Nghiên cứu phân lập và tác dụng điều trị bệnh đái tháo đường type 2 của các hoạt chất sinh học từ một số loài thực vật thu hái tại miền Trung

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NGUYỄN THỊ XUÂN THU

NGHIÊN CỨU PHÂN LẬP VÀ TÁC DỤNG ĐIỀU TRỊ BỆNH ĐÁI THÁO ĐƯỜNG TYPE 2 CỦA CÁC HOẠT CHẤT SINH HỌC TỪ MỘT SỐ LOÀI

THỰC VẬT THU HÁI TẠI MIỀN TRUNG

Chuyên ngành: Công nghệ sinh học

Mã số: 9420201

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 205 trang tài liệu này.

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

1. TS. ĐẶNG ĐỨC LONG

2. PGS.TS. THÀNH THỊ THU THỦY

ĐÀ NẴNG - 2021

LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Việc tham khảo các nguồn tài liệu đã được trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo đúng quy định.

Nguyễn Thị Xuân Thu

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành đề tài luận án này tôi xin được gửi lời biết ơn trân trọng nhất tới TS.Đặng Đức Long và PGS.TS. Thành Thị Thu Thủy, người đã tận tâm hướng dẫn khoa học, động viên, khích lệ và tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho tôi trong suốt thời gian thực hiện luận án.

Tôi cũng xin cảm ơn đến các thầy cô, cán bộ nghiên cứu công tác tại bộ môn Công nghệ Sinh học, Khoa Hóa, Trường Đại học Bách khoa đã ủng hộ và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian hoàn thành luận án.

Tôi cũng xin cảm ơn đến các cán bộ nghiên cứu tại Trung tâm Các phương pháp phổ ứng dụng – Viện Hóa học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã hỗ trợ đo phổ NMR, MS và giúp đỡ tôi rất nhiều trong quá trình thực nghiệm và hoàn thành bản luận án.

Tôi trân trọng cảm ơn Ban lãnh đạo Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong thời gian học tập.

Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc đến toàn thể gia đình và bạn bè đã ủng hộ và động viên tôi hoàn thành tốt luận án.

Xin chân thành cảm ơn!

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT vi

DANH MỤC CÁC BẢNG ix

DANH MỤC CÁC HÌNH XI

MỞ ĐẦU 1

1. Tính cấp thiết của đề tài 1

2. Mục tiêu của luận án 2

3. Nội dung nghiên cứu của luận án 2

4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án 3

5. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 4

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 5

1.1. Bệnh đái tháo đường 5

1.1.1. Bệnh đái tháo đường 5

1.1.2. Bệnh sinh đái tháo đường type 2 10

1.1.3. Thuốc trong điều trị đái tháo đường 14

1.2. Tổng quan về cây chè dây và lá đắng 17

1.2.1. Cây chè dây (Ampelosis cantoniensis (Hook. et Arn.) Planch) 17

1.2.2. Giới thiệu về cây lá đắng (Vernonia amygdalina Del.) 20

1.3. Tình hình nghiên cứu trên thế giới và trong nước về thảo dược trong điều trị đái tháo đường 24

1.3.1. Tình hình nghiên cứu về thảo dược trong điều trị ĐTĐ trên thế giới 24

1.3.2. Tình hình nghiên cứu về thảo dược trong điều trị ĐTĐ tại Việt Nam .. 42

CHƯƠNG 2. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 45

2.1. Nguyên liệu 45

2.1.1. Nguyên liệu thực vật 45

2.1.2. Nguyên liệu động vật 47

2.2. Hóa chất và thiết bị thí nghiệm 47

2.2.1. Hóa chất 47

2.2.2. Thiết bị thí nghiệm 48

2.3. Thực nghiệm và phương pháp nghiên cứu 48

2.3.1. Phương pháp chiết xuất 49

2.3.2. Phương pháp gây chuột nhắt ĐTĐ type 2 51

2.3.3. Nghiên cứu tác dụng hạ đường huyết của 20 mẫu thực vật trên chuột nhắt ĐTĐ type 2 55

2.3.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của cao chiết thực vật lên cấu trúc mô tụy và gan chuột ĐTĐ type 2 56

2.3.5. Nghiên cứu tác dụng hạ đường huyết của cao chiết phân đoạn mẫu lá chè dây, lá đắng trên chuột nhắt ĐTĐ type 2 57

2.3.6. Phương pháp khảo sát khả năng giảm hoạt tính enzyme α-glucosidase và

α-amylase của các hợp chất phân lập 57

2.3.7. Phương pháp đánh giá hoạt động chống viêm và cải thiện tính kháng insulin của các hợp chất tinh sạch dựa trên dòng tế bào Raw 264.7 và 3T3-L1 58

