Luận văn thạc sĩ khảo sát hoạt tính ức chế enzyme thủy phân tinh bột và kháng oxy hóa của cao chiết rau càng cua peperomia pellucida

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu khảo sát hoạt tính ức chế enzyme thủy phân tinh bột và kháng oxy hóa của cao chiết rau càng cua, khảo sát thực trạng, phân tích nguyên nhân, đề xuất

• Tác giả: Đỗ Nguyễn Anh Thư
• Người hướng dẫn: PGS.TS Võ Thanh Sang
• Trường học: Học viện Khoa học và Công nghệ
• Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm
• Đề tài: Khảo sát hoạt tính ức chế enzyme thủy phân tinh bột và kháng oxy hóa của cao chiết rau càng cua (Peperomia pellucida)
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Tổng quan về rau càng cua Peperomia pellucida và tác dụng của nó

Rau càng cua, hay còn gọi là Peperomia pellucida, là một loại rau phổ biến trong ẩm thực và y học dân gian. Loại rau này không chỉ được biết đến với hương vị thơm ngon mà còn chứa nhiều hợp chất có lợi cho sức khỏe. Nghiên cứu cho thấy rau càng cua có khả năng ức chế enzyme và kháng oxy hóa, giúp hỗ trợ điều trị nhiều bệnh lý, đặc biệt là bệnh tiểu đường. Việc tìm hiểu về hoạt tính của rau càng cua sẽ mở ra hướng đi mới trong việc phát triển các sản phẩm từ thiên nhiên có lợi cho sức khỏe.

1.1. Giới thiệu về rau càng cua và đặc điểm sinh học

Rau càng cua (Peperomia pellucida) là một loại cây thân thảo, thường mọc ở những nơi ẩm ướt. Cây có chiều cao từ 30-60 cm, với lá hình tam giác và hoa mọc thành chùm. Rau càng cua chứa nhiều hợp chất như alkaloid, flavonoid, và tannin, có tác dụng kháng khuẩn và chống oxy hóa.

1.2. Vai trò của rau càng cua trong y học dân gian

Trong y học dân gian, rau càng cua được sử dụng để điều trị nhiều bệnh như viêm họng, đau bụng, và đặc biệt là bệnh tiểu đường. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng rau càng cua có khả năng làm giảm đường huyết và hỗ trợ điều trị các triệu chứng của bệnh tiểu đường.

II. Vấn đề và thách thức trong nghiên cứu hoạt tính ức chế enzyme

Mặc dù rau càng cua đã được sử dụng rộng rãi trong y học dân gian, nhưng việc nghiên cứu khoa học về hoạt tính ức chế enzyme và kháng oxy hóa của nó vẫn còn hạn chế. Các nghiên cứu hiện tại chủ yếu tập trung vào các hợp chất hóa học có trong rau mà chưa đi sâu vào cơ chế hoạt động của chúng. Điều này đặt ra thách thức cho việc phát triển các sản phẩm từ rau càng cua có hiệu quả cao trong điều trị bệnh.

2.1. Thách thức trong việc xác định hoạt tính ức chế enzyme

Việc xác định hoạt tính ức chế enzyme như α-amylase và α-glucosidase từ rau càng cua gặp nhiều khó khăn do sự biến đổi của các hợp chất trong quá trình chiết xuất. Cần có các phương pháp nghiên cứu chính xác để đánh giá đúng hoạt tính của rau.

2.2. Khó khăn trong việc ứng dụng thực tiễn

Mặc dù có nhiều nghiên cứu về rau càng cua, nhưng việc ứng dụng các kết quả nghiên cứu vào thực tiễn vẫn còn hạn chế. Cần có thêm các nghiên cứu lâm sàng để chứng minh hiệu quả của rau càng cua trong điều trị bệnh tiểu đường.

III. Phương pháp nghiên cứu hoạt tính ức chế enzyme từ rau càng cua

Để khảo sát hoạt tính ức chế enzyme và kháng oxy hóa của rau càng cua, các phương pháp nghiên cứu hiện đại đã được áp dụng. Các thí nghiệm in vitro và in vivo được thực hiện để đánh giá hiệu quả của cao chiết rau càng cua trong việc ức chế enzyme và kháng oxy hóa.

