Nghiên cứu đặc điểm hoá sinh, tác dụng hạ đường huyết của một số hợp chất tự nhiên từ hai loài Ipomoea batatas (L.) và Ipomoea cairica (L.) (LV00182)

- 1 -
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2
- - -  - - -






TRẦN TRUNG KIÊN









NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM HÓA SINH, TÁC DỤNG HẠ
ĐƯỜNG HUYẾT CỦA MỘT SỐ HỢP CHẤT TỰ NHIÊN
TỪ HAI LOÀI Ipomoea batatas L. VÀ Ipomoea cairica L.






LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC

HÀ NỘI, 2009

TRẦN TRUNG KIÊN NGÀNH: SINH HỌC KHÓA 2006 - 2009

- 2 -
MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Béo phì và đái tháo đường (ĐTĐ) là các bệnh rối loạn chuyển hóa – nội tiết.
Béo phì, theo tổ chức y tế thế giới WHO là tình trạng tích lũy mỡ quá
mức và không bình thường tại một vùng cơ thể hay toàn thân đến mức ảnh
hưởng tới sức khỏe như: bệnh tim mạch, tăng huyết áp, rối loạn lipid máu,
tiểu đường, đột quỵ, giảm khả năng sinh sản, giảm chức năng hô hấp, tăng
viêm xương khớp, ung thư, bệnh đường tiêu hóa.
Đái tháo đường với biểu hiện chung nhất là tăng glucose huyết hay tăng
đường huyết do tế bào β của đảo tụy Langerhan bị phá hủy mất khả năng sản
xuất insulin (ĐTĐ typ 1) hoặc do rối loạn trao đổi chất lipid – glucid dẫn đến
đối kháng insulin (ĐTĐ typ 2).
Đái tháo đường và béo phì là hai biểu hiện bệnh thường có mối quan hệ
bệnh lý khá chặt chẽ với nhau. Cùng với bệnh tim mạch và ung thư, đái tháo
đường thực sự trở thành mối lo ngại đáng báo động trên toàn thế giới. Ở Việt
Nam, các số liệu thống kê gần đây cho thấy đái tháo đường là bệnh thường

gặp và có tỉ lệ tử vong cao nhất trong các bệnh nội tiết.
Việt Nam với khí hậu nhiệt đới gió mùa có hệ thực vật phong phú, đa dạng,
có nhiều loại cỏ cây cho những vị thuốc quý. Việc nghiên cứu, khảo sát về thành
phần hóa học và ứng dụng trong y dược của một số loại cây là cần thiết.
Việc sử dụng các loại thuốc tân dược thường có tác dụng phụ không mong
muốn và thường đắt tiền. Các loại thuốc dược liệu từ cây cỏ thường ít gây tác
dụng phụ, đồng thời tác dụng của thuốc kéo dài.
Việc nghiên cứu, khảo sát về thành phần hóa học và tác dụng dược lý của
các loài cây thuốc có giá trị Việt Nam nhằm đặt cơ sở khoa học cho việc sử dụng
chúng một cách hợp lý, hiệu quả có tầm quan trọng đặc biệt. Trên cơ sở kết quả
- 3 -
nghiên cứu của M.Yoshimoto và cộng sự (2004) về tác động hạ glucose huyết
của lá khoai lang (Ipomoea batatas L.) trên mô hình chuột nhắt gây bệnh bằng
STZ [42].
Chính vì vậy tôi chọn đề tài:
“Nghiên cứu đặc điểm hóa sinh, tác dụng hạ đường huyết của một số
hợp chất tự nhiên từ hai loài Ipomoea batatas L. và Ipomoea cairica L.”.
2. Mục đích nghiên cứu
1. Nghiên cứu một số thành phần hóa sinh của hai loài Ipomoea batatas
L. và Ipomoea cairica L
2. Tác dụng hạ đường huyết của một số hợp chất tự nhiên trên mô hình
chuột béo phì và đái tháo đường typ 2.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
Để thực hiện mục tiêu trên, chúng tô
i
tiến hành những nội dung sau:
1. Tách chiết các hợp chất tự nhiên bằng cách sử dụng các loạ
i
dung
môi hữu cơ chiết qua các phân đoạn.

2. Định tính các hợp chất tự nhiên bằng các phản ứng đặc trưng.
3. Định lượng theo phương pháp Folin – Ciocalteau.
4. Phân lập một số hợp chất từ hai loà
I
Ipomoea batatas L. và Ipomoea
cairica L. bằng kĩ thuật sắc kí lớp mỏng.
5. Thiết kế mô hình chuột bị bệnh béo phì và đá
i
tháo đường typ 2.
6. Đánh giá tác dụng hạ glucose huyết, các chỉ
tiê
u mỡ máu trên chuột
bị bệnh béo phì và đái tháo đường thực nghiệm.

4. Đối tượng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu
4.1. Mẫu thực vật
- 4 -
Mẫu thực vật của hai loài Ipomoea batatas L. và Ipomoea cairica L.,
mọc phổ biến ở vùng trung du Bắc Bộ. Được TS. Trần Văn Ơn, trường ĐH
Dược Hà Nội giám định tên khoa học.
4.2. Mẫu động vật
Chuột nhắt chủng Swiss nặng từ 14 – 16g, mua tại Viện vệ sinh dịch tễ
Trung ương.
4.3. Phạm vi nghiên cứu
Chỉ tiến hành trên đối tượng là rau Khoai lang, lá Bìm bìm và mô hình thực
nghiệm chuột béo phì, đái tháo đường typ 2.
5. Phương pháp nghiên cứu
5.1. Định tính thành phần hóa học của các hợp chất tự nhiên từ hai loài

Ipomoea batatas L. và Ipomoea cairica L.

5.2. Định lượng polyphenol tổng số theo phương pháp quang phổ Folin –

Ciocalteau (Phương pháp Orthofer etal, 1999)

5.3. Nghiên cứu tác dụng hạ đường huyết và chống béo phì của dịch chiết một
trong hai loài là ngọn rau Khoai lang (Ipomoea batatas L.) hoặc lá Bìm bìm
(Ipomoea cairica L.)

