Nghiên cứu tách chiết hoạt chất protodioscin từ cây bạch tật lê (tribulus terrestris l )

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------***---------

VŨ QUANG THẮNG

NGHIÊN CỨU TÁCH CHIẾT HOẠT CHẤT PROTODIOSCIN
TỪ CÂY BẠCH TẬT LÊ (Tribulus terrestris L.)

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội – 2018


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------***---------

VŨ QUANG THẮNG

NGHIÊN CỨU TÁCH CHIẾT HOẠT CHẤT PROTODIOSCIN
TỪ CÂY BẠCH TẬT LÊ (Tribulus terrestris L.)

Chuyên ngành

: Sinh học thực nghiệm

Mã số

: 8420101.14

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. PHẠM HƢƠNG SƠN
TS. LÊ HỒNG ĐIỆP

Hà Nội - 2018


LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến Ban Giám hiệu,
Phòng Đào tạo Sau đại học, Ban Chủ nhiệm khoa Sinh học, Bộ môn Sinh học thực
nghiệm và các thầy cô trong Khoa Sinh học đã giảng dạy và truyền đạt kiến thức
cho tôi trong những năm tháng học tập và nghiên cứu tại trƣờng.
Tôi xin đƣợc bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất tới TS. Phạm Hƣơng Sơn – Phó
viện trƣởng, Viện Ứng dụng Công nghệ - Bộ Khoa học và Công nghệ, là ngƣời
hƣớng dẫn chính của tôi. Cô đã giúp tôi định hƣớng nghiên cứu và dành rất nhiều
tâm huyết, thời gian, công sức, luôn động viên tôi trong suốt quá trình tôi thực hiện
đề tài. Tôi cũng xin đƣợc bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất tới TS. Lê Hồng Điệp, là
ngƣời đồng hƣớng dẫn của tôi. Thầy là ngƣời đã truyền dạy kiến thức cho tôi, giúp
tôi định hƣớng nghiên cứu và luôn quan tâm tạo mọi điều kiện tốt nhất để tôi hoàn
thành nghiên cứu này.
Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới Ban Giám Đốc, Khoa Hóa Sinh,
Trung tâm Kiểm soát Bệnh tật tỉnh Quảng Ninh, đã tạo điều kiện tốt nhất cho tôi
hoàn thành khóa học.
Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn tới gia đình, bạn bè và ngƣời thân, đã
luôn ở bên, động viên cho tôi có thêm nghị lực để vƣợt qua những lúc khó khăn
trong suốt thời gian qua.
Hà Nội, tháng 11 năm 2018
Học viên

Vũ Quang Thắng


MỤC LỤC
ĐẶT VẤN ĐỀ............................................................................................................1
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................... 2
1.1. Tổng quan về cây Bạch tật Lê (Tribulus terrestris L.) .................................. 2
1.1.1. Đặc điểm về hình thái, phân loại và phân bố .............................................. 2
1.1.2. Thành phần hóa học và tác dụng dƣợc lí của cây Bạch Tật Lê ................... 4
1.2. Protodioscin .............................................................................................. 14
1.2.1. Cấu trúc của Protodioscin ........................................................................ 14
1.2.2. Tác dụng dƣợc lí của Protodiscin ............................................................. 15
1.3. Các phƣơng pháp tách chiết các hơp chất có hoạt tính sinh học từ thực vật. 22
1.3.1. Các phƣơng pháp tách chiết các hợp chất từ thực vật ............................... 22
1.3.2. Tách chiết Protodioscin ........................................................................... 25
CHƢƠNG 2. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP................................................. 28
2.1. Vật liệu nghiên cứu .................................................................................... 28
2.1.1. Nguyên liệu ............................................................................................. 28
2.1.2. Hóa chất, dụng cụ và thiết bị ................................................................... 28
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu ............................................................................ 29
2.2.1. Phƣơng pháp lựa chọn dung môi để chiết Bạch Tật Lê ............................ 29
2.2.2. Phƣơng pháp lựa chọn phƣơng pháp, nhiệt độ, thời gian chiết tổng Bạch
Tật Lê .................................................................................................................... 29
2.2.3. Phƣơng pháp chiết phân đoạn mẫu dịch chiết tổng Bạch Tật Lê .............. 29
2.2.4. Phƣơng pháp tách sắc ký làm giàu protodioscin ....................................... 30
2.2.5. Phƣơng pháp dựng đƣờng chuẩn định lƣợng protodioscin ....................... 30
2.2.6. Phƣơng pháp thử nghiệm sự thay đổi hormon sinh dục trên chuột ........... 31

2.2.7. Phƣơng pháp xử lý số liệu ....................................................................... 31
CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ....................................................... 32
3.1. Lựa chọn dung môi và điều kiện chiết tổng Bạch Tật Lê ............................ 32
3.2. Lựa chọn phƣơng pháp, nhiệt độ chiết tổng Bạch Tật Lê ............................ 33
3.3. Lựa chọn thời gian chiết tổng Bạch Tật Lê ................................................. 35
3.4. Nghiên cứu chiết phân đoạn dịch chiết tổng Bạch Tật Lê ........................... 37
3.5. Nghiên cứu tách sắc ký làm giàu Protodioscin ............................................ 38
3.6. Xây dựng quy trình tách chiết Protodioscin quy mô phòng thí nghiệm ....... 40
3.7. Nghiên cứu sự thay đổi hormon sinh dục của chuột khi sử dụng dịch chiết
chứa Protodioscin từ Bạch Tật Lê .......................................................................... 42
CHƢƠNG 4. KẾT LUẬN ................................................................................... 46
KIẾN NGHỊ ......................................................................................................... 46


