Nghiên cứu đặc tính sinh dược học của một số phân đoạn dịch chiết từ củ Hành tây (Allium Cepa L.)

“Nghiên cứu đặc tính sinh dược học của một số phân đoạn dịch chiết từ củ Hành tây (Allium Cepa L.)” Nghiên cứu được thực hiện với những mục tiêu sau: Tìm hiểu thành phần hóa học cơ bản của củ Hành tây. Tìm hiểu tác dụng hạ đường huyết của một số phân đoạn dịch chiết củ Hành tây trên mô hình chuột gây ĐTĐ thực nghiệm bằng STZ.

MỞ ĐẦU ĐTĐ bệnh rối loạn chuyển hóa mãn tính mang tính chất xã hội, mà rối loạn chuyển hóa lipid máu thường gặp, rối loạn kéo dài dẫn đến biến chứng mạn tính, đặc biệt biến chứng mạch máu [18] Phát triển kinh tế kéo theo thay đổi lối sống công nghiệp, giảm hoạt động thể lực, mức sống cao với dồi thực phẩm gắn liền với tình trạng béo phì, với già dân số giới, tốc độ thị hóa nhanh tạo điều kiện thuận lợi cho bệnh ĐTĐ phát triển nhanh chóng phạm vi tồn giới Điều đáng lo ngại ĐTĐ tăng nhanh nước phát triển Cùng với ung thư tim mạch, ĐTĐ bệnh có tốc độ phát triển nhanh chóng Theo Tổ chức Y tế giới (WHO): năm 1994, giới có 98.9 triệu người mắc bệnh ĐTĐ, cuối năm 2002 có khoảng 177 triệu người, số tăng lên 300 triệu người vào năm 2025 [1], [2] Riêng châu Á, số liệu công bố hội nghị ĐTĐ quốc tế tổ chức vào tháng 12 năm 1997 Singapo: năm 1995 châu Á có khoảng 62 triệu người mắc bệnh ĐTĐ, cuối năm 2002 số 89 triệu người Theo đánh giá Hiệp hội ĐTĐ quốc tế (IDF) năm 2005 số người mắc bệnh ĐTĐ châu Á tăng lên 1.7 lần WHO cảnh báo xuất đại dịch ĐTĐ châu Á vào kỷ 21 [27], [2], [3] Việt Nam, năm 1990 tỷ lệ mắc bệnh ĐTĐ Hà Nội 1.2%, Huế 0.96% Thành phố Hồ Chí Minh 2.5%, năm 2000 Viện Nội tiết Trung ương điều tra khu vực nội thành Hà Nội tỷ lệ ĐTĐ 4% dân số 7% tuổi > 35 tuổi Cuộc điều tra Viện Nội tiết tiến hành năm 2001 thành phố Hà Nội, Hải Phòng, Đà Nẵng Thành phố Hồ Chí Minh cho thấy tỷ lệ ĐTĐ độ tuổi 30- 64 tuổi 4.9% [2], [3] ĐTĐ khơng có tính chất bệnh mạn tính, ĐTĐ cịn kèm theo nhiều biến chứng nguy hiểm bệnh thận dẫn đến suy thận, bệnh mắt dẫn đến mù lòa, tổn thương hệ thần kinh đặc biệt biến chứng mạch máu (xơ vữa động mạch) dẫn đến tử vong bệnh mạch vành, nhồi máu não, xuất huyết não…[19], [47], [26], [7], [43], [18] Với tốc độ phát triển nhanh chóng, mức độ nguy hại đến sức khoẻ, ĐTĐ trở thành bệnh mang tính xã hội cao nhiều quốc gia, trở thành lực cản phát triển kinh tế, gánh nặng cho toàn xã hội mà năm giới số tiền khổng lồ 1000 tỷ USD cho việc chăm sóc ĐTĐ biến chứng bệnh Vấn đề gia tăng gánh nặng ĐTĐ tác động xã hội bệnh nước phát triển phát triển Ngày 21 tháng 12 năm 2006 ngày quan trọng cộng đồng ĐTĐ toàn cầu Vào ngày này, Hội Đồng Liên Hiệp Quốc thông qua nghị thống chung, tuyên bố ĐTĐ vấn đề sức khỏe cộng đồng quốc tế Đây lần bệnh không truyền nhiễm lại xem vấn đề sức khỏe cộng đồng quốc tế ĐTĐ bệnh thứ hai sau AIDS đạt đến tầm quan trọng Trong năm đến, ĐTĐ mối