Nghiên cứu thu nhận dịch chiết chứa axid hydroxycitric từ vỏ quả tai chua (Garcinia Cowa Roxb.) để tạo muối kép hydroxycitrat ứng dụng giảm béo phì (Luận án tiến sĩ)

Nghiên cứu thu nhận dịch chiết chứa axid hydroxycitric từ vỏ quả tai chua (Garcinia Cowa Roxb.) để tạo muối kép hydroxycitrat ứng dụng giảm béo phì (Luận án tiến sĩ)Nghiên cứu thu nhận dịch chiết chứa axid hydroxycitric từ vỏ quả tai chua (Garcinia Cowa Roxb.) để tạo muối kép hydroxycitrat ứng dụng giảm béo phì (Luận án tiến sĩ)Nghiên cứu thu nhận dịch chiết chứa axid hydroxycitric từ vỏ quả tai chua (Garcinia Cowa Roxb.) để tạo muối kép hydroxycitrat ứng dụng giảm béo phì (Luận án tiến sĩ)Nghiên cứu thu nhận dịch chiết chứa axid hydroxycitric từ vỏ quả tai chua (Garcinia Cowa Roxb.) để tạo muối kép hydroxycitrat ứng dụng giảm béo phì (Luận án tiến sĩ)Nghiên cứu thu nhận dịch chiết chứa axid hydroxycitric từ vỏ quả tai chua (Garcinia Cowa Roxb.) để tạo muối kép hydroxycitrat ứng dụng giảm béo phì (Luận án tiến sĩ)Nghiên cứu thu nhận dịch chiết chứa axid hydroxycitric từ vỏ quả tai chua (Garcinia Cowa Roxb.) để tạo muối kép hydroxycitrat ứng dụng giảm béo phì (Luận án tiến sĩ)Nghiên cứu thu nhận dịch chiết chứa axid hydroxycitric từ vỏ quả tai chua (Garcinia Cowa Roxb.) để tạo muối kép hydroxycitrat ứng dụng giảm béo phì (Luận án tiến sĩ)

Theo thống kê của Tổ chức Y tế thế giới (WHO), năm 2014 có khoảng 1,9

tỷ người trưởng thành bị thừa cân (tương đương với 39% dân số), trong số đó có

600 triệu người mắc hội chứng béo phì Cũng theo số liệu của WHO, số người mắc hội chứng béo phì đã tăng hơn hai lần so với năm 1980 Chi phí cho công tác quản

lý và chữa trị hội chứng này dự toán có thể chiếm từ 2% - 7% so với tổng chi phí giành cho chăm sóc sức khỏe cộng đồng ở các quốc gia phát triển [128] Theo dẫn liệu từ Cục y tế dự phòng - Bộ Y tế năm 2014, Việt Nam – quốc gia thuộc Thế giới thứ 3 có tỷ lệ người trưởng thành bị thừa cân, béo phì chiếm khoảng 25% dân số Các nhà khoa học tiếp tục cảnh báo con số mắc phải hội chứng này sẽ tiếp tục gia tăng và đang có xu hướng nhân rộng vào lứa tuổi vị thành niên [129] Rõ ràng, thừa cân béo phì đã trở thành vấn nạn, tạo ra gánh nặng cho giải pháp vì sức khỏe cộng đồng của toàn xã hội, đó cũng là căn nguyên khơi nguồn cho việc tìm kiếm giải pháp hợp lý có hiệu quả cao chống lại căn bệnh thế kỷ này, một căn bệnh chỉ đứng sau đại dịch HIV và xung đột vũ trang

Một trong những giải pháp đang rất được quan tâm đến bởi triển vọng ứng dụng vừa đảm bảo tính hiệu quả, vừa an toàn đối với sức khỏe và đặc biệt sử dụng được nguồn nguyên liệu thực vật đa dạng giàu hoạt tính sinh học sẵn có trong nước [127] Trong số đó, dịch chiết chứa acid hydroxycitric từ vỏ quả bứa - một hợp chất

hydroxycitrat [15] thu nhận được chủ yếu từ quả của cây bứa (bứa tròn - Garcinia

Cambogia, bứa nhà - Garcinia cochinchinensis (Lour.) Choisy, Garcinia Atro Viridis, Garcinia Indica, …) [16] Đối với quả tai chua (Garcinia cowa Roxb.)