3.1. Phương pháp chiết xuất và xác định hoạt tính ức chế enzyme

Cao chiết từ rau càng cua được thu nhận bằng phương pháp chiết xuất bằng dung môi. Sau đó, hoạt tính ức chế enzyme α-amylase và α-glucosidase được xác định thông qua các thí nghiệm in vitro, cho phép đánh giá hiệu quả của cao chiết.

3.2. Phương pháp khảo sát khả năng kháng oxy hóa

Khả năng kháng oxy hóa của rau càng cua được đánh giá thông qua các phương pháp như DPPH và ABTS. Các thí nghiệm này giúp xác định khả năng bắt gốc tự do của cao chiết rau càng cua, từ đó đánh giá tiềm năng ứng dụng trong y học.

IV. Kết quả nghiên cứu về hoạt tính ức chế enzyme và kháng oxy hóa

Kết quả nghiên cứu cho thấy cao chiết rau càng cua có hoạt tính ức chế enzyme α-amylase và α-glucosidase đáng kể. Ngoài ra, rau càng cua cũng cho thấy khả năng kháng oxy hóa mạnh mẽ, giúp bảo vệ tế bào khỏi tổn thương do gốc tự do. Những kết quả này mở ra hướng đi mới trong việc phát triển các sản phẩm hỗ trợ điều trị bệnh tiểu đường.

4.1. Kết quả khảo sát hoạt tính ức chế enzyme

Cao chiết rau càng cua cho thấy khả năng ức chế enzyme α-amylase và α-glucosidase với giá trị IC50 thấp, cho thấy tiềm năng trong việc hỗ trợ điều trị bệnh tiểu đường.

4.2. Kết quả khảo sát khả năng kháng oxy hóa

Khả năng kháng oxy hóa của cao chiết rau càng cua được xác định thông qua các thí nghiệm DPPH và ABTS, cho thấy hiệu quả cao trong việc bắt gốc tự do, góp phần bảo vệ tế bào khỏi tổn thương.

V. Kết luận và triển vọng nghiên cứu về rau càng cua

Nghiên cứu về rau càng cua (Peperomia pellucida) đã chỉ ra rằng loại rau này có hoạt tính ức chế enzyme và kháng oxy hóa đáng kể. Những kết quả này không chỉ khẳng định giá trị dinh dưỡng của rau càng cua mà còn mở ra hướng đi mới trong việc phát triển các sản phẩm hỗ trợ điều trị bệnh tiểu đường. Cần tiếp tục nghiên cứu để xác định rõ hơn các hợp chất hoạt động và cơ chế tác động của chúng.

5.1. Triển vọng ứng dụng rau càng cua trong y học

Với những kết quả nghiên cứu khả quan, rau càng cua có thể được phát triển thành các sản phẩm thực phẩm chức năng hỗ trợ điều trị bệnh tiểu đường, giúp cải thiện sức khỏe cộng đồng.

5.2. Hướng nghiên cứu trong tương lai

Cần có thêm nhiều nghiên cứu lâm sàng để xác định hiệu quả của rau càng cua trong điều trị bệnh tiểu đường, từ đó xây dựng cơ sở dữ liệu vững chắc cho việc phát triển sản phẩm từ thiên nhiên.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU Lý do chọn đề tài Bệnh đái tháo đường (ĐTĐ) còn được gọi là bệnh tiểu đường là một căn bệnh mạn tính với biểu hiện lượng đường trong máu tăng cao bất thường. Nguyên nhân dẫn đến căn bệnh này có thể là do cơ thể người bệnh thiếu hụt hay đề kháng với insulin, dẫn đến rối loạn cơ chế chuyển hóa đường trong máu. Lượng đường trong máu cao lâu ngày sẽ gây tổn thương tới các mạch máu và dây thần kinh trong cơ thể, dẫn đến rối loạn hay suy giảm chức năng nhiều cơ quan, đặc biệt là tim, mắt, thận, và thần kinh [1]. Cùng với bệnh ung thư và tim mạch, ĐTĐ là nguyên nhân gây tử vong đứng thứ 3 chỉ sau tim mạch và ung thư.

