khảo sát khả năng kháng oxy hóa của cao methanol rễ cây ô rô (acanthus ilicifolius) in vivo trên chuột tổn thương gan

TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN

TRƢƠNG THỊ THANH TRÚC

KHẢO SÁT KHẢ NĂNG KHÁNG OXY HÓA
CỦA CAO METHANOL RỄ CÂY Ô RÔ
(Acanthus ilicifolius) IN VIVO TRÊN
CHUỘT TỔN THƢƠNG GAN

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Ngành Sinh học
Mã số ngành: 524201

05-2015


LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành luận văn này, tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn đến:
Cô Ts. Đái Thị Xuân Trang đã tận tình hƣớng dẫn, truyền đạt kiến thức
quý báo, chỉnh sửa luận văn, hƣớng dẫn cách xử lý số liệu, quan tâm và động
viên tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn này.
Quý thầy cô Bộ môn Sinh, Bộ môn Hóa – Khoa Khoa học tự nhiên
trƣờng Đại học Cần Thơ đã tạo điều kiện để tôi hoàn thành luận văn.
Anh Quách Hải Đăng Khôi - lớp Sinh học K36 và tập thể lớp sinh học
k37 đã đồng hành và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập và thực hiện luận
văn.
Tôi xin gửi lời tri ân chân thành sâu sắc đến gia đình, ngƣời thân và
những bạn đã luôn động viên và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học
tập và nghiên cứu.
Cần Thơ, ngày 20 tháng 04 năm 2015

Trƣơng Thị Thanh Trúc

i


LỜI CAM KẾT
Tôi xin cam kết luận văn này dựa trên kết quả nghiên cứu của tôi dƣới sự
hƣớng dẫn của Cô Đái Thị Xuân Trang. Các số liệu và kết quả có đƣợc trong
luận văn là hoàn toàn trung thực và chƣa đƣợc ai công bố trong bất kì luận văn
nào trƣớc đây

Cán bộ hƣớng dẫn

Sinh viên thực hiện

Đái Thị Xuân Trang

Trƣơng Thị Thanh Trúc

ii


MỤC LỤC
LỞI CẢM TẠ .............................................................................................. i
LỜI CAM KẾT ............................................................................................ ii
MỤC LỤC ................................................................................................... iii
DANH SÁCH HÌNH ................................................................................... v
DANH SÁCH BẢNG .................................................................................. vi
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ...................................................................... vii

CHƢƠNG 1. GIỚI THIỆU
1.1 Lý do chọn đề tài ................................................................................... 1
1.2 Mục tiêu đề tài ....................................................................................... 2
CHƢƠNG 2. LƢỢC KHẢO TÀI LIỆU
2.1. Tổng quan về cây Ô rô .......................................................................... 3
2.1.1. Khóa phân loại .................................................................................. 3
2.1.2. Đặc điểm phân loại ............................................................................ 3
2.1.3. Phân bố và sinh thái của cây .............................................................. 4
2.1.4. Thành phần hóa học và công dụng ................................................... 4
2.1.5. Các nghiên cứu trong và ngoài nƣớc về cây Ô Rô ............................ 5
2.2. Tổng quan về stress oxy hóa và gốc tự do ............................................ 5
2.2.1. Stress oxy hóa .................................................................................... 5
2.2.2. Khái niệm chống oxy hóa .................................................................. 7
2.2.3. Các chất kháng oxy hóa phổ biế n ...................................................... 8
2.4. Các bệnh liên quan đến stress oxy hóa ................................................. 10
2.3.1 Bê ̣nh lão hóa ....................................................................................... 11
2.3.2 Bê ̣nh Alzheimer .................................................................................. 11
2.3.3 Bê ̣nh ung thƣ ....................................................................................... 11
2.3.4 Bê ̣nh đái tháo đƣờng .......................................................................... 12
2.3.5 Bê ̣nh cao huyết áp ............................................................................... 13
2.4. Tổng quan về gan và bệnh lý của gan do stress oxy hóa ...................... 13
2.4.1. Cấu trúc gan và các loại tế bào có trong gan ..................................... 13
2.4.2. Chức năng của gan ............................................................................. 14
2.4.3. Bệnh lý của gan do stress oxy hóa ..................................................... 15
2.4.3.1 Tổ n thƣơng gan trong thiế u máu cu ̣c bô ̣ ......................................... 15
2.4.3.2. Gố c tƣ̣ do và bê ̣nh gan nhiễm mỡ không do rƣơ ̣u .......................... 15
2.4.3.3. Gố c tƣ̣ do và bê ̣nh xơ hóa gan ........................................................ 16
CHƢƠNG 3. PHƢƠNG TIỆN VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1 Vật liệu ................................................................................................... 17
3.2 Phƣơng pháp nghiên cứu ....................................................................... 17

3.2.1 Khảo sát khả năng kháng oxy hóa tổng số của cao chiết
methanol rễ cây Ô rô in vivo trên chuột (Total Antioxidant
Status (TAS) assay) ..................................................................................... 18
3.2.2 Khảo sát khả năng kháng oxy hóa của cao chiết methanol rễ cây Ô
rô trên gan chuột bằ ng phƣơng pháp DPPH ................................................ 18
3.3 Thống kê phân tích số liệu ..................................................................... 18
CHƢƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

iii


4.1 Khả năng kháng oxy hóa tổng số (TAS assay) của cao
chiế t methanol trên gan chuột bị tổn thƣơng ............................................... 19
4.1.1 Khảo sát khả năng kháng oxy hóa tổng số (TAS
assay) vitamin C theo nồng độ .................................................................... 19
4.1.2 Khả năng kháng oxy hóa tổng số in vivo bằ ng phuong
pháp TAS trên gan chuột bị tổn thƣơng và điều trị sau 4
tuầ n ............................................................................................................... 21
4.1.3 Khả năng kháng oxy hóa tổng số in vivo bằ ng phuong
pháp TAS trên gan chuột bị tổn thƣơng và điều trị sau 8
tuầ n ............................................................................................................... 23
4.2 Khả năng kháng oxy hóa của cao chiết methanol trên
gan chuột bị tổn thƣơng bằng phƣơng pháp DPPH ..................................... 25
4.2.1 Khảo sát khả năng kháng oxy hóa của vitamin C theo
nồng độ bằng phƣơng pháp DPPH .............................................................. 25
4.2.2 Khảo sát khả kháng oxy hóa của cao chiết methanol
rễ cây Ô rô nồng độ 45 mg/kg trên gan chuột 4 tuần bằng
phƣơng pháp DPPH ..................................................................................... 25
4.2.3 Khảo sát khả kháng oxy hóa của cao chiết methanol
rễ cây Ô rô nồng độ 45 mg/kg trên gan chuột 8 tuần bằng

phƣơng pháp DPPH ..................................................................................... 27
CHƢƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................... 29
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................... 30
PHỤ LỤC A ................................................................................................ 35
PHỤ LUC B ................................................................................................. 39

iv


DANH SÁCH HÌNH
Hình 2.1 Cây Ô rô (Acanthus ilicifolius L.)
Hình 2.2 Cơ chế hoạt động của chất chống oxy hóa
Hình 2.3 Cấu trúc vitamin C trong phản ứng oxy hóa
Hình 2.4 Cấu trúc vitamin E trong phản ứng oxy hóa
Hình 2.5 Cấ u trúc gan
Hình 4.1 Đƣờng chuẩn khả năng kháng oxy hóa của vitamin C
Hình 4.2 Hàm lƣợng chất kháng oxy hóa tính tƣơng đƣơng vitamin C trong
gan chuột sau 4 tuần (mg/ml)
Hình 4.3 Hiệu quả kháng oxy hóa ở các nghiệm thức sau 4 tuần (%)
Hình 4.4 Hàm lƣợng chất kháng oxy hóa tính tƣơng đƣơng vitamin C trong
gan chuột sau 8 tuần (mg/ml)
Hình 4.5 Hiệu quả kháng oxy ở các nghiệm thức sau 8 tuần (%)
Hình 4.6 Đƣờng chuẩn vitamin C theo phƣơng pháp DPPH
Hình 4.7 Gốc tự do đƣợc hấp thu và gốc tự do còn lại của dịch gan sau 4 tuần
(%)
Hình 4.8 Gốc tự do đƣợc hấp thu và gốc tự do còn lại của dịch gan sau 8 tuần
(%)

v

DANH SÁCH BẢNG
Bảng 4.1 Khả năng kháng oxy hóa của cao methanol rễ cây Ô rô trên gan
chuột bị tổn thƣơng và điều trị sau 4 tuần bằng phƣơng pháp TAS
Bảng 4.2 Bảng 4.2 Khả năng kháng oxy hóa của cao methanol rễ cây Ô rô trên
gan chuột bị tổn thƣơng và điều trị sau 8 tuần bằng phƣơng pháp TAS
Bảng 4.3 Khả năng kháng oxy hóa của cao Ô rô sau 4 tuần
Bảng 4.4 Khả năng kháng oxy hóa của cao Ô rô sau 8 tuần

vi


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
AVEs
CAT
DNA
DPPH
GPX
PKC
RNA
RNS
ROS
RSS
SOD

