Mục đích của nghiên cứu nhằm đánh giá hoạt động chống oxy hóa và tiềm năng chống tăng đường huyết của cao chiết ethanol từ 15 loài thực vật mọc phổ biến ở miền Nam Việt Nam. Kết quả cho thấy cao chiết ethanol từ lá chôm chôm (Nephelium lappaceum) và lá xoài (Mangifera indica) có hoạt tính chống oxy hóa cao nhất với giá trị IC50 trong phương pháp DPPH lần lượt là 6,85 µg/ml và 10,46 µg/ml, cao hơn 1,27 lần và 1,94 lần so với đối chứng ascorbic acid (IC50 = 5,39 µg/ml).
Chuyên san Phát triển Khoa học Công nghệ số (2), 2018 SÀNG LỌC HOẠT TÍNH CHỐNG OXY HÓA CỦA MỘT SỐ LOÀI THỰC VẬT Ở MIỀN NAM VIỆT NAM ĐỊNH HƯỚNG NGHIÊN CỨU NGUYÊN LIỆU CÓ TIỀM NĂNG CHỐNG TĂNG ĐƯỜNG HUYẾT TRÊN MƠ HÌNH ĐỘNG VẬT Dương Minh Trí*, Nguyễn Ngọc Hồng Trường Đại học Cơng nghệ TP.HCM *Tác giả liên lạc: duongminh_tri@yahoo.com (Ngày nhận bài: 22/4/2018; Ngày duyệt đăng: 25/5/2018) TĨM TẮT Mục đích nghiên cứu nhằm đánh giá hoạt động chống oxy hóa tiềm chống tăng đường huyết cao chiết ethanol từ 15 loài thực vật mọc phổ biến miền Nam Việt Nam Kết cho thấy cao chiết ethanol từ chơm chơm (Nephelium lappaceum) xồi (Mangifera indica) có hoạt tính chống oxy hóa cao với giá trị IC50 phương pháp DPPH 6,85 µg/ml 10,46 µg/ml, cao 1,27 lần 1,94 lần so với đối chứng ascorbic acid (IC50 = 5,39 µg/ml) Trong phương pháp FRAP giá trị chống oxy hóa cao chiết chơm chơm 6428 ± 74 μmol Fe2+/L cao chiết xoài 4259 40 μmol Fe2+/L, giá trị 0,56 lần 0,37 lần so với ascorbic acid (11390 ± 98 μmol Fe2+/L) Hàm lượng phenol tổng có chơm chơm xồi 168,73 8,45 mg GAE/g 104,67 7,02 mg GAE/g khô Hàm lượng flavonoid tổng số hai loại cao chiết chơm chơm xồi 74,45 0,81 mg RE/g 82,33 9,61 mg RE/g khô Hoạt tính làm ổn định đường huyết cao ethanol nghiên cứu mơ hình in vivo gây tăng đường huyết chuột Sự ảnh hưởng cao chiết đến lượng đường với liều thử 100-200mg.kg-1, kết cho thấy chuột uống cao chiết ethanol từ chôm chôm xồi nồng độ 200mg.kg-1 thể trọng có nồng độ đường máu giảm đáng kể so với nhóm chứng tăng đường huyết tương đương với nhóm sử dụng thuốc đặc trị glibenclamide (10mg.kg-1 thể trọng) Từ khóa: Cao chiết ethanol, chống oxy hóa, Mangifera indica, Nephelium lappaceum ANTIOXIDANT ACTIVITY AND THE ANTI-HYPERGLYCEMIC POTENTIAL OF ETHANOLIC EXTRACT FROM PLANT SPECIES IN SOUTHERN VIETNAM Duong Minh Tri*, Nguyen Ngoc Hong Ho Chi Minh City University of Technology *Corresponding Author: duongminh_tri@yahoo.com ABSTRACT The aim of the present study was to evaluate antioxidant activity and the antihyperglycemic potential of ethanolic extract from 15 plant species in Southern Vietnam The results revealed that the ethanolic extract of rambutan (Nephelium lappaceum) leaves and mango (Mangifera indica) leaves have high antioxidant activities which 47 Chuyên san Phát triển Khoa học Công nghệ số (2), 2018 showed an IC50 values in the DPPH method respectively of 6,85 µg/ml and 10,46 µg/ml were 1,27 and 1,94 fold higher that of ascorbic acid (IC50 = 5,39 µg/ml) In FRAP method, the antioxidant values were 6428 ± 74 μmol Fe2+/L of rambutan leaves extract and 4259 ± 40 μmol Fe2+/L of 1mg/ml concentration of sample of mango leaves extract, this values by 0.56 fold and 0.37 fold than ascorbic acid (11390 ± 98 μmol Fe2+/L) Total