Nghiên cứu hoạt tính ức chế enzym α-glucosidase của một số cây thuốc Đồng Tháp

Nội dung text: Nghiên cứu hoạt tính ức chế enzym α-glucosidase của một số cây thuốc Đồng Tháp

1. Tạp chí phân tích Hóa, Lý và Sinh học – Tập 20, số 4/2015 NGHIÊN CỨU HOẠT TÍNH ỨC CHẾ ENZYM -GLUCOSIDASE CỦA MỘT SỐ CÂY THUỐC ĐỒNG THÁP Đến tòa soạn 16 - 6 - 2015 Nguyễn Xuân Hải, Nguyễn Thị Thanh Mai Khoa Hóa học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên-ĐHQG Tp. HCM SUMMARY STUDY ON -GLUCOSIDASE INHIBITORY ACTIVITY OF MEDICINAL PLANTS FROM DONG THAP Study on -glucosidase inhibitory activity of 20 methanolic extracts of medicinal plants from Dong Thap. The results showed that 17 extracts displayed activity at 250 µg mL-1, 16 extracts showed an inhibition rate greater than 50 % at 250 µg mL-1, 9 extracts had over 50 % at 100 µg mL-1, 7 extracts possessed more than 50 % at 50 µg mL-1, 5 extracts showed over 50 % at 25 µg mL-1 and 2 extracts had greater than 50 % at 10 µg mL-1. Among them, the MeOH extracts from the stems of Ceiba pentandra and the stems of Morus alba exhibited the most -1 strong -glucosidase inhibitory activity, with IC50 values of 4.8 and 6.1 µg mL , respectively, -1 which were stronger than a positive control acarbose with an IC50 values of 138.4 µg mL . Keywords: Dong Thap, medicinal plants, α-glucosidase, Ceiba pentandra, Morus alba. 1. GIỚI THIỆU hai loại, trong đó loại 2 chiếm khoảng 90 % Bệnh đái tháo đường là bệnh đặc trưng trong tổng số trường hợp bị bệnh. [1] bằng mức đường trong máu cao, nguyên Trong cơ thể, màng tế bào ruột non tiết ra nhân là do thiếu insulin có kèm hoặc không enzym α-glucosidase có vai trò thủy phân kèm theo kháng insulin với các mức độ carbohydrat từ thức ăn thành các khác nhau. Những người mắc bệnh không oligosaccarit, rồi thuỷ phân oligosaccarit những có lượng đường trong máu cao, mà thành glucose và thẩm thấu vào máu qua cả trong nước tiểu nên còn gọi là bệnh đái màng ruột non để nuôi các tế bào của cơ tháo đường. Bên cạnh đó, bệnh đái tháo thể. Khi cơ thể bị rối loạn chuyển hóa đường còn gây ra các biến chứng nguy carbohydrat thì lượng đường trong máu hiểm về tim mạch, tai biến mạch máo não, cao, do đó sẽ dẫn đến bệnh tiểu đường. suy thận, Bệnh đái tháo đường gồm có Bằng cách ức chế hoạt động của enzym α- glucosidase có thể làm chậm quá trình thủy 289
2. phân của carbohydrat và làm giảm lượng Dựng đường biểu diễn giữa phần trăm ức đường trong máu [1]. Do đó, việc tìm kiếm chế và nồng độ chất ức chế sẽ xác định các cây thuốc cũng như các hợp chất mới được giá trị IC50 là nồng độ của mẫu mà tại có khả năng ức chế enzym α-glucosidase có đó ức chế 50 % enzym. Mẫu có hoạt tính ý nghĩa rất lớn nhằm hỗ trợ điều trị bệnh càng cao thì giá trị IC50 sẽ càng thấp. tiểu đường. Vì vậy, trong nghiên cứu này, 2.2.2. Hoá chất chúng tôi tiến hành sàng lọc hoạt tính ức - Dung dịch đệm phosphat 0,01 M có pH = chế enzym α-glucosidase của một số cây 7,0 thuốc Đồng Tháp để định hướng trong - Dung dịch enzym α-glucosidase 0,2 U nghiên cứu. mL-1 2. THỰC NGHIỆM - Dung dịch nền p-nitrophenyl-α-D- 2.1. Chuẩn bị mẫu glucopyranosid 3,0 mM 20 mẫu cây thuốc nghiên cứu được thu hái - Dung dịch Na2CO3 0,1 M thuộc Tỉnh Đồng Tháp vào cuối tháng 2.2.3. Quy trình thử hoạt tính 8/2009 (bảng 1) và được định danh bởi Mẫu được hoà tan trong đệm phosphat, Thạc sĩ Hoàng Việt, khoa Sinh Học, thêm 100 µL enzym, lắc đều, ủ ở 37 ºC Trường Đại học Khoa Học Tự Nhiên, trong 5 phút, sau đó thêm 100 µL dung dịch Thành phố Hồ Chí Minh. Các mẫu cây nền, lắc đều, ủ ở 37 ºC trong 15 phút, cuối thuốc này được lựa chọn theo tiêu chí dân cùng thêm 1500 µL dung dịch Na2CO3 và gian được dùng để điều trị bệnh đái tháo đo mật độ quang tại bước sóng 401 nm. đường, tài liệu tham khảo và lựa chọn ngẫu Tiến hành thử hoạt tính trên các mẫu thử nhiên. Các mẫu dược liệu khô được xay với nhiều nồng độ khác nhau từ 250 đến 10 nhỏ rồi đun hoàn lưu 3 lần với dung môi µg mL-1, chất đối chứng dương được sử metanol trong 3 giờ, các dịch trích được dụng là acarbose. gom lại và đuổi dung môi thu được cao 3. KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN metanol. Kết quả sàng lọc hoạt tính ức chế enzym α- 2.2. Quy trình thử hoạt tính ức chế glucosidase của 20 cây thuốc Đồng Tháp enzym α-glucosidase được trình bày trong bảng 2. Kết quả 2.2.1. Cơ sở phương pháp nghiên cứu cho thấy, trong 20 mẫu dược Enzym α-glucosidase xúc tác cho quá trình liệu thì 17 cây thuốc có hoạt tính ức chế tại chuyển hoá p-nitrophenyl-α-D- nồng độ 250 µg mL-1, 16 mẫu cây có phần glucopyranosid thành α-D-glucose và p- trăm ức chế lớn hơn 50 % tại nồng độ 250 nitrophenol có màu vàng nhạt, hấp thụ µg mL-1, 9 mẫu cây có phần trăm ức chế quang cực đại tại bước sóng 401 nm [2]. lớn hơn 50 % tại nồng độ 100 µg mL-1, 7 Khi có mặt chất ức chế enzym, cường độ mẫu cây có phần trăm ức chế lớn hơn 50 % hấp thu của dung dịch sẽ giảm. Dựa vào tại nồng độ 50 µg mL-1, 5 mẫu cây có phần cường độ hấp thu của dung dịch khi có và trăm ức chế lớn hơn 50 % tại nồng độ 25 không có mẫu thử sẽ tính được phần trăm µg mL-1 và 2 mẫu cây có phần trăm ức chế ức chế enzym α-glucosidase của mẫu thử. lớn hơn 50 % tại nồng độ 10 µg mL-1; trong 290
3. đó, thân cây Gòn và thân cây Dâu có hoạt năng ức chế enzym -glucosidase cũng như tính ức chế enzym -glucosidase mạnh có tác dụng điều trị bệnh đái tháo đường nhất nên được thử tiếp ở các nồng độ thấp loại 2 [7]. hơn, giá trị IC50 của hai mẫu cây này lần 4. KẾT LUẬN lượt là 4,8 và 6,1 µg mL-1, mạnh hơn nhiều Kết quả nghiên cứu sàng lọc hoạt tính ức so chất đối chứng dương acarbose có giá trị chế enzym -glucosidase của 20 cây thuốc -1 IC50 là 138,4 µg mL . Đồng Tháp cho thấy, 2 mẫu cây có giá trị -1 Cây Dâu tằm có tên khoa học là Morus IC50 250 µg mL . Phương pháp một vài nghiên cứu cho thấy thành phần này dùng chất đối chứng dương là acarbose hoá học chủ yếu là các hợp chất polyphenol và trong 20 mẫu dược liệu khảo sát thì có như flavonoid, stilben, benzofuran, [3,4]. 