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. So sánh các phƣơng pháp tiền tách chiết ................................................ 23
Bảng 1.2. So sánh các phƣơng pháp tách chiết truyền thống. ................................. 24
Bảng 1.3. So sánh các phƣơng pháp tách chiết hiện đại ......................................... 25
Bảng 1.4. Dung môi khách nhau dùng trong chiết xuất các nhóm hoạt chất từ dƣợc
liệu.................. ....................................................................................................... 26
Bảng 3.1. Hiệu suất chiết theo các dung môi chiết khác nhau (g cao chiết/2kg
nguyên liệu, đun hồi lƣu trong 2h). ........................................................................ 33
Bảng 3.2. Hiệu suất chiết theo các phƣơng pháp chiết khác nhau (g cao chiết/2 kg
nguyên liệu)........................................................................................................... 34
Bảng 3.3. Hiệu suất chiết theo các nhiệt độ chiết khác nhau (g cao chiết/2 kg
nguyên liệu)........................................................................................................... 35
Bảng 3.4. Hiệu suất chiết theo thời gian chiết khác nhau (g cao chiết/2 kg nguyên
liệu, đun hồi lƣu với 50% ethanol trong 2 h) .......................................................... 36
Bảng 3.5. Hiệu suất chiết theo các điều kiện khác nhau (g cao chiết/2 kg nguyên
liệu) ....................................................................................................................... 36

Bảng 3.6. Nồng độ các hormon sinh dục ở chuột bình thƣờng và chuột uống chiết
xuất chứa protodioscin từ Bạch Tật Lê .................................................................. 42


DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1. Hình thái toàn cây và quả Bạch Tật Lê (Tribulus terrestris) ................... ..3
Hình 1.2. Đặc điểm hình thái của cây Bạch Tật Lê (Tribulus terrestris) ................ ..3
Hình 1.3. Các loại khung carbon của saponin spiroston trong Bạch Tật Lê ............ ..6
Hình 1.4. Các loại khung carbon của saponin furostane trong Bạch Tật Lê ............ ..7
Hình 1.5. Một số saponin chính có hoạt tính sinh học tách chiết từ Bạch Tật
Lê............................................................................................................................. ..8
Hình 1.6. Cấu trúc hóa học của flavonoid tách chiết từ Bạch Tật Lê ...................... ..8
Hình 1.7. Cấu trúc của alkaloid tách chiết từ Bạch Tật Lê ..................................... ..9
Hình 1.8. Cấu trúc hóa học của protodioscin.......................................................... 15
Hình 1.9. Cơ chế hoạt động của protodioscin trong cải thiện chức năng tình dục ... 19
Hình 2.1. Mẫu cây Bạch Tật Lêđƣợc phơi khô và mẫu đã khô ............................... 28
Hình 2.2. Đƣờng chuẩn định lƣợng chất chuẩn protodioscin .................................. 31
Hình 3.1 Sắc ký bản mỏng mẫu cao chiết tổng và phân đoạn: (1) cao A, (2) cao
chiết ethyl acetate, (3) dịch chiết B. Bản mỏng silica gel pha thƣờng, dung môi triển
khai dichloromethane-methanol 1:1 ....................................................................... 38
Hình 3.2. Sắc ký bản mỏng mẫu cao B (1), cao C (2). Bản mỏng silica gel pha
thƣờng, dung môi triển khai ethyl acetate:cồn 20:1 ................................................ 38
Hình 3.3. Sắc ký đồ UV 210nm của chất chuẩn protodioscin ................................. 39
Hình 3.4. Sắc ký đồ UV 210nm của mẫu Bạch Tật Lê thân lá................................ 39
Hình 3.5. Sắc ký đồ UV 210nm của mẫu Bạch Tật Lê quả .................................... 39
Hình 3.6. Sắc ký đồ HPLC của cao D chứa protodioscin ....................................... 40


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
kDa

kilodalton

HepG2

Tế bào ung thƣ gan

E. coli

Escherichia coli

S. aureus

Staphylococcus aureus

NO

Nitric oxit

nmol/L

Nanomole/Lite

Hormon LH

Luteinizing Hormone

Hormon FSH

Follicle Stimulating Hormone

Hormon GnRH

Gonadotropin Releasing Hormone

DHEA

Dehydroepiandrosterone

DNA

Deoxyribonucleic acid

VietGAP

Vietnamese Good Agricultural Practices

cAMP

Cyclic adenosine monophosphate


ĐẶT VẤN ĐỀ
Bạch tật lê (Tribulus terrestris) là một loại thảo dƣợc đƣợc trồng quanh năm
ở khu vực Địa Trung Hải và các vùng có khí hậu ấm ở Châu Âu, Châu Á, Mỹ, Châu
Phi và Australia. Từ lâu, loại cây này đã đƣợc sử dụng trong y học cổ truyền của
Trung Quốc, Ấn Độ, Iraq, Bulgari, Nam Phi và Iran. Bạch tật lê có rất nhiều thành
phần có hoạt chất sinh học nhƣ steroid, saponin, flavonoid, alkaloid, các acid béo
không bão hòa, vitamin, tannin, acid aspartic và acid glutamic. Trong đó saponin
đƣợc coi là thành phần đặc trƣng nhất của cây đã đƣợc nghiên cứu và ứng dụng từ

lâu để làm tăng khả năng sinh sản ở cả động vật thí nghiệm và ngƣời.
Cây Bạch tật lê đƣợc dùng điều trị cho bệnh nhân nam giới vô sinh bởi vì có
tác dụng tăng số lƣợng tinh trùng và khả năng di động tinh trùng. Bên cạnh đó,
Bạch tật lê còn làm cải thiện khả năng cƣơng cứng và các hành vi tình dục ở động
vật thí nghiệm. Các tác dụng trên là do Bạch tật lê có chứa thành phần protodioscin
saponin tăng các hormon sinh dục ảnh hƣởng lên hệ thống sinh sản. Protodioscin
làm tăng hormon sinh dục testosterone tự do trong máu, dihydrotrestosterone
(DHT), dehydroepiandrosterone (DHEA) dehydroepiandrosterone sulfat (DHEAS), đồng thời cân bằng nồng độ estrogen, progesterone và pregnenolone. Chính vì
vậy, chúng tôi tiến hành nghiên cứu này với các mục tiêu:
Nghiên cứu các điều kiện tách chiết hoạt chất protodioscin từ cây Bạch tật lê
nhằm tìm ra hoạt chất sinh học an toàn, hiệu quả trong điều trị tăng cƣờng sinh lực
ở nam giới.

