Tình Hình Nghiên Cứu Về Chi Gymnema Ở Việt Nam

1.1.4.2. Hoạt tính chống béo phì

Phân đoạn giầu saponin từ dịch chiết nước của lá loài G. sylvestre đã được phát hiện có tác dụng chống béo phì tương đương với orlistat, một loại thuốc tổng hợp dùng để điều trị bệnh béo phì [41]. Dịch chiết nước loài G. sylvestre đã phát hiện có khả năng chống béo phì trên chuột thông qua giảm nồng độ serum lipid, leptin, insulin, glucose, apolipoprotein B và LDH trong khi tăng nồng độ HDL- cholesterol, apolipoprotein A1 [42]. Trong một nghiên cứu khác, phần giàu saponin của lá loài G. sylvestre (GSA) đã được nghiên cứu in vivo trên chuột béo phì để đánh giá tác dụng chống béo phì thông qua biến đổi trọng lượng cơ thể và các chỉ số lipid huyết tương. Kết quả cho thấy nhóm chuột được dùng GSA với liều 100 mg/kg/ngày, sau 8 tuần trọng lượng cơ thể cũng như khối lượng các cơ quan nội tạng (gan, mô thận, tim, mô mỡ) giảm gần bằng khối lượng chuột ở lô đối chứng (chế độ dinh dưỡng bình thường). Các chỉ số cholesterol toàn phần, TGs, VLDL-cholesterol, LDL-cholesterol giảm mạnh và HDL-cholesterol tăng, Hiệu quả tương đương với orlistat [43].

Trong một thử nghiệm trên chuột béo phì Otsuka Long-Evans Tokushima (OLETF) - các nhà khoa học Nhật Bản đã cho thấy hiệu quả giảm cân của hỗn hợp các gymnemate (hợp chất triterpene glucronide) lên chuột thí nghiệm. Kết quả cho thấy với liều điều trị Gymnemate 62mg/kgP, trọng lượng cơ thể giảm lần lượt 57,2

± 6,4 và 75,5 ± 6,3 g trong 1 và 2 tuần. Tổng lượng cholesterol đã giảm 1/3, hơn nữa tổng lượng LDL + VLDL cholesterol giảm 1/2. Tỷ lệ cholesterol HDL tăng. Triglyceride huyết thanh đã giảm xuống còn 1/4. Mức cholesterol và chất béo trung tính trong huyết thanh không có sự khác biệt đáng kể trong nhóm dùng Gymnemate với nhóm thông thường [44].

1.1.4.3. Hoạt tính chống oxi hóa

Năm 2014, RhitaJit Sarkar và cộng sự đã nghiên cứu khả năng chống oxy hóa của cặn chiết 70% methanol lá loài G. sylvestre thông qua các thử nghiệm in vitro đánh giá khả năng quét gốc tự do DPPH, hydroxyl, superoxide, nitric oxide, axit hypochlorous (HOCl) và ức chế peroxide hóa lipid. Kết quả cho thấy dịch chiết này thể hiện hoạt tính chống oxy hóa mạnh trong thử nghiệm quét gốc hydroxyl (IC50 = 185,0 µg/ml, mạnh hơn đối chứng dương mannitol IC50 = 571,5

µg/ml), superoxide (IC50 = 15,6 µg/ml, mạnh hơn đối chứng dương quecertin IC50=

42,0 µg/ml) và nitric oxide (IC50 = 65,4 µg/ml, mạnh hơn đối chứng dương curcumin IC50 = 90,8 µg/ml) [45].

Trong một nghiên cứu khác, Naik và cộng sự đã thông báo hoạt tính chống oxy hóa của tinh dầu G. sylvestre. Các thông số đánh giá bao gồm khả năng quét gốc tự do DPPH (IC50 = 28 µg/ml, xấp xỉ chất đối chứng dương BHT với IC50= 20

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 255 trang tài liệu này.