Theo thống kê của Bộ Y tế, năm 2015 trên thế giới có 415 triệu người mắc bệnh và ước tính đến năm 2040 có trên 615 triệu người mắc bệnh ĐTĐ. Tại Việt Nam, hiện có khoảng 3,5 triệu người bị ĐTĐ, gấp 10 lần so với 10 năm trước đây và dự báo con số này sẽ tăng lên 6,1 triệu vào năm 2040. Trong 10 năm, tỉ lệ tiền tháo đường cũng tăng lên gấp đôi từ 7,7% lên 14%. Tại Việt Nam, ở nhóm tuổi 20-79 tỷ lệ bệnh ĐTĐ là 5,7%, rối loạn dung nạp glucose là 8,2%, chưa được chẩn đoán là 53,4%.

Mỗi năm ước tính 30.096 người tử vong do các nguyên nhân liên quan ĐTĐ. Chi phí điều trị khá cao trên 300 usd/ 01 người mắc bệnh ĐTĐ. Do đó, việc tìm ra những bài thuốc mới từ thiên nhiên vừa có công dụng hạ đường huyết hoặc là chất thay thế insulin vừa không gây tác dụng phụ và giá thành phù hợp với thu nhập người dân nước ta là rất cần thiết. Rau càng cua được phân bố ở nhiều nước Nam Mỹ, Châu Á và các nước châu Phi [2].

Một số báo cáo cho rằng, trong rau càng cua có các chất alkaloid, saponin, tannin, cardennolit, flavonoid, tinh dầu và carotol [3, 4]. Rau càng cua được sử dụng để điều trị đau, áp-xe, mụn trứng cá, nhọt, đau bụng, mệt mỏi, bệnh gút, nhức đầu, thận rối loạn và đau khớp thấp khớp [2, 4, 5]. Ở Việt Nam, rau càng cua được sử dụng nhiều trong các món ăn và được làm các bài thuốc trong dân gian nhằm điều trị phế nhiệt, viêm họng hoặc khô cổ khản tiếng, tiểu đường, đau lưng cơ co rút, thiếu máu, mụn nhọt…. Gần đây, rau càng cua được tin truyền trong dân gian với khả 8 năng trị bệnh ĐTĐ, tuy nhiên minh chứng khoa học chưa được kiểm chứng cụ thể.

Vì vậy, việc đánh giá hoạt tính kháng ĐTĐ của rau càng cua là điều cần thiết nhằm xây dựng cơ sở dữ liệu sơ bộ về hoạt tính kháng ĐTĐ của nó, đồng thời tạo cơ sở cho việc phát triển sản phẩm nhằm phục vụ cộng đồng trong phòng ngừa và hỗ trợ điều trị ĐTĐ. Mục tiêu của đề tài Xác định được hoạt tính ức chế enzyme thủy phân tinh bột như α-amylasevà α-glucosidase và khả năng kháng oxi hóa của cao chiết rau càng cua, từ đó định hướng ứng dụng sản xuất thực phẩm có tác dụng phòng ngừa và hỗ trợ ổn định đường huyết cho bệnh nhân tiểu đường tuýp 2. Đối tượng nghiên cứu - Rau càng cua thu mua ở cửa hàng rau sạch Quận 7, TP HCM. Phạm vi nghiên cứu - Rau càng cua được bán tại cửa hàng rau sạch Quận 7, TP HCM - Mô hình khảo sát kháng đái tháo đường in vitro và in vivo.

- Thí nghiệm được tiến hành trong phòng thí nghiệm của trường Đại học Nguyễn Tất Thành, Tp. Hồ Chí Minh. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn Nghiên cứu này sẽ giúp làm rõ được vai trò có lợi của rau càng cua đối với việc hỗ trợ làm giảm đường huyết, từ đó nhận thấy được vai trò và tác dụng của các loại rau ăn hàng ngày đối với việc phòng ngừa và hỗ trợ điều trị ĐTĐ. Kết quả nghiên cứu sẽ là tiền đề cho nghiên cứu lâm sàng để tiến đến sản xuất sản phẩm phục vụ nhu cầu cộng đồng trong việc phòng ngừa và hỗ trợ điều trị ĐTĐ.

TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. TỔNG QUAN VỀ RAU CÀNG CUA 1. Giới thiệu rau càng cua Rau càng cua (Peperomia pellucida) là một loại rau thuộc họ Hồ tiêu (Pellucida). Đây là loại rau hoang dại, mọc nhiều nơi, sống trong vòng một năm, phân bố ở những khu vực có khí hậu nhiệt đới (Hình 1.

Rau sống thích hợp ở những nơi ẩm ướt, sức sống mạnh, hạt rất nhỏ nên dễ phân tán nơi xa, khi gặp điều kiện thích hợp sẽ lên cây và lan rộng ra. Rau càng cua còn được biết đến với nhiều tên gọi như rau tiêu hay còn có tên là đơn kim, đơn buốt, cúc áo, quỷ châm thảo, thích châm thảo, tiểu quỷ châm, cương hoa thảo. 1 Hình cây rau càng cua (Peperomia pellucida) Rau càng cua thuộc loại thân thảo, thân mộng nước có thể đạt đến 30 – 60 cm cao, láng, toàn thân nhớt, trong suốt màu xanh lá cây nhạt, thân tròn, trong, không màu thường khoảng 5-7 mm đường kính. Lá mọc cách, đơn và nguyên, không lá chét, có cuống, phiến dạng màng, trong suốt, hình tam giác 10 - trái xoan, hình tim ở gốc, hơi tù và nhọn ở chóp, dài 15-20mm, rộng gần bằng đài.

Hoa mọc thành chùm dài ở đầu cây hợp thành bông dạng sợi có cuống ở ngọn, dài gấp 2-3 lần lá, quả mọng hình cầu, đường kính 0,5mm, có mũi nhọn cứng ngắn ở đỉnh. Rễ chùm phát triển mạnh trong diều kiện môi trường sống ẩm ướt, mát mẻ. Rau càng cua được coi là cây thuốc được sử dụng bởi nhiều nước trên thế giới. Tại Ấn Độ, thân rau càng cua được báo cáo là có giá trị dược liệu tốt trong y học cổ truyền.

Hiệu suất tách chiết bằng methanol và nước thu được lần lượt là 7,25% và 15,05%. Trong đó có sự xuất hiện của carbohydrate, alkaloids, tannin, flavonoid, triterpenoids, steroid, … và không có saponin và protein đối với các chiết xuất methanol, đây là những chất có khả năng kháng khuẩn, chống nấm, chống viêm, chống oxy hóa, giảm đau … Tuy nhiên không xác định rõ hàm lượng của từng chất trong quá trình nghiên cứu [6]. Alvesa và cộng sự khẳng định lại trong rau càng cua có các hoạt tính sinh học như kháng khuẩn, độc tế bào, chống oxy hóa, chữa lành gãy xương, chống ĐTĐ và chống tăng cholesterol máu thông qua thu thập thông tin từ các nghiên cứu trước. Tuy nhiên, hầu hết các báo cáo chưa xác định được các hợp chất hoạt động.

Điều này nói lên được tiềm năng dược liệu của rau càng cua và cần phải nghiên cứu sâu hơn đặc tính dược lý và các thành phần hóa thực vật của loại cây này [7, 8]. Vai trò của rau càng cua trong trị bệnh dân gian Trong y học dân gian, P. pellucida được báo cáo rộng rãi như một loại thuốc trong nhiều nền văn hóa. Ở khu vực Đông Bắc của Brazil, loài này thường được sử dụng để điều trị áp xe, mụn nhọt, vết loét trên da, viêm kết mạc, tăng huyết áp.

