Khảo Sát Hiệu Quả Kháng Oxy Hóa và Bảo Vệ Gan trên Mô Hình Chuột của Một Số Cây Thuộc Họ Cà Phê

Tài liệu Khảo sát hiệu quả kháng oxy hóa và bảo vệ gan từ cây thuộc họ cà phê tổng hợp lý thuyết và thực hành, phục vụ học tập ngành

• Tác giả: Phan Kim Định
• Người hướng dẫn: PGS. Đái Thị Xuân Trang
• Trường học: Trường Đại Học Cần Thơ
• Chuyên ngành: Công Nghệ Sinh Học
• Đề tài: Khảo Sát Hiệu Quả Kháng Oxy Hóa và Bảo Vệ Gan từ Cây Thuộc Họ Cà Phê
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Cần Thơ

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• TÓM TẮT
• ABSTRACT
• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
• 2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 2.1. Tổng quan về các dạng oxy hoạt động và chất kháng oxy hóa
• 2.1.1. Các dạng oxy hoạt động
• 2.1.2. Chất kháng oxy hóa
• 2.1.3. Một số phương pháp đánh giá khả năng kháng oxy hóa
• 2.2. Tổng quan về gan
• 2.2.1. Sơ lược cấu trúc và chức năng gan
• 2.2.2. Các thông số chức năng gan
• 2.2.3. Đặc điểm mô học của gan
• 2.3. Nguyên nhân gây tổn thương gan
• 2.3.1. Các chất gây độc gan
• 2.3.2. Stress oxy hóa ảnh hưởng đến chức năng gan
• 2.4. Các dạng tổn thương gan
• 2.4.1. Bệnh gan nhiễm mỡ
• 2.4.2. Bệnh gan mạn tính
• 2.4.3. Xơ hóa gan và xơ gan
• 2.5. Một số loại thuốc bảo vệ gan
• 2.6. Sơ lược về một số loài thực vật thuộc họ Cà phê
• 2.6.1. Sơ lược về cây Mơ lông (Paederia lanuginose Wall.)
• 2.6.2. Sơ lược về cây Mơ leo (Paederia scandens L.)
• 2.6.3. Sơ lược về cây Trang to (Ixora duffii)
• 2.6.4. Sơ lược về cây Lưỡi rắn (Hedyotis corymbosa L.)
• 2.6.5. Sơ lược về cây Lưỡi rắn trắng (Hedyotis diffusa Willd.)
• 2.6.6. Sơ lược về cây Gáo trắng (Neolamarckia cadamba (Roxb.))
• 2.6.7. Sơ lược về cây Gáo vàng (Nauclea orientalis L.)
• 3. CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Phương tiện nghiên cứu
• 3.1.1. Thời gian và địa điểm nghiên cứu
• 3.1.2. Nguyên vật liệu
• 3.1.3. Thiết bị và hóa chất
• 3.2. Phương pháp nghiên cứu
• 3.2.1. Điều tra các loại cây dược liệu được dùng điều trị bệnh gan
• 3.2.2. Thu mẫu và chiết cao một số cây thuộc họ Cà phê
• 3.2.3. Sàng lọc hoạt tính kháng oxy hóa in vitro của các cao chiết
• 3.2.4. Khảo sát hiệu quả bảo vệ gan của cao chiết trên mô hình chuột
• 3.2.5. Thử nghiệm tính an toàn của cao chiết
• 3.2.6. Chiết cao phân đoạn và thử hoạt tính sinh học các cao phân đoạn
• 3.2.7. Phân lập, tinh chế và xác định cấu trúc hóa học các hợp chất từ cao phân đoạn có hoạt tính bảo vệ gan hiệu quả nhất
• 3.2.8. Xử lý số liệu
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Điều tra cây dược liệu được sử dụng điều trị bệnh gan
• 4.2. Hiệu suất ly trích cao một số cây thuộc họ Cà phê
• 4.3. Hiệu quả kháng oxy hóa in vitro của các cao chiết
• 4.3.1. Hàm lượng polyphenol, flavonoid và alkaloid tổng của các cao chiết
• 4.3.2. Hiệu quả kháng oxy hóa in vitro của các cao chiết
• 4.3.3. Hiệu quả kháng viêm in vitro của các cao chiết
• 4.4. Khả năng bảo vệ gan của các cao chiết
• 4.4.1. Khả năng làm giảm enzyme gan của các cao chiết
• 4.4.2. Khả năng kháng oxy hóa in vivo của các cao chiết trên chuột tổn thương gan bằng CCl4
• 4.4.3. Khả năng bảo vệ mô gan của các cao chiết
• 4.5. Thử nghiệm tính an toàn của cao chiết
• 4.5.1. Thử nghiệm độc tính cấp
• 4.5.2. Thử nghiệm độc tính bán trường diễn
• 4.6. Chiết cao phân đoạn và thử hoạt tính sinh học của các cao phân đoạn rễ Gáo vàng
• 4.6.1. Chiết cao phân đoạn từ cao tổng rễ Gáo vàng
• 4.6.2. Khả năng kháng oxy hóa của các cao phân đoạn rễ Gáo vàng
• 4.6.3. Khả năng bảo vệ gan của các cao phân đoạn rễ Gáo vàng
• 4.7. Phân lập, tinh chế và xác định cấu trúc hóa học một số hợp chất từ cao phân đoạn ethyl acetate rễ Gáo vàng
• 4.7.1. Phân lập và tinh chế một số hợp chất từ cao ethyl acetate
• 4.7.2. Biện luận xác định cấu trúc các hợp chất được phân lập
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• DANH SÁCH CÁC BÀI BÁO ĐÃ CÔNG BỐ
• PHỤ LỤC BẢNG
• PHỤ LỤC PHỔ
• PHỤ LỤC THỐNG KÊ

