Nghiên cứu thành phần hóa học, tác dụng ức chế enzym alpha amylase và alpha glucosidase của phân đoạn dịch chiết lá cây đinh lăng polyscias fruticosa (l ) harms
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.69 MB, 95 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI
HỒ LƯƠNG NHẬT VINH
NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC, TÁC
DỤNG ỨC CHẾ ENZYME α- AMYLASE VÀ α-
GLUCOSIDASE CỦA PHÂN ĐOẠN DỊCH
CHIẾT LÁ CÂY ĐINH LĂNG
POLYSCIAS FRUTICOSA (L.)HARMS)
LUẬN VĂN THẠC SĨ DƯỢC HỌC
HÀ NỘI 2014
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI
HỒ LƯƠNG NHẬT VINH
NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC, TÁC
DỤNG ỨC CHẾ ENZYME α- AMYLASE VÀ α-
GLUCOSIDASE CỦA PHÂN ĐOẠN DỊCH
CHIẾT LÁ CÂY ĐINH LĂNG
POLYSCIAS FRUTICOSA (L.)HARMS)
LUẬN VĂN THẠC SĨ DƯỢC HỌC
CHUYÊN NGÀNH: DƯỢC HỌC CỔ TRUYỀN
MÃ SỐ: 60 72 04 06
Người hướng dẫn: TS. ĐÀO THỊ THANH HIỀN
TS. NGUYỄN TIẾN ĐẠT
HÀ NỘI 2014
LỜI CẢM ƠN
Trong suốt thời nghiên cứu và hoàn thành luận văn này, tôi đã nhận được sự
giúp đỡ tận tình của các thầy cô giáo, các chuyên gia trong nhiều lĩnh vực, các anh
chị kĩ thuật viên, cùng đồng nghiệp, bạn bè và gia đình.
Trước hết, tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, phòng sau đại học, các
thầy cô giáo, kỹ thuật viên bộ môn Dược học cổ truyền - Trường ĐH Dược Hà Nội
đã tạo điều kiện thuậ
n lợi cho tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu.
Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến:
TS. Đào Thị Thanh Hiền, người đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo và giúp đỡ tôi trong
suốt quá trình học tập và nghiên cứu.
Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới TS. Nguyễn Tiến Đạt, cùng các cán bộ ở Phòng
Hoạt chất sinh học –Viện hóa sinh biển - Viện hàn lâm khoa h
ọc và Công nghệ Việt
Nam đã hướng dẫn và tạo mọi điều kiện thuận lợi trong suốt thời gian tôi làm thực
nghiệm tại cơ sở.
Cuối cùng, tôi xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình và bạn bè - những người
đã luôn ở bên giúp đỡ, động viên, ủng hộ và tạo điều kiện tốt cho tôi trong suốt thời
gian học tập cũng như trong cuộc số
ng
Một lần nữa, tôi xin chân thành cảm ơn tất cả những sự giúp đỡ quý báu đó!
Thái Nguyên, ngày 26 tháng 8 năm 2014
Hồ Lương Nhật Vinh
MỤC LỤC
KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
ĐẶT VẤN ĐỀ
1
Chương 1. TỔNG QUAN
3
1.1. Tổng quan về thực vật
3
1.1.1. Tổng quan về chi Polyscias
3
1.1.1.1. Vị trí phân loại
3
1.1.1.2. Đặc điểm thực vật và phân bố của chi Polyscias
3
1.1.2. Tổng quan về loài Polyscias fruticosa (L.) Harms
4
1.1.2.1. Nguồn gốc, phân bố và đặc điểm thực vật
4
1.1.2.2. Thành phần hóa học
6
1.1.2.3. Tác dụng sinh học
11
1.1.2.4. Một số bài thuốc y học cổ truyền
12
1.2. Tổng quan về enzym α - amylase và enzym α - glucosidase
13
1.2.1. Khái niệm enzym
13
1.2.2. Chất ức chế enzyme
13
1.2.3. Enzyme amylase
15
1.2.3.1. Đặc tính của enzyme α - amylase
15
1.2.3.2. Đặc tính của enzym α - glucosidase
16
1.2.4. Chất ức chế α - amylase và α - glucosidase
17
Chương 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
20
2.1. Đối tượng nghiên cứu
20
2.2. Phương tiện nghiên cứu
20
2.2.1. Hóa chất, thuốc thử
20
2.2.2. Dụng cụ và thiết bị chiết tách mẫu
20
2.2.3. Dụng cụ thiết bị xác định cấu trúc
20
2.2.4. Dụng cụ thiết bị thử hoạt tính in vitro
21
2.2.5. Dụng cụ và thiết bị thử loại hoạt tính in vivo 21
2.3. Phương pháp nghiên cứu
21
2.3.1. Nghiên cứu thành phần hóa học
21
2.3.1.1. Định tính một số nhóm chất hữu cơ chính
21
2.3.1.2. Chiết xuất và phân lập
21
2.3.1.3. Xác định cấu trúc
24
2.3.2. Nghiên cứu về tác dụng ức chế enzym α - amylase và α - glucosidase in
vitro
24
2.3.3. Nghiên cứu về tác dụng giảm sự gia tăng đường huyết in vivo
26
2.3.3.1. Mô hình chuột uống đường sucarose liều cao
27
2.3.3.2. Mô hình chuột gây tiểu đường bằng Streptozocin
27
Chương 3: THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ
29
