Ảnh hưởng của dịch trích cây rau sam (Portulaca oleracea L.) lên sự ức chế hình thành tinh thể calcium oxalate gây bệnh sỏi thận trong điều kiện in vitro

Nghiên cứu “Ảnh hưởng của dịch trích cây Rau sam (P. oleracea L.) lên sự ức chế hình thành tinh thể Calcium oxalate gây bệnh sỏi thận trong điều kiện in vitro” được thực hiện để đánh giá khả năng ức chế tinh thể Calcium oxalate, gồm 03 giai đoạn chính là hình thành, phát triển và ngưng tụ.

Kỷ yếu Hội nghị: Nghiên cứu “Khoa học Trái đất Môi trường” DOI: 10.15625/vap.2019.000223 ẢNH HƯỞNG CỦA DỊCH TRÍCH CÂY RAU SAM (Portulaca Oleracea L.) LÊN SỰ ỨC CHẾ HÌNH THÀNH TINH THỂ CALCIUM OXALATE GÂY BỆNH SỎI THẬN TRONG ĐIỀU KIỆN IN VITRO Nguyễn Phạm Tuấn1*, Bằng Hồng Lam2, Nguyễn Phạm Tú1, Lê Thảo Nguyên3 Trần Đức Tài3 Trung tâm Công nghệ Sinh học tỉnh An Giang, Email: ngphamtuan1983@gmail.com Đại học An Giang, Email: bhlam@agu.edu.vn Gachon University, Email: tdtai151294@gmail.com TÓM TẮT Nghiên cứu “Ảnh hưởng dịch trích Rau sam (P oleracea L.) lên ức chế hình thành tinh thể Calcium oxalate gây bệnh sỏi thận điều kiện in vitro” thực để đánh giá khả ức chế tinh thể Calcium oxalate, gồm 03 giai đoạn hình thành, phát triển ngưng tụ Mẫu Rau sam ly trích phương pháp ngâm dầm với ethanol 80% để tạo cao chiết Kết nghiên cứu cho thấy, độ ẩm mẫu đạt 80,2%, hiệu suất cao chiết đạt 6,8% Cao chiết Rau sam có diện hợp chất flavonoid, alkaloid, saponin, terpenoid, tanin phenol Cao chiết Rau sam có khả ức chế hình thành hạt nhân tinh thể Calcium oxalate với giá trị IC50 3,69 mg/mL Cao chiết Rau sam có hiệu ức chế phát triển tinh thể Calcium oxalate giá trị IC50 cao chiết đạt 3,09 mg/mL Cuối cùng, cao chiết Rau sam có khả ức chế ngưng tụ tinh thể Calcium oxalate giá trị IC50 đạt 1,31 mg/mL Từ khóa: Calcium oxalate, rau sam, ngưng tụ, phát triển, sỏi thận GIỚI THIỆU Tinh thể Calcium oxalate thành phần 60% trường hợp sỏi thận người tinh thể tồn hai dạng Calcium oxalate monohydrate (COM) Calcium oxalate dihydrate (COD) Trong thể người, sỏi thận có kích thước nhỏ, thể người thải ngồi mà khơng gây ảnh hưởng đến sức khỏe người bệnh Tuy nhiên, sỏi thận có kích thước lớn làm tắt nghẽn đường tiết niệu gây đau cho bệnh nhân Tinh thể Calcium oxalate gây sỏi thận điều trị phương pháp sử dụng thuốc tân dược biện pháp ngoại khoa có hiệu nguy tái phát 50% gây nhiều tác dụng phụ (Trần Đức Tài, 2016) Xu hướng Thế giới Việt Nam, nghiên cứu sử dụng loại thảo dược có khả ức chế điều trị sỏi thận dạng tinh thể Calcium oxalate mà có tác dụng phụ Theo kinh nghiệm dân gian, Lá Cải củ (Raphanus sativus L.) có khả điều trị bệnh tiết niệu sỏi thận (Syed et al., 2017) Từ đó, đề tài: “Ảnh hưởng dịch trích Rau sam (Portulaca oleracea L.) lên ức chế hình thành tinh thể Calcium oxalate gây bệnh sỏi