MỞ ĐẦU Bệnh tiểu đường nằm trong nhóm các bệnh không lây nhiễm (Non- Noncommunicable diseases-NCDs)-nhóm bệnh mãn tính có tỉ lệ tử vong lớn nhất hiện nay trên toàn thế giới (chiếm hơn 80% tổng số ca tử vong sớm). Theo ước tính, có khoảng 422 triệu người trưởng thành trên toàn cầu sống chung với bệnh tiểu đường vào năm 2014, so với 108 triệu người vào năm 1980. Tỉ lệ số người trưởng thành mắc bệnh tiểu đường đã tăng gần gấp đôi kể từ năm 1980 (tăng từ 4,7% đến 8,5%). Bệnh tiểu đường đã gây ra 1,5 triệu ca tử vong vào năm 2012 và 2,2 triệu người chết do các biến chứng của nó như tim mạch và các bệnh khác.
Ở Việt Nam hiện nay có khoảng 5 triệu người mắc bệnh, chiếm 6% dân số và dự báo tăng lên 7-8 triệu người vào năm 2025. Theo số liệu này thì Việt Nam tuy chưa được xếp vào danh sách những quốc gia có tỷ lệ bệnh nhân cao nhưng lại có tốc độ phát triển rất nhanh. Điều đáng lo ngại là tỷ lệ người tiền tiểu đường chiếm tới hơn 10% dân số, nếu không được phát hiện sớm và có biện pháp can thiệp kịp thời thì trong thời gian ngắn sẽ phát triển thành bệnh. Theo thời gian, bệnh tiểu đường có thể dẫn đến mù, suy thận và tổn thương thần kinh, thúc đẩy quá trình hình thành xơ vữa động mạch, dẫn đến đột quỵ, tim mạch.
Các biến chứng mãn tính xảy ra sớm hay muộn, nặng hay nhẹ rất khác biệt ở từng bệnh nhân. Nói chung, nếu kiểm soát tốt đường huyết, chúng ta có thể ngăn ngừa hoặc làm chậm hay nhẹ đi các biến chứng mãn tính của bệnh tiểu đường. Do đó, việc tìm kiếm các hoạt chất điều trị tiểu đường từ thiên nhiên là cần thiết. Chi Trà (Camellia) là một chi thực vật có hoa thuộc họ Chè (Theaceae), có nguồn gốc ở khu vực miền đông và miền nam châu Á.
Trên thế giới có khoảng 280 loài, ở Việt Nam, hiện đã biết 68 loài trong đó có tới 15 loài đặc hữu của Việt Nam. Một số loài trong chi Trà đang được sử dụng rộng rãi trên thị trường như: trà xanh Thái Nguyên, trà đen, trà ô long (từ lá loài C. sinensis), trà hoa vàng (từ loài C. Các loài trong chi Trà có tiềm năng lớn về các chất có hoạt chất sinh học như: tác dụng hạ đường huyết, hoạt tính gây độc tế bào, hoạt tính chống oxy hóa và hoạt tính kháng viêm,.
Trong số các loài thuộc chi Trà, Trà hoa vàng C. phanii là một trong những loài trà hoa vàng đặc hữu của Việt Nam có giá trị kinh tế cao, được dân gian sử dụng nhiều. Tuy nhiên, hiện chưa có công trình nào nghiên cứu về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của loài C. Do vậy, việc điều tra, nghiên cứu, đánh giá về thành phần hóa học và sàng lọc các chất có hoạt tính sinh học tiềm năng từ các loài thực vật trong chi Trà, đặc biệt là những loài đặc hữu của Việt Nam như loài Trà hoa vàng C.
phanii sẽ có ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn cao. Nghiên cứu này sẽ góp phần làm rõ giá trị cũng như công dụng các loài này và góp phần tích cực vào 2 việc khai thác và sử dụng một cách hợp lý nguồn tài nguyên thiên nhiên của đất nước. Vì vậy, chúng tôi đề xuất đề tài “Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính ức chế enzyme α-glucosidase và α-amylase của loài Camellia phanii ở Việt Nam”. Nội dung luận văn bao gồm: - Phân lập các chất từ loài trà hoa vàng đặc hữu (Camellia phanii).
