BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
BƢỚC ĐẦU KHẢO SÁT MỘT SỐ THÀNH PHẦN HÓA
HỌC VÀ ĐÁNH GIÁ HOẠT TÍNH KHÁNG KHUẨN
CỦA DỊCH CHIẾT NƢỚC TỪ BỒ CÔNG ANH
(LACTUCA INDICA L)
Ngành:
CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Giảng viên hƣớng dẫn : Th.S Phạm Minh Nhựt
Sinh viên thực hiện
MSSV: 1311100687
: Trịnh Thị Phƣơng Thảo
Lớp: 13DSH03
TP. Hồ Chí Minh, 2017
Đồ án tốt nghiệp
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là đồ án nghiên cứu của riêng tôi đƣợc thực hiện trên cơ sở
lý thuyết, tiến hành nghiên cứu thực tiễn dƣới sự hƣớng dẫn của ThS. Phạm Minh
Nhựt. Các số liệu, kết quả nêu trong đồ án là trung thực và chƣa từng đƣợc công bố
Đồ án tốt nghiệp
MỤC LỤC
MỤC LỤC ......................................................................................................................... i
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ...................................................................................... vi
DANH MỤC BẢNG ......................................................................................................vii
DANH MỤC HÌNH ẢNH ........................................................................................... viii
MỞ ĐẦU .......................................................................................................................... 1
1. Đặt vấn đề .................................................................................................................. 1
2. Mục tiêu nghiên cứu .................................................................................................. 3
3. Nội dung nghiên cứu ................................................................................................. 3
4. Phạm vi nghiên cứu ................................................................................................... 3
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN............................................................................................ 4
1.1. Giới thiệu về cây bồ công anh và tác dụng dƣợc lý .................................................. 4
1.1.1. Phân loại ................................................................................................................ 4
1.1.2. Nguồn gốc và phân bố ........................................................................................... 4
1.1.3. Đặc điểm chung của Bồ công anh ......................................................................... 5
1.1.4. Tác dụng dƣợc lý ................................................................................................... 5
1.1.5. Thành phần hóa học của bồ công anh ................................................................... 6
1.1.5.1. Flavonoid ............................................................................................................ 6
1.1.5.2. Alkaloid ............................................................................................................... 8
1.1.5.3. Carbohydrate .................................................................................................... 10
1.1.5.4. Glycoside ........................................................................................................... 11
1.1.5.5. Saponin.............................................................................................................. 12
1.1.5.6. Tannin ............................................................................................................... 13
1.1.5.7. Amino acid ........................................................................................................ 14
1.1.5.8. Isoprenoid ......................................................................................................... 15
1.2. Cơ chế kháng khuẩn của các hợp chất có nguồn gốc từ thực vật ............................ 16
1.2.1. Khái niệm về hoạt tính kháng khuẩn................................................................... 16
2.3.3. Phƣơng pháp bảo quản và giữ giống vi sinh vật ................................................. 36
2.3.4. Phƣơng pháp tăng sinh, xác định mật độ tế bào vi sinh vật chỉ thị ..................... 36
ii
Đồ án tốt nghiệp
2.3.5. Phƣơng pháp pha loãng mẫu ............................................................................... 37
2.3.6. Phƣơng pháp đánh giá hoạt tính kháng khuẩn .................................................... 38
2.3.7. Phƣơng pháp xác định thành phần hóa học có trong cao chiết ........................... 38
2.3.7.1. Định tính carbohydrate ..................................................................................... 39
2.3.7.2. Định tính alkaloids ............................................................................................ 39
2.3.7.3. Định tính saponin .............................................................................................. 39
2.3.7.4. Định tính cardiac glycoside .............................................................................. 39
2.3.7.5. Định tính anthraquinone glycoside ................................................................... 40
2.3.7.6. Định tính flavonoid ........................................................................................... 40
2.3.7.7. Định tính các hợp chất phenol .......................................................................... 41
2.3.7.8. Định tính tannin ................................................................................................ 41
2.3.7.9. Định tính steroid ............................................................................................... 41
2.3.7.10.Định tính amino acid ........................................................................................ 41
2.3.8. Phƣơng pháp đánh giá khả năng kháng oxy hóa DPPH ..................................... 42
2.3.9. Phƣơng pháp định lƣợng thành phần hóa học ..................................................... 42
2.3.9.1. Định lượng vitamin C........................................................................................ 42
2.3.9.2. Định lương Alkaloid .......................................................................................... 43
2.3.9.3. Định lượng Flavonoid ....................................................................................... 44
2.3.10.
