An Giang University Journal of Science – 2017, Vol. 18 (6), 37 – 46<br />
<br />
ĐÁNH GIÁ THÀNH PHẦN DƯỠNG CHẤT VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC<br />
CỦA RỄ CÂY BỒ CÔNG ANH VIỆT NAM (Lactuca indica L.)<br />
Tôn Nữ Liên Hương1, Huỳnh Văn Lợi1, Lê Thị Hồng Diễm1, Huỳnh Thị Quỳnh Mai1<br />
1<br />
<br />
Trường Đại học Cần Thơ<br />
<br />
Thông tin chung:<br />
Ngày nhận bài: 26/10/2017<br />
Ngày nhận kết quả bình duyệt:<br />
18/11/2017<br />
Ngày chấp nhận đăng: 12/2017<br />
Title:<br />
An analysis on the nutrients<br />
composition and the biological<br />
activities of the root extracts of<br />
Lactuca indica L.<br />
Keywords:<br />
Lactuca indica L., nutritional<br />
ingredients, biological activity,<br />
toxicity on cancer cells<br />
Từ khóa:<br />
Bồ công anh Việt Nam,<br />
thành phần dưỡng chất,<br />
hoạt tính sinh học, gây độc<br />
tế bào ung thư<br />
<br />
ABSTRACT<br />
The study was conducted through Lactuca indica L., collected in Da Lat city,<br />
Lam Dong province, Viet Nam. The study aims to analyze and assess the<br />
nutrition and biological activity of the roots of these species. The findings show<br />
that roots of these species have many nutrition values such as 56,37 μg/100 g<br />
carotenoid; 6,19 g/100 g crude protein; 67,73 g/100 g neutral detergent fiber,<br />
41,37 g/100 g acid detergent fiber; 14,3 g/100 g total minerals; 200 mg/100 g<br />
phosphorus. These root extracts, including the crude extract and Ext-n-Hex,<br />
Ext-DC, Ext-EA have weak biological activities with microbial organism. The<br />
extracts as Ext-n-Hex and Ext-DC have citoxicity on Hela cancer cells, with in<br />
turn IC50 (μg/mL) 71,6; 65,2. In addition, the extracts Ext-n-Hex, Ext-DC, ExtEA have in turn IC50 value of 93,7; 98,1 and 96,2 on the A549 cancer cells.<br />
<br />
TÓM TẮT<br />
Nghiên cứu được thực hiện với loài Bồ công anh Việt Nam được thu hái tại<br />
thành phố Đà Lạt, tỉnh Lâm Đồng, Việt Nam. Nội dung của nghiên cứu này là<br />
phân tích, đánh giá một số chỉ tiêu về thành phần dưỡng chất và hoạt tính sinh<br />
học. Kết quả cho thấy, rễ cây Bồ công anh Việt Nam mang lại nhiều giá trị dinh<br />
dưỡng như: carotenoid 56,37 μg/100 g (nguyên liệu); protein thô 6,189 g/100<br />
g; xơ trung tính 67,728 g/100 g; xơ acid 41,372 g/100 g; khoáng tổng 14,277<br />
g/100 g; phosphorus 200 mg/100 g. Các cao chiết (cao tổng, n-Hex, DC, EA) từ<br />
rễ của loài này có hoạt tính sinh học thấp trên các chủng vi sinh vật khảo sát.<br />
Các cao n-Hex và cao DC có khả năng gây độc dòng tế bào ung thư cổ tử cung<br />
HeLa, với IC50 là 71,6 và 65,2 (μg/mL). Ngoài ra, cao n-Hex, cao DC và cao<br />
EA có khả năng độc tế bào ung thư phổi người A549 với IC50 lần lượt là 93,7;<br />
98,1 và 96,2 (μg/mL).<br />
<br />
Bồ công anh Việt Nam được biết đến là một loài<br />
rau ăn giàu giá trị dinh dưỡng, được thu hái rất dễ<br />
dàng. Nhân dân ta thường dùng lá, lá có thể dùng<br />