5.4. Phương pháp phân lập các hợp chất bằng sắc kí lớp mỏng.
6. Giả thuyết khoa học
Sau khi thực nghiệm, chúng tôi dự kiến sẽ đưa ra những đóng góp mới sau:
1. Đưa ra qui trình tách, chiết một số hợp chất tự nhiên bằng cách sử
dụng các dung môi hữu cơ tách qua các phân đoạn.
2. Phân lập một số hợp chất từ hai loài Ipomoea batatas L. và Ipomoea
cairica L.
- 5 -
3. Đánh giá tác dụng hạ glucose huyết, các chỉ tiêu mỡ máu trên chuột
bị bệnh béo phì và đái tháo đường thực nghiệm.

- 6 -
NỘI DUNG
Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. CÂY KHOAI LANG ĐỎ (Ipomoea batatas L.) VÀ CÂY BÌM BÌM
(Ipomoea cairica L.)
1.1.1. Cây Khoai lang (Ipomoea batatas (L.)) [9]
1.1.1.1. Thực vật học
Khoai lang còn gọi là cam chư, phan chư, cam thự, hồng thự, có tên
khoa học là Ipomoea batatas L. Lam., thuộc họ Khoai lang Convolvulaceae,
là cây thảo sống lâu năm, có thân mọc bò, dài 2-3m. Rễ phình thành củ tròn
dài, màu đỏ, trắng hay vàng. Lá có nhiều hình dạng, hình tim xẻ ba hoặc năm
thùy, sâu hay cạn, có cuống dài. Hoa màu tím nhạt hay trắng, mọc thành xim
ít hoa ở đầu cành hay nách lá.
1.1.1.2. Phân bố, sinh thái
Nhờ tính thích nghi tương đối rộng, khoai lang được trồng khắp nơi
trên thế giới, từ vĩ độ 0 - 45

0
Bắc và Nam.
Các xứ trồng nhiều khoai lang gồm có: Trung Quốc, Indonesia, Nhật,
Ấn Độ, Philippines, Brazil, Argentina, Mỹ, . . .Nhật Bản là nước trồng Khoai
lang có năng suất ổn định và cao nhất. Tại đây Khoai lang được xem là cây
lương thực quan trọng hàng thứ hai sau lúa gạo. Tại Hoa Kỳ, Khoai lang được
trồng nhiều ở các tiểu bang phía nam, từ Bắc Carolina đến Texas và được
xem là thức ăn chính của dân trong vùng [4].
Ở Việt Nam, tại các tỉnh phía Bắc, Khoai lang được trồng tập trung
nhiều nhất tại Nghệ An, Hà Tĩnh, Thanh Hóa, Vĩnh Phúc, Phú Thọ, . . . Tại
các tỉnh phía Nam, Khoai lang được trồng tập trung tại các tỉnh Quảng Nam -
Đà Nẵng, và rải rác tại Quảng Ngãi, Phan Rang, Phan Thiết và Đồng Nai.
Tuy là loại hoa màu có nguồn gốc nhiệt đới (Nam Mỹ, Ấn Độ), Khoai
lang vẫn có thể mọc được trên nhiều loại đất và khí hậu khác nhau.
- 7 -
Đất đai: Khoai lang có thể mọc được trên nhiều loại đất khác nhau từ
sa cấu cát đến sét nặng. Tuy nhiên loại đất thích hợp nhất vẫn là đất xốp dễ
thoát nước, có sa cấu từ cát đến thịt pha cát và phải màu mỡ. Khoai lang là
cây tương đối chịu mặn, pH thích hợp từ 4,2 - 8,3.
Khí hậu: Khoai lang chịu lạnh kém, mọc tốt ở nhiệt độ tương đối ấm áp
từ 15 - 35
0
C, có thể chịu được nhiệt độ lên đến 45
0
C. Vì vậy nó thích hợp ở
vùng khí hậu nhiệt đới, cho củ phẩm chất tốt, ít sơ và ngọt.
1.1.1.3. Thành phần hóa học
Củ Khoai lang chứa 24,6% tinh bột, 4,17% glucose. Khi còn tươi, củ
chứa 1,3% protein, 0,1% chất béo, các diastase, tro có Mn, Ca, Cu, các
vitamin A, B, C, 4,24% tanin, 1,375% pentosan. Khi đã phơi khô ở chỗ mát,

trong củ có inosit, gôm, dextrin, acid chlorogenic, phytosterol, carotin,
adenin, betain, cholin.
Dây Khoai lang chứa adenin, betain, cholin. Ngọn dây Khoai lang có
một chất gần giống insulin, ở lá già không có chất này. Lá chứa chất nhựa tẩy
(1,95-1,97%) [4, 9].
1.1.1.4. Một số tác dụng Sinh - Dược và công dụng của cây Khoai lang [42]
Lá Khoai lang là một loại rau dân dã vừa ngon, vừa mát và bổ. Củ và
rau Khoai lang là vị thuốc phòng và chữa bệnh đã được dùng từ lâu trong dân
gian, có nơi gọi nó là "sâm nam".
Củ Khoai lang có vị ngọt, tính bình, có tác dụng bồi bổ cơ thể, ích khí,
cường thận, kiện vị, tiêu viêm, thanh can, lợi mật, sáng mắt. Nó được dùng
chữa vàng da, ung nhọt, viêm tuyến vú, phụ nữ kinh nguyệt không đều, nam
giới di tinh, trẻ em cam tích, lỵ.
Khoai lang là một loại thức ăn tốt cho bệnh nhân tiểu đường. Ngọn dây
khoai lang đỏ có một chất gần giống insulin. Các nghiên cứu còn cho thấy, củ
khoai lang chứa caiapo - một hợp chất giúp kiểm soát tốt lượng đường và
- 8 -
cholesterol trong máu người mắc tiểu đường type 2. Theo tiến sĩ Bemhard
Luđvik thuộc đại học Vienna (Áo), caiapo là chất kiểm soát bệnh tiểu đường
type 2 rất hiệu quả. Không một phản ứng phụ nào được ghi nhận ở những
bệnh nhân được điều trị bằng chất này. Lượng cholesterol máu ở nhóm dùng
caiapo cũng thấp hơn hẳn so với nhóm đối chứng [42].
Ngoài ra khoai lang còn dược dùng để chữa nhiều bệnh khác như: táo
bón, thiếu sữa, tùy vị hư yếu, không muốn ăn uống, viêm dạ dày, tá tràng,
1.1.2. Cây Bìm bìm (Ipomoea cairica L.) [4, 9]
1.1.2.1. Thực vật học
Cây Bìm bìm có tên khoa học Ipomoea cairica L. Sweet. Thuộc họ
Khoai lang Convolvulaceae. Là loại cây leo, thân quấn. Thân cảnh mảnh,
nhẵn, lá mọc so le, có 5 thùy xẻ sâu tới tận cuống lá, hình chân vịt, phiến lá
mỏng, hình mác, đầu nhọn, hai mặt nhẵn, gân nổi rõ. Cuống lá dài 2-5cm, có

