MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài Hiện nay, tình trạng béo phì và thừa cân đang tăng lên với tốc độ báo động không những ở các quốc gia phát triển mà cả các quốc gia đang phát triển. Đây là mối đe dọa tiềm ẩn của các bệnh rối loạn trao đổi chất và tim mạch trong tương lai. Theo tổ chức quốc tế theo dõi bệnh béo phì (International Obesity Tast Force – IOTF) nghiên cứu, hiện nay trên thế giới có khoảng 1,7 tỷ người thừa cân và mắc bệnh béo phì.
Các kết quả điều tra được tiến hành gần đây cho thấy, Mỹ là nước có số dân béo phì nhiều nhất trên thế giới với khoảng 60 triệu người. Theo thống kê của Liên Đoàn Đái tháo đường quốc tế (1991), tỉ lệ người bị thừa cân và béo phì ở một số nước Châu Á như sau: Thái Lan 3,58%, Philipin 4,27%, Malaysia 3,01%, Đài Loan 1,60%, Hồng Kông 3,00%. Theo điều tra mới nhất của Viện Dinh dưỡng cho thấy tình trạng thừa cân (2007), béo phì ở người Việt Nam đang tăng lên nhanh chóng, trong đó tỉ lệ béo phì ở người trưởng thành từ 25 – 64 tuổi lên tới 16,8%. Bệnh béo phì cũng là một trong các nguyên nhân gây ra các biến chứng về tim mạch, đái tháo đường, mỡ máu, đột quỵ,.[3, 9] Chi phí điều trị bênh béo phì và các bệnh biến chứng bằng thuốc tân dược rất tốn kém.
Hơn nữa, các loại thuốc này hiện nay trên thị trường thường gây ra nhiều phản ứng phụ có thể gây nguy hại cho sức khỏe và giá thành rất đắt. Trong những năm gần đây có nhiều công trình nghiên cứu về sử dụng các hợp chất tự nhiên từ cây cỏ để chữa bệnh béo phì và đái tháo đường, các loại thuốc, dược liệu từ cây cỏ thường ít gây ra tác dụng phụ, đồng thời tác dụng của thuốc có hiệu quả trong thời gian kéo dài[42]. Việt nam là đất nước có hệ thực vật vô cùng phong phú và đa dạng, trong đó có nhiều loài chứa các hợp chất sinh học có hoạt tính sinh học cao có tác dụng chữa bệnh. Trong kinh nghiệm dân gian Việt Nam đã biết sử dụng cỏ cây, nguồn thảo dược tự nhiên để chữa bệnh, bảo vệ sức khỏe.
Tuy nhiên, các hợp chất tự nhiên từ các cây thuốc cổ truyền dân tộc chống béo phì và một số bệnh biến chứng rối loạn trao đổi chất như đái tháo đường, tim mạch,.mặc dù rất phong phú ở nước ta nhưng chưa được khai thác và nghiên cứu đầy đủ về cơ chế hóa sinh và dược lý. Hà Quốc Dương - K17 Sinh học 2 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Luận văn thạc sĩ khoa học Trong số các loại dược thảo thiên nhiên thì Măng cụt là một loại cây trái có nhiều tác dụng dược lý quan trọng giúp cho người được sử dụng tăng cường hệ miễn dịch có thể chống lại bệnh tật một cách hữu hiệu như: kháng khuẩn, chống đái tháo đường, tim mạch,.Vỏ quả măng cụt là một phương thuốc trị bệnh tại các nước vùng Đông Nam Á như Thái Lan, Malaysia, Việt Nam,.nhưng chưa có tài liệu nào trên thế giới và trong nước nghiên cứu về tác dụng chống béo phì và đái tháo đường của nó. Chính vì những lý do đó, tôi quyết định chọn đề tài nghiên cứu khoa học là: “Nghiên cứu tác dụng hạ glucose và lipid máu của dịch chiết vỏ quả Măng cụt (Garcinia mangostana L. Mục đích nghiên cứu của đề tài - Xác định được khả năng hạ glucose và lipid máu của các cao phân đoạn dịch chiết vỏ quả măng cụt trên mô hình chuột béo phì.