Advanced Glycation End Product-AGEs
Catalase
Deoxyribonucleic acid
1,1-diphenyl-2-picryl-hydrazyl
Glutathione peroxidase

Protein kinase C
Ribonucleic acid
Reactive nitrogen species
Reactive oxygen species
Reactive sulfua species
Superixide dismutase

vii


CHƢƠNG 1
GIỚI THIỆU
1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ
Gan đóng vai trò quan trọng trong quá trình chuyển hóa và thực hiên
một số các chức năng khác trong cơ thể nhƣ dự trữ glycogen, tổng hợp protein
huyết tƣơng và thải độc. Gan điều hòa rất nhiều các phản ứng hóa sinh mà các
phản ứng này chỉ xảy ra ở một số tổ chức đặc biệt của cơ thể. Những bệnh lý
liên quan đến gan thƣờng do các loại virus (A, B, C,…), do thuốc, do rƣợu
hoặc do hóa chất xâm nhập vào gan. Theo thống kê vào năm 2006 của WHO,
Việt Nam chiếm 5% tỉ lệ ngƣời bị các bệnh về gan, đến năm 2011 thì Việt
Nam đứng hàng thứ 53 và chiếm 15,7% số ngƣời mắc bệnh gan. Gan tổn
thƣơng do có nhiều tác nhân bên ngoài nhƣ: ô nhiễm môi trƣờng, lạm dụng
thuốc, ăn uống không điều độ, stress, uống nhiều rƣợu bia và các chất kích
thích khác…. Những tác động này làm gan bị suy yếu và làm việc quá sức
dẫn đến tình trạng stress oxy hóa. Stress oxy hoá là nguyên nhân chính cho
sự phát triển của nhiều bệnh hoặc có thể làm trầm trọng thêm các triệu chứng
của các bệnh nguy hiểm nhƣ bệnh Alzheimer, bệnh tiểu đƣờng, Parkinson,
bệnh ung thƣ, nhồi máu cơ tim, viêm loét dạ dày..v.v.
Hiện nay, những bệnh về gan chƣa có thuốc đặt trị, những bệnh nhân
chủ yếu đƣợc điều trị bằng thuốc làm tăng khả năng phục hồi và bảo vệ gan.

Một số thuốc bảo vệ gan đƣợc nhập vào Việt Nam nhƣ Silymarin,
Biphenyldimethyl dicarboxylat có tác dụng tƣơng đối tốt nhƣng giá thành cao,
không phù hợp với điều kiện kinh tế của đa số ngƣời bệnh khi phải dùng thuốc
dài ngày. Vì thế việc nghiên cứu các thuốc bảo vệ gan từ nguồn nhiên liệu
trong nƣớc là điều hết sức cần thiết.
Với sự phong phú và đa dạng sinh học bậc nhất khu vực Đông Nam Á
nƣớc ta có nguồn thảo dƣợc dồi dào. Những dƣợc liệu chữa các bệnh gan có
rất nhiều và cũng đƣợc sử dụng rộng rãi nhƣ actiso, nghệ vàng,… Việc tìm
kiếm, bổ sung vào danh mục những dƣợc liệu này là việc hết sức cần thiết và
mang ý nghĩa thực tiễn.
Cây Ô rô (Acanthus ilicifolius L.) là loài thực vật có khả năng kháng oxy
hóa, kháng khuẩn, trị bệnh ung thƣ, loét dạ dày,… Đặc biệt, trong đó một số
bệnh liên quan đến gan. Đây là loài thực vật mọc hoang ở nhiều vùng ven bờ
biển, ao hồ, ở hầu hết các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long. Cây Ô rô có thể thu
hoạch quanh năm, dễ trồng ở vùng nhiệt đới nhƣ Việt Nam. Mặc dù vậy,
những nghiên cứu về khả năng điều trị bệnh của cây Ô rô vẫn còn hạn chế.
Cây Ô-rô chỉ đƣợc dùng trong dân gian, điều trị bệnh theo kinh nghiệm của
con ngƣời mà chƣa có những nghiên cứu, chứng minh về khoa học.

1


Vì vậy, nghiên cứu “Khảo sát hiệu quả kháng oxy hóa của cao methanol rễ
cây Ô rô (Acanthus ilicifolius L.) in vivo trên chuột tổn thƣơng gan” là điều
cần thiết.
1.2 MỤC TIÊU ĐỀ TÀI
Khảo sát khả năng kháng oxy hóa của cao chiết bằng dung môi methanol
của rễ cây Ô Rô trên gan chuột bị tổn thƣơng bởi CCl4

2

CHƢƠNG 2
LƢỢT KHẢO TÀI LIỆU
2.1. TỔNG QUAN VỀ CÂY Ô RÔ (Acanthus ilicifolius L.)
2.1.1. Khóa phân loại
Ngành: Ngọc Lan (Magnoliophyta).
Lớp: Ngọc Lan (Magnoliopsida).
Bộ: Lamiales
Họ: Acanthaceae
Chi: Acanthus
Loài: Acanthus ilicifolius L.(Phạm Hoàng Hộ, 2003).
2.1.2. Đặc điểm phân loại

Nguồn: />Hình 2.1 Cây Ô rô (Acanthus ilicifolius L.)
Cây Ô rô là cây thân thảo, thuộc loại thực vật tiểu mộc thuộc họ
Acanthaceae.

3


Thân cây cao 0,5-1,5m, tròn màu xanh, có nhiều rãnh dọc, không lông,
không ngấm chất ligine (chất gỗ cứng), láng, ít phân nhánh, với một cặp gai
nhọn mọc ở nách lá, phần cuối cuống lá. Lá mọc đối, đơn, phiến lá không
lông, đỉnh nhọn, cứng dai, màu xanh sáng bong, hình bầu dục chữ nhật hay
hình mũi mác, kích thƣớc 9-14 cm dài và 2-6 cm rộng, lá gợn sóng răng quanh
co với bìa lá có gai nhọn (Võ Văn Chi, 1997). Những cuống lá dài khoảng 0,81,5 cm hay ngắn hơn. Sự hiện diện của những gai tăng lên cùng với sự tiếp
xúc với ánh nắng mặt trời.
Hoa Ô rô lƣỡng tính màu xanh lam hay trắng, xếp 4 dãy thành bông, đối
xứng hai bên tới gần nhƣ đối xứng tỏa tia. Hoa dài khoảng 4 cm, hợp thành 4