1


CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Tổng quan về cây Bạch tật lê (Tribulus terrestris L.)
1.1.1. Đặc điểm hình thái, phân loại và phân bố.
1.1.1.1. Phân loại
Chi Tribulus thuộc họ Zygophyllaceae bao gồm khoảng 20 loài trên thế giới,
trong đó có ba loài: Tribulus cistoides, Tribulus terrestris, và Tribulus alatus xuất
hiện phổ biến ở Ấn Độ. Trong số đó, Bạch tật lê (T. terrestris) đƣợc sử dụng nhƣ
một dƣợc liệu quý nhằm hỗ trợ và cải thiện sức khỏe con ngƣời. Bạch tật lê là một
loài cây bụi, đƣợc tìm thấy ở Địa Trung Hải, cận nhiệt đới và sa mạc vùng khí hậu
trên toàn thế giới nhƣ Ấn Độ, Trung Quốc, các quốc gia Nam Mỹ, Mexico, Tây Ban
Nha, và Bulgaria [16].
Phân loại
Giới: Plantae
Phân giới: Phanerogams

Phân ngành: Angiospermae
Lớp: Dicotyledonae
Phân lớp: Polypetalae
Dòng: Disciflorae
Bộ: Giraniales
Họ: Zygophyllaceae
Chi: Tribulus
Loài: terrestris Linn [16]
1.1.1.2. Đặc điểm hình thái, sinh thái và phân bố.
Trên thế giới cây Bạch tật lê đƣợc mô tả với các đặc điểm nhƣ sau: Thân thấp
nhỏ, cao 10-60 cm, tối màu. Gốc hình trụ, dài 7-18 cm đƣờng kính 0,3-0,7 cm. Lá
kép mọc đối từ 5 đến 8 cặp hình elip hoặc hình trụ tuy nhiên bất đối xứng. Hoa có
màu vàng. Quả có nhiều hình dạng (tròn, dẹt, năm góc) và thƣờng đƣợc bao phủ
một màu vàng nhạt, có nhiều hạt. Rễ xơ, hình trụ, thƣờng phân nhánh, mang một số
rễ nhỏ và có màu nâu nhạt (Hình 1.1) [16].

2


Hình 1.1. Hình thái toàn cây và quả Bạch tật lê (Tribulus terrestris) [16]
Tại Việt Nam cây Bạch tật lê đƣợc Bùi Đình Thạch và cộng sự (2011) mô tả
với đặc điểm hình thái tƣơng tự: Cây thảo, mọc bò lan, phân nhánh nhiều, có lông
trắng nằm. Lá kép lông chim, mọc đối hoặc gần đối, một to một nhỏ, gồm 5-7 đôi lá
chét bằng nhau; phiến lá dài 5-16 mm, rộng đến 2,5 mm, phủ lông trắng ở mặt dƣới.
Hoa mọc riêng lẻ ở nách lá; lá đài 5; cánh hoa 5, nhỏ ngắn hơn 1 cm, mỏng, màu
vàng, vành xanh, sớm rụng; nhị 10, có 5 dài, 5 ngắn; bầu 5 ô. Quả thƣờng có 5
cạnh có gai, có lông dày, tách thành 5 mảnh vỏ rất cứng, mỗi mảnh mang nhiều hạt.
Mùa hoa tháng 5-7; mùa quả tháng 8-9 (Hình 1.2).

Hình 1.2. Đặc điểm hình thái của cây Bạch tật lê (Tribulus terrestris) [1]

3


Sinh thái: Cây ƣa sáng, chịu đƣợc khô hạn, thƣờng mọc thành đám nhỏ trên
các bãi cát ven biển. Cây tái sinh bằng hạt vào mùa mƣa. Sinh trƣởng phát triển
nhanh, bò lan trên mặt đất. Sau khi mùa hoa quả kết thúc, cây cũng tự tàn lụi vào
đầu mùa khô. Quả tự mở khi chín để hạt thoát ra ngoài. Hạt nằm lẫn trong cát suốt
mùa khô vẫn còn khả năng nảy mầm tốt.
Phân bố: Bạch tật lê phân bố rải rác ở khắp các vùng nhiệt đới châu Á, châu
Phi và cả vùng ôn đới ấm của châu Âu. Ở Việt Nam, cây chỉ gặp ở vùng ven biển,
từ Quảng Bình, Huế, Đà Nẵng, Quảng Nam, Quảng Ngãi, Bình Định, Phú Yên,
Khánh Hòa, Ninh Thuận, Bình Thuận đến Trà Vinh [1,2].
1.1.2. Thành phần hóa học và tác dụng dược lí của cây Bạch tật lê
1.1.2.1. Thành phần hóa học của cây Bạch tật lê
Nghiên cứu thành phần hóa học sơ bộ của Bạch tật lê cho thấy sự có mặt của
saponin, flavonoid, glycosid, alkaloid và tanin [56]. Trong đó saponin và furostanol
saponin đƣợc xem là thành phần chính bao gồm 58 loại saponin spicrostan và 50
loại saponin furostane (Hình 1.3, 1.4). Các saponin steroid nhƣ protodioscin,
prototribestin, rutin và dioscin đƣợc xem là các saponin có hoạt tính sinh học của
Bạch tật lê (Hình 1.5). Tuy nhiên, theo nhiều nghiên cứu trƣớc đây cho thấy thành
phần saponin và hàm lƣợng saponin của cây Bạch tật lêtừ các vùng địa lý khác nhau
là khác nhau [31].
Các hợp chất flavonoid của Bạch tật lêchủ yếu là các dẫn xuất của quercetin,
kaempferol và isorhamnetin bao gồm:
Quercetin (109), iso-quercitrin (110), rutin (111), quercetin-3-O-gent (112),
quercetin-3-O-gentr (113), quercetin-3-0-rha-gent (114), quercetin-3-O-gent-7-Oglu (115) là favonoid với quercetin là cấu trúc gốc cơ bản.
Isorhamnetin (116), isorhamnetin-3-O-glu (117), isor-hamnetin-3-O-gent
(118), isorhamnetin-3-O-rutinoside (119), isorhamnetin-3-O-rutinoside (120),
isorhamnetin-3,7-di-O-glu

