Đánh giá tác dụng của chế phẩm synbiotic trên mô hình tiêu chảy thực nghiệm

Mục tiêu nghiên cứu của bài viết nhằm đánh giá tác dụng của chế phẩm synbiotic “P & P” trên mô hình tiêu chảy đối với chuột nhắt trắng bằng uống kháng sinh đường ruột kéo dài, kết hợp uống dầu castor.

TẠP CHÍ Y - DƢỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ 5-2013 ĐÁNH GIÁ TÁC DỤNG CỦA CHẾ PHẨM SYNBIOTIC TRÊN MÔ HÌNH TIÊU CHẢY THỰC NGHIỆM Hồ Anh Sơn*; Nguyễn Lĩnh Tồn* Nguyễn Thị Mai Phương**; Phạm Thị Thu Phương** TĨM TẮT Đánh giá tác dụng điều trị chế phẩm synbiotic mơ hình tiêu chảy chuột nhắt Chuột gây tiêu chảy sử dụng biseptol kéo dài liên tục ngày dùng dầu castor Kết quả: tất nhóm chuột xuất tiêu chảy có khác biệt đáng kể số phân nát thể tích ruột non nhóm chuột điều trị synbiotic so với nhóm chứng * Từ khóa: Tiêu chảy; Synbiotic; Chuột nhắt; Thực nghiệm EVALUATIoN OF EFFECTIVENESS OF SYNBIOTIC ON EXPERIMENTAL DIARRHEA MODEL SUMMARY Our purpose is to evaluate the effectiveness of synbiotic on diarrhea mice model To creating this model, the mice were treated by biseptol within continuous days and castor oil The results shown that diarrhea appeared in all groups of mice There was a significant difference in number of wet stool and volume of small intestine between synbiotic treated group and control group * Key words: Diarrhea; Synbiotic; Mice; Experiment ĐẶT VẤN ĐỀ Cho đến nay, tiêu chảy nguyên nhân hàng đầu gây bệnh tử vong trẻ em Nguyên nhân tiêu chảy thường nhiễm virut, vi khuẩn (VK), ký sinh trùng, khoảng 20% người dùng thuốc kháng sinh bị tiêu chảy Gần đây, vai trò synbiotic (một dạng thực phẩm chức bao gồm chất xơ probiotic) kiểm soát rối loạn đường ruột đề cập nhiều Vì chế phẩm có chứa chất tạo môi trường phù hợp cho VK đường ruột phát triển chứa số loài VK bổ sung vào quần thể VK đường ruột Trước đây, xây dựng hội chứng ruột kích thích để đánh giá hiệu điều trị thuốc đơng y Mơ hình sử dụng chuột nhắt trắng, áp dụng mơ hình ngâm nước gây stress để gây rối loạn đại tiện Tuy nhiên, Việt Nam chưa có mơ hình phù hợp để đánh giá tác dụng chế phẩm synbiotic mơ hình tiêu chảy Do đó, tiến hành nghiên cứu nhằm: Đánh giá tác dụng chế phẩm synbiotic “P & P” mơ hình tiêu chảy chuột nhắt trắng uống kháng sinh đường ruột kéo dài, kết hợp uống dầu castor * Học viện Quân y ** Viện Công nghệ Sinh học Người phản hồi (Corresponding): Hồ Anh Sơn hoanhson@gmail.com 62 TẠP CHÍ Y - DƢỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ 5-2013 ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Đối tƣợng nghiên cứu Chuột nhắt trắng Ban Cung cấp động vật thí nghiệm, Học viện Quân y cung cấp, không phân biệt giống, khoẻ mạnh, đạt tiêu chuẩn thí nghiệm, cân nặng 20,0  2,0 g Chuột nuôi điều kiện nhiệt độ 24 ± 20C, ánh sáng tự nhiên, nước thức ăn nấu chín, bảo đảm theo nhu cầu Q trình ni bắt đầu trước tiến hành