năm lá nhỏ kèm theo do chồi nách sinh ra. Cụm hoa mọc ở kẽ lá, lưỡng phân.
Hoa to, hình phễu, có màu trắng hoặc lam tím. Quả nang hình cầu. Cây ra hoa từ
tháng 5 tới tháng 12.
1.1.2.2. Nơi sống và thu hái
Bìm bìm là loài cổ nhiệt đới, thường mọc hoang ở nhiều nơi, mọc quấn
vào hàng rào hoặc các bụi cây khác. Nhân dân các địa phương còn trồng cây
này làm cảnh, trồng bờ rào, làm dàn che nắng. Thu hái toàn cây quanh năm.
Rửa sạch, cắt ngắn từng đoạn, dùng tươi hay phơi khô.
1.1.2.3. Thành phần hóa học
Hạt chứa một chất glucosid màu vàng nhạt là muricatin A có tính xổ,
dầu béo 11,5%, một chất không xà phòng hóa chứa β-sitosterol.
1.1.2.4. Tính vị, tác dụng, công dụng
Vị ngọt, tính hàn, hơi có độc, có tác dụng thanh nhiệt, lợi tiểu. Rễ củ và
thân có vị đắng.
- 9 -
Dân gian thường dùng lá đâm rịt trị bệnh đầu voi. ở Hawai, người ta
dùng rễ củ và thân để ăn. Ở Ấn độ, người ta dùng lá giã ra xoa đắp trên cơ thể
người bị ban; hạt được dùng làm thuốc xổ. Ở Trung quốc, người ta dùng trị:
1. Ho do bệnh về phổi; 2. Giảm niệu; đái ra máu; 3. Phù thũng. Dùng liều 5 –
12g dạng thuốc sắc. Không dùng cho người bị ốm, yếu. Dùng ngoài trị đinh
nhọt, viêm mủ da, đòn ngã tổn thương, giã cây tươi đắp vào chỗ đau [4, 9].
Hiện nay chưa có tài liệu nghiên cứu về khả năng điều hòa lượng
đường trong máu của các hợp chất từ cây Bìm bìm này.
1.2. GIỚI THIỆU VỀ MỘT SỐ HỢP CHẤT TỰ NHIÊN Ở THỰC VẬT
1.2.1. Hợp chất phenolic [18, 31]
1.2.1.1. Đặc điểm chung và phân loại
Thuật ngữ “hợp chất phenolic” dùng để chỉ một nhóm hợp chất có cấu
trúc vòng benzen, mang một hay nhiều nhóm thế hydroxyl (-OH) gắn trực
tiếp vào vòng benzen. Vì vậy còn gọi là hợp chất phenol.
Trong tự nhiên, các hợp chất phenolic phân bố rất phổ biến trong thực

vật, chúng thường tồn tại dưới dạng glycoside dễ tan trong nước và tập trung
ở các không bào. Các hợp chất phenolic chiếm một vị trí quan trọng trong đời
sống thực vật, chúng tham gia vào nhiều quá trình sinh lí, sinh hóa quan trọng
như: điều hòa quá trình trao đổi chất dưới những hình thức khác nhau, tham
gia vào quá trình hô hấp như vận chuyển H
+
trong quá trình phosphoryl hóa
oxy hóa… Dựa vào thành phần và cấu trúc, người ta phân hợp chất phenolic
thành ba nhóm: hợp chất phenolic đơn giản, hợp chất phenolic phức tạp và
nhóm hợp chất phenolic đa vòng (polyphenol).
- Nhóm hợp chất phenolic đơn giản: trong phân tử có một vòng benzen
và một hay nhiều nhóm hydroxyl. Tùy thuộc vào số lượng nhóm hydroxyl mà
chúng được gọi là các monophenol (phenol), diphenol (pyrocatechin,
hydroquinon,…), triphenol (pyrogalol, oxyhydroquinol,…).
- 10 -
- Nhóm hợp chất phenolic phức tạp: trong thành phần cấu trúc phân tử
của chúng ngoài vòng thơm benzen (C
6
) còn có dị vòng, mạch nhánh. Nhóm
này được phân thành:
Nhóm C
6
– C
1
(acid phenol carbonic): cấu trúc phân tử có thêm nhóm
carbonyl, thường gặp ở hạt nảy mầm.
Nhóm C
6
– C
3

(acid coumaric, acid cafeic): có gốc carbonyl được nối với
nhân benzen qua hai nguyên tử carbon, thường gặp ở thực vật bậc cao.
Nhóm đa vòng C
6
– C
1
– C
6
(flavonoid): nhóm này rất đa dạng, cấu trúc
phân tử gồm hai vòng benzen, một vòng pyran và được phân thành các nhóm
phụ như: flavon, flavonol (sắc tố vàng), antoxyanidin (sắc tố xanh, đỏ, tím),
catechin (không màu)…
- Nhóm hợp chất phenolic polymer: được chia thành các nhóm phụ
như: tanin, ligin, melanin, acid humic.
1.2.1.2. Vai trò của hợp chất phenolic trong thực vật [6, 29]
Hợp chất phenolic có ở hầu hết các bộ phận của cây đặc biệt là ở tế bào
thực vật quang hợp. Chúng được hình thành từ những sản phẩm của quá trình
đường phân và con đường pentose qua acid cynamic hay theo con đường
acetate malonate qua Acetyl – CoA. Nhóm hợp chất này có một số chức năng
trong đời sống thực vật:
- Các hợp chất phenolic tham gia vào quá trình hô hấp như là một chất
vận chuyển hydro.
- Các polyphenol có thể hình thành liên kết hydro với các protein và
enzyme làm thay đổi hoạt động của các enzyme này tương tự như
hiệu ứng dị lập thể. Nó làm tăng hoặc giảm hoạt động của enzyme.
- Hợp chất phenol tác dụng mạnh lên quá trình sinh trưởng, đóng vai
trò là chất hoạt hóa AIA – oxydase và tham gia vào quá trình sinh
tổng hợp enzyme này.
- 11 -
- Hợp chất phenol có tính kháng khuẩn. Những hợp chất phenol bảo vệ