phenolic content of rambutan and mango leaves with values were 168,73 8,45 mg GAE/g of dry weight and 104,67 7,02 mg GAE/g of dry weight Total flavonoid content of rambutan and mango leaves with values were 74,45 0,81 mg RE/g of dry weight and 82,33 9,61 mg RE/g of dry weight Antihyperglycemic activity of ethanol extract of leaves was studied in hyperglycemic mice in vivo Effect of oral administration of ethanol extract of leaves was examined with dose of 100-200mg.kg-1 based on the body weight, the result showed that the mice were fed ethanol extract of Nephelium lappaceum and Mangifera indica leaves with dose of 200mg.kg-1 based on body weight decreased serum glucose levels significantly when compared to control and percentage inhibition was equivalently when compared with that of standard drug glibenclamide (10mg.kg-1 based on body weight) Keywords: Antioxidant, anti-hyperglycemic, Mangifera indica, Nephelium lappaceum miền Nam Việt Nam chọn số có khả chống oxy hóa cao để thử nghiệm chống tăng đường huyết mơ hình động vật TỔNG QUAN Bệnh tiểu đường xem bệnh mãn tính phổ biến tồn giới tiểu đường rối loạn chuyển hóa đặc trưng tăng đường huyết rối loạn chuyển hóa insulin nội sinh Tăng stress oxy hóa yếu tố phổ biến phát triển tiến triển bệnh tiểu đường biến chứng (Maritim et al., 2003) Trong q trình tăng đường huyết thể sản sinh nhiều gốc tự làm suy yếu hệ thống phòng thủ chống oxy hóa nội sinh nhiều cách Cơ chế bảo vệ chống oxy hóa liên quan đến hai đường enzyme phi enzyme (Maritim et al., 2003) Các lồi thực vật chứa nguồn chất chống oxy hóa tự nhiên việc trì sức khỏe bảo vệ thể khỏi bệnh lão hóa liên quan Mục đích nghiên cứu nhằm đánh giá hoạt tính chống oxy hóa in vitro cao chiết ethanol từ 15 loài thực vật mọc phổ biến VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP Hóa chất 2,4,6-tripyridyl-s-triazin (TPTZ) thuốc thử Folin-Ciocalteau từ Merck (Darmstadt, Đức) Ascorbic acid từ Scharlau (Scharlab) 2,2- diphenyl-1picrylhydrazyl (DPPH) từ Sigma Co (St Louis, MO, USA) số hóa chất khác đạt tiêu chuẩn phân tích Vật liệu Tên, phận sử dụng, nơi thu hái 15 loài thực vật thể bảng Các mẫu sấy khô cẩn thận tủ sấy nhiệt độ không cao 60°C tiến hành xay thành bột thô Mỗi 50 gram bột chiết kiệt với dung môi ethanol 70% thu cao chiết ethanol Các mẫu cao chiết sử dụng để tiến hành thử nghiệm 48 Chuyên san Phát triển Khoa học Công nghệ số (2), 2018 Bảng Mười lăm loài thực vật sử dụng nghiên cứu Bộ phận sử STT Tên khoa học Tên Việt Nam dụng Achyranthes aspera L Cỏ xước Lá, thân Acorus calamus L Thủy xương bồ Lá Carica papaya L Đu đủ Lá Gardenia jasminoides Ellis Dành dành Quả Mangifera indica L Xoài Lá Momordica charantia L Mướp đắng Quả Nephelium lappaceum L Chôm chôm Lá Oxalis corniculata L Chua me đất Toàn Pandanus tectorius Sol Dứa dại Quả 11 Perilla frutescens Britton Tía tơ Lá, thân 10 Plantago major L Mã đề Toàn 12 Portulaca oleracea L Rau sam Toàn 13 Tieghemopanax fruticosus Vig Đinh lăng Lá 14 Typhonium trilobatum L Bán hạ Củ 15 Wedelia calendulacea (L.) Less Sài đất Lá, thân Chuột bạch đực giống (Mus musculus var Albino) nặng 20-25g (6-8 tuần tuổi), cung cấp Viện Pasteur thành phố Hồ Chí Minh Chuột chia thành nhóm khác cho ăn tuần điều kiện tiêu chuẩn (70-80% độ ẩm tương đối 12h chiếu sáng) cho thích nghi với điều kiện thử nghiệm Phương pháp quét gốc tự DPPH Khả quét gốc tự DPPH xác định theo phương pháp Von Gadow đồng tác giả (1997) đề xuất Tỷ lệ phần trăm ức chế DPPH• mẫu cao chiết tính tốn theo cơng thức đề xuất Yen Duh (1994) Phương pháp FRAP Tiềm chống oxy hóa cao chiết xác định khả khử Fe3+ theo quy trình mô tả Benzie Strain (1996) Định lượng phenol tổng số flavonoid tổng số Hàm lượng phenol tổng số cao chiết ethanol từ số loài thực vật xác định phương pháp so màu quang phổ sử dụng thuốc thử Folin-Ciocalteu theo Waterhouse (2002) Hàm lượng flavonoid tổng số cao chiết ethanol từ số loài thực vật xác Nơi thu hái TP.HCM Kiên Giang Long An Đồng Nai Đồng Nai TP.HCM Đồng Nai TP.HCM TP.HCM TP.HCM Long An TP.HCM Đồng Nai Đồng Nai TP.HCM định theo phương pháp Woisky Salatino (1998) Phương pháp đánh giá khả chống tăng đường huyết Nghiên cứu thực mô tả trước Rahman et al (2011) Những chuột bạch đực chia làm nhóm (6 nhóm) Nhóm (nhóm chứng trắng) chuột bình thường, nhóm (chuột tăng đường huyết) chuột uống đường với 2g glucose/kg thể trọng, nhóm (nhóm chứng sinh học) chuột uống thuốc với thành phần glibenclamide (10 mg/kg thể trọng) đường với 2g glucose/kg thể trọng, nhóm đến nhóm (nhóm thử cao chiết) chuột cho uống cao chiết ethanol xoài chôm chôm liều 100, 150 200 mg/kg thể trọng đường với 2g glucose/kg thể trọng, tương ứng Các mẫu máu thu nhận hai sau uống glucose lượng đường máu đo phương pháp glucose oxidase với máy đo đường huyết (Venkatesh et al., 2004) Phân tích thống kê Kết thể dạng trung bình SD Số liệu xử lý phần mềm SAS 9.4 49 Chuyên san Phát triển Khoa học Công nghệ số (2), 2018 động quét gốc tự cao chiết phân KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN bố phạm vi rộng từ 19,94% đến Phương pháp quét gốc tự DPPH 94,02% nồng độ mg/ml mẫu phương pháp FRAP Kết quét gốc tự DPPH thể cao chiết bảng cho thấy hoạt Bảng Khả chống oxy qua hai phương pháp DPPH FRAP cao chiết ethanol từ 15 loài thực vật STT 10 11 12 13 14 15 Tên khoa học %Ức chế DPPH 22,13 1,23 22,45 1,48 19,94 1,23 35,19 0,95 83,78 2,88 42,33 0,62 94,02 0,56 38,87 1,35 25,12 0,91 42,79 2,11 48.73 2,23 23,42 0,8 26,17 0,9 40,31 0,24 34,68 1,15 Achyranthes aspera L Acorus calamus L Carica papaya L Gardenia jasminoides Ellis Mangifera indica L Momordica charantia L Nephelium lappaceum L Oxalis corniculata L Pandanus tectorius Sol Perilla frutescens Britton Plantago major L Portulaca oleracea L Tieghemopanax fruticosus Vig Typhonium trilobatum L Wedelia calendulacea (L.) Less Các loại cao chiết có hiệu quét gốc tự DPPH mạnh là: Nephelium lappaceum Mangifera indica với tỷ lệ phần trăm ức chế DPPH tương ứng 94,02 0,56% 83,78 2,88% Các cao chiết xác định thêm giá trị IC50 so với đối chứng ascorbic acid Một giá trị IC50 thấp đồng nghĩa hoạt tính chống oxy hóa mạnh mẫu Kết cho thấy Nephelium lappaceum có hoạt tính khử gốc tự tốt với giá trị IC50 6,85 µg/ml thấp 1,27 lần so với ascorbic acid (IC50 = 5,39 µg/ml), Mangifera indica với giá trị IC50 10,46 µg/ml, thấp 1,94 lần so với ascorbic acid Khả chống oxy hóa qua phương pháp FRAP 15 mẫu thực vật thể bảng Có khác biệt lớn (lên đến 6,54 lần) khả chống oxy hóa FRAP loại cao chiết Khả