Nghiên cứu đặc tính sinh dược học của một số hợp chất tự nhiên từ dịch chiết rễ cây ba kích (Morinda officinalisHow)

Lun vn Thc s sinh hc

Nguyn Th Thu Hng- CHK11.SHTN


B GIO DC V O TO
TRNG I HC S PHM H NI 2





NGUYN TH THU HNG






Nghiên cứu đặc tính sinh dợc học của một số
hợp chất tự nhiên từ dịch chiết rễ cây ba kích
(
Morinda officinalis
How
.)

LUN VN THC S SINH HC








Hà Nội, 2009


Luận văn Thạc sỹ sinh học

Nguyễn Thị Thu Hương- CHK11.SHTN

LỜI CẢM ƠN

Luận văn này được thực hiện tại Trung tâm hỗ trợ nghiên cứu khoa
học và chuyển giao công nghệ - Đại học Sư phạm Hà Nội 2 và Phòng Miễn
dịch học thuộc Trung tâm nghiên cứu Khoa học Sự sống, Trường Đại học
Khoa học Tự nhiên- Đại học Quốc gia Hà Nội.

Tôi xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới GS. TS. Đỗ Ngọc
Liên khoa Sinh học Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, đã giao đề tài, tận
tình giúp đỡ, động viên, khuyến khích tôi trong suốt quá trình học tập,
cũng như chỉ bảo, hướng dẫn, tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong
suốt quá trình thực hiện Luận văn.

Tôi cũng xin chân thành cảm ơn Ban giám đốc Trung tâm hỗ trợ

nghiên cứu khoa học và chuyển giao công nghệ- Đại học Sư phạm Hà Nội
2, các cán bộ và học viên Đỗ Văn Phúc- Phòng Miễn dịch học của Trung
tâm nghiên cứu khoa học Sự sống, Trường Đại học khoa học Tự nhiên-
Đại học Quốc gia Hà Nội đã tận tình giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực
hiện Luận văn.

Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất tới gia đình, bạn
bè, đồng nghiệp, những người luôn quan tâm, chăm sóc và động viên tôi
trong suốt quá trình học tập và làm việc.
Xin trân trọng cảm ơn!

Hà Nội, ngày 10 tháng 10 năm 2009
Học viên





Nguyễn Thị Thu Hương





Luận văn Thạc sỹ sinh học

Nguyễn Thị Thu Hương- CHK11.SHTN

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, dưới sự
hướng dẫn của GS. TS. Đỗ Ngọc Liên. Luận văn này không có sự trùng lặp
với các đề tài khác.

Hà Nội, ngày 10 tháng 10 năm 2009
Học viên



Nguyễn Thị Thu Hương

Luận văn Thạc sỹ sinh học

Nguyễn Thị Thu Hương- CHK11.SHTN

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

BMI: Chỉ số khối cơ thể (Body Mass Index)
BPTN: Béo phì thực nghiệm
Cho: Cholesterol
Cho
TP
: Cholesterol toàn phần
CHCl
3
: Chloroform
ĐC: Đối chứng
ĐT: Điều trị
ĐTĐ: Đái tháo đường
EtOAc: Ethylacetat
EtOH: Ethanol
HDL-c: High density lipoprotein-cholesterol (Lipoprotein tỷ trọng cao)
KĐT: Không điều trị
LDL-c: Low denstity lipoprotein-cholesterol (Lipoprotein tỷ trọng thấp)
MeOH: Methanol
Met: Metformin
PĐ: Phân đoạn
TG: Triglycerid

Luận văn Thạc sỹ sinh học

Nguyễn Thị Thu Hương- CHK11.SHTN

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Một số hợp chất thực vật thứ sinh đã được nghiên cứu và sử dụng trong
điều trị bệnh béo phì và ĐTĐ
12
Bảng 1.2. Phân loại BMI của người trưởng thành Châu Âu và Châu Á

17
Bảng 1.3.Tiêu chí của Tổ chức y tế thế giới WTO về chuẩn đoán ĐTĐ

29
Bảng 3.1. Bảng tổng kết quá trình chiết , tách cao các phân đoạn hợp chất tự nhiên
từ rễ Ba kích
42
Bảng 3.2. Hàm lượng polyphenol tổng số trong các phân đoạn dịch chiết từ rễ Ba
kích
43
Bảng 3.3. Kết quả định tính một số hợp chất tự nhiên trong dịch chiết rễ Ba kích
(Morinda officinalis How.)
44
Bảng 3.4. Thành phần thức ăn có hàm lượng lipid và cholesterol cao

47
Bảng 3.5. Trọng lượng trung bình các lô chuột với hai chế độ ăn khác nhau
48
Bảng 3.6. Một số chỉ số hóa sinh ở chuột nuôi bằng thức ăn chuẩn (lô thường) và
chuột nuôi bằng thức ăn với hàm lượng lipid và cholesterol cao (lô BPTN)
49
Bảng 3.7. Trọng lượng các lô chuột sau 14 ngày cho uống các cao phân đoạn dịch
chiết từ rễ cây Ba kích
52
Bảng 3.8. Nồng độ cholesterol trong huyết thanh của các lô chuột sau 14 ngày cho
uống cao dịch chiết
54
Bảng 3.9. Nồng độ triglyceride trong huyết thanh các lô chuột sau 14 ngày cho uống
các phân đoạn dịch chiết từ rễ cây Ba kích
57
Bảng 3.10. Nồng độ HDL (mmol/l) của chuột trước và sau 14 ngày điều trị

59
Bảng 3.11. Kết quả đo đường huyết của chuột sau khi tiêm STZ (90mg/kg thể trọng)
61
Bảng 3.12. Nồng độ glucose huyết của chuột sau phép thử dung nạp glucose theo
đường uống (mmol/l)

63
Bảng 3.13. Nồng độ glucose huyết của chuột ĐTĐ type 2 sau 8 ngày điều trị
64
Bảng 3.14 Kết quả tác dụng của các phân đoạn dịch chiết từ rễ Ba kích đến một số
chỉ số lipid máu ở chuột ĐTĐ type 2
66

