3 CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.2.1 Hoạt tính kháng S aureus
Hình 3.6. Hoạt tính kháng S. aureus của -mangostin.
(A): Cấy đếm lượng S. aureus trong dịch thử hoạt tính của -mangostin (1): mẫu đối chứng; (2-6): nồng độ -mangostin tương ứng với 2; 5; 10; 15 và 20 g/ml.
(B): Khả năng ức chế S. aureus của -mangostin ở các nồng độ khác nhau.
Tác dụng ức chế sự phát triển vi khuẩn S. aureus của -mangostin khá nhạy, ở nồng độ 2 g/ml có thể ức chế được 39% sự phát triển của chủng vi khuẩn này. Khi nồng độ hoạt chất -mangostin càng tăng thì khả năng ức chế phát triển vi khuẩn S. aureus càng tăng, và có thể ức chế hoàn toàn chủng vi khuẩn này ở nồng độ 15 g/ml (Hình 3.6). Kết quả này tương đối phù hợp với nghiên cứu của Sakagami và cộng sự (2005), khẳng định mangostin có thể chống lại S. aureus kháng methicillin với nồng độ MIC 6,25-12,5 g/ml [37]. Tương tự, Nguyễn Thị Mai Phương và cộng sự (2010) bằng phương pháp khuếch tán đĩa thạch đã chứng minh rằng chế phẩm XGC (bao gồm các xanthone có trong vỏ quả măng cụt) có hoạt tính
(A) (B) 1 2 3 5 4 6 0 40 80 120 0 5 10 15 20 25 Nồng độ alpha-mangostin (microgram/ml) Tỷ lệ ứ c c hế (%)
ức chế rõ rệt sự sinh trưởng của vi khuẩn S. aureus và S. mutans ở nồng độ 100 g/ml [7].
3.2.2 Hoạt tính ức chế sự sinh trưởng của P. aeruginosa
Khả năng kháng lại vi khuẩn mủ xanh hay P. aeruginosa của -mangostin không nhạy bằng đối với chủng S. aureus. Ở nồng độ 1000 g/ml -mangostin chỉ có thể ức chế được 70% sự phát triển của chủng vi sinh vật này (Hình 3.7). Tuy nhiên, đây là hoạt tính sinh học quan trọng của -mangostin, sử dụng thuốc từ hoạt chất -mangostin có thể góp phần ngăn ngừa, hạn chế các bệnh nhiễm trùng do trực khuẩn mủ xanh gây ra, đặc biệt là ngăn ngừa hội chứng nhiễm trùng sau phẫu thuật.
3.2.3 Hoạt tính ức chế Candida albicans
Khả năng ức chế tối đa của -mangostin đối với sự sinh trưởng của nấm
C. albicans chỉ đạt khoảng 50% ở nồng độ 1500 g/ml (Hình 3.8). Kết quả này tương tự với công bố của Kaomongkolgit và cộng sự (2009), khẳng định rằng -mangostin có khả năng ức chế sự sinh trưởng của nấm C. albican ở nồng độ tối thiểu là 1000 g/ml [23]. Ở nồng độ lớn hơn 1500 g/ml khả năng ức chế của -mangostin giảm xuống bằng nồng độ 1000 g/ml, có thể do ở nồng độ cao
Hình 3.7. Hoạt tính ức chế sinh trưởng P. aeruginosa.
(A): Cấy đếm lượng P. aeruginosa trong dịch thử hoạt tính của -mangostin (1): mẫu đối chứng; (2-6): nồng độ -mangostin tương ứng với 600; 700; 800; 900 và 1000 g/ml. (B): Khả năng ức chế P. aeruginosa của -mangostin ở các nồng độ khác nhau.
(A) (B) 6 1 2 5 4 3 0 20 40 60 80 0 200 400 600 800 1000 1200 Nồng độ alpha-mangostin (microgram/ml) Tỷ lệ ứ c c hế (%)
-mangotin bị vón kết trong môi trường nuôi cấy, nên khả năng ảnh hưởng của hoạt chất lên sự sinh trưởng và phát triển của nấm C. albicans bị giảm xuống. Như vậy, -mangostin có thể được sử dụng làm thuốc hỗ trợ điều trị sau phẫu thuật nhằm ngăn chặn nguy cơ nhiễm trùng bội nhiễm do nấm Candida gây ra.
