1. Trang Chủ
  2. Hoá dầu
  3. Nghiên cứu hoạt tính chống tăng đường huyết của dịch chiết ethanol từ gạo nếp than, gạo lứt tím và gạo lứt đỏ trên mô hình chuột bị tiểu đường do streptozotocin

Nghiên cứu hoạt tính chống tăng đường huyết của dịch chiết ethanol từ gạo nếp than, gạo lứt tím và gạo lứt đỏ trên mô hình chuột bị tiểu đường do streptozotocin

Mục đích của nghiên cứu là so sánh lượng polyphenol, flavonoid, anthocyanin cũng như so sánh hoạt tính ức chế enzyme amylase và điều hòa đường huyết của các dịch chiết ethanol từ ba loại gạo là gạo nếp than (black sticky rice) và gạo lứt tím (black rice hoặc purple rice) và lứt đỏ (red rice). Mời các bạn cùng tham khảo! Hội nghị Khoa học An toàn dinh dưỡng và An ninh lương thực lần 2 năm 2018 NGHIÊN CỨU HOẠT TÍNH CHỐNG TĂNG ĐƯỜNG HUYẾT CỦA DỊCH CHIẾT ETHANOL TỪ GẠO NẾP THAN, GẠO LỨT TÍM VÀ GẠO L

Thể loại Tài liệu miễn phí Hoá dầu

Số trang 10

Ngày tạo 4/2/2023 2:36:13 PM +00:00

Loại tệp PDF

Kích thước 0.57 M

Tên tệp

Tải Nghiên cứu hoạt tính chống tăng đường huyết của dị... (.pdf)

Xem mẫu

  1. Hội nghị Khoa học An toàn dinh dưỡng và An ninh lương thực lần 2 năm 2018 NGHIÊN CỨU HOẠT TÍNH CHỐNG TĂNG ĐƯỜNG HUYẾT CỦA DỊCH CHIẾT ETHANOL TỪ GẠO NẾP THAN, GẠO LỨT TÍM VÀ GẠO LỨT ĐỎ TRÊN MÔ HÌNH CHUỘT BỊ TIỂU ĐƯỜNG DO STREPTOZOTOCIN *Nguyễn Ngọc Hồng; Lương Thị Ngọc Hân; Phạm Tiến Đạt Trường Đại học Công nghệ TP.HCM Email: *nn.hong@hutech.edu.vn TÓM TẮT Gạo (Oryza sativa L.) là loại lương thực cho hơn một nửa dân số trên thế giới. Trong nghiên cứu này một số thành phần hóa thực vật như hợp chất flavonoid, polyphenol, anthocyanin của dịch chiết ethanol ba loại gạo lứt đỏ, lứt tím và nếp than đã được xác định. Các dịch chiết ethanol của gạo được đánh giá khả năng ức chế α-amylase. Kết quả nghiên cứu cho thấy cả ba loại dịch chiết ethanol của ba loại gạo đều có hoạt tính ức chế enzyme α-amylase. Các liều thử khác nhau của dịch chiết ethanol của gạo trên chuột bị tăng đường huyết bằng đường uống cho kết quả ở liều dùng của dịch chiết gạo lứt tím (400 mg/kg) và của gạo nếp than (300 mg/kg) tương đương với nhóm đối chứng dùng thuốc glibenclamide. Ở liều thử nghiệm 400mg/kg của các dịch chiết ethanol của ba loại gạo được thử nghiệm hàng ngày trong thời gian 21 ngày trên chuột bị tiểu đường do tác động gây độc của streptozotocin (STZ). Sau thời gian thử nghiệm cho thấy dịch chiết ethanol của gạo lứt tím và gạo nếp than làm giảm tác động của streptozotocine và làm giảm đáng kể nồng độ đường trong máu về gần đến mức bình thường. Những kết quả thu được trong nghiên cứu chứng minh gạo lứt đỏ và lứt tím của Việt Nam có tiềm năng chống tăng đường huyết nên có thể được phát triển thêm trong ngành công nghiệp thực phẩm để tạo ra các sản phẩm tốt cho sức khỏe. Từ khóa: Gạo nếp than, gạo lứt đỏ, gạo lứt tím, ức chế α-amylase, STZ, chống tăng đường huyết. ĐẶT VẤN ĐỀ Bệnh tiểu đường (Diabetes mellitus) là một bệnh rối loạn chuyển hóa đặc trưng bởi nồng độ glucose máu tăng thường xuyên và mãn tính do tụy sản xuất thiếu hoặc do giảm tác dụng của insulin và được xem là một trong những bệnh mãn tính phổ biến trên toàn thế giới trong đó có Việt Nam. Hiện nay, một trong những xu hướng trong ngăn ngừa và hỗ trợ điều trị chứng tăng đường huyết cũng như đái tháo đường là sử dụng thực phẩm, cây cỏ có nguồn gốc tự nhiên, vừa mang lại hiệu quả điều trị vừa hạn chế được các tác dụng phụ không mong muốn từ thuốc tân dược [[3]]. 234