thường không có ở cây khỏe, nó được hình thành như những phản
ứng tự vệ đối với các vết thương do vi khuẩn gây bệnh nên tương tự
như phản ứng kháng nguyên – kháng thể ở người và động vật. Các
hợp chất phenol có vai trò quan trọng trong việc liền sẹo vết thương
cơ học ở thực vật. Nó có tác dụng đẩy nhanh quá trình tái sinh, chống
bức xạ, gốc tự do, các tác nhân gây đột biến và các chất gây oxy hóa.
Hàm lượng và thành phần các polyphenol phụ thuộc nhiều vào nhân tố
sinh thái. Ví dụ: trong điều kiện lạnh, cây tích lũy nhiều antoxyan xanh và
tím. Các flavonoid như flavon và antoxyan có vai trò trong điều chỉnh sự phân
bố năng lượng ánh sáng ở lá cây, làm tăng hiệu quả quang hợp. Một số hợp
chất polyphenol tạo màu sắc tự nhiên của hoa quả, hấp dẫn côn trùng thụ phấn
cho hoa.
Trong số các hợp chất polyphenol tự nhiên, flavonoid là nhóm chất quan
trọng nhất vì chúng phổ biến ở hầu hết các loài thực vật và có nhiều hoạt tính
sinh – dược học.
1.2.2. Flavonoid thực vật [10, 18]
Flavonoid là một trong những nhóm polyphenol thường gặp trong thực
vật và là những sắc tố phần lớn có màu vàng, dễ tan trong nước, do đó có tên
flavonoid (flavus = màu vàng). Tuy nhiên một số sắc tố xanh, đỏ, tím hoặc
không màu cũng được xếp vào nhóm này vì có chung đặc điểm cấu tạo hóa học.
Các flavonoid là các chất có màu đóng góp vào vẻ đẹp và sự lộng lẫy
của hoa trái trong thiên nhiên. Ngày nay người ta biết khoảng 300 flavonoid.
Các flavon cho màu vàng hoặc da cam, các anthocyanin có màu đỏ, tím hoặc
xanh.
- 12 -
Về mặt sinh học các flavonoid đóng một vai trò chủ yếu đối với sự thụ
phấn của hoa màu bởi sâu bọ hoặc với việc sâu bọ ăn cây, tuy nhiên một số
flavonoid có vị đắng nên xua đuổi các loại sâu khỏi ăn lá.
1.2.2.1. Cấu tạo hóa học và phân loại [18].
Các flavonoid là dẫn xuất của 2 – phenyl chroman (flavan). Chúng là

các hợp chất có cấu tạo hai vòng benzen A, B được kết hợp bởi một dị vòng C
(vòng pyran) với khung cacbon C
6
– C
3
– C
6







Trong đó vòng A được tạo thành từ 3 đơn vị acetate (đi từ acid malonic)
và vòng B với cầu nối 3C được xây dựng từ một đơn vị phenyl propan (đi từ
acid sikimic). Ở vòng A các nhóm hydroxyl thường thấy ở các vị trí C
5
, C
7

còn ở vòng B thường mang nhóm hydroxyl và ankoxyl ở vị trí C
4
hoặc cả C
3

và C
4
.
Tùy theo mức độ oxy hóa của vòng benzen, sự có mặt hay không có

mặt của nối đôi giữa C
2
, C
3
và nhóm cacbonyl ở C
4
mà có thể phân biệt
flavonoid thành các nhóm phụ sau: flavon, flavanol, chalcon, auron,
antoxyanidin, leucoantoxyanidin, catechin, isoflavonoid, rotenoid,
neoflavonoid. Trong đó nhóm có độ oxy hóa cao nhất là flavonol, nhóm có độ
oxy hóa thấp nhất là catechin.
Các flavonoid có thể được phân lớp tùy theo nguồn gốc sinh tổng hợp.
Một vài flavonoid là các dạng trung gian trong quá trình sinh tổng hợp, một
số khác được biết đến như các sản phẩm cuối cùng. Các flavonoid trung gian
7
6
5
10
9
8
4
O
2
3
1'
'6 5'
4'
3''2
A
B

1
C

Hình 1.1. Flavan (2 – phenyl chroman)
- 13 -
được tích lũy trong mô thực vật, những chất thuộc dạng này gồm chalcon
(được hình thành sớm nhất với cấu trúc C
15
từ malonyl Co – A và P –
coumary Co - A), flavan, flavol-3-ol và flavan-3,4-diol. Còn những chất khác
được biết đến như sản phẩm cuối của quá trình sinh tổng hợp như:
anthocyanin, flavon và flavonol…
Ngoài ra, các flavonoid cũng có thể được phân lớp tùy theo khối lượng
phân tử của chúng. Flavonoid được sắp xếp theo khối lượng phân tử tăng dần
từ các monomer, dimer…đến oligomer.
Flavonoid tồn tại ở hai dạng: dạng tự do gọi là aglycon và dạng liên kết
với đường gọi là glycoside. Các glycoside khi bị thủy phân bằng acid hoặc
enzym sẽ giải phóng ra đường và aglycon tương ứng. Trong tự nhiên, trừ
catechin và leucoantoxyanidin, phần lớn flavonoid đều tồn tại dưới dạng
glycoside. Có hai dạng glycoside là O – glycoside và C – glycoside. Đối với
O – glycoside phân tử đường liên kết với flavonoid thông qua nhóm hydroxyl
như rutin, đối với C – glycoside, flavonoid liên kết với đường thông qua
nguyên tử cacbon như saponin.