Không chỉ dừng ở mục đích sử dụng -mangostin làm thuốc phòng chống một số chứng nhiễm trùng do các loài vi sinh vật gây ra, hoạt chất này còn được sử dụng làm thuốc với mục đích hỗ trợ điều trị và phòng chống oxi hóa, chống ung thư. Vì vậy, giống chuột nhắt trắng dòng Swiss trưởng thành được sử dụng để nghiên cứu khả năng bảo vệ cơ thể động vật thí nghiệm khỏi các tác nhân oxi hóa của hoạt chất -mangostin.
Hình 3.8. Hoạt tính ức chế nấm C. albicans của -mangostin.
(A): Cấy đếm lượng C. albicans trong dịch thử hoạt tính của -mangostin (1): mẫu đối
chứng; (2-6): Nồng độ -mangostin tương ứng với 1000; 1500; 2000; 2500 và 3000 g/ml. (B): Khả năng ức chế C. albicans của -mangostin ở các nồng độ khác nhau.
3.3 Hoạt tính chống oxi hóa của -mangostin
3.3.1 Trọng lượng cơ thể chuột ở các nhóm nghiên cứu
Sau thời gian thử nghiệm uống hoạt chất -mangostin, trọng lượng cơ thể chuột nhắt trắng ở nhóm đối chứng tăng 12% so với trước khi nghiên cứu, trong khi đó nhóm chuột nhiễm độc CCl4 giảm 2,9%. Nguyên nhân do chất độc CCl4 khi vào cơ thể phá hủy màng tế bào, các liên kết protein, peptid, làm cản trở các quá trình sinh
(A) (B) 0 20 40 60 0 1000 2000 3000 4000 Nồng độ mangostin (microgram/ml) Tỷ lệ ứ c c hế (%) 1 2 3 6 5 4
lý, sinh hóa của cơ thể, dẫn tới trọng lượng cơ thể chuột giảm.
Theo nhiều tác giả sự giảm trọng lượng cơ thể là một chỉ tiêu theo dõi quan trọng khi gây nhiễm độc thực nghiệm bằng hóa chất. Hoàng Văn Huấn (1998), Hoàng Công Minh (2011) đều khẳng định có sự giảm trọng lượng ở động vật thực nghiệm bị nhiễm độc với các hóa chất khác nhau [4, 6].
Bảng 3.2. Trọng lượng chuột trước và sau thí nghiệm.
n: Số cá thể thí nghiệm; : giá trị trung bình, SD: sai số.
Hình 3.9. Sự thay đổi trọng lượng cơ thể chuột trong quá trình thí nghiệm.
Trọng lượng cơ thể chuột của nhóm uống CCl4 được điều trị bằng hoạt chất -mangostin với liều 0,1 mg/10 g thể trọng có sự tăng nhẹ (0,5%), nguyên nhân do,
Nhóm nghiên cứu n Trọng lượng cơ thể (g) Trước thí nghiệm (g) ± SD Sau thí nghiệm (g) ± SD Thay đổi (%) ĐC 12 20,8 ± 3,8 23,1 ± 5,06 12,0 TN1 12 21,7 ± 3,01 21,0 ± 5,28 2,9 TN2 12 20,0 ± 1,94 20,1 ± 5,35 0,5 TN3 12 20,7 ± 2,16 24,5± 5,19 18,5 TN4 12 19,9 ± 2,08 19,6 ± 3,74 1,7 TN5 12 21,8 ± 2,91 20,1 ± 4,08 7,9 0 10 20 30 ĐC TN1 TN2 TN3 TN4 TN5 Nhóm nghiên cứu Trọng lư ợng c huộ t (g) Trọng lượng trước Trọng lượng sau
-mangostin có các hoạt tính chống ung thư, chống oxi hóa giúp làm giảm ảnh hưởng của chất độc CCl4 đối với cơ thể. Kết luận này càng được khẳng định khi trọng lượng cơ thể của chuột ở nhóm uống -mangostin 0,1 mg/10 g thể trọng tăng đáng kể (18,5%). Trong khi đó, trọng lượng cơ thể chuột ở nhóm uống CCl4 có bổ sung -mangostin 0,2 mg/10 g thể trọng, và ở nhóm chỉ uống -mangostin 0,2 mg/10 g thể trọng, giảm xuống tương ứng 1,7% và 7,9% so với thời điểm trước khi thí nghiệm, điều này có thể giải thích do liều lượng -mangostin cao sẽ gây ra tác dụng ức chế sự sinh trưởng và phát triển của chuột (Hình 3.9, Bảng 3.2).