thuộc họ Bứa theo tài liệu được công bố [17] hàm lượng acid hydroxycitric chiếm

tỷ lệ 27,1% nên trong tương lai gần, quả tai chua sẽ được sử dụng làm nguồn nguyên liệu chính thống cho mục đích khai thác hoạt chất acid hydroxycitric

Tuy vậy, acid hydroxycitric (HCA) dễ bị lacton hóa trong quá trình hóa hơi

và cô đặc ở dạng lỏng, không thuận lợi cho quá trình thương mại hóa, cho nên thường được chuyển hóa qua các dạng muối rắn Bên cạnh đó, các muối hydroxycitrat của kim loại hóa trị hai (II) lại dễ bị hấp thụ hơi nước, khó bảo quản

Vì vậy giải pháp muối kép của HCA tạo ra các sản phẩm rắn vừa thuận lợi cho thương mại hóa, vừa hạn chế khả năng hút ẩm và cùng một lúc đưa được nhiều nguyên tố vi lượng kim loại vào cơ thể, là một xu hướng đang rất được quan tâm

Tại Việt Nam, đã có một số nghiên cứu được công bố có liên quan đến hoạt chất acid hydroxycitric cũng như công nghệ tạo muối hydroxycitrat Tuy nhiên, hầu như chưa có công trình nào đề cập hoàn thiện đến thành phần hoá học, đặc biệt liên quan đến công nghệ chiết tách và tạo muối từ nguồn nguyên liệu quả tai chua

Quả tai chua (Garcinia cowa Roxb.) được trồng tập trung tại hầu hết các tỉnh

miền núi và trung du Bắc bộ (Vĩnh Phúc, Phú Thọ, Lào Cai, Tuyên Quang, Bắc Giang, Yên Bái, ) [4], trồng nhiều trong vườn nhà và nương rẫy, với sản lượng dự kiến hàng triệu tấn quả/năm [131]

Được kế thừa các công trình nghiên cứu khoa học đã công bố có liên quan cùng với vùng nguyên liệu có sản lượng đủ lớn để thực thi ứng dụng, chúng tôi

chọn đề tài “Nghiên cứu thu nhận dịch chiết chứa acid hydroxycitric từ vỏ quả

tai chua (Garcinia cowa Roxb.) để tạo muối kép hydroxycitrat ứng dụng giảm

3

béo phì” để thực hiện nội dung luận án tiến sĩ

Hy vọng nội dung luận án sẽ góp phần hoàn thiện thêm tư liệu về loài thực

vật Garcinia cowa Roxb và mở ra triển vọng khả quan trên quy mô phát triển cây

dược liệu sẵn có trong nước cũng như phương án công nghệ ứng dụng phù hợp, hiệu quả, góp phần nâng cao đời sống nhân dân vùng dược liệu

2 Mục đích nghiên cứu

- Xác định hàm lượng acid hydroxycitric (HCA) trong dịch chiết vỏ quả tai

chua – Garcinia cowa Roxb

- Qui trình tổng hợp muối kép hydroxycitrat từ dịch chiết acid hydroxycitric

của vỏ quả tai chua – Garcinia cowa Roxb

- Sử dụng chế phẩm muối kép hydroxycitrat để đánh giá khả năng giảm béo

- Góp phần làm phong phú thêm tư liệu về loài tai chua – Garcinia cowa

Roxb

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

* Đối tượng: Vỏ quả tai chua - Garcinia cowa Roxb., được thu hái vào tháng

7, tháng 8 tại tỉnh Vĩnh Phúc

* Phạm vi nghiên cứu:

- Chiết xuất vỏ quả tai chua - Garcinia cowa Roxb., bằng dung môi nước

- Xác định hàm lượng acid hydroxycitric (HCA) từ dịch chiết vỏ quả tai chua

- Garcinia cowa Roxb

- Tổng hợp muối kép hydroxycitrat từ dịch chiết acid hydroxycitric của vỏ

quả tai chua - Garcinia cowa Roxb

- Tác dụng hoạt tính sinh học của chế phẩm muối kép hydroxycitrat từ dịch

chiết acid hydroxycitric của vỏ quả tai chua - Garcinia cowa Roxb

4 Phương pháp nghiên cứu

* Phương pháp lý thuyết: Tổng hợp tài liệu về phương pháp nghiên cứu loài

Bứa, đặc biệt là tai chua Garcinia cowa Roxb Các phương pháp chiết xuất đạt hiệu

suất cao nhất đối với loài tai chua Các phương pháp tổng hợp muối kép, xác định hàm lượng các ion kim loại và xác định cấu trúc của muối kép hydroxycitrat