3.1. Xác định tên khoa học của cây Đinh lăng nghiên cứu
29
3.2. Nghiên cứu về thành phần hóa học
29
3.2.1. Định tính sơ bộ các nhóm chất chính trong lá Đinh lăng
29
3.2.2. Định tính sơ bộ các nhóm chất trong phân đoạn chiết lá Đinh lăng
30
3.2.3. Phân lập các chất trong phân đoạn nghiên cứu
30
3.3. Nhận dạng cấu trúc các chất phân lập được
32
3.3.1. Nhận dạng chất PFW1
32
3.3.2. Nhận dạng PFW8
35
3.3.3. Nhận dạng PFW2
37
3.4. Nghiên cứu tác dụng ức chế enzym α - amylase và α - glucosidase invitro
39
3.4.1. Nghiên cứu in vitro tác dụng ức chế enzym α - amylase
38
3.4.2. Nghiên cứu in vitro tác dụng ức chế enzym α - glucosidase
40
3.5. Nghiên cứu tác dụng giảm sự gia tăng đường huyết in vivo
41
3.5.1. Mô hình chuột dung nạp đường sucarose liều cao
41
3.5.2. Mô hình chuột gây tiểu đường bằng Streptozocin
43
Chương 4: BÀN LUẬN
46
4.1. Về phương pháp
46
4.2. Về thành phần hóa học
47
4.3. Về tác dụng sinh học 48
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT
53
1. Kết luận
53
2. Đề xuất
54
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
13
C NMR Carbon-13 Nuclear Magnetic Resonance
DC Dịch chiết
DEPT Distortionless Enhancemnt by Polarisation Transfer
DMSO Dimethyl sulfoxid
ĐTĐ Đái tháo đường
ESI-MS Electrospray ionisation mass
1
H NMR Proton Nuclear Magnetic Resonance
HMBC Heteronuclear mutiple Bond Connectivity
HSQC Heteronuclear Single Quantum Coherence
IC
50
Inhibitory Concentration 50%
NXB Nhà xuất bản
p Page
pNG p-nitrophenyl-α-D-glucospyranoside
P.Đ Phân đoạn
tr Trang
TT Thuốc thử
TS Tiến sĩ
SKLM Sắc ký lớp mỏng
STZ Streptozocin
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Tóm tắt các saponin triterpenoid trong cây Đinh lăng
7
Bảng 1.2. Một số acid amin có trong cây Đinh lăng
8
Bảng 1.3. Một số vitamin có trong cây Đinh lăng
9
Bảng 1.4. Một số Polyacetylen có trong cây Đinh lăng
9
Bảng 1.5. Một số tinh dầu có trong cây Đinh lăng
10
Bảng 1.6. Một số hợp chất tự nhiên ức chế enzyme α - amylase
17
Bảng 1.7. Một số hợp chất tự nhiên ức chế enzyme α - glucosidase
18
Bảng 3.1. Kết quả định tính sơ bộ các nhóm chất trong lá Đinh lăng
29
Bảng 3.2. Kết quả định tính sơ bộ các nhóm chất trong phân đoạn F2
31
Bảng 3.3. Số liệu phổ
13
C - NMR của các hợp chất PFW1 32
Bảng 3.4. Số liệu phổ
13
C - NMR của các hợp chất PFW1 và PFW8 36
Bảng 3.5. Số liệu phổ
13
C - NMR của các hợp chất PFW8 và PFW2 38
Bảng 3.6. Kết quả IC
50
hoạt tính ức chế α - amylase 39
Bảng 3.7. Kết quả IC
50
hoạt tính ức chế enzyme α - glucosidase 40
Bảng 3.8. Nồng độ glucose trong huyết thanh chuột trên mô hình chống dung nạp
sucarose tại các thời điểm nghiên cứu
42
Bảng 3.9. Khối lượng của chuột ở các thời điểm nghiên cứu
43
Bảng 3.10. Nồng độ glucose trong huyết thanh chuột trên mô hình gây tăng đường
huyết bằng STZ tại các thời điểm nghiên cứu
44
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Hình thái thực vật cây Đinh Lăng (Polyscias fruticosa (L.) Harms)
5
Hình 1.2. Công thức saponin triterpenoid của cây Đinh lăng
6
Hình 1.3. Sơ đồ chuyển hóa đường trong cơ thể
17
Hình 2.1. Sơ đồ chiết xuất phân đoạn nghiên cứu
22
Hình2.2. Sơ đồ phân lập các hợp chất PFW1, PFW2, PFW8
24
Hình 3.3. Cấu trúc hóa học của chất PFW1
35
Hình 3.4. Tương tác HMBC của hợp chất PFW1
35
Hình 3.5. Cấu trúc hóa học của chất PFW8
37
Hình 3.6. Cấu trúc hóa học của chất PFW2
39
Hình 3.7. Biểu đồ so sánh hoạt tính ức chế α - amylase của cao chiết và chất
PFW1
40
Hình 3.8. Biểu đồ so sánh hoạt tính ức chế α - glucosidase của cao chiết và chất
PFW1
41
Hình 3.9. Biểu đồ so sánh nồng độ glucose trong huyết thanh chuột trên mô hình
chống dung nạp sucarose liều cao tại các thời điểm nghiên cứu
42
Hình 3.10. Biểu đồ so sánh nồng độ glucose trong huyết thanh chuột trên mô hình
gây tăng đường huyết bằng STZ tại các thời điểm nghiên cứu
44
1
ĐẶT VẤN ĐỀ
Đái tháo đường (ĐTĐ) typ 2 là một bệnh mạn tính do rối loạn chuyển hóa
đang có chiều hướng ngày càng phổ biến và gia tăng trên thế giới và ở Việt Nam.
