Nghiên cứu trích ly charantin từ khổ qua (mướp đắng) và xác định khả năng ức chế enzyme amylase của dịch trích ly

TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NGUYỄN TRẦN THÁI KHANH

NGHIÊN CỨU TRÍCH LY CHARANTIN TỪ KHỔ QUA
(MƯỚP ĐẮNG) VÀ XÁC ĐỊNH KHẢ NĂNG ỨC CHẾ
ENZYME AMYLASE CỦA DỊCH TRÍCH LY.

Chun ngành: Cơng nghệ thực phẩm và đồ uống
Mã số: 60 54 02

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Tp HCM, 07/2013


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: TS. Lê Quang Trí

CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH

Cán bộ hướng dẫn khoa học:

TS. Lê Quang Trí

Cán bộ chấm nhận xét 1:

PGS.TS Đống Thị Anh Đào

Cán bộ chấm nhận xét 2:

PGS.TS Đồng Thị Thanh Thu

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại Học Bách Khoa, ĐHQG Tp.HCM, ngày 29
tháng 07 năm 2013
Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm :
1. PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn

Chủ tịch

2. TS. Lê Minh Hùng

Thư ký

3. PGS.TS Đống Thị Anh Đào

Phản biện 1

4. PGS. TS Đồng Thị Thanh Thu

Phản biện 2

5. TS. Lê Quang Trí

Ủy viên

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.
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

HVTH: Nguyễn Trần Thái Khanh

TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT HOÁ HỌC

1


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: TS. Lê Quang Trí

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

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHIÃ VIỆT NAM
Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc
---oOo---

Tp. HCM, ngày

tháng năm 2013

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ và tên học viên: Nguyễn Trần Thái Khanh
Ngày, tháng, năm sinh: 07-11-1988
Chuyên ngành: Công Nghệ Thực Phẩm và Đồ Uống

MSHV: 11110201
Nơi sinh: TP.Trà Vinh
MS: 605402

1- TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU TRÍCH LY CHARANTIN TỪ KHỔ QUA
(MƯỚP ĐẮNG) VÀ XÁC ĐỊNH KHẢ NĂNG ỨC CHẾ ENZYME AMYLASE
CỦA DỊCH TRÍCH LY.
•
•
•
•

2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN:
Khảo sát và tìm ra giống khổ qua thích hợp cho q trình trích ly.
Khảo sát các phương pháp tiền xử lý nguyên liệu ảnh hưởng đến hiệu suất trích ly
charantin.
Khảo sát và tối ưu hóa các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất trích ly.
Xác định khả năng ức chế enzyme amylase của dịch trích ly.
3- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 01/2012
4- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 6/2012
5- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: Lê Quang Trí
Nội dung và đề cương Luận văn thạc sĩ đã được Hội Đồng Chun Ngành thơng
qua.

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

CHỦ NHIỆM BỘ MƠN ĐÀO TẠO
PGS.TS. LÊ VĂN VIỆT MẪN

TS. LÊ QUANG TRÍ

TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT HOÁ HỌC
HVTH: Nguyễn Trần Thái Khanh

2


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: TS. Lê Quang Trí

TĨM TẮT LUẬN VĂN
Tận dụng nguồn nguyên liệu phong phú ở Việt Nam, khổ qua với tính năng đặc biệt
trong việc phịng ngừa và hỗ trợ điều trị tiểu đường, chúng tôi chọn đối tượng này để
nghiên cứu quy trình trích ly hoạt chất Charantin và xác định khả năng ức chế enzyme
amylase của dịch trích ly.
Trong nghiên cứu này, chúng tơi tiến hành khảo sát q trình trích ly charantin từ khổ
qua trong những điều kiện khác nhau: tiền xử lý nguyên liệu với enzyme, sóng siêu âm
và kết hợp theo thứ tự: enzyme-siêu âm; thay đổi nguyên liệu, dung môi, thời gian, nhiệt
độ trích ly. Sau đó, chúng tơi thực hiện tối ưu hóa điều kiện trích ly bằng phương pháp
quy hoạch thực nghiệm nhằm thu được hiệu suất trích ly charantin cao nhất.
Trong phương pháp trích ly với sự hỗ trợ của sóng siêu âm và enzyme ở khâu tiền xử
lý ngun liệu thì hiệu suất trích ly charantin tăng lên đáng kể. Hiệu suất trích ly lúc này
đạt: 52,75%.
Điều kiện trích ly tối ưu bao gồm: dung mơi trích ly: ethanol, thời gian trích ly: 127,8
phút, nhiệt độ trích ly: 77oC. Hiệu suất trích ly lúc này đạt: 76,5%.
Dịch trích ly có hằng số ức chế enzyme amylase Ki là 52,3, khá cao so với các chất ức
chế ezyme khác.