- Xác định cấu trúc các thành phần hóa học của loài trà hoa vàng đặc hữu (Camellia phanii). - Xác định tác dụng ức chế enzyme α-glucosidase và α-amylase của một số hợp chất phân lập được. Những đóng góp của luận văn: - Phân lập và xác định được cấu trúc của 03 hợp chất mới là camphanoside A-C (CP1-CP3), cùng với 5 hợp chất đã biết là chikusetsusaponin IVa (CP4), spinasaponin A 28-O-glucoside (CP5), (-)-epicatechin (CP6), (-)-epicatechin 3- O-gallate (CP7), và (-)- epigallocatechin 3-O-gallate (CP8) từ phân đoạn chiết nước lá Trà hoa vàng C. - Đánh giá hoạt tính ức chế enzyme α-glucosidase của 5 hợp chất gồm 3 hợp chất mới camphanoside A-C (CP1-CP3), chikusetsusaponin IVa (CP4) và spinasaponin A 28-O-glucoside (CP5).
Các hợp chất CP1-CP3 thể hiện hoạt tính ức chế enzyme α-glucosidase với IC50 lần lượt là 230,7±18,0; 251,4±22,7 và 421,4±25,6 µM. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1. Tổng quan về chi Camellia 1. Giới thiệu chung về chi Camellia Chi Trà (Camellia) là một chi thực vật có hoa trong họ Theaceae phân bố chủ yếu ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, đặc biệt là ở Châu Á.
Trên thế giới có khoảng 280 loài thuộc chi Camellia, ở Việt Nam, hiện đã biết 68 loài trong đó có tới 15 loài đặc hữu của Việt Nam [1]. Các loài trong chi trà là các cây bụi hay cây thân gỗ nhỏ và thường xanh, cao khoảng 2-20 m. Lá sắp xếp theo kiểu so le, lá đơn, dày, mép lá có khía, dài 3-17 cm. Hoa lớn và dễ thấy, đường kính 1-12 cm, với 5-9 cánh hoa; có màu từ trắng tới hồng hay đỏ, còn màu vàng có ở một số loài.
Quả là loại quả nang khô được chia thành 1–5 ngăn, mỗi ngăn chứa 1-8 hạt [2]. Các nghiên cứu về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của chi Camellia 1. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam Các nghiên cứu thành phần hóa học đã chỉ ra thành phần chính của chi Camellia là các hợp chất flavonoid, polyphenol, triterpene và alkaloid. Các hợp chất phân lập được cũng như các cặn chiết của chi này cũng được đánh giá một số hoạt tính sinh học như: hạ đường huyết, gây độc tế bào, kháng viêm và chống oxy hóa.
Năm 2006, Hà Thị Thanh Bình đã tiến hành nghiên cứu hoạt tính sinh học của các hợp chất polyphenol trong lá C. sinensis được thu tại Thái Nguyên và Hà Tây [3]. Kết quả nghiên cứu cho biết một số đặc điểm hóa học và tác dụng sinh học của các hợp chất flavonoid trong lá cây trà ở miền Bắc Việt Nam. Từ đó, nghiên cứu đã đề xuất được phương pháp mới trong việc khai thác flavonoid, xác định khả năng ứng dụng các hợp chất polyphenol này trong lĩnh vực y dược.
Sau đó, năm 2010, Hà Thị Thanh Bình và các cộng sự đã nghiên cứu sử dụng các hợp chất polyphenol trong một số giống trà ở Việt Nam [4]. Kết quả nghiên cứu đã cho biết hàm lượng polyphenol, tannin, flavonoid của các mẫu trà nghiên cứu đều chiếm một tỉ lệ cao. Tất cả các giống trà nghiên cứu đều có hoạt tính chống oxy hóa rất tốt, trong đó lá trà Bát Tiên và trà lai thể hiện hoạt tính tốt nhất với giá trị IC50 lần lượt là 17,29 và 19,76 μg/ml. Theo nghiên cứu của Nguyễn Hữu Tùng và cộng sự, từ loài C.
amplexicaulis đã phân lập được sáu hợp chất lignan gồm camellioside A (1), 7S,8S-4,9,9′- trihydroxy-3,3′-dimethoxy-8-O-4′-neolignan-7-O-β-D-glucopyranoside (2), 7R,8R-dihydrodehidrodiconiferyl alcohol-9′-O-β-D-glucopyranoside (3), 4 urolignoside (4), junipetrioloside A (5) và isolarciresinol (6), và hai hợp chất megastigman: corchoionoside C (7) và blumeon C glycoside (8) [5]. Theo nghiên cứu của Nguyễn Thị Hồng Vân và cộng sự, từ loài C. chrysantha đã phân lập được năm hợp chất flavonoid là vitexin (9), quercetin-3-O-β-D- glucopyranoside (10), quercetin-7-O-β-D-glucopyranoside (11), quercetin-3′-O-β-D- glucopyranoside (12) và quercetin-3-O-rutinose (13) [6]. Nguyễn Thị Cúc và cộng sự đã tiến hành nghiên cứu thành phần hóa học từ các loài C.