tươi hoặc phơi khô, một số người hái cả cây cả rễ<br />
cắt nhỏ, phơi khô để dùng. Trong y học dân gian,<br />
Bồ công anh Việt Nam có vị ngọt, hơi đắng, tính<br />
hàn, có tác dụng thanh nhiệt giải độc, tiêu viêm<br />
tán kết và được sử dụng trong điều trị một số bệnh<br />
<br />
1. GIỚI THIỆU<br />
Bồ công anh là tên gọi của ít nhất 3 loài cây có ở<br />
nước ta: Bồ công anh Việt Nam (Lactuca indica<br />
L.), Bồ công anh Trung Quốc (Taraxacum<br />
officinale Wigg.) và cây Chỉ thiên (Elephantopus<br />
scaber L.). Nghiên cứu này, tập trung vào loài Bồ<br />
công anh Việt Nam, Lactuca indica L., với phần<br />
rễ cây đang phát triển, có hoa.<br />
37<br />
<br />
An Giang University Journal of Science – 2017, Vol. 18 (6), 37 – 46<br />
<br />
Rễ cây Bồ công anh Việt Nam (Lactuca indica L.)<br />
được thu tại khu vực Trại Mát, thành phố Đà Lạt,<br />
tỉnh Lâm Đồng, Việt Nam, được chọn lọc từ<br />
những cây có chiều cao 60 - 80 cm, đang ra hoa<br />
và có tuổi từ 3 - 4 tháng sinh trưởng. Nguyên liệu<br />
được nhóm thu hoạch từ tự nhiên vào tháng 6 năm<br />
2017. Vùng đất bazan và khí hậu của cao nguyên<br />
Langbiang là điều kiện để cây phát triển tốt nhất.<br />
<br />
như: mụn nhọt, ăn uống khó tiêu, đau dạ dày,<br />
viêm tuyến sữa ở phụ nữ,… (Đỗ Huy Bích & cs.,<br />
2006; Đỗ Tất Lợi, 1999; Hội đồng dược điển Việt<br />
Nam, 2009).<br />
Trên thế giới đã có những công bố về nghiên cứu<br />
các bộ phận cây Lactuca indica L. phía trên mặt<br />
đất, về khả năng ức chế tế bào ung thư gan HepG2 (Kim, Ki Hyun & cs., 2007; 2010), ức chế tế<br />
bào ung thư máu HL-60 (Petra Lüthje & cs.,<br />
2011b; Sheng-Yang Wang & cs., 2003), ngăn cản<br />
tiến triển ung thư bàng quang bởi nhiễm trùng<br />
Escherichia coli (Petra Lüthje, 2011a),… Những<br />
năm gần đây, người dân truyền tai nhau nhiều<br />
thông tin về khả năng thần kỳ của dịch chiết từ rễ<br />
của Bồ công anh Việt Nam có thể tiêu diệt các<br />
dòng tế bào ung thư, đặc biệt là tế bào ung thư<br />
gan. Nhiều bệnh nhân ung thư gan, sau khi sử<br />
dụng dịch chiết từ rễ của loài này cũng đã nhận<br />
định rằng: sức khỏe có tiến triển, cơ thể dần hồi<br />
phục, ăn uống ngon miệng,… Trước đó, khả năng<br />
chữa bệnh ung thư của cây Bồ công anh cũng<br />
được nhắc tới khi các nhà khoa học tại Đại học<br />
Windsor (Canada) nghiên cứu và phát hiện chiết<br />
xuất từ rễ loài cây này khiến cho các tế bào ung<br />
thư gan bị suy yếu và chết (P. Ovadje & cs.,<br />
2010). Tuy nhiên, loài Bồ công anh được nhắc<br />
đến trong nghiên cứu trên là loài Taraxacum<br />
officinale Wigg. thay vì là loài Lactuca indica L.<br />
như trong nhân dân truyền tai nhau. Mặt khác,<br />
trên thế giới đã có một số công trình nghiên cứu<br />
về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của<br />
cây Bồ công anh Việt Nam, nhưng ở nước ta vẫn<br />
chưa có công trình nghiên cứu nào về thành phần<br />
hóa học và tiềm năng sinh học của cây được công<br />