HVTH: Nguyễn Trần Thái Khanh

3


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: TS. Lê Quang Trí

ASTRACT
In order to utilize the diversity of agricultural materials from local sources, bitter
melon fruits with its useful functional characteristics to prevent and support the treatment
of diabetes have been applied in our research to extract charantin and confirm enzyme
inhibitive skill of charantin.
In this study, charantin was prepared from bitter melon by diffirent conditions:
pretreatment with enzyme, ultrasonic and combined method, change material, solvent,
time and temperature extraction. After that, extraction conditions were optimized by the
use of response surface methodology (RSM) based on four-variable central composite
design (CCD) to obtain highest extraction yield.
Enzymatic and ultrasonic obtain highest extraction yield: 52,75%.
Charantin extraction yield 76% using the optimum conditions following: ethanol
solvent, extraction time 127,8 mins and extraction temperature 77oC.
The Ki of extraction is 52,3 is higher than different inhibitor.

HVTH: Nguyễn Trần Thái Khanh

4


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: TS. Lê Quang Trí

LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan rằng các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là cơng
trình nghiên cứu thực sự của cá nhân tôi và được thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học
của TS. Lê Quang Trí
Các số liệu, những kết luận nghiên cứu trong luận văn là trung thực và không trùng
lặp với các đề tài khác cũng như chưa từng được công bố dưới bất cứ hình thức nào, các
thơng tin trích dẫn trong luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc.
Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm về nghiên cứu của mình.
Tp. Hồ Chí Minh, ngày 25 tháng 07 năm 2013
Học viên

Nguyễn Trần Thái Khanh

HVTH: Nguyễn Trần Thái Khanh

5


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: TS. Lê Quang Trí

MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU

1

CHƯƠNG I. TỔNG QUAN

2

1.1 Giới thiệu về bệnh tiểu đường

2

1.1.1 Phân loại

2

1.1.2 Biến chứng

6

1.1.3 Đặc điểm dịch tể học

6

1.2 Giới thiệu về nguyên liệu khổ qua (Momordica charantia L)

7

1.2.1 Mô tả cây khổ qua

8

1.2.2 Phân bố - sinh thái

10

1.2.3 Thành phần dinh dưỡng và thành phần hóa học của khổ qua

11

1.3 Giới thiệu về Charantin

13

1.3.1 Khái niệm

13

1.3.2 Tính chất vật lý

14

1.3.3 Tính chất dược lý - hoạt tính kháng đái tháo đường

14

1.4 Giới thiệu về phương pháp trích ly

15

1.4.1 Bản chất

15

1.4.2 Phạm vi sử dụng của quá trình

16

1.4.3 Các yếu tố ảnh hưởng tới q trình trích ly

16

1.4.4 Cách trích và dụng cụ trích

19

1.4.5 Một số yêu cầu cơ bản đối với các chất trích ly ra từ nguyên liệu thực vật 20

HVTH: Nguyễn Trần Thái Khanh

6


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: TS. Lê Quang Trí

1.5 Các phương pháp phá vỡ tế bào

20

1.5.1 Phá vỡ tế bào bằng enzyme

21

1.5.2 Giới thiệu về kỹ thuật siêu âm

23

1.6 Giới thiệu về phương pháp sắc ký bản mỏng

27

1.6.1Nguyên tắc

27

1.6.2Hệ sắc ký bản mỏng

28

1.6.3 Ưu điểm của sắc ký bản mỏng

28

CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

29

2.1 Nguyên vật liệu nghiên cứu

29

2.1.1. Địa điểm tiến hành nghiên cứu

29

2.1.2 Nguyên liệu

29

2.1.3 Hóa chất

29

2.1.4 Thiết bị - Dụng cụ

30

2.2 Phương pháp nghiên cứu

34

2.2.1Sơ đồ nghiên cứu

34

2.2.2 Quy trình trích ly charantin từ khổ qua tươi

35

2.2.3 Định tính charantin bằng sắc ký bản mỏng TLC

37

2.3 Bố trí thí nghiệm

38

2.3.1 Chọn lựa loại nguyên liệu thích hợp

38

2.3.2 Các phương pháp tiền xử lý nguyên liệu

39

2.3.3 Khảo sát phương pháp trích ly

42

2.3.4 Khảo sát khả năng ức chế enzyme α-amylase của charantin

47

HVTH: Nguyễn Trần Thái Khanh

7


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: TS. Lê Quang Trí

2.4 Các phương pháp phân tích

47

2.4.1 Phương pháp định tích charantin bằng sắc ký bản mỏng (TLC)

47

2.4.2Phương pháp bán định lượng charantin bằng sắc ký lớp mỏng

48

2.4.3 Phương pháp Lineweaver & Burk

50

CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

53

3.1 Hàm lượng charantin trong các giống khổ qua

53

3.2 Ảnh hưởng của phương pháp tiền xử lý đến hiệu suất trích ly charantin

54

3.3 Ảnh hưởng của loại dung mơi đến hiệu suất trích ly charantin

57

3.4 Ảnh hưởng của thời gian đến hiệu suất trích ly

59

3.5 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất trích ly

61

3.6 Tối ưu hóa điều kiện trích ly

63

3.7 Kết quả xác định khả năng ức chế enzyme amylase của dịch trích ly

68

3.7.1 Kết quả xác định hằng số tốc độ phản ứng (Km)

68

3.7.2 Kết quả tính tốn hằng số kìm hãm tốc độ phản ứng (Ki)

76

CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

80

4.1 Kết luận

80

4.2 Kiến nghị

80

HVTH: Nguyễn Trần Thái Khanh

8


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: TS. Lê Quang Trí

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1a: Khổ qua gai to

8

Hình 1.1b: Khổ qua gai nhỏ

8

Hình 1.2a: Trái khổ qua

9

Hình 1.2b: Hoa, lá và giàn khổ qua

10

Hình 1.3: Cơng thức cấu tạo của Charantin

14

Hình 1.5a: Sóng âm thanh

23

Hình 1.5b: Sự di chuyển của các bọt khí trong suốt quá trình tạo bọt

24

Hình 1.5c: Quá trình hình thành và phá vỡ của bọt khí

25

Hình 1.6: Mơ tả sắc ký bản mỏng.