4

* Phương pháp thực nghiệm: Phương pháp lấy mẫu, xử lý và bảo quản mẫu nhằm sử dụng trong thời gian dài Chiết xuất acid hydroxycitric (HCA) bằng phương pháp chưng ninh với dung môi là nước Xác định hàm lượng acid bằng phương pháp chuẩn độ acid – base, phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao – HPLC, xác định cấu trúc của các sản phẩm tổng hợp bằng phương pháp phổ hồng ngoại - IR, phổ cộng hưởng từ hạt nhân - NMR, phổ khối - MS, phương pháp khối phổ phân giải cao - HRMS, xác định hàm lượng ion kim loại trong sản phẩm muối kép bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử - AAS, sắc ký trao đổi ion -

IC, phương pháp quang phổ phát xạ nguyên tử ghép khối phổ - ICP/MS, phương pháp đánh giá tính an toàn và giảm béo của muối kép hydroxycitrat

5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

5.1 Ý nghĩa khoa học

- Xác định cây tai chua - Garcinia cowa Roxb., tại vùng nguyên liệu, hàm

lượng acid hữu cơ và acid hydroxycitric trong nguyên liệu

- Tổng hợp thành công muối kép hydroxycitrat từ dịch chiết acid của vỏ quả tai chua, đánh giá tác động an toàn và tác dụng giảm béo phì của muối kép hydroxycitrat

5.2 Ý nghĩa thực tiễn

Xây dựng quy trình tổng hợp muối kép hydroxycitrat dưới dạng quy mô công nghiệp, tạo nên các chế phẩm sinh học vừa hỗ trợ sức khỏe, vừa góp phần làm tăng tính thẩm mỹ và nhu cầu làm đẹp đang ngày một “bùng nổ” trong thời đại hiện nay Từ đó quy hoạch vùng nguyên liệu, chuyển đổi cây trồng, phát triển kinh tế cây dược liệu, nâng cao thu nhập, nhằm cải thiện điều kiện sống cho người dân vùng khó khăn, vùng dược liệu trong nước

6 Cấu trúc của luận án

Luận án gồm 139 trang, trong đó có 36 Bảng và 83 Hình Phần mở đầu 05 trang, kết luận, những đóng góp mới và kiến nghị 03 trang, danh mục các công trình khoa học đã công bố 02 trang, tài liệu tham khảo 15 trang Nội dung của luận án chia làm 03 chương:

5

Chương 1 Tổng quan, 37 trang

Chương 2 Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu, 14 trang

Chương 3 Kết quả và thảo luận, 63 trang

6

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN

1.1 Đại cương chi bứa - Garcinia

Họ Bứa (Măng cụt, Clusiaceae hay Guttiferae do Antoine Laurent de Jussieu đưa ra năm 1789), là một họ thực vật có hoa, bao gồm khoảng 27 - 28 chi và 1.050 loài hay chỉ chứa 14 chi với 595 loài, tùy theo quan điểm phân loại Các cây thân gỗ hay cây bụi, thông thường có nhựa mủ vàng và quả hay quả nang để lấy hạt [22]

Họ này là những cây gỗ sống lâu năm, đa số chúng đều hoang dại có vị chát, đắng không ăn được Tuy nhiên, vẫn còn một số bộ lá và có nhiều loài quả ngon ngọt như

măng cụt (Garcinia mangostana), măng cụt rừng (Garcinia indica) [23]; nhiều loài

lá, quả có vị chua được dùng làm rau, gia vị như loài bứa (Garcinia oblongifolia), tai chua (Garcinia cowa Roxb.)[50]

Chi bứa (danh pháp khoa học: Garcinia) là một chi rất rộng trong họ Bứa, là

loài thực vật tạp tính (đủ giống hoa như hoa đực, hoa cái, hoa lưỡng tính) hoặc dạng cây bụi, được phân bố rộng rãi tại khu vực miền Nam Châu Phi, vùng nhiệt đới

