Đánh giá khả năng làm giảm đường huyết của rau càng cua (Peperomia pellucida) trên mô hình chuột đái tháo đường.pdf

NTTU-NCKH-05 Contents CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc Đơn vị chủ trì: Trường Đại học Nguyễn Tất Thành BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NCKH DÀNH CHO CÁN BỘ - GIẢNG VIÊN 2020–2021 Tên đề tài: Đánh giá khả làm giảm đường huyết rau cua (Peperomia pellucida) mơ hình chuột đái tháo đường Số hợp đồng: 2021.01.42/HĐ-KHCN Chủ nhiệm đề tài: Võ Thanh Sang Đơn vị công tác: Viện Kỹ Thuật Công Nghệ Cao NTT Thời gian thực hiện: 01/2021 – 12/2021 TP HCM, 30/11/2021 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc - Đơn vị chủ trì: Trường Đại học Nguyễn Tất Thành BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NCKH DÀNH CHO CÁN BỘ - GIẢNG VIÊN 2020–2021 Tên đề tài: Đánh giá khả làm giảm đường huyết rau cua (Peperomia pellucida) mơ hình chuột đái tháo đường Số hợp đồng: 2021.01.42/HĐ-KHCN Chủ nhiệm đề tài: Võ Thanh Sang Đơn vị công tác: Viện Kỹ Thuật Công Nghệ Cao NTT Thời gian thực hiện: 01/2021 – 12/2021 Các thành viên phối hợp cộng tác: STT Họ tên Chuyên ngành Cơ quan công tác 01 TS Võ Thanh Sang Sinh Hóa Viện KT CNC NTT 02 SV Nguyễn Ngọc Thảo Trinh Sinh viên Khoa Hóa Thực Phẩm Ký tên MỞ ĐẦU I TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Bệnh đái tháo đường type 1.1.1 Khái niệm 1.1.2 Triệu chứng 1.1.3 Cách phòng ngừa trị bệnh 10 1.1.4 Một số nhóm thuốc điều trị 10 1.2 Enzyme thủy phân tinh bột: Alpha Amylase Alpha Glucosidase 11 1.3 Hợp chất phenolic Error! Bookmark not defined 1.4 Tổng quan rau cua 12 1.4.1 Giới thiệu rau cua 12 1.4.2 Vai trò rau cua trị bệnh dân gian 14 1.4.3 Các thuốc dân gian trị bệnh đái tháo đường đường từ rau cua 14 1.5 Tình hình nghiên cứu 15 1.5.1 Tình hình nghiên cứu nước rau cua 15 1.5.2 Tình hình nghiên cứu nước 16 II NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1717 2.1 Nguyên – vật liệu 17 2.2 Phương pháp nghiên cứu 17 2.2.1 Tách chiết 17 2.2.2 Xác định độ ẩm mẫu 17 2.2.3 Xác định hàm lượng phenolic tổng 18 2.2.4 Khảo sát độc tính cấp rau cua mơ hình chuột nhắt trắng 19 2.2.5 Khảo sát khả làm giảm đường huyết cao chiết rau cua chuột có đường huyết cao 19 2.2.6 Xử lý số liệu 19 III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 20 3.1 Kết tách chiết 20 3.2 Kết định lượng hợp chất phenolic tổng cao chiết ethanol từ rau cua 20 3.3 Kết khảo sát hoạt tính hạ đường huyết chuột đái tháo đường rau cua 21 3.3.1 Kết xây dựng mơ hình gây đái tháo đường chuột nhắt trắng 21 3.3.2 Kết thử nghiệm cao chiết rau cua chuột đái tháo đường STZ 24 3.4 Kết khảo sát độc tính cấp cao chiết rau cua 28 IV KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ…………………………………………………… 30 TÀI LIỆU KHẢO………………………………………………………………31 THAM Danh mục hình Hình Hình 1.1 Hình rau cua (Peperomia