Ở Nam và Trung Mỹ, nó được sử dụng rộng rãi trong chế biến thực phẩm của địa phương cộng đồng vì nó kích thích sự thèm ăn và tiêu hóa [7]. Loại thảo mộc này cũng đóng một vai trò quan trọng trong y học của một số nước châu Á. Ở Sri Lanka, rau càng cua dùng cho điều trị tiêu chảy, kiết lỵ, nhiễm trùng họng, tê liệt, động kinh, co giật, niêm mạc và ung thư. Ở 11 Bangladesh, cây thường được dùng để chữa bệnh đường tiêu hóa như các rối loạn kiết lỵ, tiêu chảy, khó tiêu, đau bụng, chua, táo bón, đầy bụng, thèm ăn và đau bao tử.

pellucida được sắc uống để chữa phong thấp mệt mỏi. Bên cạnh đó, nước sắc của toàn bộ cây được sử dụng để điều trị đau khớp ở Singapore. Người Karens ở Trung Adaman, Ấn Độ, sử dụng cây này như một phương pháp điều trị vết cắt, vết thương, nhức đầu, sốt và suy nhược. Ở Việt Nam, cây được dùng làm thuốc đắp ấm chống sốt rét, nhức đầu, thương tích, bỏng, đau dạ dày, hạ huyết áp, viêm họng, viêm ruột thừa, viêm gan truyền nhiễm [7].

Các bài thuốc dân gian trị bệnh tiểu đường từ rau càng cua - Rau càng cua 100g rửa sạch bóp giấm (có thể dùng chanh), ếch 1 con (100g), lột da, làm sạch bỏ đầu, lấy thịt tẩm bột, rán chín vàng. Tất cả trộn đều, ăn tuần 2-3 lần. - Người bị bệnh tiểu đường có thể ăn món rau càng cua đều đặn mỗi tuần 3 lần để giữ lượng đường huyết ổn định trong cơ thể bằng cách nấu nước uống hoặc sử dụng như rau. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU HIỆN NAY VỀ RAU CÀNG CUA 1.

Tình hình nghiên cứu ngoài nước về rau càng cua - Về hoạt tính kháng tiểu đường Hoạt tính kháng ĐTĐ của rau càng cua được đánh giá ở chuột mắc bệnh ĐTĐ do alloxan gây ra. Chuột được cho ăn ở chế độ có bổ sung P. pellucida 10% và 20% có thể làm giảm 64% và 68% đường huyết so với nhóm chứng âm được cho ăn bằng nước, trong khi nhóm chứng dương có dùng thuốc thương mại là glibenclamide (600 µg/kg thể trọng) làm giảm 62%. Bên cạnh đó, rau càng cua còn làm tăng hoạt động của các enzyme kháng oxi hóa như superoxide dismutase, catalase và glutathione [9].

Thử nghiệm dung nạp glucose qua đường miệng ở chuột mắc bệnh tiểu đường do alloxanind gây ra cho thấy rằng chuột được cho ăn với 500 mg/kg chiết xuất rau càng cua làm giảm nồng độ đường huyết đáng kể ở 90 và 120 phút so với nhóm chứng âm. Quá trình sàng lọc thành phần hóa học của các chất chiết 12 xuất từ lá và thân cho thấy sự hiện diện của flavonoid, glycoside, saponin và carbohydrate nhưng âm tính với tannin [10]. Đáng chú ý, hợp chất chống ĐTĐ mới, 8,9-đimetoxy ellagic axit, được phân lập từ etyl axetat từ lá của rau càng cua Indonesia bằng phương pháp tách sắc ký trên silica gel 60 (Merck). Hợp chất này đã làm giảm 33,7% lượng đường huyết ở chuột tiểu đường do alloxan gây ra khi so sánh với nhóm chứng âm [11].

Mặc dù nghiên cứu về hoạt tính kháng tiểu đường của rau càng cua đã được khảo sát trên thế giới, nhưng số lượng các nghiên cứu còn rất hạn chế. - Về hoạt tính kháng oxi hóa của rau càng cua Một số nghiên cứu đã công bố tiềm năng kháng oxi hóa của rau càng cua. Rau càng cua ở các nồng độ 0,1 mg/mL và 0,2 mg/mL có thể làm giảm 97,9% và 98,6% gốc tự do 2,2-diphenyl-1-picryhydrazyl (DPPH), cao hơn so với axit ascorbic tiêu chuẩn (90,9% và 68,7%), butylated hydroxyl anisole (BHA) (95,4% và 94,3%) và a-tocopherol (15,4% và 12,4%) [12].