thận điều kiện in vitro” thực PHƯƠNG PHÁP Cây Rau sam thu từ Trung tâm Công nghệ Sinh học tỉnh An Giang Phương pháp tạo cao chiết định tính hợp chất có hoạt tính sinh học (Trần Đức Tài, 2016) Khả ức chế hình thành hạt nhân, phát triển ngưng tụ tinh thể COM theo Phatak et al (2015), Chaudhary et al (2010) Saha et al (2013) KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Phương pháp tạo cao chiết từ Cây Rau sam: Quy trình trích cao với nguồn nguyên liệu Cây Rau sam 400 gram (khô), độ ẩm đạt 80,2% hiệu suất chiết cao đạt 6,8% Hiệu suất trích cao Syed et al (2017) đạt 1,34% (w/w), sử dụng dung môi nước nên hiệu suất thu hồi thấp dung môi ethanol 80% 636 Hồ Chí Minh, tháng 11 năm 2019 3.2 Định tính hợp chất có hoạt tính sinh học cao chiết Rau sam: Cao chiết Rau sam có hợp chất alkaloid, terpenoid, saponin, triterpenes, flavonoid, tanin phenol 3.3 Hiệu ức chế hình thành hạt nhân tinh thể COM cao chiết Rau sam Ở nồng độ Natri citrate 10 mg/mL, hiệu ức chế hình thành hạt nhân tinh thể COM đạt 88,10% thấp mẫu đối chứng, hiệu ức chế hình thành hạt nhân tinh thể đạt 0% (Bảng 1) Xây dựng đường thể khả ức chế hình thành hạt nhân giá trị IC50 Natri citrate 1,16 mg/mL; Ở nồng độ cao chiết Rau sam 10 mg/mL, hiệu ức chế hình thành hạt nhân tinh thể COM đạt 73,25% thấp mẫu đối chứng, hiệu ức chế hình thành hạt nhân tinh thể COM đạt 0% (Bảng 2) Xây dựng đường thể khả ức chế hình thành hạt nhân giá trị IC50 cao chiết 3,69 mg/mL Giá trị IC50 cao chiết (3,69 mg/mL) cao IC50 Natri citrate (1,16 mg/mL) Nguyên nhân Natri citrate loại hợp chất hóa học kết hợp mạnh với ion Ca2+ tạo thành muối tan giảm mật độ tinh thể nhanh chóng so với cao chiết (Gupta et al., 2011) Kết cao Trần Đức Tài (2016), cao chiết Bùm sụm ức chế hình thành hạt nhân sỏi COM với IC50 =1,76 mg/mL Tinh thể COD có lực so với màng tế bào thấp so với tinh thể COM, nên khó bám vào màng tế bào gây sỏi thận, dễ dàng loại thải qua đường tiết niệu không gây tổn thương đến hệ thống tiết niệu Tinh thể COM chuyển thành tinh thể COD hay giảm mật số diện hợp chất nhóm flavonoid (Agarwal et al., 2015) Vì vậy, mẫu cao chiết có xuất tinh thể COM với mật độ thấp cao chiết có flavonoid, saponin terpenoid Bảng Ức chế hình thành hạt nhân, phát triển ngưng tụ tinh thể COM Natri citrate Nồng độ (mg/mL) Uc chế hạt nhân (%) Ức chế phát triển (%) Ức chế ngưng tụ (%) 0l 0l 0l 0,25 30,42k± 0,39 29,29k± 0,56 20,60k± 0,65 h h 0,50 39,48 ± 0,51 39,84 ± 0,51 35,13h± 0,14 0,75 45,42g± 0,42 44,55g± 0,55 40,11g± 0,22 f f 49,55 ± 0,57 54,10 ± 0,43 44,77f± 0,71 53,47e± 0,47 59,70e± 0,56 49,99e± 0,80 d d 65,16 ± 0,50 65,15 ± 0,22 53,32d± 0,23 c c 75,29 ± 0,46 69,98 ± 0,12 57,18c± 0,47 80,62b± 0,48 75,29b± 0,15 60,47b± 0,36 a a 10 88,10 ± 0,14 79,97 ± 0,21 63,61a± 0,13 Trong cột giá