1.2.2.2. Tính chất vật lí

Ở dạng tinh khiết flavonoid là chất kết tinh vô định hình và có nhiệt độ
nóng chảy nhất định. Chúng có màu vàng như flavon, flavonol, chalcol hoặc
không có màu như isoflavonoid, catechin… Hoặc có màu sắc thay đổi theo độ
O
OH
OH
O
- Rhamnose - glucose

Hình 1.2. Rutin
O
OH
OH
Glucose

Hình 1.3. Saponin
- 14 -
pH của môi trường như antocyan ở môi trường acid có màu đỏ, ở môi trường
kiềm có màu xanh.
Các aglycol của flavonoid hòa tan tốt trong dung môi hữu cơ như: ether,
ethanol, ethylacetate, acetone và hầu như không tan trong nước, khi ở dạng
liên kết thì chúng hòa tan được trong nước nhưng không hòa tan được trong
ether hay chlorofom.
Flavonoid có khả năng hấp thụ tia tử ngoại do hệ thống nối đôi liên hợp
được tạo ra do hai vòng benzen A, B và vòng pyran. Phổ hấp thụ tử ngoại
giúp ích cho việc xác định cấu trúc của flavonoid. Flavonoid có hai dải hấp
thụ cực đại, dải 1 ở bước sóng 290nm ứng với vòng A và dải 2 ở bước sóng
220 – 280nm ứng với vòng B.
1.2.2.3. Tính chất hóa học
Do đặc điểm cấu tạo hóa học, flavonoid có các nhóm hydroxyl

phenolic, nhóm carbonyl, vòng thơm benzen nên chúng có khả năng phản ứng
rất lớn.
Phản ứng của nhóm hydroxyl (-OH): phản ứng với các chất oxy hóa
(bạc nitrat, persulfat, pherixianit và các gốc tự do) tạo thành các gốc phenoxyl
ArO
*
(gốc tự do bền trong cơ thể). Các gốc này có thể dimer hóa hoặc phản
ứng với các gốc tự do khác tạo nên liên kết mới C-C’, C-O, O-O. Sự tăng
nhóm hydroxyl trong phân tử làm cho các chất phenol trở nên nhạy cảm với
sự oxy hóa và các phản ứng làm bẻ gãy vòng.
Phản ứng với dung dịch kiềm (tính acid): phản ứng với dung dịc
amoniac cho các muối tan màu vàng da cam, đỏ, xanh hoặc tím.
Phản ứng của vòng thơm (phản ứng diazo hóa): cho màu đỏ, da cam.
Phản ứng của nhóm carbonyl (phản ứng Shinoda). Đây là phản ứng
khử, có sự tham gia của các kim loại như Fe, Zn, Mg, và HCl cho sản phảm
có màu da cam, hồng hoặc đỏ.
- 15 -
Phản ứng này đặc trưng cho các flavonoid có nhóm carbonyl (- C = O)
ở vị trí C
4
và có nối đôi giữa C
4
và C
3
, điển hình là flavon, flavonol – 3.
Flavon không có nhóm OH nên phản ứng khó hơn, cho màu nhạt hơn, vì vậy
khó phát hiện hơn.
Sự tạo thành liên kết hydro: liên kết hydro được hình thành giữa các
nhóm OH tự do trong cùng phân tử hoặc giữa các phân tử với nhau. Đặc điểm
này làm ảnh hưởng nhiều đến tính chất vật lý, hóa học như điểm sôi, điểm

nóng chảy, độ hòa tan, đặc tính phổ tử ngoại, cấu trúc phân tử và cả khả năng
phản ứng.
1.2.2.4. Tác dụng sinh, dược học của flavonoid [5, 25, 31].
*. Tác dụng chống oxy hóa (antioxydant):
Một trong những cơ sở sinh hóa quan trọng nhất để flavonoid thể hiện
hoạt tính sinh học là flavonoid có khả năng kìm hãm các quá trình oxy hóa
dây chuyền sinh ra bởi gốc tự do hoạt động. Tuy nhiên hoạt tính này thể hiện
mạnh hay yếu phụ thuộc vào đặc điểm cấu tạo hóa học của từng chất
flavonoid cụ thể. Những flavonoid có các nhóm hydroxyl sắp xếp ở vị trí octo
dễ dàng bị oxy hóa dưới tác dụng của các enzyme polyphenoloxydase và
peroxydase tạo thành semiquinon hoặc quinon.

O
2
+ Polyphenoloxydase


H
2
O
2 +
Peroxdase +
H
2
O
Semiquinon hoặc quinon là những gốc tự do bền vững, chúng có thể
nhận điện tử và hydro từ chất cho khác nhau để trở lại dạng hydro quinon.
Flavonoid (dạng khử)
(dạng Hydroquinon)
Flavonoid (dạng oxy hóa)

(Semiquinon hoặc quinon)

Flavonoid (dạng khử)
(dạng Hydroquinon
)

Flavonoid (dạng oxy hóa)
(Semiquinon hoặc quinon)

- 16 -
Các chất này có khả năng phản ứng với các gốc tự do hoạt động sinh ra trong
quá trình sinh lí và bệnh lí để tiêu diệt chúng.
Với tính chất chống oxi hóa, flavonoid thể hiện chức năng bảo vệ gan
một cách tích cực. Trong gan có sự chuyển hóa lipid của màng tế bào gan bị
oxi hóa thành peroxide của acid béo là các gốc tự do. Nhờ khả năng ngăn cản
sự hình thành acid béo và cholesterol, vì vậy nó có thể làm tái sinh nhanh và
phục hồi chức năng bảo vệ gan.
Flavonoid có khả năng ngăn chặn các chất độc hướng gan, ngăn chặn sự
nhiễm mỡ trong gan. Khi đưa flavonoid vào, cơ thể sinh ra các gốc tự do bền
vững hơn các gốc tự do hình thành trong quá trình bệnh lí, chúng có khả năng
giải tỏa điện tử trên mạch vòng của nhân thơm và của hệ nối đôi liên hợp, làm
triệt tiêu các gốc tự do hoạt động. Các gốc tự do tạo nên bởi flavonoid bền
vững hơn nên chúng không tham gia vào phản ứng dây chuyền, phản ứng oxy
hóa tiếp theo, kết quả là hạn chế quá trình sinh bệnh lí do cắt đứt dây chuyền
oxy hóa.
*. Flavonoid có khả năng điều hòa hoạt độ enzyme
Khả năng tương tác với protein là những tính chất quan trọng của các
hợp chất phenol liên quan đến hoạt tính sinh học của chúng. Phản ứng xảy ra
giữa nhóm OH và nhóm cacbonyl của các peptide để tạo thành liên kết hydro.
Do tính chất này mà flavonoid có thể tương tác với protein enzym làm thay