bố.<br />
<br />
2.1.2 Dụng cụ<br />
Tủ sấy Ecocell, máy cô quay chân không<br />
Heidolph, máy đo quang phổ JASCO V-730, hệ<br />
thống Kjeldahl, cân phân tích OHAUS PA214 và<br />
cân kỹ thuật GM 612, bản mỏng silica gel 60 F254<br />
Merck, becher, bình lóng, bình cô quay, fritted<br />
glass (crucible), máy hút chân không,…<br />
2.1.3 Hóa chất<br />
-<br />
<br />
-<br />
<br />
Dung môi hữu cơ (Chemsol, Việt Nam): nhenxane (n-Hex), dichloromethane (DC), ethyl<br />
acetate (EA), methanol (Me), acetone,<br />
petroleum ether (PE),…<br />
Một<br />
số<br />
hóa<br />
chất<br />
khác:<br />
cetyltrimethylammonium bromide, triethylene<br />
glycol, DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl),<br />
Vitamin C, H2SO4, HClO4, NaOH, H3BO3,<br />
EDTA,…<br />
<br />
2.2 Phương pháp chiết tách<br />
Rễ cây Bồ công anh Việt Nam (Lactuca indica L.)<br />
sau khi thu hoạch được rửa sạch, loại bỏ những<br />
phần hư, úa, đem phơi gió đến gần khô, rồi sấy ở<br />
nhiệt độ 50 oC đến khô. Sau đó, xay nhuyễn thu<br />
được mẫu nguyên liệu.<br />
Bột cây được chiết trong ethanol bằng phương<br />
pháp ngâm dầm, mỗi lần ngâm khoảng 24 giờ,<br />
lọc, thu được dịch chiết. Tiến hành cô quay, đuổi<br />
dung môi thu được cao tổng. Tiếp tục điều chế<br />
các cao phân đoạn n-Hex, DC, EA bằng phương<br />
pháp chiết lỏng - lỏng.<br />
<br />
Nghiên cứu này nhằm bước đầu đánh giá về giá<br />
trị dinh dưỡng, khả năng chữa bệnh của rễ Bồ<br />
công anh Việt Nam được thu hái tại thành phố Đà<br />
Lạt, tỉnh Lâm Đồng, cũng như đóng góp vào<br />
nguồn kiến thức dược liệu về đối tượng này.<br />
<br />
2.3 Khảo sát thành phần dưỡng chất<br />
2.3.1 Hàm lượng carotenoid<br />
<br />
2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU<br />
2.1 Nguyên vật liệu và hóa chất<br />
2.1.1 Nguyên liệu<br />
<br />
Sử dụng phương pháp đo độ hấp thu quang tại<br />
bước sóng 510 nm của dung dịch chứa carotenoid<br />
<br />
38<br />
<br />
An Giang University Journal of Science – 2017, Vol. 18 (6), 37 – 46<br />
<br />
2.3.3 Hàm lượng xơ trung tính<br />
<br />
(N.M. Sachindra & cs., 2005; TCVN 90422:2012, ISO 6558-2:1992)<br />
<br />
Hàm lượng xơ trung tính (NDF) được xác định<br />
theo quy trình do Van Soest và cs. đề nghị (1991),<br />
được cải tiến theo quy trình của Chai và Udén<br />
(1998).<br />
<br />
Mẫu nguyên liệu được ngâm dầm trong acetone<br />
và tiến hành chiết rắn - lỏng,. Dung dịch acetone<br />
sau đó được thêm vào một lượng nước cất với tỉ lệ<br />
1:1 rồi chiết lỏng - lỏng với dung môi petroleum<br />
ether. Cô đuổi dung môi, thu được cao PE. Hòa<br />
tan cao thu được trong petroleum ether và tiến<br />
hành đo mật độ quang OD ở bước sóng 510 nm để<br />
xác định hàm lượng carotenoid. Kết quả được tính<br />
bằng công thức:<br />
AC =<br />
<br />
Mẫu nguyên liệu được xử lý bằng 100 mL dung<br />
dịch NDS (18,61 g EDTA; 6,81 g<br />
Na2B4O7.10H2O; 4,56 g Na2HPO4; 30 g sodium<br />
