1
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Hiện nay tốc độ phát triển kinh tế ngày càng mạnh, đời sống vật chất và
tinh thần ngày càng tăng cao, kéo theo đó là sự phát triển nhanh của một số
loại bệnh có tác động xấu đến chất lượng cuộc sống của con người. Trong số
đó có tình trạng thừa cân, BP và ĐTĐ.
Béo phì là tình trạng tích lũy mỡ quá mức và không bình thường tại
một vùng cơ thể hay toàn thân đến mức ảnh hưởng đến sức khỏe như: bệnh
tim mạch, tăng huyết áp, rối loạn lipid máu, tiểu đường, đột quỵ, giảm khả
năng sinh sản, giảm chức năng hô hấp, tăng viêm xương, khớp, ung thư, bệnh
đường tiêu hóa, ….[16].
Đái tháo đường (Diabetes mellitus) là một trong những bệnh rối loạn
chuyển hóa có mức tăng nhanh chóng trong thời gian gần đây cả về số lượng
cũng như chi phí điều trị, ngày càng trở thành gánh nặng về kinh tế và xã hội
đối với nhiều quốc gia trên thế giới.
Đái tháo đường với biểu hiện chung nhất là tăng glucose huyết do tế
bào β của đảo tụy Langerhan bị phá hủy mất khả năng sản xuất insulin (ĐTĐ
typ I) hoặc do rối loạn trao đổi lipid-glucid dẫn đến đối kháng insulin (ĐTĐ
typ II) [1].
Bệnh đái tháo đường và BP có quan hệ chặt chẽ, trong đó ĐTĐ là
hậu quả của BP (Obesity) và thừa cân quá mức [24].
Y học hiện đại đã cho ra đời nhiều loại thuốc chữa ĐTĐ hiệu quả như
insulin, biguanid… Tuy nhiên các loại thuốc này có nhiều tác dụng phụ và chi
phí điều trị đắt đỏ.
Chính vì thế, WHO khuyến cáo nghiên cứu phát triển các loại thuốc có
nguồn gốc từ thảo dược, với ưu điểm là nguồn dược liệu sẵn có, dễ sử dụng,
2
giá thành rẻ, ít tác dụng phụ, dễ được cộng đồng chấp nhận, đặc biệt là các
nước kém phát triển và đang phát triển.
cây rau muống (Ipomoea aquatica Forsk.)
3. Nội dung nghiên cứu
- Tạo mô hình chuột BP và gây ĐTĐ.
- Đánh giá tác dụng hạ glucose huyết của một số phân đoạn dịch chiết
từ cây rau muống (Ipomoea aquatica Forsk.) trên mô hình chuột gây ĐTĐ
bằng STZ.
- Đánh giá khả năng ổn định rối loạn trao đổi glucid-lipid của một số
phân đoạn dịch chiết từ cây rau muống (Ipomoea aquatica Forsk.) trên chuột
ĐTĐ thực nghiệm.
4. Đóng góp mới của đề tài
Cung cấp một số dẫn liệu khoa học về thành phần hóa học, hàm lượng
các nhóm hợp chất hữu cơ, khả năng chống BP của phân đoạn dịch chiết từ
cây rau muống (Ipomoea aquatica Forsk.)
4
Chương 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Hợp chất thứ sinh thực vật
Ở thực vật, ngoài protein, saccarid, lipid, vitamin, còn có những chất
khác có vai trò quan trọng trong trao
*Hoạt tính sinh học của flavonoid
Tác dụng chống oxy hóa (antioxidant): flavonoid có khả năng kìm hãm
các quá trình oxy hóa dây truyền sinh ra bởi gốc tự do hoạt động. Những
flavonoid có các nhóm hydroxyl sắp xếp ở vị trí octo dễ dàng bị oxy hóa dưới
tác dụng của các enzyme polyphenoloxydase và peroxydase tạo thành dạng
semiquinon hoặc quinon. 6
O
2
+ Flavonoid (dạng khử)
polyphenoloxydase
Flavonoid (dạng oxy hóa)
(dạng Hydroquinon) (Semiquinon hoặc Quinon)
H
2
O
2
7
Tannin được tìm thấy ở các loài trong thế giới thực vật. Tannin được
tìm thấy trong lá, chồi, hạt, rễ, và các mô gốc. Trong tế bào gốc tannin
thường được tìm thấy trong các giai đoạn tăng trưởng của cây, chẳng hạn như
phloem và xylem thứ cấp và lớp giữa vỏ và lớp biểu bì. Tannin có thể giúp
điều chỉnh sự phát triển của các mô.
