TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA SINH - KTNN
======
TRẦN THỊ THU THỦY NGHIÊN CỨU TÁC DỤNG HẠ ĐƢỜNG HUYẾT
VÀ KHẢ NĂNG CHỐNG RỐI LOẠN TRAO ĐỔI
LIPID CỦA DỊCH CHIẾT TỪ LOÀI TỤC ĐOẠN
(Dipsacus japonicus Miq.) TRÊN MÔ HÌNH CHUỘT
ĐÁI THÁO ĐƢỜNG THỰC NGHIỆM
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Hoá sinh học
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học
TS. TRẦN THỊ PHƢƠNG LIÊN HÀ NỘI – 2014
LỜI CẢM ƠN
Với tấm lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn
TS. Trần Thị Phương Liên - ngƣời đã tận tình hƣớng dẫn và tạo mọi điều
Hà Nội, ngày 05 tháng 5 năm 2014
Sinh viên thực hiện Trần Thị Thu Thủy
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 1
1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI 1
2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU 2
3. NỘI DUNG VÀ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU 3
4. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 3
5. Ý NGHĨA LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 3
NỘI DUNG 4
Chƣơng 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4
1.1. CÂY TỤC ĐOẠN (Dipsacus japonicus Miq.) 4
1.1.1. Nguồn gốc, đặc điểm hình thái, phân bố 4
đoạn dịch chiết Tục đoạn (Dipsacus japonicus Miq.) trên mô hình chuột đái
tháo đƣờng type 2. 16
2.2.5. Phƣơng pháp định lƣợng một số chỉ số lipid trong huyết thanh. 16
2.2.5.1. Phƣơng pháp định lƣợng glucose huyết 17
2.2.5.2. Định lƣợng triglycerid huyết thanh theo phƣơng pháp enzyme 17
2.2.5.3. Định lƣợng cholesterol toàn phần trong huyết thanh theo phƣơng
pháp enzyme 18
2.2.5.4. Định lƣợng HDL-c 18
2.2.6. Phƣơng pháp xử lí số liệu 19
Chƣơng 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 21
3.1. Kết quả tạo mô hình chuột béo phì thực nghiệm 21
3.2. Kết quả tạo mô hình chuột ĐTĐ type 2 24
3.3. Tác dụng của một số phân đoạn dịch chiết của cây Tục đoạn lên chuột
đái tháo đƣờng thực nghiệm 26
3.3.1. Tác dụng giảm khối lƣợng cơ thể 26
3.3.2. Tác dụng lên chỉ số glucose của chuột đái tháo đƣờng 27
3.3.3. Tác dụng lên một số chỉ số lipid máu 28
KẾT LUẬN 30
KIẾN NGHỊ 31
TÀI LIỆU THAM KHẢO 32 DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
Hình 2.1. Hình thái cây Tục đoạn (Dipsacus japonicus Miq.) 14
Hình 3.1 Biểu đồ tăng trọng lƣợng của chuột trong 8 tuần 22
Hình 3.2. Biểu đồ một số chỉ số hóa sinh trong máu chuột nuôi bằng hai
chế độ ăn khác nhau 23
Hình 3.3. Biểu đồ so sánh hàm lƣợng glucose ở chuột thƣờng và chuột BP
trƣớc và sau khi tiêm STZ 24
Hình 3.4. Biểu đồ một số chỉ số hóa sinh trong huyết thanh chuột nuôi
thƣờng, chuột BP và chuột ĐTĐ. 25
Hình 3.5. Biểu đồ so sánh khối lƣợng của các lô chuột ĐTĐ trƣớc và sau
điều trị 26
Hình 3.6. Nồng độ glucose huyết lúc đói của các lô chuột trƣớc và sau 2
tuần điều trị 27
Hình 3.7. Biểu đồ một số chỉ số lipid chuột ĐTĐ trƣớc và sau khi điều trị
bằng một số phân đoạn dịch chiết từ cây Tục đoạn 28 1
MỞ ĐẦU
1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Với tốc độ phát triển kinh tế nhanh chóng nhƣ hiện nay làm cho đời
sống vật chất và tinh thần của ngƣời dân ngày càng đƣợc cải thiện nhƣng bên
cạnh đó đã kéo theo những tác động xấu tới chất lƣợng cuộc sống của con
ngƣời, một trong những biểu hiện rõ nhất là bệnh đái tháo đƣờng (ĐTĐ).
