Sàng lọc các hoạt chất có khả năng ức chế enzyme α glucosidase từ một số thực vật

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH

TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

TRẦN GIANG SƠN
SÀNG LỌC CÁC HOẠT CHẤT CÓ KHẢ
NĂNG ỨC CHẾ ENZYME α-GLUCOSIDASE
TỪ MỘT SỐ THỰC VẬT

Chuyên ngành: Kỹ thuật Hóa học
Mã số: 60 52 03 01

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 07 năm 2016


CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA –ĐHQG -HCM
Cán bộ hướng dẫn khoa học :.....................................................................
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)
Cán bộ chấm nhận xét 1 : ...........................................................................
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)
Cán bộ chấm nhận xét 2 : ...........................................................................
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG
Tp. HCM ngày . . . . . tháng . . . . năm . . . . .

Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ luận văn

thạc sĩ)
1. ..............................................................
2. ..............................................................
3. ..............................................................
4. ..............................................................
5. ..............................................................

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý
chuyên ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có).
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

TRƯỞNG KHOA…………


ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ và tên học viên: Trần Giang Sơn

MSHV: 7140197

Ngày, tháng, năm sinh: 27/09/1988

Nơi sinh: An Giang

Chuyên ngành: Kĩ thuật hóa học

Mã số: 60520301

I. TÊN ĐỀ TÀI: SÀNG LỌC CÁC HOẠT CHẤT CÓ KHẢ NĂNG ỨC CHẾ
ENZYME α-GLUCOSIDASE TỪ MỘT SỐ THỰC VẬT.
NHIỆM VỤ LUẬN VĂN:
 Điều chế cao tổng của năm loài thực vật khảo sát và cao bộ phận của cây
có hoạt tính ức chế enzyme α-glucoasidase tốt nhất.
 So sánh và đánh giá cao tổng và cao bộ phận.
 Định lượng polyphenol tổng của các cao bằng phương pháp FolinCiocalteau.
 Khảo sát và so sánh họat tính ức chế enzyme α-glucosidase của các cao.
 Thử nghiệm ba hoạt tính kháng oxi hóa, kháng viêm và kháng khuẩn.
 Tối ưu quy trình chiết của cây cho kết quả ức chế ezyme tốt nhất.
II. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ:
III. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ:
IV. CÁN BỘ HƢỚNG DẪN: TS. Hà Cẩm Anh và PGS.TS. Lê Thị Hồng Nhan.
Nội dung nghiên cứu và đề cương Luận văn thạc sĩ đã được Hội dồng Chuyên
Ngành thông qua.
Tp. HCM, ngày 25 tháng 07 năm 2016
CÁN BỘ HƢỚNG DẪN
(Họ tên và chữ ký)

TS. HÀ CẨM ANH

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO
(Họ tên và chữ ký)

PGS.TS. LÊ THỊ HỒNG NHAN
TRƢỞNG KHOA
(Họ tên và chữ ký)

PGS.TS. LÊ THỊ HỒNG NHAN


LỜI CÁM ƠN
Lời đầu tiên, tôi xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến tồn thể các thầy cơ trong trường
Đại học Bách Khoa, ĐHQG TP. HCM đã tận tình giảng dạy cho tôi trong suốt thời
gian theo học tại trường.
Đặc biệt, tôi xin gởi lời cảm ơn chân thành đến:
- Giảng viên hướng dẫn PGS.TS. Lê Thị Hồng Nhan và TS. Hà Cẩm Anh đã
hướng dẫn tơi nhiệt tình về nội dung nghiên cứu và động viên tinh thần, truyền đạt
nhiều kinh nghiệm quý báu trong quá trình thực hiện luận văn này.
- Cô Huỳnh Thư và thầy Lê Xn Tiến đã cho tơi những ý kiến đóng góp rất q
giá.
- Q thầy cơ khoa Kỹ thuật Hóa học nói chung và bộ mơn Kỹ thuật Hữu cơ nói
riêng đã truyền đạt kiến thức chuyên ngành. Đây là nền tảng vững chắc để tơi hồn
thành luận văn cũng là hành trang kiến thức cho con đường lập nghiệp sau này.
- Q thầy cơ bộ mơn Sinh hóa, khoa Sinh học và Công nghệ Sinh học, Trường
Đại học Khoa học tự nhiên, ĐHQG TP.HCM đã tạo điều kiện thuận lợi về thiết bị cho
tôi để thực hiện đề tài này.
- Chị Diễm, các em Khoa, Khải, Tiên, các em lớp HC11HD, HC11CHC, HC11SH
và các bạn trường Đại học Tôn Đức Thắng đã luôn bên cạnh, chia sẻ giúp đỡ tôi trong
quá trình học tập và thực hiện luận văn.
- Cha mẹ và mọi người trong gia đình ln là chỗ dựa tinh thần vững chắc, giúp
tơi có thêm nghị lực vượt qua khó khăn trong suốt quãng thời gian học tập xa nhà.
Mặc dù tôi đã cố gắng rất nhiều để hồn thiện luận văn nhưng khơng thể tránh
khỏi những thiếu sót. Rất mong nhận được những ý kiến đóng góp q giá của thầy cơ
và các bạn. Tơi xin chân thành cảm ơn.
Xin kính chúc tất cả các thầy cô và các bạn những lời chúc tốt đẹp nhất!

