The research on Investigation of the inhibition of αamylase and αglucosidase enzymes of Caesalpinia minax Hance extract was carried out at the Department of Food and Chemical Technology and the Biotechnology Research Institute and Environment from March 2022 to August 2022. The objective was evaluated the effect of C.minax extract in the treatment of diabetes type 2 in mice. The results showed that the C.minax powder contains flavonoids (78.56 mgRU100g) and polyphenols (1175 mg100g), total ash (2.58%), total lipids (2.78%), crude protein (2.98%), total saponins (2.58%), total tannins (2.11%) and suspicion of the presence of triterpenoids. The extraction yield was 25.63% with the moisture content of 3.40%. C.minax powder was not detected to contain heavy metals such as Pb, Cd, Hg and exhibited antioxidant activity at an IC50 value of 92 mgL. Besides, the extract strongly inhibited αamylase and αglucosidase enzymes at IC50 values of 0.10 mgL and 0.82 mgL, respectively. Antimicrobial activity was investigated on four strains: Escherichia coli, Salmonella sp., Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis subsp.spizizenii and did not cause acute toxicity in mice models. Mice were successfully induced diabetes at a dose of alloxan monohydrate 140 mgkg body weight. After eight weeks of monitoring, mice responsed to C.minax extract at doses of 350, 500 and 1000 mgkg had a reducing blood sugar of 26.45%, 35.17%, and 39.50% respectively. The group of mice treated with gliclazide had the highest rate of reducing blood sugar (46.17%) while the negative control group had no significant difference. Anatomy results showed that the liver and kidney of mice had no difference in color and weight. The extent of liver and kidney damage improved compared with the control group. The rate of liver fibrosis decreased from mild to moderate, kidney congestion decreased, epithelial cells only had mild to moderate degeneration compared with the symptomatic control group. Keywords: Caesalpinia minax Hance, diabetes type 2, alloxan monohydrat, physicochemical, biological activities
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HCM NGUYỄN THỊ VÂN ANH KHẢO SÁT KHẢ NĂNG ỨC CHẾ ENZYME α-AMYLASE VÀ α- GLUCOSIDASE CỦA CAO CHIẾT MÓC MÈO (Caesalpinia minax Hance) LUẬN VĂN THẠC SĨ CƠNG NGHỆ SINH HỌC Tp Hồ Chí Minh, tháng năm 2022 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HCM NGUYỄN THỊ VÂN ANH KHẢO SÁT KHẢ NĂNG ỨC CHẾ ENZYME α-AMYLASE VÀ α- GLUCOSIDASE CỦA CAO CHIẾT MÓC MÈO (Caesalpinia minax Hance) Chuyên ngành : CÔNG NGHỆ SINH HỌC Mã số : 60.42.02.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ SINH HỌC Hướng dẫn khoa học PGS.TS LÊ TRUNG THIÊN ThS PHÙNG VÕ CẨM HỒNG Tp Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2022 KHẢO SÁT KHẢ NĂNG ỨC CHẾ ENZYME α-AMYLASE VÀ α- GLUCOSIDASE CỦA CAO CHIẾT MÓC MÈO (Caesalpinia minax Hance) NGUYỄN THỊ VÂN ANH Hội đồng chấm luận văn: Chủ tịch: Thư ký: Phản biện 1: Phản biện 2: Ủy viên: i LÝ LỊCH CÁ NHÂN Tôi tên Nguyễn Thị Vân Anh, sinh ngày 19 tháng 10 năm 1997 Mỏ Cày- Bến Tre Tốt nghiệp Trung học Phổ thông trường Trung học Phổ thông Võ Văn Kiệt, huyện Vũng Liêm, tỉnh Vĩnh Long năm 