- Trang Chủ
- Nông nghiệp
- Khảo sát một số hoạt tính sinh học từ chất trích cây dền gai (Amaranthus spinosus l.)
Xem mẫu
- TRƯỜNG ĐẠI HỌC SÀI GÒN SAIGON UNIVERSITY
TẠP CHÍ KHOA HỌC SCIENTIFIC JOURNAL
ĐẠI HỌC SÀI GÒN OF SAIGON UNIVERSITY
Số 80 (02/2022) No. 80 (02/2022)
Email: tcdhsg@sgu.edu.vn ; Website: http://sj.sgu.edu.vn/
KHẢO SÁT MỘT SỐ HOẠT TÍNH SINH HỌC
TỪ CHẤT TRÍCH CÂY DỀN GAI (AMARANTHUS SPINOSUS L.)
A study on the biological activities of extract from Amaranthus spinosus L.
TS. Phạm Ngọc Khôi
Trường Đại học Y khoa Phạm Ngọc Thạch
TÓM TẮT
Cây dền gai (Amaranthus spinosus L.) chứa một số hoạt tính sinh học có lợi cho sức khỏe. Theo y học
cổ truyền thì cây dền gai có tác dụng trong việc hỗ trợ điều trị đau nhức xương khớp, gai cột sống, thoát
vị đĩa đệm. Tuy nhiên những hiểu biết về hoạt tính sinh học của cây dền gai vẫn chưa được tìm hiểu
nhiều. Mục tiêu trong nghiên cứu này là khảo sát một số hoạt tính sinh học như kháng oxid hóa, kháng
khuẩn từ chất trích toàn phần từ cây dền gai. Kết quả nghiên cứu cho thấy chất trích từ cây dền gai có
khả năng kháng oxid hóa cao với giá trị IC50 = 61,80 µg/ml, tuy nhiên khả năng kháng oxid hóa này vẫn
thấp hơn khi đối sánh với vitamin C là mẫu đối chứng (IC50 = 46,36 µg/ml). Chất trích toàn phần từ cây
dền gai còn có khả năng kháng lại một số chủng vi khuẩn như Staphylococcus aureus, Pseudomonas
aeruginosa, Escherichia coli ở nhiều nồng độ khảo sát khác nhau (20 – 60 mg/ml). Ở nồng độ chất trích
càng cao thì hoạt tính kháng khuẩn càng tăng dần. Kết quả của nghiên cứu này giúp chứng minh tiềm
năng chữa bệnh của cây dền gai, từ đó làm cơ sở cho các nghiên cứu khác về hoạt tính sinh học của cây
dền gai.
Từ khóa: cây dền gai, chất kháng oxid hóa, chất kháng khuẩn
ABSTRACT
Amaranthus spinosus L. contains many biological activities with health benefits. According to
traditional medicine, Amaranthus spinosus L. is effective in the treatment of osteoarthritis pain,
spondylosis, herniated disc. However, the studies of biological activities of Amaranthus spinosus L. are
still unknown. The aim of this paper is to study some biological activities such as antioxidant,
antibacterial activities of the whole extracts from Amaranthus spinosus L.. The results of this study
show that the extract from Amaranthus spinosus L. has high antioxidant activities with IC50 = 61.80
µg/ml, but this antioxidant activities is still lower than vitamin C as sample control (IC50 = 46.36
µg/ml). The whole extract from Amaranthus spinosus L. is also inhibiting the expression of some
bacterial strains such as Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli at different
concentrations (20 – 60 mg/ml). At the higher concentration of the extract, the antibacterial activities
increase gradually. The results of this study help to demonstrate the therapeutic potential of Amaranthus
spinosus L. for further studies of other biological activities.