(121),

isorhamnetin-3-O-p-coumarylglu

(122),

isorhamnetin-3-O-gent-7-O-glu (123), isorham-netin-3-O-gentr-7-O-glu (124) là
favonoid với isorhamnetin là cấu trúc gốc cơ bản.

4


Kaempferol (125), kaempferol-3-O-glu (126), kaemp-ferol-3-O-gent (127),
kaempferol-3-O-rutinoside (128), kaemp-ferol-3-O-gent kaempferol-3-O-gent-7-Oglu (129), tribuloside (130) là favonoid với kaempferol nhƣ cấu trúc gốc cơ bản
(Hình 1.6)
Alkaloid bao gồm:
Tribulusamide C (131), tribulusterine (132), tribulusinA (133), harmine (134),
harman (135), harmmol (136), tribulusimide C (137), terrestriamide (138), N-transcoumaroyltyramine (139), N-trans-cafeoyltyramine (140), terrestribisamide (141) là
những alkaloid chính đƣợc tách từ thân, lá và quả của Bạch tật lê. Các alkaloid của
hạt chủ yếu thuộc nhóm β-carboline alkaloid và amide alkaloid (Hình 1.7).
Nghiên cứu của Kostova về tác dụng hóa học và hoạt tính sinh học của
saponin chỉ ra rằng furostanol và saponin spirostanol của tigogenin, neotigogenin,
gitogenin,

neogitogenin,

hecogenin,

neohecogenin,

diosgenin,

chlorogenin,

ruscogenin và sarsasapogenin thƣờng đƣợc phát hiện ở cây Bạch tật lê. Ngoài ra,
bốn saponin sulfat của tigogenin và diosgenin cũng đƣợc phân lập, chủ yếu là các
furostanol glycoside bao gồm: protodioscin và protogracillin, trong đó protodioscin
là chất saponin chủ yếu nhất và chỉ có một lƣợng nhỏ các spirostanol glycoside
[31,54].
Wu và cộng sự chỉ ra rằng trong cây Bạch tật lêhàm lƣợng flavonoid gấp 1,5
lần lƣợng saponin [5]. Bhutani và cộng sự đã phân lập đƣợc các hợp chất
kaempferol,

kaempferol-3-glucoside,

kaempferol-3-rutinoside

và

tribuloside

[kaempferol-3- β-D- (6 "-p-coumaroyl) glucoside] từ lá, quả cây Bạch tật lêvà xác
định công thức của các hợp chất này bằng các phƣơng pháp phân tích quang phổ
[14].
Louveaux và cộng sự đã phát hiện 18 flavonoid (các dẫn xuất của caffeoyl,
các quercetin glycoside, bao gồm rutin và các kaempferol glycoside) bằng sắc kí
lỏng hiệu năng cao (HPLC) trong 4 phân đoạn dịch chiết xuất từ lá cây Bạch tật
lê[10].

5


Matin Yekta đã tách chiết 3 flavonoid glycoside bao gồm: Quercetin 3-Oglycoside, quercetin 3-O-rutinoside và kaempferol 3-O-glycoside từ các bộ phận
trên mặt đất của cây Bạch tật lê[38].
Raja và Venkataraman đã xác định đƣợc các hợp chất flavonoid từ phân đoạn
dịch chiết ether và chloroform của quả Bạch tật lêtƣơi từ Ấn Độ sử dụng hệ dung
môi ethyl acetate : benzen (1:9). Trong khi đó các flavonoid này không đƣợc phát
hiện trong dịch chiết của các loài quả khác [38, 44].
Wu đã phân tách và định danh ba hợp chất mới, terrestribisamide, 25Rspirost-4-en-3, 12-dione và tribulusterine, cùng với 10 hợp chất đã biết bao gồm: Np coumaroyltyramine, terrestriamide, hecogenin, aurantiamide acetate, xanthosine,
este axit béo, ferulicaxit, vanillin, axit p-hydroxybenzoic, và β-sitosterol từ quả
Bạch tật lê khô [53].
Các alkaloid trong dịch chiết bao gồm harmane và norharmane. β -carboline
alkaloid, tribulusterine chiếm một hàm lƣợng nhỏ trong quả cây [15]. Sử dụng sắc
ký khí kết hợp khối phổ phân tích dịch chiết metanol của toàn bộ cây Bạch tật lêcho
thấy α-amyrin là thành phần chính và 7 hợp chất với hàm lƣợng nhỏ hơn là
3,7,11,15-tetrametyl-2-hexadecen-1-ol,

axit

n-hexadecadienoic,

axit

hexadecadienoic este ethyl, phytol, 9,12-octadecadienoicaxit, axit 9,12,15octadecatrienoic và 1,2-benzenedicarboxylicaxit disoctyl este. Ngoài ra, sterol (βsitosterols và stigmasterol) cũng đƣợc phát hiện [15].