2015 Tốt nghiệp Đại học ngành Công nghệ sinh học, hệ quy trường Đại học Nơng Lâm Thành phố Hồ Chí Minh năm 2019 Q trình cơng tác: - Từ tháng 09/2019 đến 31/03/2022: công tác Viện nghiên cứu Công nghệ Sinh học Môi trường - Từ 01/04/2022 đến nay: công tác Khoa Khoa học Sinh học- trường đại học Nơng Lâm Thành phố Hồ Chí Minh Các cơng trình cơng bố: Vinh H D Nguyen, Anh V T Nguyen, Toan Q Truong, Ly P T Trinh, & Biet V Huynh 2019 Optimization of total phenolic extraction of Chromolaena odorata leaf for antifungal activity against plant pathogens The Journal of Agriculture and Development, 18(6), ’38-48 ii Tháng 10 năm 2019 theo học Cao học ngành Công nghệ sinh học trường Đại học Nông Lâm, Thủ Đức, thành phố Hồ Chí Minh Địa liên lạc: ấp Thanh Lương, xã Thanh Bình, huyện Vũng Liêm,tỉnh Vĩnh Long Điện thoại: 0367333427 Email: anh.nguyenthivan@hcmuaf.edu.vn iii LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Học viên thực Nguyễn Thị Vân Anh iv LỜI CẢM ƠN Để hồn thành luận văn này, tơi xin chân thành cảm ơn PGS TS Lê Trung Thiên - Khoa Công nghệ Hóa học Thực phẩm trường đại học Nơng Lâm Thành phố Hồ Chí Minh Th.S Phùng Võ Cẩm Hồng- Viện nghiên cứu Công nghệ Sinh học Mơi trường tận tình hướng dẫn giúp đỡ tơi q trình thực nghiên cứu đề tài Tôi xin gửi lời cảm ơn đến TS Trịnh Thị Phi Ly tập thể sinh viên phòng Thử nghiệm Hóa tạo điều kiện, giúp đỡ tơi thực thí nghiệm thời gian hồn thành luận văn Tôi xin cảm ơn quý thầy cô khoa Khoa học Sinh học - trường Đại học Nông Lâm tập thể lớp Cao học khóa 2019 động viên, giúp đỡ tơi suốt q trình học tập trường Cuối tơi xin bày tỏ lịng biết ơn u thương đến gia đình ln đồng hành, cổ vũ, động viên tạo điều kiện giúp đỡ thời gian học tập thực luận văn Xin trân trọng cảm ơn! Học viên thực Nguyễn Thị Vân Anh v TÓM TẮT Đề tài nghiên cứu “Khảo sát khả ức chế enzyme α-amylase αglucosidase cao chiết móc mèo (Caesalpinia minax Hance)” thực Khoa Cơng nghệ Hóa học Thực phẩm Viện nghiên cứu Công nghệ Sinh học Môi trường từ tháng 03 năm 2022 đến tháng 08 năm 2022 Mục tiêu nghiên cứu nhằm đánh giá tác dụng hỗ trợ điều trị bệnh đái tháo đường tuýp cao chiết móc mèo mơ hình chuột thí nghiệm Kết cho thấy bột móc mèo nguyên liệu có chứa nhóm chất flavonoid (78,56 mgRU/100 g) polyphenol (1175 mg/100 g), tro tổng số (khoáng) 2,58%, lipid chiếm 2,78%, protein thô: 2,98%; saponin tổng số 2,58%; tannin chiếm 2,11% nghi ngờ có diện triterpenoid Cao chiết trích ly thành cơng với hiệu suất 25,63% độ ẩm 3,40%; khơng phát có chứa kim loại độc tính cao Pb, Cd, Hg; thể tính kháng oxy hóa giá trị IC50 92 mg/L; ức chế enzyme α-amylase and α-glucosidase giá trị IC50 0,10 mg/L 0,82 mg/L; ức chế bốn chủng vi sinh vật Escherichia coli, Salmonella sp., Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis subsp.spizizenii đồng thời không gây độc cấp tính Chuột gây bệnh đái tháo đường thành công liều alloxan monohydrate 140 mg/kg thể trọng Sau tám tuần theo dõi điều trị cho thấy, lơ chuột uống cao chiết móc mèo liều 350 mg/kg, 500 mg/kg 1000 mg/kg có tỉ lệ giảm 26,45%, 35,17% 39,50%; lô chuột uống thuốc gliclazide có tỉ lệ giảm đường huyết cao (46,17%) lơ đối chứng khơng có khác biệt ý nghĩa Kết giải phẩu cho thấy gan thận chuột