  2. Hội nghị Khoa học An toàn dinh dưỡng và An ninh lương thực lần 2 năm 2018 Gạo (Oryza sativa L.) là loại lương thực quan trọng được sử dụng hầu hết trên khắp thế giới. Thành phần chất có hoạt tính trong gạo lứt (gạo chưa bị chà xát mất lớp cám) bao gồm các thành phần kém phân cực như γ-oryzanol, tocotrienol, tocopherol và thành phần phân cực như polyphenol quyết định đặc tính sinh học của gạo [[10], [5]]. Những nghiên cứu gần đây cho thấy các sắc tố từ gạo màu có khả năng chống oxy hóa, ức chế enzyme α-glucosidase [[16]] và ngăn chặn sự kháng insulin cảm ứng bởi fructose trên chuột [[2]]. Mặc dù có nhiều nghiên cứu khác nhau về hoạt tính sinh học của gạo lứt, gạo màu nhưng việc so sánh tác dụng chống tăng đường huyết của các dịch chiết từ loại gạo nếp than, gạo đỏ và gạo tím chưa thấy các tài liệu nào công bố trước đó. Mục đích của nghiên cứu là so sánh lượng polyphenol, flavonoid, anthocyanin cũng như so sánh hoạt tính ức chế enzyme amylase và điều hòa đường huyết của các dịch chiết ethanol từ ba loại gạo là gạo nếp than (black sticky rice) và gạo lứt tím (black rice hoặc purple rice) và lứt đỏ (red rice). VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Vật liệu và hóa chất nghiên cứu Gạo nếp than, gạo lứt tím và gạo lứt đỏ (được trồng tại khu vực phía Nam Việt Nam) được thu mua tại siêu thị ở quận Bình Thạnh, TP.HCM. Cả ba loại gạo lứt này được xay thành bột và được chiết với dung môi ethanol 70% theo tỉ lệ nguyên liệu: dung môi là 1:10 (w/v) ở nhiệt độ phòng (29 ± 1oC). Dịch chiết ethanol của ba loại gạo sau 24h được lọc và được loại dung môi bằng máy cô quay chân không để thu được cao chiết cồn của từng loại. Chuột bạch chủng Swiss, lông trắng sáng toàn thân, khoẻ mạnh, có khối lượng cơ thể 25± 2 g được mua tại Viện Pasteur TP.HCM. Động vật thực nghiệm được nuôi trước thời gian nghiên cứu bằng thức ăn chuẩn. Glibendamide, α-amylase (Himedia), Folin-Ciocalteu (Darmstadt), gallic acid, rutin (Seelze), streptozotocin (Sigma)… và một số các hóa chất khác đạt tiêu chuẩn phân tích. Phương pháp định lượng phenol tổng Hàm lượng phenol tổng số của cao chiết ethanol được xác định bằng phương pháp so màu quang phổ sử dụng thuốc thử Folin-Ciocalteu theo Singleton & Rossi [[13]]. Hàm lượng phenolic tổng số được tính toán dựa vào đường chuẩn acid gallic. Kết quả được biểu diễn bằng số mg acid galic (GAE)/g cao chiết khô. Phương pháp định lượng flavonoid tổng Hàm lượng flavonoid được xác định theo phương pháp của Woisky and Salatino (1998) bằng phương pháp đo quang phổ [[15]]. Hàm lượng flavonoid được tính toán dựa vào đường chuẩn rutin. Kết quả được biểu diễn bằng số mg rutin (RE)/g cao chiết khô. 235
  3. Hội nghị Khoa học An toàn dinh dưỡng và An ninh lương thực lần 2 năm 2018 Phương pháp định lượng anthocyanin tổng Định lượng anthocyanin tổng được xác dịnh bằng phương pháp pH vi sai theo phương pháp được đề nghị bởi Hosseinian và cộng sự (2008). Hàm lượng anthocyanin tổng được tính bằng số mg malvidin-3-O-glucoside/g cao chiết khô [[4]]. Phương pháp ức chế enzyme amylase Hoạt tính ức chế enzyme amylase được thực hiện theo phương pháp của Kazeem và cộng sự (2013) [[6]]. Các dịch chiết gạo (250µl) được ủ với enzyme α-amylase (từ malt) trong đệm phosphat pH 6,9 (0,5 mg/ml) được ủ ở 37oC trong 10 phút sau đó thêm 1% tinh bột (250µl) và ủ tiếp trong thời gian 5’. Phản ứng tạo màu cho dung dịch bằng cách thêm dinitrosalicylic acid (500µl) để