Hoạt tính kháng oxy hoá và hạ đường huyết trên mô hình chuột gây đái tháo đường của các cao chiết phân đoạn từ vỏ thân cây chiêu liêu (Terminalia alata Heyne ex Roth) được nghiên cứu.
HUAF JOURNAL OF AGRICULTURAL SCIENCE & TECHNOLOGY ISSN 2588-1256 Vol 3(3) – 2019:1468-1476 KHẢ NĂNG KHÁNG OXY HÓA VÀ HẠ ĐƯỜNG HUYẾT CỦA CÁC CAO CHIẾT PHÂN ĐOẠN VỎ THÂN CÂY CHIÊU LIÊU ĐEN (Terminalia alata Heyne ex Roth) THU THẬP TẠI VƯỜN QUỐC GIA YOKDON Nguyễn Quang Vinh1*, Hồ Thị Hảo2 Tác giả liên hệ: Nguyễn Quang Vinh Email: vinh12b@gmail.com Viện Công nghệ Sinh học Môi trường, Trường Đại học Tây Nguyên * Khoa Nông Lâm Nghiệp, Trường Đại học Tây Nguyên Nhận bài: 01/03/2019 Chấp nhận bài: 10/04/2019 Từ khóa: Hạ đường huyết, Terminalia alata, DPPH, αamylase α-glucosidase TĨM TẮT Hoạt tính kháng oxy hố hạ đường huyết mơ hình chuột gây đái tháo đường cao chiết phân đoạn từ vỏ thân chiêu liêu (Terminalia alata Heyne ex Roth) nghiên cứu Hoạt tính kháng oxy hố xác định thông qua khả dập tắt gốc tự DPPH (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl), khả ức chế hoạt tính α-amylase, α-glucosidase khả gây hạ đường huyết mơ hình chuột gây đái tháo đường streptozocin cao chiết phân đoạn xác định Kết cho thấy, hàm lượng polyphenol cao chiết tăng theo chiều tăng độ phân cực dung môi khả kháng oxy hóa tăng theo chiều tăng tổng hàm lượng polyphenol Khả ức chế α-amylase thông qua giá trị IC50 cao chiết phân đoạn ethyl acetate, butanol nước 0,056 ± 0,001; 0,138 ± 0,005; 0,022 ± 0,001mg/ml, thấp so với acarbose (0,154 ± 0,02 mg/ml) Tuy nhiên, khả ức chế α-glucosidase cao chiết phân đoạn thấp acarbose (đối chứng dương) Các cao chiết có khả ức chế enzyme thủy phân tinh bột cao thể hiệu gây hạ đường huyết chuột gây đái tháo đường streptozocin liều dùng 200mg/kg thể trọng khơng gây giảm cân chuột thí nghiệm acarbose Như vậy, cao chiết phân đoạn ethyl acetate, butanol nước từ vỏ thân chiêu liêu đen có tiềm ứng dụng chống lão hóa đái tháo đường MỞ ĐẦU Chiêu liêu đen (Terminalia alata Heyne ex Roth) thuốc thuộc chi chiêu liêu (Terminalia ), họ Bàng (Combretaceae), phân bố phổ biến khu vực nhiệt đới cận nhiệt đới Hiện nay, giới có khoảng 250 lồi thuộc chi chiêu liêu số loài sử dụng làm thuốc nước thuộc châu Á Ở Việt nam, chiêu liêu sử dụng thuốc chửa tiêu chảy, dày, viêm họng Có nhiều nghiên cứu cho thấy, thuốc thuộc chi chiêu liêu có nhiều hoạt tính sinh học có giá trị Cao chiết chiêu liêu gân 1468 đen (T nigrovenulosa) thu thập khu bảo tồn Easo, Đắk Lắk thể hoạt tính kháng oxy hóa, ức chế số lồi vi sinh vật (Nguyen Eun, 2011; 2013) ; cao chiết methanol chiêu liêu kha tử (T chebula) thể hoạt tính kháng oxy hóa kháng vi sinh vật (Lee cs., 2007); kháng tiểu đường (Gao cs., 2007) kháng ung thư (Saleen cs., 2002) Đặc biệt, nghiên cứu Nguyen cs (2016) cho thấy, cao chiết methanol chiêu liêu đen (Terminalia alata Heyne ex Roth) thể hoạt tính kháng oxy hóa gây hạ đường huyết mơ hình chuột gây đái Nguyễn Quang Vinh Hồ Thị Hảo TẠP CHÍ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ NÔNG NGHIỆP tháo đường Nghiên cứu tiếp tục khảo sát khả ức chế enzyme αamylase, α-glucosidase khả gây hạ đường huyết chuột gây mơ hình đái tháo đường streptozocin từ cao chiết phân đoạn chiêu liêu đen nhằm xác định cao chiết phân đoạn tìm để tinh hợp chất có hoạt tính cao VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Vật liệu nghiên cứu hóa chất - Vỏ thân chiêu liêu đen thu thập vườn Quốc gia Yokdon; vỏ thu từ thân