ĐTĐ hay tiểu đƣờng (TĐ), là một nhóm bệnh rối loạn chuyển hóa
carbohydrat khi hormon insulin của tuyến tụy bị thiếu hay giảm tác động
trong cơ thể, biểu hiện bằng mức đƣờng trong máu luôn cao [3].
WHO khuyến cáo nên nghiên cứu phát triển các loại thuốc có nguồn gốc từ
thảo dƣợc, đặc biệt là ở các nƣớc nhiệt đới có tài nguyên thực vật phong phú,
nền kinh tế đang phát triển vì nguyên liệu sẵn có, rẻ tiền, ít tác dụng phụ [9].
Vấn đề đặt ra là cần nghiên cứu phát triển các loại thuốc nguồn gốc
thảo dƣợc với nguyên liệu sẵn có, rẻ tiền và ít có tác dụng phụ. Ở nƣớc ta cây
Tục đoạn thuộc chi Dipsacus, cây mọc ở vùng núi cao miền bắc nƣớc ta và
đƣợc trồng ở một số địa phƣơng làm thực phẩm và thuốc chữa các bệnh bong
gân, lở nhọt, có tác dụng cầm máu, giảm đau… [5]. Tuy nhiên việc nghiên
cứu đặc tính hóa sinh, y dƣợc của các hoạt chất thiên nhiên từ đối tƣợng này
chƣa đƣợc nghiên cứu một cách thỏa đáng. Chính vì vậy, chúng tôi tiến hành
đề tài: “Nghiên cứu tác dụng hạ đường huyết và khả năng chống rối loạn
trao đổi lipid của dịch chiết từ loài Tục đoạn (Dipsacus japonicus Miq.)
trên mô hình chuột đái tháo đường thực nghiệm”.
2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
Nhằm góp phần hiểu biết thêm về đặc tính sinh lí, hóa sinh và khả năng
chữa bệnh của dịch chiết từ cây Tục đoạn, tạo cơ sở cho những hƣớng nghiên
cứu dụng của các loại thảo dƣợc sẵn có trong tự nhiên.
3
3. NỘI DUNG VÀ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU
3.1. Tạo mô hình chuột béo phì thực nghiệm.
3.2. Tạo mô hình chuột ĐTĐ thực nghiệm.
3.3. Đánh giá tác dụng hạ đƣờng huyết và khả năng chống rối loạn trao
đổi lipid của dịch chiết cây Tục đoạn trên mô hình chuột ĐTĐ thực nghiệm.
4. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
4.1. Đối tƣợng nghiên cứu
- Mẫu thực vật: Cây Tục đoạn (Dipsacus japonicus Miq.)
- Mẫu động vật: Chuột bạch chủng Swiss nặng từ 13-17g
4.2. Phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu tác dụng hạ đƣờng huyết và khả năng chống rối loạn trao
hình cầu, cành mang hoa dài 10-20cm, 6 cạnh có lông cứng, càng lên trên
càng mau dần. Hoa màu trắng có lá bắc dài 1-2cm. Quả bế có 4 cạnh, màu
xám trắng còn đài sót lại, dài 4-5mm [5].
Mọc hoang ở các savan cỏ có đất vôi và sét, độ cao 1.400-1.700m tại miền
Bắc Việt Nam, nhiều nhất ở Lai Châu, Sapa, Bình Lƣ (Lào Cai), Hà Giang,
Tuyên Quang và những vùng núi cao mát mẻ hay trên nƣơng rẫy có bóng cây
râm mát.