Châu Á, Australia và Polynesia [39] Tên gọi Garcinia lấy theo tên của nhà thực vật

học Laurence Garcia, người đã sưu tập các mẫu cây cỏ và sống tại Ấn Độ vào thế

kỷ 18 [45] Tại Việt Nam, loài thực vật này phân bố rộng khắp từ các tỉnh miền Bắc như Tuyên Quang, Vĩnh Phúc, Hòa Bình, đến các tỉnh miền Trung như Hà Tĩnh, Thừa Thiên Huế, Quảng Nam - Đà Nẵng [125] Riêng loài tai chua chủ yếu tập trung ở các tỉnh miền Bắc và Bắc Trung Bộ [126]

1.2 Mô tả và phân bố loài tai chua

1.2.1 Mô tả thực vật

Loài tai chua tên khoa học là Garcinia cowa Roxb., là một loài cây mộc

thuộc họ Măng cụt (Clusiaceae) [20]

Thân cây cỡ trung bình, cao khoảng 16 - 18m, vỏ xám đen, cành nhiều, thẳng, thường đâm ngang, đầu hơi rủ xuống

Lá: lá đơn, sắc xanh lục, mọc đối, dài 7 - 17cm, rộng 2,5 - 7cm, hình trứng ngược, đầu tù có mũi lồi ngắn, đôi khi nhọn, gốc hình nêm, phiến cứng Gân lông

Quả: Quả hình cầu bẹp có 4 - 8 múi; vỏ quả dày ngoài vàng xanh, trong hồng hoặc đỏ có 6 - 10 hạt Hạt có áo Mùa hoa tháng 3 - 6, mùa quả tháng 8 - 9 Hình ảnh về cây, lá và vỏ quả khô tai chua (Hình 1.1)

Hình 1.1 Cây, lá và vỏ quả khô của tai chua

1.2.2 Phân bố

Tai chua là một loại cây nhiệt đới cho quả ăn được, mọc hoang ở ven rừng Đông Nam Á như Nam Thái Lan, Mianma, Indonexia, và phân bố ở miền Đông bắc Ấn Độ Tại Việt Nam, cây mọc trong rừng núi vùng trung du các tỉnh Bắc Bộ và Bắc Trung Bộ như: Cao Bằng, Lạng Sơn, Hà Tây, Hoà Bình, Vĩnh Phúc, Phú Thị, Quảng Ninh, Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh , trong các rừng thứ sinh [25] Chúng thường được trồng để lấy vỏ quả Quả sau khi được thu hái, bỏ hạt, thái vỏ ra thành miếng mỏng phơi khô hay sấy khô, làm vỏ quả có màu đen hoặc nâu nhạt [27]

1.3 Thành phần hóa học

Trong quả tai chua có chứa phần lớn là acid hydroxycitric (HCA), cùng với hàm lượng nhỏ không đáng kể là các hợp chất như lacton của acid hydroxycitric, acid oxalic, acid citric, acid tartaric, acid malic, flavonoid (trong vỏ), vitamin C (100g có 61mg vitamin C), hợp chất xanthon (isoxanthochymol và xanthochymol), hợp chất gluxit Đặc biệt, hàm lượng của acid hydroxycitric (HCA) chiếm khoảng 23% - 25% trong vỏ quả khô [40]

1.4 Tình hình nghiên cứu acid hydroxycitric (HCA) của loài tai chua

1.4.1 Trên thế giới

a Nghiên cứu về cấu trúc của acid hydroxycitric (HCA)

Acid hydroxycitric (acid 1,2 dihydroxypropan-1,2,3-tricacboxylic) được tìm thấy lần đầu tiên trong tự nhiên như là thành phần chính trong loại quả có tính acid

cao Garcinia cambogia [66] Xa hơn nữa, acid hydroxycitric (HCA) đã được tìm thấy trong quả của loài Garcinia như Garcinia cambogia, Garcinia indica và

Garcinia atroviridis theo một báo cáo của Lewis, Neelakantan (1954) [68], các tác

giả đã tìm thấy 31% chất béo có thể ăn được trong hạt của quả Garcinia cambogia

và hàm lượng acid HCA được chiết xuất bằng phương pháp chưng ninh chiếm khoảng 20 - 30% [72]

