Luận văn Thạc sĩ Sinh học ứng dụng: Nghiên cứu khả năng ức chế tế bào ung thư của nano bạc tổng hợp từ dịch chiết cây đu đủ rừng Trevesia palmata

Chia sẻ: Trương Yến | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:72

Thêm vào BST

Báo xấu

23
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận văn được thực hiện với mục tiêu nhằm tổng hợp thành công phức hệ nano bạc dịch chiết lá cây Đu đủ rừng AgNPs-TrP; đánh giá hoạt tính chống ung thư của phức hệ AgNPs-TrP trên tế bào ung thư trong mô hình nuôi cấy in vitro. Mời các bạn cùng tham khảo.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Sinh học ứng dụng: Nghiên cứu khả năng ức chế tế bào ung thư của nano bạc tổng hợp từ dịch chiết cây đu đủ rừng Trevesia palmata

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC HOÀNG NGỌC TRUYỀN NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG ỨC CHẾ TẾ BÀO UNG THƯ CỦA NANO BẠC TỔNG HỢP TỪ DỊCH CHIẾT CÂY ĐU ĐỦ RỪNG TREVESIA PALMATA LUẬN VĂN THẠC SỸ SINH HỌC ỨNG DỤNG THÁI NGUYÊN – 2020
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC HOÀNG NGỌC TRUYỀN NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG ỨC CHẾ TẾ BÀO UNG THƯ CỦA NANO BẠC TỔNG HỢP TỪ DỊCH CHIẾT CÂY ĐU ĐỦ RỪNG TREVESIA PALMATA Chuyên ngành: Công nghệ Sinh học Mã số: 84 20 201 LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC ỨNG DỤNG Người hướng dẫn khoa học: TS. Lê Thị Thanh Hương THÁI NGUYÊN – 2020
i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan các số liệu và kết quả trình bày trong luận văn là trung thực và chưa được công bố trong bất kỳ công trình nào. Mọi kết quả thu được không chỉnh sửa hoặc sao chép từ các nghiên cứu khác. Mọi trích dẫn trong luận văn đều ghi rõ nguồn gốc. Tác giả Hoàng Ngọc Truyền
ii LỜI CẢM ƠN Trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài luận văn thạc sĩ chuyên ngành Công nghệ Sinh học - Trường Đại học Khoa học Thái Nguyên, em đã nhận được sự ủng hộ, giúp đỡ của các thầy cô giáo, bạn bè và gia đình! Trước tiên, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất đến Cô giáo - TS. Lê Thị Thanh Hương - người đã tận tình hướng dẫn, truyền đạt những kiến thức và kinh nghiệm quý báu để em có thể hoàn thành luận văn này. Em xin chân thành cảm ơn TS. Nguyễn Phú Hùng, Trưởng khoa Công nghệ Sinh học, trường Đại học Khoa học Thái Nguyên đã hướng dẫn, chỉ bảo cho em trong thực hiện thí nghiệm đánh giá mức độ biểu hiện gen của phức hệ nano bạc trên dòng tế bào ung thư dạ dày MKN45. Em xin chân thành cảm ơn TS. Nguyễn Văn Hảo, Giảng viên khoa Vật lý và Công nghệ, trường Đại học Khoa học Thái Nguyên đã giúp đỡ em trong công việc điều chế phức hệ nano bạc - dịch chiết Đu đủ rừng. Em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến các thầy, cô giáo khoa Công nghệ Sinh học, trường Đại học Khoa học và bộ phận đào tạo Sau Đại học - Đại học Khoa học Thái Nguyên, Phòng Thí nghiệm Y sinh - Khoa Công nghệ Sinh học trường Đại học Khoa học Thái Nguyên đã giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu. Cuối cùng, em xin bày tỏ lòng biết ơn tới toàn thể gia đình, bạn bè và đồng nghiệp đã luôn cổ vũ, động viên em trong suốt thời gian qua! Em xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, tháng 8 năm 2020 Tác giả Hoàng Ngọc Truyền
iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN................................................................................................... i LỜI CẢM ƠN ....................................................................................................... ii CHỮ VIẾT TẮT .................................................................................................. vi DANH MỤC HÌNH ............................................................................................ vii DANH MỤC BẢNG ........................................................................................... vii MỞ ĐẦU ............................................................................................................... 1 1. Lý do chọn đề tài ............................................................................................... 1 2. Mục tiêu đề tài ................................................................................................... 2 3. Nội dung nghiên cứu ......................................................................................... 2 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................... 3 1.1. Khái quát về cây Đu đủ rừng ......................................................................... 3 1.1.1. Đặc điểm phân loại ............................................................................... 