Enzyme α-glucosidase tồn tại trên thành ruột non của động vật, đóng góp chính vào quá trình chuyển hóa tinh bột thành sản phẩm cuối cùng là đường glucose. Một trong những phương pháp ngăn ngừa và điều trị bệnh đái tháo đường đã được sử dụng là ức chế hoạt động của enzyme -glucosidase. Polyphenol trong thực vật và rong biển được chứng minh là một trong những nhóm chất phổ biến có khả năng ức chế enzyme α-glucosidase. Do vậy, trong nghiên cứu này, hai loài rong có hàm lượng polyphenol cao nhất được lựa chọn để đánh giá khả năng ức chế enzyme α-glucosidase. Kết quả được thể hiện ở Bảng 3.4 dưới đây.
Bảng 3.4. Khả năng ức chế enzyme α-glucosidase của dịch chiết trong nước rong mơ S.microcystum và S.oligocystum
Loài rong
Khả năng ức chế enzyme α-glucosidase
(%) IC50 (mg/ml)
0,4 (mg/ml) 0,6 (mg/ml) 1,0 (mg/ml)
S.microcystum 66,68 75,77 81,37 0,12
S.oligocystum 49,29 56,55 64,02 0,42
Acarbose 5,59 12,63 21,35 3,16
Kết quả ở bảng 3.4 cho thấy, cả 2 loài rong được nghiên cứu đều có khả năng ức chế enzyme α-glucosidase. Điều này cũng phù hợp với nghiên cứu của Lordan và cộng sự (2013) [35] khi nghiên cứu khả năng ức chế enzyme α-glucosidase và α- amylase của 15 loài rong biển thu nhận tại vùng biển Iceland. Trong đó, có 5 loài rong nâu được lựa chọn để nghiên cứu thì rong Ascophyllum nodosumcó tác dụng ức chế α- amylase mạnh nhất với giá trị IC50 là 44,7 µg/ml. Các chất chiết xuất từ 2 loại rong là
Fucus vesiculosus và Linnaeus có khả năng ức chế enzyme α-glucosidase mạnh với giá trị IC50 tương ứng là 0,32 và 0,49 mg/ml. Pantidos và cộng sự (2014) [41] cũng đã nghiên cứu và chỉ ra rằng các hợp chất phenolic của loài rong Ascophyllum nodosum có khả
năng ức chế enzyme α-glucosidase với giá trị IC50 là 10 mg GAE/ml. Theo kết quả nghiên cứu hoạt tính ức chế enzyme α-glucosidase và α-amylase của dịch chiết 4 loài rong biển tại vịnh Mannar Ấn Độ Dương của Kumar và cộng sự (2012) thì cả 4 loài rong này đều có khả năng ức chế enzyme α-glucosidase và α-amylase. Khả năng ức chế enzyme α-glucosidase của 4 loài rong G. edulis, S. polycystum, U. lactuca và G. corticata có giá trị IC50 tương ứng là 46, 50, 53 và 87 (µl/ml) [33]
Khả năng ức chế enzyme α-glucosidase của dịch chiết từ hai loài rong mơ S. microcystum và S. oligocystum được so sánh với acarbose, là một loài thuốc sử dụng trong điều trị đái tháo đường. Kết quả cho thấy dịch chiết trong nước của hai loài rong này có khả năng ức chế enzyme mạnh hơn so với acarbose. Cụ thể, ở nồng độ 1,0 mg/ml, khả năng ức chế enzyme α-glucosidase của dịch chiết rong mơ S. microcystum và S. oligocystum là: 81,37 và 21,35%, trong khi đó giá trị này của acarbose chỉ là 21,35 %. Để so sánh chính xác hơn thì giá trị IC50 được xác định. IC50 của dịch chiết rong mơ S. microcystum và S. oligocystum là 0,12 và 0,42 mg/ml. Giá trị này đối với acarbose là 3,16 mg/ml. Như vậy, giá trị IC50 của acarbose cao hơn rất nhiều lần so với 2 loài rong mơ này, cao hơn 26,33 lần so với giá trị IC50 của rong mơ S. microcystum và cao hơn 7,52 lần so với rong mơ S. oligocystum.