pellucida)………………………………13 Hình 3.1 Đường chuẩn axit garlic………………………………………………………21 Hình 3.2 Sự thay đổi đường huyết chuột sau tiêm STZ so với ban đầu Các chữ khác (a-d) thể khác có ý nghĩa thống kê nhóm p < 0,05……………………………………………………………………………………….23 Hình 3.3 Sự thay đổi trọng lượng chuột sau tiêm STZ so với ban đầu Các chữ khác (a-c) thể khác có ý nghĩa thống kê nhóm p < 0,05……………………………………………………………………………………….24 Hình 3.4 Sự thay đổi đường huyết thời gian thử nghiệm ngày 14 ngày Các chữ khác (a-i) thể khác có ý nghĩa thống kê nhóm p < 0,05……………………………………………………………………………………….27 Hình 3.5 Sự thay đổi trọng lượng chuột thời gian thử nghiệm ngày 14 ngày Các chữ khác (a-f) thể khác có ý nghĩa thống kê nhóm p < 0,05………………………………………………………………………………… 28 Hình 3.6 Sự thay đổi trọng lượng chuột sau thời gian uống cao chiết………………….29 Danh mục hình bảng Bảng 3.1 Kết thu nhận cao chiết từ rau cua…………………………………20 Bảng 3.2 Nồng độ đường huyết (mg/dL) chuột trước sau tiêm STZ…………….22 Bảng 3.3 Trọng lượng chuột (g) trước sau tiêm STZ………………………………23 Bảng 3.4 Nồng độ đường huyết (mg/dL) chuột đái tháo đường sau cho uống cao chiết rau cua………………………………………………………………………25 Bảng 3.5 Sự thay đổi trọng lượng chuột (g) sau thời gian khảo sát………………… 26 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Bệnh đái tháo đường (ĐTĐ) gọi bệnh tiểu đường bệnh mãn tính với biểu lượng đường máu tăng cao bất thường Nguyên nhân dẫn đến bệnh thể người bệnh thiếu hụt hay đề kháng với insulin, dẫn đến rối loạn chế chuyển hóa đường máu Lượng đường máu cao lâu ngày gây tổn thương tới mạch máu dây thần kinh thể, dẫn đến rối loạn hay suy giảm chức nhiều quan, đặc biệt tim, mắt, thận, thần kinh Cùng với bệnh ung thư tim mạch, ĐTĐ nguyên nhân gây tử vong đứng thứ sau tim mạch ung thư Tại Việt Nam, có khoảng 3,5 triệu người bị ĐTĐ, gấp 10 lần so với 10 năm trước dự báo số tăng lên 6,1 triệu vào năm 2040 Trong 10 năm, tỉ lệ tiền tháo đường tăng lên gấp đôi từ 7,7% lên 14% Mỗi năm ước tính 30.096 người tử vong nguyên nhân liên quan đái tháo đường Do đó, việc tìm liệu pháp mới, đặc biệt liệu pháp thiên nhiên vừa có cơng dụng hạ đường huyết chất thay insulin vừa không gây tác dụng phụ giá thành phù hợp với thu nhập người tiêu dùng cần thiết Ở Việt Nam, rau cua sử dụng nhiều ăn làm thuốc dân gian nhằm điều trị phế nhiệt, viêm họng khô cổ khản tiếng, đau lưng co rút, thiếu máu, mụn nhọt… Gần đây, rau cua tin truyền dân gian với khả trị bệnh ĐTĐ, nhiên minh chứng khoa học chưa kiểm chứng cụ thể Vì vậy, việc đánh giá hoạt tính kháng đái tháo đường rau cua điều cần thiết nhằm xây dựng sở liệu sơ hoạt tính kháng đái tháo đường nó, đồng thời tạo sở cho việc phát triển sản phẩm nhằm phục vụ cộng đồng phòng ngừa hỗ trợ điều trị đái tháo đường Mục đích đề tài Chứng minh khả làm hạ đường huyết cao chiết rau cua, từ định hướng ứng dụng