Luận văn Thạc sỹ sinh học
Nguyễn Thị Thu Hương- CHK11.SHTN
6
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1. Cấu trúc một số triterpene
5
Hình 1.2. Một số phenolic acid điển hình

5
Hình 1.3. Cấu trúc của Coumarin
6
Hình 1.4. Cấu trúc hóa học của glycoside (Genistein - 7- O glucosyl –glucoside)
7
Hình 1.5. Flavan (2-phenyl chroman)
7
Hình 1.6. Một số nhóm flavonoid chính

8
Hình 1.7. Cấu trúc hoá học của tanin
9
Hình 1.8. Các dạng alkaloid điển hình
10
Hình 1.9. Công thức hoá học của một số hợp chất có trong rễ Ba kích
15
Hình 1.10. Mối quan hệ giữa béo phì và các bệnh khác
19
Hình 1.11. Các đích tác động nhằm điều trị bệnh béo phì
22
Hình 1.12. Mối quan hệ giữa kháng insulin và các rối loạn trao đổi chất

27
Hình 2.1. Cây Ba kích (Morinda officinalis How.)
30
Hình 2.2. Máy đo đường huyết tự động OneTouch Ultra
31
Hình 2.3. Đồ thị acid gallic chuẩn .
32
Hình 2.4 Quy trình nghiên cứu một số đặc tính sinh dược học của dịch chiết từ rễ Ba
kích (Morinda officilanis How.)
36
Hình 3.1.Quy trình chiết phân đoạn các hợp chất tự nhiên từ rễ Ba kích (Morinda
officilanis How.)
41
Hình 3.2. Biểu đồ hàm lượng polyphenol tổng số trong các cao phân đoạn dịch chiết
từ rễ Ba kích
43
Hình 3.3. Sắc ký đồ dịch chiết rễ Ba kích trên bản mỏng silicagel
46
Hình 3.4. Biểu đồ trọng lượng trung bình các lô chuột thí nghiệm sau 6 tuần nuôi
theo hai chế độ dinh dưỡng khác nhau
48
Hình 3.5. Biểu đồ một số chỉ số hóa sinh của chuột nuôi béo và chuột nuôi thường

50
Hình 3.6. Biểu đồ trọng lượng của các lô chuột sau 14 ngày cho uống cao các phân
đoạn dịch chiết

53

Luận văn Thạc sỹ sinh học

Nguyễn Thị Thu Hương- CHK11.SHTN
7
Hình 3.7. Biểu đồ nồng độ cholesterol trong huyết thanh của các lô chuột sau 14
ngày cho chuột uống cao dịch chiết. EtOH: ethanol; EtOAc: ethylacetate; Met:
metformin
55
Hình 3.8. Biểu đồ nồng độ triglyceride trong huyết thanh của các lô chuột sau 14
ngày uống các phân đoạn dịch chiết từ rễ cây Ba kích

57
Hình 3.9. Nồng độ HDL (mmol/l) trong huyết thanh của chuột trước và sau 14 ngày
điều trị.

59
Hình 3.10. Biểu đồ nồng độ glucose huyết của các lô chuột gây ĐTĐ type 2

62
Hình 3.11. Biểu đồ nồng độ glucose huyết của chuột sau phép thử dung nạp glucose
theo đường uống
63
Hình 3.12. Biểu đồ nồng độ glucose huyết của chuột ĐTĐ type 2 sau 8 ngày điều trị.
65
Hình 3.13. Ảnh hưởng của các phân đoạn dịch chiết từ rễ Ba kích đến một số chỉ số
lipid máu ở chuột ĐTĐ type 2
66

Luận văn Thạc sỹ sinh học
Nguyễn Thị Thu Hương- CHK11.SHTN
8
MỤC LỤC
Trang phụ bìa

Lời cám ơn

Lời cam đoan

Mục lục

Danh mục chữ viết tắt

Danh mục các bảng

Danh mục các hình vẽ, đồ thị

MỞ ĐẦU
1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
4
1.1. Các hợp chất thực vật thứ sinh
4
1.1.1. Một số khái niệm cơ bản về hợp chất thực vật thứ sinh

4
1.1.2. Vai trò của các hợp chất thực vật thứ sinh
10
1.1.3. Ứng dụng của các hợp chất thực vật thứ sinh
10
1.2. Các hợp chất thực vật thứ sinh và bệnh béo phì, ĐTĐ

11
1.3. Vài nét chung về cây Ba kích (Morinda officinalis How.)
13
1.3.1. Đặc điểm thực vật học
13
1.3.2. Phân bố, sinh thái
14
1.3.3. Thành phần hoá học
14
1.3.4. Tính vị và công năng
15
1.4. Bệnh béo phì
16
1.4.1. Khái niệm và phân loại béo phì
16

1.4.2. Thực trạng béo phì trên thế giới và trong nước
17
1.4.3. Nguyên nhân gây ra béo phì
18
1.4.4. Bệnh lý học bệnh béo phì
19
1.4.5. Béo phì và quá trình trao đổi glucid- lipid
19

Luận văn Thạc sỹ sinh học
Nguyễn Thị Thu Hương- CHK11.SHTN
9
1.4.6. Phòng và điều trị bệnh béo phì
21
1.5. Bệnh đái tháo đường (ĐTĐ)
22
1.5.1. Tỷ lệ mắc bệnh ĐTĐ
23
1.5.2. Phân loại bệnh ĐTĐ
24
1.5.3. Cơ chế sinh bệnh ĐTĐ
24
1.5.4. Mối quan hệ giữa béo phì và ĐTĐ type 2
26
1.5.5. Tiêu chuẩn chẩn đoán ĐTĐ
28
1.5.6. Các thuốc điều trị bệnh ĐTĐ
29
1.5.7. ĐTĐ với y học cổ truyền
29

CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
30
2.1. Đối tượng
30
2.1.1. Mẫu thực vật
30
2.1.2. Mẫu động vật
30
2.1.3. Hoá chất và dụng cụ thí nghiệm
31
2.2. Phương pháp nghiên cứu
31
2.2.1. Định lượng polyphenol tổng số
31
2.2.2. Khảo sát thành phần hóa học rễ Ba kích
32
2.2.3. Nghiên cứu một số tác dụng sinh dược học của các phân đoạn dịch chiết
từ rễ Ba kích
36
2.2.4. Phương pháp xác định một số chỉ số hoá sinh trong máu
39
2.2.5. Phương pháp xử lý thống kê
40
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
41
3.1. Tách chiết các phân đoạn hợp chất tự nhiên từ rễ Ba kích
41
3.2. Hàm lượng polyphenol tổng số

42

3.3. Khảo sát thành phần các hợp chất tự nhiên trong rễ Ba kích
44
3.3.1. Kết quả định tính thành phần các hợp chất tự nhiên trong rễ Ba kích
44
3.3.2. Kết quả phân tích thành phần hợp chất tự nhiên trong rễ Ba kích bằng
45

Luận văn Thạc sỹ sinh học
Nguyễn Thị Thu Hương- CHK11.SHTN
10
sắc kí lớp mỏng
3.4. Kết quả xây dựng mô hình chuột béo phì thực nghiệm
47
3.5. Tác dụng giảm trọng lưọng của một số phân đoạn dịch chiết từ rễ Ba
kích trên mô hình chuột BPTN
52
3.6. Tác dụng của một số phân đoạn dịch chiết từ rễ Ba kích đến một số
chỉ số lipid máu ở chuột BPTN
53
3.6.1. Nồng độ cholesterol toàn phần
53
3.6.2. Nồng độ triglyceride

56
3.6.3. Nồng độ HDL

59
3.7. Kết quả xây dựng mô hình chuột ĐTĐ thực nghiệm
60
3.8. Kết quả thử dung nạp glucose bằng đường uống

62
3.9. Tác động của các phân đoạn dịch chiết từ rễ Ba kích đến khả năng hạ
đường huyết ở chuột

64
3.10. Tác dụng của các phân đoạn dịch chiết từ rễ Ba kích đến một số chỉ
số lipid máu ở chuột ĐTĐ type 2

65
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

68
TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC










Luận văn Thạc sỹ sinh học
Nguyễn Thị Thu Hương- CHK11.SHTN
11
MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài

Theo tổ chức Y tế thế giới (WHO) béo phì là tình trạng tích luỹ mỡ quá mức
và không bình thường tại một vùng cơ thể hay toàn thân đến mức ảnh hưởng tới sức
khoẻ. Tổ chức Quốc tế theo dõi bệnh béo phì ( Internation Obesity Tast Force-
IOTF) cho biết với tốc độ tăng báo động , hiện nay trên thế giới có khoảng 1,7 tỷ
người thừa cân và mắc bệnh béo phì [1], [54]. Ở Việt Nam, theo điều tra mới nhất
của Viện Dinh dưỡng cho thấy tình trạng thừa cân (2007), béo phì cũng đang tăng
nhanh, trong đó tỷ lệ béo phì ở người trưởng thành, từ 25- 64 tuổi, lên tới 16,8%[8]
Béo phì chính là yếu tố nguy cơ gây ra nhiều bệnh về chuyển hóa nhưng đặc
biệt là các bệnh đái tháo đường (ĐTĐ) type 2, tăng huyết áp, bệnh tim mạch, đột
quỵ, sỏi mật, bệnh ung thư đường tiêu hoá [1], [23]
Người ta ước tính chi phí cho điều trị bệnh béo phì là rất tốn kém, tuy nhiên
nếu xét về mục đích dự phòng ĐTĐ type 2 thì còn rẻ hơn nhiều. Ví dụ như ở Hoa
Kỳ, nếu năm 1997 chi phí điều trị bệnh ĐTĐ mất 98,2 tỷ đô la thì béo phì chỉ mất
có 47,6 tỷ đô la. [1]. Vì vậy, việc điều trị bệnh béo phì là một chiến lược toàn cầu
nhằm ngăn chặn bệnh ĐTĐ type 2- Một căn bệnh thế kỷ- Một đại dịch toàn cầu.
Đến nay, Y học hiện đại đã cho ra đời nhiều loại tân dược điều trị bệnh béo
phì như: Sibutramine, Orlistat, Metformin Bên cạnh các thuốc có nguồn gốc tổng
hợp, các thuốc có nguồn gốc thảo dược cũng đang được quan tâm và phát triển. Uỷ
ban chuyên gia của WHO đã khuyến nghị nên phát triển và sản xuất các thuốc có
nguồn gốc thảo dược, bởi vì đây là nguồn dược liệu sẵn có, giá rẻ, dễ sử dụng, ít
độc tính, ít tác dụng phụ, đồng thời tác dụng của thuốc có hiệu quả kéo dài [11].
Việc nghiên cứu, khảo sát về thành phần hoá học và tác dụng dược lý của các
loài cây thuốc có giá trị của Việt Nam nhằm đặt cơ sở khoa học cho việc sử dụng
chúng một cách hợp lí, hiệu quả có tầm quan trọng đặc biệt. Ba kích (Morinda
officinalis How.) là một cây thuốc quý với rất nhiều công dụng như bổ trí não và

Luận văn Thạc sỹ sinh học
Nguyễn Thị Thu Hương- CHK11.SHTN
12
tinh khí, dùng để chữa xuất tinh sớm, di mộng tinh, liệt dương, kinh nguyệt chậm

hoặc bí kinh, phong thấp, huyết áp cao Tuy nhiên về tác dụng chống rối loạn trao
đổi lipid máu và hạ glucose huyết thì hầu như chưa được các nhà khoa học đề cập ở
nước ta. Trên cơ sở kết quả nghiên cứu của Soon Y. Y., Tan B.K.H. và cộng sự
(2002) [56] về tác động hạ glucose huyết của các phân đoạn dịch chiết ethanol rễ Ba
kích (Morinda officinalis) trên chuột cống gây bệnh ĐTĐ type 1 bằng STZ
(steptozotocin), chúng tôi quyết định chọn đề tài nghiên cứu “Nghiên cứu đặc tính
sinh dược học của một số hợp chất tự nhiên từ dịch chiết rễ cây Ba kích
(Morinda officinalis How.)
2. Mục đích nghiên cứu
2.1. Khảo sát sơ bộ thành phần hoá học của rễ Ba kích (Morinda officinalis How.).
2.2. Nghiên cứu tác dụng của dịch chiết các phân đoạn đến trọng lượng và một số
chỉ số hóa sinh của chuột béo phì thực nghiệm (BPTN).
2.3. Nghiên cứu tác dụng hạ glucose huyết của một số phân đoạn dịch chiết trên mô
hình chuột béo phì ĐTĐ mô phỏng theo type 2.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
3.1.