Keywords: Amaranthus spinosus L., antioxidant compound, antibacterial compound
1. Mở đầu dùng làm thuốc, trong số đó có cây dền gai,
Hiện nay, con người sử dụng nhiều một loại cây khá phổ biến tại Việt Nam.
loại cây trồng vừa dùng làm thức ăn vừa Cây dền gai (Amaranthus spinosus L.) là
Email: pnkhoi@pnt.edu.vn
45
- SCIENTIFIC JOURNAL OF SAIGON UNIVERSITY No. 80 (02/2022)
loài thực vật có hoa trong họ Dền tại Việt Nam.
(Amaranthaceae). Loài thực vật này có 2. Đối tượng và phương pháp nghiên
nguồn gốc từ Nam và Trung Mỹ, sau đó cứu
được phân bố trên các vùng ôn đới và nhiệt Mẫu nghiên cứu
đới trên khắp thế giới. Loài này được du Cây dền gai được mua từ công ty
nhập từ khoảng những năm 1700 vào các dược thảo Đức Thịnh (thành phố Thủ Đức,
vùng nóng của thế giới và sau đó khá phổ Thành phố Hồ Chí Minh) chuyên về mảng
biến ở vùng nhiệt đới châu Á, từ vùng phát triển và cung cấp dược liệu uy tín và
đồng bằng cho tới độ cao 1400 m. Chúng chất lượng.
mọc trên các bãi hoang, ven sông suối, bãi Địa điểm nghiên cứu
cát bồi, chỗ nhiều ánh sáng và cả ven Nghiên cứu này được thực hiện tại
đường quanh những khu dân cư [1]. Phòng thí nghiệm Bộ môn Công nghệ Sinh
Cây dền gai được biết đến đầu tiên học, Khoa Khoa học ứng dụng, Đại học
như một loại rau dùng để nấu canh hay Tôn Đức Thắng, Thành phố Hồ Chí Minh,
luộc rất thông dụng. Ngoài việc được ghi Việt Nam.
nhận là chứa nhiều thành phần dinh dưỡng, Các bước tiến hành nghiên cứu
giúp cung cấp các dưỡng chất thiết yếu cho Xử lý nguyên liệu → Kiểm nghiệm
cơ thể như protein, chất xơ, các loại nguyên liệu dựa theo tiêu chuẩn của Phụ
vitamin (B2, B6, B12, K) và khoáng chất. lục 12, Dược điển Việt Nam V (xác định
Theo y học cổ truyền, cây dền gai còn là độ ẩm) → Chia làm 2 bước tiến hành.
một loại thảo dược hỗ trợ điều trị bệnh - Bước 1: Ly trích nguyên liệu bằng
thường gặp hiệu quả như bệnh về cơ xương phương pháp ngấm kiệt theo một điều kiện
khớp, đường hô hấp, lợi tiểu, thanh nhiệt, ngẫu nhiên (dung môi etanol 70%, tỷ lệ
bổ máu, giúp tiêu viêm, mụn nhọt, kiết lỵ, nguyên liệu: dung môi là 1:10 (g/mL), 60
chảy máu cam, đau mắt đỏ. Hạt dền gai phút, 50ºC)
còn được sử dụng để cầm máu và băng bó - Bước 2: Thu được cao trích toàn
vết thương [2]. phần từ cây dền gai → Cao trích sau đó
Trên thế giới, những nghiên cứu gần được pha loãng thành dung dịch trích toàn
đây đã khảo sát khả năng kháng viêm từ lá phần, sử dụng chất trích toàn phần này để
cây dền gai [3]. Chất trích metanol của ba khảo sát tiếp khả năng kháng oxid hóa và
loài Amaranthus (Amaranthus caudatus, khả năng kháng khuẩn.