Trần Giang Sơn

i


TÓM TẮT LUẬN VĂN
Sàng lọc khả năng ức chế enzyme α-glucosidase in vitro từ năm loài thực vật thu
hái ở An Giang (diệp hạ châu đắng, cây bình bát, dây bình bát, nghể, rau trai) đã phát
hiện cây diệp hạ châu đắng có hoạt tính mạnh nhất với IC50 là 4,35 g/mL, thấp hơn
1,6 lần so với chứng dương acarbose. Khảo sát tiếp trên các bộ phận rễ, thân cành, lá,
quả của cây diệp hạ châu đắng, lá cho khả năng ức chế enzyme α-glucosidase mạnh
nhất với IC50 là 1,01 g/mL. Ngồi ra, cây diệp hạ châu đắng có hàm lượng
polyphenol cao, khả năng kháng oxy hóa, kháng viêm, kháng khuẩn tốt.
Khảo sát quy trình chiết ngun liệu tồn cây diệp hạ châu đắng với dung môi là
nước được kết quả: chiết ở nhiệt độ 65oC, trong thời gian 2h với tỷ lệ dung môi:
nguyên liệu khô là 20:1 cho cao có hiệu quả ức chế enzyme α-glucosidase tốt nhất,
với IC50 là 9,26 g/mL.
Kết quả trên cho thấy, diệp hạ châu đắng là lồi thực vật có khả năng điều trị bệnh
đái tháo đường và ngăn ngừa các biến chứng của đái tháo đường đầy triển vọng.

ii


ABSTRACT
Five herbs that are commonly used in An Giang were selected to determine their
total phenolic content and in vitro potential inhibition against α-gucosidase. The
highest phenolic content (TPE = 128,83 mg/g) and the strongest potential inhibition of
α-gucosidase (IC50 = 4,35 g/mL) were observed in the Phyllanthus amarus Schum. et
Thonn (P.amarus). Among the different parts of P.amarus, leaf shows the highest αgucosidase inhibiton, with IC50 value of 1,01 g/mL.
Besides, the aquaous ethanol extraction of whole plant and leaf of P.amarus also

show the hight antioxidant, anti-inflamamtory and anti-bacterium activities.
Extraction from P.amurus using aqueous was optimized for yield and αgucosidase inhibiton activity. As the results, the best extraction was found at the
temperture of 65oC for 2h, with solvent and material ratio of 20:1.

iii


LỜI CAM ĐOAN
Tơi cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu
trong luận văn là trung thực và chưa từng có ai cơng bố trong bất kỳ cơng trình nào
khác.
Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 17 tháng 06 năm 2016

Trần Giang Sơn

iv


MỤC LỤC
LỜI CÁM ƠN

i

TÓM TẮT LUẬN VĂN

ii

LỜI CAM ĐOAN

iv

MỤC LỤC

v

DANH MỤC BẢNG BIỂU

viii

DANH MỤC HÌNH

ix

DANH MỤC PHỤ LỤC

xi

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

xiv

LỜI MỞ ĐẦU

1

1. TỔNG QUAN

3

1.1. BỆNH ĐÁI THÁO ĐƢỜNG

3

1.1.1. Bệnh ĐTĐ trên thế giới và Việt Nam

3

1.1.2. Định nghĩa và phương pháp chuẩn đoán

4

1.1.3. Phân loại

4

1.1.4. Các biến chứng của bệnh ĐTĐ tuýp 2

5

1.1.5. Các phương pháp điều trị bệnh ĐTĐ tuýp 2

6

1.2. ĐIỀU TRỊ BỆNH ĐTĐ TUÝP 2 BẰNG THỰC VẬT
1.2.1. Phương pháp ức chế enzyme α-gucosidase
1.2.2. Các nghiên cứu trong và ngoài nước gần đây

8
9
10

1.2.3. Các hoạt tính của thực vật hỗ trợ ngăn ngừa các biến chứng của
bệnh ĐTĐ tuýp 2

12

1.3. CÁC LOÀI THỰC VẬT KHẢO SÁT

14

1.3.1. Cây diệp hạ châu đắng (Phyllanthus amarus Schum. et Thonn.)

14

1.3.2. Cây bình bát (Annona reticulate L.)

15

1.3.3. Dây bình bát (Coccinia grandis (L) Voigt)

15

1.3.4. Cây nghể (Polygonum pulchrum Bl.)

16

1.3.5. Cây rau trai (Commelina communis)

16

v


CHƢƠNG 2: THỰC NGHIỆM

18

2.1. MỤC TIÊU, ĐỐI TƢỢNG VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

18

2.1.1. Mục tiêu và đối tượng nghiên cứu

18

2.1.2. Nội dung nghiên cứu

18

2.2. HĨA CHẤT VÀ THIẾT BỊ

19

2.2.1. Hóa chất

19

2.2.2. Dụng cụ

19

2.3. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

20

2.3.1. Phương pháp đo độ ẩm

20

2.3.2. Phương pháp xác định độ tro toàn phần

20

2.3.3. Định lượng polyphenol tổng theo phương pháp Folin – Ciocalteau 20
2.3.4. Đánh giá hoạt tính ức chế enzyme α-glucosidase in vitro