lauryl sulfate; 10 mL triethylene glycol định mức<br />
đến thể tích 1000 mL bằng nước cất), đậy kín<br />
bằng giấy nhôm, ủ ở nhiệt độ 90 oC trong 12 giờ.<br />
Mẫu được lọc qua chén crucible và rửa nhiều lần<br />
bằng nước cất nóng, acetone; Sấy trong chén ở<br />
100 oC trong 4 giờ; Tiếp tục nung chén trong 1<br />
giờ ở nhiệt độ 500 oC. Hàm lượng xơ trung tính<br />
được tính bằng công thức:<br />
<br />
100<br />
<br />
Trong đó: AC: hàm lượng carotenoid (μg/g), A0:<br />
giá trị mật độ quang của mẫu trắng, A: giá trị mật<br />
độ quang của dung dịch, V: thể tích của dịch trích<br />
(mL), d: hệ số pha loãng dịch trích, W: trọng<br />
lượng mẫu (g), 0,25: hệ số hiệu chỉnh đối với<br />
carotenoid.<br />
<br />
NDF =<br />
<br />
Trong đó: NDF: Hàm lượng xơ trung tính (%), P1:<br />
Trọng lượng chén và mẫu sau khi sấy ở 100 oC<br />
(g), P2: Trọng lượng chén và mẫu sau khi nung ở<br />
500 oC (g), W: Khối lượng mẫu (g).<br />
<br />
2.3.2 Hàm lượng protein thô<br />
Sử dụng phương pháp Kjeldahl là phương pháp<br />
tiêu chuẩn dùng để xác định hàm lượng nitrogen<br />
trong mẫu, từ đó tính được hàm lượng protein thô<br />
(TCVN 10791:2015).<br />
<br />
2.3.4 Hàm lượng xơ acid<br />
Hàm lượng xơ trung tính (ADF) được xác định<br />
theo quy trình do Van Soest và cs. đề nghị (1991),<br />
được cải tiến theo quy trình của Chai và Udén<br />
(1998).<br />
<br />
Mẫu nguyên liệu được vô cơ hóa bằng acid mạnh,<br />
được xử lý bằng hệ thống Kjeldalh. Và sử dụng<br />
dung dịch H2SO4 0,1 N để chuẩn độ, chuẩn độ<br />
đến khi màu xanh chuyển thành màu hồng thì<br />
dừng lại (tương tự đối với mẫu trắng). Hàm lượng<br />
Nitrogen tổng được tính toán và chuyển về phần<br />
trăm khối lượng prtotein thô bằng các công thức:<br />
N% =<br />
<br />
100<br />
<br />
Mẫu nguyên liệu được xử lý bằng 100 mL dung<br />
dịch ADS (20 g cetyltrimethylammonium<br />
bromide trong 1000 mL dung dịch H2SO4 1,0 N),<br />
đậy kín bằng giấy nhôm, ủ ở nhiệt độ 90 oC trong<br />
12 giờ. Mẫu được lọc qua chén crucible và rửa<br />
nhiều lần bằng nước cất nóng, acetone; Sấy trong<br />
chén ở 100 oC trong 4 giờ; Tiếp tục nung chén<br />
trong 1 giờ ở nhiệt độ 500 oC. Hàm lượng xơ acid<br />
được tính bằng công thức:<br />
<br />
100<br />
<br />
Trong đó: N%: tỷ lệ % của nitrogen có trong mẫu,<br />
V1: thể tích H2SO4 dùng cho định phân mẫu (mL),<br />
V0: thể tích H2SO4 dùng trong sự định phân mẫu<br />
trắng (mL), N: độ nguyên chuẩn của dung dịch<br />
H2SO4 dùng trong định phân (N), W: trọng lượng<br />
mẫu (g), 0,014: hệ số tính ra N.<br />
<br />
ADF =<br />
<br />
100<br />
<br />
Trong đó: ADF: Hàm lượng xơ trung tính (%), P1:<br />
Trọng lượng chén và mẫu sau khi sấy ở 100 oC<br />
(g), P2: Trọng lượng chén và mẫu sau khi nung ở<br />
500 oC (g), W: Khối lượng mẫu (g).<br />
<br />
CP% = N%×6,25<br />
Trong đó: CP%: phần trăm khối lượng protein thô<br />
(%), 6,25: hệ số thích hợp với tất cả thức ăn xanh.<br />
39<br />
<br />