Amaranthus spinosus, Amaranthus viridis) Xử lý nguyên liệu
khi thử nghiệm trên động vật thử nghiệm Cây dền gai sau khi được thu hái chỉ
có tác dụng hỗ trợ điều trị đái tháo đường sử dụng những lá trưởng thành, loại bỏ
và hạ cholesterol máu [4]. cành, lá non và lá bị dập nát. Rửa sạch
Ở Việt Nam, những công trình nghiên bằng nước nhằm loại bỏ bụi bẩn. Mẫu
cứu về loại cây này hiện nay chưa có được sấy tới trọng lượng không đổi trong
nhiều. Vì vậy nghiên cứu này được tiến tủ sấy ở nhiệt độ 40 – 45 ºC và sau đó được
hành với mục tiêu chính là đánh giá một số xay nhỏ bằng máy xay nhằm mục đích tăng
hoạt tính sinh học như khả năng kháng diện tích tiếp xúc giữa dung môi và nguyên
oxid hóa, kháng khuẩn từ chất trích toàn liệu, làm tăng khả năng khuếch tán, trích ly
phần từ cây dền gai trong điều kiện trồng và thẩm thấu của các chất vào trong dung
46
- PHẠM NGỌC KHÔI TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC SÀI GÒN
môi. Sau đó bảo quản nơi khô ráo ở nhiệt tạo ra, chính vì vậy các phân tử này không
độ phòng. bị nhị phân hóa. Và ở trạng thái này, chúng
Xác định độ ẩm từ cây dền gai có màu tím đậm đặc trưng. Nhưng khi
Nguyên liệu được sấy hoặc phơi khô, chúng được tạo điều kiện để phản ứng với
nghiền nhỏ rồi tiến hành xác định độ ẩm một chất có khả năng bắt gốc tự do thì
của nguyên liệu. Từ độ ẩm của nguyên liệu chúng sẽ chuyển thành trạng thái mất đi
có thể xác định được hàm lượng chất khô điện tử tự do và kết quả là màu tím đặc
có trong mẫu. Tiến hành xác định độ ẩm trưng cũng mất đi. Chính vì vậy, DPPH
của 0,5g mẫu nguyên liệu bằng máy đo độ được sử dụng trong việc xác định khả năng
ẩm tự động. Cao trích (được tách trích sau kháng oxid hóa của chất thử nghiệm thông
này) cũng được tiến hành xác định độ ẩm qua khả năng làm mất màu của nó đối với
tương tự như đã mô tả. DPPH. Các chất có khả năng kháng oxid
Phương pháp ngấm kiệt hóa là những chất có khả năng bắt gốc tự
Sau khi chuẩn bị cây dền gai, ngâm do của DPPH bằng một nguyên tử
20g bột khô cây dền gai vào 200 ml dung hydrogen của mình, để tạo thành dạng
môi etanol 70% trong bình ngấm kiệt, đặt DPPH mất màu, được xác định bằng cách
vào bể điều nhiệt 50 ºC trong 5 phút, thêm đo độ hấp thu của dung dịch ở độ dài sóng
vào 10 ml nước cất sau đó tiếp tục trích ở có độ hấp thu ở 517 nm. Do đó, khả năng
50 ºC trên bể điều nhiệt trong 60 phút. Sau làm sạch gốc tự do của một chất càng cao
một khoảng thời gian xác định, rút nhỏ giọt thì sự hấp thu quang phổ được đo ở độ dài
chất trích ở phía dưới, đồng thời bổ sung sóng (λ = 517 nm) của phản ứng DPPH có
thêm dung môi ở phía trên bằng cách cho giá trị giảm và ngược lại. Khả năng loại bỏ
dung môi chảy rất chậm và liên tục qua lớp gốc tự do DPPH phụ thuộc vào nồng độ
cây dền gai nằm yên. Lọc lấy dịch làm mẫu chất trích. Khi nồng độ chất trích tăng thì
thử. Cô chất trích thành cao rồi đem đi xác khả năng loại bỏ gốc tự do DPPH tăng và
định độ ẩm cùng với mẫu nguyên liệu ban ngược lại. Vitamin C được sử dụng làm đối
đầu căn cứ theo hướng dẫn của tiêu chuẩn chứng dương. Kết quả được đánh giá thông
Dược điển Việt Nam V [5]. qua giá trị IC50 (inhibitory concentration)
Xác định khả năng khử gốc tự do DPPH là nồng độ chất oxy hóa cần để ức chế
Phương pháp định lượng DPPH là (trung hòa) 50% gốc tự do DPPH trong
phương pháp dựa vào sự thay đổi màu của khoảng thời gian xác định.