hàng, lá hoa hình xoan, tiền diệp dài khoảng 6-8 mm, lá đài giống tiền diệp, lá
bắc hẹp dính thành mảng dài khoảng 7-8 mm và 2 lá bắc tƣơng tự nhƣng nhỏ
hơn đƣợc mang ở đầu nhánh. Đài hoa màu xanh dài 10-12 cm Cánh hoa 5 màu
xanh đều nhau, 2 môi, môi dƣới màu xanh nhạt, lan rộng hay cong, tràng hoa
hợp thành ống ngắn có lông bên trong, có 4 tiểu nhụy ngắn so với vành hoa,
bao phấn một thùy, chỉ mập. Quả nang dạng bầu dục màu nâu, bóng, có 4 hạt
dẹp, có màu trắng và xốp. Quả Ô rô dài khoảng 2 -3 cm, mịn, màu xanh lá
cây, hình trứng hay hình chữ nhật chứa 2-4 hạt dài khoảng 6-10 mm, dẹp, vỏ
hạt màu trắng. Hạt là loại không có nội nhũ với các phôi, gắn liền với cuống
móc nhỏ để đẩy hạt ra khỏi quả nang. Mùa hoa quả Ô rô vào tháng 10-11.
2.1.3. Phân bố và sinh thái của cây
Cây thích hợp với môi trƣờng ẩm ƣớt và nơi đất thấp. Thu hái các bộ
phận của cây quanh năm.
Ở Việt Nam, cây Ô Rô mọc ở vùng ven sông, vùng biển nƣớc lợ, ao hồ
nƣớc ngọt, vùng nƣớc mặn,... Cây có mặt hầu hết ở các tình đồng bằng sông
Cửu Long, có nhiều ở Long An, Hậu Giang, Cà Mau, Kiên Giang.
2.1.4. Thành phần hóa học và công dụng
Theo Võ Văn Chi (năm 1997), cây Ô rô đƣợc dùng làm thuốc trị đau
lƣng nhức mỏi, tê bại, ho đờm, hen suyễn. Rễ và lá còn đƣợc dùng trị đái buốt,
đái rắt và chữa thấp khớp. trong dân gian, cây Ô rô nấu nƣớc với quả hay lá
cây quao (Strereospermum) để trị đau gan. Ngoài ra, cây còn đƣợc dùng trị
viêm gan, sƣng lá lách, bệnh hạch bạnh huyết, hen suyễn, đau dạ dày và u ác
tính,…
Dịch chiết từ các bộ phận cây Ô rô chứa các hợp chất hóa học kháng
oxy hóa nhƣ alkaloid, glycoside, lignans, saponin, triterpenoid, sterol, các
acid béo và các dẫn xuất của các acid coumaric (Singh et al., 2011). Dịch
chiết methanol từ hoa Ô rô đƣợc xác nhận có chứa terpenoid, các hợp chất
phenolic và alkaloid có khả năng kháng lại các gốc DPPH (Muhamad et al.,
2012).

4


Ngoài ra còn một số chất đƣợc xác định có ở cây Ô Rô nhƣ luteolin 7-Obeta-D-glucuronide, apigenin-7-O-beta-D-glucuronide, methylapigenin-7-Obeta-D-glucuronate, uridine and uracil (Huo CH, 2005); betaine, phenylethylO-beta-D-glucopyranosyl- (1->2) -beta-D-glucopyranoside, phenylethyl-Obeta-D-glucopyranoside,
acteoside,
isoacteoside,
benzyl-O-beta-Dglucopyranoside và vanillic acid (Huo CH, 2006). Glycoside phenylethanoid
và glycoside d’alcools aliphatiques (Kanchanapoom, 2001).
2.1.5. Các nghiên cứu trong và ngoài nƣớc về cây Ô Rô
Ở nƣớc ta, nghiên cứu về cây Ô Rô ứng dụng chủ yếu để điều trị bệnh
trong dân gian nhƣ viêm gan, ung thƣ gan, sát trùng, tê thấp, nhức mỏi, rong
kinh, … (Võ Văn Chi, 1997; Phạm Hoàng Hộ, 2003). Một số nghiên cứu
chứng minh đƣợc cây Ô Rô có khả năng kháng oxy hóa (Đái Thị Xuân
Trang, 2014), phòng ngừa ung thƣ (Đỗ Thị Thảo, 2005). Những nghiên cứu
ứng dụng cây Ô rô còn rất ít.
Nhiều công trình nghiên cứu trên thế giới liên quan đến cây Ô Rô đƣợc
thực hiện để chứ minh hoạt động dƣợc lý của cây Ô Rô. Hoạt động kháng
viêm từ cây Ô rô (Acanthus ilicifolius L.) đã đƣợc nghiên cứu (K.T. Mani
Senthil Kumar, 2008). Hoạt động kháng khuẩn của cao chiết alcoholic,
butanolic and chloroform từ rễ và lá cây Ô rô đƣợc chứng minh (S.Bose,
2008). Hoạt động kháng oxy hóa và gây độc tế bào của hoa cây Ô rô
(Muhamad Firdaus, 2013). Ảnh hƣởng của cây Ô rô lên khả năng kháng oxy
hóa và loại bỏ gốc tự do (P. Thirunavukkarasu, 2011). Ngoài ra, tiềm năng
dƣợc lý, hóa học thực vật của cây Ô rô (Acanthus ilicifolius L.) cũng đƣợc xác
định (Singh, 2011).
2.2. TỔNG QUAN VỀ STRESS OXY HÓA VÀ GỐC TỰ DO
2.2.1 Stress oxy hóa
Stress oxy hóa là trạng thái hủy hoại các tế bào, mô, hoặc cơ quan một
cách liên tục bằng oxy hóa và đƣợc gây ra bởi các dạng oxy phản ứng (ROS Reactive oxygen species). Sự hủy hoại này có thể tác động đến một loại phân
tử đặc hiệu trong cơ thể hoặc tác động đến toàn thể cơ quan. Các dạng oxy

phản ứng, có thể là gốc tự do hoặc peroxide, là một lớp phân tử bắt nguồn từ
quá trình chuyển hóa oxy trong sinh vật.
Sự mất cân bằng giữa các gốc tự do và chất kháng oxy hóa trong cơ thể
là nguyên nhân gây ra stress oxy hóa. Các gốc tự do là các phân tử có một
hay một số điện tử riêng lẻ hay ở lớp ngoài cùng. Cấu hình này không ổn
định và luôn có xu hƣớng lấy điện tử của các phân tử liền kề nhƣ protein,
chất béo, carbohydrate và acid nucleic. Trong hệ thống sinh học, các gốc tự
do có nguồn gốc từ nitơ, oxy và các phân tử lƣu huỳnh. Những gốc tự do
trong các nhóm này đƣợc gọi là dạng oxy hóa phản ứng (ROS: Reactive
oxygen species), dạng nitơ phản ứng (RNS: Reactive nitrogen species) và
dạng lƣu huỳnh phản ứng (RSS: Reactive sulfur species). ROS bao gồm các
5


gốc tự do nhƣ superoxide (O 2.-), hydroxyl (-OH), nitric oxide (NO) và các
loài khác nhƣ hydrogen peroxide (H 2O2), acid hypochlorous (HOCl) và
peroxyl nitrite (ONOO). RNS đƣợc bắt nguồn từ NO thông qua các phản ứng
với (O2.-) để hình thành ONOO. RSS có thể dễ dàng hình thành từ các phản
ứng của ROS (Sies and Helmut, 1997; Lại Thị Ngọc Hà và Vũ Thị Thƣ,
2009).
Phần lớn các gốc tự do hoạt động mạnh và gây nhiều tổn hại cho cơ thể
nhất là ROS. Oxy đƣợc biết đến là một nguyên tố không thể thiếu để đảm bảo
cho sự sống, mọi tế bào đều cần đến oxy để chuyển hóa chất dinh dƣỡng thành
năng lƣợng nhƣ hiện tƣợng thực bào, hiện tƣợng hô hấp trong tế bào và cơ chế
giải độc ở gan. Oxy đƣợc sử dụng trong hô hấp là chất cần thiết nhƣng cũng
trở thành gốc tự do. ROS đƣợc tạo ra trong các quá trình chuyển hóa trong tế
bào và các hoạt động chức năng. ROS có vai trò quan trọng trong biểu hiện
gen và vận chuyển ion. ROS luôn đƣợc sinh ra và có vai trò tích cực đối với
cơ thể sinh vật nhƣ trong biểu hiện gen và vận chuyển ion, điều hòa phân ly
tế bào, kích hoạt các yếu tố phiên mã (NFkB, p38-MAP kinase,…) cho các