đe dọa sức khỏe cộng đồng tăng lên nước phát triển phát triển Y học ngày có nhiều loại thuốc chữa bệnh ĐTĐ có hiệu insulin, sulfonylurea, biguanid, Tuy nhiên, hầu hết loại thuốc có tác dụng phụ chi phí điều trị đắt đỏ [11], [33], [2], [25] Nếu khơng có can thiệp bệnh ĐTĐ cách hiệu với chi phí chấp nhận tần suất biến chứng mạch máu nhỏ mạch máu lớn tăng lên quy mơ tồn cầu Trong thời đại ngày nay, loại thuốc thảo dược đạt tầm quan trọng toàn cầu với tác động kinh tế y học Sử dụng loại thảo mộc lan rộng khắp giới dấy lên lo ngại nghiêm trọng an toàn, chất lượng hiệu Vì vậy, xác khoa học đánh giá trở thành điều kiện tiên để chấp nhận yêu sách sức khỏe Hành tây (Allium Cepa L.), thành viên chi Allium, sử dụng nguồn quan trọng phytoconstituents thực phẩm hương vị Hành tây nguồn giàu chất flavonoid hợp chất organosulphur, họ có hoạt tính cao hoạt động chống oxy hóa flavonoid, quercetin, myricetin; sắc tố anthocyanins organonosulphur hợp chất Điều quan trọng số hợp chất lưu huỳnh chất dẫn xuất cysteine non-volatile, S- axit amin, S-alk (en) YL-cysteine thay sulphoxides, thiosulfinates họ sản phẩm polysulfides Các hợp chất flavonoid có sulphure chất chống oxy hóa; ntidiabetic chống viêm, chống ung thư, kháng khuẩn; antihyperlipidaemic, anticholesterolaemic, fibrinolytic, antiatherosclerotic, anticataractogenetic chống tiểu cầu tập hợp, điều hòa miễn dịch, bảo vệ thần kinh thiếu máu cục gây thương tích não nhiều khác hoạt động sinh học Phổ rộng hoạt động sinh học làm cho Allium Cepa L thực phẩm liệu pháp tiềm [53] Việc nghiên cứu, khảo sát thành phần hóa học tác dụng dược lý lồi thuốc có giá trị Việt Nam nhằm đặt sở khoa học cho việc sử dụng chúng cách hợp lý, hiệu có tầm quan trọng đặc biệt, chúng tơi định chọn đề tài nghiên cứu : “Nghiên cứu đặc tính sinh dược học số phân đoạn dịch chiết từ củ Hành tây (Allium Cepa L.)” Nghiên cứu thực với mục tiêu sau: - Tìm hiểu thành phần hóa học củ Hành tây - Tìm hiểu tác dụng hạ đường huyết số phân đoạn dịch chiết củ Hành tây mơ hình chuột gây ĐTĐ thực nghiệm STZ Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu tác dụng hạ đường huyết số phân đoạn dịch chiết từ củ Hành tây mơ hình chuột ĐTĐ type thực nghiệm Nhiệm vụ nghiên cứu Khảo sát sơ thành phần hợp chất tự nhiên có củ Hành tây (Allium Cepa L.) Định lượng polyphenol tổng số theo phương pháp Folin – Ciocalteau Nghiên cứu tác dụng hạ đường huyết phân đoạn dịch chiết củ Hành tây (Allium Cepa L.) mơ hình chuột ĐTĐ mơ type Định hàm lượng glycogen gan chuột ĐTĐ type sau 21 ngày điều trị thực nghiệm Đóng góp đề tài Đánh giá khả hạ glucose huyết phân đoạn dịch chiết lên mơ hình chuột ĐTĐ mô type thông qua số glucose huyết xác định hàm lượng glycogen gan, số lipit máu chuột sau 21 ngày điều trị Chương TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 GIỚI THIỆU VỀ MỘT SỐ HỢP CHẤT TỰ NHIÊN Ở THỰC