Đặt vấn đề Đồng bằng sông Cửu Long nói chung và Trà Vinh nói riêng, đây là vùng đất có điều kiện khí hậu và địa hình phù hợp cho sự sinh trưởng và phát triển của nhiều loại thực vật. Hiện nay, các sản phẩm có nguồn gốc tự nhiên đóng vai trò quan trọng trong việc tổng hợp các loại thực phẩm chức năng và thuốc mới để phục vụ cho nhu cầu chăm sóc sức khỏe của con người với giá thành rẻ hơn so với thuốc hóa học (Rai et al., 2008; Srinivasan and Subramaniyan, 2014; Watal et al. Việt Nam là nước có bề dày lịch sử về sự tồn tại và phát triển của thuốc cổ truyền. Thuốc cổ truyền là thuốc có nguồn gốc từ động vật, thực vật và khoáng vật.
Nhiều thực vật hiện đang được sử dụng rộng rãi nhưng chưa được khoa học kiểm định, chứng minh tác dụng thật sự cũng như liều lượng phù hợp để sử dụng. Trong đó, cây xoài được trồng phổ biến và là nguồn thu nhập chính của nhiều hộ gia đình. Mặt khác, trong quá trình canh tác việc cắt tỉa cành sau mỗi vụ thải ra một lượng lớn lá xoài không được sử dụng. Vì vậy, nếu có thể tận dụng nguồn lá xoài để ly trích các hợp chất có khả năng điều trị bệnh đái tháo đường (BĐTĐ) sẽ nâng cao giá trị và hình thành chuỗi giá trị liên hoàn của cây xoài.
Bên cạnh đó, cây me keo đang là loại thực vật được trồng khá phổ biến trong mỗi hộ dân cư đồng bào Khmer ở Trà Vinh. Cây me keo hoàn toàn không mang lại giá trị kinh tế cho người dân. Theo kinh nghiệm dân gian, lá xoài non và rễ me keo đang được người dân sử dụng như một nguồn thuốc chữa BĐTĐ chính. Vì vậy, việc nghiên cứu liều lượng và tác dụng của các loại thực vật này dựa trên nền tảng khoa học là cần thiết.
Từ kết quả nghiên cứu, liều lượng hiệu quả cũng như liều gây độc của loại thực vật sẽ được đưa ra khuyến cáo cho người dân. Kết quả của nghiên cứu về loài thực vật có hiệu quả tốt sẽ là nền tảng cho những nghiên cứu dược liệu tiếp theo nhằm tạo ra dược phẩm điều trị BĐTĐ và mang lại lợi ích kinh tế từ lá xoài và rễ me keo cho người dân. Ở giai đoạn xã hội phát triển và hiện đại, chất lượng cuộc sống được nâng cao, con người có xu hướng tiêu thụ nhiều thức ăn dư thừa dinh dưỡng và ít vận động. Đó là một trong những nguyên nhân dẫn đến tỷ lệ các bệnh rối loạn chuyển hóa carbohydrate tăng cao như béo phì, gan nhiễm mỡ, rối loạn chuyển hóa lipid huyết, gout, BĐTĐ.
Bệnh đái tháo đường là một nhóm bệnh rối loạn chuyển hóa, đặc trưng bởi glucose huyết tăng cao do sự thiếu hụt insulin, kháng insulin ở tế bào đích hoặc cả hai (Abraham et al. Nồng độ glucose huyết tăng cao là nguyên nhân dẫn đến biến chứng của BĐTĐ, đây chính là nguyên nhân làm tăng tỷ lệ bệnh tật và tử vong cao của BĐTĐ. Theo 1 thống kê của tổ chức y tế thế giới WHO (World Health Organization), tỷ lệ người BĐTĐ tăng từ 108 triệu (1980) lên 422 trường hợp (2014). Theo WHO dự đoán, năm 2030, BĐTĐ sẽ là nguyên nhân gây tử vong cao thứ bảy trên thế giới (Mathers et al., 2006, Negres et al.
Bệnh nhân đái tháo đường xuất hiện nhiều biến chứng kèm theo như mù mắt, bệnh thận, loét bàn chân, tim mạch, rối loạn chuyển hóa lipid huyết, tai biến mạch máu não (Paul et al., 2016, Marciani et al. Cân nặng của người BĐTĐ có khuynh hướng giảm sau một thời gian mắc bệnh do sự phân giải quá mức protein trong cơ thể. Ngoài ra, rối loạn lipid huyết, béo phì cũng là một trong những biến chứng nguy hiểm của BĐTĐ (Govindappa et al. Chế độ ăn hợp lý và sử dụng thuốc để kiểm soát glucose huyết suốt đời là việc mà bệnh nhân đái tháo đường phải áp dụng.