gen tham gia quá trình miễn dịch, kháng viêm; điều hòa biểu hiện các gen mã
hóa. (Favier, 2003; Pincemail & et al.,1998; Pincemail, 2006). Bên cạnh
những lợi ít nhƣ trên thì gốc tự do cũng có những ảnh hƣởng mạnh mẽ đến cơ
thể khi số lƣợng tăng lên quá nhiều.
ROS có thể phát sinh trong quá trình chiếu xạ ánh sáng tia cực tím, tia X
và tia gamma, trong các phản ứng xúc tác kim loại, các chất ô nhiễm trong
không khí, sản xuất bởi hạch cầu trung tính và đại thực bào trong quá trình
viêm nhiễm và là srn phẩ m của ty thể xúc tác phản ứng vận chuyển điện tử , là
sản phẩm của sự căng thẳng , mê ̣t mỏi , thuố c lá , dƣơ ̣c phẩ m và nhƣ̃ng thố i
quen ăn uố ng không khoa ho ̣c, thƣ̣c phẩ m có hóa màu tổ ng hơ ̣p, nƣớc có nhiề u
chlorine (Amstrong, 2002).
Gốc tự do đƣợc tạo nên từ vô số các phản ứng hóa học trong cơ thể và
chủ yếu đƣợc hình thành bởi quá trình giảm electron của phân tử oxy. Gốc tự
do đƣợc tạo ra bởi các nhân tố môi trƣờng nhƣ: tia cực tím, khói thuốc lá,
chất béo bão hòa, viêm nhiễm mãn tính, dƣợc phẩm, thực phẩm có chất màu
tổng hợp, nƣớc có nhiều chlorine, ảnh hƣởng của thuốc trừ cỏ, stress, những
thói quen ăn uống không khoa học và các chất ô nhiễm khác…(Amstrong,
2002).
Gốc tự do là các nguyên tử, phân tử hoặc ion có các điện tử lẻ đôi ở vòng
ngoài nên mang điện tích âm và có khả năng ôxy hóa các tế bào, các phân tử,
nguyên tử khác. Các gốc tự do có thể liên quan đến nhiều phản ứng trong các
mô sống với vai trò nhƣ những chất trung gian có hoạt tính mạnh trong thời
gian ngắn, ví dụ nhƣ trong hiện tƣợng quang hợp.
Các gốc tự do tấn công tất cả các cấu trúc tế bào trong cơ thể, đặc biệt
là những tế bào chứa nhiều chất lipid. Trong hệ thần kinh, não là cơ quan
chứa hơn 60% acid béo, do đó não cũng là nơi dễ chịu tác động của gốc tự
do. Đây là một vấn đề quan trọng vì mặc dù não chỉ có khối lƣợng bằng 2%
khối lƣợng của cơ thể nhƣng não lại tiêu thụ tới khoảng 20% glucose và oxy

6

do máu cung ứng. Khi tuổi càng cao, sự cung cấp máu đến não và sự tiêu thụ
oxy của não giảm. Sự oxy hóa glucose ở não bị kìm hãm trong chu trình
Krebs (chuyển hóa tế bào) sẽ gây giảm dự trữ năng lƣợng Adenosine
Triphosphat (ATP) và giảm năng lƣợng cần cho phản ứng tổng hợp và vận
chuyển ion của tế bào. Mặt khác, sự lắng đọng lipofuscin tích tụ trong bào
tƣơng của tế bào khi tuổi càng cao, cũng có thể liên quan tới tăng quá trình
oxy hóa các acid béo không bão hòa.
Gốc tự do ở nồng độ cao trong cơ thể oxy hóa các đại phân tử sinh học
gây nên đột biến ở DNA; biến tính protein; oxy hóa lipid (Favier, 2003). Là
nguyên nhân của nhiều bệnh nguy hiểm. Sự oxy hóa các lipoprotein có tỷ
trọng thấp dẫn đến hình thành các vạch lipid trên thành mạch máu gây nên
bệnh huyết áp cao và một số bệnh về tim mạch khác. Gốc tự do còn tấn công
phospholipid màng tế bào làm thay đổi tính linh động, chức năng của nhiều
thụ thể ở màng, ảnh hƣởng đến tính thẩ m thấu của màng cũng nhƣ sự trao
đổi thông tin giữa tế bào và môi trƣờng. ROS tác động lên DNA gây nên
biến dị di truyền là nguy cơ phát triển bệnh ung thƣ; tác động đến hoạt động
nhiều enzyme, protein gây vô hoạt; tham gia vào quá trình gây các bệnh suy
giảm hệ thần kinh nhƣ Alzheimer, Pakinson. Sự tích lũy nhiều sản phẩm oxy
hóa cũng gây nên hiện tƣợng lão hóa sớm (Lại Thị Ngọc Hà và Vũ Thị Thƣ,
2009).
2.2.2. Khái niệm kháng oxy hóa
Chất kháng oxi hóa là giúp ngăn chặn hoặc làm chậm quá trình oxi
hóa chất khác. Các chất kháng oxy hóa hoạt động theo phƣơng thức sau: (1)
Các chất trực tiếp trung hòa các gốc tự do bằng cách cho đi điện tử (e-) để kết
hợp với điện tử lẻ của các gốc tự do. (2) Làm giảm nồng độ peroxyde và sửa
chữa các màng bị oxy hóa. (3) Tác động đến hệ thống kháng oxy hóa nội
sinh để làm tăng hoạt động kháng oxy hóa của cơ thể (Berger 2005).
Dựa trên nguyên tắc hoạt động, các chất kháng oxy hóa đƣợc phân

thành hai loại: Các chất kháng oxy hóa bậc một và các chất kháng oxy hóa
bậc hai. Các chất kháng oxy hóa bậc một khử hoặc kết hợp với các gốc tự do
làm kìm hãm pha khởi phát hoặc bẻ gãy dây chuyền phản ứng của các quá
trình oxy hóa. Các chất kháng oxy hóa bậc hai kìm hãm sự tạo thành các gốc
tự do (hấp thụ các tia cực tím; tạo phức với các kim loại kích hoạt sự tạo gốc
tự do nhƣ Cu, Fe; bất hoạt oxy đơn) (Rolland, 2004; Singh and Rajini, 2004).
Ở mức độ tế bào, các chất kháng oxy hóa có thể làm giảm các gốc tự do
bằng cách làm sạch các hoạt động hoặc biểu hiện của các enzyme tạo ra gốc
tự do nhƣ nicotinamide adenine dinucleotide phosphate oxidate (NADPH),
nitro oxidase (NOx) và xanthine oxidase (XO) hoặc bằng cách tăng cƣờng các
hoạt động và biểu hiện của các enzyme kháng oxy hóa nhƣ superoxide
dismutase (SOD), catalase (CAT) và glutathione peroxidase (GPX). Tế bào
động vật có chứa enzyme SOD có thể chuyển đổi hai O2 thành H2O2 và O2.
Tiếp theo đó, H2O2 đƣợc enzyme catalase chuyển đổi thành H2O và O2. Các
7


chấ t kháng oxy hóa có thể phản ứng trực tiếp với gốc tự do và phá hủy chúng.
Sau đó, các chất kháng oxy hóa sẽ trở thành các gốc tự do mới nhƣng hoạt
động ít hơn và ít nguy hiểm hơn so với những gốc tự do mà nó đã vô hiệu hóa.
Chất kháng oxy hóa hiệu quả nhất trong cơ thể là các enzyme nhƣ PGX, CAT,
SOD (Mates, 1999).

