Nghiên cứu đặc tính hóa sinh dược của dịch chiết từ quả Bí đao (Benincasa hispida Cogn.)

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 m ột người tử vong vì ĐTĐ. Hiện nay trên toàn thế giới có khoảng 180 triệu người mắc bệnh ĐTĐ. 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 về bệnh ĐTĐ, tương đương số người chết hằng 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. Việt Nam nằm trong nhóm nước có tỉ lệ bệnh ĐTĐ tăng nhanh nhất trên thế giới với tỉ lệ tăng từ 8 20% mỗi năm. Tính đến nay, Việt Nam có gần 5 triệu người mắc bệnh ĐTĐ 1. ĐTĐ không chỉ có tính chất là một bệnh mãn 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, các biến chứng về mạch máu,… Y học hiện đại ngày nay đã có nhiều loại thuốc chữa bệnh ĐTĐ có hiệu quả như insulin, sulfonylurea, biguanid, metformin,… Tuy nhiên, hầu hết các loại thuốc này đều có tác dụng phụ và chi phí điều trị đắt đỏ 1. Vấn đề đặt ra là cần nghiên cứu phát triển các loại thuốc có nguồn gốc thảo dược với nguyên liệu sẵn có, rẻ tiền và ít tác dụng phụ.

KHOA SINH - KTNN

-

NGUYỄN PHƯƠNG MAI

NGHIÊN CỨU ĐẶC TÍNH HÓA SINH DƯỢC

CỦA DỊCH CHIẾT TỪ QUẢ BÍ ĐAO

(Benincasa hispida Cogn.)

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Chuyên ngành: Hóa sinh học

Người hướng dẫn khoa học

ThS LA VIỆT HỒNG

HÀ NỘI, 2013

LỜI CẢM ƠN

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

Ths La Việt Hồng, 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 và Chuyển giao công nghệ - Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2, Viện Vệ sinh Dịch tễ Trung ương, các anh chị cao học đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu

Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất tới gia đình, bạn bè, là những người luôn ở bên cạnh động viên, giúp đỡ và là chỗ dựa tinh thần lớn nhất giúp tôi vượt qua khó khăn để có được ngày hôm nay

Xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 03 tháng 03 năm 2013

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Phương Mai

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 03 tháng 03 năm 2013

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Phương Mai

MỤC LỤC

Phần 1: MỞ ĐẦU 1

Phần 2: NỘI DUNG 3

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

1.1 Vài nét về cây Bí đao (Benincasa hispida Cogn.) 3

1.1.1 Nguồn gốc, phân bố 3

1.1.2 Phân loại, mô tả 3

1.1.3 Thành phần hóa học 4

1.1.4 Một số tác dụng Sinh- Dược và công dụng của cây Bí đao 4

1.2 Giới thiệu một số hợp chất tự nhiên từ thực vật 5

1.2.1 Các hợp chất thứ sinh và các chất có hoạt tính sinh học 5

1.2.2 Flavonoid thực vật 6

1.2.2.1 Cấu tạo hóa học 6

1.2.2.2 Hoạt tính sinh học 7

1.2.3 Hợp chất phenolic 7

1.2.3.1 Cấu tạo hóa học 7

1.2.3.2 Hoạt tính sinh học 7

1.2.4 Alkaloid thực vật 8

1.2.4.1 Cấu tạo hóa học 8

1.2.4.2 Hoạt tính sinh học 8

1.2.5 Tannin thực vật 9

1.2.5.1 Cấu tạo hóa học 9

1.2.5.2 Hoạt tính sinh học 9

1.2.6 Hợp chất coumarin 9

1.3 Bệnh béo phì (Obersity) 10

1.3.1 Thực trạng béo phì trên thế giới và ở Việt Nam 11

1.3.2 Tác hại và nguy cơ của bệnh béo phì 11

1.3.3 Nguyên nhân và giải pháp phòng, điều trị béo phì 12

1.4 Bệnh đái tháo đường (Diabetes mellitus) 13

1.4.1 Khái niệm và phân loại 13

1.4.2 Thực trạng đái tháo đường trên thế giới và ở Việt Nam 14

1.4.3 Tác hại và biến chứng 15

1.4.4 Phòng và điều trị bệnh ĐTĐ 15

1.5 Mối quan hệ giữa béo phì và đái tháo đường 16

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 17

2.1 Đối tượng nghiên cứu 17

2.1.1 Mẫu thực vật 17

2.1.2 Mẫu động vật 17

2.1.3 Dụng cụ, hóa chất thí nghiệm 17

2.1.3.1 Hóa chất 17

2.1.3.2 Dụng cụ thí nghiệm 18

2.2 Phương pháp nghiên cứu 18

2.2.1 Phương pháp tách chiết mẫu nghiên cứu 18

2.2.2 Phương pháp khảo sát thành phần hóa học của quả Bí đao (Benincasa hispida Cogn.) 18

2.2.2.1 Định tính một số hợp chất tự nhiên 18

2.2.2.2 Định lượng polyphenol tổng số theo phương pháp Folin- Ciocalteau 20

2.2.3 Nghiên cứu tác dụng của các phân đoạn dịch chiết quả Bí đao (Benincasa hispida Cogn.) lên trọng lượng và một số chỉ số hóa sinh máu của chuột béo phì thực nghiệm 21

2.2.3.1 Thử liều độc tính cấp, xác định LD50 21

2.2.3.2 Xây dựng mô hình chuột béo phì thực nghiệm 21

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 ĐTĐ type 2 22

2.2.4.1 Tạo mô hình chuột ĐTĐ type 2 22

2.2.4.2 Thử khả năng hạ glucose huyết của các phân đoạn dịch chiết 22

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 24

3.1 Kết quả tách chiết các phân đoạn từ quả Bí đao 24

3.2 Kết quả khảo sát thành phần các hợp chất tự nhiên có trong các phân đoạn dịch chiết quả Bí đao 25

3.2.1 Định tính một số hợp chất tự nhiên có trong quả Bí đao 25

3.2.2 Định lượng polyphenol tổng số các phân đoạn dịch chiết 27

3.2.2.1 Kết quả xây dựng đường chuẩn acid gallic 27

3.2.2.2 Kết quả xác định hàm lượng polyphenol tổng số 28

3.3 Kết quả xác định liều độc cấp 29

3.4 Kết quả mô hình chuột béo phì thực nghiệm 29

3.5 Tác dụng hạ glucose huyết của một số phân đoạn dịch chiết từ quả Bí đao trên mô hình chuột ĐTĐ type 2 34

3.5.1 Kết quả tạo mô hình chuột ĐTĐ type 2 thực nghiệm 34

3.5.2 Tác dụng của các phân đoạn dịch chiết từ quả Bí đao đến nồng độ glucose huyết lúc đói của chuột ĐTĐ 37

3.6 Tác dụng đến chuyển hóa lipid của dịch chiết quả Bí đao trên mô hình chuột ĐTĐ type 2 40

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 43

TÀI LIỆU THAM KHẢO 44

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC BẢNG

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

Bảng 1.2 Các tiêu chí để chuẩn đoán ĐTĐ thoe WHO

Bảng 2.1 Bảng các phản ứng định tính đặc trưng

Bảng 2.2 Mô hình nghiên cứu khả năng hạ glucose huyết của các phân đoạn

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

Bảng 3.1 Hiệu suất chiết rút các phân đoạn từ quả Bí đao

Bảng 3.2 Kết quả định tính các phân đoạn dịch chiết quả Bí đao

Bảng 3.3 Kết quả xây dựng đường chuẩn acid gallic

Bảng 3.4 Định lượng polyphenol tổng số các phân đoạn dịch chiết từ quả Bí

đao

Bảng 3.5 Kết quả thử độc tính cấp theo đường uống

Bảng 3.6 Trọng lượng trung bình của hai nhóm chuột nuôi bằng hai chế độ

dinh dưỡng khác nhau

Bảng 3.7 So sánh một số chỉ số hóa sinh máu giữa chuột nuôi thường và nuôi

béo phì thực nghiệm

Bảng 3.8 Nồng độ glucose huyết của các lô chuột trước và sau khi tiêm STZ Bảng 3.9 Kết quả nồng độ glucose huyết lúc đói của các lô chuột sau 21 ngày