Tóm tắt

I. Tổng Quan Nghiên Cứu Về Kháng Oxy Hóa Cây Họ Cà Phê

Họ Cà phê (Rubiaceae) là một họ thực vật lớn, phân bố rộng rãi, đặc biệt ở Đồng bằng sông Cửu Long. Các loài thực vật thuộc họ này được biết đến với hàm lượng lớn các hợp chất thứ cấp có hoạt tính sinh học, bao gồm iridoid, anthraquinone, triterpene, phenolic và alkaloid. Nhiều loại cây trong họ Cà phê đã được sử dụng trong y học dân gian để điều trị nhiều bệnh khác nhau. Nghiên cứu này tập trung vào việc khảo sát khả năng kháng oxy hóa và bảo vệ gan của một số cây thuộc họ Cà phê, đánh giá tiềm năng dược lý của chúng. Mục tiêu là xác định các loài cây có triển vọng để phát triển thành các sản phẩm thực phẩm chức năng hoặc dược liệu hỗ trợ sức khỏe.

1.1. Giới Thiệu Chung Về Họ Cà Phê Rubiaceae

Họ Cà phê (Rubiaceae) là một trong những họ thực vật lớn nhất, bao gồm nhiều loài cây có giá trị kinh tế và dược liệu. Các loài trong họ này thường chứa các hợp chất polyphenol, flavonoid, và alkaloid, được biết đến với khả năng kháng oxy hóa và các tác dụng sinh học khác. Nghiên cứu về các loài cây thuộc họ Cà phê có thể mở ra những hướng đi mới trong việc tìm kiếm các nguồn dược liệu tự nhiên và phát triển các sản phẩm bảo vệ sức khỏe.

1.2. Tầm Quan Trọng Của Nghiên Cứu Kháng Oxy Hóa

Stress oxy hóa là một yếu tố quan trọng trong nhiều bệnh lý, bao gồm các bệnh về gan. Các chất kháng oxy hóa có thể giúp bảo vệ tế bào khỏi tổn thương do các gốc tự do gây ra. Nghiên cứu về khả năng kháng oxy hóa của các loài cây thuộc họ Cà phê có thể cung cấp thông tin quan trọng về tiềm năng bảo vệ gan và các tác dụng có lợi khác cho sức khỏe. Việc xác định các hoạt chất sinh học có trong các loài cây này có thể dẫn đến việc phát triển các phương pháp điều trị mới.