Hình 2.2 Cơ chế hoạt động của chất chống oxy hóa
Nguồn: />Các chất kháng oxy hóa gồm chất oxy hóa nội sinh và ngoại sinh
Các chất kháng oxy hóa nội sinh bao gồ m các protein
(ferritine,
tranaferrine, albumin) và các enzyme kháng oxy hóa (superoxide dimautase,
glutathione peroxidase). Các chất ngoại sinh là các phân tử nhỏ đƣa vào cơ thể
bao gồm vitamin C, vitamin E, các carotenoid và các hợp chất phenolic

(Lachman, 2000).
2.2.3 Các chất chống oxy hóa phổ biế n
Các chất kháng oxy hóa có nguồn gốc từ thực vật đóng vai trò quan trọng
bảo vệ sức khỏe. Các chất này làm giảm nguy cơ các bệnh mãn tính nhƣ ung
thƣ, bệnh tim.
- Vitamin C: Vitamin C có khả năng vô hoạt các gốc tự do rất tốt do nó
có thể chuyển cho các gốc tự do hai nguyên tử Hydro của nó và khi đó nó trở
thành dehydroascorbic acid (Pricemail, 1998) (Hình 2.4)

8


Hình 2.3 Cấu trúc vitamin C trong phản ứng oxy hóa
Vitamin C còn có khả năng hoạt động hiệp lực với các chất kháng oxy
hoá khác trong cơ thể nhƣ: Vitamin E, carotenoid và flavonoid. Khi đó sự
tiếp xúc giữa vitamin E và gốc tự do bởi sự peroxyde của acid béo, vitamin E
chuyển điện tử cho gốc tự do nhƣng đồng thời vitamin E trở thành gốc tự do
tocopheryl (vitamin E ở dạng oxy hoá).Vitamin C tiến hành khử gốc
tocopheryl-O- thành tocopherol-OH là một vitamin E nguyên dạng, sẵn sàng
bất hoạt hoá các gốc tự do peroxyde mới. Các carotenoid và các flavonoid
khi bất hoạt các gốc tự do cũng đƣợc hoàn nguyên với cơ chế tƣơng tự với
vitamin C. Góp phần hạn chế sự kích hoạt oxy hoá (pro-oxydante) của các
gốc vitamin E và flavonoid (Jovanovic and Simic, 2000; Burke et al., 2001)
- Vitamin E: Vitamin E tồn tại ở tám dạng trong tự nhiên: bốn dạng
tocopherol và bốn dạng tocotrienol. Tính chất hòa tan trong chất béo của
vitamin E giúp chúng có khả năng thâm nhập sâu vào các màng sinh học vốn
chứa nhiều acid béo không no và ngăn cản chuỗi phản ứng oxy hóa lipid.
Các vitamin E sẽ chuyển hydro cho gốc tự do peroxyde. Gốc tocopheryl tạo
thành đƣợc khử về trạng thái ban đầu nhờ vitamin C (Niki et al., 1995;
Huang et al., 2002; Pincemail, 2006).

Hình 2.4 Cấu trúc vitamin E trong phản ứng oxy hóa
Khả năng kháng oxy hoá của vitamin E phụ thuộc vào mức độ cản trở
không gian của các nhóm methyl ở vị trí ortho đối với nhóm hydroxyl ở vòng
thơm. Nhóm hydroxyl càng ít bị cản trở thì khả năng kháng oxy hoá càng cao
(Huang et al., 2002).

9


- Carotenoid: Carotenoid là hợp chất màu hữu cơ có trong thực vật và
một số sinh vật có khả năng quang hợp, có khả năng bất hoạt các gốc tự do.
Trong cơ thể, các carotenoid hoạt động cùng với các chất kháng oxy hóa
khác. Các gốc tocopheryl đƣợc khử thành dạng hoạt động tocopherol nhờ
nhận đƣợc hydro từ vitamin C với các chất vận chuyển trung gian là
carotenoid (Niki et al., 1995; Stahl and Sies, 2003).
- Silymarin: Sylimarin có khả năng vô hiệu hóa các gốc tự do sinh ra
nhiều khi gan bị viêm, bị tổn thƣơng. Sylimarin có tác dụng ổn định màng tế
bào, ngăn cản quá trình xâm nhập của các chất độc vào bên trong tế bào gan,
giúp cho tế bào không bị các chất độc xâm nhập và huỷ hoại, do đó nó làm
bền vững màng tế bào, duy trì đƣợc cấu trúc, chức năng của tế bào bằng cách
ổn định tính thấm của màng thông qua ức chế lipid peroxyde và ngăn ngừa
sự suy giảm glutathione (Skottova et al., 2003). Đây chính là cơ chế giải độc
gan của Sylimarin. Trong nhiều nghiên cứu dùng mô hình thử trên chuột,
Sylimarin có tác dụng bảo vệ mô gan từ sự nhiễm độc do các chất gây độc ở
gan nhƣ paracetamol, rƣợu, CCl 4…
Ngoài ra, các chất kháng oxy hóa có nguồn gốc tự nhiên nhƣ acid
phenoid, phytate, estrogen thực vật đã đƣợc chứng minh làm giảm nguy cơ
mắc bệnh. Đặc điểm chính của các chất này là có khả năng làm phục hồi các
gốc tự do. Hiện nay, các chất kháng oxy hóa tự nhiên đƣợc quan tâm sử dung

rộng rãi trên thế giới vì tính an toàn, hiệu quả và ít bị tác dụng phụ hơn các sản
phẩm tổng hợp. Việc cơ thể sản sinh ra các gốc tự do trong quá trình trao đổi
chất là không thể tránh khỏi. Điều quan trọng là trong cơ thể khoẻ mạnh, gốc
tự do sinh ra có giới hạn, không quá thừa để gây hại . Các chất kháng oxy hóa,
có nhiệm vụ cân bằng lại, vô hiệu hoá các gốc tự do có hại. Chỉ khi nào gốc tự
do đƣợc sinh ra quá nhiều và hệ thống chất chống oxy hoá nội sinh không đủ
sức cân bằng thì mới sinh ra các rối loạn bệnh lý. Khi đó, cơ thể con ngƣời cần
đƣợc bổ sung các chất kháng oxy hóa . Đó là các vitamin A, C và E; là Beta
carotene, lutein, acid alpha lipoic, selen, carotenoid hay Coenzyme Q10. Các
chất này đƣợc gọi là các chất kháng o xy hóa vì chứa các phân tử có nhiều
electron dự trữ, có khả năng làm cân bằng các gốc tự do, giúp giữ ổn định
chức năng và cấu trúc của các tế bào khỏe mạnh (Prakash, 2000; Zin, 2002).
2.3. CÁC BỆNH LIÊN QUAN ĐẾN STRESS OXY HÓA
2.3.1 Bênh
̣ lão hóa
Lão hóa là sự suy giảm các khả năng hoạt động của các cơ quan trong
cơ thể. Lão hóa biểu hiện giảm khả năng chống chọi với stress, mất dần cân
bằng nội môi và tăng nguy cơ mắc bệnh tật. Do đó, sƣ̣ chết là một kết cục cuối
cùng của lão hóa. Cơ bản, quá trình oxi hóa giải phóng ra các gốc tự do. Gố c
tƣ̣ do gây ra những tổn hại cho tế bào bằng cách chiếm đoạt những điện tử của
những phân tử bên cạnh chúng, gây tổn hại các chức năng của tế bào, đẩy
nhanh quá trình lão hóa và gây nên rất nhiều chứng bệnh khác nhau. Cuộc
sống hiện đại hiện nay với ô nhiễm môi trƣờng, thuốc lá, stress, những thói
10


quen ăn uống không khoa học,… là những nguyên nhân chính gây nên sự hình
thành các gốc tự do.
Các gốc tự do có mối liên hệ với quá trình lão hóa đã đƣợc các nhà
khoa chấp nhận nhƣ một lời giải thích là các phản ứng hóa học có liên quan