27

Hình 2.1a: Bộ soxhlet

31

Hình 2.1b: Thiết bị cơ đặc chân khơng

32

Hình 2.1c: Thiết bị phá tế bào bằng siêu âm

33

Hình 3.1: Biểu đồ mơ tả hàm lượng charantin có trong 2 giống khổ qua

54

Hình 3.2: Biểu đồ thể hiện sự ảnh hưởng của các phương pháp tiền xử lý

56

Hình 3.3: Biểu đồ thể hiện ảnh hưởng của các loại dung mơi trích ly

59

Hình 3.4: Biểu đồ thể hiện ảnh hưởng của thời gian trích ly

61

Hình 3.5: Biểu đồ thể hiện ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly

66

Hình 3.6a: Biểu diễn phương trình hồi quy trên hệ trục khơng gian ba chiều

67

Hình 3.6b: Kết quả TCL để kiểm chứng kết quả tối ưu

68

HVTH: Nguyễn Trần Thái Khanh

9


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: TS. Lê Quang Trí

DANH MỤC BẢNG VÀ ĐỒ THỊ
Bảng 1.1 Thành phần dinh dưỡng của khổ qua

12

Bảng 2.1a: Các loại hóa chất sử dụng trong nghiên cứu

29

Bảng 2.1b: Thông số kỹ thuật bộ soxhlet

30

Bảng 2.1c: Thông số kỹ thuật thiết bị cô đặc chân không

31

Bảng2.1d: Thông số kỹ thuật của thiết bị siêu âm

32

Bảng 2.3: Bố trí thí nghiệm khảo sát khả năng ức chế enzyme amylase

47

Bảng3.7.2d: Tương quan giữa nồng độ chất ức chế và vận tốc phản ứng

82

Bảng 3.7.2e: Giá trị Ki của các chất nghiên cứu

84

Đồ thị 3.7.1a: Đường chuẩn glucose

68

Đồ thị 3.7.1b: Lượng đường khử sinh ra ở [cơ chất] =1%

69

Đồ thị 3.7.1c: Đồ thị hàm lượng đường khử sinh ra ở [tinh bột] = 3%

70

Đồ thị 3.7.1d: Đồ thị hàm lượng đường khử sinh ra ở [tinh bột] = 5%

71

Đồ thị 3.7.1e: Đồ thị hàm lượng đường khử sinh ra ở [tinh bột] = 7%

72

Đồ thị 3.7.1h: Đồ thị thể hiện mối tương quan giữa V và S

73

Đồ thị 3.7.1f: Đồ thị sự tương quan giữa 1/V và 1/S

74

Đồ thị 3.7.2a: Đồ thị tương quan giữa thời gian và lượng đường khử sinh ra

76

Đồ thị 3.7.2b: Đồ thị tương quan giữa thời gian và lượng đường khử sinh ra

77

Đồ thị 3.7.2c: Đồ thị tương quan giữa thời gian và lượng đường khử sinh ra

77

Đồ thị 3.7.2d: Đồ thị tương quan giữa Vcharantin và 1/V

7

HVTH: Nguyễn Trần Thái Khanh

10


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: TS. Lê Quang Trí

LỜI MỞ ĐẦU
Tinh bột là thành phần chủ yếu không thể thiếu trong khẩu phần ăn hàng ngày của
con người, là thành phần cung cấp năng lượng chủ yếu cho cơ thể. Tinh bột khi vào cơ
thể sẽ được enzyme amylase phân giải thành đường glucose và hấp thụ trực tiếp vào máu.
Thế nhưng đối với những người bị bệnh tiểu đường (bệnh đường huyết), thì tinh bột lại là
nỗi ám ảnh của người bệnh.
Việc nghiên cứu ra phương pháp giúp cơ thể giảm tốc độ thủy phân tinh bột thành
đường, nhằm giúp người bị bệnh tiểu đường có thể sử dụng được tinh bột, ăn các sản
phẩm có tinh bột một cách bình thường là hết sức cần thiết.
Ngày nay, với sự tiến bộ của con người cùng với sự phát triển vượt bậc của ngành
khoa học công nghệ đã tạo ra hàng loạt các dược phẩm nhân tạo có tính năng chữa bệnh
rất hiệu quả, mang lại kết quả nhanh chóng. Tuy nhiên, các dược phẩm này cũng có
những hạn chế, tác dụng phụ gây ảnh hưởng đến sức khỏe của con người. Do vậy,
khuynh hướng quay về với thiên nhiên, sử dụng các lồi thực vật có giá trị dinh dưỡng và
dược tính trị bệnh đang được quan tâm. Trong đó, khổ qua (hay cịn gọi là mướp đắng),
chứa hoạt chất charantin có khả năng ức chế enzyme amylase, được xem là thực vật hội
đủ nhu cầu thiết yếu của con người hơn hẳn các loài thực vật khác trong tự nhiên.
Với mục đích nghiên cứu ra phương pháp giúp người bệnh tiểu đường có khả
năng sử dụng các sản phẩm có tinh bột như người bình thường nhưng lại không làm tăng
hàm lượng đường trong máu, đã thúc đẩy chúng tơi chọn đề tài: “Nghiên cứu trích ly
charatin từ khổ qua (mướp đắng) và xác định khả năng ức chế enzyme amylase của
dịch trích ly”.