22

2.3.5. Khảo sát hoạt tính kháng oxy hóa theo phương pháp DPPH

25

2.3.6. Khảo sát hoạt tính kháng khuẩn

26

2.3.7. Khảo sát hoạt tính kháng viêm

27

2.4. NỘI DUNG THỰC NGHIỆM

28

2.4.1. Sàng lọc khả năng ức chế enzyme α-glucosidase của năm loài thực
vật

28
2.4.2. Sàng lọc hoạt tính ức chế enzyme α-glucosidasevà khả năng ngăn

ngừa biến chứng của ĐTĐ tuýp 2 của cây có hoạt tính mạnh nhất
2.4.3. Nghiên cứu quy trình chiết

29
29

CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

31

3.1. SÀNG LỌC KHẢ NĂNG ỨC CHẾ ENZYME α-GLUOSIDASE
CỦA NĂM LOÀI THỰC VẬT

31

3.1.1. Chuẩn bị và đánh giá nguyên liệu

31

3.1.2. Hiệu suất chiết

33

3.1.3. Hàm lượng polyphenol tổng và khả năng ức chế enzyme αglucosidase

34

vi


3.2. SÀNG LỌC KHẢ NĂNG ỨC CHẾ ENZYME α-GLUOSIDASE
VÀ NGĂN NGỪA BIẾN CHỨNG CỦA ĐTĐ TUÝP 2 CỦA CÂY DHCĐ
AN GIANG

38

3.2.1. Chuẩn bị và đánh giá nguyên liệu

38

3.2.2. Hiệu suất chiết

41

3.2.3. Hàm lượng polyphenol tổng và khả năng ức chế enzyme αglucosidase

42

3.2.4. Khảo sát các hoạt tính hỗ trợ ngăn ngừa biến chứng ĐTĐ tuýp 2

45

3.2.5. So sánh và đánh giá

49

3.3. NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH CHIẾT CAO TỔNG

51

3.3.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ chiết lên cao tổng

52

3.3.2. Ảnh hưởng của thời gian chiết lên cao tổng

53

3.3.2. Ảnh hưởng của tỷ lệ chiết lên cao tổng

55

3.3.4. Đánh giá sản phẩm cao tổng

57

CHƢƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

60

TÀI LIỆU THAM KHẢO

62

PHỤ LỤC

vii


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1. Các loại thuốc điều trị ĐTĐ tuýp 2

7

Bảng 1.2. Các nghiên cứu ngoài nước

10

Bảng 2.1. Năm lồi thực vật khảo sát

18

Bảng 3.1. Tính chất bột nguyên liệu của năm loài thực vật khảo sát

32

Bảng 3.2. Tỷ lệ các bộ phận của cây DHCĐ

39

Bảng 3.3. Tính chất bột nguyên liệu các bộ phận của cây DHCĐ

41

Bảng 3.4. Kết quả hoạt tính kháng khuẩn của cao tổng và cao lá DHCĐ

48

Bảng 3.5. So sánh hiệu suất thu cao và khả năng sinh học của các bộ phận cây DHCĐ
49
Bảng 3.6. Kết quả thu cao và hoạt tính của cao DHCĐ ở các quy mô khác nhau

58

Bảng 3.7. Tính chất cơ bản của cao tổng

59

viii


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Một số thuốc điều trị ĐTĐ tp 2

8

Hình 1.2. Cơng thức hóa học của acid ferulic, acid protocatechuic và epicatechin

11

Hình 1.3. Năm lồi thực vật khảo sát

17

Hình 2.1. Đường chuẩn của axid galic

22

Hình 2.2. Phản ứng thủy phân của p-NPG

23

Hình 2.3. Đồ thị độ hấp thu theo bước sóng của para-nitrophenol

24

Hình 2.4. Phản ứng của gốc tự do DPPH• và chất chống oxy hóa

25

Hình 2.5. Vị trí các lỗ thạch

27

Hình 3.1. Hiệu suất thu ngun liệu khơ của năm lồi thực vật khảo sát

31

Hình 3.2. Ngun liệu tổng của năm lồi thực vật khảo sát

33

Hình 3.3. Hiệu suất chiết cao của năm loài thực vật khảo sát

34

Hình 3.4. Hàm lượng polyphenol tổng của năm lồi thực vật khảo sát

35

Hình 3.5. Hoạt tính ức chế enzyme -glucosidase của các cao thực vật

36

Hình 3.6. Hiệu suất thu nguyên liệu khơ các bộ phận của cây DHCĐ

38

Hình 3.7. Tỷ lệ các bộ phận trong cây DHCĐ

39

Hình 3.8. Nguyên liệu các bộ phận của cây DHCĐ (khơ)