dạng khử và dạng bị khử của một chất có Cụ thể như sau: khoảng 20 – 140 µl
tên gọi là 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl chất trích đã pha loãng đến các nồng độ
gọi tắt là DPPH trong độ hấp thu của độ thích hợp được trộn với nước cất để đạt thể
dài sóng từ 500 – 600 nm. Phương pháp tích tổng cộng 3 ml nhằm xây dựng
này đã được ứng dụng rộng rãi như là một phương trình hồi quy tuyến tính y = ax + b
phương pháp xác định hoạt tính kháng oxid với x là nồng độ chất trích, y là khả năng
hóa hiệu quả và dễ thực hiện. DPPH là một khử gốc tự do DPPH. Sau đó thêm 1 ml
chất có trạng thái bình thường dưới dạng dung dịch DPPH 0,2 mM, lắc đều và để
một chất có chứa gốc tự do ổn định. Gốc tự yên trong bóng tối khoảng 30 phút. Độ hấp
do này bền, do được ổn định bởi các hiệu thu quang học được đo ở độ dài sóng λ =
ứng điện tử và hiệu ứng lập thể nội phân tử 517 nm (Carry 50, Varian, Australia). Khả
47
- SCIENTIFIC JOURNAL OF SAIGON UNIVERSITY No. 80 (02/2022)
năng khử gốc tự do DPPH được xác định Bằng phương pháp sử dụng máy đo độ
theo công thức sau: DPPH (%) = 100 * ẩm tự động, độ ẩm mẫu nguyên liệu và cao
(Achứng – Amẫu) / Achứng (trong đó: Achứng là chiết cây dền gai lần lượt được xác định là
độ hấp thu quang học của mẫu trắng không 10,7% và 15,2%. Theo quy định trong tiêu
chứa chất trích, Amẫu là độ hấp thu quang chuẩn của Dược điển Việt Nam V thì độ ẩm
học của mẫu có chứa chất trích). Kết quả đạt được cho bột nguyên liệu là ≤ 13% và
báo cáo bởi giá trị IC50 là nồng độ của chất cho cao đặc là ≤ 20%. Vậy giá trị mất khối
trích khử được 50% gốc tự do DPPH ở lượng do làm khô trung bình của mẫu
điều kiện xác định bằng cách thay y = 50 nguyên liệu là 10,7% và cao chiết là 15,2%
vào phương trình y = ax + b, tìm giá trị x của cây dền gai đã đạt được tiêu chuẩn trên.
chính là nồng độ của chất trích cần để ức Kết quả khảo sát khả năng kháng
chế (trung hòa) 50% gốc tự do DPPH trong oxid hóa của chất trích toàn phần từ cây
khoảng thời gian xác định. Giá trị IC50 dền gai
càng thấp thì hoạt tính khử gốc tự do Các nồng độ vitamin C và phần trăm
DPPH càng cao và ngược lại [6]. ức chế được biểu thị dưới dạng phương
Xác định khả năng kháng khuẩn trình đường thẳng y = 1,0633x + 0,7074
Thí nghiệm được tiến hành theo (1), với hệ số tương quan R2 = 0,9909.
