LÒÌ CẢM ƠN
Bằng tầm lòng cảm ơn sâu sắc, tỏi xin chân thành cảm ơn PGS.TS. Trương
Văn Châu đã tận tình giúp đỡ, chỉ bảo tôi trong suốt quả trình thực hiện để tài.
Tôi xỉn bày tỏ lòng biết ơn tới các, thầy cô trong Ban giảm hiệu, phòng Sau
đại học và khoa Sinh - Kĩ thuật nông nghiệp trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2, là
nơi tôi được đào tạo về kiến thức cơ bản, chuyên môn trong sinh học thực nghiệm
và đã tạo mọi điều kiện cho tôi trong suốt quả trình học tập, thực hiện luận vãn
này.
Tôi cũng xỉn bày tỏ lòng cảm ơn tới lãnh đạo sở GDĐT Hà Nội, tập thê sư
phạm trường THPT Đa Phúc đã tạo điều kiện tốt nhất cho tôi được học tập nâng
cao trình độ chuyên môn đế hoàn thành luận vẫn này.
Cuối cùng tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè, đồng
nghiệp đã luôn quan tâm, giủp đỡ tôi thực hiện luận văn.
Xỉn chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 03 tháng 07 nẫm 2013 Học viên
Đặng Thủy Hồng
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xỉn cam đoan những kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận
văn là do tôi thực hiện và không trùng lặp với bất cứ tác giả nào khác.
Tôi xỉn hoàn toàn chịu trách nhiệm đôi với những nội dung được để cập
trong bản luận văn này.
Hà Nội, ngày 03 tháng 07 năm 2013
Học viên
Đặng Thủy Hằng
Lòi cảm ơn
Lời cam đoan
Mục lục
Danh mục các hình, biếu đồ
Danh mục các bảng Danh mục
chữ viết tắt
MỤC LỤC
chức WHO tiên đoán vào năm 2025 thì Ãn Độ và sau đó là Trung Quốc sẽ dẫn đầu
thế giới về tỷ lệ bệnh tiểu đường. Ở Việt Nam số người mắc bệnh ĐTĐ năm 2007
khoảng 2 triệu người và cho đến nay vào khoảng 5 triệu người. Như vậy bệnh ĐTĐ
đã thực sự trở thành gánh nặng kinh tế, tinh thần và mối lo ngại lớn cho nhiều quốc
gia trên thế giới.
Hiện tại, để điều trị đái tháo đường có các thuốc kinh điển gồm sulphonylurea,
metformin, glitazone, insulin là những thuốc mang lại hiệu quả rất tốt nếu biết dùng
đúng cách, tuy nhiên các loại thuốc này cũng kèm theo khá nhiều những phản ứng
phụ không mong muốn, và khá tốn kém trong điều trị nên chưa phù hợp với tình
trạng kinh tế của người dân Việt Nam.
Việt Nam là một nước có nguồn tài nguyên thực vật vô cùng phong phú và đa
dạng với khoảng 12000 loài thực vật bậc cao có mạch, trong đó có tới 4000 loài mà
5
nhân dân ta dùng làm thảo dược. Hơn nữa Việt Nam lại là đất nước có nền Y học dân
tộc cổ truyền lâu đòi. Từ xa xưa, ông cha ta đã biết sử dụng cây cỏ có sẵn trong tự
nhiên để trị bệnh. Ngày nay, cùng với nhiệm vụ công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất
nước, thì một trong những nhiệm vụ cơ bản là phải đảm bảo sự phát triển nguồn tài
nguyên thiên nhiên đất nước, tận dụng nhũng lợi thế về tài nguyên thiên nhiên sẵn có
của quốc gia vào phục vụ cho đời sống con người. Trong đó được đặc biệt quan tâm
là việc sử dụng các họp chất tự' nhiên từ thực vật trong lĩnh vực Y - Dược học.
Nhiều công trình nghiên cứu cho thấy, các họp chat polyphenol (một nhóm các
hợp chất tự nhiên từ thực vật) đang được ngày càng ứng dụng rộng rãi trong điều trị
nhiều loại bệnh trong đó có cả bệnh đái tháo đường - một căn bệnh phổ biến và nguy
hiểm ngày nay [4], [9], [10], [12].