6


Hình 1.3. Các loại khung carbon của saponin spiroston trong Bạch tật lê [56].

7


Hình 1.4. Các loại khung carbon của saponin furostane trong Bạch tật lê [56]

Hình 1.5. Một số saponin chính có hoạt tính sinh học tách chiết từ Bạch tật lê [27].

8


Hình 1.6. Cấu trúc hóa học của flavonoid tách chiết từ Bạch tật lê [56].

Hình 1.7. Cấu trúc của alkaloid tách chiết từ Bạch tật lê [56].

9


1.1.2.2. Tác dụng dược lí của cây Bạch tật lê.
Bạch tật lê đƣợc sử dụng trong các vị thuốc truyền thống nhƣ thuốc bổ, thuốc
tăng cƣờng sinh lí, thuốc giảm nhẹ co thắt dạ dày, hạ huyết áp và lợi tiểu. Quả Bạch
tật lê khô rất có hiệu quả trong chữa trị hầu hết các rối loạn sinh dục và là một thành
phần quan trọng của Ayurvedic - một loại thuốc đƣợc sử dụng để hỗ trợ chức năng
sinh lí và tiêu hóa cũng nhƣ để loại bỏ độc tố do nƣớc tiểu.
Bạch tật lê đã đƣợc sử dụng trong hàng thế kỷ ở Ayurveda để điều trị chứng
bất lực, bệnh hoa liễu và khiếm khuyết sinh dục. Tại Bulgaria, chúng đƣợc sử dụng
nhƣ một loại thuốc truyền thống để điều trị chứng bất lực. Ngoài tất cả các ứng
dụng này, rễ và quả Bạch tật lê còn đƣợc sử dụng trong điều trị rối loạn tim mạch,
các bệnh về mắt, phục hồi chức năng gan, nhuận tràng, giảm đau, lợi tiểu và làm
thuốc bổ tại Trung Quốc và Ấn Độ [30].

Tác động lợi tiểu
Các đặc tính lợi tiểu của cây Bạch tật lê là do một lƣợng lớn nitrat và tinh dầu
có trong quả và hạt đồng thời cũng có thể là do sự có mặt của muối kali ở nồng độ
cao. Ali và cộng sự đã nghiên cứu tác động lợi tiểu của dịch chiết từ quả và lá cây
Bạch tật lê trên chuột với nồng độ uống là 5,0 g/kg. Kết quả chỉ ra rằng tác động lợi
tiểu của dịch chiết cây Bạch tật lê cao hơn so với furosemide (một loại thuốc có
công dụng giúp lợi tiểu). Nồng độ natri và clorua trong nƣớc tiểu tăng lên. Tăng sức
căng thành mạch giúp ích trong việc đẩy cặn muối dọc theo đƣờng tiết niệu [8].
Tác động kích thích tình dục
Singh và cộng sự đánh tác động kích thích tình dục của chuột đực bằng việc
sử dụng dịch chiết quả Bạch tật lê khô ở nồng độ 50 và 100 mg/kg trọng lƣợng cơ
thể. Kết quả cho thấy có sự cải thiện hành vi tình dục của chuột đực phụ thuộc vào
nồng độ dịch chiết cho uống. Một điểm nổi bật nữa là sự gia tăng đáng kể mức
testosterone huyết thanh. Những kết quả này khẳng định hiệu quả của việc sử dụng
dịch chiết cây Bạch tật lê tăng cƣờng tình dục nam giới. Ngoài ra dịch chiết ethanol
của cây Bạch tật lê còn có tác dụng chống lại tổn thƣơng tinh hoàn do ức chế

10


peroxide hóa mô tinh hoàn bằng các chất chống oxy hoá và tạo phức với kim loại
hoạt động hoặc bằng cách kích thích sản xuất testosterone [47].
Xử lí một quần thể cá bằng dịch chiết cây Bạch tật lê (100-300 mg/L) cho thấy
sự gia tăng tỷ lệ con đực trong quần thể. Mặt khác, khi xử lý tinh hoàn cá bằng dịch
chiết Bạch tật lê đã cải thiện chất lƣợng của tinh trùng trong tất cả các giai đoạn
phát triển [28]. Hai thành phần chính thuộc nhóm saponin từ Bạch tật lê là
protodioscin và protogracillin đƣợc xác định là gây ra kích thích hành vi tình dục.
Protodioscin

có

tác

dụng

làm

tăng

chuyển

đổi

testosterone

thành

dehydrotestosterone đồng thời kích thích sản xuất tế bào hồng cầu từ tủy xƣơng
cùng với sự phát triển cơ bắp góp phần cải thiện lƣu thông máu và vận chuyển oxy
dẫn đến sức khoẻ đƣợc cải thiện [5].
Tác động chống hình thành sỏi niệu
Dịch chiết ethanol từ quả cây Bạch tật lê đã đƣợc thử nghiệm trên chuột. Kết
quả cho thấy dịch chiết ethanol đã làm giảm hoạt động của việc hình thành sỏi niệu
thông qua các chỉ số sinh hóa trong nƣớc tiểu, huyết thanh và mô bệnh học. Bàng
quang và đƣờng tiết niệu đƣợc phục hồi phụ thuộc vào lƣợng dịch chiết đƣợc sử
dụng. Một protein mới, có khả năng ngăn chặn hình thành sỏi niệu, bảo vệ tế bào,
khối lƣợng phân tử khoảng 60 kDa đƣợc tách chiết từ Bạch tật lê. Aggarwal đã chỉ
ra tác động của protein này trong việc ức chế sự tích tụ của canxi oxalat (CaOx)
cũng nhƣ bảo vệ tế bào biểu mô thận [7].
Glycolate oxidase (GOX) là một trong những enzyme chính tham gia vào quá