1.1.2. Thành phần hóa học
Thành phần chủ yếu của cây Tục đoạn gồm có: Flavonoid, alcaloid,
tanin, hydratcarbon, saponin, tinh dầu…
5
1.1.3. Công dụng và tác dụng dược lý
- Tục đoạn có vị đắng, ngọt, cay, hơi ôn. Rễ thƣờng đƣợc dùng chữa
đau lƣng, băng lậu đới hạ, động thai, di tinh, gân cốt đứt gẫy, phụ nữ ít sữa.
Quả dùng làm thuốc tƣ dƣỡng điều bổ có tác dụng làm đen râu tóc.
- Theo Y học cổ truyền Tục đoạn đƣợc dùng dƣới dạng thuốc sắc hay
chế viên hoàn để uống, có tác dụng bổ can thận, an thai, chỉ lậu, hoạt huyết,
liền gân cốt. Chủ trị những chứng Can thận hƣ, lƣng đau, chân yếu, trị thai
lậu, thai trụy, gãy xƣơng, bong gân, sái gân, lở nhọt…
- Theo nghiên cứu dƣợc lý hiện đại: Thuốc đƣợc chế biến từ Tục đoạn
có tác dụng làm thoát mủ (bài nùng) đối với ung nhọt, cầm máu, giảm đau, có
tác dụng tăng sữa và làm tăng nhanh tổ chức tái sinh.Theo Đỗ Tất Lợi (2005):
nghiên cứu tác dụng dƣợc lý loài Dypsacuspilosus (cùng chi khác loài với Tục
đoạn), có nhận xét với liều 0,2-0,3g cao đối với một thể trọng của chó và mèo
thì thấy huyết áp cao lên, nhịp tim nhanh lên, đồng thời biên độ mạch cũng
tăng, hơi thở mau và sâu. Thử trên tủy sống của ếch thấy cao Dypsacus
pilosus có tác dụng gây mê mạnh.
1.2. BỆNH ĐÁI THÁO ĐƢỜNG
1.2.1. Khái niệm
Giai đoạn 1: Mặc dù nồng độ glucose trong máu vẫn bình thƣờng,
nhƣng có hiện tƣợng kháng insulin vì insulin tăng cao hơn mức bình
thƣờng trong máu.
Giai đoạn 2: Tình trạng kháng insulin có xu hƣớng nặng dần do có hiện
tƣợng tăng glucose huyết sau ăn.
Giai đoạn 3: Kháng insulin không đổi nhƣng bài tiết insulin suy giảm
gây tăng glucose huyết lúc đói, bệnh ĐTĐ biểu hiện ra bên ngoài [6].
Cùng với hai dạng phổ biến trên còn có các dạng ít gặp hơn:
7
- ĐTĐ thai kì: Chiếm khoảng 3-8% tổng số phụ nữ mang thai mắc
ĐTĐ thai kì. Là tình trạng rối loạn dung nạp glucose huyết lần đầu tiên phát
hiện trong thai kỳ. Bao gồm cả các trƣờng hợp ĐTĐ đã có từ trƣớc nhƣng
chƣa đƣợc phát hiện. Phụ nữ bị ĐTĐ thai kỳ có nhiều khả năng phát triển
thành bệnh ĐTĐ type 2 sau này [1].
- ĐTĐ thứ phát ở một số bệnh (bệnh về tụy hoặc phụ thuộc những
hormon khác với insulin), những ĐTĐ gây ra do điều trị ĐTĐ liên quan đến
dinh dƣỡng.
Cũng có trƣờng hợp dung nạp không hoàn toàn glucose, tình trạng trên
có thể coi là tình trạng tiền ĐTĐ.
1.2.3. Biến chứng và tác hại của bệnh đái tháo đường
Nếu không đƣợc điều trị tốt, bệnh TĐ gây ra nhiều biến chứng có thể
làm bệnh nhân tàn phế, thậm chí tử vong.