điều trị

Bảng 3.10 So sánh một số chỉ số lipid máu ở chuột ĐTĐ trước và sau điều trị

bằng cao phân đoạn CHCl3 và cao phân đoạn EtOAc

DANH MỤC CÁC HÌNH

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

Hình 3.1 Mô hình chiết rút các phân đoạn hợp chất tự nhiên từ quả Bí đao Hình 3.2 Đồ thị đường chuẩn acid gallic

Hình 3.3 Biểu đồ biểu diễn sự tăng trọng của các nhóm chuột với hai chế độ

dinh dưỡng khác nhau trong vòng 8 tuần

Hình 3.4 Biểu đồ so sánh một số chỉ số hóa sinh giữa các lô chuột TNo

Hình 3.5 Nồng độ glucose huyết lúc đói của các lô chuột thí nghiệm trước và

sau khi tiêm 72 giờ

Hình 3.6 Nồng độ glucose huyết lúc đói của các lô chuột trước và sau 21

ngày điều trị

Hình 3.7 So sánh một số chỉ số lipid máu ở chuột ĐTĐ trước và sau điều trị

bằng cao phân đoạn CHCl3 và cao phân đoạn EtOAc

MỞ ĐẦU

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 nay trên toàn thế giới có khoảng 180 triệu người mắc bệnh ĐTĐ

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 về bệnh ĐTĐ, tương đương số người chết hằng 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 Việt Nam nằm trong nhóm nước có tỉ lệ bệnh ĐTĐ tăng nhanh nhất trên thế giới với tỉ lệ tăng từ 8- 20% mỗi năm Tính đến nay, Việt Nam có gần 5 triệu người mắc bệnh ĐTĐ [1]

ĐTĐ không chỉ có tính chất là một bệnh mãn 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, các biến chứng về mạch máu,…

Y học hiện đại ngày nay đã có nhiều loại thuốc chữa bệnh ĐTĐ có hiệu quả như insulin, sulfonylurea, biguanid, metformin,… Tuy nhiên, hầu hết các loại thuốc này đều có tác dụng phụ và chi phí điều trị đắt đỏ [1] Vấn đề đặt ra

là cần nghiên cứu phát triển các loại thuốc có nguồn gốc thảo dược với nguyên liệu sẵn có, rẻ tiền và ít tác dụng phụ

Trong lịch sử Y học từ 1550 trước Công nguyên, con người đã biết dùng cây cỏ để chữa bệnh ĐTĐ Nhiều loại thảo dược đó chứng tỏ có tác dụng rất tốt trong việc điều trị bệnh ĐTĐ như: mướp đắng, sinh địa, hoàng

kỳ, huyền sâm, cỏ ngọt, khoai lang,…

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

đới và á nhiệt đới của châu Á và miền Đông của châu Đại Dương Ở nước ta, cây Bí đao được trồng rất phổ biển ở các vùng miền và được nhân dân sử dụng nhiều trong đời sống hằng ngày để làm thực phẩm cũng như thuốc chữa bệnh đơn giản Tuy nhiên việc nghiên cứu đặc tính hóa sinh, y dược của các hợp chất thiên nhiên từ đối tượng này chưa được nghiên cứu một cách thỏa đáng

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

điều trị ĐTĐ từ thành phần hóa học cơ bản của quả Bí đao (Benincasa hispida

Cogn.) trên chuột nhắt gây bệnh ĐTĐ bằng STZ, chúng tôi quyết định chọn

đề tài nghiên cứu “ Nghiên cứu đặc tính hóa sinh dược của dịch chiết từ

quả Bí đao (Benincasa hispida Cogn.)”

2 NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU

2.1 Khảo sát sơ bộ thành phần các hợp chất tự nhiên có trong quả Bí

đao (Benincasa hispida Cogn.)