2.3.8. Chuẩn bị cao hỗn hợp các thảo dược có khả năng hạ đường huyết 61

2.3.9. Xác định độc tính cấp của cao hỗn hợp 62

2.3.10. Phương pháp phân lập và xác định cấu trúc hóa học 62

2.3.11. Xử lý số liệu 65

CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 66

3.1. Kết quả tách chiết mẫu 66

3.2. Kết quả gây chuột nhắt ĐTĐ type 2 thực nghiệm 67

3.2.1. Gây chuột nhắt béo phì 67

3.2.2. Các chỉ số mỡ máu ở chuột nhắt béo phì 68

3.2.3. Gây ĐTĐ type 2 trên chuột béo sau tiêm STZ 69

3.2.4. Định lượng insulin trong máu chuột nhắt sau khi tiêm STZ 70

3.2.5. Nghiệm pháp dung nạp glucose 71

3.3. Kết quả tác dụng hạ đường huyết của các cao chiết thực vật trên chuột ĐTĐ type 2 72

3.3.1. Sàng lọc đợt I 72

3.3.2. Sàng lọc đợt II 74

3.3.3. Sàng lọc đợt III 75

3.3.4. Sàng lọc đợt IV 76

3.4. Kết quả nghiên cứu cao chiết chè dây và lá đắng 78

3.4.1. Ảnh hưởng của cao chiết chè dây và lá đắng lên kết quả mô bệnh học của tụy và gan 79

3.4.2. Nghiên cứu cao chiết phân đoạn lá chè dây 81

3.4.3. Nghiên cứu các cao chiết phân đoạn lá đắng 91

3.4.4. Khả năng ức chế enzyme α-amylase và α-glucosidase của các hợp chất phân lập từ chè dây và lá đắng 98

3.4.5. Hoạt động chống viêm và cải thiện tính kháng insulin của các hợp chất phân lập từ chè dây và lá đắng 100

3.4.6. Thảo luận về cơ chế hạ đường huyết của các hợp chất phân lập từ cây chè dây và lá đắng 105

3.5. Kết quả cao hỗn hợp nguồn gốc từ thực vật có khả năng hạ đường huyết 108

3.5.1. Phối hợp các cây thảo dược để tăng hiệu quả trong điều trị ĐTĐ 108

3.5.2. Hiệu quả hạ đường huyết của cao hỗn hợp 109

3.5.3. Hiệu quả của cao hỗn hợp ở các chỉ số mỡ máu trên chuột ĐTĐ 112

3.5.4. Hiệu quả cao hỗn hợp lên hàm lượng glycogen ở gan chuột ĐTĐ 113

3.5.5. Khả năng ức chế enzyme α-amylase và α-glucosidase của cao hỗn hợp

............................................................................................................................ 114

3.6. Nghiên cứu độc tính cấp của cao hỗn hợp 114

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 116

CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ 120

TÀI LIỆU THAM KHẢO 121

PHỤ LỤC.......................................................................................................... PL1

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT

1H-NMR : 1H-Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy (Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton)

13C-NMR : 13C-Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy (Phổ cộng hưởng từ hạt nhân carbon)

Akt : Protein Kinase B

ATP : Adenosine triphosphate CBuOH : Cao n-buthanol

CC : Cao cồn CEtOAc : Cao ethylacetate CHe : Cao n-hexane

COSY : Chemical Shift Correlation Spectroscopy COX-2 : cyclooxygenase 2

DEPT : Distortionless Enhancement by Polarization Transfer

ĐTĐ : Đái tháo đường

ELISA : Enzyme Linked Immunosorbent Assay (Kỹ thuật miễn dịch liên kết với enzym)

ERK : Extracellular signal-regulated kinase (tín hiệu ngoại bào điều tiết

kinase)

FFA : Free fatty acid (acid béo tự do)

g : Gam

GLP : Glucagon like peptide

GLUT : Glucose transporter (yếu tố vận chuyển glucose)

Grb2 : Growth factorreceptor-bound h : Giờ

HFD : High fat diet (Chế độ ăn giàu chất béo) HMBC : Heteronuclear Multiple Bond Connectivity HSQC : Heteronuclear Multiple Quantum Coherence

IC50 : Half maximal inhibitory concentration (Nồng độ gây ức chế 50% hoạt tính sinh học hoặc hóa sinh)

IDF : International Diabetes Federation (Liên đoàn Đái tháo đường Quốc tế)

IFG : Impaired fasting glucose (rối loạn đường huyết lúc đói) IGT : Impaired glucose tolerance (rối loạn dung nạp glucose) IKK-beta : IkappaB kinase beta

IL-1β : Interleukin-1 beta,

IL- 6 : Interleukin-6,

IL-8 : Interleukin-8

iNOS : Nitric oxide synthase

IR : Insulin receptor

IRS : Insulin receptor substrate

JNK : C-Jun NH2-terminal kinase

LD50 : Lethal dose, 50% (Liều gây chết 50% động vật thí nghiệm)

LPS : Lipopolysaccharide

m : Khối lượng

MAPK : Mitogen activated protein kinase

μg : Microgram

μl : Microlit

mg : Miligam

ml : Mililit

MS : Mass Spectroscopy (phổ khối lượng) ND : Normal diet (Ăn chế độ ăn bình thường) NFκB : Nuclear factor-кB

NMR : Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy (Phổ cộng hưởng từ hạt nhân)

OD : Optical Density (Mật độ quang)

P-value : Probability value (Trị số p)