phương pháp đặt đĩa giấy để khảo sát khả Thay y = 50 vào phương trình (1), tìm
năng kháng khuẩn của chất trích toàn phần được IC50 = 46,36 (µg/ml). Trong khi đó,
từ cây dền gai. Trong đó gồm 4 nghiệm các nồng độ của chất trích từ cây dền gai
thức: mẫu đối chứng (dimetyl sulfoxid và phần trăm ức chế được biểu thị dưới
99,9%, DMSO), chất trích nồng độ 20 dạng phương trình đường thẳng y =
mg/ml, 40 mg/ml, 60 mg/ml. Số nghiệm 1,0221x – 13,165 (2) với hệ số tương quan
thức/hộp petri: 4 nghiệm thức. Tổng số hộp R2 = 0,9942. Thay y = 50 vào phương trình
petri cho 1 loại vi khuẩn: 3 hộp. Tổng số (2), tìm được IC50 = 61,80 (µg/ml).
hộp petri cho 3 loại vi khuẩn: 9 hộp. Thể Giá trị IC50 của vitamin C và chất trích
tích môi trường/hộp petri: 20 ml [7]. từ cây dền gai lần lượt là 46,36 µg/ml và
Phương pháp xử lý số liệu 61,80 µg/ml, đối sánh 2 giá trị IC50 trên
Mỗi thí nghiệm được lặp lại ba lần và cho thấy chất trích thu được từ cây dền gai
sử dụng phầm mềm thống kê SAS 8.1 và có hoạt tính kháng oxid hóa thấp hơn
Microsoft Excel 2010 để tính giá trị trung vitamin C là chất đối chứng và chỉ bằng
bình, độ lệch chuẩn và sự sai khác có ý khoảng 75% (46,36:61,80).
nghĩa của ba lần lặp lại. Từ đó, biết được Kết quả khảo sát khả năng kháng
các kết quả thí nghiệm có ý nghĩa không và khuẩn của chất trích toàn phần từ cây
các yếu tố có ảnh hưởng lên kết quả thí dền gai
nghiệm không. Kiểm định Turkey được Khả năng kháng khuẩn của chất trích
thực hiện để đánh giá mức độ khác biệt có toàn phần từ cây dền gai được xác định dựa
ý nghĩa giữa các giá trị với mức ý nghĩa trên khả năng ức chế sự phát triển của vi
p < 0,05. khuẩn, thể hiện qua đường kính vòng
3. Kết quả kháng khuẩn được tạo ra trên hộp petri
Kết quả kiểm tra độ ẩm nguyên liệu được trình bày ở Hình 1.
48
- PHẠM NGỌC KHÔI TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC SÀI GÒN
Hình 1. Khả năng kháng khuẩn của chất trích toàn phần từ cây dền gai
(A: Staphylococcus aureus, B: Pseudomonas aeruginosa, C: Escherichia coli)
Chú thích: (ĐC): đối chứng âm DMSO, (1): chất trích toàn phần cây dền gai với nồng độ 60
mg/ml, (2): chất trích toàn phần cây dền gai với nồng độ 40 mg/ml, (3): chất trích toàn phần cây
dền gai với nồng độ 20 mg/ml.
Bảng 1. Kết quả khảo sát khả năng kháng khuẩn của chất trích toàn phần từ cây dền gai
Đường kính vòng kháng sinh (mm)
Tên vi khuẩn Gram Nồng độ chất trích (mg/ml) Đối chứng
60 40 20 (DMSO)
Staphylococcus aureus + 11,50 0,67 7,65 0,56 4,50 0,59 0,00
Pseudomonas aeruginosa – 8,00 0,54 5,20 0,43 3,75 0,51 0,00
Escherichia coli – 12,00 0,71 8,05 0,79 5,00 0,66 0,00
Bảng 2. Kết quả đánh giá khả năng kháng khuẩn của chất trích toàn phần từ cây dền gai
Đường kính vòng kháng sinh (mm)
Tên vi khuẩn Gram Nồng độ chất trích (mg/ml) Đối chứng
60 40 20 (DMSO)
Staphylococcus aureus + ++ + + 0,00
Pseudomonas aeruginosa – + + + 0,00
Escherichia coli – ++ + + 0,00
Chú thích: (–): không kháng, (+): kháng thấp, (++): kháng trung bình, (+++): kháng cao.