2.2 Định lượng polyphenol tổng số theo phương pháp Folin- Ciocalteau

2.3 Nghiên cứu tác dụng hạ đường huyết của các phân đoạn dịch chiết

quả Bí đao (Benincasa hispida Cogn.) trên mô hình chuột nhắt ĐTĐ mô

phỏng type 2

NỘI DUNG

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 VÀI NÉT VỀ CÂY BÍ ĐAO (Benincasa hispida Cogn.)

Bí đao hay bí phấn hoặc bí trắng 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, nhiệt độ thích hợp từ 24- 280C Bí đao có khả năng chịu hạn nhờ hệ rễ khá phát triển, chịu úng kém, thích hợp với đất thịt nhẹ và phù sa, độ pH thích hợp từ 6,5- 8,0

1.1.1 Nguồn gốc, phân bố

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 [15] Cây trồng thích hợp với nhiều vùng khí hậu

1.1.2 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 thùy 5 chân vịt; tua cuốn thường xẻ 2-4 nhánh

Hoa đực mọc đơn độc trên cuống dài 5- 15cm, 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 9- 10mm, dày khoảng 1,6mm, rốn hạt ở đỉnh nhọn

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

1.1.3 Thành phần hóa học

Bí đao tươi có tỉ lệ % các chất như sau: nước 67,9, protid 0,1, lipid 0,1, cellulose 0,7, dẫn xuất không protein 30,5, khoáng toàn phần 0,1 Trong các loại khoáng 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 đao cung cấp cho cơ thể là 12 calo Hạt chứa ureaza [10]

1.1.4 Một số tác dụng Sinh- Dược và công dụng của cây Bí đao

Bí đao là loại rau xanh thường dùng trong các bữa ăn của nhân dân, vừa mát vừa bổ Có thể dùng Bí đao ăn luộc hoặc nấu canh tôm, canh cua, làm nộm, xào thịt gà, thịt lợn Bí đao còn được dùng làm mứt, mứt bí thường dùng trong dịp Tết nguyên đán Ăn Bí đao thổng tiểu, tiêu phù, giải khát, mát tim, trừ phiền nhiệt, bớt mụn nhọt

Thịt quả Bí đao có vị ngọt, tính hơi lạnh, 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, ho nóng nhiều đờm, 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 để chữa chứng: ung thũng, thủy thũng, ỉa chảy,… Vỏ quả dùng để chữa đái dắt do bàng quang nhiệt hoặc đái đục ra chất nhày

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,…[10], [15]

1.2 GIỚI THIỆU MỘT SỐ HỢP CHẤT TỰ NHIÊN TỪ THỰC VẬT

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 các 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 thiết yếu cho sự sống như các axit amin, các axit nucleic, carbohidrat, 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 acid citric,… 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 những tế bào chuyên biệt với vai trò điều hòa mối quan hệ qua lại giữa các tế bào trong cơ thể Đồng thời chúng là các hợp chất phòng thủ giúp thực vật chống lại các tác nhân gây bệnh xâm nhiễm thực vật từ môi trường xung quanh

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 flavonoid, phenolic, alkaloid, coumarine, glycoside,… dựa vào lịch

sử phát hiện và sử dụng, các hợp chất thứ sinh được chia làm 4 nhóm chính:

+ Terpen (gồm isoprenoid, terpenoid, carotenoid,…)

+ Glycosid

+ Các phenylpropanoid (gồm flavonoid, tannin, lignin,…)

+ Các hợp chất chứa nitơ (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 điều trị một số bệnh thông thường và cả những bệnh hiểm nghèo ở người Phổ biến nhất là các hợp chất flavonoid, phenolic và alkaloid Chúng được bào chế thành các dạng dược liệu hay được bổ sung vào thực phẩm nhằm nâng cao giá trị dinh dưỡng và tăng cường khả năng phòng ngừa bệnh tật

1.2.2 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 [5]

1.2.2.1 Cấu tạo hóa học

Flavonoid thuộc nhóm phenol, 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 vòng C tạo thành khung chroman

9

10 8

4

1'