HVTH: Nguyễn Trần Thái Khanh

11


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: TS. Lê Quang Trí

CHƯƠNG I. TỔNG QUAN
1.3 Giới thiệu về bệnh tiểu đường[1]
Bệnh tiểu đường, còn gọi là bệnh đái tháo đường, là một nhóm bệnh rối loạn chuyển
hóa cacbohydrat khi hc mơn insulin của tụy bị thiếu hay giảm tác động trong cơ thể,
hậu quả là đường trong máu khơng bị oxy hóa để sinh năng lượng mà tích tụ trong máu ở
mức cao (> 1,2g/l), gọi là tăng đường huyết.
Ở những bệnh nhân bệnh tiểu đường, hàm lượng glucose trong máu cao, làm tăng áp
lực thẩm thấu, tuy nhiên quá trình hấp thụ glucose vào tế bào lại kém. Khi hàm lượng
glucose trong máu vượt quá ngưỡng hấp thụ của thận thì cơ quan này sẽ đào thải glucose
theo nước tiểu, dẫn đến việc nước, các ion cần thiết cho việc trao đổi chất qua màng tế
bào bị theo ra ngoài.
1.1.1 Phân loại
a) Bệnh tiểu đường typ 1
Bệnh tiểu đường typ 1 hay còn gọi là bệnh tiểu đường phụ thuộc insulin (IDDM –
Insulin Dependent Diabetes Melitus).
Các triệu chứng thường xuất hiện đột ngột, cường độ cao như: ăn nhiều, uống nhiều,
sút cân nhanh, giảm thị lực, nóng tính, mệt mỏi, … thường gặp ở tuổi dưới 20 (con gái từ
10 đến 12 tuổi, con trai từ 12 đến 14 tuổi). Bệnh tiểu đường typ 1 thường phát triển trước
tuổi 30 và chiếm từ 10 đến 15% số ca bệnh tiểu đường.
Nguyên nhân bệnh tiểu đường typ 1 là do các tế bào beta ở tuyến tụy bị phá hủy,

dẫn đến thiếu hụt tổng lượng inulin. Các tế bà bị phá hủy có thể do nhiều nguyên nhân
khác nhau: do bệnh tự miễn – các nhà khoa học cho rằng sự kết hợp giữa các yếu tố di
truyền và các yếu tố môi trường có thể dẫn đến các bệnh tự miễn như phá hủy tế bào tụy
đảo, hoặc do một số cơ chế khác vẫn chưa được biết đến. Gần đây, người ta cho rằng, khi
bị nhiễm một loại virus tiềm ẩn nào đó, cơ thể đáp ứng bằng cách tạo kháng thể chống
HVTH: Nguyễn Trần Thái Khanh

12


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: TS. Lê Quang Trí

virus đó. Tuy nhiên, kháng nguyên virus lại giống với kháng nguyên của tế bào tuyến tụy
nên kháng thể được hình thành để chống virus cũng chống lượng tế bào tuyến tụy. Đây là
phản ứng tự miễn. Các nhà khoa học đã xác định được 20 gen đóng vai trị quan trọng
trong bệnh tiểu đường typ 1, mặc dù chức năng chính xác của chúng vẫn còn đang được
nghiên cứu. Các nhân tố mơi trường như virus cũng có thể làm cho bệnh phát triển ở một
số người có đặc điểm di truyền mẫn cảm với bệnh tiểu đường. Để điều trị loại bệnh này,
chỉ cần bổ sung thêm insulin là có thể duy trì sự sống cho người bệnh.
Bệnh tiểu đường typ 1 nếu khơng được điều trị có thẻ ảnh hưởng đến cơ chế chuyển
hóa chất béo. Do cơ thể khơng thể chuyển hóa glucose thành năng lượng, nên chất béo sẽ
dùng để thay thế để cung cấp năng lượng. Điều này dẫn đến việc tăng hàm lượng các hợp
chất có tính acid trong máu được gọi là các thể ketone, can thiệp vào q trình hơ hấp nội
bào.
b) Bệnh tiểu đường typ 2
Bệnh tiểu đường typ 2, còn gọi là bệnh tiểu đường không phụ thuộc insulin (NIDDM
– Non Insulin Dependent Diabete Mellitus).
Giải phẫu bệnh lý vi thể ở tụy đảo cho thấy: chỉ có 25% bệnh nhân bệnh tiểu đường