ở nước sôi trong 5 phút. Dung dịch được để nguội ở nhiệt độ phòng và thêm vào 5 ml nước cất sau đó đem đỏ quang phổ ở bước song 540nm. Mẫu trắng được chuẩn bị tương tự nhưng thay dịch chiết gạo bằng nước cất. Phương pháp chống tăng đường huyết của dịch chiết ethanol gạo lứt nâu, lứt tím và lứt đỏ Tiến hành theo phương pháp của Joy và Kuttan (1999) và được thay đổi bởi Rahman và cộng sự (2011) [[11]], có một số sự thay đổi về liều lượng mẫu thử. Chuột được nuôi ổn định trong 1 tuần đầu. Chuột được bỏ đói trước khi tiến hành thí nghiệm 6 giờ, chuột bạch được chia thành 12 nhóm (mỗi nhóm ≥ 6 con). Thiết kế thí nghiệm theo mô hình sau: Nhóm 1 – nhóm chứng trắng: Chuột được uống Tween 1% liều 10 ml/kg thể trọng. Nhóm 2 – nhóm chứng mô hình: Chuột được uống Tween 1% liều 10 ml/kg thể trọng. Nhóm 3 – nhóm chứng thuốc: Chuột được uống thuốc với thành phần glibenclamide (10 mg/kg thể trọng). Nhóm 4, 5 và 6– Chuột được uống dịch chiết từ gạo nếp than (với các liều tương ứng từ 200 -400 mg/kg thể trọng). Nhóm 7, 8 và 9 – Chuột được uống dịch chiết từ gạo lứt tím (với các liều tương ứng từ 200-400 mg/kg thể trọng). Nhóm 10, 11 và 12 – Chuột được uống dịch chiết từ gạo lứt đỏ (với các liều tương ứng từ 200- 400 mg/kg thể trọng). Sau 1 giờ các nhóm từ 2 đến 12 được dùng thêm đường glucose, liều dùng 2 g/kg thể trọng. Sau 2 giờ, các nhóm từ 1 đến 12 được tiến hành lấy máu kiểm tra lượng đường huyết. Xác định lượng đường huyết trong máu chuột bằng phương pháp glucose oxidase. Phương pháp tạo mô hình chuột tiểu đường type 1 Tạo mô hình chuột mắc bệnh tiểu đường type 1 theo mô tả của Kenneth và cộng sự (2008) [[7]] Chuột được gây bệnh tiểu đường bằng cách tiêm phúc mạc bụng chuột liều duy nhất 140 mg.kg1 streptozotocin (STZ), được hòa tan trong đệm citrate 0,1M lạnh, pH 4.5; sau khi tiêm, nước cho chuột uống được thay thế bằng dung dịch glucose 5%. Nhóm đối chứng chuột chỉ được tiêm đệm citrate. Sau 3 ngày tiêm STZ, chuột có nồng độ glucose máu lúc đói trên 14 mmol/L được coi là tiểu đường và đưa vào nghiên cứu. 236
  4. Hội nghị Khoa học An toàn dinh dưỡng và An ninh lương thực lần 2 năm 2018 Phương pháp đánh giá hoạt tính chống tăng đường huyết trên chuột bị bệnh tiểu đường Đánh giá hoạt tính chống tăng đường huyết trên chuột bị bệnh tiểu đường của mẫu cao chiết trên chuột đã gây tiểu đường được thực hiện như mô tả bởi Rucha và cộng sự (2010) [[12]]. Các con chuột được phân thành 6 nhóm (6 con mỗi nhóm) và thiết kế mô hình như sau: Nhóm 1: Chuột bình thường uống DMSO 1% và nước cất. Nhóm 2: Chuột bệnh đái tháo đường uống DMSO 1% và nước cất. Nhóm 3: Chuột bệnh đái tháo đường uống glibenclamide (10 mg.kg-1). Nhóm 4: Chuột bệnh đái tháo đường uống cao chiết ethanol gạo nếp than liều 400 mg.kg-1. Nhóm 5: Chuột bệnh đái tháo đường uống cao chiết ethanol gạo lứt tím liều 400 mg.kg-1. Nhóm 6: Chuột bệnh đái tháo đường uống cao chiết ethanol gạo lứt đỏ liều 400 mg.kg-1. Mỗi nhóm được cho cho uống như mô tả đều đặn mỗi ngày trong 21 ngày, đo lượng đường trong máu, đều đặn mỗi tuần 1 lần, chuột được cho nhịn ăn cả đêm trước khi đo. Xử lý số liệu Tất cả các số liệu được xử lý bằng phần mềm Microsoft® Excel® 2016 và phần mềm SAS (r) 9.4 TS Level 1M1 với trắc nghiệm Tukey. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Kết quả phân tích hàm lượng flavonoid tổng, polyphenol tổng và anthocyanin của các dịch chiết ethanol các loại gạo Hàm lượng flavonoid tổng, anthocyanin và polyphenol tổng của dịch chiết các loại gạo được trình bày trong bảng 1. Trong ba loại dịch chiết gạo thì gạo đỏ có hàm lượng flavonoid tổng cao hơn hai loại cao chiết còn lại, gấp 2,08 lần so với dịch chiết gạo nếp than. Tuy nhiên, lượng anthocyanin của dịch chiết gạo nếp than (6,58 ± 0,34 mg malvidin/g cao chiết khô) lại cao hơn 10 lần so với gạo lứt đỏ (0,56 ± 0,07 mg malvidin/g cao chiết khô). Hàm lượng polyphenol của dịch chiết gạo lứt tím và nếp than đều cao hơn gạo đỏ với giá trị lần lượt là 9,01 ± 0,08 và 9,28 ± 0,14 mg malvidin/g cao chiết khô. Như vậy, dịch chiết gạo lứt tím, gạo lứt đỏ và nếp than đều chứa một lượng lớn các hợp chất polyphenol, đặc biệt dịch chiết gạo nếp than chứa một lượng lớn sắc tố anthocyanin cao hơn hai loại còn lại. Bảng 1: Hàm lượng flavonoid, polyphenol và anthocyanin tổng của các dịch chiết ethanol các loại gạo Anthocyanin (mg Flavonoid tổng (mg RE/g Polyphenol tổng (mg Dịch chiết gạo malvidin/g cao cao chiết khô) GAE/g cao chiết khô chiết khô Lút tím 4,36 ± 0,10 9,01 ± 0,08 4,12 ± 0,17 Lứt đỏ 4,84 ± 0,23 6,99 ± 0,28 0,56 ± 0,07 Nếp than 2,09 ± 0,16 9,28 ± 0,14 6,58 ± 0,34 237
  5. Hội nghị Khoa học An toàn dinh dưỡng và An ninh lương thực lần 2 năm 2018 Hình 1: Hoạt tính ức chế enzyme α-amylase của của dịch chiết gạo nếp than, lứt đỏ và lứt tím Hoạt tính ức chế α-enzyme amylase Một trong nhiều phương pháp để hạn chế chứng tăng đường huyết hoặc bệnh tiểu đường là cần ức chế enzyme α-amylase thủy phân tinh bột thành đường. Enzyme amylase được tiết ra bởi tuyến tụy tiết vào ruột non giúp thủy phân carbohydrat thành oligosaccharide và cuối cùng thành glucose vào máu giúp tạo năng lượng cho tế bào. Sự ức chế α-amylase làm chậm quá trình tiêu hóa và hấp thu carbohydrat nên hạn chế được sự tăng đường huyết nên có thể hỗ trợ điều trị bệnh tiểu đường [[9]]. Kết quả ức chế α-amylase của các dịch chiết ethanol từ các loại gạo cho kết quả được trình bày trong hình 1 cho thấy dịch chiết gạo lứt tím và gạo nếp than ở nồng độ 15-37,5 mg/ml có hoạt tính ức chế α-amylase gần tương đương nhau. Dịch chiết gạo lứt đỏ có sự ức chế enzyme α-amylase là 67,3% ở nồng độ 45 mg/ml trong khi ở gạo nếp than là 77,38%. Như vậy, thông qua nghiên cứu hoạt tính ức chế enzyme α-amylase thì dịch chiết gạo lứt tím và gạo nếp than thể hiện hoạt tính cao hơn so với dịch chiết gạo lứt đỏ có thể là do sự quyết định của thành phần polyphenol tổng cao hơn đã được trình bày trong bảng 1. Hoạt tính chống tăng đường huyết của dịch chiết ethanol từ gạo lứt tím, lứt đỏ và nếp than Hình 2: Kết quả đo đái tháo đường của nhóm chuột uống cao chiết cồn của 3 loại gạo so với nhóm chuột đối chứng 238
  6. Hội nghị Khoa học An toàn dinh dưỡng và An ninh lương thực lần 2 năm 2018 Kết quả thử nghiệm chống tăng đường huyết in vivo được trình bày ở hình 2 cho thấy nhóm 2 là động vật uống lượng đường cao nhưng không được uống dịch chiết gạo thì có nồng độ đường trong máu khá cao với chỉ số đường huyết lên đến 14,71± 0,43 mmol/L trong khi các nhóm động vật dùng dịch chiết gạo nếp than (nhóm 4, 5, 6), gạo lứt tím (nhóm 7, 8, 9) và gạo lứt đỏ (nhóm 10, 11,12) ở các nồng độ tăng dần (200-400 mg/kg) có hoạt tính chống tăng đường huyết tăng dần. Với liều sử dụng dịch chiết gạo lứt tím là 400 mg/kg và gạo nếp than là 300 mg/kg đã đưa chỉ số đường huyết của các nhóm thử này (với giá trị lần lượt là 6,93 ± 0,55 và 6,5 ± 0,4 mmol/l) về mức bình thường tương đương (không khác biệt về mặt thống kê; p> 0,05) với nhóm chứng trắng (nhóm 1) và nhóm dùng thuốc glibenclamide (nhóm 3-liều dùng 10 mg/kg). Glibenclamide là một sulfonylurea có tác dụng làm giảm nồng độ glucose trong máu, do làm tăng tính nhạy cảm của tế bào β tuyến tụy với glucose nên làm tăng giải phóng insulin (Pernet, 1985). Đối với gạo lứt đỏ thì nồng độ phải tăng lên 450 mg/kg (không thể hiện kết quả trong hình 2) thì chỉ số đường huyết của nhóm động vật dùng dịch chiết này mới có khả năng làm giảm mức đường huyết tương đương nhóm chứng thuốc với giá trị đường huyết là 5,91 ± 0,38 mmol/l. Trong đó cao chiết gạo nếp than cho khả năng hạ đường huyết tốt ở liều 300 mg/kg và 400 mg/kg (tương ứng với chỉ số đường huyết là 6,5 ± 0,4 mmol/l và 6,2 ± 0,2 mmol/l) tương đương với đối chứng là thuốc trị đái tháo đường glibenclamide. Như vậy qua mô hình chống tăng đường huyết cấp tính dịch chiết gạo nếp than có hoạt tính mạnh nhất tiếp theo là dịch chiết từ gạo lứt tím và cuối cùng là gạo lứt đỏ. Kết quả tạo mô hình chuột tiểu đường bằng STZ Để thử nghiệm hoạt tính chống đái tháo đường của các mẫu cao chiết thì cần tạo mô hình chuột tiểu đường. Streptozotocin (STZ) là một kháng sinh được phân lập từ nấm Streptomyces achromogenes, có tính độc chọn lọc đối với các tế bào β đảo tụy, trong khi các tế bào này lại điều tiết nồng độ glucose huyết bằng cách tiết ra các hormon insulin. Đây là một loại độc để gây mô hình tiểu đường type 1 [[8]]. Kết quả trình bày ở bảng 2 cho thấy các nhóm chuột thử nghiệm được tiêm STZ ở các thời điểm 0h với chỉ số đường huyết là 6,34  0,27 và sau 3 ngày nhóm chuột được tiêm STZ là 23,72  2,70 > 14 mmol/L đáp ứng tiêu chuẩn nghiên cứu với tỷ lệ chuột sống sót là 100%. STZ khi vào cơ thể chuột đã làm phá hủy tế bào β tuyến tụy gây ra sự thiếu hụt insulin là nguyên nhân chính gây ra đái tháo đường với chỉ số đường huyết ở chuột tăng lên rất cao. Bảng 2: Nồng độ glucose máu của các nhóm chuột thử nghiệm Nồng độ glucose máu (mmol/L) Nhóm thử nghiệm 0h 72 h Nhóm 1 6,53  0,58 6,62  0,47 Nhóm 2 6,34  0,27 23,72  2,79 Ghi chú: Số liệu trong bảng trên là giá trị trung bình  SD (n ≥6). Nhóm 1: chuột được tiêm đệm citrate 0,1M; Nhóm 2: chuột được tiêm STZ hòa trong đệm citrate 0,1M với liều duy nhất 140 mg/kg thể trọng. 239
  7. Hội nghị Khoa học An toàn dinh dưỡng và An ninh lương thực lần 2 năm 2018 Từ kết quả tạo mô hình chuột tiểu đường type 1 bằng STZ và kết quả thử nghiệm chống tăng đường huyết cấp tính của các mẫu dịch chiết cồn từ các loại gạo lứt tím, gạo lứt đỏ và gạo nếp than với liều dùng là 400 mg.kg-1 có hoạt tính tốt nên được chọn để thử nghiệm trên mô hình chuột mắc bệnh tiểu đường type 1. Trong nghiên cứu này, các nhóm chuột được cho uống dịch chiết cồn các loại gạo màu trong 21 ngày và chỉ số glucose máu được ghi nhận vào các thời điểm ngày thứ 1, 7, 14, 21. Hoạt tính chống tăng đường huyết của dịch chiết ethanol từ gạo lứt tím và lứt đỏ trên mô hình mãn tính của chuột bị tổn thương tuyến tụy bởi STZ. Từ bảng 3 cho thấy, các nhóm chuột 2, 3, 4, 5 và 6 trong ngày đầu tiên thì chỉ số đường huyết đều cao và không có sự khác biệt về mặt thống kê. Những con chuột bị bệnh tiểu đường ở nhóm đối chứng tiểu đường (nhóm độc-nhóm 2) sau khi tiêm STZ với liều duy nhất thì sau ngày thứ 7 nồng độ glucose máu vẫn tiếp tục tăng so với ngày đầu tiên khiến cho tất cả con chuột trong nhóm thử nghiệm này đều bị chết. Bảng 3: Nồng độ glucose