Hoạt tính chống oxi hóa của -mangostin

3 CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

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 60C, 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 ung thư từ chuột.

2. Sản xuất -mangostin trên qui mô pilot để làm thuốc hỗ trợ phòng chống và điều trị ung thư và chống oxi hóa.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tiếng Việt

1. Trương Văn Châu, Trần Hồng Quang, Đỗ Ngọc Liên (2004), "Đặc tính kháng khuẩn của các hợp chất phenolic ở một số loài cây thuộc chi Garcinia

L. " Tạp chí Sinh học 26(4): pp. 59-62.

2. Đào Hùng Cường, Đỗ Thị Thuý Vân (2010), "Nghiên cứu chiết tách và xác định xanthone từ vỏ quả Măng cụt (Garcinia mangostin L)", Tạp chí Khoa học và công nghệ, Đại học Đà nẵng, 5(40): pp. 167-173.

3. Nguyễn Thị Ngọc Dao, Đỗ Thị Hồng Cẩm (1997), "Hoạt độ peroxidase ở một số tổ chức thực vật", Tạp chí Y học Việt Nam, 6: pp. 39-43.

4. Hoàng Văn Huấn (1998), "Nghiên cứu sự biến đổi hệ thống enzyme cytochrome P450 và một vài thông số hóa sinh có liên quan nhiễm độc thực nghiệm nhiên liệu lỏng tên lửa", Luận văn thạc sỹ y học, Học viện Quân Y, Bộ Giáo dục và Đào tạo - Bộ Quốc Phòng.

5. Đỗ Tất Lợi (2000), Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam. NXB Y học Hà Nội. 567-568.

6. Hoàng Công Minh (2001), "Nghiên cứu ảnh hưởng của hỗn hợp dichlorodiethyl sulfide với chlorovinyl dichlorarsine lên một số chỉ tiêu độc học, hóa sinh, huyết học trên động vật thực nghiệm và tác dụng của thuốc điều trị", Luận án tiến sỹ y học, Học viện Quân y, Bộ Giáo dục và Đào tạo - Bộ Quốc phòng.

7. Nguyễn Mai Phương, Nguyễn Thị Thịnh, Nguyễn Diệu Linh, Phan Tuấn Nghĩa (2010), "Thu nhận và tìm hiểu tác dụng sinh học của chế phẩm chứa xanthone từ vỏ quả măng cụt (Garcinia Mangostin L.)", Tạp chí công nghệ sinh học, 8: pp. 717-735.

8. Nguyễn Thị Mai Phương, Phan Tuấn Nghĩa, Nguyễn Thị Ngọc Dao, Đỗ Ngọc Liên (2004), "Thành phần polyphenol vỏ quả măng cụt (Garcinia mangostana L) và tác dụng ức chế sự sinh axit của vi khuẩn sâu răng

Streptococcus mutans", Tạp chí Dược học, 44: pp. 18-21.

9. Đỗ Thị Tuyên , Nguyễn Thu Thùy , Nguyễn Ngo ̣c Ha ̣nh , Nguyễn Thi ̣ Ánh Tuyết, Phùng Văn Trung , Quyền Đình Thi , Nguyễn Thi ̣ Mai Phương , Nguyễn Thi ̣ Ngo ̣c Dao (2010), "Nghiên cứu quy trình tách chiết và hoạt tính kháng khuẩn của alpha-mangostin từ vỏ quả Măng cụt Garcinia mangostana. L", Hội nghị Khoa học kỉ niệm 35 năm viện Công nghệ và Khoa học Việt Nam, pp. 136-143.

Tiếng Anh

10. Anderson, J. B. (2005), "Evolution of antifungal-drug resistance: mechanisms and pathogen fitness", Nat Rev Microbiol, 3(7): pp. 547-556. 11. Balaram, P. (2011), "Cancer: human mortality and cellular immortality",

12. Bumrungpert, K., Kalpravidh, R. W., Chia-Chi Chuang, C. C., Overman, A., Martinez, K., Kennedy, A., McIntosh, M. (2010), "Xanthones from

Mangosteen inhibit inflammation in human macrophages and in human adipocytes exposed to macrophage-conditioned media", J Nutr, 140: pp. 842–847.

13. Cohen, R. J., Shannon, B. A., McNeal, J. E., Shannon, T., Garrett, K. L. (2005), "Propionibacterium acnes associated with inflammation in radical prostatectomy specimens: a possible link to cancer evolution", J Urol, 173(6): pp. 1969-1974.

14. Daniel, M. B., Michael, D. R., Stuart, J. E. (1996), Protein methods, ed. 2. Wiley-Liss, New York.

15. Devi Sampath, P., Vijayaraghavan, K. (2007), "Cardioprotective effect of alpha-mangostin, a xanthone derivative from mangosteen on tissue defense system against isoproterenol-induced myocardial infarction in rats", J Biochem Mol Toxicol, 21(6): pp. 336-339.

16. Ee, G. C., Daud, S., Taufiq-Yap, Y. H., Ismail, N. H., Rahmani, M. (2006), "Xanthones from Garcinia mangostana (Guttiferae)", Nat Prod Res, 20(12): pp. 1067-1073.

17. Favari, L., Perez-Alvarez, V. (1997), "Comparative effects of colchicine and silymarin on CCl4-chronic liver damage in rats", Arch Med Res, 28(1): pp. 11-17.

18. Gopalakrishnan, G., Banumathi, B., Suresh, G. (1997), "Evaluation of the antifungal activity of natural xanthones from Garcinia mangostana and their synthetic derivatives", J Nat Prod, 60(5): pp. 519-524.

19. Iinuma, M., Tosa, H., Tanaka, T., Asai, F., Kobayashi, Y., Shimano, R.,