô hình chuột đái

tháo đường thực nghiệm

4

PHẦN 2 : NỘI DUNG Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1 Giới thiệu tổng quan về đối tượng

1.1 Giới thiệu về cây Atisô

1.1.1 Nguồn gốc

Atisô (tên khoa học: Cynara scolymus L.) là loại cây gai lâu năm có

nguồn gốc từ miền Nam châu Âu (được trồng quanh Địa Trung Hải) đã được người Cổ Hy Lạp và Cổ La Mã trồng để lấy hoa làm rau ăn Atisô có thể cao lên tới 1,5 đến 2 mét, lá cây dài từ 50-80 cm

Những cây Atisô được trồng đầu tiên ở quanh Naples vào giữa thế kỷ 15

Nó được Catherine de Medici giới thiệu tới nước Pháp trong thế kỷ 16, sau

đó, người Hà Lan mang nó đến Anh Atisô tiếp tục được mang tới Mỹ trong thế kỷ 19 bởi những người đến nhập cư: bang Louisiana bởi người Pháp và bang California bởi người Tây Ban Nha Ngày nay, Atisô được trồng chủ yếu

ở Pháp, Ý và Tây Ban Nha, Mỹ và các nước Mỹ Latinh Atisô du thực vào Việt Nam đầu thế kỷ 20, được trồng ở Sa Pa, Tam Đảo, nhiều nhất là ở Đà Lạt Tên gọi của nó là sự phiên âm sang tiếng Việt từ tiếng Pháp artichaut

1.1.2 Đặc điểm thực vật

Cây Atisô có tên khoa học là Cynara scolymus L thuộc chi Cynara,

Họ Cúc Asteraceae

Atisô là cây thân thảo, cao 1-2 m, lá dài từ 50-80 cm Thân ngắn, thẳng

và cứng, có khía dọc, phủ lông trắng Lá to, dài, mọc so le, phiến lá xẻ thùy sâu và có răng cưa, mặt trên xanh lục, mặt dưới có lông trắng, cuống lá to và ngắn Cụm hoa ở trên các nhánh, gồm nhiều hoa hình ống có màu lam tím Quả nhẵn và dính với nhau thành vòng, dễ tách khi quả chín

1.1.3 Phân bố và sinh thái

Atisô là cây thuốc nguồn gốc Ðịa Trung Hải, được người Pháp di thực vào trồng ở Việt Nam từ hàng trăm năm nay ở các vùng có khí hậu ôn

5

đới như Ðà Lạt (Lâm Ðồng), Sapa (Lào Cai), Tam Ðảo (Vĩnh Phúc) Ðến nay Atisô được phát triển trồng ở nhiều nơi, kể cả vùng đồng bằng như Hải

Dương cây vẫn phát triển tốt

Cây Atisô ưa khí hậu lạnh mát quanh năm, nhiệt độ thích hợp từ 15°C- 18°C Ở Việt Nam thường trồng ở độ cao 1000m-1500m so với mực nước

biển

Có thể trồng Atisô 1 lần và thu hoạch trong 2-3 năm tuy nhiên không hiệu quả kinh tế bằng trồng trong 1 năm

1.1.4 Một số công dụng của Atisô

Cây Atisô không chỉ có tác dụng tốt cho sức khoẻ khi sử dụng, mà còn thải được độc, hạn chế sự hình thành các điều kiện bệnh lý liên quan đến stress và hạn chế ảnh hưởng của stress, và đặc biệt là còn có khả năng phòng

và chống các loại bệnh ung thư Hoạt chất chính của Atisô là cynarine có vị đắng, có tác dụng nhuận gan, mật, thông tiểu tiện, kích thích tiêu hóa Atisô được dùng dưới các dạng: Trà Atisô gồm các bộ phận: thân, rễ, hoa, lá - là loại thuốc uống có tác dụng tốt cho gan và lợi tiểu tiện Cao Atisô nấu từ lá Atisô (vì các thành phần khác nhiều nước, ít hoạt chất) Đặc điểm của cao Atisô là đắng, nhưng để lại dư vị ngòn ngọt Mỗi ngày dùng 5-10 gr dạng cao mềm, uống lâu dài sẽ có tác dụng tốt đối với những người bị các bệnh về gan (thiểu năng gan, xơ gan )