14 mẫu có hoạt tính ức chế enzym - Đối với cây Gòn, tên khoa học là Ceiba glucosidase mạnh hơn chất đối chứng pentandra (L.) thuộc họ Cói (Cyberaceae) dương, đặt biệt là thân cây Gòn và cây Dâu. chỉ có một vài nghiên cứu trên thế giới cho Những kết quả nghiên cứu thu được tạo cơ thấy thành phần hoá học của rễ và thân cây sở cho các nghiên cứu phân lập các hoạt chứa các hợp chất polyphenol như chất từ các cây có hoạt tính mạnh nhằm góp flavonoid, naptoquinon và dẫn xuất lacton phần trong việc hỗ trợ điều trị bệnh đái tháo [5,6]. Như vậy, các hợp chất ức chế enzym đường có nguồn gốc thảo dược để làm giảm -glucosidase có thể là do các hợp chất các phản ứng phụ so với các hoạt chất từ polyphenol như flavonoid, stilben hay các tổng hợp. quinon mà trước đây đã có nhiều tài liệu công bố về các hợp chất polyphenol có khả 291
4. 292 Bảng 1. Danh mục 20 cây thuốc Đồng Tháp Tên thường Bộ phận STT Tên khác Tên khoa học Họ Công dụng dùng dùng Kyllinga Cói 1 Cỏ bạc đầu monocephala Toàn cây Hạ nhiệt, hạ sốt (Cyberaceae) Rottb. Ceiba pentandra Gạo Trị bệnh về tiết niệu, bệnh về thận, về tóc, về 2 Gòn Cây bông gòn (L.) Gaertn. Var. Thân (Bombaceae) phổi, ỉa chảy, đái tháo đường indica (DC.) Bakh 3 Dâu tằm Trị phong tê thấp, đau thắt lưng, đau nhức các Dâu Dâu tằm Morus alba (L.) Thân (Moraceae) đầu xương, cước khí, chân tay co quắp Tinospora sinensis Chữa bệnh phong thấp, đau nhức gân cốt, đau Dây đậu Tiết dê 4 Tục cốt đằng Merr. (Tinospora Dây và lá dây thần kinh hông, đòn ngã chấn thương và xương (Menispermaceae) tomentosa Miers.) để bổ sức Christia Đậu 5 Ngải bướm Đậu cánh dơi vespertilionis Toàn cây Thuốc lợi tiểu, đau mắt đỏ, yếu tim, đau tim (Fabaceae) (L.f.) Bakh.f. Trị cảm nắng, sốt nóng, nhức đầu, đau bụng đi Ocimum sanctum Hoa mô 6 É tía Hương nhu tía Thân lá ngoài, tức ngực, nôn mửa, chuột rút, cước khí, thủy L. (Lamiaceae) thũng, bệnh đường hô hấp, long đờm, thấp khớp Kim thạch hộc, tuyết mai, hắc tiết Dendrobium Lan 7 Thạch hộc Rễ Chữa liệt dương, đau nhức, ra mồ hôi trộm thảo, hoàng thảo, crumenatum Sw. (Orchidaceae) lan rừng 292
5. Tên thường Bộ phận STT Tên khác Tên khoa học Họ Công dụng dùng dùng Homalomena Thiên niên Sơn phục, thần Ráy Phong hàn, nhức mỏi, đau dạ dày, đau bụng 8 occulta (Lour.) Rễ kiện phục (Araceae) kinh, bổ gân cốt, đau khớp xương Schott Trị bí tiểu tiện, đi đái ít một rát buốt, nước tiểu Argyreia acuta Khoai lang Thân mang 9 Dây thảo bạc Bạc thau, bạc sau đục, bạch đới, ngứa lở, mụn nhọt, ho, viêm phế Lour. (Convonlvulaceae) lá quản cấp và mãn tính 10 Điếc, ù tai, đau tai, sổ mũi, sốt cao, đau đầu dữ Abutilon indicum Bông Giằng xây