So sánh khả năng ức chế enzyme α-glucosidase đối với hai loài rong thì rong mơ
S. microcystum có khả năng ức chế enzyme này cao hơn rất nhiều so với rong mơ S. oligocystum. Sỡ dĩ khả năng ức chế enzyme α- glucosidase giữa 2 loài rong khác nhau là do thành phần, tính chất, đặc điểm của từng loại rong là không giống nhau. Theo như kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện chiết đến việc thu nhận polyphenol tổng số thì rong mơ S.microcystum có hàm lượng polyphenol tổng số cao hơn rong S. oligocystum khi chiết ở cùng điều kiện. Mà polyphenols được biết đến với nhiều cơ chế tác dụng hỗ trợ phòng và điều trị bệnh đái tháo đường như: tác dụng kích thích bài tiết insulin, bảo vệ sự tổn thương của tế bào beta tuyến tụy, tăng cường vận chuyển glucose đến tế bào, ức chế enzyme α-glucosidase. Polyphenol có tác dụng ức chế hoạt động men α-glucosidase giảm lượng glucose trong máu sau khi ăn. Một số thành phần polyphenol trong một số cây thực vật đã được các nhà khoa học nghiên cứu có khả năng ức chế tạm thời hoạt động của men tiêu hóa đường, giúp hạn động và bài tiết của insulin.
Từ năm 1990 có nhiều nghiên cứu đã được thực hiện trong phòng thí nghiệm hoặc trên động vât cho thấy thành phần chính của quế thuộc nhóm polyphenol có tác
dụng giống như Insulin có thể sử dụng để cải thiện đường máu [32]. Nghiên cứu của Mahesh và cộng sự đã nghiên cứu khả năng ức chế α-Amylase và α-glucosidase trong phòng thí nghiệm của nước chiết phối hợp từ 4 cây ở Ấn Độ. Kết quả cho thấy nước dịch chiết từ các lá cây có hàm lượng polyphenol cao như flavonoids, alkaloids, saponins, tannins, steroids... có khả năng ức chế α-amylase với giá trị IC50 là 540,90 µg/ml và α-glucosidase với giá trị IC50 là 425,20 µg/ml cao hơn khi so sánh với khả năng ức chế α-glucosidase với giá trị IC50 của Acabose là 295 µg/ml [37].
Như vậy, có thể kết luận rằng dịch chiết từ rong mơ khai thác ở vùng biển Khánh Hòa có khả năng ức chế enzyme α-glucosidase rất mạnh. Các hợp chất polyphenol có trong 2 loài rong mơ thu nhận tại vùng biển Khánh Hòa có thể được xem là chất ức chế enzym α-glucosidase liên quan đến bệnh đái tháo đường tuýt 2. Đây chính là cơ sở để thực hiện những nghiên cứu chuyên sâu hơn trong việc sử dụng nguồn lợi từ các loại rong giàu tiềm năng này trong việc ngăn ngừa và điều trị bệnh đái tháo đường. Góp phần nâng cao giá trị kinh tế của rong biển tại tỉnh Khánh Hòa nói riêng và các tỉnh ven biển nói chung.
CHƯƠNG 4
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Việt Nam là một đất nước có bờ biển dài, diện tích biển và hải đảo lớn. Cùng với đó, nguồn lợi rong biển ở Việt Nam rất phong phú và có sản lượng lớn. Tuy nhiên, việc trồng và khai thác rong biển ở Việt Nam còn thiếu bền vững. Một trong những nguyên nhân của thực trạng này là thiếu những sản phẩm có giá trị kinh tế cao từ rong biển. Do đó, nghiên cứu này tập trung vào việc đánh giá khả năng chống oxy hóa và ức chế enzyme α- glucosidase liên quan đến bệnh đái tháo đường tuýt 2 của một số loài rong biển tại vùng biển Khánh Hòa để làm cơ sở phát triển các sản phẩm giá trị gia tăng từ rong biển. Kết quả của đề tài đã xác định được điều kiện chiết thích hợp để thu được dịch chiết rong biển có hàm lượng polyphenol tổng số cao nhất với nồng độ dung môi chiết là 0% methanol, nhiệt độ chiết là 100oC và thời gian chiết là 60 phút. Hàm lượng polyphenol thu nhận từ các loại rong là khác nhau có thể là do tính chất, thành phần, đặc điểm của từng loại rong. Kết quả nghiên cứu cũng đã xác định được trong 4 loài rong thu được tại bờ biển vịnh Nha Trang, tỉnh Khánh Hòa thì có 2 loại rong mơ là S .oligocystum và S. microcystum cho kết quả hàm lượng polyphenol tổng số cao nhất. Theo đó, hai loại rong này được nghiên cứu tiếp để đánh giá khả năng chống oxy hóa và ức chế enzyme α- glucosidase. Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra rằng cả hai loại rong này đều có hoạt tính chống oxy hóa và ức chế enzyme liên quan đến bệnh đái tháo đường tuýt 2. Trong đó rong mơ S. oligocystum có khả năng chống oxy hóa cao hơn nhưng lại có khả năng ức chế enzyme α-glucosidase thấp hơn rong mơ S. microcystum.