3.3.2 Khả năng bảo vệ gan của α-mangostin dưới tác dụng của CCl4
Hình 3.10. Hình ảnh thể gan ở các nhóm chuột nghiên cứu.
Tỷ lệ gan so với cơ thể ở nhóm chuột bị nhiễm độc CCl4 tăng khá cao, khoảng 61% so với nhóm đối chứng. Tuy nhiên, ở nhóm nhiễm độc CCl4 điều trị bằng -mangostin liều 0,1 mg/10 g thể trọng thì tỷ lệ này có xu hướng giảm xuống, chỉ tăng khoảng 46% so với nhóm đối chứng (Bảng 3.3, Hình 3.11).
Hiện tượng tăng tỷ lệ gan so với cơ thể khi bị nhiễm độc CCl4 có thể coi là một biểu hiện của phản ứng viêm cấp tính của gan khi có chất độc xâm nhập vào cơ thể, và theo máu đi đến gan. Nguyên nhân do CCl4 là một chất oxi hóa mạnh, gây tổn thương trực tiếp tại gan, làm rối loạn chuyển hóa, gây ứ đọng nước ở nhu mô gan, các tế bào nhu mô gan bị thoái hóa nước, thoái hóa mỡ dẫn đến tăng trọng lượng
gan. Quan sát hình ảnh thể gan chuột ở nhóm TN1 (nhóm gây độc CCl4) thấy xuất hiện hiện tượng gan bị bạc màu rất rõ, ở các nhóm phối hợp dùng -mangostin (nhóm TN2 và TN4) màu sắc gan đã trở về gần giống với nhóm đối chứng, và tỷ lệ gan/cơ thể giảm 15% so với nhóm TN1 (Hình 3.10, Bảng 3.3). Nguyên nhân có thể do -mangostin có tác dụng làm giảm hoạt lực của CCl4, kích thích hệ thống enzyme giải độc trong gan tăng cường hoạt động, nhờ đó giảm sự phá hủy gan của CCl4.
Bảng 3.3. Ảnh hưởng của -mangostin lên tỷ lệ trọng lượng gan/trọng lượng cơ thể.
Nhóm nghiên cứu n Tỷ lệ gan/cơ thể
± SD Tỷ lệ % so với đối chứng ĐC 12 0,044 ± 0,004 100 TN1 12 0,071 ± 0,017 161 TN2 12 0,064 ± 0,016 146 TN3 12 0,039 ± 0,012 89 TN4 12 0,064 ± 0,012 146 TN5 12 0,048 ± 0,014 108
n: Số cá thể thí nghiệm; : giá trị trung bình, SD: sai số.
Tỷ lệ gan/cơ thể (%) = 100% x (trọng lượng gan/trọng lượng cơ thể)
Hình 3.11. Sự thay đổi trọng lượng gan chuột ở các nhóm nghiên cứu.
0 40 80 120 160 200 ĐC TN1 TN2 TN3 TN4 TN5 Nhóm nghiên cứu Tỷ lệ TL gan/TL cơ t hể (%)
Kết quả trên cho thấy -mangostin có thể bảo vệ gan tránh khỏi sự phá hủy của chất độc CCl4. Thêm vào đó, nhóm chỉ uống α-mangostin với liều 0,1 mg/10 g thể trọng có tỷ trọng gan so với trọng lượng cơ thể giảm 11% so với nhóm đối chứng (Bảng 3.3), cho thấy nhóm uống α-mangostin không có hại với gan mà còn có tác dụng bảo vệ gan khỏi các chất độc ngoại sinh, kết quả này càng được khẳng định khi hình ảnh thể gan có màu hồng và mịn (Hình 3.10).
3.3.3 Ảnh hưởng của -mangostin lên hoạt độ peroxidase trong gan chuột
Bảng 3.4. Hoạt độ peroxidase trong gan chuột. Nhóm nghiên cứu n Hoạt độ peroxidase (IU/mg protein)
± SD Tỷ lệ % so với đối chứng ĐC 9 0,00597 ± 0,0024 100 TN1 12 0,00523 ± 0,0022 88 TN2 8 0,00672 ± 0,0036 124 TN3 13 0,0088 ± 0,0025 145 TN4 8 0,0060 ± 0,0017 101 TN5 9 0,00559 ± 0,0006 94
n: Số cá thể thí nghiệm; : giá trị trung bình, SD: sai số.