sinensis [11,12] (Đề tài NAFOSTED 2019-2022) và đề tài của Học Viện Khoa học và Công nghệ), đã phân lập được 13 hợp chất mới là sasastilboside A (14), sasastilboside B (15), sasastilboside C (16), cameflavoside A-B (17-18), (3S,9R)-3,9- dihydroxymegastigman-5-ene 9-O-β-D-apiofuranosyl-(1→6)-β-D-glucopyranoside (19), assastilboside A-D (20-23) và assamoside A-C (24-26) và 40 hợp chất đã biết. Hoạt tính sinh học của các hợp chất cũng như các dịch chiết từ các loài trà này cũng đã được nghiên cứu như hoạt tính hạ đường huyết, gây độc tế bào, kháng viêm, và chống oxy hóa. 5 Ở Việt Nam cũng như trên thế giới, loài trà hoa vàng đặc hữu của Việt Nam là loài trà hoa vàng Phanii (Camellia phanii Hakoda & N.Tran) chưa có bất kỳ nghiên cứu nào về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học. Tình hình nghiên cứu trên thế giới Các nghiên cứu về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của các nhà khoa học trên thế giới được bắt đầu vào những năm 1967.
Sho Ito và cộng sự đã nghiên cứu về thành phần hóa học của loài C. Davis và cộng sự đã phân lập và xác định cấu trúc một hợp chất polyphenolic, theacitrin A (27) từ trà đen (được lên men từ lá C. Lewis và cộng sự đã phân lập được ba hợp chất polyphenolic mới, theaflavate B (28), isotheaflavin-3'-O-gallate (29) và neotheaflavin-3-O-gallate (30) từ trà đen [15]. Anderson và các cộng sự đã nghiên cứu khả năng tăng nồng độ insulin của trà và các chế phẩm của nó.
Kết quả nghiên cứu in vitro cho thấy, trà đã làm tăng nồng độ insulin trên 15 lần. Các loại trà đen, trà xanh và 6 trà oolong (được lên men từ lá của C. sinensis) cũng chỉ ra khả năng làm tăng nồng độ insulin. Các hợp chất epigallocatechin gallate, epicatechin gallate, tannin và theaflavin được tìm thấy trong trà cũng chỉ ra khả năng làm tăng nồng độ insulin [16].
Liang Zhang và các cộng sự đã phân lập được một hợp chất amide, N-(3,4- dihydroxybenzoyl)-3,4-dihydroxybenzamide 31 từ lá C. Hợp chất 31 được đánh giá khả năng bảo vệ tế bào màng vi mạch bị thương do H2O2 gây ra. Kết quả cho thấy, hợp chất 31 có khả năng ngăn ngừa sự chết tế bào màng vi mạch bị thương do H2O2 gây ra [17]. Trong năm 2013, Wei-Xi Li và các cộng sự đã phân lập được theacrine (32) từ loài C.
Hợp chất này được đánh giá khả năng bảo vệ gan bị tổn thương gây ra do sự căng thẳng ở chuột. Kết quả nghiên cứu cho thấy, khả năng bảo vệ gan bị tổn thương gây ra do sự căng thẳng ở chuột của hợp chất 32 có liên quan đến hoạt tính chống oxy hóa của nó. Hoạt tính chống oxy hóa của hợp chất 32 được đánh giá bằng phương pháp ORAC. Kết quả nghiên cứu cho thấy, hoạt tính chống oxy hóa của hợp chất 32 thể hiện hoạt tính tốt [18].
Trong nghiên cứu của Qian Liu và cộng sự, từ loài C. sinensis đã phân lập được 10 hợp chất, N-(2-hydroxyphenyl)-2- pyrrolidinone (33), p-hydroxyacetophenone (34), salicifoliol (35), (–)-3-hydroxy-β- ionone (36), p-hydroxy ethyl cinnamate (37), ethyl 4-(sulfooxy)benzoate (38), (+)- matairesinol (39), (–)-pinoresinol (40), (+)-lirioresinol A (41), and caffeine (42) [19]. 7 Jungbae Oh và cộng sự đánh giá khả năng ức chế α-glucosidase của dịch chiết nước trà (TWE) và dịch chiết bã trà (TPE) của túi trà xanh, trà oolong và trà đen.