Nghiên cứu đặc tính hoá sinh dược của một số phân đoạn dịch chiết từ quả Bí Đao (Benincasa hispida Cogn)

Phương pháp nghiên cứu tác dụng hạ glucose huyết của các phân đoạn dịch chiết quả Bí đao Benincasa hispida Cogn.. Nhiều loại thảo dược đó chứng tỏ có tác dụng rất tốt trong việc điều trị

Lời cảm ơn

Trong quá trình tìm hiểu, nghiên cứu và hoàn thành luận văn tốt ngiệp, tôi đã nhận được những lời chỉ bảo, hướng dẫn tận tình của cô giáo: Tiến sĩ Trần Thị Phương Liên

Bên cạnh đó, Ban giám hiệu, Phòng sau đại học, Trung tâm chuyển giao công nghệ, các Phòng, Ban trường ĐHSP Hà Nội 2 đã tạo các điều kiện thuận lợi nhất cho tôi trong quá trình làm việc Cùng với đó là sự hỗ trợ nhất định từ gia đình, bạn bè và đồng nghiệp

Tôi xin chân thành cảm ơn những sự giúp đỡ quý báu đó!

Xuân Hòa, ngày 26 tháng 11 năm 2011

Học viên

Nguyễn Mạnh Cường

Lời cam đoan

Tôi xin cam đoan, đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Những số liệu, kết quả trong luận văn là trung thực Công trình chưa được công bố trên bất cứ một tài liệu nào

Nếu sai, tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm!

Xuân Hòa, ngày 26 tháng 11 năm 2011

Học viên

Nguyễn Mạnh Cường

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT DÙNG TRONG LUẬN VĂN

HDL –c High density lipoprotein cholesterol (Cholesterol tỉ

trọng cao) VLDL –c Very low dentisy lipoprotein (Lipoprotein tỷ trọng

thấp liên kết cholesterol) LDL –c Low dentisy lipoprotein cholesterol (Lipoprotein

liên kết cholesterol) STZ Streptozotocin

TC Total cholesterol (Cholesterol toàn phần)

MỤC LỤC

Trang

1.1 Giới thiệu về một số hợp chất tự nhiên ở thực vật.

5

1.2.1 Thực trạng béo phì trên thế giới và Việt Nam 13

1.2.3 Nguyên nhân và giải pháp phòng, điều trị béo phì 15 1.2.4 Rối loạn trao đổi lipid máu

1.3.2 Thực trạng đái tháo đường trên thế giới và Việt Nam 17

1.3.5 Chuyển hóa glucose và sự điều hòa glucose huyết 19

1.5 Phương pháp gây đái tháo đường thực nghiệm bằng STZ 21

1.6.5 Một số tác dụng sinh – Dược và công dụng của cây bí đao 24

2.2.2 Phương pháp khảo sát thành phần hóa học của quả Bí đao 28

2.2.2.2 Định lượng pholyphenol tổng số theo phương pháp Folin- Ciocalteau 30

2.2.3 Nghiên cứu tác dụng của dịch chiết các phân đoạn quả Bí đao

(Benincasa hispida Cogn.) lên trọng lượng và một số chỉ số hóa sinh máu của

2.2.3.2 Xây dựng mô hình chuột béo phì thực nghiệm 30 2.2.4 Phương pháp nghiên cứu tác dụng hạ glucose huyết của các phân đoạn dịch chiết quả Bí đao (Benincasa hispida Cogn.) trên mô hình chuột đái tháo

3.1 Qui trình tách chiết các phân đoạn từ quả Bí đao 36 3.2 Kết quả khảo sát thành phần các hợp chất tự nhiên có trong các phân

3.2.1 Định tính một số hợp chất tự nhiên có trong quả Bí đao 37 3.2.2 Định lượng polyphenol tổng số các phân đoạn dịch chiết 39

3.5 Tác dụng hạ glucose huyết của quả Bí đao trên mô hình chuột đái tháo

3.5.1 Kết quả tạo mô hình chuột đái tháo đường type 2 thực nghiệm 46 3.5.2 Tác dụng của các phân đoạn dịch chiết từ quả Bí đao đến nồng độ

3.6 Tác dụng đến chuyển hóa lipid của quả Bí đao trên mô hình chuột ĐTĐ

1 Lý do chọn đề tài

Đái tháo đường (ĐTĐ) là bệnh rối loạn trao đổi chất với biểu hiện chung nhất là chứng tăng đường huyết Căn bệnh này đang trở thành mối nguy hại đối với toàn cầu bởi trung bình 10 giây có một người tử vong vì ĐTĐ

Hiện trên toàn thế giới có khoảng 180 triệu người mắc bệnh đái tháo đường

Dự báo đến năm 2030, con số này sẽ tăng lên 366 triệu người Mỗi năm, thế giới có khoảng 3,2 triệu người chết vì bệnh Đái tháo đường, tương đương số người chết hàng năm vì bệnh HIV/AIDS Đáng chú ý là bệnh có xu hướng gia tăng mạnh tại các quốc gia đang phát triển ở châu Phi, châu Mỹ La Tinh và châu Á, đặc biệt ở độ tuổi lao động

Riêng châu Á, số liệu công bố tại hội nghị ĐTĐ quốc tế tổ chức vào tháng 12 năm 1997 tại Singapo công bố: năm 1995 có khoảng 62 triệu người mắc bệnh ĐTĐ, cuối năm 2002 con số này là 89 triệu người Theo đánh giá của Hiệp hội ĐTĐ quốc

tế (IDF) năm 2005 số người mắc bệnh ĐTĐ tại châu Á tăng lên 1.7 lần WHO đã cảnh báo có thể xuất hiện “đại dịch ĐTĐ” ở châu Á vào thế kỷ 21 [24], [2], [3]

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 Thống kê của Hội Người giáo dục bệnh ĐTĐ Việt Nam cho thấy, 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 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

ĐTĐ không chỉ có tính chất là một bệnh mạn tính, ĐTĐ còn kèm theo nhiều biến chứng nguy hiểm như các bệnh về thận dẫn đến suy thận, bệnh về mắt dẫn đến

mù lòa, tổn thương hệ thần kinh và đặc biệt là các biến chứng về mạch máu (xơ vữa động mạch) có thể dẫn đến tử vong như bệnh mạch vành, nhồi máu não, xuất huyết não…[17], [45], [23], [7], [16]

Ngày 21 tháng 12 năm 2006, Hội Đồng Liên Hiệp Quốc đã thông qua một nghị quyết thống nhất chung, tuyên bố ĐTĐ là một vấn đề sức khỏe cộng đồng quốc tế