thí nghiệm ngày Nhóm 4: chuột uống loperamid với liều vào ngày cuối thử nghiệm, liều mg/kg thể trọng Pha thuốc nước cất, tương ứng 0,1 ml thuốc/10 gr trọng lượng chuột Uống dầu castor 30 phút Uống biseptol ngày Uống chế phẩm ngày Đếm phân Cân ruột Tính lượng nước Thể tích ruột Phƣơng pháp nghiên cứu * Mơ hình gây tiêu chảy: Chuột nhắt trắng gồm 32 con, nhốt con/lồng Hàng ngày cho uống biseptol (PZF polfa), liều 460 mg/kg cân nặng x lần/ngày x ngày liên tục Hòa tan thuốc vào nước cất cho uống sonde kim loại đầu tù luồn tới dày chuột Sau uống biseptol tuần, chia ngẫu nhiên chuột thành nhóm, nhóm con: Nhóm 1: chuột uống nước cất tương ứng 0,1 ml/10 gr thể trọng Uống lần/ngày x ngày Nhóm 2: chuột uống chế phẩm P & P (gồm sợi xơ nguồn gốc cám gạo VK đường ruột B subtilis HU58, trộn theo tỷ lệ 9/1 khối lượng), liều g/kg thể trọng, pha nước cất, tương ứng 0,1 ml chế phẩm/10 gr trọng lượng chuột x ngày Nhóm 3: chuột uống chế phẩm có thành phần tương tự chế phẩm P & P (gồm chất xơ probiotic) hãng Phillip (Hoa Kỳ), liều g/kg thể trọng (sau gọi tắt Phillip), pha nước cất, tương ứng 0,1 ml chế phẩm/10 gr trọng lượng chuột x ngày Hình 1: Sơ đồ thiết kế nghiên cứu Vào ngày thứ 7, sau uống chế phẩm 30 phút, cho chuột tất nhóm uống 0,1 ml dung dịch dầu castor/10 gr thể trọng Sau đó, tiến hành lấy tiêu đánh giá: số lượng phân, trọng lượng ruột, lượng nước thể tích ruột * Các tiêu theo dõi: - Đếm số phân chuột vòng sau uống dầu castor: để chuột riêng lồng, đáy lót giấy trắng Thống kê số phân bình thường (khơng gây ướt giấy) phân ướt, nát - Tính tỷ lệ nước phân: phân sau thu thập đem cân sấy khô đến trọng lượng không đổi (trong vòng 24 giờ) Cân lại trọng lượng phân khơ Tính tỷ lệ nước phân theo cơng thức: W(%) = F  D x100 F W: Tỷ lệ nước có phân F: Trọng lượng phân tươi D: Trọng lượng phân sau sấy 24 65 TẠP CHÍ Y - DƢỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ 5-2013 - Tính trọng lượng ruột non, ruột già: sau đếm phân, giết chuột kéo giãn đốt sống cổ, phẫu tích tách toàn ruột non, ruột già để cân, đo thể tích ruột Sau đó, loại bỏ tồn phân lòng ruột cân lại trạng thái khơng có phân (Mahesh CS, 2010 [5]) - Tính thể tích ruột non, ruột già: sau 12 10 Nhóm Nhóm Nhóm Nhóm cân trọng lượng ruột, tiến hành đo thể tích ruột Hình 1: Số lượng phân bình thường nhóm chuột nghiên cứu KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Thuật tốn Oneway ANOVA cho thấy: chuột tiêu chảy nhóm uống nước cất có số lượng phân nát nhiều đáng kể so với nhóm uống chế phẩm synbiotic P & P (p = 0,05); Phillip (p = 0,001) Tuy nhiên, số lượng phân nát nhóm chuột uống loperamid khơng khác biệt có ý nghĩa thống kê so với nhóm uống nước cất (p = 0,064) So sánh số lƣợng phân chuột mơ hình tiêu chảy Bảng 1: Số lượng phân bình thường nhóm chuột nghiên cứu CÁC CHỈ SỐ SỐ LƯỢNG PHÂN BÌNH THƯỜNG SỐ LƯỢNG PHÂN NÁT Tỷ lệ nƣớc