- Biến chứng cấp tính: Do đƣờng huyết tăng cao, có thể gây hôn mê
nhiễm cetone hay hôn mê do tăng áp lực thẩm thấu. Nếu không đƣợc điều trị
kịp thời có thể dẩn đến tử vong. Hạ đƣờng huyết là biến chứng cấp tính,
thƣờng do quá liều thuốc, insulin gây nên. Có thể do bệnh nhân nhịn đói,
kiêng khem quá mức hay do uống nhiều rƣợu. Nếu không đƣợc điều trị kịp
thời có thể hôn mê và thậm chí tử vong.
- Biến chứng mãn tính:
>11,1mmol/l
kèm theo
triệu chứng
uống nhiều,
đái nhiều và
gây sốt
Rối loạn dung
nạp đƣờng
>5,6mmol/l và
<7mmol/l
>7,8mmol/l và
<11,1mmol/l
Bình thƣờng
<5,6mmol/l
<7,8mmol/l
1.2.5. Thực trạng ĐTĐ trên thế giới và Việt Nam
Cùng với các bệnh không lây nhiễm khác bệnh ĐTĐ đang tăng với tốc độ
nhanh chóng cùng sự phát triển của nền kinh tế xã hội. Năm 1994, toàn thế
giới có 98,9 triệu ngƣời mắc ĐTĐ. Năm 1995 đã tăng lên 135 triệu ngƣời
chiếm 4% dân số thế giới. Cuối năm 2002 có khoảng 177 triệu ngƣời. Dự
đoán năm 2025 có khoảng 300 triệu bệnh nhân chiếm 5,4% dân số thế giới
[1].
9
Việt Nam hiện nay ĐTĐ đang gia tăng rất nhanh. Năm 1990 Hà Nội có tỉ
Mức độ thể trọng
Ngƣời trƣởng thành
Châu Âu
Ngƣời trƣởng thành
Châu Á
Nhẹ cân
< 18,5
< 18,5
Bình thƣờng
18,5 – 24,9
18,5 – 22,9
Quá cân
≥ 25 – 29,9
≥ 23
Béo phì độ 1
30 – 34,9
>23 – 24,9
Béo phì độ 2
35 – 39,9
25 – 29,9
Béo phì độ 3
≥ 40
≥ 30
1.3.4. Tác hại của bệnh béo phì
- Bệnh BP gây ra nhiều tác hại cho cuộc sống của con ngƣời nhƣ: Giảm
vẻ đẹp của con ngƣời, giảm hiệu suất lao động do khối lƣợng cơ thể nặng nề,
mất thoải mái trong cuộc sống do có cảm giác mệt mỏi…
- Béo phì có thể dẫn đến nguy cơ mắc các bệnh nhƣ: Bệnh tim mạch,
ĐTĐ không phụ thuộc insulin, tăng huyết áp, đột quỵ, rối loạn lipid máu,
16,8% và có xu hƣớng tăng lên.
1.3.7. Mối quan hệ giữa béo phì và đái tháo đường
Béo phì và ĐTĐ là hai căn bệnh không truyền nhiễm nguy hiểm nhất của
thế kỉ 21, chúng có mối quan hệ chặt chẽ với nhau. Một cuộc khảo sát ở Mĩ
gần đây chỉ ra rằng có tới 58% số ngƣời bị ĐTĐ type 2 đƣợc quy cho là do
BP. Béo phì có liên quan đến ĐTĐ type 2 thông qua sự đề kháng insulin.
Nồng độ acid béo tự do cứ tăng lên 100μM thì mức đề kháng insulin tăng lên
khooảng 5-10% [3].
12
Có nhiều nhân tố ảnh hƣởng đến mối quan hệ giữa BP và ĐTĐ type 2 bao
gồm: chỉ số khối cơ thể, thời gian béo phì, chế độ dinh dƣỡng, sự vận động
thân thể. Một thống kê đã chỉ ra rằng những ngƣời có chỉ số khối cơ thể
>30kg/m
2
trong 10 năm có nguy cơ mắc ĐTĐ type 2 cao gấp hai lần ngƣời
BP dƣới 5 năm, và nếu trọng lƣợng cơ thể tăng 1kg thì rủi ro về bệnh ĐTĐ
type 2 tăng 4,5%. Đây chính là cơ sở để Reed và cộng sự đƣa ra phƣơng pháp
gây mô hình ĐTĐ thực nghiệmở động vật bằng cách tiêm STZ liều đơn cho
chuột đã đƣợc vỗ béo nhiều ngày [10], [11].