Hình 3.12. Hoạt độ peroxidase trong gan chuột dưới tác dụng của -mangostin.
Peroxidase là enzyme chống oxi hóa quan trọng trong hệ thống sinh học, có mặt 0 40 80 120 160 ĐC TN1 TN2 TN3 TN4 TN5 Nhóm nghiên cứu Hoạ t độ peroxidase tươ ng đ ối (% )
ở tế bào chất và màng ty thể của hầu hết tế bào, đặc biệt hoạt động mạnh ở gan và hồng cầu, những cơ quan có vai trò quan trọng trong quá trình giải độc và vận chuyển điện tử trong cơ thể. Peroxidase giúp cơ thể thu dọn các peroxide nội sinh như H2O2 chuyển hóa thành H2O, giúp giảm thiểu sự xâm hại của các gốc tự do lên các tổ chức mô trong cơ thể, ngăn ngừa ung thư. Sự thay đổi hàm lượng và hoạt độ của các enzyme chống oxy hóa trong đó có peroxidase là biểu hiện không bình thường của trạng thái sinh lý, cân bằng nội bào khi cơ thể đáp ứng với các chất độc ngoại sinh.
Hoạt độ peroxidase ở gan của nhóm chuột uống CCl4 bị giảm đáng kể, giảm 12% so với nhóm đối chứng (Bảng 3.4), nguyên nhân có thể do CCl4 gây hoại tử các tế bào ở gan, làm cho peroxidase sản sinh trong tế bào gan cũng bị phá hủy, có thể thấy gan có màu trắng bạc, úng nước phù nề (Hình 3.11). Trong khi đó nhóm chuột được điều trị bằng -mangostin có xu hướng tăng hoạt độ của peroxidase trong gan, đặc biệt ở nhóm chuột uống -mangostin liều 0,1 mg/10 g thể trọng, tăng 45% so với nhóm đối chứng (Bảng 3.4). Tuy nhiên, khi nồng độ -mangostin tăng lên 0,2 mg/10 g thể trọng thì hoạt độ peroxidase giảm xuống (Hình 3.12), có thể do nồng độ -mangostin cao gây độc cho cơ thể, ức chế các quá trình sinh lý, sinh hóa trong tế bào gan, làm cho hoạt độ peroxidase giảm xuống.
Như vậy, -mangostin có ảnh hưởng quan trọng lên sự thay đổi hoạt độ peroxidase ở gan chuột. Tương tự, trong nghiên cứu của Devi Sampath và cộng sự (2007) cũng khẳng định rằng -mangostin có khả năng ngăn chặn sự suy giảm các enzyme chống oxi hóa như glutathione-S-transferase (GST), glutathione peroxidase (GPx), superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT) do isoproterenol (một loại hợp chất sử dụng trong điều trị tim mạch) gây ra [15].
3.3.4 Ảnh hưởng của -mangostin lên hàm lượng MDA trong gan chuột
MDA là sản phẩm của quá trình peroxy hóa lipid, xảy ra do tác động của các chất oxi hóa, gốc tự do tác động lên các phân tử có bản chất lipid trong tế bào. Hàm lượng MDA là một chỉ thị quan trọng biểu hiện mức độ hoạt động của các chất có
tính oxi hóa trong tế bào.
Bảng 3.5. Hàm lượng MDA trong gan chuột dưới tác dụng của -mangostin. Nhóm nghiên cứu n Hàm lượng MDA (mol/g protein)
± SD Tỷ lệ % so với đối chứng ĐC 11 44,6 ± 11,5 100 TN1 9 68,7 ± 16,8 154 TN2 12 46,7 ± 5,4 105 TN3 8 43,1 ± 11,6 97 TN4 7 43,7 ± 15,4 98 TN5 8 41,9 ± 10,5 94
n: Số cá thể thí nghiệm; : giá trị trung bình, SD: sai số.
Hình 3.13. Sự thay đổi hàm lượng MDA trong gan dưới tác động của -mangostin.