trị theo sau kí tự không khác biệt mức ý nghĩa 5% 3.4 Hiệu ức chế phát triển tinh thể COM cao chiết Rau sam Ở nồng độ Natri citrate 10 mg/mL, hiệu ức chế phát triển tinh thể COM đạt 79,97% thấp nhất, mẫu đối chứng, hiệu ức chế phát triển tinh thể COM đạt 0% Xây dựng đường thể khả ức chế phát triển tinh thể COM giá trị IC50 Natri citrate 0,89 mg/mL (Bảng 1); Ở nồng độ cao chiết mg/mL, hiệu ức chế phát triển tinh thể COM đạt 71,62% thấp nhất, mẫu đối chứng, hiệu ức chế phát triển tinh thể COM đạt 0% (Bảng 2) Xây dựng đường thể khả ức chế phát triển tinh thể COM cao chiết Rau sam giá trị IC50 cao chiết 3,09 mg/mL Natri citrate (IC50=0,89 mg/mL) thấp IC50 cao chiết (3,09 mg/mL) nên Natri citrate có khả ức chế mạnh trình phát triển Natri citrate hình thành hợp chất tan với ion calcium ion oxalate giảm khả hình thành sỏi (Gupta et al., 2011) Kết cao Trần Đức Tài (2016), cao chiết Bùm sụm ức chế phát triển tinh thể COM với IC50 = 1,5 mg/mL Cao chiết Rau sam có khả ức chế phát triển sỏi COM cách bao phủ bên hạt tinh thể nên ngăn cản khả kết hợp chúng, ngồi hợp chất thiên nhiên cịn tương tác ngăn cản kết hợp ion Calcium ion Oxalate, ngăn ngừa phát triển sỏi (De Cógáin et al., 2015) Khi tăng nồng độ lên 10 mg/mL hiệu ức chế giảm cao chiết gia tăng hình thành tinh thể COD lên giảm hình thành COM, 637 Kỷ yếu Hội nghị: Nghiên cứu “Khoa học Trái đất Môi trường” tinh thể COD khơng có lực lớn nên dễ dàng thải ngoài, giảm nguy sỏi thận nên cao chiết Rau sam có khả ức chế phát triển Bảng Ức chế hình thành hạt nhân, phát triển ngưng tụ tinh thể COM cao chiết Nồng độ (mg/mL) Uc chế hạt nhân (%) Ức chế phát triển (%) Ức chế ngưng tụ (%) 0l 0k 0l k h 0,25 19,54 ± 0,55 13,58 ± 0,12 11,20k± 0,40 h g 0,50 31,38 ± 0,70 20,33 ± 0,20 27,09h± 1,30 0,75 36,88g± 0,53 35,49f± 0,22 33,90g± 0,24 f e 42,59 ± 0,86 42,59 ± 0,30 49,29d± 0,44 49,83e± 0,11 48,32d± 0,15 52,99c± 0,23 d c 53,16 ± 0,36 52,17 ± 0,20 59,81b± 0,28 57,59c± 0,50 58,85b± 0,32 70,85a± 0,09 b a 68,74 ± 0,54 69,28 ± 0,44 43,11e± 0,31 10 73,25a± 0,13 56,89b± 0,37 40,02f± 0,33 Trong cột giá trị theo sau kí tự khơng khác biệt mức ý nghĩa 5% 3.5 Hiệu ức chế ngưng tụ tinh thể COM cao chiết Rau sam Ở nồng độ Natri citrate 10 mg/mL, hiệu ức chế ngưng tụ tinh thể COM đạt 63,61% thấp nhất, mẫu đối chứng, hiệu ức chế ngưng tụ tinh thể COM đạt 0% (Bảng 1) Xây dựng đường thể khả ức chế ngưng tụ tinh thể COM giá trị IC50 Natri citrate 2,68 mg/mL; Ở nồng độ cao chiết Rau sam mg/mL, hiệu ức chế ngựng tụ tinh thể COM đạt 72,19% thấp nhất, mẫu đối chứng, hiệu ức chế ngưng tụ tinh thể COM đạt 0% (Bảng 2) Xây dựng đường thể khả ức chế ngưng tụ tinh thể cao chiết Rau sam giá trị IC50 cao chiết 1,31 mg/mL Natri citrate (IC50=1,31 mg/mL) cao cao chiết (IC50=2,68 mg/mL) Nguyên nhân