Bệnh gây ra nhiều biến chứng nguy hiểm như tim mạch, đột quỵ, mù mắt, suy thận,
liệt dương, hoại thư [5]… Các thuốc tân dược điều trị ĐTĐ đều có chi phí cao,
nhiều tác dụng phụ và số lượng b
ệnh nhân sử dụng thuốc kiểm soát được đường
huyết còn hạn chế. Chính vì vậy, việc nghiên cứu tìm kiếm các thuốc mới từ dược
liệu có tác dụng điều trị bệnh ĐTĐ hiệu quả, an toàn, giá rẻ, ít tác dụng phụ và
đường huyết của bệnh nhân ổn định hơn đang là vấn đề được các nhà khoa học
trong nước và trên thế giới quan tâm.
Có nhiều nhóm thuốc đượ
c sử dụng trong các phác đồ điều trị ĐTĐ typ 2
trong đó nhóm ức chế men α-glucosidase, là nhóm thuốc có tác dụng làm chậm tiêu
hóa và hấp thu carbohydrate làm glucose máu tăng chậm hơn sau ăn, giảm nguy cơ
tăng glucose máu và nồng độ glucose máu ban ngày ít dao động. Tuy nhiên, thuốc
gây ra một số tác dụng không mong muốn như đầy bụng, phân nát, ỉa chảy, buồn
nôn, gây bất thường chức năng gan, ngứa da, ngoại ban…[10].
Cây Đinh lăng Polyscias fruticosa (L.) Harms thuộ
c họ Ngũ gia bì được sử
dụng từ lâu trong y học phương Đông với tác dụng bổ dưỡng, kích thích tiêu hóa,
giải độc, kháng khuẩn, tiêu viêm, tăng thể lực và tăng sức bền [18]. Bộ phận rễ củ
của cây Đinh lăng đã được các nhà khoa học trong và ngoài nước nghiên cứu khá
chi tiết cả về thành phần hoá học và hoạt tính sinh học. Tuy nhiên lại không có
nhiều nghiên cứu trên bộ phận lá mặc dù lá Đ
inh lăng cũng có thành phần hóa học
giống rễ [12], mà đây lại là nguồn dược liệu phong phú, dễ khai thác. Trong chương
trình sàng lọc tìm kiếm các hoạt chất có tác dụng chữa bệnh tiểu đường từ nguồn
dược liệu thiên nhiên, chúng tôi đã phát hiện dịch chiết toàn phần lá Đinh lăng thể
hiện hoạt tính ức chế α-amylase và α-glucosidase, đây là những enzyme đóng vai
trò thủy phân carbohydrate có liên quan trực tiếp đến việ
c tăng đường huyết.
2
Với mong muốn nghiên cứu ra các loại thuốc điều trị ĐTĐ mới có nguồn gốc
từ dược liệu với tác dụng điều trị bệnh ĐTĐ hiệu quả, an toàn, giá rẻ và ít tác dụng
phụ mà vẫn bảo tồn được nguồn dược liệu quý trong nước, đề tài “Nghiên cứu
thành phần hóa học, tác dụng ức chế enzyme α-amylase và α-glucosidase của
phân đ
oạn dịch chiết lá cây Đinh lăng (Polyscias fruticosa (L.) Harms)” được
thực hiện với các mục tiêu chính sau:
1. Nghiên cứu thành phần hóa học của lá Đinh lăng và một phân đoạn dịch
chiết lá Đinh lăng (Polyscias fruticosa (L.) Harms)
2. Thử tác dụng ức chế α-amylase và α-glucosidase in vitro của phân đoạn
nghiên cứu
3. Thử tác dụng giảm sự gia tăng đường huyết của ch
ất phân lập được từ phân
đoạn nghiên cứu.
Để đạt được 3 mục tiêu trên, đề tài được tiến hành với các nội dung sau:
¾ Nghiên cứu về thành phần hóa học:
- Định tính các nhóm chất hữu cơ có trong dịch chiết tổng và một phân đoạn
dịch chiết của lá Đinh lăng.
- Chiết xuất và phân lập một số hợp chất từ phân đoạn dịch chi
ết nghiên cứu.
- Xác định cấu trúc các chất phân lập được.
¾ Nghiên cứu về tác dụng sinh học:
- Khảo sát tác dụng ức chế α-amylase và α-glucosidase in vitro của phân đoạn
nghiên cứu và một chất phân lập được.
- Khảo sát tác dụng giảm sự gia tăng đường huyết in vivo của chất phân lập
được.
3
Chương 1: TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về thực vật
1.1.1. Tổng quan về chi Polyscias
1.1.1.1. Vị trí phân loại [24]
Theo các nghiên cứu về phân loại thực vật, chi Polyscias có vị trí phân loại như sau:
Ngành Ngọc lan (Magnoliophyta)
Lớp Ngọc lan (Magnoliopsida)
Phân lớp Hoa hồng (Rosidae)
Bộ Sơn thù du (Cornales)
Họ Ngũ gia bì (Araliaceae)
Chi Polyscias
1.1.1.2. Đặc điểm thực vật và phân bố của chi Polyscias
Cây gỗ nhỏ hay nhỡ có dáng mảnh và có tán lá đẹp, thường xanh, không gai.