µg/ml), ABTS (ức chế 97 % ABTS ở nồng độ 1000 µg/ml), ức chế sự hình thành peroxide trong thí nghiệm oxy hóa β-carotene-linoleic với tỉ lệ 90,74 % ở nồng độ 1000 µg/ml. Như vậy có thể thấy bên cạnh dịch nước, thì chiết xuất tinh dầu từ lá của loài G. sylvestre cũng là một nguồn cung cấp các chất chống oxi hóa từ thiên nhiên [46].

Cặn chiết giàu gymnemic acid từ lá loài G. sylvestre cũng đã được nghiên cứu khả năng chống oxi hóa. Kết quả cho thấy cặn chiết này có hiệu quả cao đối với việc quét gốc tự do DPPH (IC50 = 39,2 µg/ml, mạnh hơn đối chứng dương acid ascorbic IC50 = 59,5 µg/ml) và bảo vệ đường deoxyribose chống lại gốc tự do hydroxyl OH (IC50 = 76,0 µg/ml, mạnh hơn đối chứng dương acid ascorbic IC50 = 192,1 µg/ml) [47].

µg/ml), superoxide (IC50 = 15,6 µg/ml, mạnh hơn đối chứng dương quercetin IC50= 42,0 µg/ml) và nitric oxide (IC50 = 65,4 µg/ml), mạnh hơn đối chứng dương curcumin (IC50 = 90,8 µg/ml) [45]. Trong một nghiên cứu khác, Naik và cộng sự đã thông báo hoạt tính chống oxy hóa của tinh dầu G. sylvestre. Các thông số đánh giá bao gồm khả năng quét gốc tự do DPPH (IC50 = 28 µg/ml, xấp xỉ chất đối chứng dương BHT với IC50= 20 µg/ml), ABTS (ức chế 97 % ABTS ở nồng độ 1000 µg/ml), ức chế sự hình thành peroxide trong thí nghiệm oxy hóa β-carotene- linoleic với tỉ lệ 90,74 % ở nồng độ 1000 µg/ml. Như vậy có thể thấy bên cạnh dịch nước, tinh dầu chiết từ lá của loài G. sylvestre cũng là một nguồn cung cấp các chất chống oxi hóa từ thiên nhiên [46]. Cặn chiết giàu gymnemic acid từ lá

loài G. sylvestre cũng đã được nghiên cứu khả năng chống oxi hóa. Kết quả cho thấy cặn chiết này có hiệu quả cao đối với việc quét gốc tự do DPPH (IC50 = 39,2

µg/ml, mạnh hơn đối chứng dương acid ascorbic (IC50 = 59,5 µg/ml) và bảo vệ đường deoxyribose chống lại gốc tự do hydroxyl OH (IC50 = 76,0 µg/ml, mạnh hơn đối chứng dương acid ascorbic (IC50 = 192,1 µg/ml) [47].

1.1.4.4. Tác dụng bảo vệ gan

Tian và cộng sự đã đánh giá tác dụng bảo vệ gan của các hợp chất phân lập từ loài G. tingen. Theo đó, tất cả các hợp chất thử nghiệm đều cải thiện tỉ lệ sống sót của tế bào gan người HL7702, gây độc bởi D-galactosamine. Nổi bật là các hợp chất gymnetinoside A (137, IC50 = 9,1 µM), E (141, IC50 = 11,1 µM) và F (142, IC50 = 9,1 µM) tương đương với chất đối chứng dương là bicyclol (IC50 = 11,6 µM), một loại thuốc bảo vệ gan [29]. Tiếp đó vào năm 2015, cũng từ loài này, Tian và cộng sự đã phân lập 8 hợp chất (150-157) từ G. tingen và đánh giá tác dụng bảo vệ tế bào gan HL7702 bị gây độc bởi D-galactosamine trong thí nghiệm MTT. Các hợp chất 150, 151, 155, 156 có % ức chế tương đương với chất đối chứng dương, bicyclol. Các hợp chất gymnefuranol A (150, 59,5 %) và (–)- lariciresinol (155, 92,8 %) được phát hiện có tác dụng ức chế lớn hơn bicyclol (56,4%) ở nồng độ thử nghiệm 10 µM [33].