3 1.1.2. Thành phần hóa học .............................................................................. 4 1.1.3. Công dụng của cây Đu đủ rừng ............................................................ 5 1.2. Nano bạc, phương pháp tổng hợp và ứng dụng ............................................. 6 1.2.1. Khái quát về nano bạc ........................................................................... 6 1.2.2. Các phương pháp tổng hợp nano bạc .................................................... 7 1.2.3. Vai trò của nano bạc tạo ra bằng phương pháp tổng hợp xanh trong y học .. 9 1.3. Khái quát về ung thư và ung thư dạ dày ...................................................... 10 1.3.1. Khái quát về ung thư ........................................................................... 10 1.3.2. Ung thư dạ dày .................................................................................... 10 1.4. Apoptosis ...................................................................................................... 14 1.4.1. Giới thiệu............................................................................................. 14 1.4.2. Apoptosis trong ung thư ...................................................................... 15 1.4.3. Trị liệu apoptosis và ung thư............................................................... 17 1.5. Gốc oxy hóa tự do ROS ............................................................................... 17 1.5.1. Giới thiệu............................................................................................. 17 1.5.2. Hệ thống oxy hóa trong cơ thể ............................................................ 18 1.5.3. Trạng thái stress oxy hóa .................................................................... 19 1.5.4. AgNP gây ROS trong ung thư ............................................................ 19
iv 1.6. Realtime PCR ............................................................................................... 21 1.6.1. Giới thiệu............................................................................................. 21 1.6.2. Realtime RT-PCR ............................................................................... 23 1.6.3. Định lượng tương đối nghiên cứu biểu hiện gen ................................ 24 CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................. 26 2.1. Đối tượng và vật liệu nghiên cứu ................................................................. 26 2.2. Hóa chất và thiết bị nghiên cứu.................................................................... 26 2.3. Thời gian và địa điểm nghiên cứu................................................................ 26 2.4. Phương pháp nghiên cứu .............................................................................. 27 2.4.1. Phương pháp thu thập và định loại ..................................................... 27 2.4.2. Phương pháp xử lý và thu dịch chiết lá cây Đu đủ rừng .................... 27 2.4.3. Phương pháp tổng hợp phức hệ AgNPs-TrP ...................................... 27 2.4.4. Xác định tính chất lý hóa của AgNPs-TrP .......................................... 28 2.4.5. Các phương pháp phân tích đặc tính sinh học chống ung thư của phức hệ AgNPs-TrP ............................................................................................... 29 2.4.6. Phân tích thống kê ............................................................................... 31 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ............................ 32 3.1. Kết quả thu thập, xử lý mẫu ......................................................................... 32 3.1.1. Thu thập mẫu xác định tên khoa học của cây Đu đủ rừng.................. 32 3.1.2. Kết quả thu dịch chiết ......................................................................... 32 3.2. Tổng hợp và xác định tính chất lý hóa của phức hệ AgNPs-TrP................. 32 3.2.1. Tổng hợp phức hệ AgNPs-TrP ........................................................... 32 3.2.2. Phân tích phổ UV-Vis ......................................................................... 33 3.2.3. Phân tích nhiễu xạ tia X (XRD) và phổ hồng ngoại biến đổi chuỗi Fourier FT-IR ................................................................................................ 35 3.2.4. Phân tích hình dạng, kích thước bằng kính hiển vi điện tử truyền qua TEM .............................................................................................................. 37 3.3. Ảnh hưởng của phức hệ AgNPs-TrP lên sự tăng sinh của tế bào ung thư dạ dày MKN45 ......................................................................................................... 38 3.4. Ảnh hưởng của phức hệ AgNPs-TrP lên sự sản sinh các gốc oxy hóa tự do (ROS) trong tế bào ung thư ................................................................................. 39
