Tiểu đường type 1 là do sự tổn thương tế bào β đảo tụy (do tự miễn) các mô hình tiểu đường cũng được phát triển dựa trên nguyên tắc trên. Mô hình tiểu đường type được xây dựng bằng nhiều con đường nhưng cơ ản c phương pháp phổ biến:
* Gây tiểu đường type 1 bằng hóa chất: Alloxan:
- Chuột cống (40- 00mg kg theo đường tiêm tĩnh mạch hoặc màng bụng). - Chuột nhắt (50- 00mg kg theo đường tiêm tĩnh mạch hoặc màng bụng). - Thỏ (100-150 mg/kg tiêm màng bụng).
- Chó (50-75 mg/kg tiêm màng bụng). (Srinivasan et al., 2007) Streptozocin:
- Chuột cống (35-65mg/kg tiêm màng bụng hoặc tĩnh mạch). - Chuột nhắt (100- 200mg/kg tiêm màng bụng hoặc tĩnh mạch). - Chuột Hamster (50 mg/kg tiêm màng bụng).
- Chó (20-30 mg kg tiêm tĩnh mạch). (Srinivasan et al., 2007) * Gây tiểu đường type 1 bằng phương pháp lai tạo và chọn lọc giống
mô hình trên động vật được gây tiểu đường type 1 bằng phương pháp lai tạo và chọn lọc giống:
- Chuột nhắt NOD (nonobese diabetic). - Chuột cống BB (Bio-Breeding)
- Chuột cống LETL (Long Evans Tokushima Lean) - Chuột cống KDP (Komeda diabetes Prone)
- Chuột cống LEW-iddm (Lew- insulin dependent diabetes mellitus) (Antonios et al., 2009; Ashok et al., 2007; Hiroshi et al. và John et al., 2007).
Đặc tính hóa lý của Streptozocin và cơ chế gây tiểu đường trên chuột
Streptozocin là hỗn hợp của α và β stereoisomer. Nó có dạng bột kết tinh màu xám vàng hoặc trắng đục STZ tan trong nước, trong ketone và trong cồn nồng độ thấp và ở một mức độ không đáng kể, ít tan trong dung môi hữu cơ phân cực, không tan trong dung môi hữu cơ không phân cực. Chất tinh khiết dễ hút ẩm không khí và nhạy cảm với ánh sáng. STZ phân hủy thành diazomethane trong dung dịch kiềm ở 00C.
Streptozocin là một kháng sinh được phân lập vào cuối thập niên 50 của Thế kỉ 20, từ một chủng nấm Streptomyces achromogenes trong mẫu đất ở bang Kansas (Mỹ). Giữa thập niên 60 (Thế kỉ XX) các nhà khoa học đã phát hiện ra tính độc chọn lọc của STZ đối với các tế bào β đảo tụy, trong khi các tế bào này lại điều tiết nồng độ glucose huyết bằng cách tiết ra các hormon insulin Đây là một gợi ý sử dụng thuốc để gây mô hình tiểu đường type và điều trị ung thư tụy Năm 9 đã trao giấy ph p lưu hành thuốc điều trị ung thư tế ào đảo tụy dưới tên thương mại là Zanosar (Lenzen, 2008).
- STZ cũng được nghiên cứu làm thuốc kháng sinh nhưng không được dùng cho mục đích thương mại.
Hình 1.1. Cấu trúc hóa học của streptozocin.
ơ chế tác động:
- Khi được hấp thụ vào các tế bào β STZ được phân cắt thành glucose và một nửa còn lại là methylnitrosourea Vì c tính alkyl h a nên tác động tới các đại phân tử sinh học (DNA) dẫn tới phá hủy tế bào β Đích hướng tới là các DNA ty thể, qua
đ tác động đến các chức năng tín hiệu quá trình trao đổi chất trong ty thể của tế bào β điều này cũng giải thích STZ có khả năng ức chế tiết insulin.
- Tính chọn lọc của STZ với tế bào β: STZ là chất đồng đẳng nitrosourea trong đ N- methyl-N-nitrosourea được liên kết với C-2 của hexose. Nitrosourea tan trong lipid nên được hấp thụ dễ dàng vào mô qua màng sinh chất, kết quả của việc thay thế hexose là STZ ít tan trong lipid STZ được tích lũy chọn lọc trong tế bào β đảo tụy qua kênh vận chuyển glucose GLUT2 ái lực thấp nằm trong màng sinh chất. Do vậy những tế bào không biểu hiện kênh vận chuyển glucose sẽ kháng với STZ. Quan sát này cũng giải thích độc tính của STZ lớn hơn so với N-methyl-N- nitrosourea trong các tế bào xuất hiện kênh vận chuyển GLUT2 kể cả khi 2 chất này đều alkyl h a N tương tự nhau.
