Đánh giá khả năng kiểm soát đường huyết của phần chiết gel lô hội

Nội dung text: Đánh giá khả năng kiểm soát đường huyết của phần chiết gel lô hội

1. Tạp chí phân tích Hóa, Lý và Sinh học – Tập 20, số 4/2015 ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG KIỂM SOÁT ĐƯỜNG HUYẾT CỦA PHẦN CHIẾT GEL LÔ HỘI Đến toà soạn 16 - 6 - 2015 Đỗ Thị Việt Hương, Nguyễn Thị Huệ, Ngô Thị Hương, Nguyễn Mạnh Dũng Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội Đặng Đức Khanh Viện Pháp Y Quân đội SUMMARY ASSESSMENT OF THE POTENTIAL FOR BLOOD GLUCOSE CONTROL WITH ALOE VERA GEL N-hexane extract (EH) of Aloe vera gel was evaluated by the potential for blood glucose control using in vitro inhibitory assays and diabetic type II animal model. The α-amylase inhibitory of EH of aloe vera gel were assessed at dose of 50 – 275 µg/ml of EH with percentage inhibition ranging between 21,01 – 33,44%. Their corresponding 50% inhibition concentrations were found to be 447,33 µg/ml. The antidiabetic effect of EH in normal and alloxan monohydrate (120 mg/kg body weight) induced diabetics mice. Group 1 and 2 mice were normal and given orally 8 mgEH/day, diabetes was induced in group 3 and 4 mice, treated/or not with EH. The fasting blood glucose level was determined at different time in 22 days treatment. There were no diffirence of blood glucose levels in group 1, but decreased 6% in group 2 and the body weight in both group increased 1,8g in 22 days. Average increase in fasting blood glucose levels and body weight was observed in groups 3 mice which are diabetic control group, died seven days later but a significant decrease 39% and 8,16%, respectively, was in group 4.These findings suggest that Aloe vera gel have a blood glucose level control effect and would be candidate in functional food for the treatment of type 2 diabetes mellitus. Keyword(s): Aloe vera gel, type 2 diabetes., 1. MỞ ĐẦU giải phóng năng lượng do sự thiếu hụt Nguyên nhân dẫn tới bệnh tiểu đường là do hormone insulin của tuyến tụy. Hai dạng tiểu sự rối loại chuyển hóa cacbohydrat, lượng đường các bệnh nhân mắc phải là tiểu đường đường trong cơ thể không được oxy hóa để type I có xu hướng xảy ra ở các bệnh nhân 283
2. dưới 30 tuổi, chiếm khoảng 10% trong số các kiểm soát đường huyết của cặn chiết gel lô trường hợp mắc bệnh tiểu đường [1] và hội được thử nghiệm trên mô hình chuột tiểu khoảng 90% là tiểu đường type II, việc điều đường gây bệnh bởi alloxan monohydrate trị tiểu đường type II khá phức tạp do một vài cũng như ảnh hưởng của cặn chiết này lên yếu tố gắn liền với quá trình bệnh, có thể do enzyme thủy phân cacbohydrat cũng được cơ thể không sản xuất đủ insulin hoặc nếu khảo sát. không đáp ứng với insulin như bình thường 2. CHUẨN BỊ VÀ PHƯƠNG PHÁP [2-4]. Các nhóm thuốc phổ biến được sử 2.1. Chuẩn bị dụng trong điều trị và kiểm soát bệnh tiểu Cặn chiết n-hexan (EH): 30 kg gel lô hội đường như nhóm Sulfonylurea có tác dụng được ngâm và chiết theo phương pháp [13] kích thích sản xuất insulin; nhóm Bigunamid thu được cặn cặn chiết n-hexan (EH) và được làm giảm đề kháng insulin ở cơ và gan hay bảo quản trong tủ lạnh ở 40C trong suốt quá nhóm ức chế men α-glucosidese – Acarbose. trình