49
- SCIENTIFIC JOURNAL OF SAIGON UNIVERSITY No. 80 (02/2022)
Như vậy, chất trích toàn phần từ cây dền khả năng bắt gốc tự do DPPH là 61,80
gai có khả năng kháng được Staphylococcus µg/ml. Ngoài ra, chất trích toàn phần
aureus, Pseudomonas aeruginosa, Escherichia này còn có khả năng kháng được
coli chỉ ở mức kháng trung bình. Staphylococcus aureus, Pseudomonas
4. Kết luận aeruginosa, Escherichia coli ở mức kháng
Nghiên cứu này đã đánh giá được một trung bình. Tuy nhiên, do chỉ sử dụng một
số hoạt tính sinh học của chất trích từ cây số chủng vi khuẩn nên chưa thể xác định rõ
dền gai ở điều kiện trích ly ngấm kiệt được khả năng kháng khuẩn của chất trích toàn
chọn ngẫu nhiên là dung môi etanol 70%, phần trong nghiên cứu này. Nhưng có thể
tỷ lệ nguyên liệu: dung môi là 1:10 (g/mL), nhận thấy rằng nồng độ của chất trích càng
60 phút, 50ºC. Chất trích toàn phần này có cao thì tính kháng khuẩn của chất trích càng
khả năng kháng oxid hóa thông qua khả tăng dần. Như vậy, nghiên cứu này đã khảo
năng bắt gốc tự do DPPH. Hoạt tính kháng sát được một số hoạt tính sinh học của cây
oxid hóa của chất trích thấp hơn vitamin C dền gai như khả năng kháng oxid hóa,
(chỉ bằng khoảng 75%) với giá trị IC50 của kháng khuẩn của chất trích cây dền gai.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Phạm Hoàng Hộ, Cây cỏ Việt Nam, Quyển 1: Từ khuyết thực vật, lõa tử, hoa - cánh -
rời đến họ Đậu, Nhà xuất bản Trẻ, 728, 2003.
[2] Đỗ Tất Lợi, Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam, Nhà xuất bản Y học, 521, 2004.
[3] Olumayokun A. Olajide, Babatunde R. Ogunleye, Temitope O. Erinle, “Anti-
inflammatory properties of Amaranthus spinosus leaf extract”, Pharmaceutical
Biology, 42(7), 521-525, 2014.
[4] K. Girija, K. Lakshman, Chandrika Udaya, Sachi Ghosh Sabhya, T. Divya, “Anti-
diabetic and anti-cholesterolemic activity of methanol extracts of three species of
Amaranthus”, Asian Pac. J. Trop. Biomed., 1(2), 133-138, 2011.
[5] Phạm Ngọc Khôi, “Khảo sát khả năng kháng oxy hóa và kháng khuẩn của dịch chiết lá
cây lá lụa (Cynometra ramiflora L.)”, Tạp chí Y học TP. Hồ Chí Minh, Tập 3, Phụ bản
số 24, 34-43, 2020.
[6] Phạm Ngọc Khôi, “Khảo sát hoạt tính kháng oxy hóa từ cao chiết polyphenol cây cải
xoăn (Brassica oleracea)”. Tạp chí Y học TP. Hồ Chí Minh, tập 6, Phụ bản số 22,
14-18, 2018.
[7] Phạm Ngọc Khôi, “Khảo sát khả năng kháng khuẩn, kháng nấm từ cao chiết cây cải
xoăn (Brassica oleracea)”, Tạp chí Y học TP. Hồ Chí Minh, tập 3, Phụ bản số 23,
78-84, 2019.
Ngày nhận bài: 17/4/2021 Biên tập xong: 15/02/2022 Duyệt đăng: 20/02/2022
50
nguon tai.lieu . vn