Chính vì vậy, việc nghiên cún, khảo sát về thành phần hoá học và đặc tính sinh
dược học của các cây thuốc có giá trị tại Việt Nam nhằm đặt cơ sở cho việc sử dụng
chúng vào điểu trị ĐTĐ một cách họp lí, hiệu quả có tẩm quan trọng đặc biệt. Cây cỏ
sữa lá to (Euphorbia hirta L.) thuộc họ Thầu dầu (Euphorbiaceae) là một trong số đó.
Cỏ sữa lá to chỉ thấy phân bố ở một số nước thuộc khu vực nhiệt đới Đông
Nam Á và Nam Á gồm Ấn Độ, Malaysia, Philippin, Thái Lan, Lào, Việt Nam và một
+ Địa điểm thu mẫu: Dược Thượng - Tiên Dược - Sóc Sơn -Hà Nội
4.1.2 Mầu động vật
+ Chuột nhắt trắng là chủng Swiss 4 tuần tuổi ( 18-20g), do viện vệ sinh dịch
tễ TW cung cấp.
4.2. Phạm vi nghiên cún
Nghiên cứu đặc tính sinh dược của một số phân đoạn dich chiết từ cây Cỏ sữa
lá to ( Euphorbia hirta L.) trên mô hình chuột béo phì thực nghiệm, chuột béo phì gây
đái tháo đường mô phỏng theo type 2.
5. Phương pháp nghiên cún
7
5.1. Phương pháp hóa lý: sử dụng các hệ dung môi hữu cơ có độ phân cực
khác nhau nhau để tách một số phân đoạn dịch chiết chứa các hoạt chất
thiên nhiên từ cây cỏ sữa lá to ( Euphorbia hỉrta L.)
5.2. Sử dụng các phương pháp hóa sinh: Định tính, định lượng, nghiên cứu
đặc tính hóa sinh của các phân đoạn dịch chiết.
5.3. Tạo mô hình chuột BP: Chuột nhắt trắng chủng Swiss (18-20g) sau 3
ngày thích nghi với điều kiện phòng thí nghiệm, được nuôi bằng chế độ ăn
giàu lipid [14] trong thời gian 4 tuần, khi đó chuột nuôi bằng chế độ ăn
giàu lipid tăng có ý nghĩa thống kê so với chuột nuôi bằng thức ăn thường.
5.4. Tạo mô hình chuột ĐTĐ type 2: chuột nuôi BP được gây ĐTĐ type 2
bằng tiêm STZ dưới màng bụng. Sau 3-4 ngày những con chuột này bị
bệnh với nồng độ glucose huyết được xác định >18mmol/l [12], [14].
5.5. Sử dụng phương pháp hóa sinh - y dược để định lượng đường huyết [11],
[13] và một số chỉ số hóa sinh liên quan đến rối loạn trao đổi lipid [9] ở
chuột nhắt và sau khi điều trị bằng các phân đoạn dịch chiết từ cây cỏ sữa
lá to ( Euphorbia hirta L.) (phân tích một số chỉ số Glucose, Triglycerid,
cholesterol, LDL - Lipoprotein tỉ trọng thấp, HDL - Lipoprotein tỉ trọng
cao)
6. Những đóng góp mói của đề tài luận văn
- Cung cấp những dẫn liệu khoa học về thành phần hóa học và hàm lượng các
chat phenol, có cấu trúc phức tạp do sự liên kết hoặc trùng hợp của các đơn phân.
Ngoài gốc phenol còn có các nhóm phụ dị vòng mạch nhánh hoặc đa vòng. Nhóm
này có flavonoid, tannin và coumarin.
1.1.1.3. Tác dụng sinh học
Hợp chất phenolic có ở hầu hết các bộ phận của cây đặc biệt là tế bào thực vật
9
quang họp. Chúng được hình thành tù’ những sản phẩm của quá trình đường phân
pentose qua acid cynamic hay theo con đường acetat malonat qua Acetyl-CoA [21].
Nhóm hợp chất này có các chức năng như sau:
- Các họp chat phenolic tham gia vào quá trình hô hấp với vai trò như là một
chất vận chuyển hydro.
- Các polyphenol có thế hình thành liên kết hydro với các protein và các
enzyme làm thay đổi hoạt động của enzyme, thường làm tăng hoạt động của
enzyme.