1.1.4.5. Hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định

Các cặn chiết phân cực khác nhau (ete dầu hỏa, ethanol và nước) cùng với các gymnemic acid từ lá của loài G. sylvestre được thông báo có tác dụng diệt khuẩn rò rệt trên 6 loài vi khuẩn thử nghiệm là Escherichia coli, Vibrio cholera, Streptococcus mutans, Staphylococcus aureus, Aspergillus negier và Candida albicans, thể hiện hoạt tính tương đương chất đối chứng dương fluoroquinolone ciprofloxacin trên cả 6 loài vi khuẩn thử nghiệm [48]. Ở một nghiên cứu khác, Naik và cộng sự đã thông báo tinh dầu G. sylvestre ức chế sự phát triển của 5 loại vi khuẩn Pseudomonas aeruginosa, Pseudomonas asplenii, Bacillus subtilis, Proteus mirabilis, Escherichia coli và nấm Candida albicans với nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) thay đổi từ 22 mg/ml đến 28 mg/ml, đường kính vòng kháng khuẩn xấp xỉ chất đối chứng dương gentamycin [46]. Cặn chiết methanol từ quả và rễ G. sylvestre đã thể hiện hoạt tính ức chế 5 loài vi khuẩn: Bacillus subtilis (với đường kính vòng kháng khuẩn lần lượt là D = 11,7 và 10,7 mm), Staphylococcus aureus (8,7 và 11,5 mm), Escherichia coli (13,0 và 15,5mm), Klebsiella aerogenes (12,0 mm và 11,3 mm)

và nấm Aspergillus niger (10,8 và 10,0 mm) khi so sánh với chloramphenicol (10,0 mm)-chất kháng sinh được sử dụng để điều trị một số bệnh nhiễm trùng do vi khuẩn [49].

1.1.5. Tình hình nghiên cứu về chi Gymnema ở Việt Nam

Nhóm nghiên cứu của PGS. TS. Trần Văn Ơn đã công bố phân lập một hợp chất mới (158) và tám hợp chất đã biết (159-166) từ loài G. latifolium [50]. Cũng nhóm nghiên cứu này đã thử nghiệm tác dụng hạ đường huyết của dịch chiết G. latifolium. Theo đó, trên mô hình chuột bị gây tiểu đường bằng streptozocin liều 150 mg/kg, sau 7 ngày uống các phân đoạn cặn chiết cành lá của loài G. latifolium (tương đương 10 g dược liệu khô/kgP/ngày) cho thấy tác dụng hạ đường huyết trên chuột của dịch chiết ethyl acetate và butanol lần lượt là 42,38 % và 38,43 % [51]. Nguyễn Quyết Tiến và cộng sự đã nghiên cứu thành phần hóa học loài G. sylvestre, cho biết sự có mặt của bốn hợp chất, bao gồm: stigmasterol, 3β-O-stigmasterol glucopyranoside (167), lupeol (168), 3β-O-cinnamoyl-β-amyrin (169) [52].

Hà Thị Bích Ngọc đã phát hiện cao chiết nước của loài dây thìa canh G. sylvestre có tác dụng hạ đường huyết trên chuột [53]. Năm 2017, NCS Hoàng Minh Châu phân lập được 13 hợp chất từ loài G. sylvestre, trong đó có 9 hợp chất mới là gymnemoside ND1-ND9 (170-178) và 4 hợp chất đã biết (179-182). Các hợp chất 176-178 được thử nghiệm in vitro về độ hấp thu 2-NBDG trên tế bào mô mỡ 3T3- L1. Kết quả cho thấy ở nồng độ 20 µM, độ hấp thu glucose của dung dịch các chất này có hiệu quả cao tương đương khi điều trị bằng insulin 10 nM [54].

Như vậy: Ở Việt Nam, các nghiên cứu thành phần hóa học cũng như hoạt tính sinh học về các loài thuộc chi Gymnema còn khá hạn chế.