Đây là lần đầu tiên một bệnh không truyền nhiễm lại được xem là một vấn đề sức khỏe cộng đồng quốc tế và ĐTĐ là bệnh thứ hai chỉ sau AIDS đạt đến tầm quan trọng như vậy Trong những năm sắp đến, ĐTĐ là mối đe dọa sức khỏe cộng đồng đang tăng lên ở các nước phát triển và đang phát triển Y học ngày nay đã có nhiều loại thuốc chữa bệnh ĐTĐ có hiệu quả như insulin, sulfonylurea, biguanid, Tuy nhiên, hầu hết các loại thuốc này đều có tác dụng phụ và chi phí điều trị đắt đỏ [10], [30], [2], [22]

Sự gia tăng nhanh chóng tỷ lệ người mắc bệnh làm cho ĐTĐ trở thành một vấn đề lớn cho sức khỏe vì bệnh có tỷ lệ mắc, chết trầm trọng trong quá trình trị liệu lâu dài, đặc biệt là ĐTĐ type 2 một trong những bệnh phổ biến nhất trong bệnh ĐTĐ ĐTĐ có thể mang nhiều biến chứng nguy hiểm như: biến chứng võng mạc, suy thận, biến chứng mạch máu lớn, tổn thương bàn chân dẫn đến cụt Vì vậy đại

đa số người bệnh đều có nhu cầu chữa bệnh một cách an toàn Mỗi năm nước Mỹ

đã phải chi hàng tỉ đô la cho điều trị ĐTĐ bằng các thuốc do tổ chức an toàn thực phẩm và dược phẩm Mỹ phê chuẩn (Food and Drug Aministration - FDA) như: Metformin, Orlistat, Sibutramin, Ephedrin, Fenfluramin Song hầu hết các thuốc này đều có nguồn gốc tổng hợp, thường có tác dụng phụ và đắt tiền Trước tình hình đó ủy ban chuyên gia của (WHO) đã khuyến nghị nên sử dụng các thuốc

có nguồn gốc thảo dược sẵn có, giá thành rẻ và ít độc tính [4], [2]

Trong lịch sử Y học từ 1550 năm trước công nguyên, con người đã biết dùng cây cỏ để chữa ĐTĐ Nhiều loại thảo dược đó chứng tỏ có tác dụng rất tốt trong việc điều trị ĐTĐ như: mướp đắng, sinh địa, hoàng kỳ, huyền sâm, cỏ ngọt, chè xanh, khoai lang,…Việc nghiên cứu, khảo sát về thành phần hóa 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 lý, hiệu quả có tầm quan trọng đặc biệt

Quả Bí đao (Benincasa hispida Cogn.) là loài thực vật thuộc họ Bầu bí (Cucurbitaceae) Bí đao gốc ở Ấn Độ, được trồng rộng rãi ở khắp các vùng nhiệt

đới và á nhiệt đới của châu á và miền Ðông của châu Ðại Dương Ở nước ta, quả Bí đao cũng được trồng khắp nơi để lấy quả

Nhiều nghiên cứu đã chứng minh tác dụng chống oxy hoá của bí đao trên tế bào mô gan, não, thận Đây là cơ sở của những tác dụng dược lý của bí đao đã được công bố, đó là: kháng viêm, kháng dị ứng, hạ đường huyết, phòng chống Alzheimer, béo phì, u xơ, ung thư Nhóm nghiên cứu của Chetan Nandecha và cộng sự đã khẳng định cao chiết hạt bí đao có hoạt tính ức chế 5α-reductase, giúp C Nandecha phòng chống phì đại tiền liệt tuyến trên mô hình thực nghiệm

Nghiên cứu mới nhất của nhóm tác giả Ấn Độ (T Jayasree, 2011) cho thấy cao chiết nước bí đao làm tăng thể tích nước tiểu, tăng bài tiết ion natri và clor, nhưng lại giảm bài tiết kali Kết quả này càng khẳng định vai trò của bí đao với bệnh nhân phù thũng, cao huyết áp

Những kinh nghiệm cổ truyền và cả những công bố khoa học hiện đại cho thấy bí đao là món ăn bài thuốc hữu hiệu trong phòng chống các bệnh liên quan đến oxy hoá, trong đó có thừa cân béo phì và các bệnh tim mạch khác

Với những lí do trên, nhằm góp phần tìm kiếm và nghiên cứu thuốc điều trị

đái tháo đường từ thành phần hóa học cơ bản của quả Bí đao (Benincasa hispida

Cogn.) trên chuột nhắt gây bệnh ĐTĐ bằng streptozotocin (STZ), chúng tôi quyết định chọn đề tài nghiên cứu “Nghiên cứu đặc tính hoá sinh dược của một số

phân đoạn dịch chiết từ quả Bí đao (Benincasa hispida Cogn.)”

Nghiên cứu được thực hiện với những mục tiêu sau:

- Tìm hiểu thành phần hóa học cơ bản của quả Bí đao

- Tìm hiểu tác dụng hạ đường huyết của một số phân đoạn dịch chiết quả Bí đao trên mô hình chuột gây ĐTĐ thực nghiệm bằng STZ

2 Mục đích nghiên cứu

Đánh giá hoạt tính sinh dược học của một số phân đoạn dịch chiết từ quả Bí

đao (Benincasa hispida Cogn.)

3 Nhiệm vụ nghiên cứu

3.1 Khảo sát sơ bộ thành phần các hợp chất tự nhiên có trong quả Bí đao (Benincasa hispida Cogn.)

3.2 Định lượng polyphenol tổng số theo phương pháp Folin – Ciocalteau 3.3 Nghiên cứu tác dụng hạ đường huyết của các phân đoạn dịch chiết quả

Bí đao (Benincasa hispida Cogn.) trên mô hình chuột ĐTĐ mô phỏng type 2

4 Đối tượng nghiên cứu

4.1 Mẫu thực vật

- Quả bí đao (Benincasa hispida Cogn.)

- Địa điểm thu mẫu: Phúc Yên – Vĩnh Phúc

4.2 Mẫu động vật và vi sinh vật

- Chuột nhắt trắng là chủng Swiss 4 tuần tuổi (18- 20 g), do Viện Vệ sinh Dịch tễ TW cung cấp

5 Phương pháp nghiên cứu

5.1 Phương pháp hoá lý và hoá học

5.2 Sử dụng các phương pháp hoá sinh

5.3 Tạo mô hình chuột BP, tạo mô hình chuột ĐTĐ typ II

5.5 Sử dụng phương pháp nghiên cứu hình thái giải phẫu

6 Đóng góp mới của đề tài

Đánh giá được khả năng hạ glucose huyết của một số phân đoạn dịch chiết lên mô hình chuột ĐTĐ mô phỏng type 2 thông qua chỉ số glucose huyết, các chỉ số lipit máu trên chuột sau 21 ngày điều trị

NỘI DUNG

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Giới thiệu về một số hợp chất tự nhiên ở thực vật