- Xác định được khả năng hạ glucose của các cao phân đoạn dịch chiết vỏ quả măng cụt trên mô hình chuột ĐTĐ typ 2. - Nghiên cứu ảnh hưởng của các cao phân đoạn dịch chiết vỏ quả măng cụt lên các chỉ số enzym gan GOT và GPT trên mô hình chuột ĐTĐ typ 2. - Khảo sát hoạt tính của vỏ quả măng cụt trong việc ức chế enzym glucosidase. Hà Quốc Dương - K17 Sinh học 3 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Luận văn thạc sĩ khoa học NỘI DUNG Chƣơng 1.
Tổng quan tài liệu 1. Các hợp chất phenol và polyphenol Hợp chất thực vật thứ sinh là các sản phẩm của các qúa trình trao đổi chất được sinh ra ở thực vật. Chúng là các chất hoá học được tổng hợp và chuyển hoá từ các chất trao đổi bậc nhất như axit amin, axit nucleic, carbonhydrate, lipid, peptid, hoặc từ các sản phẩm trung gian của chu trình đường phân, chu trình pentose- phosphate, chu trình axit citric,…Khác với các chất trao đổi bậc nhất, giữ vai trò trung tâm và tham gia trực tiếp vào các quá trình trao đổi chất của cơ thể, các hợp chất thực vật thứ sinh không phải là các yếu tố đặc biệt cần thiết cho các quá trình sinh trưởng, phát triển, quang hợp và sinh sản. Chúng được tạo ra trong các tế bào chuyên biệt với vai trò điều hoà mối quan hệ qua lại giữa các tế bào trong cơ thể và là các hợp chất phòng thủ giúp thực vật chống chịu lại với các bệnh xâm nhiễm thực vật đối với môi trường sống xung quanh [36].
Cấu tạo và phân loại Hợp chất phenol là nhóm các hợp chất hóa học mà trong công thức hóa học có chứa nhóm chức hydroxyl (-OH) gắn với vòng hydrocarbon thơm. Các hợp chất này rất phổ biến trong giới thực vật. Tùy thuộc vào số lượng và vị trí tương hỗ của các nhóm này mà các tính chất hóa lí và hoạt tính sinh học thay đổi [17]. Dựa vào số lượng nhóm hydoxyl mà người ta chia phenol thành phenol – 1, phenol – 2, phenol – 3 và polyphenol.
Polyphenol lại được phân chia thành các nhóm: flavonoid, axit phenolic, tannin,… Hợp chất phenol được hình thành một cách dễ dàng trong tất cả các cơ quan thực vật từ những sản phẩm đường phân và chu trình pentoza qua axit xikimic hay theo con đường acetat malonat qua acetyl – ScoA. Cả hai con đường này đều tham gia vào quá trình hình thành flavonoid. Nhiều chất hòa tan trong nước được tổng hợp trong lục lạp. Hà Quốc Dương - K17 Sinh học 4 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Luận văn thạc sĩ khoa học 1.
Một số polyphenol quan trọng trong thực vật 1. Tuy nhiên màu sắc của các loại flavonoid còn thay đổi theo pH của môi trường. Trong cây, flavonoid thường tồn tại dưới 2 dạng là dạng tự do (aglycon) và dạng liên kết (glycoside). Dạng aglycon tan nhiều trong các dung môi hữu cơ như ether, ethanol, acetone,…và hầu như không tan trong nước.
Dạng glycoside liên kết với đường tan nhiều trong nước và hầu như không tan trong các dung môi hữu cơ. Cấu trúc hoá học và phân loại Bộ khung carbon của flavonoid là C6-C3-C6, gồm 15 nguyên tử carbon, 2 vòng benzene A và B nối với nhau qua vòng pyren C, trong đó A kết hợp với C tạo thành khung chroman. 2' 3' 8 O 1 7 9 2 1' B 4' A C 6 10 3 6' 5' 5 4 Flavan (2-phenyl chroman) Tuỳ theo mức độ oxy hoá của mạch 3 carbon, sự có mặt hay không có mặt của nối đôi giữa C2, C3 và nhóm cacbonyl ở C4 mà flavonoids có thể được chia thành nhiều phân nhóm phụ khác nhau. Cyanidin Epicatechin Quercetin Hà Quốc Dương - K17 Sinh học 5 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Luận văn thạc sĩ khoa học HO OH OH Glucose O - Rhamnose - glucose OH O O Saponin Rutin Flavonoid có thể tham gia vào nhiều phản ứng hoá học khác nhau như phản ứng của nhóm hydroxyl (OH), phản ứng của vòng thơm (diazo hoá), phản ứng của nhóm cacbonyl (phản ứng shinoza) và phản ứng tạo phức với kim loại.