-Giàu vitamin và chất khoáng

Một lượng Atisô trung bình đáp ứng 20% nhu cầu vitamin C của cơ thể trong 1 ngày, cung cấp khoảng 60 calo đồng thời giàu kali và magiê nên rất tốt cho tim mạch Khả năng chống lại quá trình ôxy hoá của Atisô giúp cơ thể chống lại các bệnh tật

- Tốt cho hệ tiêu hoá

Gan yếu, hoạt động kém sẽ không kịp tiêu hoá lượng thức ăn cơ thể đưa vào gây đau dạ dày, đầy bụng, đau bụng sau khi ăn và khó tiêu, Atisô kích

6

thích gan tiết mật giúp hệ tiêu hoá hoạt động tốt Nhiều nghiên cứu khoa học

đã phát hiện ra những tiến triển rõ rệt khi điều trị chứng khó tiêu bằng chiết xuất Atisô

- Giảm cholesterol và bệnh tim

Chất chiết lá Atisô làm giảm cholesterol Atisô hạn chế cholesterol từ các chất béo cơ thể hấp thu, gan không tiết đủ mật gây tăng cholesterol cho cơ thể nên những người mắc các bệnh về gan thường có chỉ số cholesterol cao Atisô kích thích gan tiết mật nên giúp giảm cholesterol Nghiên cứu ở Đức đã chỉ ra rằng dùng chiết xuất Atisô trong thời gian 6 tuần giảm lượng cholesterol xấu LDL xuống còn hơn 22 % Atisô ngừa việc hình thành những cholesterol mới ở vùng gan

-Giảm lượng đường máu

Gan tiết ra mật để tiêu hoá thực phẩm và chất béo cơ thể đưa vào đồng thời giữ lượng đường dư dưới dạng glycogen rồi biến đổi lại thành glucose cung cấp cho máu Đây là 1 hệ thống hoạt động hoàn hảo trong cơ thể Tuy nhiên ở một số người, gan làm việc liên tục tạo ra quá nhiều glucose mà máu không cần tới, lượng glucose thừa này gây ra bệnh tiểu đường và các vấn đề sức khoẻ khác Qua nghiên cứu trên động vật, các nhà nghiên cứu đã thấy rằng trong Atisô có chứa chất có khả nặng ngăn chặn quá trình tạo ra quá nhiều glucose trong gan

- Phòng chống bệnh ung thư

Cây Atisô chứa hợp chất pholyphenol chống oxy hóa và cinarine “giảm bớt hiện tượng sinh ung thư” (cùng với chống lão hóa và chống oxy hóa) có tác dụng trong phòng ngừa bệnh ung thư

- Làm đẹp da

Atisô được coi là “thần dược” đối với bệnh gan vì nó làm sạch các độc tố trong gan, bởi gan làm chức năng lọc thải chất độc nên dễ bị nhiễm độc gan

7

Làn da cũng phụ thuộc vào chức năng gan khoẻ hay yếu, tiêu hoá tốt hay không

1.1.5 Thành phần hóa học chính của cây Atiso

Trong Atisô chứa 1 chất đắng có phản ứng Acid gọi là Cynarin (Acid 1 -

4 Dicafein Quinic) Còn có Inulin, Tanin, các muối kim loại K (tỉ lệ rất cao),

Ca, Mg, Natri

1.2 Giới thiệu một số hợp chất tự nhiên từ thực vật

Ở thực vật, ngoài protein, saccaride, lipid, vitamin, còn có những chất khác có vai trò quan trọng trong trao đổi chất của cây được gọi là các chất thực vật thứ sinh (Plant secondary subszances) Căn cứ vào tính chất hóa học, các hợp chất thực vật thứ sinh được chia thành một số nhóm chính như: nhóm