v 3.5. Ảnh hưởng của phức hệ AgNPs-TrP lên sự biểu hiện các gen liên quan tới sự sản sinh các gốc tự do (ROS) ......................................................................... 41 3.6. Ảnh hưởng của phức hệ AgNPs-TrP lên sự biểu hiện các gen liên quan tới sự chết tế bào theo chương trình apoptosis ......................................................... 44 3.6.1. Tác động của phức hệ AgNPs-TrP lên sự biểu hiện của gen Caspase 8, Caspase khởi động apoptosis ........................................................................ 44 3.6.2. Tác động của phức hệ AgNPs-TrP lên sự biểu hiện của gen Caspase 3, Caspase thực thi apoptosis ............................................................................ 45 3.6.3. Tác động của phức hệ AgNPs-TrP lên sự biểu hiện của gen ức chế apoptosis BCL2 ............................................................................................. 47 3.7. Ảnh hưởng của phức hệ AgNPs-TrP lên sự biểu hiện của các gen liên quan tới khả năng chống oxy hóa của tế bào ............................................................... 52 3.7.1. Tác động của phức hệ AgNPs-TrP lên sự biểu hiện của các enzyme xúc tác loại bỏ các gốc tự do superoxyde ..................................................... 48 3.7.2. Tác động của phức hệ AgNPs-TrP lên sự biểu hiện của các enzyme giải độc aldehyd ............................................................................................ 50 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ............................................................................. 51 1. KẾT LUẬN ..................................................................................................... 51 2. KIẾN NGHỊ .................................................................................................... 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 53
vi CHỮ VIẾT TẮT AgNPs Silver nanoparticles – Các hạt nano bạc Silver nanoparticles-Trevesia palmata: Phức hệ nano bạc dịch AgNPs-TrP chiết Đu đủ rừng ALDH Aldehyde dehydrogenase APL Alkylphospholipid CSC Cancer stem cell - Tế bào gốc ung thư cDNA Complementary DNA NCDs Noncommunicable diseases - Bệnh không lây nhiễm DNA Deoxyribonucleic acid FACS Fluorescence activated cell sorting International Agency for Research on Cancer - Cơ quan Quốc IARC tế Nghiên cứu về Ung thư GC Gastric cancer - Ung thư dạ dày mRNA RNA thông tin H. pylori Helicobacter pylori ROS Reactive oxygen species - Các dạng oxy hóa tự do RA Retinoic acid RNA Ribonucleic acid Squamous cell carcinoma of the head and neck - Ung thư biểu SCCHN mô tế bào vảy ở đầu và cổ XRD X-ray difractometry - Nhiễu xạ tia X Transmission Electron Microscopy - Kính hiển vi điện tử TEM truyền qua Fourier-transform infrared spectroscopy - Quang phổ hồng FT-IR ngoại biến đổi chuỗi Fourier
vii DANH MỤC HÌNH Hình Tên hình Trang Cấu trúc aglycon của các saponin phân lập từ hai loài Hình 1.1 Trevesia palmata (Roxb. & Lindl) Vis. và Trevesia 4 sundaica Miq Hình 1.2 Các phương pháp tổng hợp AgNPs 8 Hình 1.3 Biểu đồ khuếch đại đặc trưng trong Realtime PCR 22 Cây Đu đủ rừng Trevesia palmata (Roxb. & Lindl.) Vis. Hình 3.1 33 (Cây và lá) thu thập tại huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn Hình 3.2 Phản ứng tổng hợp AgNPs-TrP 34 Hình 3.3 Phổ hấp phụ UV-vis của phức hệ AgNPs-TrP 36 Hình ảnh nhiễu xạ tia X (XRD) của phức hệ AgNPs-TrP Hình 3.4 38 và phổ hấp thụ hồng ngoại biến đổi Fourier Hình dạng hạt nano chụp bằng kính hiển vi điện tử truyền Hình 3.5 40 qua và biểu đồ phân bố kích thước hạt Hình ảnh ức chế sự tăng sinh tế bào ung thư dạ dày Hình 3.6 42 MKN45 của phức hệ AgNPs-TrP Tác động của phức hệ AgNPs-TrP lên sự sản sinh các gốc Hình 3.7 43 oxy hóa tự do (ROS) Hình 3.8 Mức độ biểu hiện của gen NOX4 46 Hình 3.9 Mức độ biểu hiện của gen DUOX2 47 Hình 3.10 Mức độ biểu hiện của gen Caspase 8 49 Hình 3.11 Mức độ biểu hiện của gen Caspase 3 51 Hình 3.12 Mức độ biểu hiện của gen BCL2 52 Hình 3.13 Mức độ biểu hiện của SOD1 54 Hình 3.14 Mức độ biểu hiện của SOD2 55 Hình 3.15 Mức độ biểu hiện của ALDH 56 DANH MỤC BẢNG Bảng Tên bảng Trang Bảng 2.1 Trình tự mồi dùng trong xác định biểu hiện gen 31