II. Thách Thức Độc Tính Gan và Giải Pháp Từ Cây Họ Cà Phê

Độc tính gan là một vấn đề sức khỏe nghiêm trọng, có thể gây ra nhiều bệnh lý khác nhau, từ viêm gan đến xơ gan và ung thư gan. Các yếu tố gây độc tính gan bao gồm các chất độc từ môi trường, thuốc, rượu và các bệnh nhiễm trùng. Việc tìm kiếm các phương pháp bảo vệ gan hiệu quả là một nhu cầu cấp thiết. Các loài cây thuộc họ Cà phê, với các hoạt chất sinh học tiềm năng, có thể cung cấp một giải pháp tự nhiên để bảo vệ gan khỏi các tác nhân gây hại. Nghiên cứu này tập trung vào việc đánh giá khả năng bảo vệ gan của các loài cây này trên mô hình chuột.

2.1. Các Nguyên Nhân Chính Gây Tổn Thương Gan

Nhiều yếu tố có thể gây tổn thương gan, bao gồm rượu, thuốc, virus (viêm gan B, C), các bệnh tự miễn và các chất độc từ môi trường. Stress oxy hóa cũng đóng một vai trò quan trọng trong quá trình tổn thương gan. Việc xác định và giảm thiểu các yếu tố nguy cơ này là rất quan trọng để bảo vệ gan và duy trì sức khỏe. Các nghiên cứu về cơ chế tác dụng của các chất gây độc tính gan giúp phát triển các phương pháp điều trị hiệu quả hơn.

2.2. Vai Trò Của Stress Oxy Hóa Trong Bệnh Gan

Stress oxy hóa xảy ra khi có sự mất cân bằng giữa các chất kháng oxy hóa và các gốc tự do trong cơ thể. Stress oxy hóa có thể gây tổn thương tế bào gan, dẫn đến viêm gan, xơ gan và các bệnh lý khác. Các chất kháng oxy hóa có thể giúp bảo vệ tế bào gan khỏi tổn thương do stress oxy hóa gây ra. Nghiên cứu về các chất kháng oxy hóa tự nhiên, như các hợp chất có trong cây họ Cà phê, có thể cung cấp các giải pháp bảo vệ gan hiệu quả.

2.3. Tiềm Năng Của Cây Họ Cà Phê Trong Bảo Vệ Gan

Các loài cây thuộc họ Cà phê chứa nhiều hoạt chất sinh học có khả năng kháng oxy hóa và bảo vệ gan. Các hợp chất như polyphenol, flavonoid, và alkaloid có thể giúp giảm stress oxy hóa, giảm viêm và bảo vệ tế bào gan khỏi tổn thương. Nghiên cứu này tập trung vào việc đánh giá khả năng bảo vệ gan của các loài cây này trên mô hình chuột, nhằm xác định các loài cây có tiềm năng để phát triển thành các sản phẩm dược liệu hoặc thực phẩm chức năng.

III. Phương Pháp Nghiên Cứu Đánh Giá Hiệu Quả Cây Họ Cà Phê

Nghiên cứu này sử dụng một loạt các phương pháp in vitro và in vivo để đánh giá khả năng kháng oxy hóa và bảo vệ gan của các loài cây thuộc họ Cà phê. Các phương pháp in vitro bao gồm đánh giá khả năng loại bỏ gốc tự do DPPH, khả năng khử sắt và khả năng ức chế sự biến tính protein. Các phương pháp in vivo bao gồm gây độc tính gan trên chuột bằng carbon tetrachloride (CCl4) và đánh giá các chỉ số sinh hóa và mô học gan. Kết quả nghiên cứu sẽ cung cấp thông tin quan trọng về tiềm năng dược lý của các loài cây này.

3.1. Phương Pháp In Vitro Đánh Giá Kháng Oxy Hóa

Các phương pháp in vitro được sử dụng để đánh giá khả năng kháng oxy hóa của các cao chiết từ các loài cây thuộc họ Cà phê. Các phương pháp này bao gồm đánh giá khả năng loại bỏ gốc tự do DPPH, khả năng khử sắt và khả năng phosphomolybdenum. Các phương pháp này cho phép đánh giá nhanh chóng và hiệu quả khả năng kháng oxy hóa của các mẫu, cung cấp thông tin ban đầu về tiềm năng dược lý của chúng.