1.4. RỐI LOẠN TRAO ĐỔI LIPID
1.4.1. Khái niệm
Rối loạn lipid máu là tình trạng tăng cholesterol, triglycerides (TGs)
huyết tƣơng hoặc cả hai, hoặc giảm nồng độ lipoprotein phân tử lƣợng cao,
tăng nồng độ lipoprotein phân tử lƣợng thấp làm gia tăng quá trình xơ vỡ
động mạch [7].
1.4.2. Phân loại
Trên thực hành lâm sàng, phân loại rối loạn lipid máu dựa trên những rối
loạn tiên phát hoặc thứ phát và tính chất tăng lipid máu, ví dụ tăng cholesterol
đơn thuần, tăng TGs đơn độc hay tăng cả cholesterol và TGs (tăng lipid máu
triglycerid trong máu tăng cao gây ra hiện tƣợng “nhiễm độc mỡ”.
Cholesterol: Là thành phần cấu trúc của màng tế bào và là tiền chất để
tổng hợp acid mật và các hormon steroid. Đƣợc cung cấp từ gan và từ thức ăn.
Ở ngƣời bình thƣờng, hàm lƣợng cholesterol máu luôn tƣơng đối ổn định, khi
hàm lƣợng cholesterol tăng quá cao sẽ dẫn đến hiện tƣợng “tăng mỡ máu” [7].
14
Chƣơng 2. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU
2.1.1. Mẫu thực vật
- Cây Tục đoạn ( Dipsacus japonicus Miq.)
Hình 2.1. Hình thái cây Tục đoạn (Dipsacus japonicus Miq.)
- Bộ phận sử dụng: Rễ, thân và lá
- Địa điểm thu mẫu: Sìn Hồ - Lai Châu
2.1.2. Mẫu động vật
Chuột bạch chủng Swiss nặng từ 13-17g do Viện Vệ sinh Dịch tễ
Trung Ƣơng cung cấp, đƣợc nuôi béo phì và gây đái tháo đƣờng type 2.
2.2. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.2.1. Tách chiết các phân đoạn dịch chiết từ cây Tục đoạn
Cây Tục đoạn đƣợc sấy khô ở nhiệt độ 40-45
o
, cắt nhỏ. Ngâm 3kg Tục
đoạn đã đƣợc sấy khô với ethanol 96% ở nhiệt độ phòng từ 2-4 tuần. Sau đó
lọc bằng giấy lọc và cất loại dung môi với áp suất giảm thu đƣợc cao phân
đoạn ethanol. Sau khi thu đƣợc cao phân đoạn ethanol, tiếp tục ngâm mẫu vật
trong các hệ dung môi có độ phân cực tăng dần: n-hexan → ethylacetat. Cất
loại dung môi từ các phân đoạn dịch chiết thu đƣợc các cao phân đoạn.
15
Bảng 2.1. Mô hình nghiên cứu tác dụng hạ glucose huyết của các phân
đoạn dịch chiết từ cây Tục đoạn (Dipsacus japonicus Miq.)
TT
Chế độ ăn
trƣớc khi
điều trị
Phƣơng pháp điều trị
Liều uống
Lô 1
Thức ăn chuẩn
Uống nƣớc cất, không điều trị.
Lô 2
Thức ăn béo
Uống nƣớc cất, không điều trị.
Lô 3
Thức ăn béo
Uống cao phân đoạn ethanol
1500mg/kg/ngày
Lô 4
Thức ăn béo
Uống cao phân đoạn n-hexan
1500mg/kg/ngày
Lô 5
Thức ăn béo