sản xuất thực phẩm có tác dụng phòng ngừa hỗ trợ ổn định đường huyết cho bệnh nhân đái tháo đường tuýp Đối tượng nghiên cứu - Rau cua thu mua cửa hàng rau Quận 7, TP HCM Phạm vi nghiên cứu - Rau cua bán cửa hàng rau Quận 7, TP HCM - Mơ hình khảo sát kháng đái tháo đường in vivo Thí nghiệm tiến hành Viện KT CNC NTT, trường Đại học Nguyễn Tất Thành, Tp Hồ Chí Minh Ý nghĩa khoa học thực tiễn Nghiên cứu giúp làm rõ vai trị có lợi rau cua việc hỗ trợ làm giảm đường huyết, từ nhận thấy vai trị tác dụng loại rau ăn hàng ngày việc phòng ngừa hỗ trợ điều trị đái tháo đường Kết nghiên cứu tiền đề cho nghiên cứu lâm sàng để tiến đến sản xuất sản phẩm phục vụ nhu cầu cộng đồng việc phòng ngừa hỗ trợ điều trị đái tháo đường I TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Bệnh đái tháo đường type 1.1.1 Khái niệm Đái tháo đường (ĐTĐ) bệnh mãn tính, nguy hiểm thường gặp Việt Nam Đây hậu rối loạn chuyển hóa carbohydrate thiếu hay giảm insulin hoạt động tuyến tụy thể Biểu đặc trưng bệnh lượng đường máu tăng bất thường gây nhiều rối loạn phức tạp dễ đưa đến biến chứng cấp tính Ở người bị bệnh ĐTĐ, tuyến tuỵ không sản xuất đủ insulin thể kháng insulin, lượng đường không đưa vào bên tế bào mà lại máu tăng cao, thận không giữ đường theo nước tiểu ngồi Do đó, bệnh có tên đái tháo đường (1) ĐTĐ loại không phụ thuộc vào insulin Trường hợp phổ biến chiếm phần lớn gần 90 % số lượng bệnh nhân mắc ĐTĐ diễn biến phức tạp Có hai yếu tố liên hệ mật thiết đề kháng isulin rối loạn tiết insulin Khởi đầu bệnh kháng insulin béo phì, tuổi tác hay vận động làm cho insulin bị giảm hiệu việc chuyển đường glucose từ máu vào gan, vân Do đó, đòi hỏi tụy tạng phải tăng cường việc tiết insulin, dễ dàng gây tổn thương tụy tạng, lượng insulin tiết giảm Cộng hưởng việc kháng insulin giảm tiết insulin làm đường huyết tăng cao gây nên bệnh Khi protein tế bào tổng hợp khơng tổng hợp thụ thể để bắt giữ insulin Dù tuyến tụy tiết insulin bình thường glucose khơng đưa vào tế bào Hầu người béo phì hay người lớn tuổi dễ bị mắc ĐTĐ loại nguyên nhân (2) 1.1.2 Triệu chứng ĐTĐ cấp có triệu chứng tiểu nhiều lần, tiểu đêm tiểu dầm trẻ em, hay khát nước, ăn nhiều chán ăn, ăn nhiều đồ bình thường hay thể mệt mỏi, sụt cân bất thường Ngồi ra, thời kì tiền ĐTĐ có triệu chứng cần lưu ý để sớm chuẩn đoán bệnh chữa trị mờ mắt hay hoa mắt, rối loạn chức tình dục nam, tê ngứa ran vùng tay chân, thay đổi màu da hay tình trạng nhiễm trùng kéo dài tái phát (nhiễm trùng da, viêm đường hô hấp, nhiễm trùng vùng tiểu, …) ĐTĐ bệnh nguy hiểm nên khơng có kiểm soát, theo thời gian, bệnh dẫn đến nhiều biến chứng nghiêm trọng, ảnh hưởng xấu sức khỏe người Hơn mê biến chứng cấp tính thường gặp bệnh ĐTĐ nhiều nguyên nhân nhiễm ceton, 10 tăng áp lực thẩm thấu máu, hạ glucose huyết, acid lactic tăng cao máu Tăng nồng độ glucose máu dẫn đến