Sàng lọc hoạt tính chống oxy hóa của một số loài thực vật định hướng nghiên cứu nguyên liệu có tiềm năng chống tăng đường huyết trên mô hình động vật​

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HCM - DƯƠNG MINH TRÍ SÀNG LỌC HOẠT TÍNH CHỐNG OXY HĨA CỦA MỘT SỐ LOÀI THỰC VẬT ĐỊNH HƯỚNG NGHIÊN CỨU NGUYÊN LIỆU CĨ TIỀM NĂNG CHỐNG TĂNG ĐƯỜNG HUYẾT TRÊN MƠ HÌNH ĐỘNG VẬT LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành: Công nghệ sinh học Mã số ngành: 60420201 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS NGUYỄN NGỌC HỒNG TP HỒ CHÍ MINH, tháng 11 năm 2017 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HCM Cán hướng dẫn khoa học : TS Nguyễn Ngọc Hồng (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Luận văn Thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Công nghệ TP HCM ngày 11 tháng 11 năm 2017 Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn Thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị Hội đồng chấm bảo vệ Luận văn Thạc sĩ) TT Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận sau Luận văn sửa chữa (nếu có) Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV PGS TS Nguyễn Tiến Thắng TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ TP HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM VIỆN ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC Độc lập – Tự – Hạnh phúc TP HCM, ngày 30 tháng 08 năm 2017 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: DƯƠNG MINH TRÍ Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 27/04/1993 Nơi sinh: Đồng Nai Chuyên ngành: Công nghệ sinh học MSHV: 1541880013 I- Tên đề tài: SÀNG LỌC HOẠT TÍNH CHỐNG OXY HĨA CỦA MỘT SỐ LỒI THỰC VẬT ĐỊNH HƯỚNG NGHIÊN CỨU NGUN LIỆU CĨ TIỀM NĂNG CHỐNG TĂNG ĐƯỜNG HUYẾT TRÊN MƠ HÌNH ĐỘNG VẬT II- Nhiệm vụ nội dung: Nhiệm vụ: Nghiên cứu hoạt tính chống oxy hóa hướng đến khả làm ổn định đường huyết số loài mọc phổ biến Việt Nam góp phần hỗ trợ điều trị tiểu đường Nội dung: Sàng lọc khả chống oxy hóa số lồi thực vật nghiên cứu khả ổn định đường huyết mẫu có hoạt tính chống oxy hóa tốt mơ hình chuột tăng đường huyết cấp tính chuột tiểu đường gây Streptozocin III- Ngày giao nhiệm vụ: 15/02/2017 IV- Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 30/8/2017 V- Cán hướng dẫn: TS NGUYỄN NGỌC HỒNG CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Họ tên chữ ký) TS Nguyễn Ngọc Hồng KHOA QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH (Họ tên chữ ký) i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu Luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Tơi xin cam đoan giúp đỡ cho việc thực Luận văn cảm ơn thơng tin trích dẫn Luận văn rõ nguồn gốc Học viên thực Luận văn Dƣơng Minh Trí ii LỜI CẢM ƠN Trước hết, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban Giám Hiệu Trường Đại học Công Nghệ Tp Hồ Chí Minh, q thầy giảng dạy Khoa Công nghệ sinh học - Thực phẩm - Môi trường tất thầy cô truyền dạy kiến thức quý báu cho em suốt năm học vừa qua Qua em xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến Nguyễn Ngọc Hồng, người định hướng nghiên cứu, quan tâm, tận tình hướng dẫn giúp đỡ em suốt thời gian làm luận văn tốt nghiệp Bên cạnh em xin cảm ơn thầy Phịng Thí nghiệm Khoa Công nghệ sinh học - Thực phẩm - Môi trường anh chị, bạn bè nhiệt tình giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi để em hồn thành tốt đề tài Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn đến gia đình ln bên cạnh, động viên lúc khó khăn, nản lòng suốt thời gian học tập, nghiên cứu sống Tp Hồ Chí Minh, ngày 16 tháng 11 năm 2017 Dƣơng Minh Trí iii TĨM TẮT Mục đích nghiên cứu để đánh giá hoạt tính chống oxy h a tiềm chống tăng đường huyết cao chiết ethanol từ 20 lồi thực vật Việt Nam tính chống oxy h a phân tích qua phương pháp qu t gốc tự diphenyl- -picryl-hydrazyl cho thấy ổi (Psidium guajava c phương pháp lần so với đối chứng ascor ic acid I giá trị chống oxy h a cao chiết chôm chôm chiết ổi 5794  42 μmol ascorbic acid (11390 ± 98 μmol Fe 2+ L chôm chôm ổi G E g khô Hàm lượng flavonoid tổng số hai loại cao chiết chôm chôm ổi  0,81 mg RE/g 97,45  1,03 mg RE/g khô Sự ảnh hưởng cao -1 chiết với liều thử 00-200mg.kg mơ hình chuột tăng đường huyết cấp tính cho thấy chuột uống cao chiết ethanol từ chôm chôm ổi nồng độ -1 150mg.kg thể trọng c nồng độ glucose máu giảm đáng kể so với nh m chứng tăng đường huyết tương đương với nh m chứng trắng ao chiết ethanol từ mẫu tiếp tục thử nghiệm mơ hình chuột tiểu đường type gây ởi streptozocin STZ kết cho thấy vào ngày thứ trình theo dõi cao chiết ethanol từ chơm chơm c hoạt tính tốt cao chiết từ ổi tương đương với nh m sử dụng thuốc trị tiểu đường glibenclamide (10mg.kg -1 thể trọng Những kết thu nghiên cứu chứng minh chôm chôm ổi nguồn chất chống oxy h a tự nhiên c tiềm làm ổn định đường huyết liều dùng phù hợp iv ABSTRACT The aim of the present study was to evaluate antioxidant activity and the antihyperglycemic potential of ethanolic extract from 20 plant species in Vietnam Antioxidant activity were tested on the 1,1-diphenyl-2-picryl-hydrazyl (DPPH) free radical scavenging assay and the ferric reducing/antioxidant power assay (FRAP) The results revealed that the ethanolic extract of rambutan (Nephelium lappaceum) leaves and guava (Psidium guajava) leaves have high antioxidant activities which showed an IC50 values in the DPPH method respectively of 6,85 µg/ml and 4,14 µg/ml were 2,51 and 1,52 fold higher that of ascorbic acid (IC50 = 2,73 µg/ml) In 2+ FRAP method, the antioxidant values were 6428 ± μmol e /L of rambutan leaves 2+ extract and 5794  42 μmol Fe /L of 1mg/ml concentration of sample of guava leaves extract, this values by 0.56 fold and 0.51 fold than ascorbic acid 390 2+ μmol e /L) Total phenolic content of rambutan and guava leaves with values were 168,73  8,45 mg GAE/g of dry weight and 150,47  6,49 mg GAE/g of dry weight Total flavonoid content of rambutan and guava leaves with values were 74,45  0,81 mg RE/g of dry weight and 97,45  1,03 mg RE/g of dry weight Effect of oral glucose tolerance of ethanol extract of leaves was examined with dose -1 of 100-200mg.kg based on the body weight, the result showed that the mice were fed ethanol extract of Nephelium lappaceum and Psidium guajava leaves with dose of 150mg.kg -1 body weight decreased serum glucose levels significantly when compared to high glucose control group and was equivalently when compared with that of normal mice control group The ethanol extracts from two samples were tested in type streptozocin induced diabetic mice The results showed that on day 21 of the test, ethanol extracts from rambutan leaves has a higher activity than