3.2. Mô Hình Chuột Gây Độc Tính Gan Bằng CCl4

Carbon tetrachloride (CCl4) được sử dụng để gây độc tính gan trên chuột. CCl4 là một chất độc gan mạnh, có thể gây ra viêm gan, xơ gan và các bệnh lý khác. Mô hình chuột gây độc tính gan bằng CCl4 được sử dụng rộng rãi trong các nghiên cứu về bảo vệ gan. Trong nghiên cứu này, mô hình này được sử dụng để đánh giá khả năng bảo vệ gan của các cao chiết từ các loài cây thuộc họ Cà phê.

3.3. Đánh Giá Các Chỉ Số Sinh Hóa và Mô Học Gan

Các chỉ số sinh hóa gan, như ALT, AST, MDA và GSH, được sử dụng để đánh giá mức độ tổn thương gan và hiệu quả bảo vệ gan của các cao chiết. Mô học gan được sử dụng để đánh giá cấu trúc tế bào gan và xác định các dấu hiệu của tổn thương gan, như viêm, xơ hóa và hoại tử. Kết hợp các chỉ số sinh hóa và mô học gan cung cấp một đánh giá toàn diện về hiệu quả bảo vệ gan của các cao chiết.

IV. Kết Quả Hiệu Quả Kháng Oxy Hóa và Bảo Vệ Gan Cây Gáo Vàng

Kết quả nghiên cứu cho thấy cao chiết rễ Gáo vàng (Nauclea orientalis L.) có hiệu quả bảo vệ gan tốt nhất. Cao chiết này có khả năng làm giảm enzyme ALT, AST, điều hòa hàm lượng MDA, GSH trong gan và bảo vệ được mô gan. Thử nghiệm độc tính cấp cho thấy cao chiết rễ Gáo vàng có liều gây chết trên chuột lớn hơn 5000 mg/kg khối lượng chuột. Thử nghiệm độc tính bán trường diễn cho thấy cao chiết rễ Gáo vàng ở liều 400 mg/kg khối lượng trong 90 ngày không thể hiện gây độc trên chuột.

4.1. Cao Chiết Rễ Gáo Vàng Giảm Enzyme Gan và Điều Hòa MDA GSH

Cao chiết rễ Gáo vàng (Nauclea orientalis L.) cho thấy khả năng làm giảm đáng kể nồng độ các enzyme gan ALT và AST, những chỉ số quan trọng cho thấy sự tổn thương gan. Đồng thời, cao chiết này cũng giúp điều hòa hàm lượng MDA (Malondialdehyde), một sản phẩm của quá trình peroxy hóa lipid, và GSH (Glutathione), một chất kháng oxy hóa quan trọng trong gan. Điều này cho thấy cao chiết rễ Gáo vàng có khả năng bảo vệ gan khỏi stress oxy hóa.

4.2. Thử Nghiệm Độc Tính Cấp và Bán Trường Diễn Cao Gáo Vàng

Thử nghiệm độc tính cấp cho thấy cao chiết rễ Gáo vàng có liều gây chết (LD50) trên chuột lớn hơn 5000 mg/kg, cho thấy mức độ an toàn tương đối cao. Thử nghiệm độc tính bán trường diễn, trong đó chuột được cho uống cao chiết rễ Gáo vàng hàng ngày trong 90 ngày, không ghi nhận bất kỳ dấu hiệu độc tính nào, củng cố thêm tính an toàn của cao chiết này khi sử dụng trong thời gian dài.

4.3. Phân Lập và Xác Định Hợp Chất Từ Cao Ethyl Acetate Rễ Gáo Vàng

Phân đoạn ethyl acetate từ cao chiết rễ Gáo vàng được xác định có hoạt tính sinh học tốt nhất và được chọn để phân lập các hợp chất. Kết quả nghiên cứu đã phân lập và xác định được hai hợp chất từ phân đoạn ethyl acetate gồm naucleficine và 3-O-rhamnoside quinovic acid. Các hợp chất này có thể đóng vai trò quan trọng trong hiệu quả bảo vệ gan của cao chiết rễ Gáo vàng.

V. Ứng Dụng Thực Tiễn Tiềm Năng Phát Triển Dược Liệu Từ Cây Cà Phê

Nghiên cứu này cung cấp bằng chứng khoa học về tiềm năng dược lý của các loài cây thuộc họ Cà phê, đặc biệt là cây Gáo vàng, trong việc bảo vệ gan. Kết quả nghiên cứu có thể được sử dụng để phát triển các sản phẩm thực phẩm chức năng hoặc dược liệu hỗ trợ sức khỏe gan. Cần có thêm các nghiên cứu lâm sàng để đánh giá hiệu quả và tính an toàn của các sản phẩm này trên người.

