Khảo sát hoạt tính sinh học của chrysophanol chiết xuất từ rễ tơ cây muồng trâu Cassia alata

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:6

Thêm vào BST

Báo xấu

26
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết trình bày khảo sát, thử nghiệm các hoạt tính sinh học của Chrysophanol từ rễ tơ cây muồng trâu nhằm thu nhận các hợp chất thứ cấp có giá trị để sử dụng cho việc ứng dụng điều chế các sản phẩm trong y học.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Khảo sát hoạt tính sinh học của chrysophanol chiết xuất từ rễ tơ cây muồng trâu Cassia alata

Physical Education and School Sports KHẢO SÁT HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CHRYSOPHANOL CHIẾT XUẤT TỪ RỄ TƠ CÂY MUỒNG TRÂU CASSIA ALATA ThS. Kiến Thị Ngọc Xuyến - Trường Đại học Sư phạm TDTT TP. HCM Tóm tắt: Trên thế giới có khoảng 400 loài Cassia, nhiều loài được dùng làm thuốc dân gian như trị nấm, vi khuẩn và trị bệnh táo bón. Chất kháng nấm thường thấy ở các loài Cassia là Chrysophanol . Chrysophanol có hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm. Là chất để trị các bệnh ngoài da như: vảy nến, ngứa, da viêm tấy, tróc vẩy da đầu… Chrysophanic acid: làm thuốc trị viêm mũi, thuốc trị co thắt, viêm khí quản, thuốc diệt nấm, chất khử trùng, thuốc tẩy nhẹ. Bài bào này chủ yếu nghiên cứu chứng minh sự hiện diện của chrysophanol trong các loại rễ ( rễ tự nhiên, rễ cảm ứng từ hormone, rễ nuôi cấy trong phòng thí nghiệm và rễ tơ) và so sánh hoạt tính sinh học của chrysophanol có trong các loại rễ của cây muồng trâu (Cassia alata). Kết quả cho thấy hàm lượng chrysophanol cũng như hoạt tính sinh học của nó trong rễ tơ là cao nhất. Từ khoá: Muồng trâu, hoạt tính sinh học, hoạt tính kháng khuẩn, hoạt tính kháng oxy hoá. Abstract: There are about 400 species of Cassia in the world, many of which are used for folk medicine such as treating fungi, bacteria and constipation. The antifungal agent commonly found in Cassia species is Chrysophanol. Chrysophanol has antibacterial and antifungal activity. As a substance to treat skin diseases such as psoriasis, itching, inflamed skin, scalp flaking ... Chrysophanic acid: medicine for rhinitis, antispasmodic, tracheitis, fungicide, disinfectant, mild bleach. This paper mainly studies to demonstrate the presence of chrysophanol in different types of roots (natural roots, hormone-induced roots, laboratory cultured roots and hairy roots) and compares the biological activity of chrysophanol with in the roots of cassava (Cassia alata). The results showed that the chrysophanol content as well as its biological activity was the highest in hairy roots. Keywords: Cassia alata, biological activity, antibacterial activity, antioxidant activity. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Muồng Trâu (Cassia alata) được sử dụng khá phổ biến trong y học dân tộc ở Việt Nam và nhiều nước trên thế giới với nhiều công dụng như chữa táo bón, tiêu đờm, phù thũng, đau gan, vàng da, đau dạ dày trong thời kỳ thai nghén, bệnh lỵ, bệnh trĩ…. dùng ngoài da chữa hắc lào, viêm da thần kinh, chốc lở, giang mai, mụn giộp, bệnh da mãn tính do địa y, ghẻ, phát ban và ngứa. Các nhà khoa học trong nước cũng như trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu về Muồng trâu và cho thấy rằng chúng chứa anthraquinon, acid chrysophanic, acid cassic, rhein, aloe- emodin, rhein anthron, kaemferol. Từ những giá trị dược lý này, chúng tôi tiến hành thử nghiệm khảo sát hoạt tính sinh học của chrysophanol thu được từ rễ tơ nhằm hướng đến mục tiêu thu nhận các hợp chất thứ cấp có giá trị trong cây một cách chủ động và có hiệu quả. 1.1. Mục đích nghiên cứu Khảo sát, thử nghiệm các hoạt tính sinh học của Chrysophanol từ rễ tơ cây muồng trâu nhằm thu nhận các hợp chất thứ cấp có giá trị để sử dụng cho việc ứng dụng điều chế các sản phẩm trong y học. 1.2. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu 1.2.1. Đối tượng nghiên cứu Các hoạt chất từ loại rễ cây muồng trâu (Cassia alata): Rễ thu ngoài tự nhiên, rễ cảm ứng từ hormone, rễ tạo ra từ hạt nuôi cấy trong phòng thí nghiệm (rễ invitro) và rễ tạo ra từ chuyển gen (rễ tơ). PROCEEDINGS OF INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE 11/2021 411
Physical Education and School Sports 1.2.2. Phương pháp nghiên cứu 1.2.2.1. Khảo sát hoạt tính kháng oxy hóa Phương pháp thử năng lực khử Yen và Duh: Phương pháp kháng oxi hóa dựa trên năng lực khử được sử dụng trong bước đầu khảo sát hoạt tính kháng oxi hóa của các loại rễ thu được: rễ tự nhiên, rễ in vitro (từ cây con in vitro), rễ hormone (rễ cảm ứng bằng tác nhân phytohormone), rễ tơ (rễ cảm ứng bằng tác nhân A.rhizogenes). Phương pháp bắt gốc tự do DPPH của S. G. Olga et al ., .(2003) Đặc điểm chính của một hợp chất kháng oxi hóa là khả năng bắt những gốc tự do. Mẫu có hoạt tính kháng oxi hóa cao nhất được xác định từ phương pháp thử năng lực khử Yen và Duh làm nguyên liệu cho thí nghiệm này, nhằm xác định giá trị IC50 (IC50: nồng độ mà nơi đó hoạt tính chống oxi hóa là 50%). 1.2.2.2. Khảo sát hoạt tính kháng khuẩn Hoạt tính kháng khuẩn của các loại rễ (rễ tự nhiên, rễ in vitro, rễ hormone, rễ tơ) được xác định bằng kỹ thuật khuếch tán trên môi trường đặc, các chủng vi khuẩn dùng trong thí nghiệm này gồm: 2 chủng vi khuẩn gram dương (Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis, 2 chủng vi khuẩn gram âm (Escherichia coli, Pseudomonas aegurinosa). 1.2.2.3. Chứng minh sự hiện diện chrysophanol trong các loại rễ thu được Sàng lọc phân đoạn cao chứa chrysophanol trong rễ tự nhiên bằng phương pháp sắc ký lớp mỏng. Sắc ký lớp mỏng là phương pháp khá nhanh và tiện lợi nhằm xác định sự hiện diện chất cần quan tâm (chrysophanol) có chứa trong cao hay không thông qua so sánh hệ số lưu của hỗn hợp Rf và hệ số lưu Rf của chất chuẩn chrysophanol đã biết. Thí nghiệm thực hiện nhằm xác định dung môi phù hợp để thu nhận chrysophanol trong các loại rễ. Khoảng cách của chất tan Rf = Khoảng cách của dung môi Định tính sự hiện diện chrysophanol trong các loại rễ thu được bằng phương pháp sắc ký lớp mỏng. 2. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN 2.1. Khảo sát hoạt tính kháng oxy hóa - Phương pháp thử năng lực khử Yen và Duh Các loại rễ bao gồm: rễ tự nhiên, rễ in vitro, rễ hormone, rễ tơ được kiểm tra hoạt tính kháng oxy hóa theo phương pháp thử năng lực khử Yen và Duh, kết quả như sau: Bảng 1 Giá trị OD700nm của các loại rễ trong thử nghiệm Yen và Duh Mẫu OD700nm Rễ tự nhiên 0.926 ± 0.124b Rễ invitro 1.055 ± 0.096b Rễ bất định 1.321 ± 0.142a Rễ tơ 1.703 ± 0.294a Vitamin E 1.113 ± 0.109b Chứng âm 0.146 ± 0.02c Các mẫu tự khác nhau biểu diễn mức độ sai biệt có ý nghĩa (theo cột) ở độ tin cậy 95%. PROCEEDINGS OF INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE 11/2021 412