Phƣơng pháp xử lý số liệu ............................................................................. 44
chủng vi khuẩn gây bệnh................................................................................................ 56
3.2.1. Kết quả hoạt tính kháng khuẩn của cao chiết nƣớc từ Bồ công anh đối với nhóm
vi khuẩn Escherichia coli ............................................................................................... 56
3.2.2. Kết quả hoạt tính kháng khuẩn của cao chiết nƣớc từ Bồ công anh đối với nhóm
vi khuẩn Listeria Spp. .................................................................................................... 58
3.2.3. Kết quả hoạt tính kháng khuẩn của cao chiết nƣớc từ Bồ công anh đối với nhóm
vi khuẩn Samonella Spp. ................................................................................................ 58
3.2.4. Kết quả hoạt tính kháng khuẩn của cao chiết nƣớc từ Bồ công anh đối với nhóm
vi khuẩn Shigella Spp..................................................................................................... 60
3.2.5. Kết quả hoạt tính kháng khuẩn của cao chiết nƣớc từ Bồ công anh đối với nhóm
vi khuẩn Vibrio spp. ....................................................................................................... 61
iv
Đồ án tốt nghiệp
3.2.6. Kết quả hoạt tính kháng khuẩn của cao chiết nƣớc từ Bồ công anh đối với nhóm
vi khuẩn gây bệnh cơ hội trên da. .................................................................................. 62
3.3. Tổng hợp kết quả hoạt tính kháng khuẩn của cao chiết nƣớc Bồ công anh đối với
20 vi khuẩn gây bệnh ..................................................................................................... 63
3.4. Kết quả định tính một số thành phần hóa học cơ bản của cao chiết nƣớc Bồ công
anh 64
3.5. Kết quả định lƣợng một số thành phần hóa học của cao chiết nƣớc Bồ công anh .. 66
3.6. Kết quả khả năng kháng oxy hóa của cao chiết nƣớc từ Bồ công anh .................... 67
CHƢƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................. 71
4.1. Kết luận.................................................................................................................... 71
4.2. Đề nghị .................................................................................................................... 71
TÀI LIỆU THAM KHẢO.............................................................................................. 72
PHỤ LỤC ......................................................................................................................... 1
DPPH:
2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl
vi
Đồ án tốt nghiệp
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Những nhóm hợp chất tự nhiên có hoạt tính kháng khuẩn (theo Cowan,
1999)............................................................................................................................... 18
Bảng 3.1 Kết quả đƣờng kính vòng ức chế (mm) của cao chiết nƣớc Bồ công anh trên
20 chủng vi khuẩn gây bệnh........................................................................................... 63
Bảng 3.2 Kết quả định tính một số thành phần hóa học của cao chiết nƣớc từ Bồ công
anh. ................................................................................................................................. 65
Bảng 3.3 Kết quả định lƣợng một số thành phần hóa học của Bồ công anh ................. 67
Bảng 3.4. Hàm lƣợng chất kháng oxy hóa theo vitamin C............................................ 69
vii
Đồ án tốt nghiệp
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1. Cấu trúc hóa học của flavonoid (A) và các dạng flavonoid (B) Euflavonoid,
(C) Isoflavonoid, (D) Neoflavonoid ................................................................................ 7
Hình 1.2. Cấu trúc hóa học một số chất thuộc nhóm alkaloid ........................................ 9
Hình 1.3. Sơ đồ phân loại nhóm carbohydrate .............................................................. 10
đối với nhóm vi khuẩn Salmonella spp. ......................................................................... 59
Hình 3.4. Hoạt tính kháng khuẩn của cao chiết nƣớc từ bồ công anh và Ciprofloxacin
đối với nhóm vi khuẩn Shigella spp. .............................................................................. 60
Hình 3.5. Hoạt tính kháng khuẩn của cao chiết nƣớc từ bồ công anh và Ciprofloxacin
đối với nhóm vi khuẩn Vibrio spp.................................................................................. 61
Hình 3.6. Hoạt tính kháng khuẩn của cao chiết nƣớc từ bồ công anh và Ciprofloxacin
đối với vi khuẩn E. feacalis ............................................................................................ 62
Hình 3.7. Hiệu quả kháng oxy hóa của vitamin C ........................................................ 68
Hình 3.8. Hoạt tính kháng oxy hóa của cao chiết nƣớc từ Bồ công anh ....................... 68
ix
Đồ án tốt nghiệp
MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Việt Nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa nóng và ẩm nên có nguồn tài
nguyên thực vật phong phú và đa dạng. Theo các nhà phân loại thực vật, nƣớc ta có
khoảng 12.000 loài thực vật bậc cao, trong đó khoảng 3.948 loài đƣợc dùng làm dƣợc
liệu (Viện dƣợc liệu, 2007). Nếu so với khoảng 20.000 loài cây làm thuốc đã biết trên
thế giới (IUCN, 1992) thì số loài cây thuốc ở Việt Nam chiếm khoảng 19%. Trong
tổng số 3948 loài cây thuốc, gần 90% là cây thuốc mọc tự nhiên, tập tung chủ yếu
trong các quần xã rừng, chỉ có gần 10% là cây thuốc trồng.