Lá kép lông chân vịt hay lá đơn có thùy chân vịt hoặc lá kép lông chim với các lá
chét có hình dạng thay đổi; lá kèm không có hay hợp lại ở gốc thành một phần phụ
nhỏ. Cụm hoa tán tạo thành chùm hay chùy; cuống hoa có khớp rụng hay hơi có
khớp; đài nguyên hay có 5 răng; cánh hoa 5, tiền khai van. Bộ nhị 5, bao phấn hình
trứng hay thuôn. Bầu dưới 2 ô, ít khi 3-4 ô; vòi nhụy 2-4 rời hay hợp ở gốc. Quả
dẹt, ít khi gần hình cầu. Hạt dẹt [3].
Chi Polyscias có gần 100 loài trên thế giới phân bố rải rác ở vùng nhiệt đới và
cậ
n nhiệt đới, nhiều nhất là ở vùng đảo Thái Bình Dương [13]. Ở Việt Nam, hiện
nay có hơn 10 loài Đinh lăng [16], đa số Đinh lăng hiện này được sử dụng làm cây
cảnh, chỉ có vài loài được sử dụng làm thuốc, loài Đinh lăng được sử dụng làm
thuốc phổ biến nhất là Polyscias fruticosa (L.) Hams. Đây là loài có nhiều tác dụng
dược lý giống Nhân sâm [2].
4
1.1.2. Tổng quan về loài Polyscias fruticosa (L.) Harms
1.1.2.1. Nguồn gốc, phân bố và đặc điểm thực vật
Cây Đinh lăng còn có tên khác là cây gỏi cá, nam dương lân [18].
Tên khoa học: Polyscias fruticosa (L.) Hams.
Tên đồng nghĩa: Panax fruticosum L, Nothopanax fruticosum (L.) Miq,
Tieghenopanax fruticosus (L.) R. Vig [18].
Họ Ngũ gia bì (Araliaceae).
Cây nhỏ quanh năm xanh tốt, cao 0,8-2m [3], [13]. Thân nhẵn, không gai, ít
phân nhánh, mang nhiều vết sẹo to, màu xám [3], [8]. Lá kép lông chim 3 lần xẻ,
mọc so le, dài 20-40cm, không có lá kèm rõ; lá chét có cuống gầy dài 3 - 10mm,
phiến lá chét có răng cưa không đều, đôi khi chia thùy, gốc và
đầu thuôn nhọn, có
mùi thơm, cuống lá dài phát triển thành bẹ to ở phần cuối [3, 18]. Hoa thường nở
vào tháng 4-7; cụm hoa hình chùy ngắn mang nhiều tán ở ngọn, lá bắc rộng, sớm
rụng, hoa nhỏ, màu lục nhạt hoặc trắng xám, đài hợp, mép uốn lượn, tràng năm
cánh dài trái xoan, nhọn đầu, nhị năm với chỉ nhị gầy, bầu hạ 2 ngăn [13], [18]. Quả
dẹt, hình trứng rộng, có vòi, màu trắng bạc [16], [18]. Rễ cong queo, dài kho
ảng 30
cm, rộng khoảng 2,5 cm, đầu trên to, đầu dưới thuôn; mặt ngoài màu trắng xám, có
nhiều nếp nhăn dọc, nhiều lỗ bì nằm ngang, nhiều vết tích của rễ con và các đoạn rễ
con còn sót lại [4].
Rễ Đinh lăng nên thu hoạch vào mùa đông ở những cây trồng từ 3 năm trở lên
(trồng càng nhiều năm thì hệ rễ càng phát triển và lượng hợp chất thu được càng
nhiều). Lá có thể thu hoạch quanh nă
m, thường dùng lá tươi [3], [12].
Cây Đinh lăng có nguồn gốc từ vùng đảo Polynesie (Thái Bình Dương), thuộc
họ Araliaceae, chi Polyscias, được trồng khắp nơi từ đồng bằng đến miền núi. Cây
ưa sáng, ưa ẩm và bóng mát. Tái sinh mạnh bằng hạt và cành. Thường được trồng
chủ yếu bằng cách giâm cành: Chọn những cành bánh tẻ, chặt thành đoạn dài 10-
20cm, cắm xuống đất. Trồng vào tháng 2-4 hoặc tháng 8-10 [13].
5
Hình 1.1. Hình thái thực vật cây Đinh lăng (Polyscias fruticosa (L.) Harms)
1.1.2.2. Thành phần hóa học
Rễ Đinh lăng có glycoside, alcaloid, saponin, flavonoid, tannin, vitamin tan
trong nước (B1, B2, B6, C…), polyacetylen, các phytosterol và tới 20 acid amin,…,
[20], [23], [31]. Các saponin triterpen trong cây Đinh lăng đều có phần sapogenin là
acid oleanolic, phần đường là glucose, galactose, rhammose …[20], [22], [46] với
tỷ lệ hàm lượng là: rễ 0,49%; vỏ rễ 1,00%; lõi rễ 0,11% [21].
Trong lá Đinh lăng cũng có các thành phần hóa học như trong rễ Đinh lăng
nhưng hàm lượng ít hơn [12]. Hàm lượng saponin toàn phần trong lá là 0,38% [21].