Như vậy, rong biển tại vùng biển Khánh Hòa có tiềm năng rất lớn để sử dụng trong ngăn ngừa và điều trị một số bệnh, đặc biệt là các bệnh liên quan đến quá trình oxy hóa và đái tháo đường. Tuy nhiên, để có thể đưa những kết quả nghiên cứu này vào thực tiễn thì những nghiên cứu tiếp theo cần tập trung vào một số hướng sau đây: Tập trung nghiên cứu thêm về ảnh hưởng của các điều kiện chiết (phương pháp chiết, tỷ lệ nguyên liệu/dung môi và số lần chiết) đến khả năng ức chế enzyme α- glucosidase của 2 loài rong mơ S. microcystum và S. oligocystum để có thể thu nhận được các hợp chất polyphenol là cao nhất. Sử dụng các dung môi có độ phân cực khác nhau để phân đoạn các nhóm chất và đánh giá khả năng ức chế enzyme của các phân
đoạn này. Phân đoạn cho khả năng ức chế cao nhất sẽ lựa chọn cho bước nghiên cứu tiếp theo. Xác định nhóm chất chính đóng góp vào khả năng ức chế enzyme α- glucosidase của phân đoạn đã lựa chọn và đánh giá kiểu ức chế (kinetic) của phân đoạn này. Tinh chế hợp chất có khả năng chống oxy hóa và ức chế enzyme α- glucosidase từ 2 loài rong mơ S. oligocystum và S. microcystum vì khả năng khả năng chống oxy hóa và ức chế enzyme α- glucosidase của 2 loài rong này là rất mạnh. Mạnh hơn rất nhiều khi so sánh với khả năng chống oxy hóa của vitamin C và khả năng ức chế enzyme α- glucosidase của ascobose. Đồng thời, Phát triển các sản phẩm từ rong biển như nước uống, viên nang để điều trị và ngăn ngừa khả năng chống oxy hóa và bệnh đái tháo đường.
Ngoài ra, nguồn rong biển hiện nay tại nước ta vẫn chưa được khai khác triệt để, gây ô nhiễm môi trường và rong biển không có giá trị kinh tế cao.Vì vậy, tiến hành nghiên cứu thu nhận polyphenol, hoạt tính chống oxy hóa và ức chế enzyme - glucosidase của một số loài rong biển tại các vùng biển khác nhau ở các mùa vụ khác nhau cần thiết được thực hiện để góp phần nâng cao giá trị kinh tế cho người nuôi trồng rong biển, góp phần nâng cao giá trị kinh tế biển và đặc biệt là góp phần tạo nên những sản phẩm có giá trị kinh tế cao.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tài liệu tiếng việt
1. Tạ Văn Bình (2006), Dịch tễ học bệnh đái tháo đường ở Việt nam các phương pháp điều trị và biện pháp dự phòng, Nhà xuất bản Y học, Hà Nội.