đổi hoạt tính của nhiều enzym.
*. Tác dụng làm bền thành mạch (hoạt tính của vitamin P)
Trong tự nhiên cùng với sự tồn tại của vitamin C, có một số chất
flavonoid có tác dụng hỗ trợ với vitamin C, thường được phối hợp trong dự
phòng điều trị chảy máu cấp xung huyết, tăng sự thẩm thấu của mao mạch,
phù nề Một số flavonoid có tác dụng như vitamin P. Các flavonoid có hoạt
tính của vitamin P không chỉ có tác dụng lên tính chống chịu của mạch máu
- 17 -
như làm tăng tính bền và đàn hồi của thành mạch, giảm sức thấm của mao
mạch, mà còn có tác dụng đến biểu hiện lâm sàng khác như nhiễm độc, sốt,
rối loạn hoạt động của hệ tim mạch.
*. Flavonoid có tác dụng chống ung thư
Một số flavonoid hay polyphenol khi đưa vào vật mang khối u thấy khả
năng sử dụng hợp chất này như tác nhân hóa trị liệu. Thường tác nhân ấy có
các tính chất như: kìm hãm các enzyme oxy hoá khử, kìm hãm quá trình
glycosis và hô hấp ở tế bào ung thư, kìm hãm hoạt động giảm phân, phá vỡ
cân bằng trong các quá trình trao đổi chất của tế bào ung thư [6,24].
Flavonoid có hoạt tính chống ĐTĐ.
*. Flavonoid có tính kháng khuẩn, kháng virus,
Flavonoid làm tăng khả năng đề kháng của cơ thể do kích thích lympho
bào, tăng sản xuất inteferon, ức chế hiện tượng thoát bọng (digramilation) [7].
1.2.3. Tannin [6, 14, 18]
1.2.3.1. Cấu trúc hóa học và phân loại
Tannin là hợp chất phenol có trọng lượng phân tử cao, có chứa các
nhóm chức hydroxyl và các nhóm chức khác (như cacboxyl), có khả năng tạo
phức với protein và các phân tử lớn khác trong điều kiện môi trường đặc biệt.
Tannin được cấu tạo dựa trên acid gallic và acid tanic. Tannin có 2
nhóm chính: tannin thuỷ phân và tannin ngưng tụ.
Tannin thuỷ phân: gồm có các tannin mà thành phần chính đề tạo
polymer thường là este của acid gallic với gốc đường, các este không mang

đường của acid phenolcacbonic và este của acid ellagovic với đường.
Tannin ngưng tụ: là các oligomer hay polymer của các đơn vị flavonoid
(flavan 3-ol) nối với các dây nối C - C không bị cắt khi thuỷ phân như
catechin, epicatechin hoặc các chất tương tự. Tannin ngưng tụ có thể có từ 2
tới 50 hay hơn các đơn vị flavonoid.
- 18 -
1.2.3.2. Tính chất vật lý
Tannin thường là hợp chất vô định hình hoặc tinh thể, không màu, có
tính quang học, vị chát. Tannin tan trong nước tạo dung dịch keo và độ hoà
tan thay đổi tuỳ thuộc vào mức độ polymer hoá. Chúng tan tốt trong ethanol,
acetone.
1.2.3.3. Tính chất hóa học
Tannin dễ bị oxi hóa khi đun nóng hay để ngoài ánh sáng. Khi bị oxy
hóa, tannin biến thành chất màu đỏ hoặc màu nâu hoặc màu đen xám.
Tannin phản ứng với FeCl
3
: Chúng cũng kết tủa với muối kim loại
nặng và gelatin. Dựa vào tính chất này người ta tách tannin.
Tannin có thể tạo phức với protein, tinh bột, cellulose, muối khoáng
Tannin dễ bị thuỷ phân trong môi trường acid nhẹ, kiềm nhẹ, nước
nóng hay enzyme (tannase) tạo thành carbohydrat và acid phenolic.
Tannin ngưng tụ khó bị thuỷ phân trong môi trường acid, kiềm nhẹ,
nước nóng hay enzyme. Tannin pyrocatechin cho tủa màu xanh đậm với muối
sắt (III) và tủa bông với nước brom.
1.2.3.4. Tác dụng sinh học
Tannin là chất cầm rửa do có tác dụng giảm sự bài tiết trong ống tiêu
hóa, kết tủa protein tạo thành một màng che niêm mạc.
Tannin còn chữa ngộ độc kim loại nặng và alkaloid do tạo tủa với
chúng.
Tannin có tác dụng chống ung thư do có khả năng kết hợp với các chất

gây ung thư.
- Tannin ở nồng độ cao ức chế hoạt động của các enzyme nhưng ở
nồng độ thấp chúng thường kích hoạt enzyme.
- 19 -
Tannin có tác dụng ức chế và diệt khuẩn, tác dụng cầm máu do làm se
hệ mao mạch hay tác dụng làm giảm đau tại chỗ do làm giảm tác dụng ở đầu
dây thần kinh trung ương.
1.2.4. Alkaloid [6, 13, 18]
1.2.4.1. Khái niệm và phân loại
Alkaloid là các hợp chất hữu cơ có chứa nitơ, đa số có nhân chứa nitơ
dị vòng, có đặc tính kiềm (alka - có tính kiềm), thường gặp ở thực vật và đôi
khi cả ở động vật, thường có hoạt tính sinh học mạnh và cho phản ứng hóa
học với một số thuốc thử.






Dựa vào cấu tạo vòng hydrocacbon và vị trí của các nhóm ni tơ người
ta chia các alkaloid thực vật thành 12 nhóm như sau:
Nhóm 1: gồm các alkaloid là dẫn xuất của Pyrolindine và Pyperidine.
Đại diện là Cacpain có trong cây họ Dừa.
Nhóm 2: gồm các alkaloid là dẫn xuất của các Pyridine và Pyperdine.
Đại diện là các Nicotin có trong cây thuốc lá, thuốc lào
Nhóm 3: gồm các alkaloid là dẫn xuất của Quinolin. Đại diện là thuốc
chữa sốt rét từ vỏ cây Quinin.
Nhóm 4: gồm các alkaloid là dẫn xuất của Acridin. Các alkaloid của
nhóm này ít gặp mà thường chỉ có ở một số cây nhiệt đới.
Nhóm 5 : gồm các alkaloid là dẫn xuất của Isoquilolin.