1 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Theo thống kê của tổ chức Cơ quan Quốc tế Nghiên cứu về Ung thư (IARC) năm 2018, bệnh ung thư cướp đi sinh mạng khoảng 9,6 triệu người trên thế giới và 18,1 triệu ca mắc mới. Gần một nửa số ca mắc (48,4%) và trên một nửa (57,3%) số ca tử vong do ung thư trên thế giới xảy ra ở châu Á, một phần bởi vì gần 60% dân số toàn cầu tập chung ở đây. Châu Âu chiếm 23,4% tổng số trường hợp ung thư và 20,3% các ca tử vong do ung thư, mặc dù nó chỉ đại diện cho 9% dân số toàn cầu. Tiếp theo là châu Mỹ với 21% số ca mắc và 14,4% số ca tử vong, ở châu Phi tỷ lệ này là 5,8% và 7,3%; thấp nhất là châu Đại dương với tỷ lệ 1,4 và 0,7% cho tỷ lệ mắc và tỷ lệ chết do ung thư gây ra [17]. Cây Đu đủ rừng có tên khoa học Trevesia palmata thuộc họ Nhân sâm (Araliaceae), được các nhà khoa học trên thế giới quan tâm vì nó thể hiện hoạt tính hạ đường huyết và kháng viêm mạnh [30], kháng các loại nấm gây bệnh như Magnaporthe oryzae và Botrytis cinerea [53]. Các nghiên cứu về loài T. palmata cho thấy sự có mặt của nhiều hợp chất triterpen saponin [30], [31], [53]. Đây cũng là một hợp chất chính mang lại tác dụng sinh học của loài này. Các nghiên cứu cũng chỉ ra rằng hợp chất saponin có tiềm năng gây độc với nhiều dòng tế bào ung thư ở người. Các hạt nano bạc (AgNPs) đã được nghiên cứu rộng rãi do các đặc tính vật lý, hóa học, sinh học vượt trội của chúng. Kích thước, hình dạng, thành phần, độ kết tinh và cấu trúc của AgNPs ưu việt hơn hẳn so với dạng khối của chúng [56], [92]. Khả năng chống ung thư của chúng cũng đã được chứng minh qua các nghiên cứu khác nhau [86], [87]. Phương pháp tổng hợp xanh (Green sylthesis) sử dụng thực vật để tổng hợp nên các hạt nano bạc là hướng nghiên cứu đang được quan tâm rộng rãi hiện nay. Phương pháp này đã chứng tỏ những điểm ưu việt của mình so với các phương
2 pháp tổng hợp khác, nhất là trong điều chế các chất có tính diệt khuẩn và ức chế tế bào ung thư [20]. Nghiên cứu tổng hợp nano bạc từ cây Đu đủ rừng cũng như đánh giá khả năng ức chế đối với các tế bào ung thư của nó còn chưa được nghiên cứu, chính vì vậy chúng tôi thực hiện đề tài luận văn: “Nghiên cứu khả năng ức chế tế bào ung thư của nano bạc tổng hợp từ dịch chiết cây Đu đủ rừng Trevesia palmata”. 2. Mục tiêu đề tài Tổng hợp thành công phức hệ nano bạc dịch chiết lá cây Đu đủ rừng AgNPs-TrP. Đánh giá hoạt tính chống ung thư của phức hệ AgNPs-TrP trên tế bào ung thư trong mô hình nuôi cấy in vitro. 3. Nội dung nghiên cứu Nội dung 1. Thu thập mẫu lá Đu đủ rừng và tổng hợp phức hệ AgNPs-TrP. Nội dung 2. Phân tích các đặc điểm hóa lý (phổ UV-vis, phổ hồng ngoại FT-IR, phổ nhiễu xạ XRD và hình thành hạt nano dưới kinh hiển vi điện tử truyền qua - TEM). Nội dung 3. Đánh giá khả năng ức chế sự tăng sinh tế bào ung thư. Nội dung 4. Đánh giá tác động của phức hệ AgNPs-TrP lên khả năng sản sinh các gốc oxy hóa tự do (ROS) trong tế bào ung thư. Nội dung 5. Tác động của phức hệ AgNPs-TrP lên sự biểu hiện các gen chủ chốt liên quan tới con đường tín hiệu ROS. Nội dung 6. Tác động của phức hệ AgNPs-TrP lên sự biểu hiện các gen chủ chốt liên quan tới con đường tín hiệu apoptosis. Nội dung 7. Tác động của phức hệ AgNPs-TrP lên sự biểu hiện các gen chống oxy hóa
3 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Khái quát về cây Đu đủ rừng 1.1.1. Đặc điểm phân loại Theo hệ thống phân loại của Takhtajan được ghi trong cuốn Flowering plants [94], cây Đu đủ rừng (Trevesia palmata (Roxb. & Lindl.) Vis.) thuộc chi Trevesia Vis., một chi nằm trong họ Nhân sâm (Araliaceae). Vị trí phân loại của chi Trevesia Vis. trong hệ thống phân loại thực vật chính thức cụ thể được tóm tắt như sau: Ngành Ngọc lan - Magnoliophyta Lớp Ngọc lan - Magnoliopsida Phân lớp Sổ - Dilleniidae Bộ Nhân sâm (Hoa tán) - Apiales Họ Nhân sâm (Ngũ gia bì) - Araliaceae Chi Trevesia Vis. Đu đủ rừng (Trevesia palmata (Roxb. & Lindl.) Vis.) còn gọi là Thông thảo gai, Thầu dầu núi, Thích thông thảo, Nhật phiến, Thôi hoang [2], [3] thuộc họ Nhân sâm (Araliaceae). Cây nhỡ cao 7-8 m hay hơn, thân ít phân nhánh, cành có gai, ruột xốp [23], hoặc cao 9 m, thân to 10 cm, có gai [3], [8] lá đơn, phiến lá phân thùy chân vịt xẻ sâu như lá thầu dầu, có 5-9 thùy nhọn có răng, gân nổi ở 2 mặt, mép lá có răng cưa thô; cuống lá dài và có gai. Lá non phủ lông mềm màu nâu nhạt, lá già nhẵn. Hoa mọc thành tán, tụ thành chùy ở nách, hoa to khoảng 1cm, màu trắng, quả dài 13-18 mm, có khía, hạt dẹt [2]. Cây mọc ở chỗ ẩm, dọc theo các sông, suối, ở thung lũng các rừng phục hồi. Ra hoa từ tháng 5 đến tháng 6, có quả từ tháng 7 đến tháng 9 [2], [7].