phân (viên,  ± SD) (viên,  ± SD) Nhóm (uống nước) 4,57 ± 1,13 8,86 ± 3,28 Nhóm (uống P & P) 5,71 ± 2,36 5,14 ± 1,95 Nhóm (uống Phillip) 6,43 ± 4,04 2,14 ± 1,86 Nhóm (uống loperamid) 5,29 ± 3,04 5,28 ± 2,29 Nhóm (uống nước) 43,89 ± 8,10 p1,2 = 0,05 Nhóm (uống P & P) 40,4 ± 14,3 p1,3 = 0,001 Nhóm (uống Phillip) 36,33 ± 7,52 Nhóm loperamid) 43,85 ± 14,9 NHÓM (n = 8) p (One way ANOVA) p1,2,3,4 > 0,05 p1,4 = 0,064 p2,3,4 > 0,05 Bảng 2: Tỷ lệ nước phân nát nhóm chuột nghiên cứu CÁC CHỈ SỐ TỶ LỆ NƯỚC TRONG PHÂN NÁT (%,  ± SD) NHÓM (n = 8) (uống p (One way ANOVA) p1,2,3,4 > 0,05 Số lượng phân bình thường nhóm chuột có khác biệt khơng đáng kể nhóm gây tiêu chảy sử dụng nước chế phẩm khác So sánh tỷ lệ nước phân nát nhóm chuột khơng thấy có khác biệt đáng kể Mức nước phân nát nhóm dao động quanh khoảng 40% Số lượng phân nát nhóm chuột khác biệt có ý nghĩa thống kê nhóm tiêu chảy sử dụng nước chế phẩm khác Tuy nhiên, nhận thấy lượng nước nhóm (uống chế phẩm Phillip) có xu hướng nhóm nhóm lại Trọng lƣợng ruột 66 TẠP CHÍ Y - DƢỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ 5-2013 Bảng 3: Trọng lượng ruột non, ruột già có chứa phân nhóm chuột nghiên cứu CÁC CHỈ SỐ NHĨM (n = 8) TRỌNG TRỌNG LƯỢNG RUỘT LƯỢNG RUỘT NON (g,  ± SD) GIÀ (g,  ± SD) Bảng 5: Thể tích ruột non, ruột già nhóm chuột nghiên cứu THỂ TÍCH RUỘT NON (mm3,  ± SD) THỂ TÍCH RUỘT GIÀ (mm3,  ± SD) Nhóm (uống nước) 188 ± 97 ± 14 CÁC CHỈ SỐ NHĨM (n = 8) Nhóm (uống nước) 1,97 ± 0,26 1,03 ± 0,21 Nhóm (uống P & P) 164 ± 12 93 ± 11 Nhóm (uống P & P) 1,79 ± 0,25 0,9 ± 0,21 Nhóm (uống Phillip) 176 ± 33 116 ± 46 Nhóm (uống Phillip) 1,53 ± 0,24 1,08 ± 0,22 Nhóm (uống loperamid) 175 ± 0,51 80 ± 42 Nhóm (uống loperamid) 1,82 ± 0,56 0,85 ± 0,27 p (One way ANOVA) p2,3,4 > 0,05 p (One way ANOVA) p1,2,3,4 > 0,05 p1,2,3,4 > 0,05 Trọng lượng ruột non nhóm chuột có khác biệt khơng có ý nghĩa thống kê Ruột non nhóm uống chế phẩm Phillip P & P có xu hướng thấp nhóm lại Ruột già có khối lượng gần tương đương nhóm chuột, nhóm uống chế phẩm loperamid có xu hướng thấp nhóm lại Bảng 4: Trọng lượng ruột non, ruột già khơng chứa phân nhóm chuột nghiên cứu TRỌNG TRỌNG LƯỢNG CÁC CHỈ SỐ LƯỢNG RUỘT RUỘT GIÀ NON (g,  ± SD) NHÓM (n = 8) (g,  ± SD) Nhóm (uống nước) 1,66 ± 0,14 0,61 ± 0,1 Nhóm (uống P & P) 1,49 ± 0,29 0,61 ± 0,22 Nhóm (uống Phillip) 1,27 ± 0,25 0,68 ± 0,15 Nhóm (uống loperamid) 1,43 ± 0,35 0,5 ± 0,11 p (One way ANOVA) p1,2,3,4 > 0,05 p1,2,3,4 > 0,05 Sau loại bỏ phân khỏi lòng ruột, khơng có khác biệt đáng kể trọng lượng ruột non ruột già nhóm chuột Thể tích ruột p1,2 < 0,05 p1,2,3,4 > 0,05 p1,3,4 > 0,05 So sánh thể tích ruột non nhóm chuột, nhận thấy chuột uống chế phẩm P & P tích nhỏ nhỏ đáng kể so với nhóm uống nước (p < 0,05) So sánh với hai nhóm lại, khơng có khác biệt có ý nghĩa thống kê thể tích ruột non Thể tích ruột già nhóm chuột khơng có