Chiết, tách các phân đoạn của rễ Ba kích qua các dung môi hữu cơ.
3.2. Khảo sát thành phần hoá học của rễ Ba kích (định tính, phân lập các hợp chất tự
nhiên, định lượng polyphenol).
3.3. Thiết kế các mô hình chuột BPTN, chuột ĐTĐ type 2
3.4. Đánh giá tác dụng của các phân đoạn dịch chiết đến trọng lượng, một số chỉ số
lipid máu của chuột BPTN, nồng độ glucose huyết của chuột ĐTĐ type 2.
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
4.1. Đối tượng
4.1.1. Mẫu thực vật

Luận văn Thạc sỹ sinh học
Nguyễn Thị Thu Hương- CHK11.SHTN
13

Rễ Ba kích (Morinda officialis How.) được thu vào tháng 11 năm 2008 tại
Phú Thọ, do TS. Trần Văn Ơn, Trường Đại học Dược Hà Nội giám định phân loại.
4.1.2. Mẫu động vật.
Chuột nhắt trắng là chủng Swiss 4 tuần tuổi (14-16g), do Viện Vệ sinh Dịch
tễ TW cung cấp.
4.2. Phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu đặc tính sinh dược học của một số phân đoạn dịch chiết ( cao
ethanol, cao n-hexan, cao chlorofom, cao ethylacetate) từ rễ cây Ba kích (Morinda
officinalis How.) trên mô hình chuột BPTN, chuột béo phì gây ĐTĐ mô phỏng theo
type 2.
5. Phương pháp nghiên cứu
5.1. Phương pháp định tính thành phần hoá học của rễ cây Ba kích
5.2. Phương pháp phân lập các hợp chất bằng kĩ thuật sắc kí lớp mỏng
5.3. Định lượng polyphenol tổng số theo phương pháp Folin- Ciocalteau.
5.4. Xây dựng mô hình chuột thí nghiệm: Chuột BPTN, chuột ĐTĐ type 2
5.5. Phương pháp định lượng một số chỉ số hoá sinh
5.6. Phương pháp xử lý thống kê
6. Những đóng góp mới của đề tài:
- Đưa ra quy trình chiết, tách các phân đoạn dịch chiết từ rễ Ba kích.
- Phân lập một số hợp chất bằng sắc kí lớp mỏng, định tính và định lượng một
số hợp chất tự nhiên từ rễ Ba kích.
- Đánh giá được tác dụng của một số phân đoạn dịch chiết rễ cây Ba kích
(Morinda officinalis How.) đến trọng lượng, một số chỉ số hoá sinh của chuột
BPTN và tác dụng hạ glucose huyết của các phân đoạn dịch chiết đó trên mô hình
chuột béo phì ĐTĐ mô phỏng theo type 2 do chất độc STZ liều thấp.

Luận văn Thạc sỹ sinh học
Nguyễn Thị Thu Hương- CHK11.SHTN
14
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN

1.1. Các hợp chất thực vật thứ sinh
1.1.1. Một số khái niệm cơ bản về hợp chất thực vật thứ sinh
Hợp chất thực vật thứ sinh là các sản phẩm của các quá trình trao đổi chất
được sinh ra ở thực vật. Chúng là các chất hoá học được tổng hợp và chuyển hoá
từ các chất trao đổi bậc nhất như axit amin, axit nucleic, carbonhydrate, lipid,
peptid, hoặc từ các sản phẩm trung gian của chu trình đường phân, chu trình
pentose-phosphate, chu trình axit citric v.v Khác với các chất trao đổi bậc nhất,
giữ vai trò trung tâm và tham gia trực tiếp vào các quá trình trao đổi chất của cơ
thể, các hợp chất thực vật thứ sinh không phải là các yếu tố đặc biệt cần thiết cho
các quá trình sinh trưởng, phát triển, quang hợp và sinh sản. Chúng được tạo ra
trong các tế bào chuyên biệt với vai trò điều hoà mối quan hệ qua lại giữa các tế
bào trong cơ thể và là các hợp chất phòng thủ giúp thực vật chống chịu lại với các
bệnh xâm nhiễm thực vật đối với môi trường sống xung quanh [7], [24].
Tuỳ thuộc vào cấu trúc hoá học và các thuộc tính lý học của chúng mà các
hợp chất thực vật thứ sinh được phân loại thành 3 nhóm chính là: nhóm tecpen,
nhóm các hợp chất phenolic và nhóm alkaloid.
1.1.1.1. Nhóm các hợp chất tecpen
Tecpen là nhóm hydrocacbon thực vật lớn và đa dạng nhất, được hình thành
từ quá trình polyme hoá các tiểu đơn vị isoprene 5 cacbon (C
5
H
8
), có công thức
cấu tạo chung là (C
5
H
8
)
n

. Trong thực vật tecpen được tổng hợp thông qua con
đường trao đổi chất acetate/mevanolate hoặc con đường glyceraldehyde 3-
phosphate/pyruvate. Hầu hết các tecpen đều thuộc nhóm hydrocacbon, tuy nhiên
chúng có thể bị khử hoặc bị oxi hóa để hình thành các hợp chất tecpenoid khác
nhau như alcohol, ketone, acid và aldehyde. Vì vậy, một số tác giả sử dụng thuật
ngữ “tecpen” để chỉ chung một nhóm lớn các hợp chất bao gồm cả tecpen và
tecpenoid. Tecpen là thành phần chính của các loại tinh dầu, được dùng trong công
nghệ hương mỹ phẩm, thực phẩm và dược phẩm. Những tecpen bậc cao thường là
các chất có hoạt tính sinh học quan trọng.[7], [9], [24]