4 Phân bố: Cây Đu đủ rừng phân bố tại Sơn La (Mộc Châu), Lào Cai, Hà Giang, Tuyên Quang (Phó Bảng), Lạng Sơn (Hữu Lũng), Hà Tây (Ba Vì), Quảng Trị, Kon Tum (Đắc Glay, Đắc Choong, Đắc Kit, Đắc Long, Đắc môn, Đắc Pết, Gia Lai (Chư Pả, Mang Jang, Chư Ta Mốc), Đắc Lắc, Đắc Nông, Lâm Đồng (Lạc Dương, Langbiang, Tra Nung, Kơ Nớ). Ở Ấn Độ, Bangladet, Trung Quốc [2], [8]. 1.1.2. Thành phần hóa học Cho đến nay những nghiên cứu về thành phần hóa học của các loài trong chi Trevesia, kể cả trong nước và nước ngoài vẫn còn rất hạn chế. Năm 1997 từ phân đoạn n-BuOH của dịch chiết MeOH hoa và lá loài T. sundaica Nunziatina de Tommasi và cộng sự đã phân lập được 6 saponin triterpenoid mới (1-6) cùng với 4 saponin triterpenoid đã biết (Hình 1.1) [31]. Năm 2000 cũng từ phân đoạn n-BuOH của dịch chiết EtOH lá loài T. palmata, nhóm nghiên cứu đã phân lập được 8 saponin triterpenoid, trong đó có 6 chất mới (7-12) [30]. Phần lớn các saponin này là các bisdesmoside, chỉ có 3 saponin monodesmoside nhưng tất cả đều có phần aglycon là acid oleanolic hoặc dẫn chất của acid này. Hình 1.1. Cấu trúc aglycon của các saponin phân lập từ hai loài Trevesia palmata (Roxb. & Lindl) Vis. và Trevesia sundaica Miq [31]
5 Bora Kim và cộng sự năm 2018 đã phân lập năm hợp chất chống nấm từ chiết xuất methanol của T. palmata: hai glycosides triterpene mới (TPGs), TPG1 và TPG5 cùng với ba TPGs được biết đến (TPG2 [macranthoside A], TPG3 [α- hederin], và TPG4 [ilekudinoside D]) [53]. Năm 2019, Phạm Hải Yến và cộng sự đã tìm ra ba saponin triterpene mới bao gồm hai loại lupane và một loại ursane đã được phân lập từ các lá của Trevesia palmata [103]. 1.1.3. Công dụng của cây Đu đủ rừng Bộ phận dùng: Lõi thân (tủy cây), lá - Folium et Medulla Rsdix Trevesiae burkii [2]. Tính vị, tác dụng: Vị hơi đắng, tính bình, lõi thân lợi niệu, lá và rễ cường cân tráng cốt [2]. Trong y học cổ truyền thì người ta đã sử dụng các thành phần của cây Đu đủ rừng để chữa một số bệnh như sau: Lõi thân dùng chữa phù thũng, đái dắt, tê thấp và làm thuốc hạ nhiệt, làm phổi bớt nóng, lá dùng nấu xông chữa tê liệt bại người và giã đắp chữa gãy xương [7], [91]. Ở Trung Quốc, lõi thân dùng điều trị tiểu tiện bất lợi, lá và rễ dùng trị đòn ngã tổn thương và đau eo lưng [1],[2]. Hiện nay, trên thế giới có rất ít nghiên cứu về tác dụng dược lý của cây Đu đủ rừng (Trevesia palmata (Roxb. & Lindl.) Vis.). Năm 2000, Nunziatina De Tommasi và cộng sự (Italia) đã chứng minh dịch chiết saponin thô từ lá Đu đủ rừng và một số saponin phân lập được đều thể hiện tác dụng chống tăng sinh tế bào trên các dòng tế bào J774, HEK-293c, WEHI- 164d [30].