tiến hành thí nghiệm. Tuy nhiên các tác dụng phụ không mong Hoạt độ enzyme α-amylase (Novozymes, muốn cho bệnh nhân tiểu đường khi điều trị Sigma Aldrich, Đức): enzyme được kiểm tra các nhóm thuốc này biểu hiện rất rõ rệt như hoạt độ chính xác trước khi tiến hành phản Sunfamit làm hạ đường huyết quá thấp, ứng [13]. Metfomin gây cảm thấy chán ăn, rối loạn tiêu 2.2. Phương pháp thí nghiệm hóa và nguy hiểm nhất là nhiễm toan acid 2.2.1 Khảo sát khả năng ức chế enzyme α- tactric, Glucobay ảnh hưởng đến gan [5]. amylase của cặn chiết gel lô hội Hầu hết các nhóm thuốc kể trên đều là các Khả năng ức chế sự thủy phân tinh bột của thuốc nhập khẩu đắt tiền, để giảm chi phí và enzyme α-amylase bởi cặn chiết gel lô hội quan trọng hơn là để tránh những tác dụng được thực hiện theo phương pháp của Fennel phụ cho người bệnh thì phương pháp điều trị [13] hiệu chỉnh với tổng thể tích là 500µl hỗn tiểu đường đang rất được quan tâm đó là việc hợp phản ứng, cặn chiết được khảo sát ở các sử dụng đơn lẻ hoặc kết hợp các thực vật có nồng độ khác nhau với nồng độ cặn chiết gốc dược tính điều trị tiểu đường [6-8]. Rất nhiều là 0,5 mg/ml: nghiên cứu đã tập trung vào hướng này và cho kết quả tích cực, rất nhiều loài thực vật được phát hiện trong đó có lô hội, một loài cây rất phổ biến trong cuộc sống. Trong một khảo sát ngẫu nhiên trên đối tượng tiểu đường béo phì cho thấy cặn chiết gel lô hội có tác dụng giảm glucose trong máu và bệnh nhân có dấu hiệu giảm cân trong 8 tuần điều trị [9]. Cặn chiết lô hội dùng để điều trị trên chuột gây tiểu đường type II cho kết quả khá Sau khi kết thúc phản ứng, hỗn hợp được bất ngờ, lượng glucose máu giảm rõ rệt đồng đo ở bước sóng 660 nm trên máy quang phổ thời lượng glycogen gan và insulin tăng rõ Biomate 3 (Thermo Scientific). rệt [10-12]. Trong nghiên cứu này, khả năng 284
3. 2.2.2 Khảo sát hàm lượng cặn chiết n- Khả năng ức chế enzyme α-amylase in hexan trên chuột bình thường vitro của cặn chiết EH từ gel lô hội được Mỗi nhóm thí nghiệm gồm 2 chuột Swiss trình bày ở bảng 1 và hình 1. khỏe mạnh. Trước khi tiến hành thí nghiệm, Bảng 1: Khả năng ức chế của cặn chiết gel cho chuột nhịn ăn qua đêm. Liều thử nghiệm lô hội với enzyme α-amylase tăng dần từ 50 mg/kg đến 450 mg/kg trọng Nồng độ Phần trăm ức IC50 lượng chuột, cặn chiết được pha vào 0,2 ml cặn chiết chế (µg/ml) nước và cho uống với lượng hằng định mỗi (µg/ml) enzyme α- lần là 0,05 ml/10g cân nặng, uống 2 lần/ngày amylase (%) mỗi lần cách nhau 7 giờ. Theo dõi tình trạng 0 0 chuột 3 ngày đầu, sau đó nghỉ một ngày và 50 21,01 ± 0,91 theo dõi chuột đến ngày thứ 7 sau khi uống 100 23,90 ± 0,65 thuốc [14]. 447,33 200 29,38 ± 0,16 2.2.3 Khảo sát khả năng hạ đường huyết của cặn chiết gel lô hội 250 35,65 ± 0,48 Động vật: 28 con chuột đực dòng Swiss 275 38,44 ± 0,43 khỏe mạnh khoảng 8-9 tuần tuổi, có trọng lượng từ 20-22 gram được chia làm 4 nhóm Khả năng ức chế enzyme α-amylase của cặn để nghiên cứu: nhóm 1, nhóm đối chứng chiết EH tuyến tính với nồng độ cao, khi tăng (chuột bình thường), nhóm 2 (chuột bình nồng độ cặn chiết thì khả năng ức chế enzyme thường + uống cặn chiết lô hội), nhóm 3 α-amylase tăng. Phần trăm ức chế enzyme của (chuột gây bệnh đái tháo đường