Gần đây, tính chất và hoạt tính sinh học của HCA lại được thảo luận bởi Lewis và Neelakantan (2001) [24], bởi các tác giả đã nhận thấy đồng phân cấu trúc của acid hydroxycitric không bền vững, dễ bị chuyển hóa sang dạng lacton (Hình 1.2) trong quá trình chiết xuất và bảo quản [70]; vì thế đã chuyển hóa acid sang các dạng muối kali, canxi hydroxycitrat bền vững hơn [69]

9

Hình 1.2 Cấu trúc của HCA và dạng lacton

Những sản phẩm này thường được bán tại Mỹ như là một xu hướng mới, bổ trong chế độ ăn uống và các thực phẩm giảm béo trên thị trường [132]

Bên cạnh đó, Martius và Maue đã phát hiện ra cấu trúc của acid HCA và lacton của nó tồn tại các dạng đồng phân lập thể khác nhau [26] Cụ thể, acid hydroxycitric (acid 1,2-dihydroxypropan-1,2,3-tricarboxylic) có hai trung tâm đối xứng nhau, làm xuất hiện hai cặp chất đồng phân lập thể, hoặc bốn đồng phân quang học, cùng với đồng phân lacton của nó (Hình 1.3) [18]

10

C C

(+)-allo-Lacton acid hydroxycitric (6)

Hình 1.3 Các dạng đồng phân và lacton của acid hydroxycitric

Trong số các đồng phân của acid hydroxycitric được các nhà khoa học tổng hợp về dạng hydroxycitrat [83], thì đồng phân (1) là thành phần chính và có nhiều

trong loài Garcinia [77]; đây là đồng phân dễ dàng tạo ra các dẫn xuất dạng muối

hydroxycitrat của kim loại natri, canxi nhằm bảo vệ cấu trúc acid hydroxycitric HCA; còn đồng phân (2), (3) và (4) chiếm tỷ lệ thứ yếu trong quá trình tổng hợp, cùng với các đồng phân (5) và (6), các đồng phân này cũng được tìm thấy trong loài

(-)-Hibiscus (loài cây dâm bụt hay râm bụt) [49]

b Về hàm lượng acid hydroxycitric (HCA)

Trong quá trình nghiên cứu rộng rãi trên động vật, HCA đã chứng minh khả năng kìm hãm cảm giác ngon miệng khi ăn, làm tăng tốc độ tổng hợp glycogen của gan, làm giảm tổng hợp acid béo và lipid, dẫn đến giảm sự tăng trọng của cơ thể [53] Allison et al (2001), trong một bài báo về sử dụng HCA trong xử lý giảm cân, theo đó, dẫn xuất của HCA đã kết hợp cùng nhiều thành phần dược phẩm khác với mục đích làm tăng việc giảm cân, bảo vệ tim mạch, khắc phục tình trạng không bình thường của các lipid bị kéo dài khi hoạt động [52] Điều này đã làm tăng hơn nữa nhu cầu sử dụng HCA, dẫn đến nguồn cung cấp HCA trong quá trình sử dụng

quả các loài Garcinia cambogia, Garcinia indica đã gặp nhiều khó khăn, vì thế cần

tìm nguồn HCA mới để thay thế chúng [54]

Các tác giả Bhabani S Jena, Guddadarangavvanahally K Jayaprakasha và Kunnumpurath K Sakariah (2002), đã nghiên cứu và đưa ra các kết quả về quá

trình chiết xuất acid hydroxycitric (HCA) từ lá, quả và vỏ của loài Garcinia cowa

Roxb., được tìm thấy tại một phần phía Đông bắc Ấn Độ và bán đảo Andama [65]

11

Đồng thời, theo thông tin tham khảo hiện có, thì đây là báo cáo đầu tiên về acid

hydroxycitric (HCA) từ lá, quả và vỏ của Garcinia cowa Roxb., được chiết xuất

bằng phương pháp chưng ninh và hàm lượng của chúng được xác định bằng phương pháp chuẩn độ acid - base, phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao - HPLC [20]

Tại vùng cao Assam, loài Garcinia cowa Roxb., thường được trồng trong vườn của

người dân để lấy quả [63] Theo đó, hoa của loài này kéo dài từ tháng giêng đến tháng ba và quả của nó bắt đầu chín từ tháng năm đến tháng sáu Loại quả này rất phổ biến với tên gọi “kujithekera” hoặc “kauthekera”, chúng có thể được làm mứt mặc dù quả của chúng không được ngon bởi “nặng” mùi acid hoặc được cắt lát phơi khô đem bảo quản trong thời gian dài, sử dụng trong điều trị bệnh kiết lỵ [81] Tại Burma, lá tươi được nấu và ăn như là một loại rau sống

* Chiết xuất acid hydroxycitric (HCA) vỏ tai chua - Garcinia cowa Roxb.