có giảm tiết insulin, 25% khơng giảm tiết và 50% cịn lại thì hình ảnh tế bào beta cho
phép kết luận tăng tiết. Như vậy, bệnh tiểu đường typ 2 đặc trưng bởi sự thiếu hụt insulin,
hoặc phổ biến hơn là giảm tính đáp ứng của các tế bào đích đối với insulin do một số thay
đổi ở thụ thể dành cho nó trên màng tế bào.
Triệu chứng của loại bệnh tiểu đường này bao gồm cả các triệu chứng của bệnh tiểu
đường typ 1, cịn có thêm các triệu chứng như viêm da, sự hồi phục vết thương chậm
hoặc khó phục hồi. Loại này chiếm khoảng 90% số ca bệnh bệnh tiểu đường.
Nguyên nhân bệnh tiểu đường typ 2: ảnh hưởng của di truyền và xã hội
Ảnh hưởng của yếu tố di truyền lên bào thai rất mạnh, dựa trên các quan sát sau:
HVTH: Nguyễn Trần Thái Khanh

13


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: TS. Lê Quang Trí

- Tỷ lệ anh chị em sinh đôi cùng trứng cùng bị bệnh tiểu đường type 2 là 90 – 100%.
- Bệnh nhân bệnh tiểu đường type 2 thường có liên hệ trực hệ cùng bị bệnh tiểu đường.
- Có sự khác nhau rất nhiều về tỷ lệ mắc bệnh bệnh tiểu đường giữa các chủng tộc có sắc
dân khác nhau.
Ảnh hưởng của yếu tố xã hội
- Mập phì và thiếu vận động là hai yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến tỷ lệ cao của bệnh
bệnh tiểu đường type2 ở dân thành thị và dân nhập cư vào các nước phát triển.
- Ăn nhiều mỡ, nhất là mỡ bão hòa từ động vật.
- Ảnh hưởng của sự phát triển lúc ở bào thai và thời niên thiếu:
- Các bào thai nằm trong mơi trường chuyển hóa của bà mẹ bị bệnh tiểu đường hoặc bệnh
tiểu đường trong thai kỳ cũng kích thích sự trưởng thành của tế bào beta và tăng sinh đảo
tụy.

- Ăn thức ăn hấp thụ nhanh và uống nhiều nước ngọt, ít vận động.
Bệnh tiểu đường typ2 thường xuất hiện nhiều ở lức tuổi trên 45. Do các triệu chứng
của nó xuất hiện chậm nên người bệnh có thể không nhận biết được ngay là họ đang mắc
bệnh. Các nhà khoa học thấy rằng, có một số lượng lớn gen cùng hoạt động gây bệnh
bệnh tiểu đường typ 2. Họ cũng tin rằng có một mối liên quan rất chặt chẽ giữa béo phì
và bệnh tiểu đường typ 2. Khoảng 80% số người béo phì bị bệnh tiểu đường typ 2. Việc
chữa trị loại bệnh này phải kết hợp giữa luyện tập và chế độ ăn uống để giảm sự kháng
insulin và tăng cường việc tiết insulin. Chỉ dùng đủ lượng hydratcacbon cho nhu cầu của
cơ thể.

HVTH: Nguyễn Trần Thái Khanh

14


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: TS. Lê Quang Trí

c) Bệnh tiểu đường thai kỳ
Bệnh tiểu đường thai kỳ được định nghĩa như một rối loạn dung nạp glucose, được
chuẩn đoán lần đầu tiên trong lúc mang thai. Định nghĩa này không loại trừ trường hợp
bệnh nhân đã có bệnh tiểu đường từ trước khi có thai nhưng chưa được chuẩn đốn, áp
dụng cho mọi trường hợp với mọi mức độ của rối loạn dung nạp glucose dù dùng insulin
hay chỉ cần tiết chế đơn thuần trong điều trị và ngay cả khi đường huyết tiếp tục tăng sau
khi sinh. Sau khi sinh sáu tuần bệnh nhân sẽ được đánh giá lại để xếp vào các nhóm bệnh
tiểu đường. Trong đa số trường hợp, thai phụ sẽ trở lại bình thường sau khi sinh, tuy
nhiên một số bệnh nhân có thể rối loạn dung nạp ở lần sinh sau, 30 – 50% bệnh nhân sau
này sẽ có bệnh tiểu đường thực sự, hoặc type 1 hoặc type 2.
Bệnh tiểu đường trong thai kỳ chiếm từ 3 – 5% số thai nghén. Chuẩn đốn bệnh tiểu

đường trong thai kỳ quan trọng vì nếu áp dụng điều trị tốt và theo dõi thai nhi kỹ trước
khi sinh có thể làm giảm tỷ lệ tử vong và bệnh lý chu sinh. Thai phụ bị bệnh tiểu đường
trong thai kỳ cũng tăng khả năng bị mổ đẻ và cao huyết áp.
d) Bệnh tiểu đường các type đặc biệt khác
Đây là loại bệnh tiểu đường thứ phát thường gặp trong các trường hợp:
- Bệnh của tuyến tụy: viêm tụy gan, ung thư tuyến tụy, giải phẩu cắt bỏ tụy.
- Bệnh của tuyến yên: bệnh khổng lồ, cực đại đầu chi.
- Bệnh tuyến giáp: cường giáp trạng.
- Bệnh tuyến thượng thận: hội chứng Cushing.
- Nhiễm sắc tố sắt.
- Do dùng thuốc: Corticoid, thuốc ngừa thai, lợi tiểu thiazid, diazoxid.
HVTH: Nguyễn Trần Thái Khanh

