Đánh giá tác dụng hỗ trợ điều trị bệnh tiểu đường type 2 của cao chiết hạt cà phê xanh coffea canephora

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI KHOA Y DƯỢC - - NGUYỄN THỊ TRANG ĐÁNH GIÁ TÁC DỤNG HỖ TRỢ ĐIỀU TRỊ BỆNH TIỂU ĐƯỜNG TÍP CỦA CAO CHIẾT HẠT CÀ PHÊ XANH (Coffea canephora) KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH DƯỢC HỌC Hà Nội – 2020 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI KHOA Y DƯỢC - - NGUYỄN THỊ TRANG ĐÁNH GIÁ TÁC DỤNG HỖ TRỢ ĐIỀU TRỊ BỆNH TIỂU ĐƯỜNG TÍP CỦA CAO CHIẾT HẠT CÀ PHÊ XANH (Coffea canephora) KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC (NGÀNH DƯỢC HỌC) Khóa: QH.2015.Y Người hướng dẫn 1: PGS.TS Bùi Thanh Tùng Người hướng dẫn 2: PGS.TS Vũ Mạnh Hùng Hà Nội – 2020 LỜI CẢM ƠN Để thực hoàn thành đề tài nghiên cứu khoa học này, nhận hỗ trợ, giúp đỡ quan tâm, động viên từ gia đình, bạn bè tồn thể thầy khoa Nghiên cứu khoa học hoàn thành dựa tham khảo, học tập kinh nghiệm từ kết nghiên cứu liên quan, sách, báo chuyên ngành nhiều tác giả quan, tổ chức nghiên cứu, tổ chức trị Việt Nam nước khác giới…Đặc biệt hỗ trợ cán giảng viên trường đại học giúp đỡ, tạo điều kiện vật chất tinh thần từ phía gia đình, bạn bè đồng nghiệp Lời đầu tiên, xin trân trọng cảm ơn hai thầy hướng dẫn tơi khóa luận PGS.TS Bùi Thanh Tùng PGS.TS Vũ Mạnh Hùng thầy cô Bộ môn Dược lý – Dược lâm sàng khoa Y Dược Các thầy cô người trực tiếp hướng dẫn khoa học dành nhiều thời gian, công sức hướng dẫn em suốt q trình thực nghiên cứu hồn thành đề tài nghiên cứu khoa học Thầy cô người ln quan tâm, tận tình bảo kĩ năng, kiến thức khơng khóa luận mà cịn định hướng cho tơi đường tương lai tới, giúp tơi vững tin đường phía trước Tôi xin trân trọng cám ơn Ban chủ nhiệm Khoa Y Dược tồn thể thầy giáo cơng tác khoa tận tình truyền đạt kiến thức q báu, giúp đỡ tơi q trình học tập nghiên cứu Tuy có nhiều cố gắng, đề tài nghiên cứu khoa học không tránh khỏi thiếu sót Em kính mong q thầy cô, chuyên gia, người quan tâm đến đề tài, đồng nghiệp, gia đình bạn bè tiếp tục có ý kiến đóng góp, giúp đỡ để đề tài hoàn thiện Một lần em xin chân thành cám ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2020 Sinh viên Nguyễn Thị Trang MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ DANH MỤC CÁC BẢNG MỞ ĐẦU Chương I: TỔNG QUAN Bệnh tiểu đường 1.1 Khái niệm 1.2 Phân loại 1.3 Các yếu tố nguy bệnh tiểu đường típ 1.3.1 Thừa cân béo phì 1.3.2 Tuổi 1.3.3 Tiền sử gia đình 1.3.4 Yếu tố gen 1.3.5 Chế độ dinh dưỡng hoạt động thể lực 1.4 Cơ chế bệnh sinh tiểu đường típ 1.5 Các biến chứng bệnh tiểu đường 1.6 Phương pháp điều trị bệnh tiểu đường 1.6.1 Phương pháp điều trị tiểu đường típ 1.6.2 Phương pháp điều trị tiểu đường típ 1.7 Dịch tễ học Mơ hình gây tiểu đường 2.1 Tác nhân hóa học 2.2 Phẫu thuật gây tiểu đường 12 2.3 Tiểu đường di truyền 12 Tổng quan enzym α–glucosidase chất ức chế enzym αglucosidase 12 3.1 Enzym chất ức chế enzym 12 3.2 Enzym α–glucosidase 13 3.3 Các chất ức chế enzym α-glucosidase 14 Quá trình oxy hóa, chất chống oxy hóa phương pháp đánh giá hoạt tính chống oxy hóa in vitro 16 4.1 