khơng có khác biệt màu sắc, trọng lượng Mức độ tổn thương gan thận có cải thiện so với lơ đối chứng Tỉ lệ xơ hóa gan giảm từ mức nhẹ xuống vừa, thận giảm sung huyết, tế bào biểu mô cịn thối hóa mức nhẹ đến vừa so với lơ đối chứng có triệu chứng Từ khóa: Caesalpinia minax Hance, đái tháo đường tuýp 2, alloxan monohydrat, thành phần hóa lý, hoạt tính sinh học vi SUMMARY The research on "Investigation of the inhibition of α-amylase and αglucosidase enzymes of Caesalpinia minax Hance extract" was carried out at the Department of Food and Chemical Technology and the Biotechnology Research Institute and Environment from March 2022 to August 2022 The objective was evaluated the effect of C.minax extract in the treatment of diabetes type in mice The results showed that the C.minax powder contains flavonoids (78.56 mgRU/100g) and polyphenols (1175 mg/100g), total ash was 2.58%, total lipids for 2.78%, crude protein: 2.98%; total saponins was 2.58%; total tannins for 2.11% and the presence of triterpenoids was suspected The extraction yield was 25.63% with the moisture content was 3.40%, not detected containing highly toxic metals such as Pb, Cd, Hg; showed good antioxidant activity with the value of IC50 = 92 mg/L; enzyme inhibition activity to α-amylase and α-glucosidase at IC50 values of 0.10 mg/L and 0.82 mg/L, respectively and proved the antimicrobial effects against Escherichia coli, Salmonella sp., Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis subsp.spizizenii and did not cause acute toxicity Mice were successfully induced diabetes at a dose of alloxan monohydrate 140 mg/kg body weight After eight weeks of monitoring, mice responsed to C.minax extract at doses of 350, 500 and 1000 mg/kg had a reducing blood sugar of 26.45%, 35.17%, and 39.50% respectively The group of mice treated with gliclazide had the highest rate of reducing blood sugar (46.17%) while the negative control group had no significant difference Anatomy results showed that the liver and kidney of mice had no difference in color and weight The extent of liver and kidney damage improved compared with the control group The rate of liver fibrosis decreased from mild to moderate, kidney congestion decreased, epithelial cells only had mild to moderate degeneration compared with the symptomatic control group Keywords: Caesalpinia minax Hance, diabetes type 2, alloxan monohydrat, physicochemical, biological activities vii MỤC LỤC Trang TRANG CHUẨN Y…………………………………………………………………i LÝ LỊCH CÁ NHÂN ii LỜI CAM ĐOAN iv LỜI CẢM ƠN v TÓM TẮT vi SUMMARY vii MỤC LỤC viii DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT xi DANH SÁCH BẢNG xii DANH SÁCH HÌNH xiii ĐẶT VẤN ĐỀ xiv Chương TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan móc mèo 1.2 Tổng quan bệnh đái tháo đường 1.2.1 Khái niệm 1.2.2 Phân loại 1.2.2.1 Đái tháo đường tuýp 1.2.2.2 Đái tháo đường tuýp 1.3 Alloxan monohydrate chế gây mơ hình bệnh đái tháo đường 1.3.1 Tính chất vật lý, hóa học 1.3.2 Cơ chế hoạt động 1.4 Tình hình nghiên cứu móc mèo Việt Nam giới 1.4.1 Nghiên cứu Việt Nam 1.4.2 Nghiên cứu giới Chương NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP .7 2.1 Thời gian địa điểm