ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

NGUYỄN TIẾN BẰNG KHẢO SÁT ĐỘC TÍNH VÀ MỘT SỐ TÁC DỤNG
DƯỢC LÝ CÓ THỂ HỖ TRỢ ĐIỀU TRỊ UNG
THƯ CỦA VIÊN THỰC PHẨM CHỨC NĂNG
TỔNG HỢP TỪ CAO CHIẾT CAPSAICIN,
CURCUMIN, PIPERINE, GLYCYRRHIZIN Chuyên ngành: Sinh lý động vật
Mã số: 60 42 30 3
LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. ĐÀM SAO MAI

án, viết luận án. Xin cảm ơn những ý kiến đóng góp quan trọng và sâu sắc của
Cô.
Bên cạnh đó, tôi xin cảm ơn Anh Trần Hoàng Dũng, khóa luận sẽ không
thể thực hiện tốt nếu không có sự giúp đỡ của Anh. Mặc dù bận rất nhiều công
việc nhưng Anh cũng thu xếp thời gian để hỗ trợ tôi trong công việc nghiên cứu,
góp ý xây dựng. Ngoài ra, Anh còn mang đến cho tôi nhiều kinh nghiệm quý giá
trong cuộc sống.
Cảm ơn các em Đức Thuận, Huyền Trang, Thanh An đã cùng tham gia
làm chung đề tài với tôi, chia sẽ cũng như giúp đỡ tôi rất nhiều trong công việc.
Hy vọng nhóm đề tài chúng ta sẽ tiếp tục gắn bó và đạt được những thành công
mới trong tương lai.
Tôi xin gửi lời cảm ơn đến anh Hưng, anh Phúc, chị Trúc, chị Thư và tất
cả các anh chị, các bạn, các em cán bộ Phòng Tế bào gốc Trường Đại học Khoa
học Tự nhiên Những người đã quan tâm, giúp đỡ và chỉ bảo tôi trong suốt thời
gian qua. Cảm ơn tất cả mọi người.
Tôi cũng xin cảm ơn tập thể các bác sĩ, dược sĩ, công nhân viên Viện dược
liệu TPHCM, chị Hà – cán bộ Trung tâm Thú y vùng VI, các cán bộ bộ môn sinh
hóa, bộ môn hóa vô cơ trường ĐH Khoa học Tự Nhiên đã hợp tác, hỗ trợ tôi
hoàn thành luận án.
Chân thành cảm ơn tất cả mọi người!!!
TP. Hồ Chí Minh, 10-05-2011 Nguyễn Tiến Bằng

i

Nguyễn Tiến Bằng
MỤC LỤC
Lời cảm ơn

nghiên cứu 27
1.3.2.2. Cơ chế tác dụng dược lý của thuốc hoặc hoạt chất sinh học 28
1.3.2.3. Chăm sóc, sinh sản và quản lý động vật thí nghiệm 29
1.3.3. Ứng dụng kết quả nghiên cứu tác dụng dược lý trên người [5] 31
Chương 2. Vật liệu – Phương pháp 33
2.1. Vật liệu, thiết bị và dụng cụ 33
2.1.1. Vật liệu 33
2.1.2. Đối tượng thí nghiệm 33
2.1.3. Dụng cụ - thiết bị - hóa chất 33
2.1.3.1. Dụng cụ 33
2.1.3.2. Thiết bị 35
2.1.3.3. Hóa chất 39
2.2. Phương pháp nghiên cứu 42
2.2.1. Phương pháp tạo sản phẩm 42
iii

Nguyễn Tiến Bằng
2.2.1.1. Phương pháp thu cao chiết 42
2.2.1.2. Phương pháp tạo bột cao nghệ, cao ớt, cao tiêu, cao cam thảo 44
2.2.1.3. Phương pháp thu cao chiết ớt đặc 44
2.2.1.4. Phương pháp đóng viên 45
2.2.2. Phương pháp khảo sát độc tính sản phẩm 47
2.2.2.1. Phương pháp khảo sát độc tố cấp tính 47
2.2.2.2. Phương pháp khảo sát độc tính bán trường diễn 49
2.2.3. Phương pháp khảo sát tác dụng dược lý thực nghiệm 50
2.2.3.1. Phương pháp khảo sát tác dụng kháng ung thư in vitro 51
a. Phương pháp giải đông, nuôi cấy, nhân dòng tế bào ung thư Hep G2 50
b. Khảo sát tác dụng kháng ung thư bằng nhuộm trypan blue 52
c. Khảo sát tác dụng kháng ung thư bằng nhuộm MTT 53
d. Phương pháp phân tích hình thái tế bào 54

DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ 86
TÀI LIỆU THAM KHẢO 88
PHỤ LỤC

v

Nguyễn Tiến Bằng
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Thống kê ung thư trên toàn thế giới năm 2008 (GLOBOCAN, 2008)
Bảng 1.2. Các hợp chất chức năng và vai trò của chúng trong giảm nguy cơ ung thư
(IFICF, 2001)
Bảng 1.3. Các tiêu chuẩn về môi trường phòng động vật (Bhardwaj, 1984)
Bảng 1.4. Hệ số ngoại suy liều có hiệu quả tương đương giữa người và các loài động
vật thí nghiệm [5]
Bảng 2.1. Dụng cụ thí nghiệm
Bảng 2.2. Thiết bị thí nghiệm
Bảng 2.3. Công thức pha DMEM (Sigma)
Bảng 3.1. Kết quả khảo sát độc tính bán trường diễn
Bảng 3.2. Mật độ tế bào Hep G2 khi khảo sát đường cong tăng trưởng
Bảng 3.3. Tỷ lệ tế bào chết (%) khảo sát bằng phương pháp Trypan blue
Bảng 3.4. Tỷ lệ ức chế (%) khảo sát bằng phương pháp nhuộm MTT
Bảng 3.5. Bảng so sánh khả năng kháng ung thư in vitro của sản phẩm với các thành
phần nguyên liệu
Bảng 3.6. Thời gian bơi của chuột trước và sau thí nghiệm
Bảng 3.7. Kích thước vòng đùi chuột (mm) ở các lô thí nghiệm
Bảng 3.8. Tỷ lệ phù chân chuột ở các lô thí nghiệm
Bảng 3.9. Thời gian bắt đầu đau và số lần đau của chuột ở các lô thí nghiệm

vi


Hình 3.8. Hình thái tế bào có và không có tác động của sản phẩm
Hình 3.9. Mô hình chuột bơi kiệt sức
Hình 3.10. Đồ thị biểu diễn thời gian bơi của chuột trước và sau thí nghiệm
Hình 3.11. Chân chuột trước và sau khi gây viêm
Hình 3.12. Đồ thị biểu diễn tỷ lệ giảm phù chân chuột ở các lô thí nghiệm
Hình 3.13. Mô hình chuột bị đau quặn
Hình 3.14. Thời gian bắt đầu đau kể từ khi tiêm acid acetic
Hình 3.15. Số lần đau trên mô hình chuột bị gây đau bằng acid acetic Danh mục công trình của tác giả 86

Nguyễn Tiến Bằng
STT Tên công trình
(bài báo, công trình )
Tác giả Nơi công bố

Năm
công bố
1
Phân lập và nuôi cấy tế bào ung thư
cổ tử cung người
Nguyễn Tiến Bằng
Khóa luận tốt nghiệp cử
nhân sinh học trường ĐH
KHTN ĐHQG TPHCM
2007

Hoàng Dũng, Lê Thanh
Tạp chí Công nghệ sinh
học
2011
Danh mục công trình của tác giả 87

Nguyễn Tiến Bằng
Hưng
5
Đánh giá độc tính và khả năng kháng
ung thư của viên thực phẩm chức
năng tổng hợp từ cao chiết capsaicin,
curcumin, piperine và glycyrrhizin
nhằm hỗ trợ điều trị bệnh ung thư

Nguyễn Tiến Bằng, Đàm
Sao Mai
Tạp chí Đại học Công
nghiệp
2011
6
Evaluate for some pharmacological
effects of capsule collect from
capsicum frutescens capsaicin,
curcuma longa curcumin, pepper
piperine, liquorice glycyrrhizin
extracts on mus musculus var. albino