VẬT 1.1.1 Flavonoid thực vật [9], [40] Trong số polyphenol tự nhiên, flavonoid nhóm chất quan trọng chúng phổ biến hầu hết lồi thực vật có nhiều hoạt tính sinh - dược học có giá trị 1.1.1.1 Cấu tạo hố học phân loại Các flavonoid dẫn xuất 2-phenyl chroman (flavan) Chúng hợp chất có cấu tạo gồm vòng benzen A, B kết hợp dị vòng C (vòng pyran) với khung cacbon C6-C3-C6 2' 10 C A 3' O B 1' 6' 4' 5' Flavan (2-phenyl chroman) Trong vịng A tạo thành từ đơn vị acetate (đi từ acid malonic) vòng B với cầu nối 3C xây dựng từ đơn vị phenyl propan (đi từ acid sikimic) Ở vòng A nhóm hydroxyl thường thấy vị trí C 5, C7 cịn vịng B thường mang nhóm hydroxyl ankoxyl vị trí C4 C3 C4 Tùy theo mức độ oxy hố vịng pyran, có mặt hay khơng có mặt nối đơi C2 C3 nhóm cacbonyl C4 mà phân biệt flavonoid thành nhóm phụ sau: flavon, flavonol, flavanon, chalcon auron, antoxyanidin, leucoantoxyanidin, catechin, isoflavonoid, rotenoid, neoflavonoid Trong nhóm có độ oxy hóa cao flavonol, nhóm có độ oxy hóa thấp catechin Các flavonoid phân lớp tùy theo nguồn gốc sinh tổng hợp Một vài flavonoid dạng trung gian trình sinh tổng hợp, số khác biết đến sản phẩm cuối Các flavonoid trung gian tích lũy mô thực vật, chất thuộc dạng gồm chalcon (được hình thành sớm với cấu trúc C15 từ malonyl Co-A P-coumanyl Co-A), flavanon, flavol- 3-ol flavan-3,4-diol Còn chất khác biết đến sản phẩm cuối trình sinh tổng hợp, ví dụ: anthocyanin, flavon flavonol Ngồi ra, flavonoid phân lớp tùy theo khối lượng phân tử chúng Flavonoid xếp theo khối lượng phân tử tăng dần từ monomer, dimer, đến oligomer Các flavonoid phân tử lượng lớn oligomer polymer, ví dụ proanthocyanidin thu đường sinh tổng hợp từ flavan-3-ol Flavonoid tồn hai dạng: dạng tự gọi aglycon dạng liên kết với đường gọi glycoside Các glycoside bị thuỷ phân acid enzyme giải phóng đường aglycon tương ứng Trong tự nhiên, trừ catechin leucoantoxyanidin, phần lớn flavonoid tồn dạng glycoside Có dạng glycoside O-glycoside C-glycoside Đối với O-glycoside phân tử đường liên kết với flavonoid thơng qua nhóm hydroxyl rutin; C-glycoside, flavonoid liên kết với đường thông qua nguyên tử cacbon saponin OH HO OH O - Rhamnose - glucose O Glucose OH O Rutin Saponin 1.1.1.2 Tính chất vật lý Ở dạng tinh khiết flavonoid chất kết tinh hay vơ định hình có nhiệt độ nóng chảy định Chúng có màu vàng flavon, flavonol, chalcon không màu isoflavonoid, catechin Các aglycol flavonoid hồ tan tốt dung mơi hữu như: ether, ethanol, acetone không tan nước, dạng liên kết chúng hồ tan nước khơng hồ tan ether hay chloroform Flavonoid có khả hấp thụ tử ngoại hệ thống nối đôi liên hợp tạo vòng benzen A, B vòng pyran Phổ hấp thụ tử ngoại giúp ích cho việc xác định cấu trúc flavonoid Flavonoid có hai dải hấp thụ cực đại, dải bước sóng 290 nm ứng với vịng A dải bước sóng 220-280 nm ứng với vịng B 1.1.1.3 Tính chất hố học