Luận văn Thạc sỹ sinh học
Nguyễn Thị Thu Hương- CHK11.SHTN
15

Hình 1.1. Cấu trúc một số tritecpen
1.1.1.2. Nhóm các hợp chất phenolic
Hợp chất phenolic là một nhóm lớn các hợp chất thực vật thứ sinh được tạo
ra thông qua các sản phẩm của con đường trao đổi chất shikimic acid, có chứa ít
nhất một vòng thơm mang một hoặc nhiều nhóm thế hydroxyl, phân bố rộng rãi
trong thực vật và có mặt ở khắp nơi trong tự nhiên. Hiện nay đã có tới trên 8000
loại đã được nhận biết từ các nguồn khác nhau trong tự nhiên. Các hợp chất
phenolic có thể tồn tại ở dạng aglycon tự do, dạng ether, ester, dạng glycoside,
dạng phức hợp với protein, dạng carbohydrate hoặc các dạng khác.[7], [9], [24].
Về phương diện hoá học, nhóm các hợp chất phenolic có thể được phân
chia thành 2 nhóm lớn là nhóm phenol đơn giản (simple phenol) và nhóm
polyphenol. Nhóm phenol đơn giản lại được chia thành 2 nhóm chính là nhóm
phenolic acid và nhóm coumarin. Nhóm polyphenol cũng được chia thành 2 nhóm
chính là nhóm Flavonoid và nhóm tannin [7], [20], [24], [33], [58]
* Phân nhóm phenolic acid
Khái niệm phenolic acid trong thực vật dùng để chỉ tất cả các hợp chất thực

vật thứ sinh có tối thiểu một nhóm hydroxyl phenolic, gần đây các nhà khoa học
thường giới hạn phân nhóm phenolic acid chỉ gồm các chất là dẫn xuất của acid
benzoic (C
6
-C
1
) và acid cinamic (C
6
-C
3
) [5].


Gallic acid Procatechuic acid
Hình 1.2. Một số phenolic acid điển hình

Luận văn Thạc sỹ sinh học
Nguyễn Thị Thu Hương- CHK11.SHTN
16
* Phân nhóm coumarin
Coumarin là các dẫn chất của -pyrone có cấu trúc C
6
-C
3
, dị vòng chứa oxy
và có trong nhiều loại cây. Coumarin là những chất kết tinh không màu, hoặc có
màu vàng nhạt, vị đắng, một số lớn dễ thăng hoa, có mùi thơm giống như mùi
thơm của valinin hay của cỏ mới khô. Về hoá học, coumarin có thể tồn tại trong
cây ở dạng aglycon tan nhiều trong các dung môi hữu cơ kém phân cực và dạng
kết hợp với đường glucose tạo thành glycoside dễ tan trong nước. Hiện nay đã có

hơn 1500 loại coumarin khác nhau tồn tại trong tự nhiên trong 800 loài thực vật đã
được nhận dạng. Trong cây, coumarin được coi là 1 trong số các chất “phòng thủ
hoá học hữu hiệu” giúp thực vật tránh được những bất lợi do môi trường và dịch
bệnh gây ra. Trong đời sống hằng ngày, coumarin được sử dụng làm nước hoa,
hương liệu, bán tổng hợp các chất hoá học khác nhau, đặc biệt là các chất chống
đông máu và chất diệt loài gặm nhấm. Trong y học, tác dụng đáng chú ý của dẫn
chất coumarin là tác dụng chống co thắt, làm giãn nở động mạch vành, làm bền và
bảo vệ thành mạch. Nhiều chất coumarin có tính kháng khuẩn, một số khác có tác
dụng kháng viêm, kháng nấm, kháng khối u, trừ giun sán, giảm đau và hạ nhiệt.
[7], [24]

Hình 1.3. Cấu trúc của Coumarin
* Phân nhóm Flavonoid
Flavonoid là một trong những nhóm hợp chất phenolic thường gặp trong tự
nhiên, chúng thường là những sắc tố, phần lớn có màu vàng (flavon, flavonol,
chancol), không màu (izoflavon, catechin), anthocyane thường có màu đỏ hoặc
màu vàng. Màu sắc của các loại flavonoid còn thay đổi theo pH của môi trường
(Anthocyane có màu đỏ trong môi trường acid, màu xanh trong môi trường kiềm)
[18, 29, 30]. Trong cây, flavonoid có thể tồn tại ở dạng tự do (aglycon) tan nhiều
trong các dung môi hữu cơ như ether, ethanol, acetone…, hầu như không tan trong
nước và dạng liên kết với đường gọi là các glycoside tan nhiều trong nước và hầu

Luận văn Thạc sỹ sinh học
Nguyễn Thị Thu Hương- CHK11.SHTN
17
như không tan trong các dung môi hữu cơ . Khi thủy phân các flavonoid bằng acid
hoặc enzyme thì chúng sẽ phân tách thành các phần aglycon và phần đường tương
ứng.[42]

Hình 1.4. Cấu trúc hóa học của glycoside (Genistein - 7- O glucosyl –

glucoside)
Về hoá học, khung carbon của flavonoid là C
6
-C
3
-C
6
, gồm 15 nguyên tử
carbon, 2 vòng benzene A và B nối với nhau qua vòng pyran C, trong đó A kết
hợp với C tạo thành khung chroman [18], [24].