trình tổng hợp oxalate chuyển hóa glycolate thành glyoxylate thông qua quá trình
oxy hóa, sản phẩm cuối cùng đƣợc tạo ra là oxalate. Cơ chế của việc chống hình
thành sỏi niệu là việc ức chế GOX để ngăn hình thành oxalate. Quercetin và
kaempherol là các thành phần có hoạt tính của Bạch tật lê đã đƣợc chứng minh là
những chất ức chế không cạnh tranh và cạnh tranh của GOX tƣơng ứng.
Hoạt động tăng cường miễn dịch
Saponin đƣợc tách chiết từ quả cây Bạch tật lê đã chứng minh sự tăng số
lƣợng đại thực bào phụ thuộc vào liều lƣợng sử dụng. Điều này cho thấy sự kích

11


thích đáp ứng miễn dịch không đặc hiệu. Ngoài ra, dịch chiết ethanol của toàn bộ
cây Bạch tật lê còn làm tăng hiệu quả đáp ứng quá mẫn và miễn dịch đặc hiệu [49].
Tác động ngăn ngừa tiểu đường
Saponin từ Bạch tật lê có tác dụng hạ đƣờng huyết. Dịch chiết Bạch tật lê làm
giảm đáng kể lƣợng đƣờng huyết, triglyceride huyết thanh và cholesterol huyết
thanh. Dịch chiết etanol Bạch tật lê ở nồng độ 2,0 g/kg trọng lƣợng cơ thể có thể
bảo vệ hiệu quả chuột mắc bệnh tiểu đƣờng do streptozotocin bằng cách ức chế
stress oxy hóa và thể hiện 70% ức chế α-glucosidase ở nồng độ 500 μg/mL sử dụng
cơ chất maltose cũng nhƣ 100% ức chế reductase aldose ở nồng độ 30 μg/mL sử
dụng cơ chất dl-glyceraldehyde. Đƣờng huyết sau ăn ở chuột giảm một cách đáng
kể sau khi sử dụng saponin từ Bạch tật lê, Ngoài ra, saponin còn có tác dụng cải
thiện tuần hoàn động mạch vành do đó, đƣợc ứng dụng để điều trị đau thắt ngực và
các biến chứng tim mạch khác của bệnh tiểu đƣờng [34].
Tăng cường hấp thụ
Saponin trong dịch chiết ethanol Bạch tật lê đƣợc chứng minh tăng cƣờng sự
hấp thụ metforminhydrochloride ở ruột dê [12].
Tác động giảm lipid máu
Dịch chiết từ quả Bạch tật lê đã đƣợc đánh giá làm giảm lipid máu trong

chuột. Ở nồng độ 580 mg/kg của dịch chiết có tác dụng làm giảm cholesterol, lipid
máu, triglyceride và lipoprotein trong máu. Việc dẫn đến tăng lipid máu là do sự có
mặt của các hợp chất phenolic dẫn đến tăng lipoprotein lipase trong cơ và mô [29].
Tuncer đã nghiên cứu tác động của dịch chiết Bạch tật lê ở nồng độ 5.0
mg/kg/ngày trong 8 tuần đối với các mô lipid và mạch của thỏ đƣợc ăn chế độ ăn
giàu cholesterol. Kết quả cho thấy dịch chiết có tác dụng làm giảm đáng kể lipid
máu, giảm tổn thƣơng bề mặt tế bào nội mô và sửa chữa một phần các rối loạn nội
mạch do tăng lipid máu [50]. Saponin từ Bạch tật lê cũng đã đƣợc nghiên cứu về
việc phòng ngừa và điều trị tăng lipid máu ở chuột. Việc phòng ngừa hiệu quả đƣợc

12


chứng minh bằng cách giảm mức cholesterol huyết thanh đồng thời cũng làm giảm
cholesterol gan, triglyceride và tăng hoạt tính của superoxide dismutase trong gan.
Tác động trong điều trị rối loạn tim
Bạch tật lê cho thấy hiệu quả đáng kể trong điều trị các bệnh tim khác nhau
nhƣ bệnh mạch vành, nhồi máu cơ tim, xơ cứng động mạch não và di chứng của
khối huyết tắc nghẽn động mạch. Zhang và cộng sự đã đánh giá tác dụng bảo vệ
ngăn ngừa thiếu máu cục bộ/tổn thƣơng tái phát trên chuột của tribulosin từ Bạch
tật lê. Kết quả cho thấy, tribulosin bảo vệ cơ tim chống lại chứng thiếu máu đồng
thời tái tạo máu thông qua hoạt động của protein kinase C. Ngoài ra, tribulosin còn
làm giảm malondialdehyde, transaminase aspartate, creatinekinase, dehydrogenase
lactate và hoạt động apoptosis của cơ tim [55].
Hợp chất saponin trong Bạch tật lê đã đƣợc chứng minh trong việc điều trị
hiệu quả các bệnh tim mạch nhƣ cao huyết áp, bệnh mạch vành, nhồi máu cơ tim,
xơ cứng động mạch não và đọng huyết khối. Dịch chiết methanol có tác động hạ
huyết áp thông qua việc trực tiếp giãn nở cơ trơn động mạch và giãn nở màng tế bào
và bảo vệ các tế bào tim. Đặc biệt, có thể cải thiện chức năng tim sau các cơn đau
tim [43].