Lá tươi và quả tai chua được cắt nhỏ, đem chưng ninh từng phần với 100mL nước cất trong nồi áp suất, thời gian 20 phút, sau đó được lọc bằng vải muslin Dịch chiết thu được đem xử lý với khoảng 4g than hoạt tính trong nước nóng với thời gian khoảng 30 phút Sau đó dịch chiết được xử lý lọc bằng giấy lọc Whatman 41, tẩy màu bằng than hoạt tính, thu được dịch cuối cùng Dịch cuối này, đem cô quay chân không còn lại khoảng 1/5, tiến hành xử lý với 100mL etanol và cô quay; tiến hành ly tâm các chất rắn đã lọc được, thu lấy phần rắn nổi trên bề mặt và rửa hai lần với 20mL etanol để thu hết các acid hữu cơ bám chặt trên đó khi ly tâm Sau đó cô đuổi dung môi, còn lại khoảng 25mL và bảo quản ở nhiệt độ 40C để sử dụng về sau Kết quả, hàm lượng acid thu được lần lượt từ lá và quả tươi chiếm khoảng 4,46% và 5,92% theo phương pháp chuẩn độ acid - base với dung dịch NaOH 0,1N và chất chỉ thị là phenolphtalein

Đối với vỏ quả khô của Garcinia cowa Roxb.: có hai phương pháp tiến hành

chiết xuất acid hữu cơ [20]

* Phương pháp 1: vỏ của quả Garcinia cowa Roxb., được chiết trong nồi áp

suất với nước cất, thời gian khoảng 30 phút, sau đó được lọc bằng vải muslin Lấy phần bã đem chiết và lọc lại một lần nữa thu được lượng acid hữu cơ cuối cùng

40C để sử dụng về sau Hàm lượng acid được xác định bằng phương pháp chuẩn độ acid – base với dung dịch NaOH 0,1N và chất chỉ thị phenolphtalein, là 27% so với khối lượng của vỏ khô

* Phương pháp 2: vỏ khô Garcinia cowa Roxb được chiết soxhlet với

100mL với mỗi dung môi axeton và metanol, trong thời gian mỗi mẫu chiết là 8 giờ, ở nhiệt độ 600C Dịch chiết được lọc bằng giấy lọc Whatman 41 và cô quay chân không Dịch chiết của hai dung môi lơ lửng tách biệt nhau trong nước cất và than hoạt tính Cả hai dịch chiết của dung môi đều được làm nóng trong bình với thời gian khoảng 30 phút và lọc bằng giấy lọc Whatman 41 Than hoạt tính được rửa hai lần với 10mL nước cất và thu được nước rửa Dịch chiết của hai dung môi axeton và metanol thu được lượng acid HCA khoảng 26,3% và 25,4% so với khối lượng nguyên liệu bằng phương pháp chuẩn độ acid - base với dung dịch NaOH 0,1N và chất chỉ thị là phenolphtalein

* Kết quả phân tích hàm lượng HCA trong quả tai chua

Hàm lượng của HCA trong quả tai chua được phân tích bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao – HPLC và phương pháp chuẩn độ Theo đó, hệ thống sắc ký lỏng hiệu năng cao được sử dụng trong phân tích là thiết bị của Hewlett Packard dòng model HP 1100 thế hệ thứ tư, pha động là MeOH và acid phosphoric 0,01M, tốc độ dòng là 0,7mL/phút Kết quả, tác giả thu được các giá trị hàm lượng

khác nhau của HCA trong quả tai chua - Garcinia cowa Roxb khi phân tích bằng

phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao và phương pháp chuẩn độ, thể hiện ở phụ lục 1 Bảng 1 và Bảng 2 Bên cạnh đó, giá trị thời gian lưu của HCA trong quả tai

thấy rằng hàm lượng HCA trong quả tai chua – Garcinia cowa Roxb., có giá trị cao

nhất trong số các hợp chất hữu cơ chiết xuất thu được và kết quả này đã mở ra một

hướng mới trong việc tìm nguyên liệu thay thế cho các loài bứa trước đây (Garcinia

cambogia, Garcinia india, Garcinia atroviridis) mà mọi người vẫn hay dùng để

chiết xuất acid HCA sử dụng trong việc giảm béo phì [12]