Trên cơ sở các kết quả nghiên cứu trong nước và trên thế giới, chúng tôi đã lựa chọn 2 loài là G. sylvestre và G. latifolium để nghiên cứu thành phần hóa học và đánh giá tác dụng sinh học, góp phần làm sáng tỏ thành phần hóa học cũng như kinh nghiệm sử dụng cây thuốc này trong dân gian, định hướng cho những nghiên cứu y dược tiếp theo.

1.2. Khái quát về bệnh tiểu đường

Tiểu đường là một nhóm bệnh rối loạn chuyển hóa cacbohydrat, mỡ và protein khi hormone insulin của tuyến tụy bị thiếu hay giảm tác động trong cơ thể, biểu hiện bằng mức đường trong máu luôn cao. Theo tổ chức y tế thế giới (WHO) năm 2019 bệnh tiểu đường được chia làm ba tuýp chính sau:

- Tiểu đường tuýp 1 (còn gọi là tiểu đường phụ thuộc insulin): cơ thể ngừng sản xuất insulin. Thường gặp ở trẻ em hoặc thiếu niên. Những bệnh nhân bị tiểu đường type 1 cần phải được điều trị bằng insulin mỗi ngày để duy trì cuộc sống.

- Tiểu đường tuýp 2: là một chứng bệnh mạn tính phát triển khi tuyến tụy không sản xuất đủ insulin hoặc khi các mô trong cơ thể không thể sử dụng insulin một cách bình thường. Tiểu đường tuýp 2 rất phổ biến (chiếm trên 90% số trường hợp mắc bệnh), thường gặp ở người trên 40 tuổi trong đó người bị bệnh tiểu đường thường dễ bị một số bệnh đi kèm như tăng huyết áp, đau thắt ngực, nhồi máu cơ tim, đục thuỷ tinh thể... và thường có tuổi thọ ngắn hơn những người khác.

- Tiểu đường thai kỳ: đây là một tình trạng rối loại dung nạp glucose trong quá trình mang thai. Bệnh này làm tăng đường huyết trong thai nhi dẫn đến nguy cơ gây sảy thai, thai lưu, dị tật…

Ngoài ra, còn có một số thể khác ít gặp như: các bệnh tiể đường đơn gen (MODY),tiểu đươgf do bệnh tụy ngoại tiết, rối loạn nội tiết, dothuốc hoặc hóa chất, tiểu đường qua trung gian tự miễn và liên quan đến các hội chứng di truyền [55] .

Bệnh tiểu đường thường gây ra những biến chứng nguy hiểm. Những biến chứng cấp tính của bệnh này có thể là hôn mê do tăng đường huyết, hạ đường huyết và tăng keto-axit máu. Các biến chứng lâu dài do bệnh tiểu đường gây ra gồm có các tổn thương thần kinh, tim mạch, thị giác, nguy cơ nhiễm trùng. Nguyên nhân là do

lượng đường trong máu quá cao lâu ngày gây thương tổn các mạch máu nhỏ với hậu quả là mù mắt, suy thận, đồng thời thúc đẩy xơ mỡ động mạch (atherosclerosis) làm hẹp các động mạch lớn gây tai biến mạch máu não, nhồi máu cơ tim... Ngoài ra, bệnh tiểu đường còn có ảnh hưởng xấu lên dây thần kinh, cơ tim, da, chân và răng lợi. Các biến chứng mãn tính xảy ra sớm hay muộn, nặng hay nhẹ rất khác biệt ở từng bệnh nhân.

Để kiểm soát được đường huyết và các biến chứng của bệnh tiểu đường, các bệnh nhân thường kết hợp chế độ ăn phù hợp với dùng thuốc. Thuốc cho bệnh nhân tiểu đường có 2 loại cơ bản là thuốc dùng đường tiêm và thuốc viên uống.

- Nhóm thuốc tiêm gồm insulin và amyrin [56].