Natri citrate có khả ức chế mạnh giai đoạn phát triển sỏi COM cách tạo muối tan với ion oxalate, giai đoạn ngưng tụ sỏi COM, hiệu ức chế ngưng tụ thấp (Gupta et al., 2011) Kết cao Vyawahare et al (2014), cao chiết M Charantia L đạt hiệu ức chế 30% nồng độ 500 µg/mL Agarwal et al (2015), P niruri đạt mức 58,62% Trần Đức Tài (2016), cao chiết Bùm sụm ức chế ngưng tụ tinh thể COM với IC50 =0,8 mg/mL Ngưng tụ bước quan trọng trình hình thành sỏi, giai đoạn tinh thể nhỏ kết tụ lại lực liên kết hóa học hay tĩnh điện, làm kích thước sỏi lớn dần khơng thể đào thải ngồi thể, dẫn đến hình thành sỏi thận Cao chiết Rau sam có khả ức chế mạnh giai đoạn hợp chất thiên nhiên cao chiết bao phủ bên tinh thể khiến chúng kết tụ lại với nhau, cao chiết có chứa hợp chất saponin, terpenoid chất có khả ức chế hình thành sỏi cách tương tác ức chế với mucoprotein, nguyên nhân gây bão hòa tinh thể COM, khiến chúng ngưng tụ tạo nên sỏi, nên hiệu ức chế cao chiết tăng lên nghiên cứu động vật Tuy nhiên tăng nồng độ cao chiết, hiệu ức chế giảm cao chiết gia tăng hình thành tinh thể COD lên nhiều lần, giảm hình thành COM, tinh thể COD khơng có lực lớn nên dễ dàng loại thải ngồi, gây giảm bảo hòa tinh thể COM thể, giảm nguy sỏi thận nên cao chiết có khả ức chế ngưng tụ (Atmani et al., 2000) KẾT LUẬN Cao chiết Rau sam có khả ức chế hình thành, phát triển ngưng tụ tinh thể COM gây bệnh sỏi thận điều kiện in vitro Nghiên cứu đánh giá hiệu cao chiết in vivo phân tách hợp chất có khả ức chế tinh thể COM từ cao chiết Rau sam 638 Hồ Chí Minh, tháng 11 năm 2019 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Agarwal, K., and R Varma, (2015) In-vitro Calcium oxalate crystallization inhibition by A aspera L and B pinnatum Lam British Journal of Phar Research, 5(2), 146-152 [2] Atmani, F., and S R Khan, (2000) Effects of an extract from Herniaria hirsuta on calcium oxalate crystallization in vitro Bju International, 85(6), 621-625 [3] Chaudhary, A., S K Singla, and C Tandon, 2010 In vitro evaluation of Terminalia arjuna on calcium phosphate and calcium oxalate crystallization Indian J P Sciences, 72(3), 340-345 [4] De Cógáin, M R., M.P Linnes, J.C de Mendonỗa Uchụa, S.H Kim and J.C Lieske, (2015) Aqueous extract of Costus arabicus inhibits calcium oxalate crystal growth and adhesion to renal epithelial cells Urolithiasis, 43(2), 119-124 [5] Gupta, M., S Bhayana and S.K Sikka, (2011) Role of urinary inhibitors and promoters in calcium oxalate crystallisation I J Research in Pharmacy and Chemistry, 1, 793-798 [6] Phatak, R S., and A S Hendre (2015) In-vitro antiurolithiatic activity of Kalanchoe pinnata extract I Journal of Pharmacognosy and Phytochemical Research, 7, 275-279 [7] Saha, S., and J V Ramtej (2013) Inhibition of calcium