cây, sau loại bỏ phần vỏ bần rửa trước sấy khô nhiệt độ 600C đến đạt độ ẩm khoảng 6% Mẫu đựng túi đen bảo quản nhiệt độ -300C sử dụng - p-nitrophenyl-α-D-glucopyranoside, thuốc thử Folin-Ciocalteu cung cấp hãng Merk (Đức), DPPH (2,2-diphenyl-2picrylhydrazyl hydrate) gallic acid hãng Sigma Aldrid; Na2CO3, ethanol, acetate hãng Xilong, Trung Quốc - Enzyme α -amylase từ tụy tạng chuột, enzyme α-glucosidase lấy từ dịch ruột chuột đặt mua Sigma-Aldrich (St Louis, MO, Hoa Kỳ) Động vật thí nghiệm Chuột nhắt trắng (Wistar albino), chuột đực, khối lượng 25g ± 2, cung cấp Viện vaccine Nha Trang, nuôi chế độ ăn uống đầy đủ, điều kiện nhiệt độ ánh sáng ổn định 2.2 Phương pháp nghiên cứu Trích ly mẫu thuốc tiến hành theo Nguyen and Eun (2011) trích ly phân đoạn mẫu cao chiết tiến hành theo Nguyen cs (2016) Cao chiết sử dụng bảo quản nhiệt độ - 300C http://tapchi.huaf.edu.vn/ ISSN 2588-1256 Tập 3(3) – 2019:1468-1476 Hàm lượng flavonoid xác định theo Nguyen Eun (2011) Xác định hoạt tính kháng oxy hóa khả dập tắt gốc tự 2,2diphenyl-2-picrylhydrazyl hydrate (DPPH radical scavenging activity), theo Nguyen Eun (2011) Xác định khả ức chế αglucosidase từ dịch ruột chuột aamylase từ dịch tụy tiến hành theo Kwon cs (2006) cải tiến Nguyen cs (2016) Acarbose dùng làm đối chứng dương Mơ hình gây đái tháo đường chuột streptozotocin (150 mg/kg khối lượng chuột) tiến hành theo Nguyen cs (2016) Sau ngày, chuột có nồng độ glucose máu từ 10 – 20 mMol/l sử dụng làm mơ hình đái tháo đường Tất chuột ni thả chế độ tự lồng nuôi nước khay đựng thức ăn Thí nghiệm gây hạ đường huyết chuột tiến hành sau: Thí nghiệm kiểm tra thay đổi đường huyết chuột mô hình đái tháo đường sau 8h theo dõi (liều đơn) Chuột chia thành lô, lô (4 lô cho uống cao chiết với liều dùng 200mg/kg thể trọng chuột, lô cho uống acarbose với liều dùng 120mg/kg thể trọng lô cho uống nước muối sinh lý) Sau đó, theo dõi thay đổi đường huyết vòng giờ; đo lần Thí nghiệm hiệu gây hạ đường huyết mơ hình chuột gây đái tháo đường sau 12 ngày theo dõi (liều đa) Chuột chia làm lô, lô con; chuột cho uống ngày lần (4 lô cho uống cao chiết với liều dùng 200 mg/kg thể trọng chuột, lô cho uống acarbose với liều dùng 120mg/kg thể trọng lơ cho uống nước muối sinh lý) Sau theo dõi đường huyết sau 12 ngày; ngày đo đường huyết lần 1469 HUAF JOURNAL OF AGRICULTURAL SCIENCE & TECHNOLOGY Đường huyết (glucose máu) chuột định lượng cách chích vào tỉnh mạch đi, cho máu nhỏ giọt trực tiếp lên que thử glucose máu Que thử đọc sau 15 giây máy cầm tay Bionime GM-110 Kết nồng độ glucose máu (mmol/l) hình máy Thể trọng chuột cân cân điện tử độ xác 0,01 gam Đo đường huyết cân thể trọng thực trước cho ăn lúc chuột cịn đói 2.3 Xử lý số liệu Kết thí nghiệm tiến hành với lần lặp lại xử lý thống kê phần mềm Stagraphic Centurion XV Các ISSN 2588-1256 Vol 3(3) – 2019:1468-1476 số liệu biểu diễn giá trị trung bình lần lặp lại ± độ lệch chuẩn với mức ý nghĩa p 20a Ethyl acetate 1,330 ± 0,133c 0,056 ± 0,001d c Butanol 1,251 ± 0,059 0,138 ± 0,005c b Nước 1,729 ± 0,025 0,022 ± 0,001e d Acarbose (đối chứng dương) 0,492 ± 0,02 0,154 ± 0,02b Trong đó: chữ khác a, b, c, d giá trị trung bình cột biểu diễn khác có ý nghĩa mặt thống kê với độ tin cậy 95% (-) khơng có hoạt tính Kết Bảng cho thấy, hoạt tính ức chế α-glucosidase α-amylase cao chiết phân đoạn acarbose khơng giống nhau; đó, phân đoạn ethyl acetate butanol thể hoạt tính ức chế α-glucosidase cao với giá trị IC50 1,330 1,255mg/ml Tuy