bằng cách cặn chiết EH từ 21-38%. Khoảng cách giữa các tiêm dung dịch alloxan monohydrate nồng nồng độ là tương đối cao (50 -275 µg/ml) độ 120 mg/kg trọng lượng chuột vào khoang nhưng sự khác biệt giữa phần trăm ức chế bụng và được theo dõi trong 7 ngày và không enzyme lại không được thể hiện rõ ràng. N- được điều trị bằng cặn chiết EH), nhóm 4 hexan là một dung môi kém phân cực nên các (chuột bị gây bệnh tiểu đường như nhóm 3 hợp chất tập hợp trong cặn chiết EH hầu hết là và được điều trị bằng cặn chiết lô hội). Khả các hợp chất không hoặc ít phân cực, có thể năng kiểm soát đường huyết của cặn chiêt lô thấy rằng các hợp chất này ít gây khả năng ức hội được khảo sát bằng cách cho chuột bị chế enzyme α-amylase. bệnh uống (400 mg/kg trọng lượng chuột)/ không được uống cặn chiết lô hội. Chuột bị bệnh uống 0,2 ml/ngày chia làm 2 lần mỗi lần 0,1 ml cặn chiết lô hội trong 22 ngày điều trị. Trọng lượng và đường huyết chuột cách 5 ngày được kiểm tra một lần bằng dụng cụ kiểm tra đường huyết cầm tay (ACCU chek performa, Roche, Đức) lúc trước khi cho ăn sáng. 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Hình 1: Mối tương quan giữa nồng độ cặn 3.1 Khảo sát khả năng ức chế enzyme α- chiết EH khảo sát với phần trăm ức chế hoạt amylase của cặn chiết gel lô hội động của enzyme α-amylase. 285
4. Đường tuyến tính dựng được thiết lập biểu 450 mg/kg trọng lượng nhưng không thấy diễn tương quan giữa nồng độ cặn chiết và hiện tượng tử vong ở ngày thứ 7. Như vậy phần trăm ức chế enzyme α-amylase, phương liều lượng cặn dự kiến dùng trên chuột là 400 trình tuyến tính đưa ra là y = 0,075x + 16,45 mg/kg trọng lượng chuột (tương đương với 8 (R2 = 0,968). Có thể suy ra giá trị nồng độ có mg cặn chiết/ngày). khả năng ức chế 50% là 447,33 µg/ml. 3.3 Khảo sát khả năng hạ đường huyết của 3.2 Khảo sát nồng độ cặn chiết n-hexan an cặn chiết gel lô hội toàn trên chuột bình thường Sau 7 ngày tiêm dung dịch alloxan Khi cho chuột uống cặn chiết ở ngày đầu monohydrate, tiến hành kiểm tra trọng lượng tiên, chuột trong các nhóm ít hoạt động, và nồng độ đường huyết chuột ở mỗi nhóm, nhưng không có biểu hiện mệt mỏi. Ngày các chỉ số được trình bày trong bảng 2. Kết tiếp theo chuột hoạt động nhanh nhẹn hơn và quả cho thấy nồng độ đường huyết của các ăn uống bình thường, chuột ở các nhóm đều nhóm chuột 3 và 4 khi tiêm thuốc alloxan đi đại tiện nhưng hơi lỏng, quan sát màu sắc monohydrate có sự khác biệt rõ ràng, từ 7,04 phân có màu xanh đen vì cặn chiết EH có (mmol/L) và 7,09 (mmol/L) lên 25,09 màu xanh. Ngày thứ ba, các nhóm chuột hoạt (mmol/L) và 24,71 (mmol/L), tăng gấp 3,5 động ăn uống và bài tiết bình thường. Không lần; đồng thời trọng lượng của chuột trong có chuột nào chết trong 3 ngày đầu. Trong 7 nhóm 3 và 4 cũng tăng nhanh hơn (>1,4 g) so ngày theo dõi tiếp theo, chuột đều khỏe mạnh với nhóm chuột không gây bệnh là nhóm 1 ở các nhóm có nồng độ 50, 100, 200, 300 và và 2, nguyên nhân có thể do tác dụng của 400 mg/kg trọng lượng; chuột có biểu hiện lờ thuốc tới các tế bào tuyến tụy gây nên rối đờ, hoạt động kém, ít kêu bắt đầu xuất hiện loạn trong cơ thể chuột dẫn đến sự tăng vọt vào ngày thứ 5 ở nhóm chuột được cung cấp về trọng lượng chuột. Bảng 2: Sự thay đổi