6 Năm 2014, K.M. Hasanur Rahman và cộng sự đã nghiên cứu tác dụng hạ đường huyết và giảm đau của dịch chiết từ lá loài T. palmata. Kết quả cho thấy ở mức liều lượng 100, 200 và 400mg/kg thể trọng đã làm giảm đường huyết của động vật thực nghiệm 17,9; 28,1 và 47,4% so với đối chứng; đối với tác dụng giảm đau, ở mức liều lượng 50, 100, 200 và 400 mg mỗi kg trọng lượng cơ thể giảm số lượng bụng co thắt lần lượt bằng 33,3; 40,7; 48,1 và 55,6% [82]. Mohammed Aktar Sayeed và cộng sự nghiên cứu về tác dụng của dịch chiết methanol từ lá loài T.palmata trong điều trị tan huyết khối và chống viêm khớp. Kết quả cho thấy dịch chiết n-hexane và ethyl acetate có tác dụng tốt trên thử nghiệm in vitro hoạt tính tan huyết khối trong khi đó dịch chiết methanol có tác dụng kháng viêm mạnh [89]. Năm 2018, Bora Kim và cộng sự đã chiết xuất từ T.palmata được các hoạt chất TPGs bằng cách chiết methanol, cho thấy các hoạt chất TPG 1, TPG 2, TPG 3 và TPG 5 có tác dụng kháng nấm mạnh ở thực vật khi khảo sát hoạt động này trên các loại nấm cà, lúa mì lúa mạch và hồ tiêu [53]. 1.2. Nano bạc, phương pháp tổng hợp và ứng dụng 1.2.1. Khái quát về nano bạc Nano bạc là tập hợp của các nguyên tử bạc có kích thước từ 1 tới 100 nm thường được chế tạo ở dạng bột và dạng keo. Do có diện tích bề mặt lớn nên hạt nano bạc có khả năng kháng khuẩn tốt hơn so với các vật liệu khối nhờ khả năng giải phóng nhiều hơn các ion Ag+. Các hạt nano bạc có hiện tượng cộng hưởng Plasmon bề mặt. Hiện tượng này tạo nên màu sắc từ vàng nhạt đến đen cho các dung dịch có chứa hạt nano bạc với các màu sắc phụ thuộc vào nồng độ và kích thước hạt. Nano bạc mang đầy đủ tính chất của bạc khối như dẫn điện, dẫn nhiệt, khả năng xúc tác, tính điện quang, khả năng diệt khuẩn. Ngoài ra, bạc nano có nhiều tính chất khác biệt so với bạc kim loại nhờ các đặc tính của nano như diện tích bề
7 mặt lớn, khả năng phân tán tốt trong các dung môi mà điển hình là khả năng diệt khuẩn [57]. 1.2.2. Các phương pháp tổng hợp nano bạc Các phương pháp tổng hợp nano kim loại chủ yếu được chia thành các cách tiếp cận từ trên xuống (topdown) và từ dưới lên (bottom up). Cách tiếp cận từ trên xuống vật liệu khối sẽ phân tách thành các hạt mịn để tạo ra các cấu trúc nano cần thiết, trong khi phương pháp từ dưới lên lắp ráp các nguyên tử và phân tử đơn lẻ thành các cấu trúc nano lớn hơn để tạo ra các vật liệu có kích thước nano [47]. Ngày nay, các phương pháp tổng hợp được phân loại thành tổng hợp xanh, vật lý và hóa học (Hình 1.2). Các tổng hợp vật lý và hóa học có xu hướng tốn nhiều công sức và phức tạp hơn so với tổng hợp sinh học thể hiện các tính chất hấp dẫn, như năng suất cao, độ hòa tan và tính ổn định [107]. Phương pháp vật lý: Sự tổng hợp vật lý của AgNPs bao gồm phương pháp ngưng tụ bay hơi và kỹ thuật cắt đốt bằng laser [47]. Cả hai phương pháp đều có thể tổng hợp một lượng lớn AgNPs với độ tinh khiết cao mà không sử dụng các hóa chất giải phóng các chất độc hại và gây nguy hiểm cho sức khỏe và môi trường của con người. Nhưng cả hai phương pháp đều tiêu thụ năng lượng lớn hơn và đòi hỏi thời gian tổng hợp và thiết bị phức tạp tương đối dài, làm tăng chi phí vận hành [58]. Phương pháp hóa học/quang hóa: Phương pháp tổng hợp hóa học đã được áp dụng phổ biến trong quá trình tổng hợp nano kim loại dưới dạng phân tán keo trong dung dịch nước hoặc dung môi hữu cơ bằng cách khử muối kim loại của chúng. Các loại muối kim loại khác nhau được sử dụng để chế tạo các ống nano kim loại tương ứng, như vàng, bạc, sắt, oxyt kẽm, đồng, palladi, bạch kim,... [67].