5.1. Phát Triển Thực Phẩm Chức Năng Hỗ Trợ Chức Năng Gan

Cao chiết rễ Gáo vàng có thể được sử dụng để phát triển các sản phẩm thực phẩm chức năng hỗ trợ chức năng gan. Các sản phẩm này có thể giúp bảo vệ gan khỏi các tác nhân gây hại, giảm stress oxy hóa và cải thiện chức năng gan. Cần có các nghiên cứu về công thức và quy trình sản xuất để đảm bảo chất lượng và hiệu quả của sản phẩm.

5.2. Nghiên Cứu Phát Triển Dược Liệu Điều Trị Bệnh Gan

Các hợp chất phân lập từ cao chiết rễ Gáo vàng, như naucleficine và 3-O-rhamnoside quinovic acid, có thể là các ứng cử viên tiềm năng cho việc phát triển các dược liệu điều trị bệnh gan. Cần có các nghiên cứu sâu hơn về cơ chế tác dụng và độc tính của các hợp chất này để đánh giá tiềm năng dược lý của chúng.

5.3. Khuyến Nghị Nghiên Cứu Lâm Sàng Đánh Giá Hiệu Quả Trên Người

Để xác nhận hiệu quả và tính an toàn của các sản phẩm từ cây Gáo vàng trên người, cần có các nghiên cứu lâm sàng. Các nghiên cứu này nên được thiết kế cẩn thận để đánh giá các chỉ số sinh hóa gan, mô học gan và các tác dụng phụ có thể xảy ra. Kết quả của các nghiên cứu lâm sàng sẽ cung cấp bằng chứng khoa học vững chắc để hỗ trợ việc sử dụng các sản phẩm này trong thực tế.

VI. Kết Luận và Hướng Nghiên Cứu Bảo Vệ Gan Từ Thiên Nhiên

Nghiên cứu này đã chứng minh tiềm năng kháng oxy hóa và bảo vệ gan của một số loài cây thuộc họ Cà phê, đặc biệt là cây Gáo vàng. Kết quả nghiên cứu mở ra những hướng đi mới trong việc tìm kiếm các giải pháp tự nhiên để bảo vệ gan và cải thiện sức khỏe. Cần có thêm các nghiên cứu về cơ chế tác dụng, độc tính và hiệu quả lâm sàng của các loài cây này để khai thác tối đa tiềm năng dược lý của chúng.

6.1. Tóm Tắt Các Kết Quả Chính Về Hiệu Quả Bảo Vệ Gan

Nghiên cứu đã xác định được cao chiết rễ Gáo vàng có hiệu quả bảo vệ gan tốt nhất, thể hiện qua khả năng giảm enzyme gan, điều hòa các chất kháng oxy hóa và bảo vệ mô gan. Các thử nghiệm độc tính cho thấy cao chiết này có mức độ an toàn cao. Các hợp chất naucleficine và 3-O-rhamnoside quinovic acid đã được phân lập từ cao chiết rễ Gáo vàng và có thể đóng vai trò quan trọng trong hiệu quả bảo vệ gan.

6.2. Hướng Nghiên Cứu Tiếp Theo Về Cơ Chế Tác Dụng

Các nghiên cứu tiếp theo nên tập trung vào việc làm sáng tỏ cơ chế tác dụng của các hợp chất có trong cao chiết rễ Gáo vàng. Điều này có thể bao gồm các nghiên cứu về tác động của các hợp chất này lên các con đường tín hiệu tế bào, các enzyme liên quan đến stress oxy hóa và các quá trình viêm. Hiểu rõ cơ chế tác dụng sẽ giúp tối ưu hóa việc sử dụng các hợp chất này trong việc bảo vệ gan.