40

Hình 3.9. Hiệu suất thu cao của các bộ phận của cây DHCĐ

42

Hình 3.10. Hàm lượng polyphenol tổng của các bộ phận cây DHCĐ

43

Hình 3.11. Kết quả ức chế enzyme α-glucosidase của các bộ phận cây DHCĐ

44

Hình 3.12. Kết quả hoạt tính kháng oxy hóa của cao tổng và cao lá DHCĐ

46

Hình 3.13. Kết quả hoạt tính kháng viêm của cao tổng và cao lá DHCĐ

47

Hinh 3.14. Ảnh hưởng của nhiệt độ chiết lên hiệu suất thu cao DHCĐ

52

Hình 3.15. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng ức chế enzyme α-glucosidase

53

ix


Hinh 3.16. Ảnh hưởng của thời gian chiết tới hiệu suất chiết cao DHCĐ

54

Hình 3.17. Ảnh hưởng của thời gian chiết lên khả năng ức chế enzyme α-glucosidase
55
Hình 3.18. Ảnh hưởng của tỷ lệ chiết tới hiệu suất chiết cao DHCĐ

56

Hình 3.19. Ảnh hưởng của tỷ lệ chiết lên IC50 của cao chiết

57

x


DANH MỤC PHỤ LỤC
Phụ lục 1. Giấy xác nhận định danh năm mẫu thực vật khảo sát
Phụ lục 2. Hiệu suất thu nguyên liệu khô của các thực vật được sàng lọc từ 1 kg
nguyên liệu tươi
Phụ lục 3. Hiệu suất thu cao của năm loài thực vật khảo sát
Phụ lục 4. Hàm lượng polyphenol tổng của các mẫu cao thực vật
Phụ lục 5. Hoạt tính ức chế enzyme -glucosidase của cao DHCĐ (tồn cây)
Phụ lục 6. Hoạt tính ức chế enzyme -glucosidase của cao dây bình bát
Phụ lục 7. Hoạt tính ức chế enzyme -glucosidase của cao cây bình bát
Phụ lục 8. Hoạt tính ức chế enzyme -glucosidase của cao cây nghể
Phụ lục 9. Hoạt tính ức chế enzyme -glucosidase của cao rau trai
Phụ lục 10. Hiệu suất thu nguyên liệu khô các bộ phận của cây DHCĐ từ 3 kg ngun
liệu tươi (khơng tính phần lá lẫn quả và phần thất thoát)
Phụ lục 11. Tỷ lệ các bộ phận của cây DHCĐ tươi từ 1 kg nguyên liệu
Phụ lục 12. Tỷ lệ các bộ phận của cây DHCĐ khơ từ 1 kg ngun liệu (khơng tính
phần thất thốt)

Phụ lục 13. Hiệu suất chiết cao bộ phận của cây DHCĐ
Phụ lục 14. Hàm lượng polyphenol tổng của các bộ phận cây DHCĐ
Phụ lục 15. Hoạt tính ức chế enzyme -glucosidase của cao lá DHCĐ
Phụ lục 16. Hoạt tính ức chế enzyme -glucosidase của cao quả DHCĐ
Phụ lục 17. Hoạt tính ức chế enzyme -glucosidase của cao thân cành DHCĐ
Phụ lục 18. Hoạt tính ức chế enzyme -glucosidase của cao rễ DHCĐ
Phụ lục 19. Hoạt tính kháng viêm của cao DHCĐ (tồn cây)
Phụ lục 20. Hoạt tính kháng viêm của cao DHCĐ (lá)
xi


Phụ lục 21. Hoạt tính kháng viêm của diclofenac
Phụ lục 22. Hoạt tính kháng oxy hóa của cao DHCĐ (tồn cây)
Phụ lục 23. Hoạt tính kháng oxy hóa của cao DHCĐ (lá)
Phụ lục 24. Hoạt tính kháng oxy hóa của vitamin C
Phụ lục 25. Ảnh hưởng của nhiệt độ chiết 45oC lên khả năng ức chế enzyme của cao
DHCĐ tổng
Phụ lục 26. Ảnh hưởng của nhiệt độ chiết 55oC lên khả năng ức chế enzyme của cao
DHCĐ tổng
Phụ lục 27. Ảnh hưởng của nhiệt độ chiết 65oC lên khả năng ức chế enzyme của cao
DHCĐ tổng
Phụ lục 28. Ảnh hưởng của nhiệt độ chiết 75oC lên khả năng ức chế enzyme của cao
DHCĐ tổng
Phụ lục 29. Ảnh hưởng của nhiệt độ chiết 75oC lên khả năng ức chế enzyme của cao
DHCĐ tổng
Phụ lục 30. Ảnh hưởng của nhiệt độ chiết lên hiệu suất thu cao DHCĐ tổng
Phụ lục 31. Ảnh hưởng của thời gian chiết 1h lên khả năng ức chế enzyme của cao
DHCĐ tổng
Phụ lục 32. Ảnh hưởng của thời gian chiết 2h lên khả năng ức chế enzyme của cao
DHCĐ tổng