Hình 1.2. Sơ đồ tác động của Streptozocin (Lenzen, 2008).
- Tính độc của STZ đối với tế bào β: tính độc của STZ phụ thuộc vào hoạt tính alkyl hóa DNA của nh m methylnitrosourea đặc biệt là vị trí O6 của guanine. Sự vận chuyển của các nhóm methyl từ STZ tới các phân tử DNA gây nên tổn thương kéo theo một loạt chuỗi sự kiện khác kết quả là dẫn tới bẻ gãy các phân tử DNA. Sự
glycosyl hóa protein có thể cũng đ ng g p thêm một yếu tố tổn thương Trong nỗ lực sửa chữa DNA , các enzyme poly (ADP-ribose) polymerase bị kích thích quá mức dẫn tới làm giảm dự trữ NAD+ sau đ là TP Sự suy kiệt trong dự trữ năng lượng của tế bào góp phần làm tế bào β bị phân hủy (Lenzen, 2008).
- Tính độc của STZ còn được biểu hiện ở con đường thứ 2 khi STZ tạo ra nitric oxide (NO) làm tổn thương N và ức chế chu trình Krebs. NO ức chế hoạt tính của enzyme aconitase đồng thời tăng cường loại bỏ gốc phosphate của ATP sẽ bổ xung cơ chất cho xanthine oxidase và tăng cường sản xuất acid uric. Xanthine oxidase tiếp tục xúc tác phản ứng tạo thành anion superoxyde (O2-), hydrogen pereoxide (H2O2) và gốc (OH-). Các dạng oxy phản ứng (reactive oxygen species) này cũng tập trung phá hủy DNA dẫn tới sự huy động các enzym sửa chữa DNA và mất NAD+, giảm dự trữ ATP dẫn tới sự phá hủy tế ào β ũng c nghiên cứu chứng minh được sự giảm NAD+ cũng dẫn tới sự ức chế sinh tổng hợp và tiết insulin ở tế ào β Lenzen 00
1.3.8.Tổng quan về một số cây trong nghiên cứu 1.3.8.1. Cây xoài
Xoài (tên khoa học: Mangifera indica L.) thuộc họ Đào lộn hột (Anacardiaceae) phân bố ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới Đông Nam Á Các loài xoài trồng phổ biến được tìm thấy trong tự nhiên ở Ấn Độ đến các vùng nhiệt đới khác trên thế giới.
Phân loại: Giới: Plantae Bộ : Sapindales Họ : Anacardiaceae Chi : Mangifera
Loài: Mangifera indica
Hình 1.3. Cây xoài Mô tả:
Xoài là cây thân gỗ đại mộc, có thể sống lâu tới 300 năm Thân cao 0-20 mét (có thể đến 30- 0 m t đường kính tán lá 5-10 mét. Rễ ăn sâu trong đất, rễ cái có thể sâu đến 6 m khi trồng trên đất đồi tơi xốp, ở vùng đồng bằng rể ăn cạn do giới hạn của mực thủy cấp. Lá nguyên, mọc so le đơn thuôn dài nhẵn, bóng, dài 15- 30cm, rộng 5-7cm, gân lá hình lông chim. Lá non có màu tím và chuyển dần thành màu xanh nhạt, lá phát triển có màu xanh. Cụm hoa dài 10-40 cm, hoa nhỏ có 5 cánh, màu trắng, cánh hoa dài 5-10 mm Hoa c mùi thơm đặc trưng hoa trổ vào đầu mùa mưa Quả: Có hình dạng và kích thước khác nhau tùy theo giống đa số có dạng hình thận, một số có dạng hình thuôn, bầu dục, gần tròn...Quả có 1 hạt duy nhất, hạt có lớp vỏ mỏng, màu nâu, không phối nhũ lá mầm không đều.