biến chứng mãn tính ĐTĐ đặc biệt biến chứng mạch máu Chính giới có nhiều nghiên cứu vai trị kiểm sốt glucose máu biến chứng mãn tính Các biến chứng bao gồm biến chứng mạch nhỏ (bệnh võng mạc, bệnh thận thần kinh) biến chứng mạch máu lớn (xơ vữa động mạch tim mạch, bệnh mạch máu não mạch máu ngoại biên) (3) 1.1.3 Cách phòng ngừa trị bệnh - Chế độ ăn uống: Chế độ ăn uống phương pháp trị liệu với nguyên tắc tiêu thụ lượng phạm vi thích hợp Chế độ ăn cần giữ cân dinh dưỡng; bổ sung lượng vitamin; tránh ăn nhiều ăn uống thất thường Chế độ ăn tốt kiểm soát lượng glucose máu ngăn ngừa biến chứng xấu xảy (4) - Vận động: Vận động thể phải phù hợp với lứa tuổi, tình trạng sức khỏe sở thích cá nhân cách Đối với người mắc bệnh ĐTĐ, môn rèn luyện dẻo dai bền bỉ cần ưu tiên môn cần sử dụng nhiều thể lực Hoạt động thể lực thường xuyên hàng ngày giảm 5% trọng lượng thể làm giảm 55 % tỷ lệ ĐTĐ mắc nhóm đối tượng nguy cao Việc tập luyện thể lực thường xuyên làm giảm nồng độ glucose huyết tương bệnh nhân ĐTĐ loại 2, trì bình ổn lipid máu, huyết áp, cải thiện tình trạng kháng insulin cải thiện tích cực tâm lí (3) 1.1.4 Một số nhóm thuốc điều trị Cho đến nay, nhiều loại thuốc thương mại sử dụng thị trường để góp phần hỗ trợ chữa trị tình trạng đái tháo đường (5, 6) Dưới số liệu pháp phổ biến như: - Nhóm Insulin: Tác dụng chủ yếu insulin xúc tiến q trình oxy hố glucose, chuyển glucose thành lipid, kìm hãm phân giải glycogen gan, kìm hãm sản sinh thể ceton Khi dòng máu mang glucose đến quan, insulin giúp glucose vào tế bào giúp tế bào sử dụng glucose để sinh lượng cho hoạt động tế bào Dựa vào nguồn gốc chia insulin làm hai loại insulin có nguồn gốc động vật insulin người; dựa vào dược động học chia làm loại insulin tác dụng nhanh, insulin tác dụng thường insulin tác dụng trung gian 19 2.2.4 Khảo sát độc tính cấp rau cua mơ hình chuột nhắt trắng Độc tính cấp (LD50) xác định theo dẫn Đỗ Trung Đàm cộng (34) 24 chuột nhắt chia làm lô, lô con, lô dùng làm đối chứng cho uống nước sạch, lơ cịn lại cho uống cao chiết nồng độ 500 mg/kg 1.000 mg/kg Quan sát hành vi số chuột chết lô thời gian 24, 48, 72 sau thời điểm uống, từ xác định giá trị LD50 2.2.5 Khảo sát khả làm giảm đường huyết cao chiết rau cua chuột có đường huyết cao Xây dựng mơ hình chuột đái tháo đường (35): Sau chuột cho nhịn ăn qua đêm, đường huyết trọng lượng thể ghi lại trước tiêm streptozotocin Chuột tiêm streptozotocine (STZ) vào màng bụng liều 100 mg/kg thể trọng (pha dung dịch đệm citrate pH 4,5) Khoảng 30 phút sau tiêm, chuột cho ăn uống nước bình thường Bảy ngày sau tiêm STZ, đường huyết xác định thiết bị cầm tay Chuột có đường huyết lớn 200 mg/dl chọn để làm thí nghiệm - Khảo sát: chuột chia làm nhóm (mỗi nhóm con) + Nhóm 1: chuột bình thường cho uống nước + Nhóm 2: chuột bình thường cho uống cao chiết 200 mg/kg + Nhóm 