1.1.1 Flavonoid thực vật

Trong số các polyphenol tự nhiên, flavonoid là nhóm chất quan trọng vì chúng phổ biến ở hầu hết các loài thực vật và có nhiều hoạt tính sinh - dược học có giá trị [9]

1.1.1.1 Cấu tạo hoá học và phân loại

Về cấu tạo hóa học, khung cacbon của flavonoid là C6 - C3 - C6, gồm 15 nguyên tử cacbon, hai vòng benzene A và B nối với nhau qua dị vòng C, trong đó A kết hợp với C tạo khung chroman

9 10 8

5

7 6

2 3

4'

3' 2'

B

Flavan (2-phenyl chroman) Tùy theo mức độ oxy hoá của vòng pyran, sự có mặt hay không có mặt của nối đôi giữa C2 và C3 và nhóm cacbonyl ở C4 mà có thể phân biệt flavonoid thành các nhóm phụ sau: flavon, flavonol, flavanon, chalcon và auron, antoxyanidin, leucoantoxyanidin, catechin, isoflavonoid, rotenoid, neoflavonoid

Flavonoid tồn tại ở hai dạng: dạng tự do gọi là aglycon và dạng liên kết với đường gọi là glycoside Các glycoside khi bị thuỷ phân bằng acid hoặc enzyme sẽ giải phóng ra đường và aglycon tương ứng Có 2 dạng glycoside là O-glycoside và C-glycoside Đối với O-glycoside phân tử đường liên kết với flavonoid thông qua nhóm hydroxyl như rutin; đối với C-glycoside, flavonoid liên kết với đường thông qua nguyên tử cacbon như saponin

- Tác dụng chống oxy hoá (antioxydant): flavonoid có khả năng kìm hãm các quá trình oxy hoá dây chuyền sinh ra bởi gốc tự do hoạt động Những flavonoid có các nhóm hydroxyl sắp xếp ở vị trí octo dễ dàng bị oxy hoá dưới tác dụng của các enzyme polyphenoloxydase và peroxydase tạo thành dạng semiquinon hoặc quinon

có khả năng phản ứng với các gốc tự do hoạt động sinh ra trong quá trình sinh lý và bệnh lý để tiêu diệt chúng

- Flavonoid có khả năng điều hòa hoạt độ enzyme do khả năng liên kết với nhóm amin trong phân tử protein, làm thay đổi cấu hình không gian của enzyme do

đó tạo hiệu ứng điều hòa dị lập thể

- Flavonoid có tính kháng khuẩn, kháng virus, tăng khả năng đề kháng của

cơ thể do kích thích lympho bào, tăng sản xuất interferon, ức chế hiện tượng thoát bọng (digramilation)

- Flavonoid có hoạt tính của vitamin PP, làm tăng tính bền và đàn hồi của thành mạch, giảm sức thấm của mao mạch

- Flavonoid có tác dụng chống ung thư do kìm hãm các enzyme oxy hoá khử, quá trình đường phân và hô hấp, kìm hãm phân bào, phá vỡ cân bằng trong các quá trình trao đổi chất của tế bào ung thư [6]

- 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% ) 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, triglycerid, LDL-c đồng thời tăng HDL-c [34] 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 [33], [38]

- Tác dụng hạ glucose huyết

O

O

OH OH

OH OH

CH3O

O

O OH

O H

O O

O

OH

OH

OH

Một số flavonoid được tách chiết từ nguyên liệu thực vật đã được chứng minh là có tác dụng điều hòa glucose huyết như: quercetin có trong Đỗ trọng (Eucommia ulmoides Oliver.) [59], Hesperidin và Naringin có trong các cây thuộc

họ Rutaceae, Genistein và Daidzein có trong Đậu nành (Glycine max L.) [12], Myricetin có trong cây Vông vang (Abelmoschus moschatus) [12]

1.1.2 Hợp chất phenolic

1.1.2.1 Phân loại

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:

- 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 hydroxyl mà chúng được gọi là các monophenol (phenol), diphenol (pyrocatechin, hydroquinon, ), triphenol (pyrogalol, oxyhydroquinol, )

- 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 cynamic, acid cumaric

- 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 phân Ngoài gốc phenol còn có các nhóm phụ dị vòng mạch nhánh hoặc đa vòng Nhóm này có flavonoid, tannin và coumarin

1.1.2.2 Vai trò của hợp chất phenolic trong thực vật

Hợp chất phenolic được hình thành từ những sản phẩm của quá trình đường phân và con đường pentose qua acid cynamic hay theo con đường acetate malonate qua Acetyl- CoA Nhóm hợp chất này có một số chức năng trong đời sống thực vật [8], [60]

- Các hợp chất phenolic tham gia vào quá trình hô hấp như là một chất vận chuyển hydro

- Các polyphenol có thể hình thành liên kết hydro với các protein và enzyme làm thay đổi hoạt động của các enzyme này tương tự như hiệu ứng điều hòa dị lập thể

- Tác dụng mạnh lên quá trình sinh trưởng, nó đóng vai trò là chất hoạt hoá IAA- oxydase và tham gia vào quá trình sinh tổng hợp enzyme này Hợp chất phenol tác dụng như chất điều hoà các chất điều khiển sinh trưởng ở thực vật

- Hợp chất phenol có tính chất kháng khuẩn

1.1.3 Tannin thực vật

1.1.3.1 Cấu trúc hoá học và phân loại

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 [8],[30]

O O

H

OH

OH OH

OH

O O

H

OH OH

- Tannin ngưng tụ: là các oligomer hay polymer của các đơn vị flavonoid (flavan 3-ol) nối với các dây nối C - C không bị cắt khi thuỷ phân như catechin, epicatechin hoặc các chất tương tự Tannin ngưng tụ có thể có từ 2 tới 50 hay 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

kinh trung ương Tannin còn chữa ngộ độc kim loại nặng và alkaloid do tạo tủa với chúng

1.1.4 Alkaloid

1.1.4.1 Khái quát về Alkaloid

Alkaloid là hợp chất chứa nitơ, đa số có nhân dị vòng và có tính kiềm, thường gặp ở thực vật và động vật [8], [30] Đa số các alkaloid trong thành phần có chứa oxy

ở thể rắn (cafein), không có oxy thường ở thể lỏng dễ bay hơi (nicotin) Alkaloid thường không có màu, không mùi và vị đắng Một số alkaloid có màu vàng như berberin, palmitin Các alkaloid ở dạng base thường không tan trong nước [40]

N

N N

N

C H3

C H3C

O H

O H

Alkaloid có tính kiềm yếu, do các mạch cacbon chứa nitơ quyết định Chúng

có thể liên kết với kim loại nặng tạo phức và phản ứng với một số thuốc thử đặc trưng như: Bouchardat (kết tủa màu nâu sẫm), Vans-Mayer (kết tủa trắng ánh vàng) hay Dragendroff (màu da cam, nâu đỏ)