đến gốc tự do là nguyên nhân của sự lão hóa. Một mô hình tam giác bên trong
tế bào đã đƣợc mô tả bao gồm: cân bằng oxy hóa, quá trình oxy hóa, chất
chống oxy hóa và các phân tử sinh học đƣợc đặt ở mỗi đỉnh của tam giác.
Trong tình trạng sức khỏe bình thƣờng, ba yếu tố này luôn giữ ở trạng thái cân
bằng. Đến khi các gốc tự do đƣợc sinh ra quá nhiều dẫn đến xảy ra quá trình
oxy hóa và tiếp tục góp phần làm suy giảm chức năng của tế bào (Carmeli el
at., 2002).
Ngày nay, những công trình nghiên cứu khoa học trên thế giới đang
hƣớng tới nhằm làm giảm quá trình lão hóa của con ngƣời, cũng nhƣ là hạn
chế các gốc tự do trong cơ thể. Việc này không những làm kéo dài tuổi thọ con
ngƣời, mà con kéo dài tuổi trẻ của con ngƣời.
2.3.2. Bênh
̣ Alzheimer
Bệnh Alzheimer (AD, SDAT) là bệnh thoái hóa, cả não bộ không hồi
phục, gây nên chứng sa sút trí tuệ ở ngƣời cao tuổi. Tổn thƣơng tế bào thần
kinh ở vỏ não và những cấu trúc xung quanh làm sa sút trí nhớ, giảm phối hợp
vận động, giảm cảm giác, nhận cảm sai..., cuối cùng là mất trí nhớ và chức
năng tâm thần. Sự xuất hiện của các gốc tự do trong tế bào thần kinh là
nguyên nhân gây ra sự lão hóa và thoái hóa thần kinh não. Biểu hiện của bệnh
Alzeimer: đó là sự mất trí nhớ (đây là triệu chứng sớm nhất của Alzheimer ở
ngƣời cao tuổi), mất trí nhớ hoàn toàn, mất tập trung tƣ tƣởng, sụt cân không
giải thích đƣợc, khó khăn trong việc đi lại. Các yếu tố lâm sàng của bệnh
Alzheimer không đồng nhất nên rất khó xác định ra nguyên nhân và tiến triển
của bệnh. Nhiều bằng chứng gần đây xác định quá trình oxy hóa là nguyên
nhân tiềm tàng của bệnh Alzheimer. Do đó, để phòng ngừa bệnh Alzheimer
chủ yếu là tăng cƣờng các chất kháng oxy hóa trong chế độ dinh dƣỡng, sử
dụng thuốc, vaccin và tập thể dục thể thao (Waldemar G, 2007; Forstl, 1999).
2.3.3. Bênh
̣ ung thƣ
Nguyên nhân gây ung thƣ là sự sai hỏng của DNA, tạo nên các đột

biến ở các gene thiết yếu điều khiển quá trình phân bào cũng nhƣ các cơ chế
quan trọng khác. Một hoặc nhiều đột biến đƣợc tích lũy lại sẽ gây ra sự tăng
sinh không kiểm soát và tạo thành khối u. Khối u là một khối mô bất thƣờng,
có thể ác tính, tức ung thƣ hoặc lành tính, tức không ung thƣ. Chỉ những khối
u ác tính thì mới xâm lấn mô khác và di căn.
Ung thƣ là một căn bệnh khá nguy hiểm, đƣợc chia làm các giai đoạn
và các gốc tự do tác động ở tất cả các giai đoạn của ung thƣ

11


- Giai đoạn đầu: ung thƣ tại chỗ. Các gốc tự do đƣợc sinh ra quá nhiều
gây tổn hại đến DNA, tạo ra đột biến gen bằng những tác động gây thay đổi
cấu trúc DNA tự do và do đó thúc đẩy chuyển đổi gây ung thƣ.
- Giai đoạn I, II, III: khối u lớn dần hoă ̣c lan ra khỏi cơ quan ban đầu
đến mạch bạch huyết và cơ quan kế cận. Gốc tự do đƣợc tạo ra nhiều gây tắc
nghẽn hệ thống thông tin thứ cấp có thể làm tăng tế bào ung thƣ hoặc làm
giảm tế bào khỏe mạnh.
- Giai đoạn IV: ung thƣ lan sang nhiều cơ quan khác. Gốc tự do tiếp tục
làm thay đổi DNA làm gia tăng tế bào ung thƣ.
Ngƣời bị ung thƣ có thể điều trị bằng phẫu thuật, hóa trị hoặc xạ trị liệu.
Đã có các nghiên cứu chứng minh rằng một số chất kháng oxy hóa có khả
năng làm giảm tỉ lệ mắc bệnh ung thƣ. Tác dụng của vitamin E đã đƣợc chứng
minh có thể làm giảm tỷ lệ mắc ung thƣ vú, phổi, đại tràng và tuyến tiền liệt
(Gaziano et al, 2009).
2.3.4. Bênh
̣ đái tháo đƣờng
Bê ̣nh đái tháo đƣờng đƣơ ̣c chia làm hai loa ̣i là bê ̣nh đái tháo đƣờng type
1 và bệnh đái tháo đƣờng type 2.
Bê ̣nh đái tháo đƣờng type 1 là do tế bào β bị phá hủy , gây nên sƣ̣ thiế u

hụt insulin tuyệt đối trong cơ thể (nồ ng đô ̣ insulin giảm thấ p hoă ̣c mấ t hoàn
toàn). Đái tháo đƣờng type 1 chiế m tỷ lê ̣ khoảng 5-10 % bê ̣nh đái tháo đƣờng
trên thế giới . Đái tháo đƣờng type 1 phụ thuộc nhiều vào c ác yếu toosgen (di
truyề n ) và thƣờng đƣợc phát hiện trƣớc 40 tuổ i. Đa số các trƣờng hơ ̣p đƣơ ̣c
chuẩ n đoán bê ̣nh đái tháo đƣờng type 1 thƣờng là ngƣời có thể tra ̣ng gầ y , tuy
nhiên ngƣời béo cũng không ngoa ̣i trƣ̀ . Ngƣời bê ̣nh đá i tháo đƣờng type 1 có
đời số ng phu ̣ thuô ̣c hoàn toàn vào insulin.
Bê ̣nh đái tháo đƣờng type 2 là bệnh do kháng insulin ở cơ quan đích kèm
theo suy giảm chƣ́c năng tế bào β hoă ̣c do suy giảm chƣ́c năng tế bào β kèm
theo khá ng insulin của cơ quan đić h . Bê ̣nh đái tháo đƣờng type 2 chiế m tỉ lê ̣
khoảng 90% đái tháo đƣờng trên thế giới . Đái tháo đƣờng type 2 không phu ̣
thuô ̣c vào yế u tố di truyề n , thƣờng đƣơ ̣c phát hiê ̣n sau 40 tuổ i. Ngƣời mắ c
bê ̣nh đái tháo đƣ ờng type 2 có thể điều trị bằng cách thay đổi thói quen , kế t
hơ ̣p dùng thuố c để kiể m soát glucose máu . Tuy nhiên, nế u quá trin
̀ h này đƣơ ̣c
thƣ̣c hiê ̣n không tố t thì bê ̣nh nhân cũng sẽ phải điề u tri ̣bằ ng cách dùng insulin
(Zimmet, 2001; Nguyễn Thi ̣Bay, 2007).
Stress oxy hóa đƣợc xem là nguyên nhân chính của bệnh đái tháo đƣờng.
Tăng glucose huyết có thể gây ra stress oxy hóa thông qua hình thành AVEs
(Advanced Glycation End Product-AGEs), gia tăng hoạt hóa protein kinase C
(PKC) và gia tăng sự vận chuyển các dẫn xuất acid amin của đƣờng hexose.
AGEs có thể sinh ra ROS, gắn vào thụ thể thúc đẩy oxy hóa và kích thích các
12


cơ chế làm sản sinh ra các chất oxy hóa trong nội bào. Sự hoạt động của ROS
dẫn đến rối loạn chức năng nội môi, một tiền chất dẫn đến sự phát triển của
bệnh tim mạch. Vì vậy, việc kiểm soát hoạt động của ROS đƣợc xem là cách
hợp lý để kháng lại các biến chứng mạch máu phức tạp của bệnh tiểu đƣờng.
Tăng đƣờng huyết mãn tính dẫn đến tăng các gốc oxy tự do và gây ra nhiều