Hiện nay đã có hơn 4500 các loại flavonoid khác nhau tồn tại trong thực vật đã được nhận dạng. Tác dụng sinh học của flavonoid Trong cây, flavonoid giữ rất nhiều vai trò mang chức năng sinh lý, sinh thái có ý nghĩa sống còn như: điều chỉnh sự phân bố năng lượng ánh sáng ở lá cây (flavonol, anthocyanes), làm tăng hiệu quả quang hợp, bảo vệ cây tránh được những bức xạ sóng ngắn, có tính kháng khuẩn, kháng nấm, giúp cây tránh được bệnh tật, hấp dẫn động vật thụ phấn cho hoa,…Trong y học, flavonoid được sử dụng làm thuốc để chữa trị nhiều loại bệnh khác nhau như: thuốc làm bền thành mạch, thuốc chống oxy hoá, thuốc kháng viêm, chống nấm, chống dị ứng, chống ung thư,… Ngoài ra còn rất nhiều các ứng dụng tiện ích khác phục vụ cho đời sống dân sinh. Theo kết quả nghiên cứu của các nhà khoa học Nhật Bản cho thấy khi chuột béo phì được điều trị bằng dịch chiết lá Bằng lăng (Lagerstroemia speciosa L.) thì trọng lượng giảm đáng kể ( ~10%). Thí nghiệm với flavonoid chiết xuất từ hoa Kim ngân trên huyết tương chuột cống trắng uống thuốc cholesterol thực nghiệm, cũng cho thấy flavonoid có tác dụng làm giảm chỉ số cholesterol toàn phần, triglycerid và cholesterol tỷ trọng thấp hại cho tim, đồng thời làm tăng lipoprotein liên kết có tỷ trọng cao (HDLC) có lợi cho tim.
Kết quả nghiên cứu tác dụng của naringin – một flavonoid có hàm lượng cao trong họ Cam chanh (Rutaceae) làm giảm cholesterol tự do, lipoprotein liên kết tỷ trọng thấp (LDLC) cũng như giảm triglycerid trong máu của chuột béo phì. Hà Quốc Dương - K17 Sinh học 6 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Luận văn thạc sĩ khoa học 1. Tannin [8, 21] Tannin là những hợp chất phenolic rất phổ biến trong thực vật bậc cao. Horvath (1981) đã đưa ra khái niệm về tannins như sau: “Tannin là những hợp chất phenolic có trọng lượng phân tử cao, có chứa các nhóm hydroxyl và các nhóm chức khác (như cacboxyl), có khả năng tạo phức với protein và các phân tử lớn khác trong điều kiện môi trường đặc biệt”.
Cấu trúc hóa học và tính chất Tannin được cấu tạo dựa trên acid tannic và acid gallic, phổ biến trong cây ở dạng tự do hoặc ở dạng glycoside kết hợp với đường. Tannin thường là các hợp chất vô định hình, có màu trắng, màu vàng nhạt hoặc gần như không màu, có hoạt tính quang học, có vị chát, dễ bị oxy hoá khi đun nóng và khi để ngoài ánh sáng và có trọng lượng phân tử dao động từ 5. Tannin tan nhiều trong nước (tốt nhất là trong nước nóng), tan trong các dung môi hữu cơ như ethanol, hoà tan một phần trong axetone, ethylaxetat và hầu như không tan trong các dung môi kém phân cực như chloroform, benzene,…Tannin tạo phức màu đặc trưng với các kim loại nặng, tạo phức với protein, tinh bột, cellulose và muối khoáng. Tác dụng sinh học Tannin là các chất bảo vệ cho cây trước sự tấn công của vi sinh vật gây bệnh, các loài động vật và côn trùng ăn lá.