Quá trình oxy hóa thể 16 4.2 Cơ chế chống oxy hóa 17 4.3 Các chất chống oxy hóa 17 4.4 Phương pháp đánh giá hoạt tính chống oxy hóa in vitro 19 Quan niệm tiểu đường đông y 21 Cây cà phê vối (Coffea canephora )– hạt cà phê xanh 22 6.1 Cây cà phê vối (Coffea canephora ) 22 6.2 Đặc điểm thực vật phân bố cà phê vối 23 Đặc điểm thực vật cà phê vối 23 6.3 Thành phần hóa học hạt cà phê 24 6.4 Tác dụng dược lý 26 Chương II: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 28 Đối tượng nghiên cứu 28 1.1 Mẫu nghiên cứu 28 1.2 Chuẩn bị mẫu nghiên cứu 29 1.3 Động vật thí nghiệm 29 Phương tiện nghiên cứu 30 2.1 Hóa chất thuốc thử 30 2.2 Thiết bị dụng cụ 30 Phương pháp nghiên cứu 31 3.1 Xây dựng mơ hình chuột tiểu đường típ 31 3.2 Đánh giá tác dụng hạ glucose dịch chiết hạt cà phê xanh 32 3.3 Đánh giá tác tác dụng chống oxy hóa dịch chiết hạt cà phê xanh theo phương pháp DPPH 33 3.4 Đánh giá tác dụng ức chế enzym α–glucosidase in vitro dịch chiết hạt cà phê xanh 35 Phương pháp xử lý số liệu 36 Chương III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 37 Kết 37 1.1 Quy trình chiết, tách hạt cà phê xanh ethanol 37 1.2 Xây dựng mơ hình tiểu đường típ thực nghiệm 37 1.3 Tác dụng cao chiết hạt cà phê xanh chuột nhắt thực nghiệm 38 1.4 Đánh giá tác dụng chống oxy hóa dịch chiết hạt cà phê xanh theo phương pháp DPPH 41 1.5 Đánh giá tác dụng ức chế enzym α–glucosidase in vitro dịch chiết hạt cà phê xanh 42 Bàn luận 44 Chương IV: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 47 Kết Luận 47 Đề Xuất 47 TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT DPPH 1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl DMSO Dimethyl sulfoxid EtOAc Ethyl Acetate EtOH Ethanol FDA Hiệp hội Quản lý Thuốc Thực phẩm Hoa Kỳ HPTLC Sắc ký lỏng hiệu cao IC50 IU Nồng độ ức chế 50% (Inhibitory Concentration 50%) Đơn vị quốc tế (Interational Unit) mTOR Mammalian target of the rapamycin n-BuOH n-buthanol RNS Nitrogen hoạt tính ROS Oxy hoạt tính DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Hình 1 Các biến chứng bệnh tiểu đường Hình Cơng thức hóa học Streptozocin Hình Cơng thức hóa học Alloxan 10 Hình Cơng thức hóa học Acarbose 14 Hình Cây cà phê vối (Coffea canephora) 23 Hình Cấu trúc phân tử acid clorogenic 25 Hình Cấu trúc phân tử Cafein 25 Hình Cây cà phê vối (Coffea canephora) 28 Hình 2 Hạt cà phê vối (Coffea canephora) 28 Hình Chuột nhắt trắng chủng Swiss 29 Hình Chuột tiêm màng bụng Alloxan monohydrate 31 Hình Đồ thị biểu diễn khả quét gốc tự DPPH cao chiết toàn phần, phân đoạn hạt cà phê xanh axit ascorbic 41 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1 Các chất tự nhiên có tác dụng ức chế hoạt động enzym α – glucosidase 15 Bảng Các chất chống oxy hóa nội sinh 18 Bảng Các phương pháp đánh giá hoạt tính chống oxy hóa 20 Bảng Các chất thơm cà phê rang Coffea canephora Coffea arabica 26 Bảng Sự thay đổi nồng độ glucose huyết trước sau 72 tiêm Alloxan 38 Bảng Chỉ số đường huyết chuột tiểu đường Alloxan gây trước 28 ngày điều trị thuốc cao chiết hạt cà phê 39 Bảng 3 Trọng lượng chuột trước sau 28 ngày điều trị 40 