Hàm lượng MDA trong gan ở nhóm uống CCl4 tăng rõ rệt, tăng 54% so với nhóm đối chứng. Điều này cho thấy phản ứng peroxy hóa lipid trong tế bào gan do tác động của CCl4 ở nhóm chuột bị nhiễm độc diễn ra khá mạnh mẽ. Ở nhóm TN2, nhóm chuột nhiễm độc CCl4 được điều trị bằng -mangostin liều 0,1 mg/10 g thể trọng, hàm lượng MDA giảm xuống gần bằng nhóm đối chứng (Hình 3.13, Bảng 3.5). Nguyên nhân có thể là do tác dụng ngăn cản quá trình peroxy hóa lipid bởi CCl4 của hoạt chất -mangostin. Thêm vào đó, ở nhóm TN5 chỉ uống
0 40 80 120 160 200 ĐC TN1 TN2 TN3 TN4 TN5 Nhóm nghiên cứu Hàm lư ợng MDA tương đối (%)
nhóm đối chứng, giảm 60% so với nhóm nhiễm độc CCl4.
Kết quả nghiên cứu cho thấy cho thấy -mangostin không chỉ có tác dụng bảo vệ gan khỏi bị nhiễm độc ngoại sinh mà còn bảo vệ gan khỏi các gốc oxi hóa nội sinh. Khả năng bảo vệ các phân tử có bản chất lipid khỏi sự tấn công của các gốc tự do, và các tác nhân oxi hóa của -mangostin không chỉ xảy ra ở điều kiện in vivo
mà còn xảy ra trong điều kiện in vitro. Trong nghiên cứu của Williams và cộng sự (1995) đã chứng minh rằng mangostin có khả năng bảo vệ các phân tử hàm lượng thấp có bản chất là lipoprotein (LDL) tránh khỏi sự oxi hóa của các ion kim loại (Cu2+) ở nồng độ 100 mM ở thời điểm 4 giờ, ở điều kiện in vitro [44]. Tương tự, Mahabusarakam và cộng sự (2000) đã chứng minh rằng -mangostin và các dẫn xuất tổng hợp của nó có thể ngăn chặn sự oxi hóa phân tử LDL. Sự thay đổi cấu trúc -mangostin, thay C3 và C4 bằng các dẫn xuất aminoethyl làm tăng cường hoạt hoạt động chống oxi hóa, trong khi thay bằng các gốc methyl và acetate làm giảm hoạt động chống oxi hóa [24].
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
KẾT LUẬN
1. Hoạt chất -mangostin tinh sạch được tách chiết từ bột vỏ quả măng cụt chiếm 0,13% khối lượng nguyên liệu thô ban đầu có độ sạch 98,5%, với các thông số kĩ thuật như sau: dung môi chiết là ethanol, tỷ lệ dung môi : nguyên liệu là 3:1, ở 60C, trong 4 giờ.
2. Hoạt chất -mangostin có khả năng kháng lại một số vi khuẩn và nấm gây bệnh ở người như S. aureus, P. aeruginosa, C. albicans. Diệt được 100% vi khuẩn
S. aureus ở nồng độ 15 g/ml; ức chế được 70% sự phát triển của P. aeruginosa ở nồng độ 1000 g/ml, được 50% sự phát triển của nấm C. albicans ở nồng độ 1500 g/ml.
3. Hoạt chất -mangostin có khả năng chống oxi hóa, bảo vệ gan khỏi sự tấn công của chất độc có tính oxi hóa mạnh là CCl4. Thể hiện bằng tác dụng làm tăng hoạt độ peroxidase và làm giảm hàm lượng MDA ở gan chuột ở các nhóm nghiên cứu, đặc biệt ở hai nhóm nghiên cứu: nhóm chuột uống -mangostin liều 0,1 mg/10 g thể trọng, hoạt độ peroxidase trong gan tăng 45% so với nhóm đối chứng, 57% so với nhóm nhiễm độc CCl4; và nhóm chuột uống -mangostin liều 0,2 mg/10 g thể trọng, hàm lượng MDA trong gan chuột giảm 6% so với nhóm đối chứng, giảm 60% so với nhóm nhiễm độc CCl4.
KIẾN NGHỊ
1. Thử nghiệm hoạt tính chống ung thư của -mangostin trên một số dòng tế bào