viii Ngày 56 Liều thử nghiệm, mg/kg Thời gian Ngày Ngày 14 Ngày 21 500 Ngày 28 Ngày 35 Ngày 42 5 100.06 97.35 99.45 96.60 107.84 103.72 n=5 Glucose, mg/dL 5 5 132.3 135.5 144.1 146.6 139.6 126.10 128.80 122.45 130.87 127.63 119.1 117.5 115.7 114.8 116.34 127.80 133.70 129.90 130.27 132.32 135.60 137.30 140.90 145.89 140.27 120.6 128.1 125.90 132.76 63 100.99 4.72 Trung bình SD 139.62 5.90 127.17 3.16 116.69 1.67 130.80 2.28 139.99 3.94 127.56 4.66 Ngày 49 Ngày 56 Liều thử nghiệm, mg/kg Thời gian Ngày Ngày 14 1000 Ngày 21 Ngày 28 Ngày 35 5 130.45 87.35 89.45 96.60 98.84 93.10 94.70 92.70 85.00 92.91 87.23 n=5 Glucose, mg/dL 5 5 130.70 138.20 140.00 135.72 130.63 125.70 126.80 122.60 122.80 124.50 118.40 125.70 124.40 130.50 112.50 112.70 113.50 124.20 125.30 120.93 95.26 97.2 107.1 109.1 64 93.07 4.78 90.51 4.16 Trung bình SD 135.05 4.28 124.48 1.82 122.30 6.97 119.33 5.91 102.23 6.02 Ngày 42 Ngày 49 Ngày 56 5 5 102.47 104.7 102.7 95 91.91 100.28 81.92 83.52 82.72 85.34 87.42 79.68 85.10 77.41 80.68 85.63 n=5 Cholesteol, mg/dL 5 70.14 70.56 70.35 69.63 68.72 82.71 78.62 84.92 81.35 81.90 87.69 90.61 86.99 86.95 88.06 92.01 89.57 86.70 98.92 5.34 84.18 2.21 81.70 3.55 Trung bình SD 69.88 0.73 81.90 2.28 88.06 1.50 88.51 2.47 6.2 Chỉ số cholesterol Liều thử nghiệm, mg/kg Thời gian Ngày Ngày 14 ĐC Ngày 21 Ngày 28 65 Ngày 35 Ngày 42 Ngày 49 Ngày 56 Liều thử nghiệm, mg/kg Thời gian Ngày Gliclazide Ngày 14 Ngày 21 5 5 85.74 88.51 91.31 93.86 92.27 95.25 93.1725 92.89 95.70 93.28 97.63 94.30 125.70 115.80 123.06 124.85 126.18 128.40 126.90 130.28 131.15 130.06 n=5 Cholesteol, mg/dL 5 67.31 69.78 70.8 69.45 68.13 75.04 77.88 78.51 82.05 78.37 86.29 89.24 80.05 66 93.17 1.51 94.76 1.94 123.12 4.26 129.36 1.70 Trung bình SD 69.09 1.38 78.37 2.49 84.05 3.87 Ngày 28 Ngày 35 Ngày 42 Ngày 49 Ngày 56 Liều thử nghiệm, mg/kg 350 Thời gian Ngày Ngày 14 5 5 5 80.61 84.05 86.73 88.98 84.22 88.17 87.03 84.44 88.10 86.40 89.57 87.13 93.81 98.02 79.68 90.50 89.97 89.20 90.53 91.80 90.63 89.87 87.81 88.14 89.03 87.81 90.02 n=5 Cholesteol, mg/dL 73.87 73.72 73.80 75.46 77.13 83.04 79.87 67 87.03 1.81 87.13 1.91 90.40 6.80 90.41 0.97 88.56 0.96 Trung bình SD 74.80 1.49 79.42 2.67 5 5 5 79.24 75.52 79.42 88.65 91.6 86.73 86.11 88.3 86.73 83.01 104.70 99.94 93.60 112.80 112.30 106.00 101.30 108.10 103.6 103.4 100.6 105.38 103.4 106.9 109.8 113.60 113.90 111.05 112.20 113.70 115.60 110.60 113.03 Thời gian n=5 Ngày Ngày 21 Ngày 28 Ngày 35 Ngày 42 Ngày 49 Ngày 56 Liều thử nghiệm, mg/kg 500 68 88.27 2.14 93.60 8.98 108.10 4.75 103.28 1.71 111.05 2.89 113.03 1.85 Cholesteol, mg/dL Trung bình SD 73.87 74.79 1.48 Ngày 14 Ngày 21 Ngày 28 Ngày 35 Ngày 42 Ngày 49 Ngày 56 73.72 73.80 75.43 77.12 77.7 80.1 77.6 79.8 78.8 75.66 77.44 82.12 85.74 80.24 82.97 96.25 84.04 87.14 87.60 85.70 88.47 89.76 89.83 88.44 87.69 90.83 92.11 87.13 89.26 95.70 96.14 90.79 91.86 93.62 103.50 106.60 108.32 105.05 5 5 5 69 78.80 1.16 80.24 3.96 87.60 5.22 88.44 1.67 89.40 2.09 93.62 2.33 106.04 1.83 Liều thử nghiệm, mg/kg Thời gian Ngày Ngày 14 Ngày 21 1000 Ngày 28 Ngày 35 Ngày 42 Ngày 49 106.73 n=5 Cholesteol, mg/dL 5 5 5 72.79 69.76 71.61 68.58 70.69 81.27 75.30 75.85 75.96 77.10 