8 Hình 1.2. Các phương pháp tổng hợp AgNPs [44] Phương pháp tổng hợp hóa học có thể được chia thành các phương pháp khử hóa học, điện hóa, hỗ trợ chiếu xạ và phương pháp nhiệt phân. Loại chất khử và chất ổn định là yếu tố chính trong việc tổng hợp các hạt nano kim loại bằng phương pháp này. Quan trọng hơn, vì các chất ổn định và chất khử này thường độc hại, nên việc sử dụng các loại chất này cần được xem xét về tính an toàn và hiệu quả của phương pháp. Đây là nhược điểm của phương pháp tổng hợp hóa học [47]. Phương pháp tổng hợp xanh: Cách tiếp cận tổng hợp xanh hay còn gọi là tổng hợp sinh học sử dụng chiết xuất thực vật được kỳ vọng như là một phương pháp thay thế cho tổng hợp hóa học cho các hạt nano kim loại bởi nó vì giảm các phản ứng độc hại. Các bộ phận khác nhau của thực vật đang được sử dụng để tổng hợp các hạt nano bạc tối ưu hóa. Kích thước và hình dạng mong muốn có thể thu được bằng cách tối ưu hóa loại dung môi và thời gian. Tổng hợp xanh các hạt nano bạc là một phương pháp đơn giản và dễ thực hiện bao gồm các liên kết của ion kim loại với một vật liệu thực vật. Quy trình chung cho tổng hợp bắt đầu bằng cách ủ muối bạc AgNO3 và
9 tác nhân chiết xuất thực vật gây giảm ion bạc để tạo AG+0 tiếp theo là các phản ứng khử dẫn đến sự hình thành các hạt nano bạc [44]. 1.2.3. Vai trò của nano bạc tạo ra bằng phương pháp tổng hợp xanh trong y học Do khả năng tương thích sinh học, khả năng mở rộng và khả năng ứng dụng cao, các hạt nano bạc chiết xuất từ thực vật đã cho thấy các đặc tính chống oxy hóa và chống ung thư vượt trội bên cạnh các hoạt động kháng khuẩn cao chống lại các mầm bệnh phân lập trên lâm sàng bao gồm các mầm bệnh đa kháng thuốc và nấm men. Do đó, công nghệ nano thực vật đã mở ra những con đường mới trong việc điều trị hoặc kiểm soát các căn bệnh nguy hiểm đặc biệt là ung thư. Các nghiên cứu hiện nay cung cấp kiến thức cập nhật về các hạt nano bạc chiết xuất từ thực vật, đặc biệt chú trọng đến các ứng dụng của chúng như các hoạt động chống vi trùng, chống oxy hóa và chống ung thư. Nghiên cứu của Ji X và cộng sự năm 2017 điều tra khả năng điều trị của Trametes robiniophila trên tế bào ung thư dạ dày bằng cách sử dụng dòng tế bào ung thư dạ dày MKN45. Nghiên cứu cho thấy Trametes robiniophila có tiềm năng điều trị trên tế bào ung thư dạ dày và nó có thể tác động lên các tế bào dạ dày thông qua cảm ứng apoptosis và ức chế biểu hiện matrix metalloproteinase (MMPs) [48]. Năm 2018, Saratale RG và cộng sự đã tổng hợp nano bạc từ Bồ công anh lùn (Taraxacum officinale) và thử nghiệm ức chế ung thư tế bào gan ở mức cao. Nghiên cứu sử dụng Taraxacum officinale tổng hợp nano bạc (TOL-AgNPs). TOL-AgNPs cho thấy hoạt động kháng khuẩn chống lại phytopathogens trên Xanthomonas axonopodis và Pseudomonas syringae. TOL-AgNPs (tại nồng độ 20 μg/ml) đã cho thấy hoạt động kháng khuẩn ức chế của phytopathogens X. axonopodis (22,0 ± 0,84 mm) và P. syringae (19,5 ± 0.66 mm). AgNPs tổng hợp có hoạt tính kháng khuẩn cao hơn so với AgNPs thương mại [85]. Cũng trong năm này, Mousavi B và cộng sự đã nghiên cứu tổng hợp xanh nano bạc bằng cách sử dụng dịch chiết từ lá cây Artemisia turcomanica để nghiên cứu cảm ứng