guava leaves and was comparable to that used in the glibenclamide group (10mg.kg body weight) The results obtained in the present study demonstrated that Nephelium lappaceum leaves and Psidium guajava leaves are potential sources of - v natural antioxidants, possibly be used for improvement of blood glucose at right dosage vi MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii TÓM TẮT iii ABSTRACT iv MỤC LỤC vi DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT x DANH MỤC CÁC BẢNG xi DANH MỤC CÁC HÌNH xii MỞ ĐẦU ĐẶT VẤN ĐỀ Mục tiêu nghiên cứu Nội dung nghiên cứu Ý nghĩa khoa học Ý nghĩa thực tiễn CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Gốc tự stress oxy hóa 1.1.1 Khái niệm gốc tự 1.1.2 Mối liên hệ stress oxy hóa bệnh tiểu đƣờng 1.2 Hợp chất polyphenol mối liên hệ với bệnh tiểu đƣờng 1.2.1 Ảnh hƣởng chất polyphenol lên hấp thụ glucose ruột 1.2.2 Ảnh hƣởng polyphenol lên chức tế bào β tuyến tụy 1.2.3 Ảnh hƣởng polyphenol lên chức gan để trì cân glucose nội mơ 1.3 Sơ lƣợc bệnh tiểu đƣờng 10 1.3.1 Phân loại 10 1.3.2 Các yếu tố nguy dẫn đến bệnh tiểu đƣờng 12 1.3.3 Xét nghiệm hóa sinh chẩn đốn bệnh tiểu đƣờng 15 1.3.4 Chế độ dùng thuốc điều trị tiểu đƣờng 16 95 Silink M., Kida K., Rosenbool A.L (2003), Type Diabetes in Childhood and Adolescence, Martin Dunitz, London Singh N and Rajini P S (2004) Free radical scavenging activity of an aqueous extract of potato peel Food chemistry, 85, 611-616 Srinivasan K, Ramarao K (2007), Animal models in type diabetes research: An overview, Indian J Med Res, 125, pp 451-472 Stanley M P, P.; Kamalakkannan, N Rutin improves glucose homeostasis in streptozotocin diabetic tissues by altering glycolytic and gluconeogenic enzymes J Biochem Mol Toxicol 2006, 20, 96-102 Subramaniam SS, Nair AG (1972) Flavonoids of the stem bark of Oroxylum indicum Curr Sci 41:62–3 Timsina B, Kilingar N (2015) Mango seeds: A potential source for the isolation of bioactive compounds with anti-cancer activity International Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Science 7(3):89-95 Torronen, R.; Sarkkinen, E.; Tapola, N.; Hautaniemi, E.; Kilpi, K.; Niskanen, L Berries modify the postprandial plasma glucose response to sucrose in healthy subjects Br J Nutr 2009, E-pub ahead of a printgric Food Chem 2007, 55, 99-105 Uusitupa, M Gene-diet interaction in relation to the prevention of obesity and type diabetes: Evidence from the Finnish Diabetes Prevention Study Nutr Metab Cardiovasc Dis 2005, 15, 225-233 U Palanisamy, T Manaharan, LL Teng, Ammu K.C Radhakrishnan, T Subramaniam, T Masilamani (2011a) Rambutan rind in the management of hyperglycemia Food Research International 44: 2278-2282 U Palanisamy, L.T Ling, T Manaharan and D Appleton, 2011b Rapid isolation of geraniin from Nephelium lappaceum rind waste and its anti-hyperglycemic activity Food Chem., 127: 21-27 Upaganlawar AB, Tende CR (2007) In vitro antioxidant activity of leaves of Oroxylum indicum Vent Biomed 2:300 96 Venkatesh S Helicteres isora root extracts on glucose tolerance in glucose-induced hyperglycemic rats” Fitoterapia 75 364-367 Von Gadow activity (Aspalathus linearis and Food Chemistry 45632-638 Yen G and hulls on free radical and active oxygen species” Agricultural and Food Chemistry 42(3) 629-632 Wadood N, Abmad N, Wadood A 2000 Effect of