nhiên, giá trị IC50 cao so với đối chứng dương (acarbose) 0,492 mg/ml, nghĩa khả ức chế α-glucosidase cao chiết thấp so với acarbose Phân đoạn hexane khơng thể hoạt tính ức chế α-glucosidase αamylase nồng độ khảo sát Trong đó, cao chiết có khả ức chế cao α-amylase thuộc cao chiết phân đoạn nước với giá trị IC50 0,022 mg/ml, giá trị thấp nhiều lần so với acarbose (IC50 = 0,154 mg/ml); cao chiết phân đoạn ethyl acetate phân đoạn butanol với giá trị IC50 0,056mg/ml 0,138mg/ml Khả ức chế α-glucosidase α-amylase cao chiết từ các thuốc thuộc chi chiêu liêu công bố số tác Nguyen cs (2016); Wansi cs (2007), Ragavan Krishnakumari (2005) Các cao chiết phân đoạn ethyl http://tapchi.huaf.edu.vn/ acetate, butanol nước nghiên cứu có khả ức chế α-amylase α-glucosidase cao so với cao chiết thô (Nguyen cs 2016) Kết cho thấy, tách phân đoạn cao chiết methanol (cao chiết thơ) cấu tử có độ phân cực khác phân bố dung môi hù hợp Trong nghiên cứu này, chất có hoạt tính cao làm giàu phân đoạn ethyl acetate, butanol nước, từ định hướng lập chất có hoạt tính 3.3 Khả gây hạ đường huyết chuột gây đái tháo đường Sau xác định hoạt tính kháng oxy hóa ức chế enzyme tiêu hóa tính bột, tiếp tục tiến hành đánh giá khả hạ đường huyết chuột gây đái tháo đường streptozocin Hiệu gây hạ đường huyết chuột tiến hành nồng độ 200mg/kg thể trọng chuột 3.3.1 Sự biến động đường huyết vòng xử lý với cao chiết Chuột sau gây đái thào đường streptozocin, chuột có đường huyết nằm khoảng 10 – 20 (mMol/l) tiến hành chia lơ thí nghiệm, 1471 HUAF JOURNAL OF AGRICULTURAL SCIENCE & TECHNOLOGY chuột điều trị cao chiết phân đoạn với liều dùng 200 mg/kg thể trọng chuột sau theo dõi thay đổi đường huyết chuột sau lần ISSN 2588-1256 Vol 3(3) – 2019:1468-1476 Kết biến thiên nồng độ đường huyết mô hình chuột thí nghiệm thể Bảng Bảng Sự thay đổi đường huyết chuột gây đái tháo đường xử lý Phân đoạn/đối chứng 0h Chloroform 12,18 ± 0,98b Phân đoạn Ethyl acetate 11,53 ± 1,10a Phân đoạn butanol 12,07±0,35a Phân đoạn nước 14,23 ± 1,50a Đối chứng dương 14,10 ± 1,93a (Acarbose) Đối chứng âm (nước 13,40 ± 2,0a muối sinh lý) Nồng độ glucose máu (mMol/l) 2h 4h 6h 8h 12,56 ± 0,70b 12,83 ± 1,25a 14,76 ± 1,04a 14,19 ± 0,98a 8,27± 1,75b 6,80 ±1,65b 7,87±2,39b 7,63±1,53b a a a 10,77 ±0,74 11,73 ±1,45 12,00 ±0,72 9,13±1,17a a b b 10,90 ± 4,66 6,83 ± 0,25 7,00 ± 0,95 7,17 ± 2,06b 7,10 ± 0,95b 8,17 ± 1,52b 12,30 ± 1,9a 13,60 ± 2,1a 9,10 ± 0,62b 12,23 ± 2,06a 15,40 ± 1,8b 16,50 ± 1,0b Trong đó: chữ khác a, b giá trị trung bình hàng biểu diễn khác có ý nghĩa mặt thống kê với độ tin cậy 95% Kết Bảng cho thấy, khả gây hạ đường huyết chuột gây đái tháo đường cao chiết phân đoạn, acarbose nước muối sinh lý không giống Đối với lô chuột gây đái tháo đường sau cho uống nước muối sinh lý, đường huyết chuột ổn định sau sau tăng liên tục Trong đó, lơ chuột đái tháo đường sau điều trị acarbose với liều lượng 120mg/kg thể trọng sau cho uống đường huyết bắt đầu giảm từ 14,10 ± 1,93 mMol/l xuống 7,10 ± 0,95 mMol/l có xu hướng tăng tiếp theo, sau đường huyết tăng lên 12,23 ± 2,06 mMol/l Lô chuột đái tháo đường điều trị cao chiết với liều dùng 200mg/ml cho kết khác loại cao chiết có xu chung giảm từ giờ Trong đó, cao chiết phân đoạn nước có khả hạ đường huyết chuột thí nghiệm cao nhất, đường huyết giảm từ 14,23 ± 1,50 mMol/l xuống 7,17 ± 2,06 mMol/l sau điều trị (giảm gần 50%) Sự giảm đường huyết lô chuột điều trị cao chiết phân đoạn butanol đo khác khơng có nghĩa (p