2. Tạ văn Bình (2007), Những nguyên lý nền tảng bệnh đái tháo đường tăng glucose máu, Nhà xuất bản y học, Hà Nội.
3. Đặng Xuân Cường (2009), Nghiên cứu thu nhận dịch chiết có hoạt tính kháng khuẩn từ rong nâu Dictyota Dichotoma Việt Nam, Luận văn thạc sĩ, trường Đại học Nha Trang. 4. Đặng Xuân Cường, Vũ Ngọc Bội, Trần Thị Thanh Vân và Ngô Đăng Nghĩa (2013), Sàng lọc hoạt tính kháng Oxy hóa của một số loài rong Nâu Sargassum ở Khánh Hòa, Việt Nam, Tạp chí khoa học, Đại học Cần Thơ, 25, p. 36-42.
5. Lê Văn Chi Tăng glucose máu sau ăn ở bệnh nhân đái tháo đường tuýt 2, Tạp chí thông tin tim mạch, số 8/2004.
6. Nguyễn Hữu Dinh, Huỳnh Quang Năng, Trần Ngọc bút, Nguyễn Văn Tiến (1993),
Rong biển Việt Nam, Nhà xuất bản KHKT, HCM, tr 364
7. Lê Minh Đức (2013), Nghiên cứu quy trình thu nhận phlorotannin từ một số loài rong nâu Sargassum vùng biển Nam Trung Bộ đạt làm tiêu chuẩn dược liệu, Luận văn thạc sĩ - Trường Đại Học Nha Trang.
8. Lê Thị Hương Hà (2012), Nghiên cứu tách chiết và khảo sát hoạt tính kháng khuẩn và chống oxy hóa cao chiết từ củ hành tăm, Luận văn thạc sĩ, trường Đại học Nha Trang. 9. Bùi Minh Lý, Trần Thị Luyến, Trần Thị Thanh Vân, Đặng Xuân Cường(2009), Ảnh hưởng của điều kiện chiết khác nhau tới hiệu suất chiết hốn hợp phenol tổng trong rong nâu Dictyota dichotoma, Tạp chí khoa học và công nghệ thủy sản, ISSN:1859-2252, 147-151
10. Trần Thị Luyến, Đỗ Minh Phụng, Nguyễn Anh Tuấn, Ngô Đăng Nghĩa (2004), Chế biến rong biển, Nhà xuất bản Nông nghiệp TP Hồ Chí Minh.
11. Nguyễn Thị Thanh Mai, Phan Hữu Trọng, Nguyễn Xuân Hải, Nguyễn Trung Nhân (2011), Hoạt tính ức chế enzyme -glucosidase và thành phần hóa học của cây huyết rồng hoa nhỏ, Satholobus parvilorus (Roxb.), Tạp chí phát triển khoa học công nghệ,
12. Hà Thị Bích Ngọc(2012), Điều tra nghiên cứu một số thực vật ở Việt Nam có tác dụng hỗ trợ điều hòa lượng đường trong máu để ứng dụng cho bệnh nhân đái tháo đường tuýt 2, Luận văn Tiến sĩ-Trường Đại học Khoa học tự nhiên.
13. Huỳnh Ngọc Nghiêm Thụy (2011), Nghiên cứu hoạt tính ức chế enzyme α- glucosidase của một số cây thuốc ở An Giang và thành phần các hoạt chất của thân cây Núc Nác Oroxylum indicum (L.) kurz, Luận văn thạc sĩ hóa học – Trường Đại học quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, tr 21- 25.
Tài liệu tiếng anh.
14. Anurakkun NJ, Bhandari MR, Kawabata J (2007), α-Glucosidase inhibitors from Devil tree Alstonia scholaris, Food Chem, 103:1319–23.
15. Blosi M.S (1958), Antioxidant determinations by the use of a stable free radical, 18(1), 1990-2000.
16. Benmeziane F, Djamai R, Cadot Y and Seridi R (2014), Optimization parameters extraction of phenolic compounds from Algeria table grapes (Vitis Vinifera), Food Research International Journal, 21(3), pp.1025-1029.
17. Chew K. K, Ng S. Y, Thoo Y. Y, Khoo M. Z, Wan Aida W. M. and Ho C.W (2011), Effect of ethanol concentration, extraction time and extraction temperature on the recovery of phenolic compounds and antioxidant capacity of Centella asiatica extracts,
International Food Research Journal 18, pp. 571-578.