Tác dụng chữa bệnh của cây cỏ là do các hợp chất tự nhiên có ở trong chúng quyết
định. Do đó, nói tới nguồn tài nguyên thực vật làm thuốc phong phú trên đất nƣớc ta
cũng là nói tới khả năng sinh tổng hợp, chuyển hóa và tích lũy các hợp chất tự nhiên có
hoạt tính sinh học của nguồn gen thực vật. Ngày nay, các hợp chất có nguồn gốc thiên
nhiên đƣợc dùng làm thuốc chữa bệnh đã và đang đƣợc các nhà khoa học trong và
ngoài nƣớc quan tâm do tính ít độc và khả năng dung nạp tốt của chúng với cơ thể
mụn nhọt, viêm họng, viêm phổi, phế quản…
Sử dụng các nhóm chất kháng khuẩn có nguồn gốc từ thực vật để thay thế các loại
thuốc kháng sinh hóa học là một giải pháp cho vấn đề kháng kháng sinh. Tuy nhiên,
loại cây này đƣợc con ngƣời sử dụng chủ yếu dựa vào kinh nghiệm dân gian và truyền
miệng từ đời này sang đời khác. Do đó, hoạt tính trị liệu và độc tính vẫn chƣa đƣợc xác
định cụ thể. Vì thế việc đánh giá hoạt tính sinh học và thành phần hóa học của cây
thuốc là điều hết sức cần thiết. Với cơ sở khoa học và ý nghĩa thực tiễn trên, chúng tôi
tiến hành thực hiện đề tài: “Bƣớc đầu khảo sát một số thành phần hóa học và đánh
giá hoạt tính kháng khuẩn của dịch chiết nƣớc từ Bồ công anh (Lactuca indica
L)”. Đề tài này đƣợc thực hiện tại Phòng thí nghiệm Khoa Công nghệ sinh học – Thực
phẩm – Môi trƣờng, Trƣờng Đại học Công nghệ Tp.Hồ Chí Minh.
2
Đồ án tốt nghiệp
2. Mục tiêu nghiên cứu
-
Đánh giá một số hoạt tính sinh học từ cao chiết nƣớc của cây bồ công anh.
-
Xác định một số thành phần hóa học hiện diện trong cao nƣớc.
3. Nội dung nghiên cứu
-
Khảo sát sơ bộ hoạt tính kháng khuẩn của cao chiết bồ công anh đối với các
Định lƣợng các chất: vitamin C, alkaloid, flavonoid.
-
Khảo sát hoạt tính chống oxy hóa bằng thuốc thử DPPH.
3
Đồ án tốt nghiệp
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1.
Giới thiệu về cây bồ công anh và tác dụng dƣợc lý
1.1.1. Phân loại
Bồ công anh hay rau bồ cóc, diếp hoang, diếp dại, mót mét, mũi mác, diếp trời,
rau mũi cày, là một loài cây thân thảo thuộc họ Cúc (Asteraceae).
Bộ (ordo): Asterales (Cúc)
Họ (familia): Asteraceae (Cúc)
Chi (genus): Lactuca
Loài (species): L.indica
Tên tiếng Anh: The common dandelion (thƣờng gọi là "dandelion")
Tên khoa học: Lactuca indica L
Tên đồng nghĩa:
Brachyramphus sinicus Miq.
Chondrilla squarrosa (Thunb.) Poir.
Lactuca amurensis Regel & Maxim.