- Nhóm thuốc dùng đường uống gồm: các thuốc nhóm dẫn xuất biguanide, các thuốc nhóm dẫn xuất sulfamide, các thuốc nhóm ức chế enzyme α- glucosidase, các thuốc nhóm meglitinide và các thuốc nhóm thiazolidinedione [57]. Trong đó, các thuốc ức chế enzyme α-glucosidase và α-amylase (acarbose, miglitol, ...) hoạt động theo cơ chế chung là chúng liên kết với các enzyme này, do đó làm chậm quá trình thủy phân tinh bột và glycogen giải phóng các đường đơn, dẫn đến kết quả làm giảm sự gia tăng của glucose sau bữa ăn [58, 59].

Ức chế

Tinh bột Sucrose

α-amylase Dextrin

Oligosaccarit

α-amylase Maltose

α-glucosidase

Lactose

Glucose Glucose

Glucose Fructose Glucose Galactose

Rối loạn tiết insulin

Đường huyết tăng

Tăng tiết glucagon

Cơ thể ngưng/sản xuất ít insulin

Đề kháng insulin ở các cơ quan

Giảm hiệu ứng incretin

Tăng ly giải mô mỡ

Hình 1.6. Ý nghĩa của việc ức chế enzyme α-glucosidase và enzyme α-amylase trong giảm đường huyết

1.3. Khái quát về vai trò của enzyme α-glucosidase và enzyme α-amylase

1.3.1. Khái niệm về enzyme

Trong cơ thể sống (các tế bào) luôn luôn xảy ra quá trình trao đổi chất. Sự trao đổi chất ngừng thì sự sống không còn tồn tại. Quá trình trao đổi của một chất là tập hợp của rất nhiều các phản ứng hóa học phức tạp. Các phản ứng này có liên quan chặt chẽ với nhau và điều chỉnh lẫn nhau. Enzyme là hợp chất protein xúc tác cho các phản ứng hóa học đó. Chúng có khả năng xúc tác đặc hiệu các phản ứng hóa học nhất định và đảm bảo cho các phản ứng xảy ra theo một chiều hướng nhất định với tốc độ nhịp nhàng trong cơ thể sống. Enzyme có trong hầu hết các loại tế bào của cơ thể sống. Chính do những tác nhân xúc tác có nguồn gốc sinh học nên enzyme còn được gọi là các chất xúc tác sinh học (biocatalysators) nhằm phân biệt với các chất xúc tác hóa học [60].

1.3.2. Enzyme α-amylase (EC 3.2.1.1)

Enzyme amylase là một hệ enzyme phổ biến trong hệ sinh vật, có tên hệ thống là 1,4-α-D-glucan glucanohydrolase [61]. Các enzyme này thuộc nhóm enzyme thủy phân [61, 62], xúc tác phân giải liên kết nội phân tử trong nhóm polysaccharide với sự tham gia của nước [61].

RR’ + H-OH →RH + R’OH

Amylase thủy phân tinh bột, glycogen và dextrin thành glucose, maltose và dextrin phân tử lượng thấp. Các enzyme amylase có trong nước bọt (còn được gọi là ptyalin), trong dịch tiêu hóa của người và động vật, trong hạt nẩy mầm, nấm sợi, xạ khuẩn, nấm men và vi khuẩn [63]. Ptyalin bắt đầu thủy phân tinh bột từ miệng và quá trình này hoàn tất ở ruột non nhờ amylase của tuyến tụy.

Có 6 loại enzyme được chia vào 2 nhóm: Endoamylase (enzyme nội bào) và exoamylase (enzyme ngoại bào).

+ Endoamylase gồm: α-amylase, pullulanase (hay α-dextrin 6-glucosidase), transglucosilase (hay oligo-1,6-glucosidase), amylo-1,6-glucosidase. Các enzyme này thủy phân các liên kết bên trong của chuỗi polysaacharide.

+ Exoamylase gồm: β -amylase và γ-amylase. Đây là những enzyme thủy phân tinh bột từ đầu không khử của chuỗi polysaccharide.

Enzyme α-amylase có khả năng phân cắt các liên kết α-1,4-glucoside nằm bên