5' 6'

4'

3' 2'

B

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 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 là glycoside Các glycoside khi bị thủy phân bằng acid hoặc enzyme sẽ giải phóng ra đường và aglycon tương ứng

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 hóa 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 [4]

Tác dụng giảm béo phì và lipd máu, hạ glucose huyết

1.2.3 Hợp chất phenolic

1.2.3.1 Cấu tạo hóa học

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 hydroxyl (-OH) gắn trực tiếp với vòng benzen Dựa vào thành phần và cấu trúc chia, người ta chia hợp chất phenolic thành ba nhóm chính là: nhóm hợp chất phenolic đơn giản, nhóm hợp chất phenolic phức tạp, nhóm hợp chất phenolic đa vòng

1.2.3.2 Hoạt tính sinh học

Hợp chất phenolic có ở hầu hết các bộ phận của thực vật, đặc biệt là các tế bào tham gia vào quá trình quang hơp 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

Các phenolic tham gia vào quá trình hô hấp của thực vật với vai trò như một chất vận chuyển hydro

Các polyphenol có thể hình thành liên kết hydro với protein và enzyme, dẫn đến thay đổi hoạt động của các enzyme 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 enzyme này

Hợp chất phenolic có tính kháng khuẩn

1.2.4 Alkaloid thực vật

1.2.4.1 Cấu tạo hóa học

Alkaloid là nhóm các hợp chất hữu cơ có cấu trúc phức tập chứa nitơ,

đa số có nhân dị vòng, có đặc tính kiềm, thường gặp ở thực vật và động vật

Alkaloid thường không màu, không mùi, có vị đắng Một số alkaloid có màu vàng như berberin, palmitin

O H

O H

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 như morphine, caffein, nicotin, cocain, …

1.2.5 Tannin thực vật

1.2.5.1 Cấu trúc hóa học

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

Tannin được cấu tạo dựa trên gallic acid và tanic acid Tannin được chia làm hai nhóm chính là tannin thủy phân và tannin ngưng tụ

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 hòa tan thay đổi tùy thuộc mức độ polymer hóa Chúng tan tốt trong ethanol, acetone

1.2.5.2 Hoạt tính sinh học

Tannin là chất cầm rửa do có tác dụng giảm sự bài tiết trong ống tiêu hóa, kết tủa protein tạo thành một màng che niêm mạc Tannin chữa ngộ độc kim loại nặng và alkaloid do có khả năng tạo kết tủa với chúng

Tannin có tác dụng chống ung thư do có khả năng kết hợp với các chất gây ung thư Ở nồng độ cao, tannin ức chế hoạt động của các enzyme nhưng lại kích hoạt enzyme ở nồng độ thấp

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

1.2.6 Hợp chất coumarin

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

Hiện nay có hơn 1500 hợp chất coumarin khác nhau được biết đến 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,… 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

Coumarin được ứng dụng nhiều trong cuộc sống 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 quỵ

1.3 Bệnh béo phì (Obersity) [1], [9]

Tổ chức y tế thế giới (WHO) định nghĩa béo phì (Obersity) là tình trạng tích lũy mỡ quá mức và không bình thường tại một số 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 sau:

Trong đó: W: Khối lượng (kg)

1.3.1 Thực trạng béo phì trên thế giới và ở Việt Nam

Theo tổ chức y tế thế giới (WHO) hiện nay số người béo phì đã lên tới 1,7 tỉ người [2], không chỉ gặp nhiều ở các quốc gia phát triển mà còn gặp 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 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 của 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 nói chung là 1,1% Đến năm 2000 con số này đã là 2,62% tăng gấp 2,5 lần trong vòng 10 năm [2]

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, nữ giới cao hơn nam giới Trẻ em Việt Nam cũng có 16,3% mắc bệnh thừa cân béo phì 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 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

1.3.2 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 nề kém lanh lợi

Người béo phì có nguy cơ bệnh tật cao hơn so với người bình thường

do nhiễm độc mỡ máu, tiêu biểu như: bệnh tim mạch, rối loạn lipid máu, tiểu đường, đột quỵ,…