- Hợp chất phenolic có tác dụng mạnh lên quá trình sinh trưởng của thực vật.
Trong đó phenol đóng vai trò là chất hoạt hoá enzyme IAA-oxydase, ngoài ra
nó còn tham gia vào sự sinh tổng hợp enzyme. Phenol cũng được xem như
chất điều khiển các chất điều hoà sinh trưởng ở thực vật.
- Họp chat phenolic thường có tính kháng khuẩn. Nó được hình thành để chống
lại sự xâm nhập của vi khuẩn, đặc biệt là ở các vết thương do tác dụng cơ học
hoặc do vi khuẩn tạo nên. Phản ứng này giống phản ứng kháng nguyên -
kháng thể ở động vật. Các họp chat phenolic có vai trò quan trọng trong việc
liền sẹo, nó có tác dụng làm nhanh quá trình tái sinh, chống lại bức xạ, chống
lại tác nhân gây đột biến và các tác nhân oxy hoá. Nguyên nhân để hợp chất
phenolic có tác dụng chống oxy hoá là do chúng có khả năng kết hợp với các
gốc tự do trong cơ thể. Chúng có vai trò như là các “bẫy” của các gốc tự do,
ức chế sự oxy hoá của a - tocopherol trong cholesterol “xấu”, tái chế a-
tocopherol đã bị oxy hoá và loại bỏ các ion kim loại.
- Hàm lượng polyphenol trong cây biến động trong phạm vi rất rộng. Hàm
lượng này tuỳ thuộc vào từng loài và điều kiện sinh thái. Ví dụ trong điều kiện
và neoflavonoid (4-benzopyran) (C).
1
1
Ngoài ra, tuỳ theo mức độ oxy hoá của vòng pyran, sự có mặt hay không có
mặt của nối đôi giữa c
2
và c
3
và nhóm cacbonyl ở c
4
mà có thể phân biệt flavonoid
thành các nhóm phụ: flavan, flavon, flavonol, chalcon và auron, antoxyanidin,
catechin, isoflavonoid, rotenoid, neoflavonoid. Trong đó nhóm có độ oxy hoá cao
nhất là flavonol, nhóm có độ oxy hoá thấp nhất là catechin.
Các flavonoid có thể được phân lớp theo nguồn gốc sinh tổng hợp. Một vài
flavonoid là các dạng trung gian trong quá trình sinh tổng hợp, một số khác được biết
đến như những sản phẩm cuối cùng. Các flavonoid trung gian được tích luỹ trong các
mô thực vật, những chât dạng này gôm chalcon (được hình thành sớm nhất với cấu
trúc cacbon Ci5 từ malonyl CoA và P-coumanyl CoA), flavanon, flavan-3,4-diol,
ngoài ra còn một số chất khác được biết đến như sản phẩm cuối cùng của quá trình
sinh tổng họp.
Bên cạnh đó, flavonoid cũng có thế được phân lóp theo khối lượng phân tủ’
của chúng. Flavonoid được sắp xếp theo khối lượng phân tử tăng dần từ monomer,
dimer, oligomer
1.1.2.3. Tính chất hoá học
Flavonoid có các nhóm chức hyđroxyl, cacbonyl, vòng thơm nên chúng hoạt
động hoá học mạnh và có khả năng phản ứng rất lớn.
- Phản ứng của nhóm hyđroxyl (-OH): Phản ứng với các chất oxy hoá như
persunfat, ferixianit, các gốc tự do tạo thành gốc phenoxyl ArO* là gốc tự do
bền trong cơ thể.
- H
2
0
2
+ Flavonoid (dạngkhử)
Peioxydaxe
Flavonoid (dạng oxy hóa)
(dạng Hydroquinon) (Semiquinon hoặc Quinon) +H
2
0
Semiqunon hoặc quinon là các gốc tự do bền vững, chúng có thế nhận
điện từ và hiđro từ các chất cho khác nhau để trở lại dạng hiđroquinon. Các chất này
có khả năng phản ứng với các gốc tự’ do hoạt động sinh ra trong quá trình sinh lí và
bệnh lí để tiêu diệt chúng.