Flavonoid, phenolic, nhóm alkaloid và nhóm tannin

1.2.1 Các hợp chất thứ sinh và các chất có hoạt tính sinh học

Quá trình trao đổi chất của sinh vật bao gồm sự tạo thành các hợp chất

sơ cấp và thứ cấp (còn gọi là hợp chất thứ sinh)

Hợp chất sơ cấp được tạo thành là sản phẩm của quá trình đồng hóa và dị hóa, có vai trò quan trọng đối với cơ thể sống Nó bao gồm những chất thiếu yếu cho sự sống như các axit amin, các axitnucleic, cacbohidrat, lipid chúng

là trung tâm của quá trình trao đổi chất, sinh trưởng và phát triển của sinh vật Các hợp chất thứ cấp (hợp chất thứ sinh) được tạo thành từ các hợp chất

sơ cấp và các chất trao đổi trung gian của chu trình đường phân, chu trình pentose-phosphate, chu trình axit citric, v.v khác với các chất trao đổi bậc nhất, hợp chất thực vật thứ sinh không phải là yếu tố đặc biệt cần thiết cho quá trình sinh trưởng, phát triển, quang hợp và sinh sản Chúng được tạo ra trong các tế bào chuyên biệt với vai trò điều hòa mối quan hệ qua lại giữa các

tế bào trong cơ thể Đồng thời chúng làm các hợp chất phòng thủ giúp thực vật chống lại các tác nhân gây bệnh xâm nhiễm thực vật từ môi trường xung quanh

8

Người ta tiến hành phân loại các hợp chất thứ sinh dựa trên nhiều tiêu chuẩn khác nhau Dựa vào bản chất hóa học chia hợp chất thứ sinh thành các hợp chất phenolic, flavonoid, alkaloid, coumanrin, glycoside Dựa vào lịch

sử phát hiện và sử dụng, các hợp chất thứ sinh được chia làm 4 nhóm chính: + Terpen (gồm isoprennoid, terpenoid, carotenoid )

+ Glycosid (gồm glycoside trợ tim )

+ Các phenylpropanoid (gồm flavonoid, tannin, lignin )

+ Các hợp chất chứa nito (gồm alkaloid, hợp chất dị vòng thơm )

Hiện nay nhiều hợp chất thứ sinh đã được tách chiết và sử dụng để phòng tránh và sử dụng một số bệnh thông thường và cả bệnh hiểm nghèo ở người Phổ biến nhất là các hợp chất phenolic, flavonoid và alkaloid Chúng được bào chế thành các dạng dược liệu hay bổ sung vào thực phẩm nhằm nâng cao giá trị dinh dưỡng và tăng cường khả năng phòng ngừa bệnh tật

1.2.2 Hợp chất phenolic trong thực vật

Hợp chất phenolic là nhóm các chất khác nhau rất phổ biến trong thực vật Trong phân tử có vòng thơm (benzen) mang một, hai hay ba nhóm hidroxyl (-OH) gắn trực tiếp với vòng benzen Dựa vào thành phần và cấu trúc chia các phenolic thành ba nhóm chính là: hợp chất phenolic đơn giản, hợp chất phenolic phức tạp và hợp chất phenolic đa vòng (polyphenol)

Vai trò của các hợp chất phenolic trong thực vật: hợp chất phenolic

có hầu hết trong tất cả bộ phận của cây, đặc biệt là các tế bào thực vật tham gia vào quá trình quang hợp Chúng là những sản phẩm thứ cấp của quá trình đường phân và chu trình pentose qua cynamic acid hay theo con đường acetate malonate qua Acetyl-CoA Đối với thực vật, nhóm hợp chất này có một số vai trò nhất định trong đời sống của chúng

Các phenolic tham gia vào quá trình hô hấp của thực vật với vai trò như

là một chất vận chuyển hydro

9

Các polyphenol có thể hình thành liên kết hydro với protein và enzym, dẫn đến thay đổi hoạt động của các enzym bị tác động tương tự như hiệu ứng điều hòa dị lập thể