15


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: TS. Lê Quang Trí

- U não, viêm não, xuất huyết não.
1.1.2 Biến chứng
Nếu không được chữa trị, bệnh tiểu đường có thể gây ra nhiều biến chứng đe dọa sự
sống, bệnh tiểu đường typ 1 có thể dẫn đến hôn mê đường huyết (một trạng thái vô thức
gây ra do lượng đường cực kỳ cao trong máu) hoặc tử vong. Cả bệnh tiểu đường typ 1 và
typ 2 đều có các biến chứng mù, thận hư và bệnh tim.
Bệnh tiểu đường có thể khiến các mạch máu nhỏ bị tắc, nếu điều này xảy ra ở các
mạch máu của mắt sẽ gây bệnh võng mạc do bệnh tiểu đường, dẫn đến mù. Bệnh bệnh
tiểu đường có thể khiến cho thận mất khả năng lọc các chất độc hại. Khoảng 40% trường
hợp thận hư có nguyên nhân từ bệnh tiểu đường. Tắc các mạch máu lớn ở những bệnh

nhân bệnh tiểu đường dẫn đến nhiều vấn đề về tim mạch, bao gồm cao huyết áp, nhồi
máu cơ tim và đột quỵ. Mặc dù những trường hợp như thế này cũng xuất hiện ở những
người không mắc bệnh bệnh tiểu đường nhưng ở người mắc bệnh tiểu đường có nguy cơ
mắc các bệnh tim mạch cao gấp 2 đến 4 lần.
Bệnh tiểu đường cịn có thể gây tổn thương thần kinh ngoại biên, mất cảm giác, đặc
biệt ở chân, tổn thương thần kinh thực vật và nhiễm trùng.
1.1.3 Đặc điểm dịch tể học
Tỷ lệ mắc bệnh bệnh tiểu đường rất khác nhau bởi nó phụ thuộc vào các yếu tố: địa
lý, chủng tộc, lứa tuổi, mức sống, thói quen ăn uống sinh hoạt và tiêu chuẩn chẩn đoán.
a) Tỷ lệ mắc bệnh bệnh tiểu đường ở các nước
Châu Mỹ: 5 – 10%.
Châu Âu: 2 – 5%.
Đông Nam Á: 2,2 – 5%.
HVTH: Nguyễn Trần Thái Khanh

16


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: TS. Lê Quang Trí

Trên phạm vi toàn cầu, tỷ lệ mắc bệnh tiểu đường type 2 theo ước lượng năm 1994
thay đổi từ dưới 2% ở vùng quê Bantu Tanzania và Trung Quốc, cho đến 40 – 45% ở sắc
dân da đỏ Pima tại Mỹ và dân Micronesia ở Naru. Sự khác biệt này là do hậu quả của sự
nhạy cảm về di truyền và một số các yếu tố nguy cơ có tính xã hội như cách ăn uống,
mập phì, ít vận động.
Tỷ lệ mắc bệnh toàn bộ (prevalence) bệnh tiểu đường trên 20 tuổi: Trên thế giới
chiếm 4,0 - 4,2%; ở các nước phát triển 5,8 - 8%; các nước đang phát triển: 3,2 - 4,2%.
Trong đó bệnh tiểu đường type 2 chiếm 80% tất cả các trường hợp bệnh tiểu đường (tuổi

< 65) và 80% của số này có kèm theo béo phì. Tỷ lệ tử vong đứng hàng thứ ba sau ung
thư và tim mạch, hàng đầu trong các bệnh nội tiết.
b) Các yếu tố nguy cơ gây bệnh bệnh tiểu đường [15], [16]
- Béo phì, tăng huyết áp, xơ cứng động mạch.
- Di chuyền, nhiễm virus, xuất hiện cùng với một số bệnh tự miễn.
- Thói quen ít vận động, ăn nhiều thức ăn giàu năng lượng; sử dụng nhiều các chất
kích thích như rượu, thuốc lá.
- Phụ nữ sinh con trên 4kg hoặc bị sẩy thai, đa ối.
- Sử dụng các thuốc: corticoid, ngừa thai, lợi tiểu nhóm thiazid, diazoxid.
1.2 Giới thiệu về nguyên liệu khổ qua (Momordica charantia L). [2], [24], [25]
Tên khoa học: Momordica charantia Linn.
Tên gọi khác: mướp đắng, lương qua, cẩm lệ chi
Thuộc họ bầu bí (Cucurbitaceae).
-

Giới (regnum): Plantae

HVTH: Nguyễn Trần Thái Khanh

17


Luận văn tốt nghiệp

-

Bộ (ordo): Cucurbitales

-

Họ (familia): Cucurbitaceae

-

Chi (genus): Momordica

-

Loài (species): M. Charantia

GVHD: TS. Lê Quang Trí

Hiện nay, cây vẫn còn tồn tại ở hai quần thể: mọc hang và trồng trọt. Loại được trồng
rất phong phú về giống nhưng được xếp chung vào chi mướp đắng (Momordica
charantia L.) Tuy nhiên, căn cứ vào kích thước, hình dạng, màu sắc của quả mà chia
mướp đắng thành 2 chủng loại:
-

Momordica charantia L. var.charantia L., trái to (đường kính > 5cm), màu xanh

nhạt, gai tù, ít đắng.
-

Momordica charantia L. var. abbreviata Ser., trái nhỏ (đường kính < 5cm), màu

xanh đậm, gai nhọn, vị rất đắng.