Lactuca amurensis Regel
bắc không lông, màu tía, các lá ngoài hình trứng, dài 2 – 3 mm, các lá trong hình trứng
– mũi mác, các lá bắc tận trong cùng khoảng 8, hình mũi mác. Hoa tự thƣờng có 21 –
27 bông, màu vàng nhạt, kích thƣớc hoa 12 – 13 mm, rộng mm. Quả bế hình elip,
phẳng, màu đen, kích thƣớc quả dài 4 – 4,5 mm, rộng 2,3 mm; mỏ quả dài 1 – 1,5 mm.
Mào lông màu trắng gắn liền quả dài 7 – 8 mm. Bồ công anh có số nhiễm sắc thể 2n =
18 (Peng & Hsu, 1978).
1.1.4. Tác dụng dƣợc lý
Flavonoid của Bồ công anh đã đƣợc nghiên cứu tác dụng sinh học thấy có tác dụng
ức chế men oxy hóa khử peroxydase và catalase máu chuột cống trắng. Những thí
nghiệm tiến hành với huyết thanh ngƣời cũng cho những kết quả ức chế men oxy hóa
khử rõ rệt.
Bồ công anh (Đông y cho là thuộc về hàn lƣơng) đƣợc áp dụng phƣơng pháp lồng
cử động đã thể hiện tác dụng an thần. Theo tài liệu nƣớc ngoài, tại một số nƣớc, ngƣời
5
Đồ án tốt nghiệp
ta có sử dụng và nghiên cứu những loài Lactuca khác nhƣ L.virosa, L. sativa (rau diếp
ăn của Việt Nam), thấy những cây này không độc và có tác dụng trên hệ thần kinh
trung ƣơng gây ngủ nhẹ.
Tác dụng tiêu độc, chữa bệnh sƣng vú, tắc tia sữa, mụn nhọt đang sƣng mủ. Còn
dùng uống để chữa bệnh đau dạ dày, ăn kém tiêu.
Theo Y học cổ truyền, Bồ công anh có tác dụng thanh nhiệt giải độc, lợi thấp thông
lâm, chủ trị các chứng ung nhọt, sang lở, nhũ ung (viêm vú), trƣờng ung (viêm ruột),
đau họng (hầu tý), mắt sƣng đỏ đau, chứng thấp nhiệt hoàng đản (viêm gan vàng da),
nhiệt lâm (viêm tiết niệu).
1.1.5. Thành phần hóa học của bồ công anh
1.1.5.1.
(C) Isoflavonoid, (D) Neoflavonoid
c. Vai trò:
- Các chất flavonoid là những chất oxy hóa chậm hay ngăn chặn quá trình oxy
hóa bởi các gốc tự do nhƣ OH+, ROO- (là các yếu tố gây biến dị, hủy hoại tế bào, ung
thƣ, tăng nhanh sự lão hóa,...) làm cho tế bào hoạt động khác thƣờng.
- Flavonoid còn có khả năng tạo phức với các ion kim loại hay các hợp chất hữu
cơ chứa các gốc nitrite, carboxyl, carbonyl,… giúp bảo vệ sinh vật chống lại quá trình
oxy có hại nhƣ những chất xúc tác ngăn cản các phản ứng oxy hóa. Do đó, các chất
flavonoid có tác dụng bảo vệ cơ thể, ngăn ngừa xơ vữa động mạch, tai biến mạch, lão
hóa, tổn thƣơng do bức xạ. Flavonoid còn có tác dụng chống độc, làm giảm thƣơng tổn
ở gan và bảo vệ chức năng gan.
7
Đồ án tốt nghiệp
- Flavonoid còn có tác dụng chống dị ứng, kháng viêm bằng cách ngăn chặn sự
phóng thích hay tổng hợp các hợp chất làm tăng tình trạng viêm và dị ứng nhƣ
histamine, serine protease, prostaglandin, leukotrien,… (Quỳnh Ngọc, 2011).
1.1.5.2.
Alkaloid
a. Khái niệm:
Alkaloid là những hợp chất hữu cơ có chứa nitơ, đa số có nhân dị vòng, có phản
ứng kiềm, thƣờng gặp trong thực vật và đôi khi trong động vật. Thông thƣờng các
alkaloid kiềm không tan trong nƣớc, dễ tan trong các dung môi hữu cơ. Trái lại các
muối alkaloid thì dễ tan trong nƣớc và hầu nhƣ không tan trong các dung môi hữu cơ ít
phân cực. Từ đó, dựa vào độ tan khác nhau của các loại alkaloid mà sử dụng dung môi
- Nhóm quinolin: quinine, quinidine, dihydroquinin, dihydroquinidin, strychnine,
brucin, veratrin, cevadin.