N
N
O
O
N
NH
CH3
CH
3
CH
3

Hình 1.4. Cafein
N
N
CH
3

Hình 1.5. Nicotin
- 20 -
Nhóm 6: gồm các alkaloid là dẫn xuất của Indol. Đại diện là Rezecpin
của cây Ba gạc.
Nhóm 7: gồm các alkaloid là dẫn xuất của Imidazol. Đại diện là
Pilocarpin.
Nhóm 8: gồm các alkaloid là dẫn xuất của Quinazolin. Đại diện là
Febrifugin và Peganin.
Nhóm 9: gồm các alkaloid là dẫn xuất của Purin. Đại diện là Cafein,
Theobromin có trong cây chè, cà phê, cacao
Nhóm 10: gồm các alkaloid là dẫn xuất của Steroid. Đại diện là
Solacodin.

Nhóm 11: gồm các alkaloid là dẫn xuất của Ditecpen, là các alkaloid ít
gặp ở thực vật
Nhóm 12: gồm các alkaloid có chứa N ở ngoài vòng (N nằm trong
mạch nhánh của mạch hydrocacbon).
1.2.4.2. Tính chất vật lý
Ở nhiệt độ thường, đa số các alkaloid trong công thức cấu tạo có oxy
thường ở thể rắn (như cafein), alkaloid không có oxy thường ở thể lỏng dễ
bay hơi (như nicotin). Đa số các alkaloid không màu, không mùi, vị đắng.
Một số alkaloid có màu vàng như berberin, palmitin.
Alkaloid ở dạng base thường không tan trong nước mà tan trong dung
môi hữu cơ ít phân cực như: ether, chloroform, benzen, methanol. Trái lại, các
alkaloid ở dạng muối thường dễ tan trong nước và hầu hết không tan trong
dung môi không phân cực.
1.2.4.3. Tính chất hóa học [7, 15]
Tính chất quan trọng nhất của các alkaloid là tính kiềm, tính chất này là
do mạch cacbon chứa nitơ quyết định. Người ta thấy các amin mạch thẳng
- 21 -
hoặc vòng bão hoà có tính base mạnh, nhóm amin nằm trong nhân thơm có
tính base yếu.
Alkaloid có tính kiềm yếu nên có thể giải phóng alkaloid ra khỏi muối
của nó bằng kiềm mạnh hay trung bình như: NH
4
OH, MgO, NaOH. Khi tác
dụng với acid, alkaloid tạo muối tương ứng.
Alkaloid kết hợp với kim loại nặng (Hg, Bi, Pb) tạo ra muối phức.
Alkaloid phản ứng với một số thuốc thử gọi là thuốc thử chung của
alkaloid. Những phản ứng chung này chia làm hai loại :
+ Phản ứng tạo kết tủa với thuốc thử Vans-mayer, thuốc thử
Bouchardat, acid picric bão hoà, . . .
+ Phản ứng tạo màu với thuốc thử Dragendorff, acid H

2
SO
4
đặc, acid
HNO
3
đặc, . . .
1.2.4. 4. Tác dụng sinh học [18]
Alkaloid được hình thành từ các sản phẩm của quá trình trao đổi chất
như: trao đổi protein. Ở trong cây, alkaloid được coi như là chất dự trữ cho
tổng hợp protein, các chất bảo vệ cây, tham gia vào sự chuyển hoá hydro ở
các mức độ khác nhau, . . .
Alkaloid được sử dụng nhiều trong công nghiệp dược, có rất nhiều
thuốc chữa bệnh được sử dụng trong y học là các alkaloid tự nhiên hoặc nhân
tạo, ví dụ như: atrophin, morphin, cocain,
1.2.5. Glycoside [6, 21]
Glycoside là hợp chất hydratcarbon có nhiều ở lá, hạt và vỏ cây. Chúng
là chất kết tinh, đôi khi có vị đắng. Glycoside có thể bị thủy phân bởi enzym
hay acid. Glycoside bao gồm phần đường và phần không đường gọi là
aglycon. Phần aglycon có kiểu là cardenolid và bufadienolid là steroid C
23
có
chuỗi bên vòng là α, β lacton 5 cạnh không no và một nhóm C
14
hydroxyl như
strophanthidin, oleandrigenin. Bufadienolid là steroid C
24
, chuỗi bên và vòng
- 22 -
lacton 6 cạnh, 2 lần không no và nhóm hydroxyl 14, hướng β hoặc nhóm

tương tự như bufalin, marinobufagin
Các glycoside phân bố rộng rãi trong thực vật và tồn tại ở nhiều dạng
như các glycosidephe (arbutin, salixin, phloridzin ), các sắc tố, các tinh dầu
(sinigrin), glycosidesaponin
Về tác dụng kháng sinh, nhiều nguồn nghiên cứu cho thấy một số
glycoside có khả năng ức chế sự sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật.
Ngoài ra một số glycoside còn được ứng dụng trong y học như thuốc trợ tim.
1.3. BỆNH BÉO PHÌ [1, 3]
1.3.1. Khái niệm
Theo tổ chức Y tế thế giới, béo phì được định nghĩa là tình trạng tích
lũy mỡ quá mức và không bình thường tại một vùng cơ thể hay toàn thân đến
mức ảnh hưởng tới sức khỏe.
1.3.2. Phương pháp đánh giá
Có nhiều phương pháp đánh giá như:
Đo chỉ số trọng lượng cơ thể BMI.
Tỷ le eo/ hông (WHR).
Đo vòng eo. (Ngày nay ưa dùng vì được xem là chỉ số có giá trị để
đánh giá tình trạng mỡ tạng)….
Phương pháp sử dụng chiều cao và cân nặng được sử dụng rộng rãi
nhất. Tổ chức Y tế thế giới cũng thường dùng chỉ số này (chỉ số khối cơ thể)
viết tắt là BMI (Body Mass Index) để nhận định về tình trạng gầy béo. Chỉ số
khối cơ thể được tính theo công thức:
BMI =
2)(H
W
(kg/m
2
) Với: W: là khối lượng một người (đơn vị là kilogam)
H: là chiều cao của người đó (đơn vị là mét)
- 23 -