đường huyết và khối lượng của các nhóm chuột sau khi tiêm/ không tiêm alloxan monohydrate. Ngày 0 Ngày 7 Nhóm chuột Nồng độ đường Khối lượng Nồng độ đường Khối lượng thí nghiệm huyết (mmol/L) chuột (gram) huyết (mmol/L) chuột (gram) Không tiêm 1 7,13 ± 0,17 21,58 ± 0,92 7,17 ± 0,27 21,93 ± 0,93 thuốc 2 7,06 ± 0,33 21,64 ± 0,83 7,2 ± 0,18 22,07 ± 0,85 3 7,04 ± 0,37 21,48 ± 0,77 25,09 ± 0,70 22,81 ± 0,61 Tiêm thuốc 4 7,09 ± 0,18 21,64 ± 0,83 24,71± 0,95 23,04 ± 0,95 Trong 22 ngày điều trị tiếp theo, chỉ số dần trong các lần kiểm tra (1,8 g sau khi kết đường huyết của các chuột ở nhóm 1 khá ổn thúc thí nghiệm), trong khi đó lượng đường định chỉ dao động từ 7,13 mmol/L đến 7,2 huyết của chuột ở nhóm 2 (chuột bình mmol/l, đồng thời trọng lượng chuột tăng thường và được uống cặn chiết EH) lại có xu 286
5. hướng giảm nhẹ 6% (từ 7,2 mmol/L xuống chiết, bảng 3. còn 6,77 mmol/L) sau hơn 3 tuần dùng cặn Bảng 3: Chỉ số đường huyết và trọng lượng chuột trong 22 ngày thí nghiệm Chỉ số đường huyết (GL) và khối lượng chuột (BW) ở các ngày theo dõi Nhóm Ngày 1 Ngày 5 Ngày 10 Ngày 15 Ngày 22 GL BW GL BW GL BW GL BW GL BW 7,11 21,92 7,1 22,35 7,06 22,84 7,01 23,18 7,17 23,72 1 ± 0,24 ± 0,93 ± 0,23 ± 0,96 ± 0,35 ± 0,75 ± 0,29 ± 0,79 ± 0,25 ± 0,73 7,06 22,07 6,79 22,55 6,74 23,05 6,84 23,56 6,77 23,99 2 ± 0,28 ± 0,85 ± 0,5 ± 0,78 ± 0,49 ± 0,77 ± 0,51 ± 0,76 ± 0,32 ± 0,7 25,06 22,81 26,18 24,55 3 ± 0,7 ± 0,61 ± 0,75 ± 0,67 24,71 23,04 19,16 22,84 17,57 21,71 18,03 21,48 15,07 21,16 4 ± 0,95 ± 0,82 ± 1,13 ± 0,85 ± 0,97 ± 1,06 ± 1,49 ± 0,71 ± 1,43 ± 1,07 Chuột ở nhóm 4 là nhóm bị bệnh và được ngày thứ 7 và đến ngày thứ 10 thì không còn điều trị bằng cặn chiết EH; kết quả cho thấy chuột nào sống sót ở nhóm kiểm chứng này. trong quá trình điều trị, chỉ số đường huyết Trong cả quá trình điều trị 22 ngày, cho thấy có thay đổi theo chiều hướng tích cực; ngày khả năng hạ đường huyết của cặn chiết n- đầu tiên khi bắt đầu điều trị, chỉ số đường hexan từ gel lô hội đạt được 39% đồng thời huyết của chuột rất cao 24,71 mmol/L nhưng trọng lượng cơ thể chuột cũng giảm 8,16% so sau 10 ngày điều trị chỉ số giảm 28,9% còn với thời điểm gây bệnh tiểu đường ban đầu, 17,57 mmol/L nhưng trọng lượng cơ thể đây là một số liệu tuy không cao nhưng cũng giảm được 5,8% so với ngày đầu điều trị, cho thấy gel lô hội của Việt Nam cũng có nhưng đến lần kiểm tra tiếp theo mức đường khả năng làm giảm lượng glucose trong máu huyết lại có xu hướng tăng lên (18,03 của chuột và hi vọng thực vật này cũng cho mmol/L) và có dấu hiệu giảm trong những kết quả tốt trên các bệnh nhân đang ở giai ngày điều trị cuối 15,07 mmol/L, kết quả này đoạn 2 tiểu đường. Trong những năm gần cũng trùng hợp với một thí nghiệm trên mô đây, có rất nhiều công trình nghiên cứu công hình chuột tiểu đường đã được nghiên cứu bố các thực vật có khả năng kiểm soát đường của một số tác giả khác [10-12, 15-16]. huyết như quả cây nhàu, các bộ phận của cây Trong khi đó kết quả kiểm tra ở nhóm 3 ổi, hạt nho đều có hiệu lực trên 50% [17- (chuột bị bệnh và không được điều trị), chỉ số 20], chúng đều là những thực vật gần gũi với đường huyết tăng và không có dấu hiệu suy con người và lô hội cũng vậy, đây là một giảm trong 5 ngày đầu điều trị đồng thời hướng đi mới nhằm thay thế dần các thuốc trọng lượng chuột cũng tăng đáng kể 22,81 g tiểu đường tổng hợp gây tác dụng phụ mạnh trong những ngày đầu và 24,55 g ở ngày đo cho bệnh nhân. thứ 5, đồng thời xuất hiện chuột tử vong ở 287