- Nhóm phenothylamin: mescalin, ephedrine, dopamine, amphetamine.
- Nhóm indole:
Các tryptamin: DMT, N-metyltryptamin, psilocybin, serotonin
Các ergolin: Các ancaloit từ nhựa ngũ cốc/cỏ nhƣ ergin, ergotamine, acid
lysergic v.v
Các beta-cabolin: harmin, harmalin, yohimbin, reserpine, emetin
- Nhóm purin: Các xanthin nhƣ caffeine, theobromin, theophylline (Tôn Nữ Minh
Nguyệt và ctv, 2010).
Hình 1.2. Cấu trúc hóa học một số chất thuộc nhóm alkaloid
9
Đồ án tốt nghiệp
c. Vai trò
Đa số các alkaloid đều có tác dụng diệt khuẩn, một số loại có tác động lên hệ thần
kinh nhƣ morphin, codein, cocain,… Ngoài ra, alkaloid còn làm hạ huyết áp và giúp
chống ung thƣ (Vũ Xuân Tạo, 2013).
1.1.5.3.
Carbohydrate
a. Khái niệm
Carbohydrate là một nhóm chất hữu cơ phổ biến khá rộng rãi trong cơ thể sinh vật.
Đƣợc cấu tạo từ các nguyên tố: C, H, O với công thức cấu tạo chung Cm(H2O)n,
thƣờng m = n (Phùng Trung Hùng và ctv, 2013).Nhìn chung hàm lƣợng carbohydrate ở
thực vật cao hơn động vật. Ở thực vật carbohydrate thay đổi tùy theo loài, giai đoạn
phân huỷ khi có nƣớc dƣới ảnh hƣởng của các enzyme (men) có chứa trong cây.
Bản chất glycoside gồm cả phần carbohydrate và phi carbohydrate (alcohol). Đây
là dạng tinh thể không màu và tác dụng của glycosides phụ thuộc vào phần aglycon
còn phần glycon giúp tăng hoặc giảm tác dụng của chúng. Glycoside dễ bị hòa tan
trong nƣớc, có vị đắng và tạo mùi thơm đặc trƣng (Trần Trƣờng Hận, 2010).
b. Phân loại
Glycoside có 3 cách phân loại dựa vào thành phần glycon, aglycon và kiểu liên kết
giữa chúng (Vũ Kim Dung và ctv, 2011).
11
Đồ án tốt nghiệp
Hình 1.4. Sơ đồ phân loại glycoside
c. Vai trò
Glycoside giữ vai trò là nguồn dinh dƣỡng cho cơ thể. Ngoài ra chúng còn có vai
trò bảo vệ bằng cách tạo ra thể gây độc, qua quá trình thủy phân tạo ra một số chất
kháng khuẩn thƣờng tập trung ở vỏ và hạt nhƣ độc tố Solanine ở khoai tây (Trần
Trƣờng Hận, 2010).
1.1.5.5.
Saponin
a. Khái niệm
Saponin là một glycoside tự nhiên thƣờng gặp trong nhiều loài thực vật.Dƣới tác
dụng của các enzyme thực vật, vi khuẩn hay acid loãng, saponins bị thuỷ phân thành
genin (sapogenin) và phần carbohydrate (Ngô Văn Thu, 2011).
Saponin thƣờng ở dạng vô định hình, có vị đắng, tan đƣợc trong nƣớc, alcohol và
rất ít tan trong aceton, ether, hexan. Khi hòa tan saponin vào nƣớc sẽ làm giảm sức
“Tannin” đƣợc dùng đầu tiên vào năm 1796 để chỉ những chất có mặt trong dịch
chiết từ thực vật có khả năng kết hợp với protein của da sống động vật làm cho da biến
thành da thuộc không thối và bền. Do đó, tanin đƣợc định nghĩa là những hợp chất
polyphenol có trong thực vật, có vị chát đƣợc phát hiện dƣơng tính với “thí nghiệm
thuộc da”. Tannin có khả năng tạo liên kết bền vững với các protein và các hợp chất
hữu cơ cao phân tử khác (amino acid và alkaloid). Chúng thƣờng gặp chủ yếu trong
thực vật bậc cao ở những cây hai lá mầm.
13