18. Chakraborty K.C, Praveen N.K, Vijayan K.K, Gonugontla and Syda Rao, S. (2013), Evaluation of phenolic contents and antioxidant activities of brown seaweeds belonging to
Turbinaria spp. Phaeophyta, Sargassaceae collected from Gulf of Mannar, Asian Pacific Journal of Tropical Biomedicine, 3(1), pp. 8-16.
19. Chao-Yan Zhang, Wen-Hui Wu, Jue Wang, Min-Bo Lan, (2012), Antioxidant Properties of Polysaccharide from the Brown Seaweed Sargassum graminifolium
(Turn.), and Its Effects on Calcium Oxalate Crystallization, 10 (1), 119-130.
20. De A.N, Mazzafera P (2005), Effect of water and temperature stress on the content of active constituents of Hypericum brasilienne Choisy, 43, pp. 241–248.
21. Dent M, Verica D.U, Marija P, Penic M.B, Tomislav B and Branka L (2013), The Effect of Extraction Solvents, Temperature and Time on the Composition and Mass Fraction of Polyphenols in Dalmatian Wild Sage (Salvia officinalis L.) extracts, Food Technology Biotechnology, 51(1), pp. 84–91
22. Farasat M, Khavari-Nejad K, Bagher Nabavi S.M, Namjooyanc F (2014) Antioxidant Activity, Total Phenolics and Flavonoid Contents of some Edible Green Seaweeds from Northern Coasts of the Persian Gulf, 163-170.
23. Farideh N, Rosfarizan M, Javad B, Saeedeh Z. B, Fahimeh F and Heshu S. R (2013), Antioxidant, Antiproliferative, and Antiangiogenesis Effects of Polyphenol - Rich Seaweed Sargassum muticum, BioMed Research International, 9 page.
24. Galvez C.J, Martin C.P, Houghton A.M (2005), Antioxidant Activity of methanol extracts obtained from Plantago species J. Agric, Food Chem, 5(3), pp. 1927-1933. 25. Guven K.C, Percot A, Sezik E (2010), Alkaloids in Marine Algae, 8 (2): 269-284.
26. Han N and Sang M. K (2012), Antioxidative, anticholinesterase and antityrosinase activitives of the red alga Grateloupia lancifolia extracts, African Journal of Biotechnology, 1, p. 9457- 9467.
27. Hyun T.K, Kim H.C, Ko Y.K, Kim J.S (2015), Antioxidant, α-glucosidase inhibitory and anti-inflammatory effects of aerial parts extract from Korean crowberry
Empetrum nigrum var. japonicum, Saudi Journal of Biological Sciences.
28. Indu H and Seenivasan R (2013), In vitro antioxidant activity of selected seaweeds from southeast coast of India, 5(2), pp. 474-484
29. Ismail A, Hong T.S (2002)Antioxidant Activity of Selected Commercial Seaweeds,
Department of Nutrition and Health Sciences, Faculty of Medicine and Health Sciences,
8(2): 167-177
30. Kelman D, Posner E. K, Karla J, Dermid J, Tabandera N.K, Patrick R.W and Anthony D.W (2012), Antioxidant Activity of Hawaiian Marine Algae, 10(1), pp. 403- 416.
31. Kneifel H, Meinicke M, Soeder J (1977), Analysis of amines in algal by high performance liquid chromatography, J Phycol, 13:36
32. Kumar S, Narwal S, Kumar V, Prakash O (2011), α-Glucosidase inhibitors from plants: A natural approach to treat diabetes, Pharmacognosy Review, 5, 19-29.
33. Kumar S, Sudha S, Diagnosis M, Laboratory D (2012), Evaluation of α-Glucosidase and α-Amylase inhibitory properties of selectef seaweed from Gulf of Mannar,
34. Lalopua V, Purnomo H, Sukoso, Aulani (2011), Red seaweed Kappaphycus alvarezii DOTY from Mollucas island water as potential flavonoid resource of natural antioxidant.
35. Lordan j.S, Vila, Stanton R, Paul Ross (2013), the α- amylase and α-glucosidase inhibitory effects of Irish seaweed extracts, food chemistry, 141, 2170- 2176.
36. Manivannan K, Thirumaran G, Karthikai Devi G, Hemalatha A and Anantharaman