chống oxy hóa FRAP (µmol Fe2+/L) 1062 12 1126 1174 12 1502 4259 40 983 14 6428 74 1025 30 1032 17 1264 21 1078 15 1001 12 1263 36 1452 18 1266 12 cao chiết khác dao động từ 983 14 đến 6.428 74 µmol Fe2+/L Kết cho thấy Nephelium lappaceum có khả chống oxy hóa cao với giá trị 6.428 74 µmol Fe2+/L 1mg/ml mẫu, Mangifera indica với giá trị 4.259 40 µmol Fe2+/L 0,56 lần 0,37 lần so với ascorbic acid (11.390 ± 98 μmol Fe2+/L) Nói chung, hợp chất chống oxy hóa chế tác động chúng phức tạp Rõ ràng, phương pháp xác định khả chống oxy hóa mẫu mà cần có kết hợp phương pháp khác Trong nghiên cứu hai phương pháp sử dụng xảy dung mơi phân cực nên thích hợp cho việc đánh giá cao chiết cồn phân cực loài thực vật để chứng minh khả chống oxy hóa Một số cao chiết có khả 50 Chuyên san Phát triển Khoa học Công nghệ số (2), 2018 chống oxy hóa khác khô 82,33 9,61 mg RE/g trọng lượng phương pháp khô Kết cho thấy thành phần phenol Định lượng phenol tổng số và flavonoid cao phù hợp với khả flavonoid tổng số chống oxy hóa cao hai phương pháp Kết phân tích bảng cho thấy xác định hoạt tính chống oxy hóa cao chiết ethanol Nephelium Các hợp chất phenol có liên quan đến sử lappaceum chứa hàm lượng phenol tổng dụng thuốc nhiều kỷ, chúng số cao 168,73 8,45 mg GAE/g thành phần quan trọng để ngăn trọng lượng khô hàm lượng flavonoid ngừa chống lại stress oxy hóa làm tổng số 74,45 0,81 mg RE/g trọng giảm hoạt động men cholinesterase, lượng khô, Mangifera indica hạ đường huyết, giảm tiết chất nhầy, với 104,67 7,02 mg GAE/g trọng lượng Bảng Hàm lượng phenol tổng số flavonoid tổng số số có hoạt tính chống oxy hóa cao Tên khoa học Hàm lượng phenol tổng số (mg GAE/g chất khô) Hàm lượng flavonoid tổng số (mg RE/g chất khô) Mangifera indica L Nephelium lappaceum L 104,67 7,02 168,73 8,45 82,33 9,61 74,45 0,81 GAE (gallic acid equivalent): đương lượng gallic acid RE (rutin equivalent): đương lượng rutin Mơ hình chống tăng đường huyết chống oxy hóa tốt nên tiến hành mơ hình in vivo chuột tăng cao chiết ethanol Từ kết bảng cho thấy cao chiết đường huyết cấp tính Kết thể ethanol từ Nephelium lappaceum bảng Mangifera indica thể hoạt tính Bảng Hoạt tính chống tăng đường huyết cao chiết ethanol từ xồi chơm chơm Nhóm Liều dùng Nhóm (chứng trắng) Nhóm (chuột tăng đường huyết) Nhóm (glibenclamide) Nhóm (cao chiết xồi) Nhóm (cao chiết xồi) Nhóm (cao chiết xồi) Nhóm (cao chiết chơm chơm) Nhóm (cao chiết chơm chơm) Nhóm (cao chiết chôm chôm) - Nồng độ glucose máu (mmol/l) 6,29 0,30 def 2g.kg-1 13,85 0,88 a - 10mg.kg-1 100mg.kg-1 150mg.kg-1 200mg.kg-1 100mg.kg-1 150mg.kg-1 200mg.kg-1 5,91 0,68 ef 9,02 0,75 b 7,21 0,53 cd 6,03 0,58 ef 7,36 0,67 c 6,95 0,74 cde 5,53 0,49 f 57,4% 43,54% 48,88% 56,53% 46,79% 49,75% 60,07% 51 % ức chế - Chuyên san Phát triển Khoa học Công nghệ số (2), 2018 có tiềm hạ đường huyết chúng cải thiện nồng độ glucose chuyển hóa trao đổi chất người bệnh tiểu đường (Mukherjee et al., 2006) Từ kết cho thấy cao chiết ethanol từ Nephelium lappaceum Mangifera indica có hoạt tính chống tăng đường huyết tốt Kết diện chất chuyển hóa thứ cấp có Do đó, hai lồi coi nguồn nguyên liệu tiềm việc điều trị tiểu đường Dữ liệu bảng giá trị trung bình ± SD từ chuột, giá trị với chữ khác khác mặt thống kê p