Nguyen Tien Bang
, Dam

ăn uống không hợp lí và thói quen hút thuốc lá… đã làm tăng tỉ lệ mắc bệnh ung thư.
Qua các nghiên cứu dịch tễ học của R.Doll và Petro, trên 80% tác nhân sinh ung thư là
bắt nguồn từ môi trường sống. Trong đó hai tác nhân lớn nhất là: 35% do chế độ ăn
uống chứa nhiều chất gây ung thư đồng tiêu hóa và khoảng 30% ung thư do thuốc lá
(gây ung thư phối, ung thư đồng hô hấp trên ) [27]. Giáo sư Nguyễn Chấn Hùng, giám
đốc bệnh viện Ung bướu thành phố Hồ Chí Minh, cho biết: hằng năm trên thế giới có
10 triệu ca mới mắc và khoảng 6 triệu người chết do ung thư.
Tại Việt Nam, hàng năm có khoảng 100000 - 150000 trường hợp mới mắc ung
thư và khoảng 70000 người chết do ung thư [8].
Trước tình hình đó cần phải có một giải pháp phòng ngừa và trị liệu hiệu quả.
Việt Nam là một nước nhiệt đới, hệ thực vật rất đa dạng với khoảng hơn 12000 loại
thực vật bậc cao, thuộc hơn 2500 chi với 300 họ [4]. Nhiều loại cây đã được nhân dân
ta sử dụng với những mục đích khác nhau, đặc biệt là cây làm thuốc. Với nguồn dược
liệu vô cùng phong phú cùng với sự phát triển mạnh mẽ của ngành công nghệ sinh học
nói chung và lĩnh vực nuôi cấy tế bào động vật nói riêng, cũng như các ngành công
nghệ hỗ trợ khác, đã góp phần quan trọng trong việc tìm và thử nghiệm chất có hoạt
tính kháng phân bào có nguồn gốc thực vật.
Trong những năm gần đây, có một thay đổi đáng kể trong quan niệm về cuộc
chiến chống ung thư, đó là phòng bệnh hơn chữa bệnh và nâng cao đời sống bệnh nhân
ung thư. Một số các nghiên cứu đã hướng đến việc giảm các tác động bất lợi, các tác
Đặt vấn đề 2

Nguyễn Tiến Bằng
dụng phụ của những phương pháp điều trị hiện hành, bao gồm cả những nghiên cứu sử
dụng thực phẩm chức năng trong các liệu pháp kết hợp. Xu hướng dùng các thực phẩm
chức năng cũng như các bài thuốc đông y hoặc chế độ ăn có tác dụng hỗ trợ điều trị
ung thư trong các liệu pháp điều trị bằng xạ trị và hóa trị ngày một gia tăng. Các thực
phẩm chức năng hỗ trợ bệnh nhân ung thư chủ yếu được tổng hợp từ các hoạt chất có
nguồn gốc thiên nhiên như rau, củ, quả, hạt Những thực phẩm này thường có các tác
dụng tiêu diệt các tế bào ung thư, hạn chế tác dụng phụ khi điều trị ung thư, giảm đau,

Capsaicin (trans-8-methyl-N-vanillyl-6-nonenamide) có công thức phân tử
(CH
3
)
2
CHCH=CH(CH
2
)
4
CONHCH
2
C
6
H
3
-4-(OH)-3-(OCH
3
), khối lượng phân tử
305.41 g/mol, nóng chảy ở 62 - 65°C . Capsaicin là hoạt chất gây cay nóng trong các
thực vật thuộc giống ớt (giống Capsicum) [19].
Capsaicin là một alkaloid tương đối ổn định, hầu như không bị ảnh hưởng bởi
nhiệt độ cao hoặc thấp của môi trường xung quanh. Mặc dù không màu, không mùi
nhưng capsaicin là hợp chất cay nhất được biết. Capsaicin không tan trong nước nhưng
tan nhiều trong alcohol, chất béo và dầu.
Capsaicin được bắt đầu nghiên cứu vào thế kỉ 19. Năm 1816, Bucholtz là người
đầu tiên khám phá ra chất cay chủ yếu trong trái ớt bằng cách dằm vỏ trong một dung
môi hữu cơ. Đến năm 1846, Thresh cho rằng chất cay có thể tách chiết dưới dạng tinh
thể và nó được ông đặt tên là capsaicin. Năm 1878, một dược sĩ người Hungary, Edre
Hogyes đã chiết được capsaicin và sau đó ông gọi tên là capsicol và khám phá ra rằng
capsaicin kích thích lên màng nhầy khoang miệng và dạ dày làm tăng sự bài tiết. Tuy

nóng trong thực phẩm thường được đo lường theo đơn vị Scoville, đơn vị nhiệt
Scoville của capsaicin là 16000000.
Hiện nay, capsaicin được sử dụng trong các dạng thuốc bôi làm giảm các chứng
đau do thần kinh ngoại biên như đau nhức cơ bắp trong bệnh zona, nồng độ thường
Cấu trúc phân tử capsaicin
Cấu trúc phân tử của nordihydrocapsaicin