Bảng Giá trị IC50 cao chiết toàn phần phân đoạn hạt cà phê xanh axit Ascorbic khả quét gốc tự DPPH 42 Bảng Kết IC50 cao chiết hạt cà phê xanh Acarbose 42 MỞ ĐẦU Ngày nay, bệnh tiểu đường hay gọi tiểu đường ngày phổ biến có gia tăng tỉ lệ mức độ ảnh hưởng đến sức khỏe Tiểu đường nguyên nhân gây tử vong gây biến chứng bệnh trầm trọng ảnh hưởng đến sức khỏe chất lượng sống người bệnh Mặc dù có tiến đáng kể điều trị bệnh tiểu đường thuốc đường uống việc tìm kiếm loại thuốc tiếp tục hạn chế tác dụng bất lợi chi phí điều trị thuốc sử dụng [60] Ở Việt Nam, bệnh nhân mắc bệnh mãn tính thường có xu hướng sử dụng loại thuốc Đơng Y thuốc Y học cổ truyền có nguồn gốc từ tự nhiên độc tính thấp, rẻ tiền sẵn có chúng để giảm bớt gánh nặng kinh tế sử dụng thuốc tân dược[40] Vì vậy, năm gần có nhiều cơng trình nghiên cứu tiến hành để đánh giá tiềm hợp chất tự nhiên tìm thấy từ cỏ để chữa bệnh béo phì tiểu đường mà gây tác dụng phụ, đồng thời tác dụng thuốc có hiệu thời gian kéo dài điển hình như: Thân Ý dĩ, thân Mướp đắng, Chuối hột [14], [18], [21] Các nghiên cứu cho thấy kết khả quan, đưa vào sử dụng lâm sàng [4] Cây cà phê lồi cơng nghiệp phổ biến nước ta, trồng nhiều vùng Tây Ngun Trong đó, lồi cà phê trồng nhiều nước ta cà phê chè (coffea arabica), cà phê vối (coffea canephora), cà phê mít (coffea excels) Loài trồng nhiều, cho suất cao cà phê vối (coffea canephora) Cây cà phê loài thân gỗ bụi chứa nhiều thành phần có tác dụng điều trị nhiều bệnh Một số nghiên cứu giới cà phê có tác dụng tim mạch, thần kinh, hơ hấp… Nhưng qua tìm hiểu Việt Nam chưa có nghiên cứu tác dụng chống oxy hóa, hạ đường huyết hạt cà phê xanh để phục vụ cho việc phát triển thành sản phẩm có tác dụng hỗ trợ điều trị bệnh tiểu đường Do đó, đề tài nghiên cứu khoa học: “Đánh giá tác dụng hỗ trợ điều trị bệnh tiểu đường type cao chiết hạt cà phê xanh (Coffea canephora)” thực nhằm mục tiêu sau: Đánh giá tác dụng hạ glucose huyết cao chiết hạt cà phê xanh mơ hình in vivo chuột nhắt bị tiểu đường Alloxan Đánh giá tác dụng chống oxi hóa in vitro theo phương pháp DPPH Đánh giá tác dụng ức chế enzym α-glucosidase in vitro ương) - ngày để thích nghi với điều kiện mơi trường trước tiến hành thí nghiệm Trên giới có nhiều nghiên cứu sử dụng alloxan để gây tiểu đường, nhiên liều sử dụng, đường dùng động vật thí nghiệm cơng bố có nhiều điểm chưa tương đồng Qua nghiên cứu tài liệu, nhận thấy nghiên cứu thường sử dụng liều tiêm màng bụng 100-200 mg/kg chuột nhắt trắng liều tiêm tĩnh mạch từ 60-100 mg/kg chuột nhắt trắng Trên sở tổng quan tài liệu số thử nghiệm thực tế, lựa chọn động vật thí nghiệm chuột nhắt trắng, gây mơ hình cách tiêm màng bụng alloxan monohydrate với liều 150mg/kg (cho kết tốt gây tiểu đường với glucose huyết 11,1 mmol/l tỷ lệ tử vong 0%) Bảng Sự thay đổi nồng độ glucose huyết trước sau 72 tiêm Alloxan Chuột Lô ( 150 mg/kg) Lô ( nước cất) Chỉ số đường huyết trước tiêm alloxan (mmol/l) 6,5 ± 0,54 6,38 ± 0,67 Chỉ số đường huyết sau tiêm 72 (mmol/l) 16,66 ± 1,83* 6,44 ± 1,03# Tỷ lệ thành công (%) 72 % 0% (*: khác biệt có ý nghĩa thống kê so với lơ 2, P