Ngoài ra còn có tinh dầu với thành phần chính là β
-elemen, α-bergamoten,
germacren, γ-bisabolen [33]. Gần đây nhất, năm 2012, viện hóa sinh biển-Viện
khoa học và công nghệ Việt Nam đã phân lập được 3 hợp chất flavonoid từ lá Đinh
lăng là quercitrin, afzelin và kaempferol-3-O-rutonosid [19].
Các loại saponin có trong lá và rễ đã phân lập được [27], [32], [46]:
▪ Acid 3-O-β-D-glucopyranosyl-(1→4)- β-D-glucuronopyranosyloleanolic (1)
▪ Acid 3-O-β-D-glucopyranosyl-(1→2)- β-D-glucuronopyranosyloleanolic (2)
▪ Acid 3-O-[β-D-glucopyranosyl-(1→2), β-D-glucopyranosyl-(1→4)]-β-D-
glucuronopyranosyloleanolic (3)
▪
Acid 3-O-[α-L-arabinopyranosyl-(1→2), β-D-glucopyranosyl(1→4)]-β-D-
6
glucuronopyranosyloleanolic (4)
▪ Acid 3-O-[β-D-galactopyranosyl-(1→2), β-D-glucopyranosyl-(1→3)]-β-D-
glucuronopyranosyloleanolic (5)
▪ 3-O-β-D-glucopyranosyl-(1→ 4)-β-D-glucuronopyranosyloleanolic 28-O-β-
D-glucopyranosyl ester (6)
▪ 3-O-[β-D-glucopyranosyl-(1→2),β-D-glucopyranosyl-(1→4)]-β-D-
glucuronopyranosyloleanolic 28-O-β-D-glucopyranosyl ester (7)
▪ 3-O-[α-L-arabinopyranosyl-(1→2), β-D-glucopyranosyl-(1→4)]-β -D-
glucuronopyranosyloleanolic 28-O-β-D-glucopyranosyl ester (8)
▪ 3-O-[β-D-galactopyranosyl-(1→2), β-D-glucopyranosyl-(1→3)]-β -D-
glucuronopyranosyloleanolic 28-O-β-D-glucopyranosyl ester (9)
▪
3-O-β-D-glucopyranosyl-(1→4)-β-D-glucuronopyranosyloleanolic 28-O-α-
L-rhamnopyranosyl-(1→3)-β-D-glucopyranosyl ester (10)
▪ 3-O-[β-D-glucopyranosyl-(1→2),β-D-glucopyranosyl-(1→4)]-β-D-
glucuronopyranosyloleanolic 28-O-[ α-L-rhamnopyranosyl-(1→3)-β -D-
glucopyranosyl ester. (11)
▪ Acid 3-O-[β-D-galactopyranosyl (12)-β-D-glucopyranosyl] oleanolic (12)
▪ Acid 3-O-[α-rhamnopiranosyl-(1-4)-β-D-glucopyranosyl]-28-O-β-D-
glucopyranosyl] oleanolic (13)
Hình 1.2. Công thức saponin triterpenoid của cây Đinh lăng
7
Bảng 1.1. Tóm tắt các saponin triterpen trong cây Đinh lăng
(Công thức chung ở hình 1.2)
R
1
R
2
(1)
Glc-(1Æ4)-Glc- H
(2)
Glc-(1Æ2)-Glc- H
(3)
Glc-(1Æ2) Glc-
Glc-(1Æ4)
H
(4)
Ara-(1Æ2) Glc-
Glc-(1Æ4)
H
(5)
Gal-(1Æ2) Glc-
Glc-(1Æ3)
H
(6)
Glc-(1Æ4)-Glc- Glc-
(7)
Glc-(1Æ2) Glc-
Glc-(1Æ4)
Glc-
(8)
Ara-(1Æ2) Glc-
Glc-(1Æ4)
Glc-
(9)
Gal-(1Æ2) Glc-
Glc-(1Æ3)
Glc-
(10)
Glc-(1Æ4)-Gla- Rha-(1Æ3)-Glc-
(11)
Glc-(1Æ2) Glc-
Glc-(1Æ4)
Rha-(1Æ3)-Glc-
(12)
Gal-(1Æ2)-Glc- H
(13)
Rha-(1Æ4)-Glc- Glc-
8
Bảng 1.2. Một số acid amin có trong cây Đinh lăng [23]
Arginin
Alanin
H
2
N
OH
O
NH
2
O
Asparagin
OH
O
NH
2
HO
O
Acid Glutamic
Leucin
H
2
N
OH
O
H
2
N
Lysin
Phenylalanin
Prolin
Metionin
Threonin
T
Tryptophan
Tyrosin
Cystein
9
Bảng 1.3. Một số vitamin có trong cây Đinh lăng [23]
Vitamin B1
N
N
N
NH
H
3
C
H
3
C
OH
O
O
OH
OH
HO
Vitamin B2
Vitamin C
Vitamin B6
(Pyridoxamine)
Vitamin B6
(Pyridoxine)
Vitamin B6
(Pyridoxal)
Bảng 1.4. Một số Polyacetylen có trong cây Đinh lăng [31]
(8E)-Heptadeca-1,8-dien-4,6-diyn-3,10-
diol
Palcarinol
10
(8Z)-Heptadeca-1,8-dien-4,6-diyn-3-ol-
10-on
(8E)-Heptadeca-1,8-dien-4,6-diyn-3-
ol-10-on
Panaxydol
Bảng 1.5. Một số tinh dầu có trong cây Đinh lăng
[33]
β-Elemen
β-Germacren-D
E-γ-Bisabolen
α-Bergamoten
11
1.1.2.3. Tác dụng sinh học
Cây Đinh lăng được coi như nhân sâm Việt Nam vì nó có rất nhiều tác dụng
tương tự như nhân sâm: làm tăng cường sức dẻo dai và nâng cao sức đề kháng của
cơ thể, chống được hiện tượng mệt mỏi, bổ dưỡng, làm cho cơ thể ăn ngon, ngủ
yên, tăng khả năng lao động và làm việc bằng trí óc, lên cân và chống độc…[12],
[18]. Cụ thể các nghiên cứu cho thấy:
Nước s
ắc rễ Đinh lăng có tác dụng làm tăng sức dẻo dai của cơ thể trên thí
nghiệm cấp tính tương tự như nhân sâm [18].