Flavonoid có nhóm hydroxyl phenolic, nhóm carbonyl, vịng thơm benzen nên chúng có khả phản ứng lớn - Phản ứng nhóm hydroxyl (OH): phản ứng với chất oxy hoá (bạc nitrat, persulfat, ferixianit gốc tự do) tạo thành gốc phenoxyl ArO * (gốc tự bền) thể - Flavonoid có tính acid nên dễ dàng phản ứng với dung dịch kiềm (dung dịch amoniac) tạo muối tan màu vàng da cam, đỏ, xanh tím - Phản ứng vịng thơm (phản ứng diazo hố) cho màu đỏ, da cam - Phản ứng nhóm carbonyl: phản ứng Shinoda tạo phức với kim loại Đây phản ứng khử, có tham gia kim loại Fe, Zn, Mg HCl cho sản phẩm có màu da cam, hồng đỏ Phản ứng đặc trưng cho chất flavonoid có nhóm cacbonyl (C=O) vị trí C4 có nối đơi C4 C3, điển hình flavon, flavanon-3-ol Flavon khơng có nhóm OH nên phản ứng khó hơn, cho màu nhạt hơn, đơi khó phát 1.1.1.4 Tác dụng sinh học - Tác dụng chống oxy hoá (antioxydant): flavonoid có khả kìm hãm q trình oxy hoá dây chuyền sinh gốc tự hoạt động Những flavonoid có nhóm hydroxyl xếp vị trí octo dễ dàng bị oxy hố tác dụng enzyme polyphenoloxydase peroxydase tạo thành dạng semiquinon quinon Polyphenoloxydase O2+Flavonoid (dạng khử) Flavonoid (dạng oxi hoá) (dạng Hydroquinon) (Semiquinon Quinon) Peroxydase Flavonoid (dạng oxi hoá) H2O2 +Flavonoid (dạng khử) (Semiquinon Quinon)+ H2O (dạng Hydroquinon) Semiquinon quinon gốc tự bền vững, chúng nhận điện tử hydro từ chất cho khác để trở lại dạng hydroquinon Các chất có khả phản ứng với gốc tự hoạt động sinh trình sinh lý bệnh lý để tiêu diệt chúng - Flavonoid có khả điều hịa hoạt độ enzyme khả liên kết với nhóm amin phân tử protein, làm thay đổi cấu hình khơng gian enzyme tạo hiệu ứng điều hịa dị lập thể - Flavonoid có tính kháng khuẩn, kháng virus, tăng khả đề kháng thể kích thích lympho bào, tăng sản xuất interferon, ức chế tượng thoát bọng (digramilation) [9] - Flavonoid có hoạt tính vitamin PP, làm tăng tính bền đàn hồi thành mạch, giảm sức thấm mao mạch - Flavonoid có tác dụng chống ung thư kìm hãm enzyme oxy hố khử, q trình đường phân hơ hấp, kìm hãm phân bào, phá vỡ cân trình trao đổi chất tế bào ung thư [6], [45] - Tác dụng giảm béo phì lipid máu Theo kết nghiên cứu nhà khoa học Nhật cho thấy chuột béo phì điều trị dịch chiết giàu flavonoid từ Bằng lăng (Lagerstroemia specciosa L.) có trọng lượng giảm đáng kể (~ 10% ) [75] Thí nghiệm tương tự với flavonoid từ Kim ngân (Lonicera japonica Thunb.) chuột cống trắng uống cholesterol cho thấy có tác dụng làm giảm số cholesterol, triglycerid, LDL-c đồng thời tăng HDL-c [35] Naringin (C17H32O4) hesperidin (C28H34O15) flavonoid có hàm lượng cao họ cam chanh (Rutaceae) nhiều nhà nghiên cứu chiết xuất thử tác dụng mơ hình chuột béo phì cho kết tốt việc làm hạ số lipid máu [34], [41] - Tác dụng hạ glucose huyết OH O OH HO O OH O O O HO O O O CH3 OH OH HO HO O OH OH H3OC HO OH OH OH OH OH HO Quercetin Hesperidin Epicatechin