10 apoptosis bằng hạt nano bạc tổng hợp sinh học trong dòng tế bào ung thư dạ dày (AGS) nhằm so sánh tiềm năng chống ung thư của chúng với các hạt nano bạc thương mại [70]. Năm 2019, Ahmed MJ và cộng sự đã tiến hành tổng hợp nano bạc từ dịch chiết lá và rễ của loài Jurinea dolomiaea; đồng thời chỉ ra khả năng ức chế dòng tế bào ung thư cổ tử cung (HELA) và dòng tế bào ung thư vú (MCF 7) của phức hệ nano bạc được tổng hợp [9]. 1.3. Khái quát về ung thư và ung thư dạ dày 1.3.1. Khái quát về ung thư Các bệnh không lây nhiễm (NCDs) hiện đang là nguyên nhân của phần lớn các ca tử vong trên toàn cầu và ung thư là rào cản lớn nhất làm giảm tuổi thọ con người ở mọi quốc gia trong thế kỷ 21. Theo ước tính của Tổ chức Y tế thế giới (WHO) trong 2015, ung thư là nguyên nhân hàng đầu gây ra cái chết trước tuổi 70 ở 91/172 quốc gia, đứng thứ ba ở 22 quốc gia khác. Ung thư phổi là bệnh ung thư thường được chẩn đoán (11,6%) và là nguyên nhân gây tử vong do ung thư hàng đầu (18,4%), số ca mắc tiếp theo là ung thư vú nữ (11,6%), ung thư tuyến tiền liệt (7,1%), và ung thư đại trực tràng (6,1%). Tỷ lệ chết của ung thư đại trực tràng là 9,2%, ung thư dạ dày là 8,2%, và ung thư gan là 8,2% [17]. Ung thư là một bệnh lý ác tính của tế bào. Khi bị kích thích bởi các tác nhân sinh ung thư, tế bào tăng sinh một cách vô hạn, không tuân theo các cơ chế kiểm soát về phát triển của cơ thể. Tất cả các tế bào khối u cho thấy 6 dấu hiệu của bệnh ung thư, bao gồm: Phát triển tế bào và phân chia cả khi thiếu các tín hiệu thích hợp; Liên tục tăng trưởng; Tránh apoptosis; Tiềm năng sao chép vô hạn; Thúc đẩy xây dựng mạch máu; Xâm lấn mô và hình thành di căn [42]. 1.3.2. Ung thư dạ dày Ung thư dạ dày (GC) là một bệnh đa yếu tố, trong đó có rất nhiều tác nhân có thể ảnh hưởng đến sự phát triển của nó, cả về môi trường và di truyền. Thống
11 kê hiện nay cho thấy, GC là nguyên nhân tử vong thứ tư trong các loại ung thư trên toàn thế giới, với tỷ lệ sống sót trung bình khi đã ở giai đoạn phát triển là ít hơn 12 tháng [81]. Ung thư dạ dày là một bệnh ác tính nguy hiểm và đang là một vấn đề sức khỏe toàn cầu. Các biện pháp dự phòng như điều chỉnh chế độ ăn uống thích hợp, chẩn đoán sớm và theo dõi sức khỏe thường xuyên góp phần giảm nguy cơ mắc bệnh. GC thường hiếm gặp ở các những người trẻ (dưới 45 tuổi), tỷ lệ này nhỏ hơn 10% bệnh nhân đang trong giai đoạn phát triển [93]. 1.3.2.1. Các yếu tố nguy cơ Một số yếu tố đã được ghi nhận để có một tác động đáng kể về tăng nguy cơ phát triển GC, như lịch sử gia đình, chế độ ăn uống, tiêu thụ rượu, hút thuốc lá, nhiễm Helicobacter pylori và Epstein - Barr virus (EBV) Tiền sử gia đình của GC là một trong những yếu tố rủi ro quan trọng. Ung thư dạ dày khuếch tán di truyền (HDGC) là loại ung thư có yếu tố gia đình dễ nhận biết nhất, được gây ra bởi sự thay đổi gen cadherin 1 (CDH1). Nguy cơ ung thư biểu mô dạ dày ở bệnh nhân có tiền sử gia đình cao hơn khoảng ba lần so với những người không có tiền sử [79]. Số lượng nghiên cứu có sẵn về tỷ lệ mắc bệnh và tiền sử gia đình khá ít, tiền sử gia đình của các cá nhân trải qua kiểm tra sức khỏe đã được ghi nhận khoảng 11% theo nghiên cứu của Seon Hee Lim và cộng sự tại Hàn Quốc thu thập số liệu trong 13 năm [61]. Mối tương quan giữa chế độ ăn uống và nguy cơ phát triển GC đã được nghiên cứu rộng rãi. Quỹ Nghiên cứu Ung thư Thế giới/Viện Nghiên cứu Ung thư Hoa Kỳ (WCRF/AICR) đã tóm tắt rằng, trái cây và rau quả là những thực phẩm bảo vệ chống lại sự phát triển của GC, trong khi thịt động vật nướng, thực phẩm được bảo quản bằng muối và thực phẩm hun khói có thể giúp tăng tiến triển của GC [98]. Các chất gây ung thư thực phẩm có thể tương tác với các tế bào biểu mô dạ dày và kích thích sự thay đổi trong gen và biểu hiện của chúng. Một lượng lớn muối được chứng minh là tàn phá niêm mạc dạ dày, thúc đẩy sự chết tế bào và tăng sinh tế bào tái tạo trong mô hình động vật [109].