oxalate crystallisation in vitro by an extract of Bergenia ciliata Arab J of Urology, 11, 187-192 [8] Syed A., Mular M., and Sohail S, 2017 In vitro study of aqueous leaf extract of R sativus var for inhibittion of calcium oxalate crystallization Bio discovery, (2), 153-157 [9] Trần Đức Tài, (2016) Ảnh hưởng dịch trích thân Bùm sụm (Carmona microphylla L.) lên ức chế hình thành tinh thể Calcium oxalate gây bệnh sỏi thận điều kiện in vitro Luận văn tốt nghiệp Đại học, ngành Công nghệ Sinh học, Đại học Cần Thơ [10] Vyawahare, J N., P A Shelke, P D Aragade and D.G Baheti, (2014) Inhibition of calcium oxalate crystallization in vitro by extract of Momordica Charantia Linn International Journal Of Pharmaceutical And Chemical Sciences, 3(2), 448-452 INHIBITION OF CALCIUM OXALATE CRYSTALLISATION CAUSING KIDNEY STONES IN VITRO BY AN EXTRACT OF Portulaca Oleracea L Nguyen Pham Tuan1, Bang Hong Lam2, Nguyen Pham Tu1, Tran Duc Tai3 Le Thao Nguyen3 Biotechnology An Giang center, Email: ngphamtuan1983@gmail.com An Giang University, Email: bhlam@agu.edu.vn Gachon University, Email: tdtai151294@gmail.com ABSTARCT “Inhibition of calcium oxalate crystallisation causing kidney stones in vitro by an extract of P oleracea” was conducted to inhibit the formation of Calcium oxalate, including three main phases: nucleation, growth, and aggregation is conducted The plant samples were extracted by maceration method with ethanol 80% The results showed that moisture and the yield of P oleracea extract were 80.2% and 6.8% P oleracea extract has the presence of bioactive compounds such as alkaloid, flavonoid, saponin, terpenoid, tannin and phenol P oleracea extract has the ability to inhibit nucleation of Calcium oxalate crystallisation with an IC50 value of 3.69 mg/mL P oleracea extract has a significant inhibitory effect the growth of Calcium oxalate crystallisation and the IC50 value of the extract extract reaches 3.09 mg/mL Finally, P oleracea extract has capable of inhibiting the aggregation of Calcium oxalate crystallisation and IC50 values of 1.31 mg/mL Keywords: Aggregation, calcium oxalate, growth, nucleation, Portulaca oleracea 639 ... nguy sỏi thận nên cao chiết có khả ức chế ngưng tụ (Atmani et al., 2000) KẾT LUẬN Cao chiết Rau sam có khả ức chế hình thành, phát triển ngưng tụ tinh thể COM gây bệnh sỏi thận điều kiện in vitro. .. Hiệu ức chế hình thành hạt nhân tinh thể COM cao chiết Rau sam Ở nồng độ Natri citrate 10 mg/mL, hiệu ức chế hình thành hạt nhân tinh thể COM đạt 88,10% thấp mẫu đối chứng, hiệu ức chế hình thành. .. Bùm sụm (Carmona microphylla L.) lên ức chế hình thành tinh thể Calcium oxalate gây bệnh sỏi thận điều kiện in vitro Luận văn tốt nghiệp Đại học, ngành Công nghệ Sinh học, Đại học Cần Thơ [10]