Một số flavonoid tách chiết từ nguyên liệu thực vật chứng minh có tác dụng điều hịa glucose huyết như: quercetin có Đỗ trọng (Eucommia ulmoides Oliver.) [62], Hesperidin Naringin có thuộc họ Rutaceae [39], Genistein Daidzein có Đậu nành (Glycine max L.) [12], Myricetin có Vông vang (Abelmoschus moschatus) [12] 1.1.2 Hợp chất phenolic 40], [45 1.1.2.1 Phân loại Hợp chất phenolic nhóm chất khác phổ biến thực vật Đặc điểm chung chúng phân tử có vịng thơm (benzen) mang một, hai hay ba nhóm hydroxyl (OH) gắn trực tiếp vào vòng benzen Dựa vào thành phần cấu trúc, người ta chia hợp chất phenolic thành nhóm: hợp chất phenolic đơn giản, hợp chất phenolic phức tạp nhóm hợp chất phenolic đa vịng (polyphenol) - Nhóm hợp chất phenolic đơn giản: phân tử có vịng benzen vài nhóm hydroxyl Tuỳ thuộc vào số lượng nhóm hydroxyl mà chúng gọi monophenol (phenol), diphenol (pyrocatechin, hydroquinon, ), triphenol (pyrogalol, oxyhydroquinol, ) - Nhóm hợp chất phenolic phức tạp: thành phần cấu trúc phân tử chúng ngồi vịng thơm benzen (C6) chúng cịn có dị vịng, mạch nhánh Đại diện nhóm có acid cynamic, acid cumaric - Nhóm hợp chất phenolic đa vịng: nhóm đa dạng hợp chất phenol, có cấu trúc phức tạp liên kết trùng hợp đơn phân Ngồi gốc phenol cịn có nhóm phụ dị vịng mạch nhánh đa vịng Nhóm có flavonoid, tannin coumarin 1.1.2.2 Vai trị hợp chất phenolic thực vật [9], [63] Hợp chất phenolic có hầu hết phận đặc biệt tế bào thực vật quang hợp Chúng hình thành từ sản phẩm trình đường phân đường pentose qua acid cynamic hay theo đường acetate malonate qua Acetyl- CoA Nhóm hợp chất có số chức đời sống thực vật - Các hợp chất phenolic tham gia vào q trình hơ hấp chất vận chuyển hydro - Các polyphenol hình thành liên kết hydro với protein enzyme làm thay đổi hoạt động enzyme tương tự hiệu ứng điều hòa dị lập thể - Tác dụng mạnh lên q trình sinh trưởng, đóng vai trị chất hoạt hố IAA- oxydase tham gia vào q trình sinh tổng hợp enzyme Hợp chất phenol tác dụng chất điều hoà chất điều khiển sinh trưởng thực vật - Hợp chất phenol có tính chất kháng khuẩn Những hợp chất phenol bảo vệ thường khơng có khoẻ Nó hình thành phản ứng tự vệ vết thương vi khuẩn gây bệnh gây nên tương tự phản ứng kháng nguyên - kháng thể người động vật Các hợp chất phenol có vai trị quan trọng việc liền sẹo vết thương học thực vật Nó có tác dụng đẩy nhanh trình tái sinh, chống xạ, gốc tự do, tác nhân gây đột biến chất gây oxy hoá - Hàm lượng thành phần polyphenol phụ thuộc nhiều vào nhân tố sinh thái Ví dụ: điều kiện lạnh, tích luỹ nhiều antoxyan xanh tím Các flavonoid flavonol antoxyan có vai trị việc điều chỉnh phân bố lượng ánh sáng cây, làm tăng hiệu quang hợp Một số hợp chất polyphenol tạo màu sắc tự nhiên hoa quả, hấp dẫn côn trùng thụ phấn cho hoa 1.1.3 Tannin [9], [33], [40] 1.1.3.1 Cấu trúc hoá học phân loại Tannin hợp chất phenol có trọng