Cấu trúc phân tử của homocapsaicin

Cấu trúc phân tử của homodihydrocapsaicin

Cấu trúc phân tử dihydrocapsaicin

Chương 1. Tổng quan tài liệu 6

Nguyễn Tiến Bằng
được sử dụng là 0.025% - 0.075% [9] [56]. Capsaicin cũng được sử dụng trong các
kem làm giảm đau tạm thời những bệnh đau cơ và khớp liên quan với viêm khớp, đau
lưng, mỏi cơ, bong gân Ngoài ra, nó còn được sử dụng làm các thuốc tê, điều trị bệnh
vảy nến (psoriasis) như là cách hiệu quả để giảm ngứa và viêm.
Theo các nghiên cứu trên người và động vật, hấp thụ capsaicin đường miệng có
thể làm tăng sản xuất nhiệt của cơ thể trong thời gian ngắn, từ đó giúp phá vỡ các
carbohydrate sau bữa ăn hiệu quả hơn, nên nó có thể được sử dụng để điều hòa mức
đường máu. Những nghiên cứu xa hơn cũng cho thấy capsaicin có ích trong điều trị
bệnh béo phì. Năm 1997, một nhóm nghiên cứu của UCSF (đại học California ở San
Francisco) do David Julius đứng đầu đã chứng minh capsaicin gắn chọn lọc với một
protein là TRPV1(Transient Receptor Potential V1), trú ngụ trên màng của các tế bào
thần kinh cảm giác đau và nóng [22]. Thụ thể TRPV1 đóng vai trò trung tâm trong các
thụ thể thần kinh gây đau, viêm và sung huyết. Nó là một thụ thể gắn với kênh ion vận
chuyển qua màng, không chọn lọc cation, nằm chủ yếu ở các sợi nhỏ của nơron thần

Chương 1. Tổng quan tài liệu 8

Nguyễn Tiến Bằng
bằng cách giảm hoạt động của NADH oxidase – một enzyme cần thiết cho việc sản
xuất ATP hoặc năng lượng của tế bào [38]. Một nghiên cứu gần đây cho thấy capsaicin
gây apoptosis trên các tế bào ung thư bạch cầu bằng cách ức chế NF-βκ, cơ chế dẫn
đến sự biểu hiện của một số gen liên quan đến viêm nhiễm và sự phát triển của ung thư
[25]. Nghiên cứu này đã chứng minh capsaicin làm chậm sự phát triển của tế bào ung
thư tiền liệt tuyến bằng cách điều tiết thụ cảm androgen trên các tế bào và giảm sản
xuất PSA trong các tế bào bất thường.
Năm 2007, Bác sĩ Bates Timothy là thành viên của Đoàn chuyên gia thuộc Hội
đồng Nghiên cứu Y Khoa và là nhà nghiên cứu nổi tiếng trên thế giới trong lĩnh vực
thuốc chống ung thư, cùng các cộng sự tại trường Đại học Nottingham, Anh quốc đã
thử nghiệm capsaicin chiết xuất từ trái ớt lên dòng tế bào H460 (tế bào ung thư phổi
người) [12]. Theo kết quả nghiên cứu của Bates và cộng sự, thụ thể TRPV1 kìm hãm
sự tiêu thụ oxy của ti thể, ligands TRPV1 làm giảm sự bền vững của màng ti thể và có
thể làm tăng hoặc giảm sự sản sinh hydrogen peroxide (H
2
O
2
) của ti thể [12]…Do đó
ông cho rằng, capsaicin có khả năng giết chết tế bào ung thư bằng cách trực tiếp tấn
công vào ti thể (vi năng tử của tế bào) – nguồn sản sinh năng lượng để nuôi tế bào.
Theo nhóm nghiên cứu đặc điểm hóa sinh của ti thể trong tế bào ung thư rất khác so
với đặc điểm ti thể của tế bào bình thường [52].
Với kết quả này mở ra một hy vọng mới trong phòng chống ung thư. Theo bác
sĩ Bates: “Việc nghiên cứu và phát triển thuốc chống ti thể để dùng trong liệu pháp
hóa trị ung thư mà chúng tôi đang thực hiện đã thu được những kết quả có ý nghĩa rất
lớn trong cuộc chiến chống ung thư ở Anh cũng như trên toàn thế giới” và “Do
capsaicin – chất có vị cay – và những chất khác thuộc nhóm vanilloids vốn an toàn đối