Các thí nghiệm trên chuột cho thấy cây Đinh lăng có tác dụng lợi tiểu, làm
tăng tiết niệu gấp năm lần so với bình thường, làm tăng sức đề kháng của chuột đối
với các bức xạ siêu cao tần [3], [18].
Cây Đinh lăng có tác dụng tăng lực, tă
ng cân, tăng khả năng chịu đựng của bộ
đội, vận động viên thể thao [17], [17].
Các hợp chất polyacetylen như (8E)-heptadeca-1,8-dien-4,6-diyn-3,10-diol
phân lập được từ cây Panax vietnamensis và Polycias fruticosa cho thấy có hoạt
tính kháng vi khuẩn Gram (+), kháng nấm Candida albican nhưng không kháng
được vi khuẩn Gram (-) [31].
Năm 2001, Nguyễn Thị Thu Hương và cộng sự đã dùng chuột nhắt trắng để
thử nghiệm tác dụng chống trầm cảm và stress của Đinh lăng. Kết quả cho thấy cao
Đinh lăng có tác dụng chống trầm cảm và phục hồi thời gian ngủ bị rút ngắn bởi
stress với liều 45-180 mg/kg thể trọng, khoảng liều này cũng có tác dụng khác như
tăng lực, kích thích hoạt động của não bộ và nội tiết, tăng sức đề kháng của cơ thể,
chống viêm và xơ vữa động mạch [17]. Dịch chiết cồn của rễ Đinh lăng được nuôi
cấy mô trong 6 tháng đã thể hiện tác dụng tăng lực dài ngày, chống stress nóng và
kháng viêm thực nghiệm tương tự như dịch chiết cồn của rễ cây Đinh lăng 5 năm tuổi
trồng trong điều kiện tự nhiên [14].
Dịch chiết n-butanol của lá cây Đinh lăng với liều 500mg/kg có tác dụng hạ sốt,
giảm đau, chống viêm và diệt nhuyễn thể trên chuột nhắ
t trắng [29].
Cao lá Đinh lăng ở liều 200mg/kg và 500mg/kg làm giảm lượng Malondialdehyde
trong não và gan chuột nhắt trắng sau khi được gây tăng bằng CCl
4
và làm giảm nồng
12
độ cholesterol trong máu so với lô không điều trị. Cao lá Đinh lăng ở liều 200mg/kg có
tác dụng chống oxy hóa và hạ cholesterol ở chuột nhắt cao hơn so với liều 500mg/kg [1].
Năm 2011, Varadharajan và cộng sự đã chứng minh được hoạt tính lợi tiểu của
dịch chiết dầu hỏa rễ Đinh lăng trên động vật thí nghiệm [39].
Gần đây nhất, năm 2012, viện Hóa sinh biển- Viện khoa học công nghệ Việt
Nam đã chứng minh trên in vitro tác dụng ức chế enzyme α-amylase của 2 flavonoid
phân lập là quercitrin và kaempferol-3-O-rutonosid với giá trị IC
50
tương ứng là 4,61
µg/ml và 59,4 µg/ml [19].
1.1.2.4. Một số bài thuốc y học cổ truyền
Rễ Đinh lăng có vị ngọt, tính bình [9].
Lá Đinh lăng có vị nhạt, hơi đắng, tính bình [12].
Theo dân gian, rễ Đinh lăng được dùng làm thuốc bổ, chữa cơ thể suy nhược,
gầy yếu mệt mỏi, tiêu hóa kém, ho, ho ra máu, đau tử cung, kiết lỵ, làm thuốc lợi
tiểu. Thân và cành dùng chữa phong thấp, đau lưng. Lá dùng chữa cảm sốt, mụn
nhọt sưng tấy, sưng vú [13]. Dưới đây là một số bài thuốc dân gian có Đinh lăng:
Chữa mệt mỏi, biếng hoạt động: Rễ Đinh lăng phơi khô thái mỏng 0,50 g thêm
100 ml nước, đun sôi trong 15 phút, chia 2-3 lần uống trong ngày [18].
Thông tia sữa, căng vú sữa: Rễ Đinh lăng 30-40g. Thêm 500ml nước sắc còn
250 ml. Uống nóng. Uống luôn 2-3 ngày, vú hết nhức, sữa chảy ra bình thường [18].
Chữa vết thương: Giã nát lá Đinh lă
ng đắp lên [18].
Lợi sữa: Lá Đinh lăng tươi 50-100g, bong bóng lợn 1 cái, băm nhỏ, trộn với
gạo nếp, nấu cháo ăn. Hoặc rễ Đinh lăng tươi 30-40g, thêm 500 ml nước, sắc còn
250 ml, uống nóng, ngày uống 1-2 lần, uống trong 2-3 ngày [12], [16].