lượng phân tử cao, có chứa nhóm chức hydroxyl nhóm chức khác (như cacboxyl), có khả tạo phức với protein phân tử lớn khác điều kiện môi trường đặc biệt OH HO O OH OH OH OH O HO OH OH OH Procyanidin Quebracho Tannin cấu tạo dựa acid gallic acid tanic Tannin có nhóm chính: tannin thuỷ phân tannin ngưng tụ - Tannin thuỷ phân: gồm có tannin mà thành phần để tạo polymer thường ester acid gallic với gốc đường, ester không mang đường acid phenolcacbonic ester acid ellagovic với đường - Tannin ngưng tụ: oligomer hay polymer đơn vị flavonoid (flavan 3-ol) nối với dây nối C - C không bị cắt thuỷ phân catechin, epicatechin chất tương tự Tannin ngưng tụ có từ tới 50 hay đơn vị flavonoid 1.1.3.2 Tính chất vật lý Tannin thường hợp chất vô định hình tinh thể, khơng màu, có tính quang học, vị chát Tannin tan nước tạo dung dịch keo độ hoà tan thay đổi tuỳ thuộc vào mức độ polymer hoá Chúng tan tốt ethanol, acetone 1.1.3.3 Tính chất hóa học - Tannin dễ bị oxi hóa đun nóng hay để ngồi ánh sáng Khi bị oxy hóa, tannin biến thành chất màu đỏ màu nâu màu đen xám - Tannin phản ứng với FeCl3, chúng tủa với muối kim loại nặng gelatin Dựa vào tính chất để người ta tách tannin - Tannin tạo phức với protein, tinh bột, cellulose, muối khoáng - Tannin dễ bị thuỷ phân mơi trường acid nhẹ, kiềm nhẹ, nước nóng hay enzyme (tannase) tạo thành carbohydrat acid phenolic - Tannin ngưng tụ khó bị thuỷ phân mơi trường acid, kiềm nhẹ, nước nóng hay enzyme Tannin pyrocatechin cho tủa màu xanh đậm với muối sắt III tủa với nước brom 1.1.3.4 Tác dụng sinh học - Tannin chất cầm rửa có tác dụng giảm tiết ống tiêu hóa, kết tủa protein tạo thành màng che niêm mạc - Tannin chữa ngộ độc kim loại nặng alkaloid tạo tủa với chúng - Tannin có tác dụng chống ung thư có khả kết hợp với chất gây ung thư - Tannin nồng độ cao ức chế hoạt động enzyme nồng độ thấp chúng thường kích hoạt enzyme - Tannin có tác dụng ức chế diệt khuẩn, tác dụng cầm máu làm se hệ mao mạch hay tác dụng làm giảm đau chỗ làm giảm tác dụng đầu dây thần kinh trung ương 1.1.4 Alkaloid [9], [33], [40] 1.1.4.1 Khái niệm phân loại Alkaloid hợp chất hữu có chứa nitơ, đa số có nhân chứa nitơ dị vịng, có đặc tính kiềm (alka – có tính kiềm), thường gặp thực vật 10 ... nghiên cứu : ? ?Nghiên cứu đặc tính sinh dược học số phân đoạn dịch chiết từ củ Hành tây (Allium Cepa L.)? ?? Nghiên cứu thực với mục tiêu sau: - Tìm hiểu thành phần hóa học củ Hành tây - Tìm hiểu tác... hạ đường huyết số phân đoạn dịch chiết củ Hành tây mơ hình chuột gây ĐTĐ thực nghiệm STZ Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu tác dụng hạ đường huyết số phân đoạn dịch chiết từ củ Hành tây mơ hình chuột... nghiên cứu Khảo sát sơ thành phần hợp chất tự nhiên có củ Hành tây (Allium Cepa L.) Định lượng polyphenol tổng số theo phương pháp Folin – Ciocalteau Nghiên cứu tác dụng hạ đường huyết phân đoạn