máu của các nhóm tại 5 thời điểm trong mô hình thử nghiệm chuột bị tiểu đường do STZ Ngày 1 Ngày 7 Ngày 14 Ngày 21 Nhóm thử nghiệm (mmol/L) (mmol/L) (mmol/L) (mmol/L) Trắng-Nhóm 1 5,8 ± 0,4 5,9 ± 0,5 5,7 ± 0,4 5,7 ± 0,4 Độc-Nhóm 2 14,6 ± 0.3 18,3 ± 0,1 Chuột chết Chuột chết Thuốc-Nhóm 3 14,2 ± 0.6 9,5 ± 0,3 7,9 ± 0,2 6,4 ± 0,5 Nếp than-Nhóm 4 14,3 ± 0,3 9,8 ± 0,6 8,3 ± 0,6 7,0 ± 0.4 Lứt tím-Nhóm 5 14,4 ± 0,6 10,3 ± 0,2 8,8 ± 0,3 7,6 ± 0,3 Lứt đỏ-Nhóm 6 14,1 ± 0,2 10,5 ± 0,3 9,0 ± 0,1 7,9 ± 0,6 Số liệu trong bảng trên là giá trị trung bình  SD (n ≥6) Nhóm đối chứng thuốc-chuột bị bệnh tiểu đường do STZ được cho uống thuốc điều trị tiểu đường glibenclamid ở liều 10 mg/kg (nhóm 3) và nhóm dùng dịch chiết ethanol của ba loại gạo liều 400 mg/kg (nhóm 4, 5 và 6) thì nồng độ glucose máu có sự thay đổi rõ rệt ở các ngày sau đó, cụ thể: ngày thứ 7 nhóm 3 dùng thuốc glibenclamid giảm nồng độ đường huyết mạnh lên đến 33,09% trong khi nhóm 4, 5 và 6 chỉ số đường huyết giảm lần lượt là 31,46%; 28,47% và 25,53% so với ngày đầu tiên. Đến ngày thứ 14 thì lượng đường huyết của nhóm 3 đã giảm là 44,36% trong khi nhóm 4, 5 và 6 cũng giảm khá mạnh lên đến 41,96%; 38,88% và 36,17% so với ngày đầu tiên. Sau 21 ngày, ba nhóm chuột được cho uống cao chiết ethanol từ ba loại gạo nếp than, lứt tím, lứt đỏ tiếp tục cho thấy hiệu quả ổn định đường huyết với giá trị nồng độ glucose máu lần lượt là 7,0 ± 0,4; 7,6 ± 0,3; 7,9 ± 0,6 mmol/l (tương đương giảm 52,77%, 52,77% và 56,03% so với giá trị 240
  8. Hội nghị Khoa học An toàn dinh dưỡng và An ninh lương thực lần 2 năm 2018 nồng độ glucose máu ngày thứ nhất). Đặc biệt nhóm chuột được cho uống dịch chiết ethanol từ gạo nếp than có hiệu quả tương đương (không khác biệt về mặt thống kê; p >0,05) với nhóm đối chứng uống thuốc điều trị tiểu đường glibenclamide (nồng độ glucose máu 6,4 ± 0,5 mmol/l) tại cùng thời điểm. Trong khi đó nhóm dùng dịch chiết gạo lứt tím và gạo nếp than nếu dùng thêm sau 21 ngày sẽ có kết quả tương đương với nhóm thuốc. Kết quả thử nghiệm tiếp theo đối với các nhóm dùng hai loại dịch chiết còn lại cho chỉ số đường huyết tương đương với nhóm thuốc ở ngày thứ 23 đối với gạo lứt tím và ngày thứ 25 đối với dịch chiết từ gạo lứt đỏ. Như vậy qua thử nghiệm hoạt tính sinh học ức chế enzyme α-amylase, hoạt tính chống tăng đường huyết thì dịch chiết gạo lứt tím, lứt đỏ và nếp than đều có hoạt tính, đặc biệt dịch chiết ethanol từ gạo nếp than mạnh hơn so với hai dịch chiết còn lại. Nhiều nghiên cứu đã chứng minh rằng trong gạo lứt đỏ, nếp than và lứt tím có các hợp chất anthocyanin và các hợp chất phenol khác giúp thể hiện nhiều hoạt tính sinh học, đặc biệt là gạo lứt tím, nếp than trong nghiên cứu này thể hiện giá trị hoạt tính cao thông qua hàm lượng polyphenol tổng và anthocyanin cao được trình bày trong bảng 1. Dịch chiết gạo lứt đỏ, nếp than và gạo lứt tím chứa hai hợp chất anthocyanin quan trọng là cyanidin 3-glucoside (C3G) and peonidin 3-glucoside (P3G) có vai trò trong việc ngăn ngừa các bệnh về đường tim mạch và ung thư do có tiềm năng quét các gốc tự do gây độc cho tế bào trong cơ thể [[1]]. Những nghiên cứu mới nhất về các phân đoạn được tách ra từ dịch chiết cám gạo đỏ và cám gạo tím (hai loại giống gạo này có nguồn gốc từ Brasil) tác động lên sự biểu hiện của các mRNA làm tín hiệu cho Insulin tăng lên 3,26 lần sau thời gian ủ 12 giờ được công bố bởi Stephen và cộng sự (2016). Thông qua kết