Lá Đinh lăng phơi khô đem lót gối hoặc trải giường cho trẻ em nằm giúp
phòng bệnh kinh giật [18].
Ở Ấn Độ, người ta cho là cây có tính làm săn, dùng trong điều trị sốt [13].
Ở
Campuchia, người ta dùng lá phối hợp với các cây thuốc khác làm bột hạ
nhiệt, thuốc giảm đau. Lá dùng xông để ra mồ hôi và chữa chứng chóng mặt, dùng
tươi giã nát đắp ngoài trị viêm thần kinh khớp và vết thương. Lá nhai nuốt với chút
phèn giúp trị hóc xương cá [13].
13
1.2. Tổng quan về enzyme α- amylase và enzyme α-glucosidase
1.2.1. Khái niệm enzyme [15]
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 ứ
ng 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 chấ
t xúc tác hóa học.
1.2.2. Chất ức chế enzyme [11]
Chất ức chế enzyme là những chất làm giảm tốc độ phản ứng do enzyme xúc
tác. Hoạt động của một enzyme có thể giết chết một mầm bệnh hoặc điều chỉnh lại
sự không cân bằng trong chuyển hóa. Có nhiều loại thuốc ức chế enzyme, chúng
cũng được sử dụng như là chất diệt cỏ và thuốc trừ
sâu. Không phải tất cả các phân
tử liên kết với enzyme đều là chất ức chế enzyme, những chất hoạt hóa liên kết với
các enzyme và làm tăng hoạt tính enzyme mà chúng liên kết.
Sự
liên
kết
của
một
chất
ức
chế
có
thể
ngăn
chặn
một
chất
nền
đi
vào
tâm
hoạt
động
của
enzyme
và
gây
trở
ngại
cho
các
phản
ứng
xúc
tác
của
enzyme
đó.
Chất
ức
chế
có
thể
liên
kết
với
enzyme
thuận
nghịch
hoặc
không
thuận
nghịch.
Chất
ức
chế
không
thuận
nghịch
thường
phản
ứng
với
enzyme
và
thay
đổi
nó
về
mặt
hóa
học.
Những
chất
ức
chế
đó
làm
thay
đổi
dư
lượng
các
acid
amin
quan
trọng
cần
thiết
cho
hoạt
động
của
enzyme.
Ngược
lại,
chất
ức
chế
thuận
nghịch
liên
kết
không
đồng
hóa
trị
và
theo
những
kiểu
khác
nhau
tùy
thuộc
vào
liên
kết
chất
ức
chế-enzyme,
phức
enzyme-chất
nền,
hoặc
cả
hai.
Chất
ức
chế
thuận
nghịch
liên
kết
với
enzyme
bằng
các
tương
tác
không
đồng
hóa
trị
chẳng
hạn
như
liên
kết
hydrogen,
tương
tác
kị
nước
và
liên
kết
14
ion.
Nhiều
liên
kết
yếu
giữa
các
chất
ức
chế
và
tâm
hoạt
tính
mạnh
mẽ
và
đặc
biệt.
Ngược
lại,
đối
với
các
chất
nền
và
chất
ức
chế
không
thuận
nghịch,
các
chất
ức
chế
thuận
nghịch
thường
không
trải
qua
phản
ứng
hóa
học
khi
liên
kết
với
enzyme
và
có
thể
dễ
dàng
loại
bỏ
bằng
cách
pha
loãng
hoặc
thẩm
tách.
Có
4
kiểu
của
ức
chế
enzyme
thuận
nghịch,
chúng
được
phân
chia
dựa
theo
tác
động
của
sự
thay
đổi
nồng
độ
chất
nền
của
enzyme
trên
chất
ức
chế:
-
Ức
chế
cạnh
tranh
(competitive
inhibition):
chất
nền
và
chất
ức
chế
không
liên
kết
với
enzyme
cùng
một
lúc.
Điều
này
có
thể
là
do
chất
ức
chế
có
ái
lực
với
tâm
hoạt
động
của
một
loại
enzyme
nên
xảy
ra
sự
cạnh
tranh
giữa
chất
nền
và
chất
ức
chế
cạnh
tranh
vào
tâm
hoạt
động
của
enzyme.
Đây
là
loại
ức
chế
có
thể
được
khắc
phục
bằng
nồng
độ
đủ
cao
của
chất
nền
bởi
vì
những
chất
ức
chế
cạnh
tranh
thường
có
cấu
trúc
tương
tự
như
cấu
trúc
của
chất
nền
thật.
-
Ức
chế
kháng
cạnh
tranh
(uncompetitive
inhibition):
chất
ức
chế
chỉ
kết
hợp
với
phức
enzyme-chất
nền
mà
không
kết
hợp
với
enzyme
tự
do.
Đây
là
một
dạng
ức
chế
mà
các
liên
kết
của
chất
ức
chế
với
enzyme
làm
giảm
hoạt
tính
của
nó
nhưng
không
ảnh
hưởng
đến
liên
kết
của
enzyme-chất
nền.
Kết
quả
là
mức
độ
của
sự
ức
chế
chỉ
phụ
thuộc
vào
nồng
độ
của
chất
ức
chế.