9
10
8
5
7
6
2
3
O
1
4
1'
5'6'
4'
3'
2'
A
C
B

Hình 1.5. Flavan (2-phenyl chroman)
Flavonoid có thể tham gia vào nhiều phản ứng hoá học khác nhau như phản
ứng của nhóm hydroxyl (OH), phản ứng của vòng thơm (diazo hoá), phản ứng của
nhóm cacbonyl (phản ứng shinoza) và phản ứng tạo phức với kim loại 7], [9.
Hiện nay đã có hơn 4500 các loại flavonoid khác nhau tồn tại trong thực vật đã
được nhận dạng. Trong cây, flavonoid giữ rất nhiều vai trò mang chức năng sinh
lý, sinh thái có ý nghĩa sống còn như: điều chỉnh sự phân bố năng lượng ánh sáng
ở lá cây (flavonol, anthocyane), làm tăng hiệu quả quang hợp, bảo vệ cây tránh
được những bức xạ sóng ngắn, có tính kháng khuẩn, kháng nấm, giúp cây tránh
được bệnh tật, hấp dẫn động vật thụ phấn cho hoa…Trong y học, Flavonoid được
sử dụng làm thuốc để chữa trị nhiều loại bệnh khác nhau như: thuốc làm bền thành

Luận văn Thạc sỹ sinh học
Nguyễn Thị Thu Hương- CHK11.SHTN
18
mạch, thuốc chống oxy hoá, thuốc kháng viêm, chống nấm, chống dị ứng, chống
ung thư v.v Ngoài ra còn rất nhiều các ứng dụng tiện ích khác phục vụ cho đời
sống dân sinh.[7], [24], [29], [30], [33]
Tuỳ theo mức độ oxy hoá của mạch 3 carbon, sự có mặt hay không có mặt
của nối đôi giữa C
2
, C
3
và nhóm cacbonyl ở C
4
mà Flavonoid có thể được chia
thành nhiều phân nhóm phụ khác nhau.

Hình 1.6. Một số nhóm flavonoid chính

* Phân nhóm Tannin
Tannin là những hợp chất phenolic rất phổ biến trong thực vật bậc cao.
Horvath (1981) đã đưa ra khái niệm về tannin như sau: “Tannin là những hợp chất
phenolic có trọng lượng phân tử cao, có chứa các nhóm 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” 5], [7. Về hoá học, tannin được cấu tạo
dựa trên acid tannic và acid gallic, phổ biến trong cây ở dạng tự do hoặc ở dạng
glycoside kết hợp với đường. Tannin thường là các hợp chất vô định hình, có màu
trắng, màu vàng nhạt hoặc gần như không màu, có hoạt tính quang học, có vị chát,
dễ bị oxy hoá khi đun nóng và khi để ngoài ánh sáng và có trọng lượng phân tử

Luận văn Thạc sỹ sinh học
Nguyễn Thị Thu Hương- CHK11.SHTN
19
dao động từ 5.000 đến 20.000. Tannin tan nhiều trong nước (tốt nhất là trong nước
nóng), tan trong các dung môi hữu cơ như ethanol, hoà tan một phần trong
axetone, ethylaxetat và hầu như không tan trong các dung môi kém phân cực như
chloroform, benzene …Tannin tạo phức màu đặc trưng với các kim loại nặng, tạo
phức với protein, tinh bột, cellulose và muối khoáng. Về tác dụng sinh học, tannin
là các chất bảo vệ cho cây trước sự tấn công của vi sinh vật gây bệnh, các loài
động vật và côn trùng ăn [24], [33. Về tác dụng y học, tannin được sử dụng làm
thuốc cầm máu, thuốc chữa đi ngoài, chữa ngộ độc kim loại nặng, thuốc chống
ung thư, thuốc chữa trĩ, viêm miệng, viêm xoang, điều trị cao huyết áp và chứng
đột quỵ.
O
O H
O H
O H
O H

OH
O
O H
O H
O H
O H
OH
O
O H
O H
O H
O H
OH
15
t a n i n

Hình 1.7. Cấu trúc hoá học của tanin
1.1.1.3. Nhóm các hợp chất alkaloid
Alkaloid là những hợp chất chứa nitơ, không những chỉ có trong thực vật
mà còn có cả trong động vật. Nguyên tử nitơ có thể là một phần, hoặc không phải
là một phần của hệ thống dị vòng. Chúng có cấu trúc phân tử phức tạp, có hoạt
tính Sinh-dược rõ rệt và phân bố hạn chế trong giới thực vật. Hiện nay đã có hơn
12000 loại alkaloid khác nhau được phân lập. Trong cây, alkaloid tồn tại dưới 3
dạng: dạng tự do, dạng muối của các axit phổ biến như citric, lactic, oxalic, axetic,
malic…và dạng oxit nitơ. Alkaloid không phổ biến rộng ở tất cả các loài thực vật

Luận văn Thạc sỹ sinh học
Nguyễn Thị Thu Hương- CHK11.SHTN
20
mà chỉ tập trung ở một số ít loài, chủ yếu được tìm thấy trong các loài thực vật có

hoa, nhưng chỉ có khoảng 20% số loài thực vật có hoa là có thể sản sinh ra
alkaloid. Đa số alkaloid không có mùi, vị đắng, một số ít có vị cay, ở dạng chất rắn
có màu trắng, trừ một vài chất có màu vàng (berberin, palmatin). Về vai trò sinh
học, các alkaloid được coi là một trong những “hàng rào phòng thủ hoá học hữu
hiệu” bảo vệ cây trước sự tấn công của vi sinh vật gây bệnh và các loại côn trùng,
sâu bệnh ăn lá. Về y học, alkaloid được sử dụng rất đa dạng: làm thuốc gây ức chế,
hoặc kích thích hệ thần kinh trung ương, dùng làm thuốc điều hoà huyết áp, chữa
loạn nhịp tim, thuốc diệt ký sinh trùng, kháng khuẩn, chống ung thư và nhiều tác
dụng quan trọng khác [7], [24], [33]. Dưới đây là 3 dạng alkaloid điển hình:


Caffeine Morphine Nicotin
Hình 1.8. Các dạng alkaloid điển hình
1.1.2. Vai trò của các hợp chất thực vật thứ sinh
Các hợp chất thứ sinh có rất nhiều vai trò quan trọng, mang chức năng sinh
thái đặc biệt, giúp cho thực vật sống sót, phát triển và tồn tại:
- Giúp cơ thể chống lại bệnh tật, ký sinh trùng, các vi sinh vật gây nhiễm bệnh.
- Giúp cơ thể chống lại các yếu tố bất lợi trong quá trình sinh tồn.
- Tạo lợi thế cạnh tranh giữa các loài khác nhau.
- Với quá trình sinh sản: Nhiều sắc tố flavonoid đóng vai trò là chất dẫn dụ
động vật và côn trùng tham gia vào việc thụ phấn và phát tán hạt. [7], [24], [29],
[30]
1.1.3. Ứng dụng của các hợp chất thực vật thứ sinh

Luận văn Thạc sỹ sinh học
Nguyễn Thị Thu Hương- CHK11.SHTN
21
- Công nghệ Y- Dược: rất nhiều hợp chất thứ sinh được sử dụng để sản xuất
nhiều loại thuốc điều trị các bệnh khác nhau như: Quinin dùng làm thuốc trị sốt
rét, quinidin dùng làm thuốc trợ tim, daizein dùng làm thuốc chống ung thư…

- Công nghệ hoá thực phẩm: dùng làm gia vị, phẩm mầu, hương liệu…
- Công nghệ hoá mỹ phẩm: dùng làm nước hoa, xà phòng, mỹ phẩm…
- Sản xuất hàng tiêu dùng: dùng làm dung môi, keo dán, hàng dệt may…
- Là nguyên liệu sản xuất thuốc bảo vệ thực vật: thuốc trừ sâu, diệt côn
trùng.[7], [24]
1.2. Các hợp chất thực vật thứ sinh và bệnh béo phì, ĐTĐ
Trên thế giới đã có rất nhiều bài thuốc điều trị ĐTĐ từ thảo dược theo kinh
nghiệm dân gian. Trên cơ sở đó, việc nghiên cứu thuốc điều trị ĐTĐ có nguồn gốc
thảo dược đã thu được một số kết quả. Cho tới nay, đã có rất nhiều nghiên cứu đã
được thực hiện trên thế giới cũng như trong nước về tác dụng hạ đường huyết,
giảm béo phì của dịch chiết từ nhiều loài thực vật [4], [17], [21], [25], [26], [28],
[31], [32], [35], [37], [44], [48], [50], [61], [65]. Nhiều nhóm hợp chất đã được
tách mà có tác dụng hạ đường huyết. Trong đó có các flavonoid [39], [58],
alkaloid [44], saponin [35], [44] Bên cạnh đó, nhiều nghiên cứu cũng đã được
tiến hành để xem xét cơ chế tác dụng của các chất phân tách từ thực vật trong việc
giảm trọng lượng và glucose huyết trên mô hình chuột thực nghiệm. Chúng ta có
thể nêu ra đây một số hợp chất và dược liệu đã được nghiên cứu và sử dụng trong
điều trị bệnh béo phì và ĐTĐ:






Luận văn Thạc sỹ sinh học
Nguyễn Thị Thu Hương- CHK11.SHTN
22
Bảng 1.1. Một số hợp chất thực vật thứ sinh đã được nghiên cứu và sử dụng
trong điều trị bệnh béo phì và ĐTĐ
Loài thực vật Hợp chất Cơ chế tác dụng

Tài li
ệu
Tham
khảo
Bằng lăng nước
(Lagerstroemia speciosa L.
Pers.)
Acid
corosolic
Tăng dung n
ạp glucose, kích
thích GLUT4- y
ếu tố vận
chuyển glucose đi vào mô m
ỡ
để chuyển hóa β- oxy hoá
[28]
Chè xanh
(Camella sinensis
(L)
O.Kuntze )
Catechin và
Epigallocatech
in-3-gallat
Tăng hoạt tính insulin ở mô
đích
[32],
[44]
Chuối hoa
(Canna indica)

Polyphenol
Tăng GLUT 1 và 4. Cơ ch
ế tác
dụng tương tự insulin tr
ên
cùng receptor đ
ặc hiệu của
hoocmon này
[49]
Cỏ ngọt
(Stevia rebaudiana Bertoni.)

Stevioside
(glycosid)
Ức chế các enzim trong quá
trình tân tạo glucose
[26]
Diệp hạ châu
(Phyllanthus amarus)
Dịch chiết
ethanol của
cây
Ức chế α-glucoxidase,
ức chế
quá trình hấp thu v
à tiêu hóa
glucide
[22]
Dây đau xương
(Tinospora cordifolia)

Berberin
(alkaloid)
t¨ng ho¹t ®é -
amylase cña
tôy
[44]
Dây thìa canh
(Gymnema sylvestre R. Br.)
Dịch chiết
ethanol lá cây

Kích thích tế bào β s
ản xuất
insulin
[47]
Dọc
(Garcinia multiflora)
Dịch chiết
phân đoạn
ethylacetat
Giảm trọng lư
ợng, cholesterol
t
ổng số, triglycerid, nồng độ
glucose huyết, tăng HDLC
[4]
Eugenia jambolana Lam.
Dịch chiết
ethnol hạt cây

Ho
ạt hóa hexokinase, PFK1,2
là các enzyme đóng vai trò ch
ủ
chốt trong con đường đư
ờng
[31]



Luận văn Thạc sỹ sinh học
Nguyễn Thị Thu Hương- CHK11.SHTN
23
phân
Các cây họ cam chanh
(Rutaceae)
Naringin
(flavonoid)
Gi
ảm cholesterol tổng số,
LDLC, triglycerid huy
ết, tăng
HDLC
[37]
Mướp đắng
(Momordica charantia L.)
Charantin
Tăng cường quá trình d
ự trữ
và tổng hợp glycogen ở c

ơ và
gan, phục hồi số lư
ợng thụ thể
insulin.
Ức chế sự hấp thu glucose qua
thành ruột
[35],
[44]
Nhân sâm
(Panax ginseng C. A. Meyer)

Ginsenoside
Có tác dụng làm giảm lipid
máu hoặc ức chế các yếu tố
tham gia vào quá trình peroxy
hoá lipid
[61]
Sinh địa
(Rehmannia glutinosa)
Oligosaccarid