An Giang University Journal of Science – 2017, Vol. 18 (6), 37 – 46<br />
<br />
2.3.5 Hàm lượng khoáng tổng<br />
<br />
Khả năng kháng oxy hóa của cao chiết dựa trên sự<br />
thay đổi độ hấp thu của dung dịch DPPH ở bước<br />
sóng 517 nm (Liu, Xiaoli et al, 2008) với đối<br />
chứng dương là vitamin C.<br />
<br />
Mẫu khảo sát sau khi thiêu cháy ở nhiệt độ 550 –<br />
600 oC chất hữu cơ sẽ bị hủy hết, chất còn lại là<br />
tro thô hay khoáng tổng (TCVN 4327:2007).<br />
<br />
Mẫu thử là dung dịch cao chiết hoặc dung dịch<br />
chất đối chứng (vitamin C) với các nồng độ khác<br />
nhau được chuẩn bị từ các dung dịch đã pha sẵn<br />
vào các eppendorf đã được bọc kín để tránh ánh<br />
sáng, sau đó thêm 40 μL dung dịch DPPH nồng<br />
độ 1 mg/mL (1000 μg/mL) để thu được thể tích<br />
cuối là 1 mL. Hỗn hợp phản ứng được giữ trong<br />
tối, 30 phút, ở nhiệt độ phòng, sau đó được đo mật<br />
độ quang ở bước sóng 517 nm. Hiệu suất kháng<br />
gốc tự do DPPH được tính bằng công thức:<br />
<br />
Mẫu nguyên liệu được làm ẩm bằng dung dịch<br />
HCl đậm đặc, sau đó nung ở nhiệt độ 550 - 600<br />
oC. Để nguội trong lò cho đến khi nhiệt độ chỉ ít<br />
hơn 200 oC, đem đặt vào bình hút ẩm và cân. Hàm<br />
lượng khoáng tổng được xác định bằng công thức:<br />
Ash =<br />
<br />
100<br />
<br />
Trong đó: Ash: phần trăm khối lượng khoáng tổng<br />
(%), P1: trọng lượng chén sứ (g), P2: trọng lượng<br />
chén sứ và mẫu đã được nung (9), W: khối lượng<br />
mẫu ở trạng thái khô không khí (g).<br />
<br />
H=<br />
<br />
2.3.6 Hàm lượng phosphorus<br />
<br />
100<br />
<br />
Trong đó: H: phần trăm ức chế (%), AC: giá trị<br />
mật độ quang của dung dịch DPPH, AS: giá trị<br />
mật độ quang của dung dịch cao chiết với DPPH.<br />
<br />
Sử dụng phương pháp đo độ hấp thu quang của<br />
dung dịch chứa hàm lượng chất cần xác định tại<br />
bước sóng 720 nm (TCVN 8940:2011).<br />
<br />
2.4.2 Khả năng kháng khuẩn, nấm và gây độc tế<br />
bào ung thư<br />
<br />
Mẫu nguyên liệu được vô cơ hóa bằng acid mạnh,<br />
đun đến khi mẫu trắng và dung dịch trong. Lọc<br />
vào bình định mức 1 và định mức đến vạch (V1).<br />
Lấy V ml vào bình định mức, thêm 30 mL nước<br />
cất và vài giọt chỉ thị 2,4-dinitrophenol 1%. Trung<br />
hòa acid dư bằng NH4OH 10% đến khi dung dịch<br />
có màu vàng, sau đó acid hóa bằng H2SO4 10%<br />
đến khi dung dịch hết màu vàng; Thêm 8 mL hỗn<br />
hợp khử tạo màu và định mức đến vạch (V2); Lắc<br />
đều dung dịch. Sau khoảng 20 phút, tiến hành đo<br />
mật độ quang OD ở bước sóng 720 nm (tương tự<br />
với mẫu trắng bằng cát thạch anh). Hàm lượng<br />
phosphorus được tính bằng công thức:<br />
<br />
Do điều kiện nuôi cấy các chủng khuẩn, nấm và tế<br />
bào ung thư cần phải được chuyên môn hoá và<br />
kiểm định nghiêm ngặt, nên thử nghiệm in vitro<br />
gây độc tế bào được tiến hành ở Viện Hoá học,<br />
thuộc Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam và<br />
Viện học Tự nhiên, Trường Đại học Dược<br />