Hình 1.1a: Khổ qua gai tù

Hình 1.1b: Khổ qua gai nhọn

1.2.1 Mô tả cây khổ qua [2]
Cây khổ qua là một loại dây leo, thân màu xanh nhạt có góc cạnh, ở ngọn hơi có lơng
tơ, có đời sống khoảng 1 năm. Kích thước dây khổ qua khoảng bằng ngón tay út, dây bị
từ 5-7 m, dây leo được là nhờ nhiều tua cuốn.

HVTH: Nguyễn Trần Thái Khanh

18


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: TS. Lê Quang Trí

Lá đơn nhám, mọc so le, dài 5-10 cm, rộng 4-8 cm, phiến lá chia 5-7 thùy hình trứng,
mép có răng cưa đều, mặt dưới lá có màu xanh nhạt hơn mặt trên, gân lá nổi rõ ở mặt
dưới, phiến lá có lơng ngắn.
Hoa mọc đơn độc ở kẽ lá, hoa đực, hoa cái cùng gốc, có cuống dài, cánh hoa màu
vàng nhạt, đường kính của hoa chừng 2 cm, hoa đực có ống đài ngắn, tràng gồm 5 cánh
mỏng hình bầu dục, nhị (nhụy) rời nhau. Hoa cái có đài và tràng giống hoa đực.
Trái hình thoi dài 8-15 cm, gốc và đầu thon nhọn, trên mặt vỏ quả có nhiều u sần sùi
nổi lên to nhỏ không đồng đều. Trái chưa chín có màu xanh, khi chín có màu vàng. Khi
chín, trái tét từ đầu, tách ra làm 3 phần. Trái khổ qua có nguồn vitamn C phong phú cùng
các acid cần thiết cho cơ thể con người
Hạt dẹt dài 13-15mm, rộng 7-8 mm, trơng gần giống hạt bí ngơ nhưng có khứa và
màng bao bọc, khi chín, quanh hạt có màng màu đỏ tương tự hạt gấc bao bọc.

Hình 1.2a: Trái khổ qua

HVTH: Nguyễn Trần Thái Khanh

19


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: TS. Lê Quang Trí

Hình 1.2b: Hoa, lá và giàn khổ qua

1.2.2 Phân bố - sinh thái
Chi Momordica charantia L có 45 lồi, phân bố ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới ở
khắp các châu lục.
Ở Việt Nam, cây được trồng khắp nơi trong nước ta từ Nam đến Bắc, hầu hết các tỉnh
từ đồng bằng, trung du đến miền núi để lấy trái làm thực phẩm. Khổ qua thường được
trồng xen với bầu, bí, mướp…
Cây có biên độ sinh thái tương đối rộng, nhiệt độ thích hợp cho cây sinh trưởng từ 20240C, hoặc cao hơn. Cây sinh trưởng nhanh trong mùa mưa ẩm, ra hoa và quả sau 7-8
tuần gieo trồng. Hoa thụ phấn nhờ côn trùng. Sau khi trái già, cây tàn lụi và kết thúc vòng
đời sau 4-5 tháng tồn tại.
1.2.3 Thành phần dinh dưỡng và thành phần hóa học của khổ qua [3]
a) Thành phần hóa học
Người ta đã tìm thấy khoảng hơn 200 hợp chất có trong cây mướp đắng và được
thống kê sơ bộ thành các nhóm chính như sau:

HVTH: Nguyễn Trần Thái Khanh

20

Luận văn tốt nghiệp

-

GVHD: TS. Lê Quang Trí

Triterpene

• Triterpene glycoside:
o Momordicosides A, B, C, D, E, F1, F2, G, I, K, L.
o Cucurbitane triterpenoid 1.
o Momordicine II, momordicine III.
o Goyaglycosides -a, -b, -c, -d, -e, -f, -g, -h.
o Momordicin I, momordicin II.
• Triterpene saponin: Goyasaponins I, II, III.
• Các triterpene khác:
o Momordicin, momordicinin, momordicilin.
o Cucurbitane triterpenoid 3, cucurbitane triterpenoid 6.
o β-amyrin, cycloartenol, erythrodiol, gypsogenin, karounidiol, multiflorenol,
oleanolic acid, squalene, taraxerol…
-

Steroid

• Steroid glycoside:
ο β-sitosterol-3-O-β-glucoside; 3-O-[β-D-glucosyl]-stigmasta-5,25(27)-diene.
ο 3-O-[6’-O-palmitoyl-β-D-glucosyl]-stigmasta-5,25(27)-diene;
ο 3-O-[6’-O-stearoyl-β-D-glucosyl]-stigmasta-5,25(27)-diene.
-

Sterol: Elasterol; lanosterol; momordenol; β-sitosterol; α-spinasterol; stigmasterol;

stigmasta-5-ene-3β,25-diol.
-

Protein

• p-insulin, v-insulin.
• Map-30.
• Momorcharin I, momorcharin II, α-momorcharin, β-momorcharin, Δ• momorcharin, ε-momorcharin, γ-momorcharin.
• Momordin, momordin A, momordin B.
• Ribosome-inactivating proteins 1, 2, 3, 4.