1.1.4.2 Tác dụng sinh học

Alkaloid được hình thành từ các sản phẩm của quá trình trao đổi chất như trao đổi protein Ở trong cây, alkaloid được coi như là chất dự trữ cho tổng hợp protein, các chất bảo vệ cây, tham gia vào sự chuyển hoá hydro ở các mức độ khác nhau, [8], [30]

Alkaloid được sử dụng nhiều trong công nghiệp dược, có rất nhiều thuốc chữa bệnh được sử dụng trong y học là các alkaloid tự nhiên hoặc nhân tạo, ví dụ như: atrophin, morphin, cocain,

1.1.5 Hợp chất coumarin

Coumarin là dẫn chất của α- purone có cấu trúc C6- C3 dị vòng chứa oxy Coumarin kết tinh không màu hoặc màu vàng nhạt, vị đắng, cay, có mùi thơm [30] Tính chất hóa học đặc trưng là dễ dàng kết hợp với đường glucose tạo thành glycosid dễ tan trong nước

Hiện nay chúng ta biết đến 1500 hợp chất coumarin khác nhau khi nghiên cứu 800 loài thực vật Ta cũng dễ dàng tìm thấy coumarin trong tất cả các bộ phận khác nhau của cây như: áo hạt, quả, hoa, rễ, lá, thân…Coumarin cũng có vai trò là một nhóm chất phòng thủ hóa học hữu hiệu chống lại vi khuẩn và tác nhân có hại của môi trường Tuy nhiên cho tới nay con đường tổng hợp coumarin vẫn chưa hoàn toàn sáng tỏ [38]

Coumarin Coumarin sử dụng trong đời sống hàng ngày như làm nước hoa, hương liệu, làm chất chống đông máu và chất diệt loài gặm nhấm Trong y học dẫn xuất của coumarin có tác dụng chống co thắt, giãn nở động mạch vành, làm bền và bảo vệ thành mạch, ngăn cản đột qụy [38] Một số coumarin khác có tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm, kháng khối u, trừ giun sán và giảm đau

1.1.6 Terpen thực vật

Terpen là nhóm hydrocacbon thực vật lớn và đa dạng nhất, được hình thành

từ quá trình polyme hoá các tiểu đơn vị isopren 5-carbon (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/mevalonate hoặc con đường glyceraldehyde 3-phosphate/pyruvate Hầu hết các terpen đều thuộc nhóm hydrocarbon, tuy nhiên chúng có thể bị khử hoặc bị oxy hóa để hình thành các hợp chất terpenoid khác nhau như alcohol, ketone, acid và aldehyd Vì vậy, một số tác giả sử dụng thuật ngữ

“terpenes” để chỉ chung một nhóm lớn các hợp chất bao gồm cả terpen 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

1.2 Bệnh béo phì (Obesity)

Tổ chức y tế thế giới (WHO) định nghĩa béo phì (Obesity) là tình trạng tích lũy mỡ quá mức và không bình thường tại một vùng hay toàn bộ cơ thể gây ảnh hưởng tới sức khỏe Tổ chức này dùng chỉ số khối cơ thể BMI (Body Mass Index)

để đánh giá tình trạng dư thừa hay thiếu hụt mỡ của mỗi người

Chỉ số khối cơ thể được tính theo công thức như sau:

Trong đó: W: Khối lượng (kg )

H: Chiều cao (m ) Bảng 1.1 Phân loại BMI của người trưởng thành châu Âu và châu Á [2]

Mức độ thể trọng Người trưởng thành châu

1.2.1 Thực trạng béo phì trên thế giới và Việt Nam

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 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 Theo số liệu năm 2010, khoảng 171 triệu trẻ em trên thế giới bị còi do thiếu ăn, chế độ ăn thiếu vitamin và khoáng chất, chăm sóc trẻ không đầy đủ và bệnh tật.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) [3]

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 [14] 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 [56] 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

1.2.3 Tác hại và nguy cơ của bệnh béo phì

Chứng thừa cân và bệnh béo phì gây nhiều tác hại cho cuộc sống con người như mất thoải mái trong sinh hoạt, giảm hiệu suất lao động, khối lượng cơ thể nặng

* Đột qụy: những người có BMI > 30 dễ bị tử vong do bệnh liên quan đến mạch máu não

* Ngoài ra béo phì còn làm gia tăng nguy cơ của nhiều bệnh khác: xấu đi tình trạng rối loạn tiền mãn kinh ở phụ nữ, suy giảm chức năng hô hấp, rối loạn hoạt động cơ xương, ung thư, sỏi mật và các vấn đề bệnh lý tâm thần khác [3], [13],[36].1.2.4 Nguyên nhân và giải pháp phòng, điều trị béo phì

Nguyên nhân chính dẫn đến thừa cân béo phì là do khẩu phần và thói quen dinh dưỡng không hợp lý, hoạt động thể lực kém dẫn đến năng lượng hấp thụ vào cơ thể vượt quá mức cần thiết và tích lũy dưới dạng mỡ Ngoài ra một số bệnh lý nội tiết như: hội chứng Cushing (do hormone cortisosteroid trong cơ thể tăng quá cao), bệnh suy tuyến giáp trạng, bệnh trứng đa nang hoặc có chứa gen béo phì di truyền

Để phòng bệnh béo phì có hiệu quả, mỗi cá nhân cần nâng cao nhận thức về dinh dưỡng và hoạt động thể lực Trên phạm vi xã hội, việc phòng bệnh cần tập trung vào nhóm có nguy cơ cao mắc bệnh này

Điều trị thừa cân béo phì dựa trên nguyên tắc kết hợp giữa chế độ ăn uống, luyện tập và dùng thuốc Trong đó thuốc và phẫu thuật chỉ dùng trong trường hợp bắt buộc Thuốc chống béo phì được chia làm hai nhóm lớn

* Nhóm có tác dụng lên hệ thần kinh trung ương

* Nhóm tác dụng lên hệ tiêu hóa

Thuốc điều trị béo phì phổ biến hiện nay là Metformin thuộc nhóm hai với tác dụng chủ yếu là ức chế phân giải glycogen thành glucose ở gan, làm tăng tính nhạy cảm của insulin ngoại vi, tác động hạ glucose trong khoảng 2 - 4 mmol/l, giảm HbA1C đến 2% Vì thế, Metformin được dùng cho cả bệnh nhân béo phì và tiểu đường Tuy nhiên thuốc cũng có một số tác dụng phụ với đường tiêu hóa, chống chỉ định với người suy tim nặng, bệnh gan, bệnh thận và những người từng có tiền sử nhiễm toan lactic

1.2.5 Rối loạn trao đổi lipid máu

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 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 hóa lipid [9], [26],[57].