6.3. Đánh Giá Tiềm Năng Kết Hợp Với Các Phương Pháp Điều Trị Khác

Cần có các nghiên cứu đánh giá tiềm năng kết hợp cao chiết rễ Gáo vàng với các phương pháp điều trị bệnh gan khác. Việc kết hợp các phương pháp điều trị có thể mang lại hiệu quả cao hơn so với việc sử dụng một phương pháp duy nhất. Các nghiên cứu này nên được thực hiện trên mô hình in vitro, in vivo và lâm sàng để đánh giá hiệu quả và tính an toàn của việc kết hợp.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1: GIỚI THIỆU Gan là một trong những cơ quan lớn nhất trong cơ thể con người, giữ vai trò quan trọng trong sự trao đổi chất và bài tiết (Ahsan et al. Trong quá trình thực hiện chức năng giải độc cơ thể và bài tiết các chất nội sinh và ngoại sinh, gan là cơ quan bị tấn công đầu tiên và liên tục bởi các chất độc hại, kết quả gan bị tổn thương và rối loạn chức năng (Bodakhe and Ram, 2007). Tổn thương gan hoặc suy giảm chức năng của gan dẫn đến nhiều ảnh hưởng xấu đối với sức khoẻ của cơ thể (Subramaniam et al. Các nguyên nhân chủ yếu gây tổn thương gan có thể là do các hóa chất độc trong môi trường, các loại thuốc sử dụng liều cao kéo dài, uống rượu quá mức, các bệnh nhiễm trùng và rối loạn tự miễn.

Hầu hết các tác nhân này gây ra stress oxy hóa, sinh ra nhiều gốc tự do trong gan tấn công vào các đại phân tử sinh học gây tổn hại tế bào gan. Các hóa chất gây độc cho gan chủ yếu bằng cách gây ra sự peroxide hóa lipid trong tế bào gan và các tổn thương oxy hóa khác (Abou Sief, 2016). Sự tiến triển phổ biến của bệnh gan thường khởi phát từ gan nhiễm mỡ đến viêm gan và cuối cùng là sự xơ hóa và xơ gan. Nếu không được điều trị, xơ hóa có thể tiến triển thành xơ gan, cuối cùng dẫn đến suy gan và tử vong.

Các bệnh về gan là một trong những vấn đề sức khỏe nghiêm trọng nhất trên thế giới ngày nay. Mặc dù có những tiến bộ lớn trong y học hiện đại, nhưng việc phòng ngừa và điều trị vẫn còn hạn chế. Phần lớn các độc tố gây tổn hại tế bào gan do sự peroxide hóa lipid và các tổn hại oxy hóa sinh ra gây suy giảm hệ thống chống oxy hóa nội sinh và chết tế bào gan. Dùng chất kháng oxy hóa để bổ sung làm giảm sự peroxide hóa và stress oxy hóa là một trong những liệu pháp hiệu quả để phòng và điều trị các tổn thương gan.

Chất kháng oxy hóa tự nhiên như flavonoid, phenolic, tanin, terpenoid tìm thấy ở nhiều loại thực vật khác nhau (Prakash et al. Cây dược liệu có những ảnh hưởng khác nhau đến các hệ thống sống, một số là thuốc an thần, thuốc giảm đau, thuốc hạ sốt, bảo vệ tim mạch, kháng khuẩn, kháng virus và thuốc chống kí sinh trùng (Olaleye et al. Các dược phẩm có nguồn gốc thực vật được ghi nhận có hiệu quả và an toàn cho gan (Ranawat et al. Việc sử dụng các phương thuốc tự nhiên để điều trị bệnh gan có lịch sử lâu dài, cây thuốc và dẫn xuất của chúng vẫn được sử dụng ở nhiều nơi thế giới theo nhiều cách thức khác nhau.

Các nghiên cứu phát triển các dược phẩm mới từ các nguồn nguyên liệu tự nhiên đóng góp mạnh mẽ vào các lĩnh vực điều trị bao gồm bảo vệ gan. Hiện nay, thuốc điều trị các bệnh rối loạn về gan chủ yếu bào chế từ thực vật nhưng không nhiều. Mục tiêu của nghiên cứu là khảo sát hiệu quả kháng oxy hóa và bảo vệ gan của một số cây thuộc họ Cà phê, nhằm sàng lọc tuyển chọn loại cây hoặc bộ phận của cây có hiệu quả kháng oxy hóa và bảo vệ gan tốt nhất, góp phần cung cấp thông tin về nguồn dược liệu mới cho phòng ngừa và điều trị bệnh gan. Nghiên cứu được thực hiện với các nội dung cụ thể sau: 2 (1) Điều tra cây dược liệu được sử dụng điều trị bệnh gan; (2) Thu mẫu và chiết cao một số cây thuộc họ Cà phê; (3) Sàng lọc hoạt tính kháng oxy hóa của các cao chiết; (4) Khảo sát hiệu quả bảo vệ gan của các cao chiết; (5) Thử nghiệm tính an toàn của các cao chiết; (6) Chiết cao phân đoạn và thử hoạt tính sinh học của các cao phân đoạn; (7) Phân lập chất từ phân đoạn có hoạt tính sinh học.