Tác dụng mạnh lên quá trình sinh trưởng của thực vật, là chất hoạt hóa IAA-oxydase và tham gia vào quá trình sinh tổng hợp của enzym này Phenolic như là chất điều hòa các chất điều khiển sinh trưởng ở thực vật Hợp chất phenolic có tính kháng khuẩn: những hợp chất phenol bảo vệ thường không được tổng hợp ở những cây khỏe mà được hình thành như là một trong những phản ứng tự vệ đối với các vết thương do vi khuẩn gây bệnh gây nên tương tự như loại phản ứng kháng nguyên – kháng thể ở người và động vật Các hợp chất phenol có tác dụng quan trọng trong quá trình liền sẹo

ở các vết thương cơ học của thực vật, có tác dụng đẩy nhanh quá trình tái sinh, chống bức xạ, gốc tự do, tác nhân gây đột biến và các chất gây oxy hóa Các phenolic chỉ là những chất chuyển hóa thứ sinh trong thực vật nên hàm lượng của chúng chỉ mang tính chất tương đối

1.2.3 Flavonoid thực vật

1.2.3.1 Cấu tạo hóa học

Các flavonoid là dẫn xuất của 2-phenyl chroman (flavan) Đó là những hợp chất có cấu tạo gồm 2 vòng benzen A và B với một dị vòng pyran C tạo thành khung carbon C6-C3-C6, trong đó vòng A kết hợp với C tạo thành khung choroman

10

9

1 0 8

Hình 1.1 Flavan (2-phenyl chroman)

Tùy theo mức độ oxy hóa của vòng pyran, sự có mặt hay không có mặt của nối đôi giữa C2 với C3 và nhóm carbonyl ở C4 mà có thể chia flavonoid thành nhiều nhóm phụ nhỏ: flavon, favonol, flavanon, chalcon, auron, antoxynidin, leucoantoxyanidin, catechin Trong đó nhóm có độ oxy hóa cao nhất là flavonol, còn nhóm có độ oxy hóa thấp nhất là catechin

- Flavonoid có tính kháng khuẩn, kháng virus, làm tăng khả năng đề kháng của cơ thể do kich thích lympho bào, tăng sản xuất interferol, ức chế hiện tượng thoát bọng (digramilation)

- Flavonoid có tác dụng chống ung thư: một số flavonoid có khả năng kìm hãm các enzyme oxy hóa khử, kìm hãm quá trình đường phân và quá trình hô hấp, kìm hãm phân bào, phá vỡ cân bằng trong cả quá trình trao đổi chất của tế bào ung thư

- Flavonoid có hoạt tính chống đái tháo đường và rối loạn trao đổi chất

11

1.2.4 Tannin

1.2.4.1 Cấu tạo hóa học

Tannin là hợp chất phenol có trọng lượng phân tử cao, có chứa các nhóm chức hydroxyl và các nhóm chức khác (như cacboxyl), có khả năng tạo phức với protein và các phân tử lớn khác trong điều kiện môi trường đặc biệt

O O

-Tannin ngưng tụ: đó là những oligome hay polyme của các đơn vị flavonoid (flavan 3-ol) nối với các “dây nối” C-C không bị cắt khi thủy phân như catechin hay những chất tương tự Mỗi tanin ngưng tụ có thể có từ 2 đến

50 hoặc nhiều hơn các đơn vị flavonoid

Tannin thường là hợp chất vô định hình hoặc tinh thể, không màu, có tính quang học, vị chát Tannin tan trong nước tạo dung dịch keo và độ hoà tan thay đổi tuỳ thuộc vào mức độ polymer hoá Chúng tan tốt trong ethanol, acetone

- Tannin ở nồng độ cao ức chế hoạt động của các enzyme nhưng ở nồng

độ thấp chúng thường kích hoạt enzyme

- Tannin có tác dụng ức chế và diệt khuẩn, tác dụng cầm máu do làm se

hệ mao mạch hay tác dụng làm giảm đau tại chỗ do làm giảm tác dụng ở đầu dây thần kinh trung ương Tannin còn chữa ngộ độc kim loại nặng, viêm miệng, điều trị cao huyết áp