Nguyễn Tiến Bằng

Hình 1.3. Công thức cấu tạo các loại curcumin [44]
1.1.2.2. Dược tính và ứng dụng
Curcumin là một chất chống oxy hóa rất mạnh, theo nghiên cứu của Khopde cùng
các cộng sự vào năm 1999 khả năng chống oxy hóa của nó cao gấp 10 lần so với các
chất khác, thậm chí hơn cả vitamin E [32]. Curcumin ức chế sự phát sinh các ROS
(Reactive Oxygen Spices) như các superoxide anion, H
2
O
2
và các gốc nitric bằng cách
kích hoạt các đại thực bào. Hoạt động chống oxy hóa của curcumin trung gian thông
qua các enzyme chống oxy hóa như superoxide dismutase, catalase, glutathione và
thioredoxin [39]. Cơ chế chống oxy hóa của curcumin một phần nhờ vào cấu trúc độc
đáo của nó, gồm các nhóm phenolic và nhóm methoxy gắn vào vòng phenyl tại vị trí
ortho và một enol của 1,3- diketone [42].
Curcumin có khả năng thúc đẩy quá trình lành vết thương diễn ra nhanh hơn,
thông qua khả năng kích thích sự tăng sinh các tế bào biểu mô và sự tăng sinh nguyên
Chương 1. Tổng quan tài liệu 11

Nguyễn Tiến Bằng
bào sợi, nguyên bào sợi cơ, các collagen và các đại thực bào, các yếu tố tăng trưởng
TGF - β1[50].
Curcumin còn giúp hỗ trợ điều trị các bệnh về tim mạch bởi khả năng ngăn ngừa
thiếu máu cục bộ, ức chế sự gia tăng của các tế bào máu ngoại vi và các tế bào cơ trơn
mạch máu, giảm mức nồng độ cholesterol trong huyết thanh, chống xơ vữa mạch máu
bằng cách ức chế quá trình oxy hóa của các lipoprotein mật độ thấp, hạ lipid máu…
Những nghiên cứu gần đây cho thấy curcumin ngăn chặn sự sao chép của virus HIV-1

19
NO
3
, nóng chảy tại nhiệt độ 133
0
C. Piperine được Hans Christian
Oerstedt phát hiện đầu tiên vào năm 1819 từ quả của cây hồ tiêu Piper nigrum, nguồn
gốc của cả giống tiêu đen và tiêu trắng hiện nay. Năm 1879, Macmillan và cộng sự tìm
thấy piperine trong giống hồ tiêu Piper longum và Piper officinarum.

Hình 1.4. Công thức cấu tạo của piperine [51]
1.1.3.2. Dược tính và ứng dụng
Piperine có tác dụng chống viêm và chống thấp khớp thông qua việc ức chế sản
phẩm của hai tiền cytokinine viêm quan trọng là IL6 (interleukine - 6) và PGE2
(prostaglandin - E2) trong sự tăng sinh nguyên bào sợi. Việc ức chế sản phẩm PGE2 là
rất quan trọng do PGE2 đóng vai trò trung tâm trong quá trình gây viêm [31].
Đối với ung thư, piperine gây ra cái chết tế bào bằng nhiều cơ chế như ức chế sự
hình thạch mạch máu mới trong khối u, làm giảm sự vận chuyển năng lượng trong ti
thể tế bào thông qua giảm enzyme cyt – 450 [47]. Piperine ngăn chặn phát sinh đột
biến, ung thư bằng cách ức chế sự hình thành các sản phẩm quá trình oxy hóa lipid,
Chương 1. Tổng quan tài liệu 13

Nguyễn Tiến Bằng
tăng cường hoạt động của các enzyme chống oxy hóa, ngăn chặn suy giảm của
glutathione – một chất có khả năng làm tăng miễm dịch của cơ thể, nó suy giảm theo
tuổi và sự suy giảm này có liên quan đến sự tấn công của bệnh tật [46]. Năm 2005,
trong nghiên cứu của các nhà khoa học thuộc đại học Madrid, Ấn Độ, piperine được
nhận thấy là đã ngăn chặn benzo(α)pyrene cảm ứng ung thư phổi ở chuột bạch tạng.
Trong những con chuột sinh ra bị ung thư phổi, các mức độ biến đổi lượng protein tổng
và các thành phần carbohydrat liên kết protein (hexose, hexosamine và acid sialic)