Hiện nay, có nhiều thuốc điều trị BĐTĐ như metformin, sulfonylureas, glinides, thiazolidinediones, insulin, glucofast. Các thuốc điều trị BĐTĐ thường có tác dụng phụ như buồn nôn, ói mửa, vàng da, ứ mật, mất bạch cầu hạt, thiếu máu… (Paul et al. Vì vậy, trong những năm gần đây, các nhà khoa học trong và ngoài nước có xu hướng nghiên cứu, tìm kiếm các loại thực vật có khả năng điều trị BĐTĐ như: lá dứa (Pandanus amaryllifolius) (Limviwakill, 2001, bình bát dây (Coccinia cordifolia L.) (Islam et al., 2011), lá dâu tằm (Morus alla L.) (Lee et al., 2014), cây quế (Cinnamomum zeylanicum) (Azahari et al., 2014), lá non và lá già của cây mật gấu (Vernonia amygdalina) (Asante et al., 2016), trái bơ (Persea americana) (Rao et al., 2016), bắp chuối (Musa sp.) (Ramu et al., 2016), hỗn hợp dịch chiết rau sam (Portulaca oleracea), ké hoa vàng (Sida rhombifolia) và cúc Châu Phi (Spilanthes africana) (Moukette, 2017), dây vác (Cayratia trifolia (L. Trong các bộ phận của thực vật được sử dụng trong nghiên cứu điều trị BĐTĐ thì lá chiếm tỷ lệ phần trăm lớn nhất (35%) so với trái (13%), toàn cây (12%), hạt (12%), rễ (9%), thân (8%) và hoa (2%) (Paul et al.
Dựa trên cơ chế bệnh sinh và bản chất của bệnh, các nhà khoa học trong và ngoài nước đã và đang thực hiện nhiều nghiên cứu về khả năng hạ glucose huyết ở người BĐTĐ theo những hướng khác nhau như ức chế sự chuyển hóa carbohydrate, làm chậm quá trình hấp thu glucose sau ăn, ức chế enzyme α-amylase, α-glucosidase, glucose-6-phosphatase, kháng quá trình peroxide hóa lipid, tăng tính nhạy cảm của thụ thể insulin với hormone… (Kim and Hong, 2004, Conforti et al., 2005, Punitha et al., 2005, Li et al., 2005, Melo et al., 2006, Nilubon et al., 2007, Toshiyuki et al., 2007, Nguyễn Thị Hương Trà và ctv, 2011, Uzma et al. Bên cạnh đó, bảo vệ tế bào tụy tạng khỏi quá trình chết do stress mạng nội chất (Endoplasmic reticulum stress, ER stress) 2 gây ra cũng là một trong những hướng nghiên cứu đang được quan tâm hiện nay (Sung et al., 2012; Ly et al. Những năm gần đây, các enzyme glucose-6-phosphatase (G6Pase), glucose-6-phosphate dehydrogenase (G6PDH) và lactate dehydrogenase (LDH) đã được chứng minh là những enzyme đóng vai trò quan trọng trong quá trình chuyển hóa glucose ở bệnh nhân BĐTĐ (Malicka et al. Trong quá trình xúc tác các phản ứng chuyển hóa trong cơ thể, các enzyme G6Pase, G6PDH và LDH tạo ra những sản phẩm như glucose, NADPH và lactate.
Đây là những sản phẩm ảnh hưởng trực tiếp đến nồng độ glucose huyết trong cơ thể. Hàm lượng glucose huyết luôn cao là đặc trưng của BĐTĐ. Trong quá trình enzyme G6PDH chuyển hóa glucose-6-phosphate (G6P) tạo ra hàm lượng NADPH quá nhiều sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến tín hiệu sản xuất insulin. Sự chuyển hóa pyruvate của enzyme LDH ở cơ tạo ra lactate sẽ được đưa vào máu và tiếp tục là nguyên liệu để tái tạo glucose ở gan (chu trình Cori).