-
Ức
chế
không
cạnh
tranh
(noncompetitive
inhibition):
chất
ức
chế
kết
hợp
với
enzyme
ở
vị
trí
khác
với
vị
trí
kết
hợp
của
chất
nền
tạo
thành
phức
enzyme-chất
nền-chất
ức
chế
không
bị
chuyển
hóa
tiếp.
Như
vậy,
enzyme
có
thể
đồng
thời
kết
hợp
cả
chất
ức
chế
và
chất
nền.
Chất
nền
và
chất
ức
chế
không
cạnh
tranh
với
nhau
để
kết
hợp
với
enzyme
và
cũng
không
thể
loại
trừ
tác
dụng
kìm
hãm
bằng
cách
tăng
nồng
độ
chất
nền.
-
Ức
chế
hỗn
tạp
(mixed
inhibition):
là
chất
ức
chế
không
những
liên
kết
với
enzyme
tự
do
mà
còn
liên
kết
với
cả
phức
hợp
enzyme-chất
nền
tạo
thành
phức
hợp
enzyme-chất
ức
chế-chất
nền
nên
không
tạo
được
sản
phẩm.
Hiện
15
tượng
ức
chế
chỉ
phụ
thuộc
vào
nồng
độ
chất
ức
chế.
Tốc
độ
ức
chế
cực
đại
đo
được
khi
không
có
chất
ức
chế
là
cao
hơn
khi
có
mặt
chất
ức
chế.
1.2.3. Enzyme amylase [9]
Enzyme amylase là một hệ enzyme phổ biến trong hệ sinh vật. Các enzyme này
thuộc nhóm enzyme thủy phân, xúc tác phân giải liên kết nội phân tử trong nhóm
polysaccharide với sự tham gia của nước
RR’ + H-OH → RH + R’OH
Amylase thủy phân tinh bột, glycogen và dextrin thành glucose, maltose và
dextrin hạn chế. Các enzyme amylase có trong nước bọt (còn được gọi là ptyalin),
trong dịch tiêu hóa của người và động vật, trong hạt nảy mầm, nấm sợi, xạ khuẩn,
nấm men và vi khuẩn. Ptyalin bắt đầu thủy phân tinh bột từ miệ
ng 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
1.2.3.1. Đặc tính của enzyme α-amylase [33]
Enzyme α-amylase có khả năng phân cắt các liên kết 1,4-glucoside nằm bên
trong của phân tử cơ chất (tinh b
ột, glycogen) một cách ngẫu nhiên và vì thế gọi là
enzyme nội bào. Enzyme α-amylase không chỉ có khả năng phân hủy hồ tinh bột mà
còn có khả năng phân hủy các hạt tinh bột nguyên vẹn song với tốc độ rất chậm.
Quá trình thủy phân tinh bột bởi enzyme α-amylase là quá trình đa giai đoạn
+ Ở giai đoạn đầu (giai đoạn dextrin hóa): chỉ một số phân tử cơ chất bị thủy
phân tạo thành một lượng l
ớn dextrin phân tử thấp (α-dextrin).
16
+ Giai đoạn 2 (giai đoạn đường hóa): các dextrin phân tử thấp tạo thành bị thủy
phân tiếp tục tạo ra các tetra-trimaltose không màu với iode. Các chất này bị thủy
phân rất chậm bởi α-amylase cho tới disaccharide và monosaccharide. Dưới tác
dụng của α-amylase, amylose bị phân giải khá nhanh thành oligosaccharide gồm 6-
7 gốc glucose
+ Sau đó, các polyglucose này bị phân cách tiếp tục tạo nên các mạch
polyglucose colagen cứ ngắn dần và bị phân giải tới maltotetrose và maltotriose và
maltose.
Qua một thời gian tác dụng dài sản ph
ẩm thủy phân của amylose chứa 13%
glucose và 87% maltose. Tác dụng của enzyme này với amylopectin cũng tương tự
nhau nhưng vì không phân cắt được liên kết 1,6-glucoside nên sản phẩm sẽ là 72%
maltose, 19% glucose, dextrin thấp phân tử và 8% isomaltose.
Tóm lại, dưới tác dụng của α-amylase, tinh bột có thể chuyển thành
maltotetrose, maltose, glucose và dextrin phân tử thấp.
1.2.3.2. . Đặc tính của enzyme α-glucosidase [11], [15]
Enzyme α-glucosidase còn có những tên gọi khác như maltase,
transglucosidase,
glucoinvertase, glucosidoinvertase,
glucosidosucrase,
oligo-1,6-glucosidase,
maltase-
glucoamylase
,
nitrophenyl
α-
D
-glucosidase,
α-glucopyranosidase,
glucosidoinvertase,
α-
D
-glucosidase,
α-glucosidase
hydrolase,
α-1,4-glucosidase,
thuộc
nhóm
hydrolase
(nhóm
enzyme
xúc
tác
các
phản
ứng
thủy
phân). Khi thức ăn được hấp
thu vào cơ thể thì các carbohydrat trong thức ăn được thủy phân thành những
phân tử đường nhỏ hơn bởi những enzyme ở ruột non. Tiến trình phân hóa này
đòi hỏi tụy tạng phải tiết ra enzyme α-amylase dùng để phá vỡ các phân tử
carbohydrat lớn thành olisaccharid. Enzyme α-glucosidase ở màng ruột non lại
tiếp tục phân hóa các olisaccharid thành các phân tử đường nhỏ hơn nữa rồi mới
thẩm thấu vào máu.