- Flavonoid có khả năng điều hoà hoạt độ enzyme do khả năng lien kết với
nhóm amin trong phân tử protein, làm thay đổi cấu hình không gian của
enzyme do đó tạo hiệu ứng điều hoà dị lập thể,
- Flavonoid có tính kháng khuấn, kháng virus, tăng khả năng đề kháng của cơ
thể do kích thích lympho bào, tăng sản xuất interferon, ức chế hiện tượng
thoát bọng (dirgramilation).
- Flavonoid có hoạt tính của vitamin c, làm tăng tính bền và đàn hồi của thành
1
3
mạch, giảm sức thấm của mao mạch.
- Flavonoid có tác dụng chống ung thư do kimg hãm các enzyme oxy hoá khử,
quá trinh đường phân, hô hấp, kìm hãm phân bào phá vỡ cân bằng trong quá
trình trao đổi chất của tế bào ung thư.
- Flavonoid có hoạt tính chống ĐTĐ.
1.1.3. Tannin thực vật
Tannin (tannin , tannoiđ) có mặt trong cấu trúc tế bào thực vật. Chúng có thể là
5
Coumarin sử dụng trong đời sống hằng ngày như làm nước hoa, hương liệu,
làm chất chống đông máu và chất diệt loài nhặm nhấm. Trong y học, dẫn xuất của
coumarin có tác dụng chống co thắt, giãn động mạch vành, làm bền và bảo vệ thành
mạch, ngăn cản đột qụy. Một số coumarin khác có tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm,
kháng khối u, trừ giun sán và giảm đau.
1.1.5. Aỉkaloỉd
Alkaloid là hợp chất chứa nitơ, đa số có nhân dị vòng và có tính kiềm, thường
gặp ở thực vật và động vật. Đa số các alkaloid thành phần chứa oxy ở thể rắn (caíein),
không có oxy thường ở thể lỏng dễ bay hơi (nicotin). Alkaloid thường không có màu,
không mùi và vị đắng. Một số alkaloid có màu vàng như berberin, palmitin. Các
alkaloid ở dạng base thường không tan trong nước.
HO
Caffein
Morphine
Nicoti
n
Alkaloid có tính kiềm yếu, do các mạch cacbon chứa nitơ quyết định. Chúng
phản ứng với một số thuốc thử đặc trưng như: Bouchardat (kết tủa nâu sẫm), Vans-
Mayer (kết tủa trắng vàng) hay Dragendroff (cam). Có khoảng 20% loài thực vật có hoa
có khả năng sinh alkaloid. Trong y học nhiều thuốc chữa bệnh có thành phần alkaloid
như thuốc gây kích thích hoặc ức chế hệ thần kinh trung ương, thuốc điều hòa huyết áp,
chữa rối loạn nhịp tim Một số nghiên cún gần đây cho thấy các alkaloid chiết tù’ thực
vật cũng có tác dụng hạ glucose huyết như: Berberin (Tinosporacordiýolia, Coptỉs
sinensìs), Casuarine 6-O-a- glucoside (Syzygỉum malaccense).
1
6
1.1.6. Steroid
Steroid là một loại họp chất hữu cơ có chứa một sự sắp xếp đặc trung của bốn
vòng cycloalkane được nối với nhau. Ví dụ về các steroid bao gồm các chất béo ăn
phosphate/pyruvate. Hầu hết các terpen đều thuộc nhóm hydrocarbon, tuy nhiên
chúng có thế bị khử hoặc bị oxy hóa đế hình thành các hợp chất terpenoid khác
nhau như alcohol, ketone, acid và aldehyd.
1.2. Bệnh béo phì (Obesity)
Bệnh BP (obesity) được tổ chức y tế thế giới WHO định nghĩa là: tình
trạng tích lũy mỡ quá mức và không bình thường tại một vùng cơ thể hay toàn
thân tới mức ảnh hưởng tới sức khỏe. Tổ chức này dùng chỉ số khối cơ thể BMI
(Body Mass Index) đế đánh giá tình trạng dư thừa hay thiếu hụt mỡ của mỗi
người.
Chỉ số khối cơ thểđược tính theo công thức sau:
w
BMI =—r
H
2
Trong đó: W: Khối lượng(kg).
H: Chiềucao (m).