Cối xay Toàn cây dội, viêm tuyến mang tai truyền nhiễm, lao (L.) Sweet) (Malvaceae) phổi, giảm niệu Chữa chứng đái rắt, đái buốt ra máu, đại tiện, Lygodium Bòng bong táo bón, chấn thương ứ máu, lợi tiểu, lợi sữa, 11 Bòng bong Thòng bong flexuosum (L.) Dây mang lá (Lygodiaceae) vết loét, mụn rộp, đau tai, đau màng óc, lậu, Sw.) chó dại cắn Dây mơ lông, dây Paederia Cà phê Chữa lỵ, xoa bóp chữa tê thấp, sỏi thận, bí tiểu 12 Dây mơ mơ tròn, thối địt, Lá tomentosa L. (Rubiaceae) tiện ngưu bì đống Stachytarpheta Trị nhiễm trùng đường tiết niệu, đau gân cốt Cây đuôi chuột, Cỏ roi ngựa 13 Mạch lạc jamaicensis (L.) Toàn cây do thấp khớp, viêm kết mạc cấp, viêm hầu, lỵ, giả mã tiên (Verbenaceae) Vahl ỉa chảy, cảm lạnh, ho Nanh heo, ngải Sansevieria Bồng bồng 14 Ngà voi Lá Lá dùng giã đắp chữa sưng tấy, sai xương ngà cylindrica Bojer (Dracaenaceae) 293 293
6. 294 Tên thường Bộ phận STT Tên khác Tên khoa học Họ Công dụng dùng dùng Chữa cảm mạo, viêm phế quản, tiêu hoá kém, Dâu tằm 15 Ngái Ficus hispida L.f. Thân, vỏ lỵ, thấp khớp, đau nhức xương, đòn ngã tổn (Moraceae) thương, cụm nhọt ở nách Lá giã nát đắp vết thương, mụn nhọt, mau lên Nhàu lớn, nhàu Morinda citrifolia Cà phê 16 Nhàu Lá da non, chữa ỉa chảy, sốt, đau nhức, chân tay núi, nhàu rừng L. (Rubiaceae) nhức mỏi, huyết áp cao Ficus microcarpa Dâu tằm Cảm mạo, sốt cao, viêm amidan, đau nhức 17 Gừa Rễ, lá L.f. (Moraceae) khớp xương, đòn ngã chấn thương 18 Nelumbo nucifera Sen Sen Bông Đái tháo đường, bị thương, chảy máu, chốc lở Gaertn. (Nelumbonaceae) Thù lù cạnh, lồng Physalis angulata Cà Toàn cây bỏ Trị cảm sốt, yết hầu sưng đau, ho nhiều đờm, 19 Thù lù đèn, tầm bóp L. (Solanaceae) rễ hạ khí, thanh nhiệt, lợi tiểu Cây mắc cỡ, cây Trinh nữ Dùng làm thuốc ngủ, dịu thần kinh, chữa bệnh 20 Hoa trinh nữ Mimosa pudica L. Toàn cây thẹn, hàm tu thảo (Mimosaceae) nhức xương Bảng 2. Kết quả thử hoạt tính ức chế enzym α-glucosidase của 20 mẫu cây thuốc Đồng Tháp PHẦN TRĂM ỨC CHẾ IC50 STT Tên cây 10 (µg mL-1) 5 (µg mL-1) 2,5 (µg mL-1) 1 (µg mL-1) (µg mL-1) 1 Gòn 58,0 2,2 52,1 ± 2,1 30,1 ± 1,6 19,2 ± 1,7 4,8 2 Dâu 63,3 ± 3,2 46,3 ± 2,1 19,3 ± 2,2 14,9 ± 1,9 6,1 100 (µg mL-1) 50 (µg mL-1) 25 (µg mL-1) 10 (µg mL-1) 294
7. PHẦN TRĂM ỨC CHẾ IC50 STT Tên cây 10 (µg mL-1) 5 (µg mL-1) 2,5 (µg mL-1) 1 (µg mL-1) (µg mL-1) 3 Dây đậu xương 89,5 ± 3,3 84,1 ± 3,1 66,9 ± 2,6 36,7 ± 1,3 16,6 4 Cỏ bạc đầu 80,3 ± 7,1 80,7 ± 1,4 61,2 ± 5,0 23,1 ± 1,9 20,6 5 Thiên niên kiện 85, 3 ± 2,8 53,8 ± 8,2 52,3 ± 2,1 38,2 ± 2,0 22,7 6 Ngãi bướm 67,1 ± 1,4 65,2 ± 2,2 49,3 ± 3,0 38,0 ± 1,4 26,4 7 É tía 67,1 ± 2,8 60,7 ± 2,2 43,4 ± 1,8 20,5 ± 1,3 34,5 8 Thạch hộc 89,0 ± 2,8 45,2 ± 3,7 34,5 ± 3,7 12,5 ± 2,3 55,5 9 Thảo bạc 69,4 ± 2,1 43,0 ± 1,0 34,0 ± 1,1 – 63,3 10 Dây mơ 48,0 ± 1,3 32,4 ± 1,6 18,0 ± 1,5 13,1 ± 2,3 ~ 100 250 (µg mL-1) 100 (µg mL-1) 50 (µg mL-1) 25 (µg mL-1) 11 Mạch lạc 