Ý nghĩa của luận án Kết quả của luận án là cơ sở khoa học về khả năng kháng oxy hóa, kháng viêm và bảo vệ gan của các cao chiết methanol của 7 loại thực vật trong họ Cà phê bao gồm: Trang to (lá, hoa), Mơ lông (lá), Mơ leo (lá), Gáo trắng (lá, vỏ thân, rễ), Gáo vàng (lá, vỏ thân, rễ), Lưỡi rắn (cả cây) và Lưỡi rắn trắng (cả cây). Luận án đã xác định được rễ Gáo vàng có hiệu quả kháng oxy hóa và bảo vệ gan tốt nhất, đặc biệt là chứng minh được cao chiết phân đoạn ethyl acetate rễ Gáo vàng có hoạt tính bảo vệ gan, kháng peroxide hóa lipid và làm tăng hàm lượng chất kháng oxy hóa trong gan. Từ đó, góp phần tạo tiền đề cho việc nghiên cứu sản xuất ra loại sản phẩm mới phòng ngừa và điều trị bệnh gan. Điểm mới của luận án Nghiên cứu được thực hiện có hệ thống để khảo sát hoạt tính sinh học của các loại thực vật trong cùng họ Cà phê (Rubiaceae) bao gồm sàng lọc in vitro khả năng kháng oxy hóa, kháng viêm cho đến thí nghiệm in vivo trên động vật.

Các cao methanol được chiết từ các loại thực vật nghiên cứu được xác định khả năng bảo vệ gan dựa trên cơ sở kết hợp các xét nghiệm sinh hóa khảo sát khả năng giảm stress oxy hóa in vivo và quan sát mô bệnh học. Loại cao chiết thực vật có hoạt tính kháng oxy hóa và bảo vệ gan tốt được được tuyển chọn chiết phân đoạn, thử lại hoạt tính, chọn phân đoạn hiệu quả để phân lập chất và xác định cấu trúc hóa học chất phân lập được. Kết quả nghiên cứu đã cung cấp cơ sở khoa học cho việc sử dụng các loại thực vật trong họ Cà phê làm thuốc điều trị bệnh gan. 3 Chương 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Tổng quan về các dạng oxy hoạt động và chất kháng oxy hóa 2.1 Các dạng oxy hoạt động 2.1 Sự tạo thành các dạng oxy hoạt động trong cơ thể Trong cơ thể sinh vật, hầu hết các dạng oxy hoạt động (Reactive oxygen species- ROS) có nguồn gốc nội sinh, được tạo ra từ các phản ứng oxy hóa khử trong quá trình chuyển hóa.

Oxy trong chuỗi hô hấp tế bào sẽ nhận điện tử chủ yếu ở ty thể và tạo ra gốc superoxide (O2🞄-). Gốc này được chuyển thành H2O2 bởi sự xúc tác của superoxide dismutase (SOD). Ở điều kiện sinh lý, các gốc O2🞄- và H2O2 chỉ tồn tại ở nồng độ thấp và vô hại với cơ thể. Khi có sự xúc tác của các enzyme hoặc kim loại như Fe2+, Cu2+ thúc đẩy sự tương tác giữa các gốc O2🞄- và H2O2 sẽ tạo ra các gốc oxy tự do có khả năng phản ứng cao với lipid, carbohydrate, protein, DNA tạo ra sản phẩm độc cho tế bào (Hình 2.1: Các nguồn và sự phát sinh các dạng oxy hoạt động khác nhau (Ajuwon et al., 2015) Các gốc superoxide (O2🞄-) còn được sinh ra ở lưới nội chất, từ sự thực bào của bạch cầu trong các phản ứng viêm.