Hoạt tính sinh học:
Khả năng chống ung thư: Noratto et al. 0 0 đã so sánh hoạt tính chống ung thư của các hợp chất polyphenol từ một số giống xoài trên các dòng tế ào ung thư bao gồm bạch cầu Molt-4, phổi A-549, vú MDA-MB-231, tuyến tiền liệt LnCap, tuyến giáp SW. Timsina et al 0 đã xác định rằng cao chiết ethanol c độc tính
tế ào đáng kể đối với tế ào ung thư cổ tử cung HeLa và phần hoạt tính sinh học từ cao chiết thô có tác dụng chống lan nhanh tế bào có giá trị IC50 <10 pg / ml.
Khả năng chống tăng đường huyết: Sự giảm đáng kể nồng độ đường huyết trong hai tuần sau khi dùng liều cao (1 g / kg / ngày) của phần bột, dịch chiết nước và dịch chiết cồn của lá Mangifera indica (Waheed et al., 2006). Trong một nghiên cứu khác, Wadood et al. 000 đã phát hiện ra tác dụng chống tiểu đường của cao chiết cồn từ lá Mangifera indica ở liều 50, 100, 150 và 200 mg / kg thể trọng ở thỏ. Ngoài ra, Miura T et al. (2001) nhận thấy cao chiết nước từ lá xoài cho thấy có hiệu quả hạ đường huyết rõ rệt ở chuột nhắt. Oliver-Bever B, (1986) phát hiện ra rằng các cao chiết từ xoài làm giảm đáng kể mức đường trong máu của những con chuột tăng đường huyết .
1.3.8.2. Cây chôm chôm
Chôm chôm (tên khoa học: Nephelium lappaceum L.) thuộc họ Sapindaceae là loài cây vùng nhiệt đới Đông Nam Á. Cây chôm chôm là giống cây trồng khởi nguyên ở Đông Nam Á Ở Việt Nam chôm chôm được trồng chủ yếu ở các tỉnh thuộc lưu vực sông Đồng Nai, Nam Trung Bộ và đồng bằng Sông Cửu Long.
Phân loại: Giới: Plantae Bộ : Sapindales Họ: Sapindaceae Chi: Nephelium
Loài: Nephelium lappaceum
Mô tả:
Cây chôm chôm có thể cao 8 tới 0 m lá đơn phiến lá hình trái xoan đầu và đuôi lá nhọn, mọc cách. Ngọn búp có lớp ao màu hơi đỏ. Hoa từng chùm ở đầu cành đài từ 3 đến 5 mm, tỏa mùi thơm dịu. Thời gian trái chín khoảng 15-18 tuần sau khi kết quả. Cây chôm chôm có thể là cây đực , cây cái, hoặc lưỡng tính (sản xuất ra hoa là hoa cái với một tỷ lệ nhỏ hoa đực). Quả là một quả hạch hạt tròn hình bầu dục , dài 3-6 cm (hiếm khi đến 8 cm) và rộng 3-4 cm. Vỏ quả c màu đỏ hoặc vàng và được bao phủ bởi các lông cứng chắc. Thịt quả màu trắng mờ hoặc rất nhạt màu hồng, với vị ngọt, chua nhẹ. Hạt đơn c vỏ màu nâu nhạt, 1-1,3 cm, bên trong màu trắng đục có chứa nhiều chất béo bão hòa và không bão hòa.
Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước:
Nghiên cứu của Hàng Thanh Thảo (2012) cho thấy từ cao ethyl acetate của vỏ trái chôm chôm trồng tại Cần Thơ phân lập được ba hợp chất là: Kaempferol 7-O- α-L-rhamnopyranoside (1), Kaempferol 3-O-α-L- rhamnopyranoside (2) và Kaempferol 3-O-β-D-glucopyranoside 7-O-α-L-rhamnopyranoside 3 Đây là các hợp chất flavonoid glycoside được tìm thấy trong vỏ trái chôm chôm (Nephelium lappaceum L.)
Theo các kết quả nghiên cứu cho thấy vỏ quả chôm chôm có chứa flavonoid, phenol và tannin (Dalimartha, 2003), quercetin và geraniin (Palanisamy et al.,
2011), ethyl gallate (Muhtadi et al., 2014), và epigallocatechin-3-gallate (EGCG),
có hoạt tính chống tăng đường huyết (Waltner-Law et al., 2002), là chất chống oxy hóa mạnh (Tabata et al., 2008).