1.2.5 Alkaloid thực vật

1.2.5.1 Cấu tạo hóa học

Alkaloid là một nhóm các hợp chất hữu cơ có cấu trúc phức tạp chứa nitơ, đa số có nhân dị vòng, có đặc tính kiềm, thường gặp ở thực vật, đôi khi ở

cả động vật, có hoạt tính sinh học mạnh và cho phản ứng hóa học với thuốc thử chung của alkaloid

1.2.5.2 Tác dụng sinh học

Do được hình thành từ các sản phẩm của các quá trình trao đổi chất như trao đổi protein nên thực vật, alkaloid được coi như chất dự trữ cho tổng hợp protein, các chất bảo vệ cây, tham gia vào sự chuyển hóa hydro ở các mức độ khác nhau Alkaloid được sử dụng nhiều trong công nghiệp dược Hiện nay

có rất nhiều thuốc được sử dụng trong y học có nguồn gốc là các alkaloid tự nhiên hoặc nhân tạo như morphin, cocain

1.3.2 Phương pháp đánh giá

Có nhiều phương pháp đánh giá như đo chỉ số trọng lượng cơ thể BMI,

tỷ lệ eo/hông (WHR), đo vòng eo Trong đó phương pháp sử dụng chiều cao

và cân nặng được sử dụng rộng rãi nhất WHO thường sử dụng chỉ số khối của cơ thể BMI (Body Mass Index) để nhận định tình trạng béo gầy Để xác định chỉ số khối của cơ thể, ta sử dụng công thức sau:

14

1.3.3 Phân loại

Dựa vào nguyên nhân gây béo phì, chia béo phì thành 2 dạng chính:

- Béo phì đơn thuần: nguyên nhân gây béo phì chủ yếu là do năng lượng được hấp thụ vào cơ thể nhiều vượt quá mức cần thiết dẫn đến tình trạng tích lũy mỡ

- Béo phì bệnh lý: nguyên nhân gây béo phì chủ yếu là do bệnh lý như một số bệnh nội tiết: hội chứng Cushing khiến lượng hormone cortisosteroid trong cơ thể quá cao, bệnh suy tuyến giáp trạng

1.3.4 Tác hại của bệnh béo phì

Bệnh béo phì gây ra rất nhiều tác hại cho cuộc sống của con người như mất thoải mái trong cuộc sống do có cảm giác mệt mỏi toàn thân, giảm hiệu suất lao động do khối lượng cơ thể nặng nề, kém lanh lợi Béo phì có nguy

cơ dẫn đến các bệnh như rối loạn lipid máu, bệnh tim mạch, đái tháo đường không phụ thuộc isulin, tăng huyết áp, đột quỵ, giảm khả năng sinh sản, giảm chức năng hô hấp, tăng viêm xương khớp, sỏi mật

Ở trẻ em béo phì, nguy cơ mắc các bệnh tim mạch cũng tăng cao như bệnh mạch vành, xơ vữa động mạch, tai biến mạch máu não

Ngoài ra, thừa cân và béo phì còn làm giảm vẻ đẹp của con người

1.3.5 Nguyên nhân gây béo phì

Béo phì do nhiều nguyên nhân khác nhau, có thể chia thành 3 nguyên nhân chính sau:

- Do tác động của điều kiện sống: Đó là sự mất cân bằng trong việc ăn

uống cũng như hoạt động thể chất Lượng năng lượng cung cấp vượt quá so với nhu cầu năng lượng của cơ thể Cân nặng của cơ thể tăng lên có thể do chế độ ăn dư thừa vượt quá nhu cầu năng lượng hoặc do cách sống nhàn hạ ít tiêu hao năng lượng Điều này là do khẩu phần ăn quá dư thừa và chế độ ăn