Ức chế các enzym trong quá
trình tân tạo glucose
[65]
Quế (Cinnamomum verum) Polyphenol
Kíc
h thích GLUT4, tăng quá
trình vận chuyển glucose v
ào
tế bào đích

[25]
Thổ phục linh
(Smilax glabra Roxb.)
Dịch chiết các
phân đoạn
Kích thích tế bào β sản xuất
insulin
[17]
1.3. Vài nét chung về cây Ba kích (Morinda officinalis How.)
Có tên khoa học là Morinda officinalis How., Họ cà phê (Rubiaceae), Bộ
Long đởm (Gentianales)
1.3.1. Đặc điểm thực vật học
Ba kích còn có tên là Dây ruột già, Chẩu phóng xì (Quảng Ninh), Sáy cáy
(Thái), Thao tày cáy (Tày), Ba kích thiên (Trung Quốc)…. Là cây dây leo bằng
thân quấn, sống nhiều năm. Ngọn có cạnh, màu tím, có lông, khi già thì nhẵn. Lá
mọc đối, hình mác hoặc bầu dục thuôn nhọn; phiến lá cứng có lông tập trung ở
mép và ở gân, khi già ít lông hơn, màu trắng mốc, dài 6-15cm, rộng 2,5-6cm,

Luận văn Thạc sỹ sinh học
Nguyễn Thị Thu Hương- CHK11.SHTN
24
cuống ngắn. Lá kèm mỏng ôm sát vào thân. Hoa nhỏ tập trung thành tán ở đầu
cành, lúc mới nở màu trắng, sau hơi vàng; tràng hoa liền ở phía dưới thành ống
ngắn. Quả hình cầu có cuống riêng rẽ, khi chín màu đỏ. Mùa hoa tháng 5-6, mùa
quả tháng 7-10. Rễ cây cong queo, nhiều đoạn thắt nghẹt như ruột gà, dài đến 15-
20 cm có khi hơn, to 1-2 cm chia ra nhiều đoạn chỗ phình to, chỗ teo lại rất đều
đặn (nên còn gọi là cây ruột gà). [2], [10]
1.3.2. Phân bố, sinh thái
Cây thường mọc hoang trong trảng cây bụi và rừng thưa, ven rừng rậm, ưa
sáng và ẩm phân bố nhiều ở vùng đồi núi thấp các tỉnh trung du, miền núi phía Bắc

nước ta như: Lào Cai (Sapa), Quảng Ninh (Hải Ninh, Cẩm Phả: Quang Hanh), Bắc
Từ (Đại Từ), PhúThọ (Thanh Sơn), Hà Tây (BaVì: Ba Trại). Thập kỷ 70, mỗi năm
ta thu mua hàng chục tấn Ba kích. Trước đây ngành lâm nghiệp đã thử trồng Ba
kích dưới tán rừng ở Hoành Bồ, Cẩm Phả, Quảng Ninh. Trạm nghiên cứu dược
liệu Hà Tây trồng Ba kích xen dâu tằm, cốt khí; cây trồng 3 năm trở lên có thể thu
hoạch rễ làm dược liệu. Thời gian thu hoạch thường vào tháng 10-11. Dùng cuốc
đào rộng chung quanh gốc, lấy toàn bộ rễ rửa sạch. Loại rễ to, mập, cùi dầy, mầu
tía là loại tốt. Rễ nhỏ, gầy, cùi mỏng, mầu trong là loại vừa.[2], [10]
1.3.3. Thành phần hoá học
Trong Ba kích có chứa Gentianine, Carpaine, Choline, Trigonelline,
Diogenin, Yamogenin, Gitogenin, Tigogenin, Vitexin, Orientin, Quercetin,
Luteolin, Vitamin B1 (Chinese hebral medicine); Morindin, Vitamin C (Trung
dược học); Rubiadin, Rubiadin-1-methylether (Thực vật học báo); Palmitic acid,
Vitamin C, Nanodecane (Trung dược thông báo); 2,4-ethylcholesterol (Trung dược
tạp chí).


Luận văn Thạc sỹ sinh học
Nguyễn Thị Thu Hương- CHK11.SHTN
25





Quercetin
Luteolin
Trigonelline
OH
O

O
OH
CH
3
rutinose
Morindin

O H
O H
C H
3
O H
O H
R ub ia d in

N
+
COO
-
C H
3
G itogenin

Hình 1.9. Công thức hoá học của một số hợp chất có trong rễ Ba kích


Ngoài ra trong rễ Ba kích còn chứa Anthraglycoside, đường, nhựa, acid hữu
cơ, phytosterol và tinh dầu. Ở rễ tươi có tìm thấy vitamin C.[2]
1.3.4. Tính vị và công năng
Nhân dân ta từ xưa đã biết sử dụng rễ Ba kích trong nhiều bài thuốc dân gian

để chữa bệnh. Ba kích có vị cay ngọt, tính hơi ấm có tác dụng ổn thận trợ dương,
mạnh gân cốt, trừ phong thấp. Nước sắc Ba kích làm tăng tính dẻo dai, tăng cường
sức đề kháng chung cho cơ thể, chống viêm, làm tăng sự co bóp của ruột và giảm
huyết áp.
Ba kích được dùng để chữa phong thấp cước khí, gân cốt yếu mềm, lưng gối
đau mỏi. Trong dân gian Ba kích được sử dụng làm vị thuốc bổ trí não và tinh khí,
chữa xuất tinh sớm, di mộng tinh, liệt dương, kinh nguyệt chậm hoặc bí kinh,
phong thấp, huyết áp cao.[2], [10]
Theo Trung dược học, với liều dùng 5-10g/kg thể trọng trong liên tiếp 7 ngày
Ba kích có tác dụng làm tăng sức dẻo dai của động vật thí nghiệm; với liều 15g/kg
Ba kích có tác dụng làm tăng sức đề kháng chung trên mô hình chuột nhắt trắng
gây độc cấp bằng Amoni clorua. Liều 5-10g/kg của Ba kích cũng có tác dụng