Phụ lục 33. Ảnh hưởng của thời gian chiết 3h lên khả năng ức chế enzyme của cao
DHCĐ tổng
Phụ lục 34. Ảnh hưởng của thời gian chiết 4h lên khả năng ức chế enzyme của cao
DHCĐ tổng
Phụ lục 35. Ảnh hưởng của thời gian chiết 5h lên khả năng ức chế enzyme của cao
DHCĐ tổng
Phụ lục 36. Ảnh hưởng của thời gian chiết lên hiệu suất thu cao DHCĐ tổng

xii


Phụ lục 37. Ảnh hưởng của tỷ lệ chiết 10:1 lên khả năng ức chế enzyme của cao
DHCĐ tổng
Phụ lục 38. Ảnh hưởng của tỷ lệ chiết 20:1 lên khả năng ức chế enzyme của cao
DHCĐ tổng
Phụ lục 39. Ảnh hưởng của tỷ lệ chiết 30:1 lên khả năng ức chế enzyme của cao
DHCĐ tổng
Phụ lục 40. Ảnh hưởng của tỷ lệ chiết 40:1 lên khả năng ức chế enzyme của cao
DHCĐ tổng
Phụ lục 41. Ảnh hưởng của tỷ lệ chiết 50:1 lên khả năng ức chế enzyme của cao
DHCĐ tổng
Phụ lục 42. Ảnh hưởng của tỷ lệ chiết lên hiệu suất thu cao DHCĐ tổng

xiii


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
ĐTĐ: Đái tháo đường
IDF – International Diabetes Federation: Liên đoàn Đái tháo đường Quốc tế
ADA – American Diabetes Association: Hiệp hội Đái tháo đường Mỹ

IL– Interleukin
CRP – C-Reactive Protein
TNF- –Tumor Necrosis Factor alpha: yếu tố hoại tử khối u 
AGEs –Advanced Glycation Endproducts: các sản phẩm glycate hóa bền vững
DMDP – (2R,3R,4R,5R)2,5-bis(hydroxymethyl)-3,4-dihydroxypyrrolidine
p-NPG–para-nitrophenyl α-D-glucopyranoside
p-NP–para-nitrophenol
DMSO – Dimethylsulfoxide
DPPH – 1,1-diphenyl - 2- picrylhydrazyl
DHCĐ: Diệp hạ châu đắng

xiv


LỜI MỞ ĐẦU
Theo WHO, “Thế kỉ 21 là thế kỉ của các bệnh Nội tiết và Rối loạn chuyển hóa”,
trong đó, bệnh đái tháo đường (ĐTĐ) là một căn bệnh mang tính xã hội cao được
WHO quan tâm hàng đầu trong các chiến lược chăm sóc sức khỏe cộng đồng.
ĐTĐ là một căn bệnh khơng lây nhiễm có mức độ nguy hại cao, là nguyên nhân
gây tử vong đứng hàng thứ tư hoặc thứ năm ở các nước đang phát triển. Tăng glucose
máu mãn tính trong ĐTĐ làm rối loạn, suy yếu chức năng các cơ quan nội tạng, là thủ
phạm chính dẫn đến các tổn thương mắt, thận, tim mạch, thần kinh. ĐTĐ và các biến
chứng của nó trở thành gánh nặng kinh tế cho xã hội, người bệnh và gia đình, khi mà
số tiền phải chi cho việc phòng chống và điều trị lên đến 26 tỷ USD vào năm 2007, dự
kiến con số này sẽ là 47,2 tỷ USD vào năm 2030.
Số người mắc bệnh ĐTĐ gia tăng nhanh chóng mỗi năm. Nếu như 20 năm về
trước số người bị ĐTĐ chỉ là 135 triệu thì bây giờ con số đó đã lên đến 382 triệu, dự
đốn vào 20 năm tới tồn thế giới sẽ có 592 triệu người bị ĐTĐ. Ở Việt Nam, số
người mắc bệnh ĐTĐ chiếm 5,7% dân số vào năm 2014, trong đó ĐTĐ tuýp 2 chiếm
90 đến 95% số người bệnh.

Các phương pháp điều trị bệnh ĐTĐ bao gồm: dinh dưỡng, luyện tập và sử dụng
thuốc. Trên thị trường ngày nay có nhiều loại thuốc điều trị bệnh ĐTĐ tuýp 2 với các
cơ chế khác nhau, nhằm mục tiêu chính là giữ glucose máu ở mức bình thường. Các
loại thuốc này cũng tồn tại nhiều hạn chế như: tăng cân, loãng xương, hạ đường huyết,
rối loạn tiêu hóa, … . Hơn nữa, chi phí cho việc điều trị căn bệnh mãn tính này là một
gánh nặng đối với bệnh nhân, gia đình và xã hội.
Sử dụng thảo được trong việc điều trị ĐTĐ tuýp 2 là một phương án lựa chọn tốt
để thay thế cho các loại thuốc tổng hợp. Nhiều loại cây cỏ ở Việt Nam đã được sử
dụng như một loại thuốc trị ĐTĐ tuýp 2 từ hàng nghìn năm qua. Trong đó, một số loại
cây đã được nghiên cứu ở Việt Nam như lá ổi, lá vối, sen, bằng lăng, khổ hoa,… .
Không giống như các lại thuốc tổng hợp trị ĐTĐ theo một cơ chế cụ thể, các loài
dược thảo tác dụng theo nhiều cơ chế khác nhau, bao gồm: tăng sự tiết insulin, tăng độ
nhạy của insulin, giảm lượng carbonhydrat hấp thu bằng cách ức chế enzyme αglucosidase. Thuốc từ thảo dược thường khơng có tác dụng hạ đường huyết mạnh
1