15

quá giàu chất béo hơn nữa hoạt động thể lực kém, lười vận động sẽ làm giảm việc tiêu thụ năng lượng của cơ thể do đó dẫn đến việc tích tụ mỡ trong cơ thể Ở trẻ em, nguyên nhân chủ yếu dẫn đến tình trạng béo phì là do ăn nhiều đường, ăn nhiều món xào rán, ít ăn các chất xơ và rau quả

- Yếu tố di truyền: yếu tố di truyền có thể có một vai trò nhất định,

những trẻ béo phì thường có cha mẹ béo Tuy nhiên nhìn trên đa số cộng đồng yếu tố này không lớn mà chủ yếu là do cách sống cũng như cách ăn uống của cha mẹ

- Yếu tố kinh tế xã hội: ở những nước đang phát triển, tỷ lệ người béo

phì ở tầng lớp nghèo thường thấp (do nhiều nguyên nhân như thiếu ăn, lao động chân tay nặng nhọc, phương tiện đi lại khó khăn ) và béo phì được coi

là bệnh của những người giàu có Nhưng ở các nước phát triển, khi mà tình trạng thiếu ăn không còn thì béo phì lại xuất hiện ở những tầng lớp nghèo, ít học hơn so với tầng lớp giàu có

1.3.6 Giải pháp phòng và điều trị bệnh béo phì

Nguyên tắc cần thiết để phòng chống béo phì: thực hiện chế độ ăn uống hợp lý và hoạt động thể lực đúng mức để duy trì cân nặng ổn định ở người trưởng thành Các biện pháp cụ thể để phòng chống béo phì là:

+ Chế độ ăn năng lượng thấp, cân đối, ít mỡ, đủ đạm, vitamin và nhiều rau quả

+ Luyện tập trong môi trường thoáng

+ Xây dựng nếp sống năng động tăng cường hoạt động thể lực

Nguyên tắc điều trị béo phì: kết hợp chế độ ăn uống, chế độ luyện tập và cách dùng thuốc

1.3.7 Thực trạng béo phì trên thế giới và trong nước

Theo tổ chức y tế thế giới (WHO) hiện nay số người béo phì đã lên tới 1,7 tỉ người [3], không chỉ gặp nhiều ở các quốc gia phát triển mà còn gặp cả

ở các quốc gia đang phát triển Mỹ là nước có số dân mắc bệnh cao nhất thế

16

giới, khoảng 60 triệu người (chiếm 30% dân số), tăng gấp 3 lần so với điều tra năm 1991 Ở châu Âu, Anh là quốc gia đứng đầu bảng với 23% dân số Tại châu Á tỉ lệ thừa cân béo phì ở một số nước như sau: Thái Lan 3,5%, Philipin 4,27%, Malaysia 3,01%, Nhật 3%, Trung Quốc 2%, Hồng Kông 3%

Tại Việt Nam, theo tiêu chuẩn cho người châu Á, số người thừa cân béo phì cũng tăng theo thời gian Năm 1991 theo điều tra của Lê Huy Liệu và cộng sự thì tỉ lệ thừa cân mắc bệnh béo phì nói chung tại Hà Nội là 1,1% Đến năm 2000 con số này đã là 2,62% tăng gần 2,5 lần trong vòng 10 năm (điều tra của Lê Văn Hải)

Năm 2007, Viện dinh dưỡng Quốc gia điều tra trên đối tượng người trưởng thành 25 - 64 tuổi cho thấy tỉ lệ thừa cân béo phì là 16,8% và còn có

xu hướng tăng lên Theo Viện trưởng TS Nguyễn Công Khẩn thì tỉ lệ này ở thành thị lớn hơn nông thôn, ở nữ giới cao hơn nam giới Trẻ em Việt Nam cũng có 16,3% mắc thừa cân béo phì [11] Hà Nội có 4,9% trẻ 4 - 6 tuổi mắc bệnh, Thành phố Hồ Chí Minh 6% trẻ dưới 5 tuổi và 22,7% học sinh tiểu học cũng rơi vào tình trạng này Với những hiểu biết hiện nay, thừa cân, béo phì được coi là những đối tượng “ngiễm nhiên” tiến tới ĐTĐ typ 2, đặc biệt với những người có chỉ số BMI cao lại có vòng eo lớn – béo trung tâm [2] Trước tình hình đó Bộ y tế đã kí quyết định thành lập “Trung tâm phục hồi dinh dưỡng và kiểm soát béo phì” trực thuộc Viện dinh dưỡng, chính thức tuyên chiến với bệnh béo phì