Các polyphenol có nhiều nhất là tannin cô đặc , được tìm thấy trong
hầu như tất cả các cơ quan thực vật, chiếm 50% trọng lượng khô của
lá.Tannin có trọng lượng phân tử khác nhau, từ 500 đến hơn 3.000 ( axit
galic este ) và lên đến 20.000 (proanthocyanidins). Tannin là không tương
thích với chất kiềm , gelatin , kim loại nặng, sắt , nước chanh , muối kim loại,
chất oxy hóa mạnh và sulfat kẽm. Cơ sở
Đơn
vị: Gallic axit Flavone Phloroglucinol
Các đơn vị cấu thành chính của tanin
1.1.1.3. Hợp chất coumarin
Coumarin là chất của α-purone có cấu trúc C
6
3
CH
3
CH
3
O
O
C
affein
O
N H
H
OH
OH
M o rp h ine
N
N
CH
3
Nicotin9
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
Terpen là nhóm hydrocacbon thực vật lớn và đa dạng nhất ,được hình
thành từ quá trình polymer hóa các tiểu đơn vị isopren 5C (C
5
H
8
) ,có công
thức cấu tạo chung là (C
5
H
8
)
n
.Trong thực vật terpen được tổng hợp thông qua
con đường trao đổi chất acetate)/mevalonate hoặc con đường glyceraldehydes
3-phosphate/pyruvate. Hầu hết các terpen đều thuộc nhóm hydrocarbon, tuy
nhiên chúng có thể bị khử hoặc bị oxy hóa để 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 lỹ 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) để đánh giá tình trạng dư thừa hay thiếu hụt mỡ của
mỗi người.
11
Chỉ số khối cơ thể được tính theo công thức sau:
2
W
BMI
12
cộng sự thì tỉ lệ thừa cân mắc bệnh BP nói chung tại Hà Nội là 1.1%. Đến
năm 2000 con số này đã là 2.62% tăng gần 2.5 lần trong vòng 10 năm [điều
tra của Lê Văn Hải) [17].
Năm 2007, Viện dinh dưỡng Quốc gia điều tra trên đối tượng người
trưởng thành 25-64 tuổi cho thấy tỉ lệ thừa cân BP là 16.8% và còn có xu
hướng tăng lên. Theo Viện trưởng TS. Nguyễn Công Khẩn thì tỉ lệ này ở
thành thị lớn hơn nông thôn, ở nữ giới cao hơn nam giới. Trẻ em Việt Nam
cũng có 16.3% mắc thừa cân BP [24]. Hà Nội có 4.9% trẻ 4-6 tuổi mắc bệnh,
Thành Phố Hồ Chí Minh 6% trẻ dưới 5 tuổi và 22.7% học sinh tiểu học cũng
mắc vào tình trạng này. Với những hiểu biết hiện nay, thừa cân, BP được coi
là những đối tượng “nghiễm nhiên” tiến tới ĐTĐ type 2, đặc biệt với những
người có chỉ số BMI cao lại có vòng eo lớn - béo trung tâm [13]. Trước tình
hình đó bộ y tế đã ký quyết định thành lập “ Trung tâm phục hồi dinh dưỡng
và kiểm soát BP” trực thuộc viện dinh dưỡng, chính thức tuyên chiến với
bệnh BP.
1.2.2. Tác hại của bệnh béo phì
Tình trạng thừa cân và BP đã và đang trở thành một nguy cơ của sức
khỏe. Tại các nước đang phát triển trong đó có Việt Nam, tình trạng này đang
tăng lên nhanh chóng trong những năm gần đây nhất là ở trẻ em bên cạnh một
số lượng không nhỏ các bệnh nhân bị suy dinh dưỡng.
Thừa cân BP là nguyên nhân làm gia tăng bệnh lý mạn tính nguy hiểm
như tim mạch, tăng huyết áp, ĐTĐ trong đó hệ xương khớp là một trong
những căn bệnh chịu tác hại nghiêm trọng của tình trạng này [14], [18], [23], [41].