Đồng thời, theo tài liệu mà chúng tôi tham khảo trên thế giới, đây là nghiên cứu đầu tiên và duy nhất cho đến thời điểm này, về acid hydroxycitric (HCA) của

loài tai chua - Garcinia cowa Roxb Vì vậy, với hướng nghiên cứu của chúng tôi về

loài thực vật này, góp phần làm hoàn thiện hơn nữa các tính năng ưu việt mà acid hydroxycitric (HCA), đặc biệt là muối kép hydroxycitrat tổng hợp từ loài tai chua -

Garcinia cowa Roxb., mà từ trước đến nay chưa có nghiên cứu nào đề cập đến

* Ảnh hưởng của (-)-HCA đến sự tổng hợp acid béo và sự hình thành lipid: Theo các tác giả B S Jena, G K Jayaprakasha, R P Singh và K K Sakari-

ah, acid HCA có vai trò rất quan trọng trong việc tác động đến khả năng giảm béo phì bởi chức năng hóa sinh mà nó mang lại [82] Cụ thể: HCA là chất gây ức chế mạnh ATP citrat lyase, nó đóng vai trò xúc tác phân tách ty ngoại thể của citrat thành oxaloaxetat và axetyl-CoA, những giới hạn mà các phân tử axetyl-CoA dùng

để tổng hợp acid béo và hình thành lipid [17] Trong quá trình nghiên cứu, Sullivan

và các cộng sự đã thấy rằng chỉ có HCA làm giảm đáng kể sự hoán chuyển của

14Ccitrat vào lipid trong gan với tốc độ cao và hoán chuyển 14C alanin vào trong lipid [29] Ngoài ra, Beynen và Geelen (1982) đã phát hiện sự ức chế của việc tổng hợp acid béo từ glucose bằng HCA trong các tế bào gan được cô lập Tuy nhiên, nó không ảnh hưởng đến tổng hợp acid béo từ axetat mà ngược lại [37] Kết hợp với phát hiện của Hackenschmidt và các đồng sự [111], đã cho thấy HCA là một tác nhân hiển nhiên của enzyme axetyl-CoA carboxylaza và các đồng dạng của HCA;

14

HCA đóng vai trò là một chất ức chế sự hình thành lipid chỉ phân tử axetyl-CoA được sản sinh bởi phản ứng enzyme phân chia citrat [91]

* Tác động đến sự ức chế enzyme trong quá trình phân tách muối citrat:

Enzyme chia tách muối citrat, là ATP citrat lyase [80], xúc tác việc chia tách ngoại

ty thể của muối citrat thành oxaloaxetat và axetyl CoA Watson và các đồng sự đã tìm thấy sự ức chế mạnh mẽ của ATP citrat lyase [55] bởi HCA với enzyme tinh chế (làm sạch) từ gan chuột Trong thí nghiệm đó, HCA có ái lực nhiều lên các

enzyme tinh chế hơn là chất tự nhiên, đó chính là citrat và Ki của HCA cho enzyme

chia tách citrat ở khoảng 0,2 ÷ 0,6 M, tuỳ thuộc vào điều kiện [60] Sau đó,

Cheema Dhadli tìm thấy sự ức chế của enzyme này ở cả HCA tự do (Ki = 8 M) và HCA este vòng (Ki = 50 – 100 M) [85] Các nhà khoa học thấy rằng este vòng của HCA là một chất ức chế rất ít hiệu quả của enzyme chia tách muối citrat [73] Trong não chuột, HCA cho thấy nó là chất gây ức chế tiềm tàng của enzyme chia tách muối citrat [114] Với những nghiên cứu tương tự, Sullivan và Stallings đã quan sát thấy trong 4 đồng phân của HCA, thì (-)-HCA là chất gây ức chế tiềm năng duy nhất của ATP, (-)-HCA được tìm thấy sẽ ngăn chặn ATP được tinh chế 1 phần citrat

lyase từ gan người (Ki = 3 x 10-4M) [75]