Toyama, Nhật Bản.<br />
Các chủng khuẩn S. aureus, B. subtilis, L.<br />
fermentum, S. enterica, E. coli, P. aeruginosa, K.<br />
pneumoniae, chủng nấm Candida albican dùng<br />
trong khảo sát kháng vi sinh vật. Việc khảo sát<br />
khả năng ức chế ung thư được sử dụng trên các<br />
dòng tế bào HeLa (ung thư cổ tử cung), A549<br />
(ung thư phổi), PANC-1 (ung thư tuyến tụy) và<br />
Hep-G2 (ung thư gan).<br />
<br />
P=<br />
Trong đó: A0: giá trị mật độ quang của mẫu trắng,<br />
A: giá trị mật độ quang của dung dịch cần định<br />
lượng, V: thể tích dung dịch mẫu sau lọc dùng<br />
định mức (mL), V1: thể tích bình định mức 1<br />
(mL), V2: thể tích bình định mức 2 (mL), W: khối<br />
lượng mẫu (g).<br />
<br />
2.5 Xử lý số liệu<br />
Các số liệu sau quá trình khảo sát được thu thập<br />
và xử lý thống kê bằng phần mềm tin học<br />
Microsoft Excel 2013.<br />
<br />
2.4 Khảo sát hoạt tính sinh học<br />
2.4.1 Khả năng kháng oxy hóa DPPH<br />
<br />
40<br />
<br />
An Giang University Journal of Science – 2017, Vol. 18 (6), 37 – 46<br />
<br />
Mẫu nguyên liệu sau khi được xử lý, tiến hành<br />
khảo sát các chỉ tiêu thành phần dinh dưỡng, kết<br />
quả được tóm tắt trong Bảng 1 như sau:<br />
<br />
3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN<br />
3.1 Thành phần dưỡng chất<br />
Bảng 1. Kết quả khảo sát thành phần dưỡng chất<br />
<br />
TT<br />
<br />
Chỉ tiêu<br />
<br />
Hàm lượng<br />
<br />
Đơn vị<br />
<br />
1<br />
<br />
Carotenoid<br />
<br />
57,37<br />
<br />
μg/100g<br />
<br />
2<br />
<br />
Protein thô<br />
<br />
6,19<br />
<br />
g/100g<br />
<br />
3<br />
<br />
Xơ trung tính<br />
<br />
67,73<br />
<br />
g/100g<br />
<br />
4<br />
<br />
Xơ acid<br />
<br />
41,37<br />
<br />
g/100g<br />
<br />
5<br />
<br />
Khoáng tổng<br />
<br />
14,3<br />
<br />
g/100g<br />
<br />
6<br />
<br />
Phosphorus<br />
<br />
200<br />
<br />
mg/100g<br />
<br />
Từ bảng số liệu kết quả khảo sát thành phần<br />
dưỡng chất cho thấy, rễ cây Bồ công anh Việt<br />
Nam mang lại nhiều giá trị dinh dưỡng (tính trên<br />
100 g nguyên liệu khô): hàm lượng carotenoid<br />
56,37 μg/100 g; protein thô 6,19 g/100 g; xơ trung<br />
tính 67,73 g/100 g; xơ acid 41,37 g/100 g; khoáng<br />
tổng 14,3 g/100 g; và phosphorus 200 mg/100 g.<br />
<br />
phần dưỡng chất tương tự ở khoai lang được thể<br />
hiện trong bảng thành phần thực phẩm Việt Nam<br />
(Nguyễn Công Khẩn & cs., 2007).<br />
3.2 Hoạt tính sinh học<br />
3.2.1 Khả năng kháng oxy hóa DPPH<br />
Kết quả khả năng kháng oxy hóa DPPH của đối<br />
chứng vitamin C và các cao chiết (cao tổng, nHex, DC, EA) lần lượt được thể hiện qua các Biểu<br />
đồ 1, 2, 3, 4, 5 như sau:<br />
<br />
Đối với mẫu Rễ bồ công anh, hàm lượng protein<br />
thô cao gấp 7,7 lần, khoáng tổng cao gấp 11,9 lần<br />
và phosphorus gấp 4 lần hàm lượng các thành<br />
<br />
Biểu đồ 1. Khả năng kháng oxy hóa DPPH của vitamin C.<br />
<br />
41<br />
<br />