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);

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 [25] 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” [18], [25]

1.3 Bệnh đái tháo đường (Diabetes mellitus).

1.3.1 Khái niệm và phân loại

Danh từ đái tháo đường (Diabetes mellitus) có nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp (Diabetes: nước chảy trong ống syphon) và tiếng Latinh (mellitus: ngọt) [65] Khoảng 1550 năm trước công nguyên các thầy thuốc Hy Lạp đã mô tả bệnh này với các triệu chứng ăn nhiều, uống nhiều, tiểu nhiều, nước tiểu có đường và sút cân nhanh [4] PGS TS Tạ Văn Bình định nghĩa đái tháo đường là một hội chứng có đặc tính biểu hiện bằng tăng đường máu, do hậu quả của việc mất hoàn toàn insulin hoặc là do có liên quan đến sự suy yếu trong bài tiết và hoạt động của insulin Bệnh ĐTĐ được xác định dựa vào những tiêu chí trong bảng 1.2 [4]

Bảng 1.2 Các tiêu chí để chuẩn đoán ĐTĐ theo WHO

Kết luận

Đường huyết lúc đói (mmol/l)

Đường huyết 2 giờ sau khi làm nghiệm pháp tăng đường huyết (mmol/l)

Đường huyết tại thời điểm bất kì (mmol/l)

kèm triệu chứng uống nhiều, đái nhiều và gầy sút

Rối loạn dung nạp

Dựa vào những hiểu biết về nguyên nhân phát sinh bệnh, ủy ban chuyên gia

về chuẩn đoán và phân loại ĐTĐ của WHO chia ĐTĐ thành các loại như sau:

ĐTĐ type 1: Thường xảy ra ở trẻ em và thanh thiếu niên, khởi phát ở các cá thể có tính mẫn cảm về di truyền với bệnh Nguyên nhân chính của bệnh là tế bào β đảo tụy Langerhans bị phân hủy dẫn đến mất khả năng sản xuất insulin, một hormon điều hòa lượng đường trong máu Quá trình hủy hoại tế bào β do cơ chế tự miễn [4], [27] Người ta đã biết đến 18 vùng gen liên quan đến type này được kí hiệu từ IDDM1 đến IDDM18 Các gen này chủ yếu liên quan đến những yếu tố kháng nguyên bạch cầu người HLA hoặc là gen mã hóa insulin [16]

ĐTĐ type 2: Chiếm 80% - 90% bệnh nhân, có tính quy tụ gia đình và hay gặp ở những người trên 30 tuổi Hai yếu tố chính đóng vai trò quan trọng trong cơ chế sinh ĐTĐ type 2 là khiếm khuyết chức năng tế bào β tuyến tụy và tình trạng kháng insulin [4], [36] Hai yếu tố này luôn có tác động qua lại với nhau và không thể kết luận yếu tố nào xuất hiện trước Kháng insulin có thể do bất thường ở hậu thụ thể insulin, bất thường về số lượng receptor insulin hoặc ái lực gắn hormon của insulin và cũng có thể do acid béo tự do tăng cao gián tiếp làm ảnh hưởng quá trình truyền tin nội bào của insulin ở tế bào đích Bởi vậy, bệnh béo bệu là một trong những nguyên nhân môi trường được đề cập đến nhiều nhất vì chính béo bệu làm gia tăng tình trạng kháng insulin [16]

Sinh bệnh học ĐTĐ type 2 diễn biến qua ba giai đoạn:

- Giai đoạn 1: Mặc dù nồng độ glucose trong máu vẫn bình thường, nhưng có hiện tượng kháng insulin vì insulin tăng cao hơn mức bình thường trong máu

- Giai đoạn 2: Tình trạng kháng insulin có xu hướng nặng dần do có hiện tượng tăng glucose huyết sau ăn

- Giai đoạn 3: Kháng insulin không đổi nhưng bài tiết insulin suy giảm gây tăng glucose huyết lúc đói, bệnh ĐTĐ biểu hiện ra bên ngoài

Ngoài ra còn có ĐTĐ thai nghén và một số type ĐTĐ đặc biệt khác như thiếu hụt chức năng tế bào β, thiếu hụt di truyền về tác động của insulin, bệnh tụy ngoại tiết,

1.3.2 Thực trạng đái tháo đường trên thế giới và Việt Nam

Cùng với các bệnh không lây nhiễm khác, bệnh ĐTĐ đang phát triển với tốc

độ nhanh chóng cùng sự phát triển của nền kinh tế xã hội Năm 1994, toàn thế giới

có 98,9 triệu người mắc ĐTĐ Năm 1995 đã tăng lên 135 triệu người chiếm 4% dân

số thế giới, cuối năm 2002 có khoảng 177 triệu người [2] Dự đoán đến năm 2010

có khoảng 222 triệu và năm 2025 có khảng 300 triệu bệnh nhân chiếm 5,4% dân số thế giới [2] Đặc biệt ngày nay tỉ lệ người mắc bệnh ở châu Á đã vượt xa châu Âu - nơi vẫn được xem là ổ bệnh [1] Tại Tây Thái Bình Dương có 12 quốc gia có tỉ lệ ĐTĐ type 2 trên 8%, cá biệt có quốc đảo có tỉ lệ bệnh vượt 40%

Việt Nam hiện nay ĐTĐ đang gia tăng rất nhanh Năm 1990, Hà Nội có tỉ lệ mắc bệnh là 1,2%, Huế 0,96%, Thành phố Hồ Chí Minh là 2,52% Theo điều tra quốc gia năm 2002 cho thấy tỉ lệ người mắc bệnh ĐTĐ lứa tuổi từ 30 - 64 trong toàn quốc là 2,7% (khu vực đô thị và khu công nghiệp tỉ lệ tới 4,4%) Đặc biệt bệnh này trong nhóm người có yếu tố nguy cơ là rất cao (10,3%) Hiện nay, có khoảng hai triệu người mắc bệnh ĐTĐ nhưng có tới 65% số đó không biết mình đã mắc bệnh Theo PGS TS Tạ Văn Bình: ĐTĐ type 2 ở lứa tuổi thanh thiếu niên ngày một tăng nhanh, đây là một vấn đề rất đáng lưu tâm [2]

Biến chứng thận như: microalbumin niệu (11,6%), macroalbumin (3%), suy thận từ độ 1 đến độ 4 (3,5%) …

Biến chứng thần kinh ngoại vi: giảm hoặc mất phản xạ gân xương hoặc cảm giác rung …

Tổn thương bàn chân: tùy từng mức độ như phỏng rộp, biến dạng, loét, hoại thư, cắt cụt, …

Biến chứng mạch máu lớn: mạch vành có tới (38%), đột quỵ (1,2%), tăng huyết áp (27,6%)

1.3.4 Phòng và điều trị bệnh ĐTĐ

Trừ những nguyên nhân di truyền thì ăn uống sinh hoạt hợp lý điều độ và khám sức khỏe định kỳ là phương thức chung để phòng bệnh nói chung và bệnh ĐTĐ nói riêng Tùy theo loại ĐTĐ mà việc điều trị bằng thuốc là khác nhau:

+ Insulin và các thuốc kích thích bài tiết insulin như Sulfonflurea, Nateglinid (Starlix) …

+ Thuốc làm tăng tính nhạy cảm của thụ thể với insulin như: Biguanid, nhóm thiazolidinedion…

+ Các thuốc chống tăng glucose huyết sau bữa ăn: thuốc ức chế enzyme α- glucosidase…

1.3.5 Chuyển hóa glucose và sự điều hòa glucose huyết

Glucose trong cơ thể có nguồn gốc chủ yếu từ thức ăn thông qua quá trình tiêu hóa Vào các thời điểm xa bữa ăn hoặc khi glucid thức ăn không đủ, cơ thể sẽ huy động nguồn glucose thứ hai nhờ sự thoái hóa glycogen ở gan, cơ Ngoài ra glucose còn có được nhờ quá trình tân tạo glucose nhờ hệ thống enzyme đặc hiệu riêng biệt (xảy ra ở gan, thận, ruột) từ pyruvat, lactat hay các sản phẩm trung gian của chu trình Krebs

Glucose sau khi được hấp thu hoặc tạo thành trong cơ thể sẽ tan trong máu

và được vận chuyển vào trong tế bào nhờ các protein vận chuyển Cuối cùng glucose sẽ thoái hóa để tạo năng lượng hay các sản phẩm trung gian thông qua quá trình đường phân, chu trình pentose phosphat hay con đường tạo uronic và ascorbic Glucose dư thừa khi nhu cầu năng lượng của cơ thể thấp lại được chuyển thành dạng glucid dự trữ là glycogen ở gan [26]

Để duy trì nồng độ glucose ổn định trong máu cơ thể phải huy động nhiều cơ chế, có sự xúc tác của nhiều loại enzyme khác nhau nhằm cân bằng giữa lượng glucose đi vào máu và lượng glucose được thu nạp bởi các tổ chức Trong đó quan trọng nhất là việc điều hòa quá trình tân tạo glucose và quá trình thoái hóa glucose

có sự tham gia của nhiều protein vận chuyển glucose qua màng tế bào [17]

Glucose trong cơ thể được điều hòa ổn định bởi các hormon mà chủ yếu là các hormon tuyến tụy nội tiết Insulin là hormon tiết bởi các tế bào β của đảo tụy Langerhans có tác dụng làm giảm glucose máu do làm tăng dự trữ glycogen ở gan,

cơ, ức chế quá trình tân tạo đường mới Glucagon là hormon tiết bởi tế bào α đảo tụy, có tác dụng ngược với insulin, nghĩa là làm tăng sự phân giải glycogen và tăng tân tạo đường mới do đó giảm glucose huyết

1.4 Mối quan hệ giữa béo phì và đái tháo đường

Béo phì và ĐTĐ là hai bệnh không truyền nhiễm nhưng nguy hiểm nhất của thế kỉ 21 Hai căn bệnh này có mối liên quan chặt chẽ với nhau thể hiện ở chỗ tỉ lệ người béo phì luôn tăng tương đương với số bệnh nhân bị ĐTĐ Một cuộc khảo sát của Mỹ gần đây đã chỉ ra rằng có tới 58% số người bị ĐTĐ type 2 được quy cho là

do béo phì Béo phì liên quan tới ĐTĐ type 2 thông qua sự đề kháng insulin Nồng

độ acid béo tự do cứ tăng 100µM thì mức đề kháng insulin tăng khoảng 5-10% [2] Thiếu insulin dẫn đến sự tăng trọng lượng cơ thể, tăng đường máu, cuối cùng dẫn đến bệnh ĐTĐ type 2

Có nhiều nhân tố ảnh hưởng tới mối quan hệ giữa béo phì và bệnh ĐTĐ type

2 bao gồm: chỉ số khối cơ thể, thời gian béo phì, chế độ dinh dưỡng, sự vận động thân thể Một thống kê đã chỉ ra rằng những người có chỉ số khối cơ thể lớn hơn 30 kg/m2 trong 10 năm có nguy cơ mắc bệnh ĐTĐ type 2 cao gấp hai lần người bị béo phì dưới 5 năm và nếu trọng lượng cơ thể tăng một kilogam thì rủi ro về bệnh ĐTĐ type 2 tăng 4,5% [36] Đây chính là cơ sở để Reed và cộng sự đưa ra phương pháp gây mô hình ĐTĐ thực nghiệm ở động vật bằng cách tiêm STZ liều đơn cho chuột

đã được vỗ béo nhiều ngày [64], [66] Tại Việt Nam, Trần Thị Chi Mai đã áp dụng phương pháp này và đạt hiệu quả 90% chuột xuất hiện ĐTĐ với nồng độ glucose máu ≥10 mmol/l [19]

Kết quả của nhiều nghiên cứu cho thấy acid béo tự do có vai trò trong bệnh sinh ĐTĐ type 2 Phần lớn người béo phì có nồng độ acid béo trong huyết tương tăng cao Sự tăng này ức chế quá trình hấp thu glucose ngoại vi dưới tác dụng của insulin, ức chế sử dụng glucose của toàn cơ thể, ức chế oxy hóa glucose ở cơ

Nhiều nghiên cứu trên thế giới đã thấy rằng thừa cân và béo phì có một mối liên quan chặt chẽ đến tính kháng Insulin và bệnh ĐTĐ týp 2 và điều đó cũng không loại trừ ở các bệnh nhân ĐTĐ Việt Nam Tuy nhiên các nghiên cứu sâu của Việt Nam về vấn đề này còn chưa nhiều và toàn diện cũng như cập nhật thường xuyên

Cơ sở dữ liệu chủ yếu dựa trên các đề tài khoa học của một số tác giả (tiêu chuẩn

phân loại BMI dựa theo tiêu chuẩn khuyến cáo của WHO-2000 đối với khu vực Châu Á Thái Bình Dương)

Tại Việt Nam, theo kết quả nghiên cứu của Trần Đức Thọ và cộng sự năm

1996 thì người có BMI > 25 có nguy cơ mắc ĐTD týp 2 cao gấp 3,74 lần so với người bình thường Nghiên cứu của Thái Hồng Quang, tỷ lệ ĐTD ở người có béo phì độ 1 cao hơn 4 lần và béo phì độ 2 là 30 lần so với người bình thường