82.56 83.60 73.56 76.59 79.08 83.41 86.33 83.71 84.19 84.41 90.42 90.31 86.84 84.08 87.91 90.45 92.84 90.44 93.00 90.68 94.30 95.54 92.30 70 Trung bình SD 70.69 1.63 77.10 2.42 79.08 4.16 84.41 1.14 87.91 2.64 91.48 1.32 93.14 1.71 Ngày 56 5 91.42 92.15 107.20 106.10 94.15 99.13 101.65 n=5 Cholesteol, mg/dL 5 5 2.45 2.52 2.51 2.57 2.51 2.41 2.47 2.50 2.56 2.50 2.26 2.30 2.60 2.38 2.35 2.32 2.35 2.20 2.24 2.32 2.16 2.20 2.11 2.16 2.40 101.65 5.32 Trung bình SD 2.51 0.04 2.49 0.05 2.38 0.13 2.28 0.06 2.21 0.11 6.3 Chỉ số albumin Liều thử nghiệm, mg/kg Thời gian Ngày Ngày 14 ĐC Ngày 21 Ngày 28 Ngày 35 71 Ngày 42 Ngày 49 Ngày 56 Liều thử nghiệm, mg/kg Thời gian Ngày Ngày 14 Gliclazide Ngày 21 Ngày 28 5 2.43 2.49 2.36 2.28 2.46 2.46 2.49 2.47 2.50 2.26 2.44 2.43 2.32 2.18 2.40 n=5 Cholesteol, mg/dL 5 2.56 2.60 2.48 2.35 2.38 2.76 2.71 2.71 2.85 2.70 2.78 2.83 2.84 2.90 2.80 2.87 2.92 2.83 72 2.40 0.09 2.44 0.10 2.35 0.11 Trung bình SD 2.47 0.11 2.74 0.06 2.83 0.05 2.87 0.04 Ngày 35 Ngày 42 Ngày 49 Ngày 56 Liều thử nghiệm, mg/kg Thời gian Ngày 350 Ngày 14 Ngày 21 5 5 2.89 2.82 2.88 2.86 2.85 2.78 2.86 2.906 2.958 2.85 2.92 2.89 2.95 2.97 3.07 3.08 3.02 3.27 3.34 3.20 3.30 3.28 n=5 Cholesteol, mg/dL 5 2.54 2.58 2.59 2.65 2.65 2.61 2.71 2.74 2.79 2.80 2.73 2.77 73 2.84 0.04 2.91 0.04 3.02 0.06 3.28 0.05 Trung bình SD 2.60 0.05 2.73 0.08 2.73 0.03 Ngày 28 Ngày 35 Ngày 42 Ngày 49 Ngày 56 Liều thử nghiệm, mg/kg 500 Thời gian Ngày Ngày 14 5 5 5 2.70 2.75 2.69 2.62 2.66 2.59 2.64 2.57 2.39 2.78 2.45 2.60 2.80 2.923 2.677 2.79 2.84 2.80 2.88 2.90 2.78 2.73 2.97 2.73 2.74 2.92 2.90 2.75 n=5 Cholesteol, mg/dL 2.44 2.46 2.51 2.57 2.52 2.50 74 2.61 0.04 2.60 0.19 2.81 0.09 2.85 0.09 2.81 0.09 Trung bình SD 2.50 0.05 2.45 0.04 Ngày 21 Ngày 28 Ngày 35 Ngày 42 Ngày 49 Ngày 56 Liều thử Thời gian 5 5 5 2.45 2.48 2.44 2.40 2.77 2.81 2.68 2.79 2.53 2.88 2.90 2.78 2.73 2.80 2.87 2.85 2.88 2.85 2.92 2.897 2.946 2.86 2.87 2.90 2.73 2.67 2.77 2.70 2.67 2.95 2.97 3.07 3.07 3.02 n=5 Cholesteol, 75 2.72 0.12 2.82 0.07 2.87 0.03 2.89 0.03 2.71 0.04 3.02 0.05 Trung bình SD nghiệm, mg/kg mg/dL Ngày Ngày 14 Ngày 21 1000 Ngày 28 Ngày 35 Ngày 42 Ngày 49 Ngày 56 5 5 5 2.54 2.58 2.48 2.56 2.38 2.49 2.54 2.59 2.63 2.60 2.61 2.65 2.64 2.65 2.71 2.88 2.90 2.78 2.73 2.76 2.88 2.86 2.85 2.72 2.86 3.221 3.238 3.17 3.14 3.19 3.05 3.10 3.33 3.34 3.15 3.27 3.22 76 2.51 0.08 2.57 0.06 2.65 0.04 2.81 0.07 2.83 0.06 3.19 0.04 3.19 0.13 3.23 0.04 3.20 3.18 3.25 Hình ảnh giải phẩu chuột Theo thứ tự từ trái sang phải: Lô đối chứng- Liều 350 mg/kg- Liều 500 mg/kg- Liều 1000 mg/kg Chứng y đức động vật 77 ... 14 2.4.4 Đánh giá khả hạ đường huyết cao chiết móc mèo 15 2.4.4.1 Khảo sát tính an tồn cao móc mèo chuột 15 2.4.4.2 Khảo sát khả hạ đường huyết cao chiết móc mèo chuột 15 2.4.5 Xử... thấp hoạt tính kháng oxy hóa cao 2.4.4 Đánh giá khả hạ đường huyết cao chiết móc mèo 2.4.4.1 Khảo sát tính an tồn cao móc mèo chuột Thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng cao chiết chuột thực dựa phương... độ ẩm cao chiết 12 2.4.3 Khảo sát hoạt tính sinh học cao chiết móc mèo 13 2.4.3.1 Hoạt tính ức chế enzyme .13 a) Khảo sát ảnh hưởng nồng độ cao chiết móc mèo đến khả ức