Tác động lên hệ thần kinh trung ương
Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng harmine - β-carboline alkaloid có trong Bạch tật
lê là một trong những thành phần chính góp phần tác động lên hệ thần kinh.
Harmine ức chế monoamine oxidase giúp tăng mức dopamine trong não [17].
Tác động chống viêm
Dịch chiết ethanol của Bạch tật lê đã ức chế sự biểu hiện của cyclooxygenase2 (COX-2) và oxit nitric synthase trong tế bào đồng thời cũng ức chế sự biểu hiện
của cytokin tiền viêm nhƣ các yếu tố hoại tử khối u-alpha (TNF-α) và interleukin
(IL) -4 trong đại thực bào. Vì vậy, dịch chiết ethanol cây Bạch tật lê có khả năng ức
chế sự biểu hiện các cytokine viêm và có tác dụng hiệu quả trong các điều kiện
viêm khác nhau [41].
Tác động giảm đau

13


Nghiên cứu chỉ ra rằng dịch chiết methanol của Bạch tật lê ở nồng độ 100
mg/kg trọng lƣợng có tác dụng giảm đau. Hiệu quả giảm đau của dịch chiết thấp
hơn morphine tuy nhiên cao hơn acid acetylsalicylic (aspirin) đồng thời mức độ gây
loét dạ dày của dịch chiết Bạch tật lê thấp hơn so với domethacin (một loại thuốc
chống viêm không có steroid) [13]
Tác động chống co thắt
Hỗn hợp saponin đông khô của Bạch tật lê đã làm giảm đáng kể các chuyển
động nhu động của ruột non thỏ phụ thuộc vào liều lƣợng xử lí. Những kết quả này
cho thấy rằng hỗn hợp saponin có tác dụng điều trị chứng co thắt cơ trơn hoặc
chứng đau thắt cổ. [46]
Tác động chống ung thư
Tác dụng của dịch chiết rễ và quả Bạch tật lê ở nồng độ 800 mg/kg lên 7,12dimethylbenz antracene (DMBA) và dầu khổ sâm đã đƣợc nghiên cứu trong điều trị
chứng nhồi máu ở chuột. Sự phối hợp 3 chất trên đã làm giảm đáng kể tác động của
khối u và kích thƣớc khối u trong các giai đoạn trƣớc, trong và sau giai đoạn khởi
phát khối u so với nhóm đối chứng chỉ đƣợc điều trị DMBA và dầu khổ sâm [32].

Ngoài ra, dịch chiết Bạch tật lê còn ngăn chặn sự phát triển tế bào HepG2 và
gây ra apoptosis thông qua việc ức chế nhân tố tăng cƣờng chuỗi kappa kích hoạt tế
bào B (NF-ĸB). Vì vậy dịch chiết Bạch tật lê có tác dụng chống lại tế bào ung thƣ
gan và chống phóng xạ khi đƣợc sử dụng ở nồng độ 800 mg/kg trong 7 ngày liên
tiếp trƣớc khi chiếu xạ gamma bằng cách ức chế sự suy giảm glutathione do bức xạ
gây ra và giảm oxy hóa lipid trong gan của chuột [33].
Tác động kháng khuẩn
Tất cả các bộ phận (hoa quả, thân, lá và rễ) của Bạch tật lê cho thấy hoạt tính
kháng khuẩn chống lại Enterococcus faecalis, Staphylococcus aureus, Escherichia
coli, và Pseudomonas aeruginosa. Quả và lá của Bạch tật lê Ấn Độ đã có tác động
kháng E. coli và S. aureus. Các dịch chiết methanol quả Bạch tật lê đƣợc chứng
minh là có tác động kháng khuẩn tốt đối với cả vi khuẩn gram dƣơng và vi khuẩn

14


gram âm. Trong khi đó, dịch chiết ether, chloroform thể hiện hoạt tính kháng khuẩn
thấp hơn [9].
Nhƣ vậy, Bạch tật lê là một loài thảo dƣợc quý đƣợc sử dụng nhiều trong y
học truyền thống của nhiều quốc gia để chữa trị một số bệnh. Các tác dụng nổi bật
của Bạch tật lê bao gồm: Lợi tiểu, kích thích tình dục, chống trầm cảm, điều hòa
miễn dịch, hạ huyết áp, chống cao huyết áp, chống bệnh đái tháo đƣờng, chống
viêm gan, kháng khuẩn, giảm đau và chống viêm. Tuy nhiên nhiều hợp chất vẫn
còn chƣa đƣợc phát hiện hoặc nghiên cứu về cơ chế sinh học phân tử. Do đó mà các
hợp chất thứ cấp có hoạt tính sinh học nên đƣợc tập trung nghiên cứu.
1.2. Protodioscin
1.2.1. Cấu trúc của protodioscin
Protodioscin là một hợp chất saponin steroid đƣợc tìm thấy trong một số loài
thực vật, chủ yếu ở các chi Tribulus họ bá vƣơng (Zygophyllaceae), Trigonella họ
đậu (Fabaceae) và Dioscorea họ củ nâu (Dioscereaceae) đặc biệt là cây Bạch tật lê

(Tribulus terrestris) [46]. Protodioscin có vị đắng, có màu vàng nâu tan trong nƣớc,
hơi tan trong methanol, nhƣng không tan trong dung môi chloroform.
Protodioscin có công thức hóa học theo IUPAC là C51H84O22 tên gọi là [26-Oβ-D-Glycopyranosyl-22-hydroxyfurost-5-ene-3β,

26-diol-3-O-β-diglucorhamno-

side] (Hình 1.8).

Hình 1.8. Cấu trúc hóa học của protodioscin [46].
1.2.2. Tác dụng dược lí của protodioscin.