Với tiêu chuẩn này, chỉ số BMI được xem là cần phải can thiệp khi ≥
23 (kg/m
2
) và béo phì khi ≥ 25 (kg/m
2
). Đối với người trưởng thành Châu Âu,
chỉ số BMI cao hơn so với các vùng khác (bảng 1.1):
Bảng 1.1. Phân loại BMI của người trưởng thành Châu Âu và Châu Á
Theo Tạ Văn Bình, 2007 [1].
Mức độ thể
trọng
BMI Yếu tố nguy cơ mắc
bệnh
Châu Âu Châu Á
Nhẹ cân < 18,5 < 18,5 Thấp (nhưng tăng nguy
cơ bệnh lý khác).
Bình thường 18,5 – 24,9 18,5 – 22,9 Bình thường
Qúa cân ≥ 25 – 29,9 ≥ 23 Nguy cơ tăng cân
Béo phì độ I 30 – 34,9 > 23 – 24,9 Nguy cơ cao của bệnh
béo phì
Béo phì độ II 35 –39,9 25 – 29,9 Nguy cơ nặng của bệnh
béo phì
Béo phì độ III ≥ 40 > 30 Nguy cơ rất nặng của
bệnh béo phì
Béo phì (obesity) là tình trạng tăng khối lượng mỡ trong cơ thể quá
mức, dẫn đến cơ thể tăng trên 25% thể trọng, ảnh hưởng tới sức khỏe. Dựa
vào nguyên nhân gây bệnh, người ta chia béo phì thành 2 loại là béo phì đơn
thuần và béo phì bệnh lý.
1.3.3. Thực trạng béo phì trên thế giới và Việt Nam [1]
Theo tổ chức Y tế thế giới, hiện nay số người bị béo phì trên thế giới đã

lên tới hơn 1,5 tỉ người. Còn theo hiệp hội béo phì (Mỹ), hiện nay có khoảng
60 triệu người dân Mỹ bị béo phì, tăng gần gấp 3 lần so với năm 1991 (25
triệu người). Ở Châu Mỹ, Braxin cũng là nước có tỷ lệ người dân bị béo phì
cao (16%), trong đó tỷ lệ người trên 20 tuổi chiếm 40% dân số.
- 24 -
Trong khi đó, ở Châu Á, tổ chức dinh dưỡng chính thức đầu tiên của
Trung Quốc và cơ quan khảo sát sức khỏe cho biết từ giữa năm 1992 đến năm
2002, đã có hơn 60 triệu người bị béo phì. Đặc biệt ở những thành phố của
Trung Quốc có 12% thanh thiếu niên và 8% trẻ em mắc bệnh béo phì (bảng 1.2):
Bảng 1.2. Tỷ lệ người béo phì của một số nước trên thế giới [1]
Tên nước Tỷ lệ người
béo phì (%)
Tên nước Tỷ lệ
người béo
phì (%)
Mỹ 31 Aó 15
CH Sec 24 Pháp 15
Anh 22 Canada 13
Mehico 20 Tây ban nha 12
Hungary 20 Thụy điển 11
CHLB Đức 19 Hà lan 11
LB Nga 18 Italia 10
Braxin 18
Qua bảng cho thấy tình hình béo phì đang tăng lên với tốc độ báo động
không những ở các quốc gia phát triển mà cả ở các quốc gia đang phát triển.
Ở Việt Nam, tỷ lệ thừa cân và béo phì khoảng 4% ở Hà Nội (1995) và
Thành phố Hồ Chí Minh (2003). Điều tra mới đây nhất của viện dinh dưỡng
(2007) cho thấy tình trạng thừa cân, béo phì ở Việt Nam đang tăng nhanh,
trong đó tỷ lệ béo phì ở người trưởng thành (25 – 64 tuổi) lên tới 16,8%.
1.3.4. Các tác hại và nguy cơ của béo phì [1]

1.3.4.1. Béo phì là yếu tố nguy cơ cho bệnh tim mạch
- Bệnh tim: mỡ bọc lấy tim, làm tim khó co bóp. Mỡ cũng làm hẹp
mạch vành, cản trở máu đến nuôi tim, gây nhồi máu cơ tim.
- 25 -
- Bệnh tăng huyết áp: các nghiên cứu cho thấy ở Châu Âu tăng huyết áp
có tỉ lệ cao ở nhóm người có BMI trên 25, ở Châu Á là trên 23, ở Việt Nam
trên 22,6 đã liên quan đến tỷ lệ tăng huyết áp.
- Rối loạn lipid máu: béo phì làm tăng nồng độ triglycerid và LDL-
cholesterol, làm giảm nồng độ HDL- cholesterol trong máu nên người béo phì
dễ bị rối loạn lipid máu.
- Đột quỵ: người có có BMI lớn hơn 30 dễ bị tử vong do bệnh mạch
máu não. Nếu có thêm các yếu tố nguy cơ khác (tiểu đường typ 2, tăng huyết
áp, rối loạn lipid máu) thì đột quỵ có thể xảy ra với người có BMI thấp hơn.
1.3.4.2. Béo phì và đái tháo đường typ 2.
Béo phì toàn thân và béo bụng là yếu tố nguy cơ cho tiểu đường typ 2.
Phụ nữ béo phì có nguy cơ tiểu đường cao gấp 2,5 lần so với người bình
thường.
1.3.4.3. Giảm khả năng sinh sản ở phụ nữ
Ở người béo phì, có thể gặp rối loạn quá trình rụng trứng, hàng tháng
trứng không lớn và rụng được, chất lượng kém, rối loạn kinh nguyệt. Mỡ quá
nhiều lấp kín buồng trứng và gây vô kinh. Béo phì cũng dễ gây hội chứng đau
u nang, khó thụ tinh, dễ sảy thai. Khi bước vào tuổi mãn kinh phụ nữ dễ béo
bụng hơn.
1.3.4.4. Giảm chức năng hô hấp
Mỡ tích ở cơ hoành, làm cơ hoành kém uyển chuyển, sự thông khí giảm,
gây khó thở khiến não thiếu oxy, gây ra hội chứng Pickwick (ngủ cách quãng
suốt ngày đêm, lúc ngủ lúc tỉnh). Ngừng thở khi ngủ cũng là vấn đề hay gặp ở
người béo phì nặng, nhất là béo bụng và béo cổ.
1.3.4.5. Tăng nguy cơ viêm xương khớp