bằng thuốc tổng hợp, nhưng chúng chứa nhiều hoạt chất giúp ngăn ngừa các biến
chứng ĐTĐ. Ngoài ra, các thảo dược có ưu điểm nổi bật là nguồn nguyên liệu dồi dào,
có thể tìm thấy ở nhiều nơi, phù hợp với tình hình kinh tế của nhiều người có thu nhập
thấp và trung bình.
Với mục đích nghiên cứu khả năng điều trị bệnh ĐTĐ tuýp 2 bằng con đường ức
chế enzyme α-glucosidase, chúng tôi tiến hành đề tài “Sàng lọc các hoạt chất có khả
năng ức chế enzyme α-glucosidase từ một số thực vật”. Từ kết quả sàng lọc, loài
thực vật có hoạt tính tốt nhất sẽ được chọn làm khảo sát sâu hơn và thử nghiệm các
hoạt tính ngăn ngừa biến chứng của bệnh ĐTĐ tuýp 2. Năm loài thực vật được chọn
làm khảo sát đều được thu hái ở An Giang, bao gồm: diệp hạ châu đắng, dây bình bát,
cây bình bát, cây nghể và cây rau trai. Các thực vật này phân bố rộng rãi nhiều nơi
(trồng làm rau, mọc hoang nhiều trên các đồng ruộng, hoặc được trồng ở các vườn
thuốc nam), nên khả năng áp dụng vào thực tiễn của chúng là rất cao, làm giảm sự phụ
thuộc vào các thuốc tổng hợp từ nước ngoài.

2


1. TỔNG QUAN
1.1. BỆNH ĐÁI THÁO ĐƢỜNG
1.1.1. Bệnh ĐTĐ trên thế giới và Việt Nam
Bệnh đái tháo đường (ĐTĐ) là một trong những bệnh mạn tính khơng lây nhiễm
phổ biến trên thế giới, là nguyên nhân gây tử vong đứng hàng thứ tư ở các nước phát
triển. Sự phát triển của q trình đơ thị hóa, lối sống khơng lành mạnh, tiêu thụ nhiều
thực phẩm giàu năng lượng, ít vận động,... là nguyên nhân chính làm bệnh ĐTĐ gia
tăng nhanh chóng. Khoảng 50% bệnh nhân ĐTĐ bị các biến chứng như bệnh mạch
vành, tim mạch, đột quỵ, bệnh lý thần kinh do ĐTĐ, cắt đoạn chi, suy thận, mù mắt,…
dẫn đến tàn tật và giảm tuổi thọ [1].
ĐTĐ là một căn bệnh phức tạp và nguy hiểm, là gánh nặng kinh tế của xã hội và
gia đình bởi hậu quả nặng nề của bệnh do phát hiện và điều trị muộn. Theo số liệu cập
nhật mới nhất của Liên đoàn Đái tháo đường Quốc tế (International Diabetes
Federation – IDF), tỷ lệ dân số bị ĐTĐ là 8,8% trong 7,3 tỷ người vào năm 2015, gây
ra 5 triệu cái chết và cứ 11 người trưởng thành thì có 1 người mắc bệnh ĐTĐ. Trong
đó, số ca bệnh ĐTĐ tuýp 2 chiếm 87 đến 91% bệnh ĐTĐ và tập trung nhiều ở các
nước có thu nhập thấp và trung bình. Nguy hiểm hơn, có đến 46% số người mắc bệnh
ĐTĐ tuýp 2 khơng nhận thức được bệnh cho đến khi có những biến chứng nghiêm
trọng [2].
Ở Việt Nam, số người mắc bệnh ĐTĐ cũng gia tăng nhanh chóng. Dựa trên các
nghiên cứu dịch tễ học được tiến hành trên toàn quốc năm 2012 của bệnh viện Nội tiết
Trung ương, tỷ lệ người bị ĐTĐ ở Việt Nam lên đến 5,7%, cao hơn hẳn so với con số
3,7% mà IDF đưa ra vào năm 2014 [3]. Hơn nữa, tỷ lệ mắc ĐTĐ ở Việt Nam 10 năm
qua đã tăng gấp đôi. Đây là con số đáng báo động vì trên thế giới, phải trải qua 15
năm tỷ lệ mắc ĐTĐ mới tăng gấp đơi. Trong khi đó, 75,5% số người được hỏi đều có
kiến thức rất thấp về bệnh ĐTĐ [2-4].