Vì vậy, hàm lượng lactate được tạo ra quá mức cũng là nguyên nhân làm tăng hàm lượng glucose huyết. Với mục đích tìm kiếm những chế phẩm thiên nhiên an toàn, rẻ tiền, có hiệu quả trong việc hỗ trợ điều trị BĐTĐ, luận án “Nghiên cứu hiệu quả điều hòa enzyme chuyển hóa glucose của lá xoài non (Mangifera indica L.) và rễ me keo (Pithecellobium dulce (Roxb.) trên chuột bệnh đái tháo đường” được tiến hành.2 Mục tiêu và nội dung nghiên cứu 1.1 Mục tiêu tổng quát Đánh giá hoạt tính sinh học của cao chiết toàn phần methanol lá xoài non (Mangifera indica L.) (LXN) và cao chiết toàn phần methanol rễ me keo (Pithecellobium dulce (Roxb.) (RMK) theo hướng hỗ trợ điều trị BĐTĐ in vitro. Đồng thời, ảnh hưởng của LXN và RMK cũng được khảo sát trên chuột nhắt trắng gây tăng glucose huyết và rối loạn lipid huyết do alloxan monohydrate (AM) gây ra. Mục tiêu cụ thể Khảo sát hoạt tính sinh học của LXN và RMK có liên quan đến kiểm soát glucose huyết ở BĐTĐ như khả năng năng chống oxy hóa, bảo vệ tế bào tụy tạng khỏi tình trạng stress dẫn đến sự chết tế bào và điều hòa hoạt động của các enzyme G6Pase, G6PDH, LDH in vitro.
Ảnh hưởng của LXN hoặc RMK trên chuột tăng glucose huyết do AM cũng được khảo sát thông qua hiệu quả chống sự tăng glucose huyết, chống rối 3 loạn lipid huyết, và điều hòa hoạt động của các enzyme G6Pase, G6PDH, LDH ở các mô của chuột. Sự tổn thương cơ quan là một trong những nguyên nhân dẫn đến biến chứng của BĐTĐ. Nên khả năng bảo vệ mô gan và thận chuột tăng glucose huyết của LXN và RMK cũng được khảo sát dựa trên cấu trúc mô bệnh học. Khảo sát tính an toàn của LXN và RMK dựa trên thử nghiệm độc tính cấp của hai loại cao chiết này trên chuột in vivo.2 Nội dung nghiên cứu Để làm sáng tỏ các mục tiêu nghiên cứu nêu trên, luận án gồm 8 nội dung chính được trình bày sau đây.
Nội dung 1: Định tính và định lượng thành phần hóa học của LXN và RMK in vitro. Cao chiết toàn phần methanol LXN hoặc RMK được định tính các hợp chất hóa thực vật phổ biến bằng phương pháp định tính cơ bản. Định lượng polyphenol tổng số và flavonoid toàn phần có trong cao chiết methanol LXN hoặc RMK. Đây là hai nhóm hợp chất phổ biến ở thực vật có nhiều hoạt tính sinh học quý đã được chứng minh.
Nội dung 2: Khảo sát hoạt tính chống oxy hóa của LXN và RMK in vitro. Stress oxy hóa được biết là nguyên nhân của BĐTĐ. Ngược lại, khi glucose huyết tăng cao ở BĐTĐ sẽ dẫn đến tình trạng stress oxy hóa trầm trọng. Stress oxy hóa được chứng minh là nguyên nhân dẫn đến sự tổn thương cơ quan.
Nên để đánh giá hiệu quả của LXN và RMK trong việc hỗ trợ điều trị BĐTĐ, hoạt tính chống oxy hóa được khảo sát ở mức độ in vitro với các nội dung như sau: Khảo sát khả năng loại bỏ gốc tự do DPPH của LXN và RMK; Khả năng chống oxy hóa của LXN và RMK được đánh giá dựa trên năng lực khử (reducing power, khử sắt); Khảo sát khả năng chống oxy hóa bằng phương pháp trung hòa gốc tự do ABTS+ của LXN và RMK. Nội dung 3: Khảo sát ảnh hưởng của LXN và RMK đến các enzyme chuyển hóa carbohydrate bao gồm glucose-6-phosphatase, glucose-6- phosphate dehydrogenase và lactate dehydrogenase in vitro. Để khảo sát ảnh hưởng của LXN và RMK đến hoạt động của các enzyme G6Pase, G6PDH và LDH in vitro các nội dung nghiên cứu được thực hiện là: Khảo sát nồng độ enzyme thích hợp nhất và thời gian phản ứng tối ưu đến hoạt động của các enzyme G6Pase, G6PDH và LDH. 4 Khảo sát ảnh hưởng của LXN và RMK đến hoạt động của enzyme G6Pase, G6PDH và LDH in vitro.