96,3 ± 1,3 43,2 ± 1,6 24,3 ± 1,5 16,8 ± 1,9 119,9 12 Bòng bong 99,0 ± 1,3 38,4 ± 1,7 8,8 ± 0,8 – 128,7 13 Ngà voi 89,2 ± 1,5 40,0 ± 2,2 23,4 ± 1,7 15,4 ± 1,8 130,5 14 Rễ gừa 83,5 ± 2,5 40,1 ± 1,9 22,2 ± 1,8 18,8 ± 2,2 136,3 15 Thù lù 97,5 ± 1,3 31,4 ± 1,6 6,9 ± 1,8 – 142,2 16 Sen 50,5 ± 1,1 29,2 ± 1,9 22,1 ± 2,3 8,7 ± 1,7 ~ 250 17 Ngái 24,6 ± 1,0 12,6 ± 1,3 7,6 ± 0,6 4,3 ± 0,4 > 250 18 Giằng xây – – – – > 250 19 Nhàu – – – – > 250 20 Trinh nữ – – – – > 250 Acarbose 138,4 295 – : phần trăm ức chế < 1 % 295
8. TÀI LIỆU THAM KHẢO flavonoids from the root bark of Morus [1] Nguyễn T. K., Diệp T. T. B., Đặng alba L., Phytochemistry, 62, 1235-1238. T. B. T., Lại T. P. Q., Trần Q. K., (2006) [5] Rao K. V., Sreeramulu K., Nội tiết học, Đại học Y Dược thành phố Hồ Gunasekar D., (1993) Two new Chí Minh, nhà xuất bản Y Học. sesquiterpene lactones from Ceiba [2] Nguyen H.T., Kim S.M., (2009) pentandra, Journal Natural Product, 56, Three compounds with potent - 2041-2045. glucosidase inhibitory activity purified [6] Noreen Y., El-Seed H., Perera P., from sea cucumber Stichopus japonicus, Bohlin L., (1998) Two new isoflavones SPISE, 112-122. from Ceiba pentandra and their effect on [3] Zhang M., Chen M., Zhang H.Q., cyclooxygenase-catalyzed prostaglandin Sun S., Xia B., Wu F.H., (2009) In vivo biosynthesis, Journal Natural Product, 61, hypoglycemic effects of phenolics from the 8-12. root bark of Morus alba, Fitoterapia, 80, [7] De Melo E. B., Gomes S. A., Carvalho 475-477. I., (2006) - and -Glucosidase inhibitors: [4] Du J, He Z. D., Jiang R. W., Ye W. Chemical structure and biological activity, C., Xu H. X., But P. P. H., (2003) Antiviral Tetrahedron, 62, 10277-10302. ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG KIỂM SOÁT ĐƯỜNG HUYẾT (tiếp theo tr. 288) 16. Park M. Y., Kwon H. J., Sung M. K. 19. Soman S., Rauf A.A., Indira M., (2011) Dietary aloin, aloesin, or aloe-gel Rajamanickam C. (2010) Antioxidant and exerts anti-inflammatory activity in a rat antiglycative potential of ethyl acetate colitis model. Life Sciences, 88(11, 12), fraction of Psidium guajava leaf extract in 486-492. streptozotocininduced diabetic rats. Plant 17. Horsfall A.U., Olabiyi O., Aiyegbusi A Foods Hum. Nutr., 65 (4), 386-391. ., Noronha C.C., Okanlawon A.O., (2008) 20. Chis I.C., Ungureanu M.I., Marton A., Morinda citrifolia fruit juice augments Simedrea R., Muresan A., Postescu I.D, insulin action in Sprague-Dawley rats with Decea N (2009) Antioxidant effects of a experimentally induced diabetes. Niq. Q. J. grape seed extract in a rat model of diabetes Hosp. Med., 18 (3), 162-167. mellitus. Diabetes & Vascular research. 6 18. Shen S.C., Cheng F.C., Wu N.J. (2008) (3), 200 – 204. Effect of guava (Psidium guajava Lnn.) leaf soluble solids on glucose metabolism in type 2 diabetic rats. Phytother Res., 22(11), 1458-1464. 296