1.2.3. Nguyên nhân gây béo phì
Béo phì do nhiều nguyên nhân khác nhau, có thể kể đến những nguyên
nhân chủ yếu sau:
- Thói quen ăn uống
13
- Thói quen vận động
- Rối loạn lipid máu thường không có triệu chứng đặc trưng. Hầu hết là
những triệu chứng “mượn” của các cơ quan khác vì xơ vỡ động mạch là một
bệnh toàn thân. Bệnh nhân có thể biểu hiện bằng các triệu chứng của bệnh tim
mạch như bệnh mạch vành (BMV), bệnh mạch máu ngoại biên, bệnh động
mạch cảnh. Nồng độ TGs cao (> 1000 mg/dL [> 11.3 mmol/L]) có thể gây
viêm tụy cấp. LDL-c có thể gây ra u mỡ vàng bám ở mi mắt; giác mạc, gân
Achilles, khuỷu tay, khớp gối. Rối loạn betalipoprotein có thể có u mỡ vàng ở
lòng bàn tay hoặc thân người. Triglycerides máu tăng quá cao (> 2000 mg/dL
[> 22.6 mmol/L]) còn có thể gây ra những mảng trắng như kem ở động, tĩnh
mạch võng mạc. Ở mức độ cực kỳ cao, TGs có thể làm huyết tương trắng như
sữa. Triệu chứng có thể gặp là bệnh nhân khó thở, lẫn lộn, dị cảm…[19], [26],
[27], [36].
1.2.5.4. Chẩn đoán và điều trị
- Rối loạn lipid máu được đặt ra ở những bệnh nhân có triệu chứng lâm
sàng hoặc biến chứng của rối loạn lipid máu (ví dụ bệnh xơ vỡ động mạch).
Rối loạn lipid tiên phát được nghi ngờ ở những bệnh nhân có dấu hiệu lâm
sàng của rối loạn lipid máu, bệnh xơ vỡ động mạch xuất hiện sớm (trước
60tuổi), tiền sử gia đình có người mắc bệnh động mạch hoặc cholesterol máu
> 240 mg/dL (> 6.2mmol/L). Chẩn đoán xác định bằng xét nghiệm các thành
phần lipid máu: cholesterol toàn phần (TC), HDL-cholesterol (HDL-c) và
LDL-cholesterol (LDL-c).
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 chuyển hóa cacbohydrat có
đặc tính biểu hiện bằng tăng glucose máu do hậu quả của việc thiếu hoặc mất
15
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 chuyển hóa có đặc điểm là tăng glucose
gắn hormone của insulin và cũng có thể do acid béo tự do tăng cao gián tiếp
làm ảnh hưởng quá trình truyền tin nội bào của insulin ở tế bào đích. Bởi vậy,
bệnh BP là một trong những nguyên nhân môi trường được đề cập đến nhiều
nhất vì chính BP làm gia tăng tình trạng kháng insulin.
1.3.2. Thực trạng đái tháo đường trên thế giới và Việt Nam
* Trên thế giới:
Theo Tổ chức Y tế thế giới: Năm 1995 cả thế giới có 135 triệu người
mắc bệnh ĐTĐ chiếm 4% dân số thế giới, đến năm 2010 có 221 triệu người
và dự báo đến năm 2025 là 330 triệu người mắc căn bệnh này, chiếm 6.0%.
Tỷ lệ bệnh tăng lên ở các nước phát triển là 42%, nhưng ở các nước đang phát
triển (như Việt Nam) sẽ là 170%.
Như vậy, ĐTĐ là bệnh không lây nhiễm có tốc độ phát triển nhanh
chóng nhất trên thế giới chủ yếu là các nước đang phát triển. Nó đang là gánh
nặng thực sự cho sự phát triển kinh tế, xã hội và sức khỏe của con người toàn
thế giới trong thế kỷ 21[25].
* Ở Việt Nam:
Tại Việt Nam, cùng với sự tăng trưởng của nền kinh tế xã hội, tỷ lệ mắc
bệnh ĐTĐ trong 10 năm qua có xu hướng gia tăng[4]. Tỷ lệ người mắc bệnh
đái tháo đường năm 2002 chiếm 2.7%, đến 2008 đã tăng lên 5.7% dân số.