3: chuột có đường huyết cao uống nước + Nhóm 4: chuột có đường huyết cao cho uống acarbose (150 mg/kg) + Nhóm 5: chuột có đường huyết cao cho uống cao chiết 100 mg/kg + Nhóm 6: chuột có đường huyết cao cho uống cao chiết 200 mg/kg Chuột cho uống lần/ngày cách tiếng, hàm lượng đường huyết trọng lượng chuột kiểm tra sau để đói tiếng sau 14 ngày 2.2.6 Xử lý số liệu Một số phần mềm sử dụng cho việc xử lý số liệu gồm: Excel, Paint, Sigmaplot, and SPSS 20 III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Kết tách chiết Bảng 3.1 Kết thu nhận cao chiết từ rau cua Tên mẫu Dung môi Độ ẩm bột (%) Độ ẩm cao chiết (%) Hiệu suất thu hồi cao (%) Rau cua Cao ethanol 7,5 ± 0,2 10,3 ± 1,1 7,9 ± 0,5 Dược liệu sử dụng thí nghiệm để đánh giá hoạt tính sinh học cần đánh giá chất lượng đầu vào khảo sát sơ độ ẩm, hàm lượng tro, hiệu suất thu hồi cao chiết Trong nghiên cứu này, chất lượng đầu vào rau cua đánh giá kết ghi nhận trình bày bảng 3.1 Kết cho thấy độ ẩm tất cao chiết không vượt 12% Điều cho thấy bột rau cua cao chiết ethanol rau cua đạt tiêu chuẩn yêu cầu Dược điển Việt Nam sử dụng để nghiên cứu Bên cạnh đó, hiệu suất chiết cao khảo sát, với mức 5,8% Hiệu suất chiết thấp xuất phát từ q trình chiết khơng có can thiệp nhiệt độ nên phần ảnh hưởng đến hiệu suất chiết Tuy nhiên, can thiệp nhiệt độ có mặt tiêu cực làm biến tính thay đổi cấu trúc tự nhiên chất nguyên liệu 3.2 Kết định lượng hợp chất phenolic tổng cao chiết ethanol từ rau cua Hợp chất phenolic nhóm chất chuyển hóa phổ biến với nhiều cấu trúc hóa học khác diện hầu hết phận thực vật (36) Các hợp chất phenolic chứng minh mơ hình thí nghiệm khác cho thấy nhiều tác dụng có lợi cho sức khỏe kháng viêm, kháng ung thư, kháng khuẩn, kháng oxi hóa…(37) Đặc biệt, hợp chất biết đến với tác dụng làm giảm đường huyết sau ăn kích thích sinh tiết insulin (38) Các chế tham gia kháng đái tháo đường chúng biết thơng qua hạn chế q trình chuyển hóa carbohydrate hệ tiêu hóa, kích thích tuyến tụy tăng cường tiết insulin kích hoạt hấp thu glucose vào tế bào gan (38) Thêm vào đó, khả kháng oxy hóa cao chúng hỗ trợ đáng kể việc phòng ngừa biến chứng liên quan đến bệnh đái tháo đường chẳng hạn bệnh võng mạc, bệnh thận bệnh thần kinh (39) Chính vai trị kháng đái tháo đường bật hợp chất phenolic, nghiên cứu ... chuột chết lô thời gian 24, 48, 72 sau thời điểm uống, từ xác định giá trị LD50 2.2.5 Khảo sát khả làm giảm đường huyết cao chiết rau cua chuột có đường huyết cao Xây dựng mơ hình chuột đái tháo. .. phenolic tổng 18 2.2.4 Khảo sát độc tính cấp rau cua mơ hình chuột nhắt trắng 19 2.2.5 Khảo sát khả làm giảm đường huyết cao chiết rau cua chuột có đường huyết cao 19 2.2.6... chiết ethanol từ rau cua 20 3.3 Kết khảo sát hoạt tính hạ đường huyết chuột đái tháo đường rau cua 21 3.3.1 Kết xây dựng mơ hình gây đái tháo đường chuột nhắt trắng