quả nghiên cứu này, các tác giả trong bài báo đưa ra giả thiết rằng cám gạo đỏ và cám gạo tím có hoạt tính giống như insulin điều hòa sự tiêu thụ glucose của tế bào và điều hòa biểu hiện gen thụ thể của insulin [[14]]. Trong bảng 1 cho thấy dịch chiết gạo đỏ, nếp than và lứt tím đều có hàm lượng polyphenol khá cao. Có thể những thành phần anthocyanin, flavonoid, polyphenol góp phần quan trọng cho hoạt tính ức chế enzyme amylase và góp phần chống tăng đường huyết giúp ngăn ngừa bệnh đái tháo đường. Như vậy, có thể các hợp chất phenol hiện diện trong gạo có màu (đỏ, tím hoặc đen) tạo nên hoạt tính chống tăng đường huyết. Ba giống gạo màu được nghiên cứu ở đây có nguồn gốc từ phía nam Việt Nam thể hiện hoạt tính rõ rệt và khá tốt trên các mô hình thử nghiệm trong nghiên cứu này. Bên cạnh đó, thành phần các chất dinh dư�ng và các hợp chất màu của các loại gạo sẽ có hoạt tính khác nhau còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác như giống lúa, thổ như�ng, khí hậu, xử lý chế biến sau thu hoạch và chế độ bảo quản. Những kết quả trên cho thấy dịch chiết gạo nếp than có hoạt tính khá tốt trong các phương pháp thử nghiệm nên có tiềm năng lớn trong khả năng ngăn ngừa cũng như hỗ trợ bệnh nhân làm giảm đái tháo đường. KẾT LUẬN Từ những kết quả nghiên cứu ở trên có thể thấy là dịch chiết ethanol từ gạo lứt tím, lứt đỏ và nếp than có hoạt tính ức chế enzyme α-amylase có thể là các thành phần hợp chất phenol trong gạo màu đóng vai trò quyết định. Đồng thời ba loại dịch chiết ethanol của gạo màu đều thể hiện hoạt 241
  9. Hội nghị Khoa học An toàn dinh dưỡng và An ninh lương thực lần 2 năm 2018 tính chống tăng đường huyết trên mô hình chuột bị tăng đường huyết cấp tính và trong mô hình chuột bị gây đái tháo đường do STZ trong đó dịch chiết từ gạo nếp than thể hiện hoạt tính sinh học trong mô hình này cao hơn gạo lứt đỏ và lứt tim. Những kết quả thu được trong nghiên cứu chứng minh gạo màu được trồng ở Việt Nam có tiềm năng chống tăng đường huyết nên có thể phát triển tạo ra các sản phẩm tốt cho sức khỏe trong ngành công nghiệp thực phẩm của nước nhà. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Elisia, I. and Kitts, D. D. (2008): Anthocyanins inhibit peroxyl radical-induced apoptosis in Caco-2 cells. Molecular Cellular Biochemistry 312: 139-45. [2] Guo, H.; Ling, W.; Wang, Q.; Hu, Y.; Xia, M.; Feng, X.; Xia, X. (2007): Effect of anthocyanin-rich extract from black rice (Oryza sativa L. indica) on hyperlipidemia and insulin resistance in fructose-fed rats. Plant Foods for Human Nutr. 63, 1-6. [3] Joseph G. (2005): Assesment of anti-diabetic effect of Vietnamese herbal drugs, Doctor Thesis, Karolinska Institude, Stockholm, Sweden. [4] Hosseinian FS., Li W., Beta T. (2008): Measurement of anthocyanins and other phytochemicals in purple wheat, Food Chem. 109, 916-24 [5] Hudson, E.A., Dinh, P. A. Kokubun, T., Simmonds, M. S. Gescher, A. (2000): Characterization of potentially chemopreventive phenols in extracts of brown rice that inhibit the growth of human breast and colon cancer cells, Cancer Epidemiol Biomarkers Prev . [6] Kazeem M I, Adamson J O and Oqunwande I A (2013): Modes of Inhibition of -Amylase and -Glucosidase by Aqueous Extract of Morindalucida Benth Leaf, Bio. Med. Res. Int., doi, 1-6. [7] Kenneth K. Wu, Youming Huan (2008): Streptozocin-Induced diabetic models in mice and rats. Animal models of disease. Current Protocols in