Gánh nặng kinh tế của căn bệnh này mang lại bao gồm chi phí điều trị, giảm khả
năng lao động và tàn tật. Theo IDF, chi phí dành cho điều trị ĐTĐ và các biến chứng
của nó chiếm khoảng 12% tổng chi phí chăm sóc sức khỏe năm 2015, ước tính 415 tỷ
3


USD. Trong khi đó 77% trường hợp bị ĐTĐ tập trung ở các nước có thu nhập thấp và
trung bình [2]. Việt Nam nằm trong nhóm những quốc gia này, chịu những tác động
xấu từ bệnh ĐTĐ, nhiều bệnh nhân và gia đình đang phải chịu những gánh nặng về
kinh tế do chi phí rất lớn để điều trị ĐTĐ.
1.1.2. Định nghĩa và phƣơng pháp chuẩn đoán
ĐTĐ là một bệnh rối loạn chuyển hóa do nhiều nguyên nhân. Bệnh được đặc
trưng bởi tăng glucose máu mãn cùng với những rối loạn chuyển hóa carbohydrate,
lipid và protein, do hậu quả của sự suy giảm bài tiết insulin, hoạt động của insulin
hoặc kết hợp cả hai [5].
Các phương pháp chẩn đoán ĐTĐ bao gồm: chỉ số glucose máuvà chỉ số Hb1Ac.


Chỉ số đường huyết lúc đói lớn hơn 126 mg/dL, lớn hơn 200 mg/dL trong xét
nghiệm dung nạp glucose sau 2h hoặc đường huyết ngẫu nhiên lớn hơn 126
mg/dL đi kèm với triệu chứng “4 nhiều” đặc trưng là ăn nhiều, gầy nhiều,
uống nhiều, tiểu nhiều [5].



Chỉ số HbA1c (tỷ lệ hồng cầu gắn với glucose) lớn hơn 6,5% thành một tiêu
chí mới để chẩn đoán ĐTĐ [6]. Nồng độ HbA1c phản ánh chính xác tình trạng
đường huyết của một người trong vòng 2 tháng đến 3 tháng theo tuổi thọ của
hồng cầu.

1.1.3. Phân loại
Theo phân loại của ADA, ĐTĐ được phân chia thành 4 nhóm chính sau đây:
ĐTĐ tp 1, ĐTĐ tuýp 2, ĐTĐ thai kỳ, ĐTĐ do các nguyên nhân khác [7].
ĐTĐ tuýp 1 chiếm tỷ lệ khoảng 5 đến 10% tổng số bệnh nhân ĐTĐ thế giới. ĐTĐ
tuýp 1 còn gọi là bệnh tiểu ĐTĐ tự miễn, cơ thể tự tiêu diệt các tế bào sản xuất ra
hormone insulin của tuyến tụy, làm cho cơ quan này khơng cịn khả năng sản xuất
insulin nữa. Bệnh nhân ĐTĐ tuýp 1 cần phải tiêm insulin suốt đời, nên trước đây bệnh
này còn gọi là bệnh ĐTĐ phụ thuộc insulin [2, 8]. Trong đó có hơn 50% ca ĐTĐ tuýp
1 xuất hiện trước 20 tuổi [2, 7, 8].
ĐTĐ tuýp 2 chiếm tỷ lệ khoảng 90% ca bệnh ĐTĐ trên thế giới, thường gặp ở
người trưởng thành trên 40 tuổi [2]. Ở bệnh nhân bị ĐTĐ tuýp 2, tuyến tụy vẫn sản
xuất insulin, nhưng lượng insulin tiết ra không đủ hoặc tế bào không thể sự dụng
4


insulin do cơ thể sản xuất ra. Bệnh nhân ĐTĐ tuýp 2 không nhất thiết phải tiêm
insulin, tuy nhiên trong một số trường hợp cũng cần tiêm insulin để kiểm soát lượng
đường huyết. ĐTĐ tuýp 2 thường được chẩn đoán rất muộn vì giai đoạn đầu tăng
glucose máu tiến triển âm thầm khơng có triệu chứng. Khi có biểu hiện lâm sàng
thường kèm theo các rối loạn khác về chuyển hoá, lipid, các biểu hiện bệnh lý về tim
mạch, thần kinh, thận…, nhiều khi các biến chứng này đã ở mức độ rất nặng [9].
ĐTĐ thai kì: thường gặp ở phụ nữ có thai, có glucose máu tăng khi có thai lần
đầu. Sự tiến triển của ĐTĐ thai kì sau đẻ theo ba khả năng: bị đái tháo đường, giảm
dung nạp glucose và bình thường. Ước tính có khoảng 2 đến 5% thai phụ bị ĐTĐ thai
kỳ [2, 7].
ĐTĐ do các nguyên nhân khác như:
 Khiếm khuyết gene liên quan đến hoạt tính insulin.
 Các bệnh lý liên quan đến tụy như: viêm tụy, xơ hóa tụy,….
 Các bệnh nội tiết khác như: Acromegal, hội chứng Cushing, bệnh Basedow…
 ĐTĐ do thuốc hay hóa chất như các thuốc điều trị HIV như pentamidine,