__ __ A /
Bảng 1.1. Phân loại BMI của người trưởng thành châu Au và châu A
Mức độ thê trọng Người trưởng thành châu Au Người trưởng thành châu A
Nhẹ cân <18.5 < 18.5
Bình thường 18.5-24.9 18.5-22.9
Quá cân > 25 - 29.9 >23
BP độ 1 30 - 34.9 >23 - 24.9
BP độ 2 35 - 39.9 25 - 29.9
BP độ3 >40 >30
1.2.1. Thực trạng béo phì trên thế giói và Việt Nam.
* Trên thế giói:
Theo tổ chức Y tế Thế giới (WHO), hiện nay số người BP đã lên tói 1.7 tỉ
1
8
Thừa cân BP là nguyên nhân làm gia tăng bệnh lý mạn tính nguy hiếm như
tim mạch, tăng huyết áp, ĐTĐ trong đó hệ xương khớp là một trong nhũng căn
bệnh chịu tác hại nghiêm trọng của tình trạng này [14].
1.2.3. Nguyên nhân gây béo phì
Béo phì do nhiều nguyên nhân khác nhau, có thế kế đến những nguyên nhân
chủ yếu sau:
- Khẩu phần ăn và thói quen ăn uống
- Hoạt động thể lực kém.
- Yếu tố “di truyền”.
-Yeu tố kinh tế xã hội.
1.2.4. Giảỉ pháp và đỉều trị bệnh béo phì
Đe phòng bệnh BP có hiệu quả, mỗi cá nhân cần nâng cao nhận thức về dinh
dưỡng và hoạt động thể lực. Trên phạm vi xã hội, việc phòng bệnh cần tập trung vào
nhóm có nguy cơ mắc bệnh này.
Điều trị thừa cân BP dựa trên nguyên tắc kết hợp giữa chế độ ăn uống, luyện
tập và dùng thuốc. Trong đó thuốc và phẫu thuật chỉ dùng trong trường hợp bắt buộc.
1.2.5. Rối loạn trao đổi lipid
1.2.5.1. Khái niệm
Rối loạn lipid máu là tình trạng tăng cholesterol, triglycerid (TG) huyết tương
hoặc cả hai, hoặc giảm nồng độ lipoprotein phân tử lượng cao, tăng nồngđộ
lipoprotein phân tủ' lượng thấp làm gia tăng quá trình xơ vở động mạch. Nguyên
nhân có thể tiên phát (do di truyền) hoặc thứ phát. Chẩn đoán bằng xét nghiệm
cholesterol, triglycerid và các thành phần lipoprotein máu. Điều trị bằng thay đổi chế
độ ăn uống, hoạt động thể lực và dùng thuốc hạ lipid máu.
1.2.5.2. Phân loại
Rối loạn lipid máu phân loại kinh điển dựa trên đặc điểm tăng nồng độ lipid và
lipoprotein máu. Trên thực hành lâm sàng, phân loại rối loạn lipid máu dựa trên những
2
0
rối loạn tiền phát hoặc thứ phát và tính chất tăng lipid máu, ví dụ tăng cholesterol đơn
1.3. Bệnh đái tháo đường
1.3.1. Khái niệm và phân loại
1.3.1.1. Khái niệm
Theo WHO, ĐTĐ là một hội chứng rối loạn chuyến hóa cacbohydrat có đặc
tính biểu hiện bằng tăng glucose máu do hậu quả của việc thiếu hoặc mất hoàn toàn
insulin hoặc do có liên quan đến sự suy yếu trong bài tiết và hoạt động của insulin.
ĐTĐ là một nhóm các bệnh chuyên hóa có đặc diêm lả tăng glucose trong
máu, hậu quả của sự thiếu hụt bài tiết insulin, khiếm khuyết trong hoạt động của
insulin hoặc cả hai. Tăng glucose máu mạn tính thường kết họp với sự hủy hoại,sự
tăng rối loạn chức năng và sự suy yếu chức năng của nhiều cơ quan đặc biệt là mắt,
thận, thần kinh, tim và mạch máu [11], [26].