quá trình oxy hóa (Tripathi, 2009).
2.3.5. Bênh
̣ cao huyết áp
Theo hô ̣i tim ma ̣ch Quố c gia Viê ̣t Nam , bê ̣nh cao huyế t áp là một vấn đề
rất thƣờng gặp trong cộng đồng . Tỷ lệ ngƣời mắc bê ̣nh ngày càng tăng và tuổi
bị mắc bê ̣nh ngày mô ̣t trẻ hơn . Vào năm 2000, theo thống kê của Tổ chức Y tế
Thế giới (WHO), toàn thể giới có tới 972 triệu ngƣời bị bê ̣nh cao huyế t áp và
con số này đƣợc ƣớc tính là vào khoảng 1,56 tỷ ngƣời vào năm 2025. Bê ̣nh
cao huyế t áp thƣờng diễn biến âm thầm và gây ra những bi
ến chứng nguy
hiểm có thể đe dọa tính mạng ngƣời bệnh hoặc để lại gánh nặng tàn phế.
Cao huyết áp là một căn bệnh mà áp lực trong máu động mạch tăng cao
mạn tính. Theo mỗi nhịp đập, trái tim bơm máu theo các động mạch đi nuôi cơ
thể. Huyết áp của máu là lực mà máu đẩy đi tác động lên thành mạch. Nếu nhƣ
áp lực này quá cao thì trái tim phải hoạt động nhiều hơn để bơm máu. Điều
này có thể gây ảnh hƣởng đến các cơ quan nhƣ cơn đau tim, đột quỵ, suy tim,
rối loạn nhịp hoặc là tổn thƣơng thận.
Theo Trung tâm thông tin sức khỏe viện tim, phổi và máu Quốc gia, bê ̣nh
cao huyết áp có thể gây ra các bệnh đe dọa tính mạng nhƣ các vấn đề về thận,
đột quỵ, suy tim, mù mắt và đau tim.
Nghiên cứu cho thấy stress oxy hóa là nguyên nhân của bệnh tăng huyết
áp, một số yếu tố nguy cơ chính cho tỉ lệ tử vong bệnh tim mạch (Rodrigo,
2003). ROS có ảnh hƣởng đến mạch máu và tỉ lệ tăng huyết áp (Lassegue,
2004). ROS làm tăng huyết áp và hình thành superoxide trong mạch máu đƣợc
cải thiện nhờ chất kháng oxy hóa ngoại sinh đƣợc nghiên cứu trên mô hình
động vật (Chen, 2001).
2.4. TỔNG QUAN VỀ GAN VÀ BỆNH LÝ CỦA GAN DO STRESS OXY
HÓA
2.4.1. Cấu trúc gan và các loại tế bào có trong gan
Gan là một tạng lớn nhất trong cơ thể. Tế bào gan có nhiều ty lạp thể và

một hệ thống enzym rất hoàn chỉnh. Vì vậy, chúng có hoạt động chuyển hóa
rất mạnh.
Về mặt tổ chức học, các tế bào gan sắp xếp thành các tiểu thùy gan. Tiểu
thùy gan là đơn vị cấu trúc cũng nhƣ đơn vị chức năng của gan. Mỗi tiểu thùy
gan có cấu trúc hình đa giác, ở giữa hình đa giác là tĩnh mạch trung tâm tiểu
13


thùy. Các tế bào gan xếp thành bè gồm 2 hàng liền nhau tỏa ra phía ngoại vi
nhƣ hình nan hoa và gọi là bè Remak. Giữa 2 hàng tế bào gan của bè Remak
có các đƣờng ống nhỏ gọi là ống mật vi ti. Giữa các bè có xoang mạch nhận
máu từ cả động mạch gan và tĩnh mạch cửa rồi đổ về tĩnh mạch trung tâm tiểu
thùy. Vách của xoang mạch đƣợc lót bởi một lớp tế bào nội mô không liên tục,
có nhiều lỗ thủng, xen vào lớp tế bào nội mô này là các đại thực bào hình sao
đƣợc gọi là tế bào Kupffer.

Hình 2.5 Cấ u trúc gan
/>Giữa các tế bào gan và lớp tế bào nội mô xoang mạch có một khoảng gọi
là khoảng Disse, đây là nơi xuất phát hệ bạch huyết trong gan và cũng qua đây
tế bào gan trao đổi chất với xoang mạch. Tổng diện tích tiếp xúc giữa tế bào
gan và huyết tƣơng trong xoang mạch rất lớn. Ở các góc của tiểu thùy, nơi 3
tiểu thùy tiếp xúc nhau, có khoảng cửa hay là khoảng Kiernan gồm các thành
phần: mô ̣t nhánh của tĩnh mạch cửa, mô ̣t nhánh của động mạch gan, những sợi
thần kinh, đƣờng bạch huyết và một ống mật nhận mật từ các ống mật vi ti của
bè Remak.
2.4.2. Chức năng của gan
Gan có bốn chức năng chính là: Biến dƣỡng, khử độc, tiết mật, dự trữ
vitamin.

14

Gan là bộ phận lọc chính và quan trọng nhất trong cơ thể. Gan tiếp nhận
máu từ hai nguồn khác nhau: 30% từ tim và 70% từ tĩnh mạch cửa (Portal
Vein). Máu từ tim với dƣỡng khí và nhiên liệu sẽ nuôi dƣỡng các tế bào gan.
Máu đến từ tĩnh mạch cửa là máu đến từ những cơ quan nhƣ bao tử, lá lách,
tụy tạng, túi mật, ruột non, ruột già cũng nhƣ các cơ quan khác nhau trong
bụng. Tiếp nhận các chất dinh dƣỡng và các hợp chất hữa cơ khác nhau hấp
thụ từ hệ thống tiêu hóa nên thức ăn và tất cả các nhiên liệu phải đi qua gan
trƣớc để đƣợc thanh lọc và biến chế thành những vật liệu khác nhau.
Nhiê ̣m vu ̣ chuyể n hoá các chấ t : gan có khả năng chuy ển hóa mo ̣i thƣ́
mà chúng ta ăn vào , hít vào hoặc những chất đƣợc hấp thụ qua da . Gan còn
biế n đổ i mô ̣t số chấ t do chin
(Jeań h cơ thể tiế t ra ví du ̣ nhƣ các nô ̣i tiế t tố
Nicolas et al.,2012).
2.4.3. Bệnh lý của gan do stress oxy hóa
Phản ứng ROS và RNS đƣợc sản xuất bởi sự trao đổi chất của các tế bào
bình thƣờng. Tuy nhiên, trong các bệnh gan, sƣ̣ oxy hóa tăng lên gây tổn hại
mô gan. Khả năng của ethanol làm tăng ROS và RNS, peroxy lipid đã đƣợc
chứng minh. ROS đóng một vai trò quan trọng trong việc tăng fibrogenesis có
nguồn gốc từ tiểu cầu. Ung thƣ biểu mô tế bào gan (đặc biệt là trong gan xơ
gan) và cơ chế chung cho hepatocarcinogenesis là viêm mãn tính liên quan
đến stress oxy hóa. Yếu tố nguy cơ khác là chế độ ăn, hút thuốc lá, và nghiện
rƣợu. Chấn thƣơng thiếu máu cục bộ - tái tƣới máu ảnh hƣởng trực tiếp lên tế
bào gan, đặc biệt là trong quá trình cấy ghép và phẫu thuật gan. Thiếu máu cục
bộ kích hoạt các tế bào Kupffer đó là những nguồn chính của ROS trong thời
gian tái tƣới máu. Nguyên nhân chính của sự chết tế bào gan là do sự suy giảm
của glutathione và mối liên hệ của các chất chuyển hóa phản ứng cộng hóa
trị N -acetyl- p -benzoquinone imin với protein của tế bào. Do đó, việc tìm ra
những chất chống oxy hóa là liệu pháp để phòng chống các bệnh về gan