Nghiên cứu của bệnh viện Nội tiết TW trên phạm vi toàn quốc năm
2001 thì tỷ lệ ĐTĐ tại 4 tỉnh TP lớn của Việt Nam (Hà Nội, Hải Phòng, Đà
17
Nẵng, TP Hồ Chí Minh) trong lứa tuổi 30-64 là 4.0%, tỷ lệ rối loạn dung nạp
Glucose là 5.1%, riêng quận Hoàn Kiếm (Hà Nội) lên tới 7%. Tỷ lệ đối tượng
điều tra có các yếu tố nguy cơ của bệnh ĐTĐ là 38.5%. Cũng qua số liệu điều
tra, số bệnh nhân ĐTĐ không được chẩn đoán là 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
mệt mỏi…Bệnh nhân ĐTĐ type1 bắt buộc phải điều trị bằng insulin.
b) Đái tháo đường type 2 (ĐTĐ không phụ thuộc insulin)
Đái tháo đường type 2 là tình trạng tăng đường huyết do hậu quả của
kháng insulin ở cơ quan đích kèm theo suy giảm chức năng tế bào β hoặc do
suy giảm chức năng tế bào β kèm theo kháng insulin của cơ quan đích. Đây là
đạng ĐTĐ thường gặp nhất. Thường gặp ở bệnh nhân lớn tuổi.
+ Cơ chế bệnh sinh:
Sinh bệnh học ĐTĐ type 2 diễn biến qua 3 giai đoạn:
- Giai đoạn 1: Nồng độ glucose trong máu vẫn ở mức bình thường,
nhưng có hiện tượng kháng insulin vì mức insulin tăng cao hơn mức bình
thường trong máu.
- Giai đoạn 2: Tình trạng kháng insulin có xu hướng nặng dần và xuất
hiện tăng glucose huyết sau bữa ăn.
- Giai đoạn 3: Sự kháng insulin không thay đổi, nhưng bài tiết insulin
suy giảm và gây tăng glucose huyết lúc đói. Bệnh ĐTĐ biểu hiện qua bên
ngoài [11].
19
Một số dạng DTĐ khác:
+ Đái tháo đường thai kỳ:
Đây là dạng đái tháo đường xảy ra ở một số phụ nữ mang thai và sẽ
biến mất sau khi sinh. Có thể gây ra các biến chứng cho mẹ và con trong quá
trình mang thai. Phụ nữ bị ĐTĐ thai kỳ có nhiều khả năng phát triển thành
bệnh đái tháo đường type 2 sau này.
1.3.4. Tác hại và biến chứng
ĐTĐ ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe và khả năng làm việc của người
lao động, nhưng hơn cả là nguy cơ biến chứng của bệnh nhân thường rất cao [4].
Biến chứng mắt như: bệnh lý võng mạc (27.8%), đục thủy tinh thể
(6.1%) tăng sinh gây mù lòa (1.1%) Bệnh về võng mạc tăng dần theo thời
của Đông Y chủ yếu là các thuốc có nguồn gốc từ dược liệu. Một số thảo mộc
rất sẵn trong nước có tác dụng hỗ trợ điều trị bệnh ĐTĐ [4], [5] như: Bầu đắng,
tỏi, nghệ, quế, hành tây, bí đao, mướp đắng, khế, rau muống…
1.4. Mối quan hệ giữa béo phì và đái tháo đường
BP và ĐTĐ là hai bệnh không truyền nhiễm nguy hiểm nhất của thế kỉ
21. Hai căn bệnh này có mối liên quan chặt chẽ với nhau thể hiện ở chỗ tỉ lệ
người BP luôn tăng tương đương với số bệnh nhân bị ĐTĐ. Một cuộc khảo sát
của Mỹ gần đây đã chỉ ra rằng có tới 58% số người bị ĐTĐ type 2 được quy
cho là do BP. BP liên quan tới ĐTĐ type 2 thông qua sự đề kháng insulin [20].
Kết quả của nhiều nghiên cứu cho thấy acid béo tự do có vai trò trong
bệnh sinh ĐTĐ type 2. Phần lớn người BP có nồng độ acid béo trong huyết
tương tăng cao. Sự tăng này ức chế quá trình hấp thu glucose ngoại vi dưới
tác dụng của insulin, ức chế sử dụng glucose.