Điều kiện sống ảnh hưởng rất nhiều đến sự hình thành gốc tự do như tiếp xúc với bức xạ ion hóa, tia tử ngoại, ô nhiễm môi trường, stress, uống nhiều rượu, dùng thuốc, hút thuốc có thể làm gia tăng sự hình thành ROS dẫn đến sự mất cân bằng trạng thái oxy hóa (Poljsak et al. Các gốc tự do thường rất không bền với thời gian nên nó thường nhận điện tử từ các phân tử khác để đạt được cấu trúc bền vững. Quá trình này tạo thành một dây chuyền phản ứng và dẫn đến sự hư hại các phân tử chung quanh (Devasagayam et al.2 Tác hại của các dạng oxy hoạt động Trong cơ thể sống, các superoxide (O2🞄-) và H2O2 ở nồng độ thấp thực hiện nhiều chức năng sinh lý quan trọng. Tuy nhiên nếu nồng độ H2O2 cao sẽ dẫn đến sự tổn 4 thương mô (van der Vliet and Janssen-Heininger, 2014).

Tất cả các phân tử sinh học đều có thể bị ROS tấn công. Trong các tổ chức màng, thành phần chính là acid béo chưa no và màng phospholipid, do đó có thể dễ dàng bị ROS tấn công dẫn đến quá trình peroxide hóa. Nếu không có mặt các chất kháng oxy hóa, quá trình peroxide hóa lipid sẽ làm cho các phân tử sinh học bị biến đổi dẫn đến thay đổi tính thấm và do đó phá hủy màng, làm chết tế bào và thúc đẩy quá trình lão hóa. Ngoài ra, ROS sinh ra quá mức sẽ tấn công vào DNA, protein, enzyme.

Sự tấn công vào DNA sẽ làm sai lệch trong cấu trúc hóa học DNA, sai lệch trong cấu trúc gen. ROS tấn công vào các phân tử protein làm thay đổi vị trí các acid amin, bẻ gãy các liên kết peptide dẫn đến thoái hóa không hồi phục của protein, thúc đẩy quá trình lão hóa. Theo các nhà khoa học, gốc tự do có thể là thủ phạm gây ra trên 100 bệnh, đáng kể nhất là các bệnh xơ vữa động mạch, ung thư, Alzheimer, Parkinson, đục thủy tinh thể, đái tháo đường, cao huyết áp, xơ gan (Devasagayam et al., 2004; Poljsak et al.2 Chất kháng oxy hóa 2.1 Khái niệm về chất kháng oxy hóa Chất kháng oxy hóa là các phân tử vẫn ổn định sau khi nhường một electron để trung hòa các tác nhân oxy hóa, chấm dứt chuỗi phản ứng do tác nhân oxy hóa gây ra nhưng không tạo ra tác nhân oxy hóa khác và làm giảm tác hại của chúng đối với các đại phân tử. Chất kháng oxy hóa làm chậm hoặc ngăn chặn tổn thương do tác nhân oxy hóa gây ra chủ yếu thông qua cơ chế trung hòa các tác nhân oxy hóa (Halliwell, 1995).

Hệ thống bảo vệ cơ thể bao gồm các chất kháng oxy hóa có chức năng khác nhau, một số chất kháng oxy hóa có thể là protein và enzyme, trong khi những chất kháng oxy hóa khác là những phân tử nhỏ. Dựa vào chức năng và cơ chế của chúng, các chất này có thể phân loại thành các chất ngăn chặn các chất oxy hóa, các chất đánh bắt gốc tự do, các chất sửa chữa sự sai hỏng do oxy hóa (Niki et al.2 Phân loại chất kháng oxy hóa Dựa vào nguồn gốc, chất kháng oxy hóa được chia thành chất kháng oxy hóa nội sinh và chất kháng oxy hóa ngoại sinh. Chất kháng oxy hóa nội sinh Các chất kháng oxy hóa nội sinh bao gồm các enzyme kháng oxy hóa và các chất kháng oxy hóa không enzyme. Hệ thống enzyme bao gồm superoxide dismustase (SOD), catalase (CAT), glutathion peroxidase (GSH-Px).

Đây là các enzyme điều hòa gốc tự do nhằm duy trì giới hạn an toàn của các anion superoxide, H2O2 và hydroperoxide hữu cơ tương ứng. Các enzyme này được xem là các enzyme giải độc chính trong cơ thể (Halliwell, 2012).