(Nguyễn Ngo ̣c Hồ ng, 2010).
2.4.3.1 Tổn thương gan trong thiếu máu cục bộ
Trong hệ thống miễn dịch, các đại thực bào và bạch cầu trung tính có
chức năng tiêu hủy sự xâm lấn của vi sinh vật, dọn dẹp những tế bào chết và
những mảnh vỡ tế bào. Có nhiều bằng chứng cho rằng những bạch cầu này
có thể gây nên sự hoại tử gan trong loạt những tiến trình gây bệnh. Các bạch
cầu này thực hiện chức chức năng của nó nhờ sự hình thành các ROS nhƣ
superoxyde, hydrogen peroxyde, acid hypocloric và tiết các protease
(elastase và cathepsin G). Sự hủy hoại tế bào gan do thiếu máu cục bộ trong
gan là do ROS đƣợc tạo ra với lƣợng lớn bởi hệ thống xanthin oxydase
(Goolab Trilok, 2012).
Động vật có vú có hai dạng xanthin oxidoreductase là xanthin
dehydrogenase (XDH) và xanthin oxidase (XO). Hai loa ̣i enzyme này ch uyể n
hypoxanthin thành xanthin và cuố i cùng thành acid uric
. Xanthin
dehydrogenase chuyể n hai điê ̣n tƣ̉ tƣ̀ hypo xanthin/xanthin đế n NAD + thành
NADH trong khi xanthin oxidase lấ y điê ̣n tƣ̉ của oxy biế n oxy thành gố c tƣ̣
do và dƣới tác du ̣ng của SOD tạo thành peroxide .
Xanthin dehydrogenase trong tế bào chấ t chuyể n thành xanthin oxidase
bởi enzyme protease hoă ̣c do oxy hóa acid amin cystein
. Hê ̣ thố ng xanthin
15


oxidase này có rấ t nhiề u ở màng trong tế bào gan và ruột do nhữ ng phân tƣ̉
ROS phát sinh nhiề u trong suố t quá trình tổ n thƣơng gan
. Trong quá trình
thiế u máu cu ̣c bô ̣ , hypoxanthin tích lũy nhiều trong gan do thiếu ATP . Bên
cạnh đó , xanthin dehydro genase bi ̣chuyể n thành xanthin oxydase do
enzyme protease đƣơ ̣c hoa ̣t hóa trong suố t giai đoa ̣n giảm oxy trong máu . Tế

bào tích lũy hypoxanthin sẽ tạo ra một số lƣợng lớn điện tử cho xanthin
oxidase để ta ̣o thành superoxide tƣ̀ oxy . Khi lƣơ ̣ng superoxide có nhiề u và
ROS tăng nhanh sẽ gây tổ n thƣơng gan nghiêm tro ̣ng (Nguyễn Hồ ng Ngo ̣c ,
2010).
2.4.3.2. Gốc tự do và bệnh gan nhiễm mỡ không do rượu
Sự oxy hóa acid béo tạo ra nhiều ROS gây ra bệnh gan nhiễm mỡ, làm
thiếu hụt ATP và NAD, hƣ hại DNA, phá vỡ cấu trúc ổn định của protein,
phá hủy cấu trúc màng qua con đƣờng peroxyde hóa lipid và kích thích tế
bào của hệ miễn dịch tiết ra những nhân tố tiền gây viêm cytokine. Khi bị
bệnh gan nhiễm mỡ không do rƣợu, mức độ peroxyde hóa màng tế bào tăng
và dẫn đến tình trạng stress oxy hóa làm giảm quá trình β-oxy hóa dẫn đến
việc acid béo đƣợc tích lũy trong cytosol, việc ATP bị thiếu hụt ảnh hƣớng
đến các quá trình chuyển hóa trong ty thể dẫn đến hoạt động bất bình thƣờng
và cuối cùng là gây chết tế bào.
Viêm gan mỡ không do rƣợu là tình trạng viêm do tích lũy mô mỡ và
xơ ở trong gan, xảy ra ở những ngƣời hầu nhƣ không uống rƣợu. Bệnh
thƣờng gặp hơn ở những ngƣời bị đái tháo đƣờng, béo phì và kháng insulin.
Khi nghiên cứu trên 1266 bệnh nhân từ 2004 - 2008, nhận thấy có 31% bị
bệnh đái tháo đƣờng type 2 (Neuschwander et al., 2010). Viêm gan mỡ
không do rƣợu đƣợc mô tả lần đầu vào năm 1980 và kể từ đó, nhiều nghiên
cứu khác nhau đã cho thấy hậu quả nghiêm trọng của bệnh đối với cá nhân
cũng nhƣ xã hội.
2.4.3.3. Gố c tự do và bê ̣nh xơ hóa gan
Các sản phẩm của sự peroxid hóa lipid là cầu nối của sự tổn thƣơng mô
gan và chứng xơ hóa gan. Do đó, stress oxy hóa là nguyên nhân gây chứng xơ
hóa của gan . Bê ̣nh x ơ gan xảy ra sau nhiều lần hồi phục gan khi gan bị tổn
thƣơng. Những tế bào gan HSC đƣợc hoạt hóa khi gan bị tổn thƣơng, làm hình
thành sẹo trong khoảng Diss làm hƣ hại chức năng gan.
Xơ gan là đƣợc xác định nhƣ một quá trình xơ hoá lan toả vì sự hình
thành các khối tăng sinh (nodules) với cấu trúc bất thƣờng. Đây đƣợc gọi là

kết quả cuối cùng của quá trình tăng sinh xơ xuất hiện cùng với các tổn
thƣơng gan mãn tính. Bệnh đƣợc biết từ thế kỷ thứ 5 trƣớc công nguyên với
các mô tả của Hypocrates, nhƣng mãi tới năm 1819 – thuật ngữ “cirrhosis”
mới đƣợc nhà lâm sàng nổi tiếng ngƣời Pháp R. Laennec đề xuất với gốc ý
nghĩa tiếng Hy Lạp: gan màu vàng cam (Ngô Quý Châu et al., 2012).

16


CHƢƠNG 3
PHƢƠNG TIỆN VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1 VẬT LIỆU
3.1.2 Nguyên liệu
Cao methanol cây Ô rô (Acanthus ilicifolius L.) đƣợc cung cấp từ phòng
thí nghiệm Sinh học.
3.1.3 Đối tƣợng
Chuột nhắt cái khỏe mạnh, sạch bệnh, khối lƣợng 20-24 gram do viện
Pasteur Thành phố Hồ Chí Minh cung cấp. Chuột đƣợc ăn uống đầy đủ bằng
thức ăn viên và đƣợc nuôi trong phòng thí nghiệm Bộ môn Sinh Học, Khoa
Khoa học Tự nhiên, trƣờng Đại học Cần Thơ ở nhiệt độ phòng và chu kỳ sáng
tối 12/12 giờ.
3.1.4 Dụng cụ
Chuồng nuôi chuột bao gồm các thiết bị cho ăn và uống (bình nƣớc
Drinking Bottle Dulexe và đĩa đựng thức ăn), kéo cong, kéo lớn, kéo thẳng,
kéo mũi nhọn, kẹp lớn, kẹp nhỏ, ống tiêm loại 80 ml, kim tiêm lớn đƣợc làm
tà đầu nhọn dùng để cho uống, các loại micropippet, đầu cone, bình chứa hóa
chất và các dụng cụ cần thiết có liên quan khác.
3.1.5 Thiết bị
Tủ lạnh, cân điện tử, cân phân tích AB104-S, máy vortex, máy li tâm
lạnh Mikro 220R (Đức), máy đo pH Meler Toledo, máy khuấy từ, bể ủ 370C,

bể ủ 1000C, máy đo quang phổ, tủ la ̣nh (-200o),…
3.1.6 Hóa chất
Cồn tuyệt đối, nƣớc cất, Dimethyl sulfoxide (DMSO), Hydrogen
peroxide (H2O2) (Merck), Ethylendiamin Tetraacetic Acidum (EDTA)
(Merck), Vitamin C (Trung Quốc), Thiobarbituric Acid (TBA) (Merck),
Sodium benzoate (Trung Quốc), Methanol (Merck), DPPH (2,2-diphenyl-1picrylhydrazyl) (Wako, Japan) và các hóa chất cần thiết khác.
3.2 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Chuột có khối lƣợng 20–24 g đƣợc chia thành 4 nhóm, mỗi nhóm 5 con
chuột. Các nghiệm thức (NT) đƣợc bố trí nhƣ sau:

17