HVTH: Nguyễn Trần Thái Khanh

21


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: TS. Lê Quang Trí

• Trypsin inhibitor mcti-I, trypsin inhibitor mcti-II, trypsin inhibitor mci-3.
• Các protein khác: Alanine, β-alanine, phenylanaline, arginine, asparagine,
aspartic acid…
-

Lipid: arachidic acid, capric acid, cholesterol, α-elaeostearic acid, lauric acid,

linoleic acid, linolenic acid, palmitic acid, palmitoleic acid, stearic acid.

-

Carbohydrate: D-galacturonic acid, α-glucose, β-glucose, inulin, mycose, pectin,

trehalose, α-trehalose.
-

Carotenoid:

β-carotene,

cryptoxanthin,

lutein,

lycopene,

mutatochrome,

phytofluene, rubixanthin, zeaxantin, zeinoxanthin…
-

Các thành phần khác: Alkaloid: Charine, zeatin, zeatin riboside…; monoterpene:

p-cymene, menthol ; sesquiterpene: Nerolidol; sapogenin: Diosgenin; chất khoáng: Ca,
Mg, Fe, Cu, Zn, P, N, I, F…
Trong nhiều nghiên cứu, người ta đã chứng minh được rằng có ít nhất ba nhóm hợp
chất có tác dụng làm giảm lượng đường huyết hoặc có hoạt tính kháng đái tháo đường.
Đó là hỗn hợp của hai steroid glycoside gọi là charantin, các peptide giống insulin
(pinsulin) và alkaloid. Các hợp chất này chủ yếu tập trung ở trái khổ qua.

b) Thành phần dinh dưỡng trong 100g khổ qua
Bảng 1.1 Thành phần dinh dưỡng của khổ qua
100g khổ qua
Năng lượng

17
kcal

HVTH: Nguyễn Trần Thái Khanh

Nước

94,03 g

Protein

1,0

Chất béo

0,17 g

Carbohydrate

3,7

g

Chất xơ

2,8

g

g

22


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: TS. Lê Quang Trí

Chất khống

Vitamin
Vitamin C

84,0mg

Canxi (Ca)

19mg

Vitamin A

471IU

Sắt (Fe)

0,43mg

Folat (vit B9)

72mcg

Magiê (Mg)

17mg

Caroten,beta

190mcg

Phốt pho (P)

31mg

Caroten,anpha 185mcg

Kali (K)

296mg

Lutein

Kẽm (Zn)

0,8mg

Natri ( Na)

5mg

Zeaxathin

và

170mcg

(theo DS. Lê Văn Nhân, Trần Việt Hưng, TS. Nguyễn Đức Thái)
1.3 Giới thiệu về Charantin
1.3.1Khái niệm
Charantin là một hỗn hợp 2 steroid glycoside glycoside có tỉ lệ khối lượng 1:1 là,
được công bố là một trong những hoạt chất có hoạt tính kháng đái tháo đường type 2,
được chiết tách và cô lập từ trái mướp đắng.
Năm 1962, Lotlikar và Rao lần đầu tiên cô lập được charantin với hàm lượng khoảng
0.01%. Đến năm 1965, Sucrow đã xác định được đây là một hỗn hợp 2 steroid glycosides
(tỉ lệ 1:1) gồm 3-O-[β-D-glucopyranosyl]-stigmasta-5,25(27)-diene và β-sitosterol-3-O-βglucoside , với công thức lần lượt như sau: C35H58O6 (M = 574) và C35H60O6 (M = 576)

HVTH: Nguyễn Trần Thái Khanh

23


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: TS. Lê Quang Trí

Hình 1.3: Cơng thức cấu tạo của Charantin

Năm 1966, Lotlikar và Rao đã đưa ra qui trình chiết xuất charantin với hàm lượng
cao hơn, đồng thời cơng bố về hoạt tính kháng đái tháo đường của hoạt chất này, được
phân lập từ dịch chiết EtOH của trái mướp đắng khơ .
Sau đó đến năm 1979, Pugazhenthi và Suryanarayana Murthy đã khẳng định một lần
nữa charantin là hỗn hợp 2 chất và hoạt tính sinh học của nó vẫn có thể mất đi trong q
trình chiết xuất kéo dài.
1.3.2 Tính chất vật lý [4]
-

Charantin có dạng tinh thể màu trắng, khơng mùi, nóng chảy ở 266–268 °C.

Charantin tan ít trong nước, tan nhiều trong các dung môi hữu cơ như: ethanol, acetone,
hexan, chloroform…
-

Trọng lượng phân tử 9,7kDa.

-

Charantin được trích ly chủ yếu từ quả, hạt của khổ qua (mướp đắng).

1.3.3 Tính chất dược lý - hoạt tính kháng đái tháo đường [5], [16], [17]
Tiến hành khảo sát hoạt tính kháng đái tháo đường của charantin trên thỏ gây đái
tháo đường thực nghiệm bằng Alloxan:

HVTH: Nguyễn Trần Thái Khanh

24