Nuôi rễ cây ké hoa đào tạo hoạt chất trị tiểu đường type 2

Bệnh tiểu đường hay đái tháo đường đang là căn bệnh có tỷ lệ tử vong cao và có xu hướng trẻ hóa tại nhiều quốc gia trên thế giới. Nếu tiểu đường type 1 có nhiều triệu chứng rõ ràng và diễn biến nhanh trong thời gian ngắn, thì tiểu đường type 2 lại diễn ra âm thầm và kéo dài âm ỉ nhiều năm. Theo thống kê, 70% bệnh nhân tử vong do biến chứng liên quan đến tim mạch và các triệu chứng khác kèm theo.

Cây ké hoa đào trong tự nhiên

Ngoài thuốc và chế độ dinh dưỡng hợp lý, các nhà nghiên cứu không ngừng tìm ra cách chế ngự căn bệnh nguy hiểm này. Một trong số những cách đó là ức chế quá trình phân hủy thức ăn thành đường để giảm thiểu sự tăng cao đường huyết thông qua việc ức chế enzym α-glucosidase trong ruột.

Nhận thấy ké hoa đào là một vị thuốc được dùng trong dân gian có tác dụng này, PGS.TS Quách Ngô Diễm Phương và các đồng nghiệp ở Đại học Khoa học Tự nhiên TP.HCM - ĐHQG TP.HCM thực hiện đề tài nghiên cứu “Nuôi cấy rễ tơ cây ké hoa đào nhằm thu nhận nguyên liệu sản xuất hoạt chất điều trị tiểu đường tuýp 2”.

Cây thuốc có sẵn trong tự nhiên

Ké hoa đào là cây thuốc được dùng phần rễ và thân để chữa lỵ, cảm cúm, đau khớp, hen suyễn, tiêu viêm,... Gần đây, giới khoa học phát hiện rễ của cây còn có tác dụng kháng khuẩn, kháng oxy hóa, điều trị bệnh tiểu đường,... vì chứa nhiều hoạt chất có giá trị như steroidal/triterpenoi saponin, imperatorin, flavonoid,...

Cây con nuôi trong phòng thí nghiệm 2 tuần sau khi khử trùng. A, Ké hoa đào; B, Cối xay; C, Bụp giấm; D, Chổi đực; E, Ké hoa vàng; F, Dâm bụt. Ảnh: Nhóm nghiên cứu.

Không chỉ hiệu quả trong việc chữa trị bệnh, đây còn là loại cây có sẵn trong tự nhiên ở Việt Nam. Ké hoa đào (Urena lobata L.) thuộc họ Bông (Malvaceae), trong họ còn các loài Cối xay (Abutilon indicum L.), Bụp giấm (Hibiscus Sabdariffa L.), Dâm bụt (Hibiscus rosasinensis L.), Chổi đực (Sida acuta Burm.f.), Ké hoa vàng (Sida rhombifolia L var. parvifolia Gagn.) được nhóm dùng để làm nghiên cứu.

Nhóm thu hái hạt của các cây kể trên tại thành phố Biên Hòa, tỉnh Đồng Nai để nuôi cấy trong phòng thí nghiệm; dùng chủng vi khuẩn Agrobacterium rhizogenes được mua thông qua dự án MEXT (Nhật Bản) cho tiến hành xâm nhiễm vi khuẩn để cảm ứng tạo rễ tơ. Rễ tơ sau đó được nuôi cấy ở ba môi trường rắn, lỏng lắc và lỏng tĩnh.

Sự cảm ứng tạo rễ tơ ở sáu loài cây họ Bông. A, mẫu đối chứng; B, mẫu thử nghiệm; 1, Ké hoa đào; 2, Cối xay; 3, Bụp giấm; 4, Dâm bụt; 5, Chổi đực; 6, Ké hoa vàng.

Sau 30 ngày, nhóm nghiên cứu nhận thấy ké hoa đào cho tỷ lệ cảm ứng tạo rễ tơ cao nhất (đạt 97,3%), rễ tơ tăng sinh và phát triển tốt nhất ở điều kiện môi trường lỏng lắc với vận tốc 80 vòng/phút trong điều kiện tối hoàn toàn ở nhiệt độ 25°C; tiếp theo là môi trường rắn, lỏng tĩnh. Trong rễ tạo ra xác định được nhiều hoạt chất có thể dùng để điều chế thuốc điều trị bệnh tiểu đường type 2 như saponin, flavinoid, glycoside.

Hiệu quả hơn các loại thuốc chữa tiểu đường

Rễ tơ cây Ké hoa đào (A), Bụp giấm (B) và Chổi đực (C) sau 25 ngày nuôi cấy trên môi trường MS lỏng. Ảnh: Nhóm nghiên cứu.

Từ các hoạt chất được xác định, các nhà nghiên cứu quan sát thấy rễ của ké hoa đào ức chế enzyme α-glucosidase trong ruột đến 98,1%. Từ đây, họ tiếp tục xác định nồng độ ức chế 50% (IC50) α-glucosidase đối với cao chiết rễ tơ cây Ké hoa đào, chứng dương là acarbose.

Nội suy từ đường tương quan giữa % ức chế αglucosidase và nồng độ hoạt chất, IC50 của cao chiết ethanol rễ tơ cây Ké hoa đào và acacbose đã được xác định. Giá trị IC50 của cao ethanol rễ tơ Ké hoa đào là 7,65 µg/ml và giá trị IC50 của acarbose là 441,73 µg/ml. Kết quả này có nghĩa là rễ tơ cây Ké hoa đào có hoạt tính ức chế α-glucosidase cao hơn cả viên thuốc glucobay (acarbose 50mg) được bán trên thị trường để chữa bệnh tiểu đường.

Cũng từ kết quả thử nghiệm trên chuột tiểu đường cho thấy, rễ tơ thủy canh có xâm nhiễm vi khuẩn A.rhizogenes cho hoạt tính ức chế glucosidase in vitro và hạ glucose huyết in vitro cao hơn hẳn so với rễ tơ nuôi cấy in vitro và nuôi trồng tự nhiên có cùng độ tuổi.

Tạo rễ tơ ké hoa đào trong điều kiện thủy canh. Ảnh: Nhóm nghiên cứu.

Đề tài của PGS.TS Quách Ngô Diễm Phương và các đồng nghiệp là nghiên cứu đầu tiên công bố về việc nuôi cấy rễ tơ của các cây họ Bông và đặc biệt là Ké hoa đào thông qua sự chuyển gen của vi khuẩn A.rhizogenes trên thế giới. Kết quả góp phần chứng minh được tiềm năng của việc sản xuất rễ tơ cây Ké hoa đào với quy mô công nghiệp nhằm cung cấp nguồn dược liệu trong điều trị bệnh tiểu đường là hoàn toàn có tính khả thi.

Trong thời gian tới, nhóm tiếp tục nghiên cứu phương pháp bảo quản các dòng rễ tơ trong ống nghiệm ké hoa đào có năng suất và hoạt tính sinh học cao đã chọn lọc được. Đồng thời, thử độc tính của cao chiết ké hoa đào trên một số dòng nuôi cấy để dự đoán mức độ độc tính.

Kết quả nghiên cứu được Sở KH&CN TP.HCM nghiệm thu đầu năm 2020 và công bố trên các tạp chí trong nước và quốc tế.

Tiến Anh / Theo khampha. vn