ĐTĐ đặc trưng bởi sự rối loạn chuyển hóa glucid, sự rối loạn này ảnh hưởng đến môi trường nội môi do đó kéo theo hoặc làm cho quá trình rối loạn chuyển hóa lipid ở mỗi loại ĐTĐ mang những đặc trưng riêng Đặc trưng chung của rối loạn chuyển hóa lipid trong ĐTĐ là sự tăng triglycerid, giảm HDL-c và LDL-c vẫn nằm trong giới hạn bình thường Tuy nhiên ở ĐTĐ type 1 rối loạn tăng triglycerid sẽ mất đi khi kiểm soát được glucose máu khác với type 2, rối loạn này có thể vẫn kéo dài mặc dù có sự điều trị giảm glucose máu thích hợp LDL-c của type 2 cũng có thể tăng nhẹ và xuất hiện nhiều LDL-c với kích thước nhỏ và nặng hơn khi việc kiểm soát glucose kém Đây chính là yếu tố làm tăng nguy cơ bệnh xơ vữa động mạch [18]

1.5 Phương pháp gây đái tháo đường thực nghiệm STZ

Streptozotocin (STZ: 2 – deoxy – 2 - (3 – metyl – 3 - nitrosoureido) – D - glucopyranose) là chất có hoạt tính chống ung thư được chiết xuất từ nấm Streptomyces achromogens Khả năng gây ĐTĐ của STZ đã được phát hiện vào năm 1963 Kể từ đó STZ được sử dụng rộng rãi trong mô hình động vật ĐTĐ type 1

và type 2 phục vụ trong các nghiên cứu về thuốc [11], [52], [64]

Tùy vào liều lượng STZ và cách thức tiến hành người ta có thể gây ĐTĐ type1 hay type 2

ĐTĐ type 1: với chuột cống trưởng thành, tiêm liều duy nhất từ 40 – 60 mg/kg thể trọng hoặc cao hơn Với chuột nhắt trưởng thành, tiêm liều 100 – 150mg/kg thể trọng

ĐTĐ type 2: với chuột cống, tiêm STZ liều 100mg/kg vào ngày đầu tiên sau khi sinh Với chuột nhắt có thể nuôi với chế độ dinh dưỡng giàu lượng mỡ sau đó tiêm STZ với liều 50 - 100mg/kg

STZ được nhận biết và xâm nhập vào tế bào β qua kênh vận chuyển glucose LLUT2 Hoạt động của nó trong tế bào làm tổn thương và alkyl hóa ADN và cuối cùng dẫn tới hoại tử tế bào Hoạt tính alkyl hóa của STZ do hoạt động của nhóm nitrosourea của nó, đặc biệt là ở vị trí O6 của guanine

STZ tạo ra nitric oxide (NO) làm tổn thương ADN của tế bào β Mặt khác, hoạt động của NO làm ức chế chu trình Krebs, giảm tiêu thụ oxy trong ty thể từ đó làm giảm mạnh sự sản xuất ATP và tổn hại đến các nucleotit của tế bào Đồng thời phân tử này còn ức chế hoạt tính enzyme aconitase Mặt khác, sự tăng cường loại bỏ gốc phosphate của ATP sẽ bổ sung cơ chất cho xanthine oxidase và tăng cường sản xuất acid uric Sau đó, xanthine oxidase xúc tác phản ứng tạo thành anion superoxyde (O2-) Cuối cùng anion superoxyde sinh ra hydrogen peroxide (H2O2) và gốc hydroxyl (OH-) Các dạng oxy phản ứng này cũng tập trung phá hủy ADN và gây ra những thay đổi bất lợi cho tế bào NO và các dạng oxy hoạt động còn có thể tạo thành peroxynitrate (ONOO) có độc tính cao Tổn thương ADN gây ra bởi STZ làm tăng cường quá trình trùng hợp ADP (Poly ADP - ribosylation) dẫn đến làm mất NAD+, xa hơn nó phá hủy ATP dự trữ và sau đó ức chế sự tổng hợp và tiết insulin của tế bào β, [52]

Hình 1.1 Cơ chế gây độc của STZ lên tế bào β của tụy đảo chuột

(MIT – Ty thể, XOD – xanthine oxidase) [52]

1.6 Vài nét chung về cây Bí đao (Benincasa hispida Cogn.)

1.6.1 Giới thiệu

Bí đao hay bí phấn hoặc bí trắng, danh pháp khoa học: Benincasa hispida Cogn.; là loài thực vật thuộc họ bầu bí (Cucurbitaceae) dạng dây leo, trái ăn được,

thường dùng nấu lên như một loại rau Bí đao là cây ưa ấm thuộc họ bầu bí Nhiệt

độ thích hợp từ 24 – 280C Măc dù vậy hạt có thể nảy mầm ở nhiệt độ 10 – 150C nhưng tốt nhất là 250C ở giai đoạn cây con (vườn ươm), yêu cầu nhiệt độ thấp hơn khoảng 20 – 220C Song để cho quả phát triển bình thường thì lại cần cường độ ánh sáng giảm (vừa phải)

Bí đao có khả năng chịu hạn khá nhờ hệ rễ khá phát triển Thời kỳ cây con đến ra hoa cần yêu cầu độ ẩm đất 65 – 70%, thời kỳ ra hoa kết quả cần độ ẩm đất 70 – 80 % Bí đao chịu úng kém, thời kỳ phát dục ra hoa kết quả gặp độ ẩm lớn do mưa hoặc tưới không hợp lý sẽ gây vàng lá, rụng hoa, rụng quả, ảnh hưởng nghiêm trọng đến năng suất Bí đao có thể làm việc ở vùng đất thịt vừa, hơi nặng song tốt nhất ở trên đất thịt nhẹ và phù sa, PH thích hợp 6,5 – 8,0 [43], [44],

1.6.2 Nguồn gốc

Bí đao có nguồn gốc ở Ấn Độ, được trồng rộng rãi ở hầu khắp các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới của châu Á và miền đông của châu Đại dương Ở nước ta, quả

Bí đao cũng được trồng khắp nơi [69]

Cây trồng thích hợp với nhiều vùng khí hậu

1.6.3 Phân loại, mô tả

Cây thảo một năm, mọc leo dài tới 5m, có nhiều lông dài Lá hình tim hay thận, đường kính 10 - 25cm, xẻ 5 thùy chân vịt; tua cuốn thường xẻ 2 - 4 nhánh

Hoa đực mọc đơn độc trên cuống dài 5 - 15 cm, lá đài hình ngọn giáo; cánh hoa hình bay; nhị có chỉ nhị rộng ra ở gốc; nhụy lép dạng tuyến Hoa cái mọc đơn độc trên cuống dài 2 - 4cm; bầu hình trứng hay hình trụ, có lông rậm, nhị lép hình bản

Quả thuôn dài 25 - 40cm, dày 10 - 15cm, lúc non có lông cứng, khi già có sáp ở mặt ngoài, nặng 3 - 5kg, màu lục mốc, chứa nhiều hạt dẹp