Pharmacology 5.47.1-5.47.14. [8] Lenzen S (2008): The mechanisms of alloxan- and streptozotocin-induced diabetes, Diabetologia, 51, 216-226. [9] Prashant Agarwal, Ritika Gupta (2016): Alpha-amylase inhibition can treat diabetes mellitus, Research and Reviews Journal of Medical and Health Sciences 5(4), 1-8. [10] Purushothama, P. L. Raina, K. Hariharan, (1995): Effect of long term feeding of rice bran oil upon lipids and lipoproteins in rats, Mol Cell Biochem, 146, 63–92 [11] Rahman M.M, Hasan M.N., Das A.K., Hossain M.T, Khatun M.A (2011): Effect of Delonix regia leaf extract on glucose tolerance in glucose induced hyperglycemic mice, Afr J Tradit Complement Altern Med. 8(1): 34-36. [12] Rucha P, Ashish P, Aarti J (2010): Antidiabetic effect of Ficus religiosa extract in streptozotocin-induced diabetic rats, Journal of Ethnopharmacology 128 462–466 242
  10. Hội nghị Khoa học An toàn dinh dưỡng và An ninh lương thực lần 2 năm 2018 [13] Singleton V.L., Rossi J.A. (1965). Colorimetry of total phenolics with phosphomolybdice phosphotungstic acid reagents”, Am. J. Enol. Vitic 16, pp.144-158. [14] Stephen M. Boue, Kim W. Daigle, Ming-Hsuan Chen, Heping Cao, and Mark L. Heiman (2016) Antidiabetic Potential of Purple and Red Rice (Oryza sativa L.) Bran Extracts, J. Agric. Food Chem 64, 5345-5353 [15] Woisky R, Salatino A. (1998): Analysis of propolis: some parameters and procedures for chemical quality control. J. Apic. Res. 37, pp. 99-105. [16] Yao, Y.; Sang, W.; Zhou, M.; Ren, G. (2010): Antioxidant and α-glucosidase inhibitory activity of colored grains in China. J. Agric. Food Chem. 58, 770-774. ANTI-HYPERGLYCEMIC EFFECT OF ETHANOLIC EXTRACTS FROM BLACK STICKY RICE, RED RICE AND PURPLE RICE IN STREPTOZOTOCIN INDUCED DIABETIC MICE ABSTRACT Rice (Oryza sativa L.) is the staple food of over half of the world’s population. In this study, some phytochemical value such as, total flavonoid, total anthocyanin, total polyphenol content of three ethanolic extracts from rice determined. All extracts were examined for inhibitory effect on α-amylase activity, a key enzyme required for starch digestion in the human. The three ethanolic extracts of black sticky rice, purple rice, and red rice exhibited α-amylase inhibition. The doses (200-400 mg/kg) of three extracts were treated by oral tolerance to mice body before oral glucose tolerance. The result indicated that inhibition percentage of ethanolic extracts of black sticky rice (at the dose of 300 mg/kg) and purple rice (at the dose of 400 mg/kg) in glucose- induced hyperglycemic mice were effectively similar to standard drug glibenclamide. Therefore, the effect of extracts at a dose of 400 mg/kg on streptozotocin (STZ) induced diabetic mice were studied and administered three extracts daily for 21 days. Treating diabetic mice with ethanolic extract of black sticky rice reduced the effect of STZ and showed a significant reduction in the level of glucose. The results obtained indicate that Vietnamese black sticky rice, red rice, and purple rice are the potential anti-hyperglycemic agents which may be further developed in the food industry with health product. Keywords: black sticky rice, red rice, purple rice, α-amylase inhibition, STZ, anti-hyperglycemic activity. 243
nguon tai.lieu . vn
Kiến trúc - Xây dựng Tự động hoá Điện - Điện tử Kĩ thuật Viễn thông Cơ khí - Chế tạo máy Năng lượng Hoá dầu Hoá học Sinh học