Nhóm nghiên cứu của Nont Thitilertdecha (2010) cho thấy ellagitannin, là thành phần chủ yếu của vỏ trái chôm chôm, có thể được ứng dụng trong cả y học và ngành công nghiệp thực phẩm. Các hợp chất cô lập được xác định là ellagic acid, corilagin và geraniin. Các hợp chất này chiếm 69,3% trong cao chiết methanol, với geraniin (56,8%) là thành phần chính và thể hiện hoạt tính chống oxy h a cao hơn nhiều so với BHT.
1.3.8.3. Cây núc nác
Tên gọi khác : So đo thuyền, Lin may, Mộc hồ điệp, Nam hoàng bá, Hoàng bá nam, Thiêu tầng chỉ, Bạch ngọc nhi,...
Phân loại: Giới: Plantae Bộ: Lamiales Họ: Bignoniaceae Chi : Oroxylum
Loài: Oryxylum indicum L. Kurz
Hình 1.5. Lá và quả cây núc nác Mô tả
- Cây cao to 7-12 m, có thể cao tới 20-25 m, thân nhẵn, ít phân nhánh, vỏ cây màu xám tro nhưng khi ẻ có màu vàng nhạt. Lá to 2- 3 lần kép lông chim, dài tới 2 m lá. Chét hình bầu dục, nguyên đầu nhọn, dài 7,5-15 cm, rộng 5- cm Hoa màu đỏ tím, to mẫm, mọc thành chùm ở đầu cành, dài tới 1m, 5 nhị trong đ c một nhị nhỏ hơn Quả nang to, dài tới 50-80 cm, rộng 5-7 cm, trong chứa hạt, bao quanh có một màng mỏng ng và trong hơi thành hình chữ nhật.
- Phân bố: Núc nác mọc hoang và được trồng khắp nơi ở nước ta ược liệu cũng mọc ở nhiều nước như Trung Quốc, Malaysia, Ấn Độ, Lào, Campuchia.
Thành phần hóa học:
Cao chiết methanol từ lá của O. indicum chứa chrysin-7-O-glucuronide,
chrysin-diglucoside và baicalein. Vỏ chứa flavon oroxylin A (flavone 5,7- dihydroxy-6-methoxy), chrysin, baicalein và 7-glucuronide, scutellarin-7-rutinoside (Jayaram et al., 2008; Subramaniam et al., 1972), axit tannic, sitosterol và
Galactose, baicalein, biochanin-A, acid ellagic. Rễ cây có chứa chrysin, scutellarin- 7-rutinoside, sitosterol, baicalein, biochanin-A, axit ellagic, oroxylin-A (Dalal et al., 2004) và một chất màu kết tinh màu vàng 5,7- Dihydroxy-6-methoxy flavone (Zaveri et al., 2008).
Hoạt tính sinh học:
Hoạt tính chống oxy hoá của cao chiết ethanol từ lá O. indicum được nghiên cứu trong hai mô hình in vitro . Hoạt tính quét gốc tự do DPPH và hoạt tính quét gốc tự do oxit nitric. Cao chiết ethanol có hoạt tính chống oxy hoá đáng kể trong cả hai mô hình (Upaganlawar et al., 2009).
Hoạt tính chống ung thư: Cao chiết methanol từ quả O. indicum ức chế sự tăng sinh tế bào in vitro của tế bào HL-60. Các tác động in vitro của aicalein đối với khả năng tồn tại và gây chết dòng tế bào HL- 0 đã được nghiên cứu thêm. Khả năng sống sót của tế bào sau khi xử lý baicalein trong 24 giờ được định lượng bằng cách đếm tế bào khả thi bằng cách sử dụng nhuộm màu xanh tryptan. Kết quả cho thấy rằng baicalein gây 50% ức chế tế bào HL-60 ở nồng độ 25-30 μM
Hoạt tính bảo vệ gan của O. indicum đã được nghiên cứu chống lại carbon tetrachloride (CCL 4 gây độc gan ở chuột. Nghiên cứu sinh hóa cho thấy cao chiết ethanol (300 mg / kg), ete dầu mỏ (300 mg / kg) và cao chiết n- butanol (100 và 300 mg / kg) làm giảm SGOT và SGPT đáng kể ( P <0,05) so với nh m đối chứng (Zaveri et al., 2008).
1.3.8.4. Cây ổi
Ở Việt Nam cây ổi (tên khoa học: Psidium guajava L.) thuộc Họ Sim (Myrtaceae) được nhập vào trồng từ lúc nào không rõ và n được phát triển trên khắp cả nước từ đồng bằng ven biển cho đến vùng núi.