Việc khám phá ra sự ức chế mạnh mẽ của enzyme chia tách citrat bởi HCA, sẽ cung cấp thông tin giá trị cho việc nghiên cứu vai trò trao đổi chất của phản ứng chia tách muối citrat [38]

Ảnh hưởng sinh học của HCA xuất phát từ sự ức chế chia tách ngoại ty thể của citrat đến oxaloaxetat và axetyl-CoA [110] Nguồn gốc cơ bản của tất cả nguyên tử carbon của acid béo là axetyl-CoA, nó được hình thành trong ty thể bởi

sự oxi hóa khử nhóm carboxyl của pyruvat (pyruvat là một chất được sử dụng bởi các tế bào (ngoài lactat) trong sản xuất năng lượng) [93], sự oxi hóa thoái biến của vài acid amin hoặc oxi hóa vị trí β của các acid béo mạch dài Việc tổng hợp acid béo lớn nhất khi lượng carbohydrat dồi dào và acid béo ở mức thấp [56] Sự chuyển hoá carbohydrat thành chất béo đòi hỏi phải có sự oxy hoá pyruvat thành axetyl-CoA [107] Acid béo được tổng hợp trong bào tương của tế bào (cytosol), trong khi

15

axetyl-CoA được hình thành từ pyruvat trong ty thể [115] Để tổng hợp sinh học acid béo, nhóm axetyl của axetyl-CoA phải được chuyển hoá từ ty thể sang dạng bào tương (cytosol) [43] Do đó axetyl-CoA không thể rời khỏi ty thể vào cytosol Rào chắn tới axetyl-CoA được phá bỏ bởi citrat và citrat mang nhóm axetyl vào bên trong màng ty thể [46] Citrat được hình thành trong chất nền ty thể bởi sự ngưng tụ của axetyl-CoA với oxaloaxetat Khi nồng độ cao, citrat được chuyển tới bào tương (cytosol) theo hệ thống vận chuyển tricarboxylat [48] Ở bào tương (cytosol), axetyl-CoA lại được tái sinh từ citrat bởi ATP citrat lyase, nó làm xúc tác cho phản ứng sau [112]:

citrat + ATP + CoA  axetyl-CoA + ADP + oxaloaxetat Pi

axetyl CoA + oxaloaxetat + H2O  citrat CoA ATP citrat lyase được phân bố nhiều ở mô động vật [113] Người ta cho rằng ATP citrat lyase đóng vai trò sinh lý trong sự hình thành lipid từ carbohydrat và sự hình thành glucose trong cơ thể động vật [57] Những thay đổi trong hoạt động của enzyme chia tách citrat có mối tương quan với những thay đổi trong tỷ lệ tổng hợp acid béo và cung cấp những bằng chứng về sự liên quan của phản ứng chia tách citrat trong tổng hợp acid béo [108] Hoạt động của enzyme chia tách citrat thay đổi phù hợp với tình trạng dinh dưỡng của động vật Theo đó, trong lúc đói hoặc khi được cho ăn với một chế độ giàu chất béo, mức độ enzyme sẽ giảm nhanh chóng [109] Còn khi cho ăn với một chế độ carbohydrat cao, mức ATP citrat lyase cũng nâng lên rõ rệt Các dấu hiệu cũng chỉ rõ rằng, hơn 80% của ngoại ty thể axetyl-CoA được tạo thành từ pyruvat ở ty thể của gan chuột được cung cấp bởi ATP-citrat lyase [118]

* Các nghiên cứu khác về (-)-HCA: Brunengraber và các đồng sự đã phát

hiện rằng, (-)-HCA kiềm chế sự tổng hợp acid béo trong gan chuột bởi liên quan đến sự tăng lên do sự tích lũy mô của glycose-6-phosphat, fructose-6-phosphat và glycolytic trung gian từ fructosebisphosphat [59] Các nhà khoa học cho rằng, dung tích citrat được tăng lên trong tế bào chất do sự hiện diện của (-)-HCA Điều này dẫn tới một sự giảm sút của phosphofructokinase bởi vì citrat được xem là nhân tố

Luận án đủ ở file: Luận án full