ĐTĐ trong giai đoạn mới phát thường làm bệnh nhân đi tiếu nhiều, tiếu ban
đêm và do đó làm khát nước. Bệnh tiểu đường là một trong những nguyên nhân chính
của nhiều bệnh hiếm nghèo, điển hình là bệnh tim mạch vành, tai biến mạch máu
não, mù mắt, suy thận, liệt dương, hoại thư, cắt cụt chi [24], [25]
WHO đã nhận định rằng: ‘Thế kỷ XXI là thế kỷ của các bệnh nội tiết và rối
loạn chuyến hóa mà điển hình là bệnh ĐTĐ. Những gì mà đại dịch HIV/AIDS đã
hoành hành 20 năm cuối thế kỷ XX, thì đó sẽ là ĐTĐ trong 20 năm đầu thế kỷ XXI”.
1.3.1.2. Phân loại
Dựa vào những hiếu biết về nguyên nhân phát sinh bệnh,ủy ban chuyên gia về
chuẩn đoán và phân loại ĐTĐ của WHO chia ĐTĐ thành các loại như sau:
ĐTĐ type 1: Thường xảy ra ở trẻ em và thanh thiếu niên, khởi phát ở các cá
thế có thính mẫn cảm về di truyền vói bệnh. Nguyên nhân chính của bệnh là tế bào p
đảo tụy Langerhans bị phân hủy dẫn đến mất khả năng sản xuất insulin, một hormone
điều hòa lượng đường trong máu. Quá trình hủy hoại tế bào p do cơ chế tự miễn.
Người ta đã biết đến 18 vùng gen liên quan đến type này và được ký hiệu từ IDDM1
2
2
đến IDDM18. Các gen này chủ yếu liên quan đến những yếu tố kháng nguyên bạch
cầu người HLA hoặc là gen mã hóa insulin.
chẩn đoán lả 44%. Phần lớn người bệnh phát hiện và điều trị muộn. Vì vậy, mỗi năm
có trên 70% bệnh nhân không được phát hiện và điều trị kịp thời.
Ở nước ta, đối tượng mắc bệnh ĐTĐ thường ở độ tuổi từ 30-65, tuy nhiên hiện
nay có những bệnh nhân ĐTĐ mới chỉ 9-10 tuổi, điều này phản ánh sự trẻ hóa về
bệnh này. Bên cạnh đó, biến chứng tim mạch do bệnh ĐTĐ luôn là biến chứng phổ
biến và là nguyên nhân gây đột qụy và tử vong hàng đầu ở người bệnh ĐTĐ. Vì thế,
ĐTĐ không chỉ là mối quan tâm của ngành y tế mà còn thu hút cả sự chú ý của các
nhà quản lý xã hội.
1.3.3. Phân loại và cơ chế bệnh sinh của ĐTĐ
Năm 1997, WHO đã đề nghị phân loại ĐTĐ mới dựa trên những tiến bộ khoa
học trong những năm gần đây. Phân loại này dựa vào hiểu biết về nguyên nhân sinh
bệnh [3], [28].
a) Đái tháo đường type 1 (ĐTĐ phụ thuộc insulin)
Đái tháo đường type 1 là tình trạng tăng đường huyết mãn tính do hậu quả của
tình trạng thiếu hụt insulin tuyệt đối hoặc tương đối kèm theo các rối loạn chuyển
hóa protein, lipid. Các rối loạn này có thể đưa đến các biến chứng cấp tính và mãn
tính.
+ Cơ chế bệnh sinh:
Do yếu tố di truyền kém sản xuất insulin, phát bệnh tự nhiên, ít phụ thuộc vào
điều kiện môi trường. Bệnh gặp ở 0.2-0.5 % số người trong quần thể và chiếm 5-10%
số người mắc bệnh tiểu đường [28].
Các giai đoạn trong ĐTĐ type 1:
- Giai đoạn 1: Bản chất di truyền - nhạy cảm gene
- Giai đoạn 2: Khởi phát quá trình tự miễn
2
4
- Giai đoạn 3: Phát triến một loạt các kháng thế
- Giai đoạn 4: Tồn thương chức năng tế bào p đảo tụy
- Giai đoạn 5: Đái tháo đường lâm sàng, phá hủy hoàn toàn hoặc gần như hoàn
toàn tế bào (3 đảo tụy. Biểu hiện lâm sàng là ĐTĐ phụ thuộc insulin có kèm