Ngoài ra béo phì còn làm gia tăng nguy cơ của nhiều bệnh khác như: làm 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 tâm lí khác

1.3.3 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 còn nguyên nhân khác như do một số bệnh lí nội tiết: 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 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 điều trị béo phì phổ biến hiện nay là Metformin thuộc nhóm tác dụng lên hệ tiêu hóa 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 dụng hạ glucose 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 có tiền sử nhiễm toan lactic

1.4 Bệnh đái tháo đường (Diabetes mellitus)

1.4.1 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) 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 [3] 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 do liên 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 [3]

Bảng 1.2 Các tiêu chí để chẩn 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

Dựa vào những hiểu biết về nguyên nhân phát sinh bệnh lí, ủy ban chuyên gia về chẩn 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 đảo tụy Langerhans bị phá hủy dẫn đến mất khả năng sản xuất insulin, một hormon điều hòa lượng đường trong máu

ĐTĐ type 2: Chiếm 80- 90% bệnh nhân, có tính quy tụ gia đình và hay

gặp ở những người trên 30 tuồi 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 [3] 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 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

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,…

1.4.2 Thực trạng ĐTĐ trên thế giới và ở 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 bệnh ĐTĐ Năm 1995 con số này đã tăng lên 135 triệu người, chiếm 4% dân số thế giới, cuối năm 2002 có khoảng

177 triệu người [1] Dự đoán đến năm 2025 có khoảng 300 triệu bênh nhân mắc bệnh ĐTĐ, chiếm 5,4% dân số thế giới Đặc biệt ngày nay tỉ lệ người mắc bệnh ở châu Á đã vượt xa châu Âu- nơi vẫn được xem là ổ bệnh 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%

Ở Việt Nam hiện nay tỉ lệ bệnh nhân mắc bệnh 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 [1]

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,…

1.4.4 Phòng và điều trị bệnh ĐTĐ

Trừ những nguyên nhân di truyền thì ăn uống sinh hoạt hợp lí điều độ và khám sức khỏe định kì 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,…

1.5 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 BP 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 bệnh 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 100 μM thì mức đề kháng insulin tăng khoảng 5- 10% [1] 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 bệnh 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% 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 [13] 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 [8]

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

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.): thu mẫu quả Bí đao tại Xuân

Hòa- Phúc Yên- Vĩnh Phúc Mẫu quả Bí đao được giám định bởi Bộ môn Thực vật học- trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2

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 22-250C với chu kì sáng 12h và tối 12h

2.1.3 Hóa chất, dụng cụ thí nghiệm

2.1.3.1 Hóa chất

Trong quá trình thí nghiệm sử dụng nhiều loại hóa chất như: STZ (Streptozotocin), Silicagel 60 (0,04-0,063 mm) Ngoài ra còn có các loại dung môi hữu cơ như methanol, ethanol, n-hexan, chloroform, ethylacetat, toluen, aceton,… là các loại hóa chất tinh khiết của các hãng thương mại quốc tế có

uy tín: Probalo, Sigma, Merck,…

2.1.3.2 Dụng cụ thí nghiệm

Các dụng cụ thí nghiệm được sử dụng trong quá trình tiến hành đề tài gồm có: bộ máy Soxhlet chiết mẫu của Đức, tủ sấy, phễu chiết, phễu lọc, máy cô quay chân không RE 400 Yamato, máy li tâm eppendorf, máy li tâm lạnh, máy xét nghiệm tự động các chỉ số sinh hóa Olympus, máy đo đường huyết tự động, cân kĩ thuật, micropipet,máy đo quang phổ,…

2.2 Phương pháp nghiên cứu

2.2.1 Phương pháp tách chiết nghiên cứu

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

với ethanol 90% ở nhiệt độ phòng 220C trong vòng 45 ngày (quá trình được lặp lại 3 lần) Gộp dịch chiết lại, lọc qua giấy lọc 3 lần và cất loại 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

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 Các nhóm phản ứng được trình bày tóm tắt ở bảng 2.1