15


1.2.2.1. Protodioscin tăng cường hoạt động tình dục và sinh sản
Protodioscin chiết xuất từ dịch chiết Bạch tật lê đã đƣợc chứng minh là có tác
dụng kích thích tình dục ở một số loài động vật [22]. Các nghiên cứu chỉ ra rằng
protodioscin có đƣợc công dụng này là do khả năng làm tăng nồng độ thụ thể
androgen trong tế bào, làm cho thụ quan trở nên nhạy cảm hơn với androgen nhƣ
testosterone. Cơ chế tác động này chƣa đƣợc xác định rõ ràng, tuy nhiên,
protodioscin đã đƣợc chứng minh là kích hoạt giải phóng oxit nitric trong mô thể
hang của dƣơng vật và làm tăng đáng kể về mức độ hormone testosterone,
dihydrotestosterone và dehydroepiandrosterone của động vật [20].
Tăng cƣờng hoạt động tình dục là tác dụng dƣợc lí nổi bật của protodioscin.
Gauthaman và cộng sự (2003) đã nghiên cứu về tác động của dịch chiết Bạch tật lê
(trong đó protodioscin chiếm 45% trọng lƣợng khô dịch chiết) lên hành vi tình dục
chuột.
40 con chuột đƣợc chia thành 4 nhóm (I, II, III, IV) cho uống dịch chiết Bạch
tật lê với nồng độ 2,5; 5,0 và 10 mg/kg thể trọng một lần mỗi ngày trong 8 tuần.
Theo dõi trọng lƣợng, huyết áp của các nhóm chuột thí nghiệm và ghi lại hành vi

tình dục của chuột đực so với nhóm đối chứng. Kết quả cho thấy: Tăng trọng lƣợng
cơ thể (9, 23, và 18% đối với nhóm II, III và IV). Huyết áp (43% và 26% đối với
nhóm III và IV) có ý nghĩa thống kê so với nhóm đối chứng. Số lƣợng tham gia
hành vi tình dục tăng (27% và 24%). Thời gian quan hệ tăng (19% và 22%) đối với
nhóm III và IV có ý nghĩa thống kê. Giảm thời gian nghỉ giữa các lần quan hệ
(16%, 23%, và 22% đối với nhóm II, III, và IV) và khoảng thời gian giữa các lần
xuất tinh (20% đối với nhóm III) có ý nghĩa thống kê so với nhóm đối chứng. Từ đó
các tác giả kết luận: Protodioscin có tác dụng tăng trọng lƣợng cơ thể và cải thiện
các thông số hành vi tình dục quan sát đƣợc ở chuột đồng thời chỉ ra sự gia tăng
androgen và giải phóng của oxit nitric từ các dây thần kinh vào trong các thể hang
[22]. Hoạt động tình dục của chuột đƣợc tăng cƣờng bởi protodioscin đƣợc giải
thích thông qua các các cơ chế sau:

16


1) Chuyển đổi trực tiếp thành phần hoạt chất protodioscin trong dịch chiết
Bạch tật lê, cụ thể là, chuyển đổi protodioscin thành de-hydroepiandrosterone
(DHEA) mà trung tâm là sự tác động thần kinh thông qua steroid bởi vì
protodioscin là một hợp chất steroid có cấu trúc phù hợp với dẫn truyền các thông
tin sinh học trong cơ thể.
(2) Tăng lƣợng DHEA dẫn tới tác động kìm hãm axit gamma aminobutyric
(GABA) qua đó hỗ trợ tăng cƣờng chức năng tình dục bởi vì GABA là chất ức chế
tình dục đã đƣợc thử nghiệm trên các mô hình. Lƣợng GABA tăng lên sau khi xuất
tinh, đánh dấu giai đoạn không hoạt động tình dục trên chuột.
3) Tăng mức testosterone và giảm dihydrotestosterone, hai tác động này ảnh
hƣởng lên hệ thần kinh trung ƣơng và thần kinh ngoại biên để kích thích hành vi
tình dục, bởi vì các hormon nam tính đƣợc chỉ ra là để cải thiện ham muốn tình dục
và tăng vận chuyển nito oxide trong các thể hang của thỏ.
4) Điều hòa tổng hợp NO ở vùng trung gian vùng dƣới đồi làm tăng dopamine

(chất tạo cảm giác hƣng phấn), tăng kích thích và hoạt động tình dục thông qua việc
dẫn truyền thần kinh ngoại biên [22].
Tác động của protodioscin lên chức năng tình dục nam giới đã đƣợc nghiên
cứu từ trƣớc đó, Arsyad (1996) đã đánh giá hiệu quả của protodioscin cho ham
muốn tình dục, cƣơng cứng, xuất tinh và cực khoái ở nam giới khi đƣợc sử dụng với
nồng độ 3x2 viên nén 250 mg/ngày ở 15 nam giới độ tuổi từ 25-40 trong 60 ngày
điều trị và 30 ngày sau điều trị.
Kết quả chỉ ra rằng điều trị bằng protodioscin với liều 3x2 viên 250 mg/ngày
trong 60 ngày có thể làm tăng chất lƣợng và số lƣợng tinh trùng ở đàn ông, khôi
phục và tăng cƣờng ham muốn tình dục, cƣơng cứng, xuất tinh và cực khoái của
quan hệ tình dục, so với trƣớc khi điều trị. Số lƣợng tinh trùng từ 9,89 triệu/mL tăng
lên 15,73 triệu/mL, độ di động của tinh trùng tăng từ 24,33% lên 36% và hình thái
tinh trùng bình thƣờng tăng từ 35,93% lên 43,87% sau điều trị. Nồng độ hormon
LH (IU/I) tăng từ 6,86 lên 9,90 sau 30 ngày điều trị và 7,10 sau 60 ngày điều trị.

17