Hạt Bí đao biểu hiện hình tròn trứng, lép, một đầu tương đối nhọn, dài tới 10mm, dày chừng 1,6mm, rìa của hai mặt đều có khiến nổi lên chính giữa hõm xuống mặt ngoài biểu hiện màu trắng, rốn hạt ở đỉnh nhọn, vỏ ruột hah dày mềm, hạt màu trắng như sữa chứa nhiều dầu [44], [47]

9-Ra hoa vào tháng 6 - 7, có quả tháng 7 - 10

1.6.4 Thành phần hóa học

Bí đao tươi có tỷ lệ % các chất như sau: nước 67,9, protid 0,1, lipid 0,1, cellulos 0,7, dẫn xuất không protein 30,5, khoáng toàn phần 0,1 Trong các loại kháng có calcium 26mg, phosphor 23mg, sắt 0,3mg Còn có các vitamin caroten 0,01mg, vitamin B1 0,01mg, vitamin B2 0,02mg, vitamin PP 0,03mg và vitamin C 16mg Nhiệt lượng do 100g bí cung cấp cho cơ thể là 12calo Hạt chứa ureaza [43], [44], [47]

1.6.5 Một số tác dụng Sinh - Dược và công dụng của cây Bí đao [69], [70]

Bí đao là loại rau xanh thường dùng trong các bữa ăn của nhân dân ta, cũng như dưa chuột Có thể dùng quả Bí đao ăn luộc hoặc nấu canh tôm, canh cua, làm nộm, xào thịt gà, thịt lợn Bí đao còn dùng làm mứt; mứt bí thường dùng trong dịp

Tết Nguyên đán Ăn Bí đao thông tiểu, tiêu phù, giải khát, mát tim, trừ phiền nhiệt, bớt mụn nhọt

Thịt quả bí đao có vị ngọt, tính hơi lạnh, vào các kinh tỳ, v.i, đại tràng và tiểu tràng, có tác dụng lợi thủy, thanh nhiệt, tiêu đờm, giải độc, dùng để chữa các chứng: Phù thũng, ho suyễn, tiểu tiện nhỏ giọt, sốt nóng, tiểu đường

Hạt bí đao có vị ngọt, tính mát, vào kinh can; có tác dụng nhuận phế, hóa đờm, tiêu thũng dùng để chữa các chứng: Sưng phổi (phế ung), ho nóng nhiêu đờm (đờm nhiệt khái thấu), thủy thũng, cước khí, trĩ lở loét,

Vỏ quả bí đao có vị ngọt nhạt, tính mát, vào các kinh tỳ và phê; có tác dụng lợi thủy, tiêu thũng, dùng chữa chứng: Ung thũng, thủy thũng, ỉa chảy Vỏ quả dùng chữa đái dắt do bàng quang nhiệt hoặc đái đục ra chất nhầy

Lá bí đao dùng để chữa tiểu đường, sốt rét, tả lị, thũng độc Lá Bí đao giã nát trộn với giấm rịt đắp chữa các đầu ngón tay sưng đau (chín mé)

Dây bí đao (thân) vị đắng, tính lạnh, có tác dụng hoạt lạc thông kinh, hòa khí huyết, trừ phong thấp [43], [47] [69]

Chương 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng nghiên cứu

2.1.1 Mẫu thực vật

+ Cây Bí đao (Benincasa hispida Cogn.)

+ Bộ phận sử dụng: quả bí đao

+ Địa điểm thu mẫu: Xuân hòa – Phúc Yên – Vĩnh Phúc

+ Mẫu thực vật do Bộ môn Thực vật học - Trường ĐH Sư phạm Hà nội 2 giám định

Hình 2.1: Hình thái cây Bí đao (Benincasa hispida Cogn.)

2.1.2 Mẫu động vật

Chuột nhắt trắng (Mus musculus) chủng Swiss 4 tuần tuổi (14-17g) do Viện

Vệ sinh Dịch tễ Trung ương cung cấp Chuột được nuôi trong điều kiện nhiệt độ phòng 22- 25°C với chu kỳ sáng 12h và tối 12h

Hình 2.2 Tủ sấy thức ăn cho chuột TNo và chuột nuôi (béo phì, chuẩn) TNo

Hình 2.3 Cân điện tử của chuột nuôi thực nghiệm (béo phì và chuẩn) 2.1.3 Dụng cụ, hóa chất thí nghiệm

- Máy cô quay chân không RE 400 Yamato, Japan

- Máy li tâm eppendorf, li tâm lạnh

- Máy xét nghiệm tự động các chỉ số sinh hóa OLYMPUS AU 640, Nhật

- Máy đo đường huyết tự động OneTouch Ultra và que thử, Mỹ

- Micropipet và các dụng cụ đo đếm khác

- Cân kĩ thuật GM612, Đức

- Máy quang phổ UV – VIS 1000

- Một số máy móc cần thiết khác như: voltex, máy ly tâm, máy khuấy từ, bếp điện

2.2 Phương pháp nghiên cứu

2.2.1 Phương pháp tách chiết mẫu nghiên cứu

Từ 3000g quả Bí đao (Benincasa hispida Cogn.) sấy khô được ngâm chiết

với ethanol 90% ở nhiệt độ phòng 22oC trong vòng 45 ngày (quá trình được lặp lại

3 lần) Gộp các dịch chiết lại, lọc qua giấy lọc 3 lần và cất lại dung môi dưới áp suất giảm bằng máy cất quay chân không thu được cao tổng số ethanol được hòa tan trong nước nóng và chiết lần lượt với các dung môi n-hexan, chloroform, ethylacetate cất dung môi dưới áp suất giảm thu được các cao phân đoạn dịch chiết tương ứng

2.2.2 Phương pháp khảo sát thành phần hóa học của quả bí đao (Benincasa

hispida Cogn.)

2.2.2.1 Định tính một số nhóm hợp chất tự nhiên

Cao các phân đoạn được hòa tan trong dung môi thích hợp với từng loại phản ứng định tính [21] Các nhóm phản ứng được trình bày tóm tắt trong bảng sau:

Màu đỏ, hồng, da cam xuất hiện chứng tỏ sự

có mặt của flavon, flavonol và các dẫn xuất hydro của chúng

Diazo hoá Diazo Phản ứng cho màu da cam là dương tính Dung dịch

kiềm

NaOH 10%

Phản ứng có kết quả dương tính khi xuất hiện màu vàng cam

Acid

sulfuric

H2SO410%

Phản ứng cho mầu vàng đậm cho thấy sự có mặt của favon và flavonol, mầu đỏ hay nâu cho thấy sự có mặt của chalcon và auron

Vanilin/HCl Màu đỏ son xuất hiện chứng tỏ sự có mặt của

Phản ứng dương tính nếu có màu đỏ thẫm

VansMayer

Hỗn hợp HgCl2+

Glycoside Keller-Killian Phản ứng dương tính nếu xuất hiện vòng đỏ

nâu ở bề mặt phân cách giữa hai lớp chất lỏng