6. Lời cảm ơn: Xin cảm ơn Trung tâm Hỗ Treatment of Diabetes. J. Clin. Biochem. trợ Nghiên cứu Châu Á đã hỗ trợ cho đề Nutr., 40(3), 163-173. tài này được hoàn thành. 8. Grover J.K., Yadav S., Vats V. (2002) TÀI LIỆU THAM KHẢO Medicinal plants of India with anti-diabetic 1. Shalev A. (1999) Hope for insulin mimetic potential. J. Ethnopharmacol, 81(1), 81-100. oral antidiabetic drugs. Eur. J. Endocrinol, 9. Ho C.C., Seok J.K., Ki Y.S., Bum J.O., Be 141(6), 561-562. l.C. (2013) Metabolic effects of aloe vera gel 2. Ralph A. D, Roy E., Muhammad A. G. complex in obese prediabetes and early non- (1997) Pathogenesis of type 2 diabetes: treated diabetic patients: Randomized metabolic and molecular implication for controlled trial. Nutrition, 29(9), 1110-1114. identifying diabetes genes. Diabetes Care, 10. Okyar A., Can A., Akev N., Baktir G., 5(3), 177—267. Suthepinar N. (2001) Effect of Aloe vera 3. Polonsky K.S., Sturis J., Bell G.I. (1996) leaves on blood glucose level in Type I and Non-insulin dependent diabetes mellitus-a Type II diabetic rat models. Phytother. Res., genetically programme failure of the beta- 15 (2), 157 – 161. cell compensate for insulin resistance. N. 11. Motala A. A., Omar M.A.K., Pirie F.J. Engl. J. Med., 334(12), 777-783. (2000) Type I diabetes mellitus in Africa: 4. Groop L.C., Bonadonna R.C., DelPrato S., epidemiology and pathogenesis. Diabetes Int. Ratheiser K., Zyck K., Ferrannini E., J., (10), 33 – 64. DeFronzo R.A. (1998) Glucose and free 12. Eman G.E.H., Mohamad H.A.H., Ashraf fatty acid metabolism in non-insulin M. M., Anwaar A. K. (2003) Effect of Aloe dependent diabetes mellitus. Evidences for vera extract on some physiological multiple sites of insulin resistance. J. Clin parameters in diabetic albino rats. The Egyp. Invest, 84(1), 205- 213 (1989). J. of Hospital Med, 12, 53-61. 5. David M.D., John B.B., Mayer B.D., 13. Ferrucci M. (1954) The Fennel method of Robert J.J., Rury R.H., Sherwin R., Bernard determination of amylase activity in the Z. (2006) Management of Hyperglycemia in blood in normal individuals. Arcisp S. A. F., Type 2 Diabetes: A Consensus Algorithm for 7(1), 71-77. the Initiation and Adjustment of Therapy. 14. Dam D.T. Pernicious toxic method. Med. Diabetes Care, 29(8), 1963-1972 (2006). Pub. House (1996). 6. Anturlaikar.S.D., Gopumadhavan S., 15. Kim K., Kim H., Kwon J., Lee S., Kong Chauhan B.L., Mitra S.K. (1995) Effect of H., Im S., Le Y. H., Lee Y. R., Oh S.T., Jo T. D-400, a Herbal Formulation, on Blood H., Park Y. I., Lee C. K., Kim K. (2009) Sugar of Normal and Alloxan-induced Hypoglycemic and hypolipidemic effects of Diabetic Rats. Ind. J. Phys. Pharm., 39(2), processed Aloe vera gel in a mouse model of 95-100. non-insulin-dependent diabetes mellitus. 7. Manisha M., Priyanjali Dixit, Jayant L., Phytomedicine, 16 (9), 856-863. Saroj G., Thomas P.A.D. (2007) Indian Herbs and Herbal Drugs Used for the (xem tiếp tr. 296) 288