khác biệt đáng kể nhóm BÀN LUẬN Tạo mơ hình tiêu chảy Hiện tại, mơ hình tiêu chảy gây dựng giới nhiều phương pháp khác Phương pháp gây tiêu chảy stress tạo áp lực tâm lý tới động vật dùng hộp điện kích thích, giữ chuột lồng chật ngâm nước lạnh (hội chứng ruột kích thích) Phương pháp tiếp cận với giả thuyết stress tâm lý, căng thẳng thần kinh gây tiêu chảy (Peng CS, 2005 [9]) Tại Việt Nam, mơ hình gây dựng thành cơng phát có thay đổi đáng kể nồng độ serotonin máu động vật thực nghiệm Đồng thời, mơ hình gây 67 TẠP CHÍ Y - DƢỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ 5-2013 biến đổi hành vi động vật (Nguyễn Minh Hà CS, 2011) Chất xơ có synbiotic khơng thể hấp thụ, nguồn chất cho Trên giới, có nhiều phương pháp khác gây mơ hình tiêu chảy Các nhà khoa học sử dụng số lồi VK có độc tố mạnh đưa vào đường tiêu hóa động vật gây tiêu chảy (Kamgang CS, 2005) Đây nhóm mơ hình phức tạp, đòi hỏi quy trình ni cấy VK bảo đảm an toàn sinh học nghiêm ngặt Đơn giản hơn, đưa chất có tính dầu vào đường ruột gây mơ hình tiêu chảy động vật thực nghiệm (Otimenyin CS, 2008 [6]) hệ VK có lợi đại trực tràng nên gọi Tuy nhiên, để thử nghiệm chứng minh tính ưu việt sản phẩm synbiotic, cần thiết kế xây dựng mô hình tiêu chảy phù hợp Sản phẩm synbiotic kết hợp bào tử VK chất xơ, đó, mơ hình lý tưởng cần có có quần thể VK thay đổi có tiêu chảy Do vậy, cho chuột uống kháng sinh đường ruột kéo dài ngày, sau đó, cho chuột uống chế phẩm Cuối cùng, sử dụng dầu castor để gây tiêu chảy Mơ hình thành cơng với việc tạo 100% chuột có phân nát đầu sau uống dầu castor Bên cạnh đó, synbiotic bổ sung Sử dụng sản phẩm synbiotic có tác dụng giảm tiêu chảy Thành tố quan trọng chế phẩm synbiotic (P & P) thử nghiệm chất xơ có nguồn gốc từ cám gạo Kết nghiên cứu cho thấy, sử dụng sản phẩm làm giảm rõ rệt lượng phân nát mơ hình động vật tiêu chảy Kết thử nghiệm cho thấy thể tích ruột non nhóm sử dụng synbiotic P&P nhỏ đáng kể so với nhóm sử dụng nước prebiotic Đối với hệ tiêu hóa, nhiều nghiên cứu chứng minh chất prebiotic có khả ức chế xâm chiếm tác nhân gây bệnh khác, chống lại bệnh ác tính m¹n tính đường ruột, chống ung thư ruột, tăng cường hấp thu canxi chất khống, loại bỏ chất có chứa nitơ, tăng cường đáp ứng miễn dịch (Collins CS, 1999; Hammerman CS, 2006 [2, 3]) lượng VK khí cho hệ tiêu hóa, giúp q trình tiêu hóa thuận lợi, điều hòa rối loạn mơi trường ruột Prebiotic cho phép gắn kết VK vào thành ruột tốt tốc độ phát triển VK khỏe mạnh tăng lên làm giảm số lượng quần thể VK có hại Khơng có thức ăn prebiotic, VK đường ruột chịu đựng tốt điều kiện oxy, pH thấp, nhiệt độ hệ tiêu hóa Khi cung cấp nguồn prebiotic, VK prebiotic cạnh tranh với VK khác nguồn chất đặc hiệu vốn khơng có nhiều ruột KẾT LUẬN Đã xây dựng mơ hình tiêu chảy chuột nhắt sử dụng kháng sinh đường tiêu hóa kéo dài kết hợp uống dầu castor Sử dụng sản phẩm