Có nhiều nhân tố ảnh hưởng tới mối quan hệ giữa BP và bệnh ĐTĐ
type 2 bao gồm: chỉ số khối cơ thể, thời gian BP, chế độ dinh dưỡng, sự vận
21
động thân thể. Một thống kê đã chỉ rằng những người có chỉ số khối cơ thể
lớn hơn 30kg/m
2
trong 10 năm có nguy cơ mắc bệnh ĐTĐ type 2 cao gấp hai
lần người bị BP dưới 5 năm và nếu trọng lượng cơ thể tăng một kilogram thì
rủi ro về bệnh ĐTĐ type 2 tăng 4.5% [37]. Kết quả của nhiều nghiên cứu cho
thấy acid béo tự do có vai trò trong bệnh sinh ĐTĐ type 2. Phần lớn người BP
có nồng độ acid béo trong huyết tương tăng cao. Sự tăng này ức chế quá trình
hấp thu glucose ngoại vi dưới tác dụng của insulin, ức chế sử dụng glucose
của toàn cơ thể, ức chế oxy hóa glucose ở cơ.
Nhiều nghiên cứu trên thế giới đã thấy rằng thừa cân và BP có một mối
liên quan chặt chẽ đến tính kháng insulin và bệnh ĐTĐ type 2 và điều đó
cũng không loại trừ ở các bệnh nhân ĐTĐ Việt Nam. ĐTĐ đặc trưng bởi sự
rối loạn chuyển hóa glucid, sự rối loạn này ảnh hưởng đến môi trường nội
giàu lượng mỡ sau đó tiêm STZ với liều 50-110mg/kg thể trọng cơ thể.
STZ được nhận biết và xâm nhập vào tế bào β qua kênh vận chuyển
glucose GLUT2. Hoạt động của nó trong tế bào làm tổn thương và alkyl hóa
ADN và cuối cùng dẫn tới hoại tư tế bào. Hoạt tính alkyl hóa của STZ do hoạt
động của nhóm nitrosourea của nó, đặc biệt là ở vị trí 0
6
cuả guanine.
1.6. Vài nét về cây rau muống (Ipomea aquatica Forssk.)
1.6.1. Giới thiệu
Rau muống (Ipomoea aquatic) là một loài thực vật nhiệt đới bán thủy
sinh thuộc họ Bìm bìm (Convolvulaceae), là loại rau ăn lá. Phân bố tự nhiên
chính xác của loài này hiện chưa rõ do được trồng phổ biến khắp các vùng
nhiệt đới và cận nhiệt đới trên thế giới. Tại Việt Nam, nó là một loại rau rất
phổ thông, và các món ăn từ rau muống rất được ưa chuộng, thậm chí
"nghiện".
23
Cây mọc bò, ở mặt nước hoặc trên cạn. Thân rỗng, dày, có rễ mắt,
không lông. Lá hình ba cạnh, đầu nhọn, đôi khi hẹp và dài. Hoa to, có màu
trắng hay hồng tím, ống hoa tím nhạt, mọc từng 1-2 hoa trên một cuống. Quả
nang tròn, đường kính 7–9 mm, chứa 4 hạt có lông màu hung, đường kính
mỗi hạt khoảng 4 mm [6], [7], [8], [11], [12].
1.6.2. Phân loại và mô tả
* Tùy theo điều kiện trồng trọt, có thể phân ra các giống:
+ Rau muống ruộng có hai giống trắng và đỏ: rau muống trắng thường
được trồng cạn, trên luống đất, cần không nhiều nước, thân thường trắng
xanh, nhỏ, kém chịu ngập; rau muống đỏ trồng được cả ở trên cạn và ở nước
ngập, ưa nhiệt độ 20-30 °C, giống này thân to, cuống thường có màu đỏ,
mọng.
+ Rau muống phao: Cấy xuống bùn, cho rau nổi trên mặt nước, cắt ăn
quanh năm.
Chương 2
ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tượng nghiên cứu
2.1.1. Mẫu thực vật
+ Cây rau muống ( Ipomoea aquatica Forsk.)
+ Bộ phận sử dụng: thân, lá, ngọn của cây rau muống.
+ Địa điểm thu mẫu : Phương Khoan - Sông Lô - Vĩnh Phúc. Sấy khô ở
60ºC sau đó được ngâm kiệt trong Ethanol 90
º
thu dịch cao phục vụ cho các
bước nghiên cứu. Hình 2.1. cây rau muống (Ipomoea aquatica Forsk.)
2.1.2. Mẫu động vật
Chuột bạch chủng Swiss nặng từ 18 - 20g được nuôi BP và gây ĐTĐ typ