thuốc kháng viêm nhóm corticoid, thyroid hormone...
1.1.4. Các biến chứng của bệnh ĐTĐ tuýp 2
Tăng nồng độ glucose máu là nguyên nhân chính dẫn tới các biến chứng của ĐTĐ
tuýp 2. Do bệnh khởi phát âm thầm, nếu khơng được chẩn đốn sớm và điều trị kịp
thời, những biến chứng mạn tính sẽ làm gia tăng mức độ tàn phế và tử vong trên bệnh
nhân ĐTĐ tuýp 2.
Các biến chứng này có 2 loại: biến chứng cấp tính và biến chứng mãn tính.
 Biến chứng cấp tính bao gồm hôn mê do nhiễm ceton máu hoặc do tăng áp lực
thẩm thấu, hội chứng tăng thân nhiệt ác tính dẫn tới tiêu cơ vân. Các biến
chứng này thường xảy ra đột ngột trong thời ngắn, và rất dễ tử vong [10].
 Các biến chứng mãn tính được chia thành: biến chứng mạch máu nhỏ (gây tổn
thương mắt, thận, thần kinh), biến chứng mạch máu lớn (gây các bệnh về
mạch vành, mạch máu ngoại biên và mạch máu não) và biến chứng khơng
phải mạch máu (rối loạn tiêu hố, rối loạn tình dục, nhiễm trùng và những
thay đổi ở da) [11, 12].
5


1.1.5. Các phƣơng pháp điều trị bệnh ĐTĐ tuýp 2
Lối sống ít vận động, tiêu thụ nhiều thực phẩm giàu chất béo,… là nguyên nhân
chính gây ra bệnh ĐTĐ tuýp 2, tăng nguy cơ mắc các bệnh tim mạch. Theo khuyến
cáo của IDF, lối sống tích cực bao gồm một chế độ dinh dưỡng hợp lý và tập thể dục
mỗi ngày là biện pháp tốt nhất để phòng ngừa và điều trị ĐTĐ [13]. Theo nghiên cứu
do Knowler thực hiện cho thấy hạn chế năng lượng tiêu thụ mỗi ngày kết hợp với tập
thể dục giúp giảm đến 58% tỷ lệ mắc bệnh ĐTĐ ở những người có nguy cơ cao [14].
Ngoài insulin cho tác dụng hạ đường huyết trực tiếp, các loại thuốc hiện có được
phân chia thành các nhóm theo các cơ chế khác nhau. Cơ chế tác động, các tác dụng
phụ, cũng như tên và công thức cấu tạo các loại thuốc được trình bày trong Bảng
1.1[15] và Hình 1.1. Mặc dù có rất nhiều thuốc để lựa chọn điều trị ĐTĐ tuýp 2 nhưng
cần phải cân nhắc giữa lợi ích của việc giảm đường huyết và các tác dụng phụ của

thuốc. Chọn lựa thuốc cho từng bệnh nhân dựa trên thời gian bệnh, các biến chứng đi
kèm, các loại thuốc sẵn có và tình trạng kinh tế của bệnh nhân.
Các phương pháp mới như phẫu thuật điều chỉnh hình dạng nhằm khơi phục
chức năng đảo tụy, phẫu thuật giảm cân cải thiện tình trạng glucose máu, biệt hóa tế
bào gốc trở thành tế bào tiết insulin… đang được hy vọng sẽ chữa khỏi hoàn toàn
ĐTĐ tuýp 2. Cơ chế tác động vẫn chưa được xác định và còn nhiều tranh cãi về hiệu
quả điều trị [16].

6


Bảng 1.1. Các loại thuốc điều trị ĐTĐ tuýp 2

Nhóm

Cơ chế tác động

Biguanide

Tăng độ nhạy insulin

Sulfonylureas

Tăng tiết insulin

Glinides

Tăng tiết insulin

Tác dụng phụ

Tăng cân, gây
bệnh tim mạch

Thuốc điển
hình
Metformin (1)

Gây bệnh tim

Glibenclamide

mạch, gây phù

(2)

Hạ đường
huyết, tăng cân

Nateglinide (3)

Tăng cân, tạo
Thiazolidinediones

Tăng độ nhạy insulin

mỡ, suy tim, có
thể gây ung thư

Pioglitazone (4)

bàng quang
Chất ức chế -

Hạn chế quá trình hấp thu

Rối loạn tiêu

glucosidase

đường trong ruột

hóa

Chất ức chế

Tăng tiết insulin, giảm tiết

DPP-4

glucagon

7

Viêm tụy

Acarbose (5)
Miglitol (6)
Voglibose (7)
Sitagliptin (8)

Hình 1.1. Một số thuốc điều trị ĐTĐ tuýp 2

1.2. ĐIỀU TRỊ BỆNH ĐTĐ TUÝP 2 BẰNG THỰC VẬT
Mặc dù hiện nay có nhiều loại thuốc tổng hợp đặc trị ĐTĐ, nhưng chúng vẫn còn
nhiều hạn chế như giá thành cao và nhiều tác dụng phụ như tăng cân, loãng xương,
tăng nguy cơ biến chứng tim mạch… [15]. Các tác dụng phụ có thể trở nên trầm trọng
hơn khi sử dụng lâu dài. Hơn nữa, chi phí điều trị ĐTĐ tuýp 2 và các biến chứng của
nó là một con số lớn cho những bệnh nhân kinh niên. Vì thế, sử dụng dược thảo có thể
8