synbiotic có tác dụng giảm tiêu chảy thông qua việc giảm số lượng phân nát, giảm thể tích ruột non chuột thực nghiệm bị tiêu chảy 68 TẠP CHÍ Y - DƢỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ 5-2013 TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Minh Hà, Nguyễn Công Thực, Nguyễn Trung Quân, Hồ Anh Sơn Xây dựng mơ hình hội chứng ruột kích thích chuột nhắt Tạp chí Y học thực hành 2011, 11 (741), tr.38 Collins MD, Gibson GR Probiotics, prebiotics and synbiotics: approaches for modulating the microbial ecology of the gut Am J Clin Nutr 1999, 69 (5), pp.1052-1057 Hammerman C, Bin-Nun A, Kaplan M Safety of probiotics: comparison of two popular strains BMJ 2006, 333, pp.1006-1008 Kamgang R, Pouokam KE, Fonkoua MC, Penlap NB, Biwolé SM Shigella dysenteriae type 1-induced diarrhea in rats Jpn J Infect Dis 2005, 58 (6), pp.335-337 Mahesh G Saralaya1, Paras Patel1, Manish Patel1 Samresh Pal Roy, Asish N Patel Antidiarrheal activity of methanolic extract of moringa oleifera lam roots in experimental animal models Inter J Phar Res 2010, (2), pp.25-39 Otimenyin O Sunday, Uguru OM, Akanbi B EAnti-diarrhea effect of aqueous extracts of momordica balsamina andátachytarpheta indica in rats Journal of Natural Products 2008, 1, pp.3645 Silvia Turroni, Beatrice Vitali, Marco Candela, Paolo Gionchetti, Fernando Rizzello, Massimo Campieri, Patrizia Brigidi Antibiotics and probiotics in chronic pouchitis: A comparative proteomic approach World J Gastroenterol 2010, January 7, 16 (1), pp.30-41 Sulemankhil I, Parent M, Jones ML, Feng Z, Labbé A, Prakash S In vitro and in vivo characterization and strain safety of Lactobacillus reuteri NCIMB 30253 for probiotic applications Can J Microbiol 2012, 58 (6), pp.776-787 Peng LH, Wang WF, Yang YS, Gang Sun Cahange of substance P containing neural pathway in rat model of irritable bowel syndrome World Chin J Digestol 2005, January 15, 13 (2), pp.214-218 10 Shuxiu Luo, Junkang Liu, Dewei Ai, Hailong Wei Study on relative neurotransmitters of IBS animal Biowave Science & Applied Oncology 2006, pp.9-20 Ngày nhận bài: 2/4/2013 Ngày phản biện đánh giá báo: 20/5/2013 Ngày báo đăng: 23/5/2013 69 TẠP CHÍ Y - DƢỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ 5-2013 70 ... đường tiêu hóa kéo dài kết hợp uống dầu castor Sử dụng sản phẩm synbiotic có tác dụng giảm tiêu chảy thông qua việc giảm số lượng phân nát, giảm thể tích ruột non chuột thực nghiệm bị tiêu chảy. .. tác dụng giảm tiêu chảy Thành tố quan trọng chế phẩm synbiotic (P & P) thử nghiệm chất xơ có nguồn gốc từ cám gạo Kết nghiên cứu cho thấy, sử dụng sản phẩm làm giảm rõ rệt lượng phân nát mơ hình. .. uống chế phẩm Cuối cùng, sử dụng dầu castor để gây tiêu chảy Mơ hình thành cơng với việc tạo 100% chuột có phân nát đầu sau uống dầu castor Bên cạnh đó, synbiotic bổ sung Sử dụng sản phẩm synbiotic