Phân loại: Giới: Plantae Bộ: Myrtales Họ: Myrtaceae Chi: Psidium
Loài : Psidium guajava
Hình 1.6. Lá và quả ổi Mô tả
Cây ổi là loài cây tiểu mộc, sống lâu năm Thân phân cành nhiều, cao 4-6 m, cao nhất 10 m, đường kính thân tối đa 30 cm. Lá đơn mọc đối, không có lá kèm. Phiến lá hình bầu dục, gốc thuôn tròn đầu có lông gai hoặc lõm, mặt trên xanh đậm hơn mặt dưới. Bìa phiến nguyên, ở lá non c đường viền màu hồng tía k o dài đến tận cuống lá. Gân lá hình lông chim, gân giữa nổi rõ ở mặt dưới Hoa to lưỡng tính, bầu hạ, mọc từng chùm 2, 3 chiếc, ít khi ở đầu cành mà thường ở nách lá. Quả hình tròn, hình trứng hay hình quả lê, dài 3-10 cm tùy theo giống. Vỏ quả còn non màu xanh, khi chín chuyển sang màu vàng, thịt vỏ quả màu trắng, vàng hay ửng đỏ. Ruột trắng vàng hay đỏ. Trong ruột quả có nhiều hạt được bao trong khối thị xốp. Quả chín có vị chua ngọt hay ngọt và c mùi thơm đặc trưng Vòng đời có thể tồn tại 40- 0 năm
Lá ổi chứa β-sitosterol, quercetin, guaijaverin, leucocyanidin và avicularin, tinh dầu dễ bay hơi eugenol Đỗ Tất Lợi, 2001). Các bộ phận của cây ổi như búp non, lá non, quả, vỏ rễ và vỏ thân đều được dùng để làm thuốc. Theo dược học cổ truyền, lá ổi vị đắng sáp, tính ấm, có công dụng tiêu thũng giải độc, thu sáp chỉ huyết; chữa các chứng bệnh như tiết tả (đi lỏng), cửu lỵ (lỵ mạn tính), viêm dạ dày ruột cấp tính và mạn tính, thấp độc, thấp chẩn, sang thương xuất huyết, tiêu khát (tiểu đường), băng huyết.... Bên cạnh đ , lá ổi được nghiên cứu là có tác dụng ổn
định glucose máu sau ăn trên người Đỗ Tất Lợi, 2001). Các bài báo đã được công bố trên tạp chí Nutrition and Metabolism các tác giả đã chứng minh hiệu quả của trà lá ổi trên chuột khỏe mạnh, chuột tiểu đường, người khỏe mạnh, tiền tiểu đường và người tiểu đường type 2 (Deguchi et al., 1998). Thành phần polyphenol trong trà lá ổi là chất ức chế hấp thu đường maltose và sucrose giúp kiểm soát glucose máu sau ăn. Nghiên cứu trong thời gian ngắn của tác giả Deguchi và cộng sự (2010) đánh giá khả năng kiểm soát glucose máu sau ăn trên đối tượng người khỏe mạnh hoặc tiền tiểu đường cho thấy những người tham gia uống trà lá ổi sau khi ăn một bữa ăn cho thấy mức đường máu sau ăn 30, 60, 120 phút giảm hơn so với những người tham gia chỉ uống nước sau khi ăn một bữa ăn (Deguchi et al., 1998). Nghiên cứu của tác giả Deguchi Y và cộng sự, nghiên cứu thử nghiệm lâm sàng của Asano T và cộng sự (2005) trong thời gian 12 tuần đánh giá khả năng kiểm soát glucose máu của trà lá ổi trên đối tượng tiền tiểu đường hoặc tiểu đường cho thấy mức glucose máu giảm và HbA1c giảm sau khi uống trà lá ổi so với trước khi uống trà lá ổi.
Tác dụng bảo vệ gan: Hiệu quả bảo vệ gan của cao chiết nước từ lá Psidium guajava được nghiên cứu trên mô hình tổn thương gan chuột do tetrachlorid cacbon
gây ra bằng cách theo dõi huyết thanh transaminase (aspartate amino transferase và alanine amino transferase), alkaline posphatase, cholesterol, lipid trong huyết thanh và thay đổi thần kinh. Cao chiết ở liều 500 mg/kg cho thấy hiệu quả bảo vệ tế bào