Mangifera indica on blood glucose and total lipid levels of normal and alloxan diabetic rabbits Pakistan Journal of Medical Research 39(4):142-145 Waheed A, Ahmad SI 2006 Clinical investigation of hypoglycemic effect of leaves of M indica in type-2 (NIDDM) diabetes mellitus Pakistan Journal of Pharmacology 23(2):13-18 Waltner-Law, M.E.; Wang, X.L.; Law, B.K.; Hall, R.K.; Nawano, M.; Granner, D.K Epigallocatechin gallate, a constituent of green tea, represses hepatic glucose production J Biol Chem 2002, 277, 34933-34940 Waterhouse, AL (2002) Determination of total phenolics Current protocols in food analytical chemistry Woisky, RG, Salatino, A (1998) Analysis of propolis: some parameters and procedures for chemical quality control, Journal of apicultural research, 37(2), 99-105 Wolfram, S.; Raederstorff, D.; Preller, M.; Wang, Y.; Teixeira, S.R.; Riegger, C.; Weber, P Epigallocatechin gallate supplementation alleviates diabetes in rodents J Nutr 2006, 136, 2512-2518 97 Zaveri M, Khandhar A, Jain S (2008) Quantification of Baicalein, Chrysin, Biochanin-A and Ellagic acid in root bark of Oroxylum indicum by RP-HPLC with UV detection Eurasian J Anal Chem 3:245–57 Zaveri M, Jain S Hepatoprotective effect of root bark of Oroxylum indicum on carbon tetrachloride (CCl4)-induced hepatotoxicity in experimental animals [Last updated on 2009 Aug 08] Available from: http://www.biologyonline.org/articles/hepatoprotective-effect-root-bark-oroxylum.html PHỤ LỤC Xếp hạng mơ hình chuột tăng đƣờng huyết cấp tính theo Xoài (Mangifera indica) ‘CHI SO DUONG HUYET XOAI’ Dependent Variable: GLU Source Model Error Corrected Total Source MAU The ANOVA Procedure Duncan's Multiple Range Test for GLU Note: This test controls the Type I comparisonwise error rate, not the experimentwise error rate Alpha Error Degrees of Freedom Error Mean Square Number of Means Critical Range 7613 8000 8251 8431 8566 Means with the same letter are not significantly different Duncan Grouping A B Means with the same letter are not significantly different Duncan Grouping C D D D D D Chôm chôm (Nephelium lappaceum) ‘CHI SO DUONG HUYET’ Dependent Variable: GLU Source Model Error Corrected Total R-Square Coeff Var Root MSE GLU Mean Source DF MAU ‘CHI SO DUONG HUYET’ The ANOVA Procedure Duncan's Multiple Range Test for GLU Note: This test controls the Type I comparisonwise error rate, not the experimentwise error rate Alpha Error Degrees of Freedom Error Mean Square Number of Means Critical Range Duncan Grouping C C C Núc nác (Oroxylum indicum) Dependent Variable: GLU Source Model Error Corrected Total R-Square Coeff Var Root MSE GLU Mean 0.949570 Source DFAnova SS Mean Square F Value Pr > F MAU ‘CHI SO DUONG HUYET’ The ANOVA Procedure Duncan's Multiple Range Test for GLU Note: This test controls the Type I comparisonwise error rate, not the experimentwise error rate Alpha Error Degrees of Freedom Error Mean Square Number of Means Critical Range 8293 8715 8989 9184 9331 Means with the same letter are not significantly different Duncan Grouping A B C D D D D D Ổi (Psidium guajava) ‘CHI SO DUONG HUYET’ Dependent Variable: GLU Source Model Error Corrected Total R-Square Coeff Var Root MSE GLU Mean 0.964703 8.648026 0.629720 7.281667 Anova SS Mean Square F Value Pr > F Source DF 325.1420667 65.028413 163.99