1.3.8 Một số chỉ số hoá sinh liên quan đến rối loạn trao đổi lipid máu và bệnh xơ vữa động mạch

Huyết thanh người bình thường có 5 - 7g/l lipid toàn phần bao gồm acid béo tự do, triglycerid, 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

17

hành trong máu dưới dạng phức hợp lipoprotein như: các hạt chymomicron,

VLDL (Very Low Density Lipoprotein- Lipoprotein tỉ trọng rất thấp), HDL (High Density Lipoprotein – Lipoprotein tỉ trọng cao), LDL (Low Density

Lipoprotein – Lipoprotein có tỉ trọng thấp) Các lipoprotein này có kích

thước, thành phần, tỉ trọng và chức năng khác nhau trong quá trình chuyển hóa lipid [7], [18]

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 – 2,3 mmol/l)

* HDL-c (0,90 – 1,50 mmol/l)

* LDL-c (0,5 – 3,4 mmol/l)

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 Đồng thời 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 hóa [2] 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 [2] 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 Fredrickson căn cứ vào kĩ thuật điện di và siêu ly tâm với các thành phần huyết thanh đã phân loại chứng tăng lipid máu thành 5 type dựa trên những thay đổi thành phần lipoprotein Cách phân loại này đã được WHO chính thức

sử dụng vào năm 1970 [20] Nhiều nghiên cứu đã chứng minh người mắc bệnh béo phì có nguy cơ cao mắc các bệnh rối loạn lipid máu dẫn đến xơ vữa động mạch (liên quan chủ yếu đến các lipoprotein) hoặc hiện tượng “nhiễm độc mỡ tế bào” [14], [20]

tháo đường type II)

+ Đái tháo đường type II (đái tháo đường): Được gọi là bệnh tiểu đường không phụ thuộc insulin Bệnh tiểu đường type II xuất hiện khi cơ thể không thể sản xuất đủ insulin hoặc cơ thể không đáp ứng với insulin như bình thường Đái tháo đường type I chiếm tỉ lệ khoảng 90% bệnh đái tháo đường trên thế giới

Bệnh đái tháo đường là hậu quả của béo phì và thừa cân quá mức Không chỉ mang tính chất là một bệnh mãn tính đái tháo đường còn kéo theo nhiều biến chứng nguy hiểm như: Đột quỵ, hôn mê, mù lòa, suy thận, nhồi máu cơ tim, tai biến mạch máu não Bệnh đái tháo đường là hậu quả của tình trạng béo phì và thừa cân quá mức

19

1.4.3 Rối loạn trao đổi lipid

Rối loạn lipid máu là tình trạng tăng cholesterol, triglycerides (TGs) huyết tương hoặc cả hai, hoặc giảm nồng độ lipoprotein phân tử lượng cao, tăng nồng độ lipoprotein phân tử lượng thấp làm gia tăng quá trình xơ vỡ động mạch

Rối loạn chuyển hóa lipid là một tình trạng rất hay gặp trong nhiều bệnh khác nhau Bên cạnh những nguyên nhân thường gặp như đái tháo đường, béo phì, nghiện rượu, hút thuốc lá hay mãn kinh, rối loạn chuyển hóa lipid nhiều khi còn là dấu hiệu gợi ý một số bệnh lý khác có vẻ không liên quan gì đến lipid như suy giáp, suy thận hoặc hội chứng thận hư

2 Tổng quan tình hình mắc bệnh trong và ngoài nước

2.1 Tiêu chuẩn chẩn đoán đái tháo đường

Bệnh ĐTĐ được xác định dựa vào những tiêu chí trong bảng 1.2 [4]