Physical Education and School Sports Hình 0.1 Kết quả thử hoạt tính Yen và Duh Trong đó, 1: chứng dương (vitamine E); 2: rễ tơ; 3: rễ hormone; 4: rễ in vitro; 5: rễ tự nhiên; 6: chứng âm (ethanol tuyệt đối). Kết quả cho thấy 4 loại rễ đều thể hiện khả năng kháng oxi hóa, trong đó rễ tơ thể hiện hoạt tính kháng oxi hóa mạnh nhất và rễ tự nhiên thấp nhất. - Phương pháp bắt gốc tự do DPPH của S. G. Olga et al ., .(2003) Dịch trích ethanol rễ tơ pha thành các nồng độ: 0.1; 0.08; 0.06; 0.04; 0.02mg/ml, chrysophanol chuẩn pha thành các nồng độ 0.1; 0.08; 0.06; 0.04; 0.02mg/ml. Rồi thực hiện phản ứng định lượng theo phương pháp bắt gốc tự do DPPH, kết quả như sau: 120 y = 1072.x - 2.156 100 HTCO % R² = 0.956 80 60 40 20 0 Rễ tơ (mg/ml) 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 Biểu đồ đường tương quan tuyến tính giữa hàm lượng rễ tơ và khả năng bắt DPPH Nội suy từ đường chuẩn, giá trị IC50 của rễ tơ là 48.650µg/ml. Nội suy từ đường chuẩn, giá trị IC50 của chrysophanol chuẩn là 53.645µg/ml. So sánh giữa hai giá trị IC50 của chrysophanol chuẩn và dịch trích rễ tơ thì rễ tơ có hoạt tính kháng oxi hóa cao hơn, điều này có thể giải thích là do trong dịch trích rễ tơ, ngoài chrysophanol còn có một số hợp chất khác cũng có khả năng kháng oxi hóa như rhien, emodin, physicon. Giá trị IC50 của rễ tơ cũng cao hơn so với giá trị IC50 của dịch trích lá Muồng trâu (IC50 = 112.46µg/m) do Mullika Traidej Chomnawang và cộng sự nghiên cứu vào năm 2007 [3]. Điều này cho thấy hàm lượng chất có hoạt tính kháng oxi hóa trong dịch rễ tơ cao hơn trong lá. HTCO % 120 y = 1014.x - 4.396 100 80 R² = 0.965 60 40 20 Chrysophanol chuẩn (mg/ml) 0 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 Biểu đồ đường tương quan tuyến tính giữa hàm lượng chrysophanol chuẩn và khả năng bắt DPPH PROCEEDINGS OF INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE 11/2021 413
Physical Education and School Sports 2.2. Khảo sát hoạt tính kháng khuẩn Kết quả thử nghiệm hoạt tính kháng khuẩn của các loại rễ (rễ tự nhiên, rễ in vitro, rễ hormone, rễ tơ) trên 2 chủng vi khuẩn gram dương và 2 chủng vi khuẩn gram âm được trình bày trong hình sau: 2 cm 2 cm 1 3 1 3 2 4 5 3 5 3 4 2 A B 2 cm 2 cm 3 4 1 3 4 5 5 3 1 3 2 2 C D Vòng kháng khuẩn của các loại rễ trên 4 chủng vi khuẩn thử nghiệm Trong đó, A: S. aureus; B: B. subtilis; C: P. aegurinosa; D: E. coli 1: Rễ tơ; 2: rễ hormone; 3: rễ in vitro; 4: rễ tự nhiên; 5: chứng âm (ethanol) Kết quả cho thấy tất cả các mẫu rễ thể hiện tính kháng khuẩn trên 4 chủng vi khuẩn thử nghiệm (gồm 2 chủng gram dươngvà 2 chủng gram âm), trong đó, hoạt tính kháng khuẩn mạnh nhất trên chủng S.aureus và trong 4 mẫu rễ thử nghiệm, rễ tơ có hoạt tính kháng khuẩn cao nhất, thể hiện qua đường kính vòng kháng khuẩn luôn cao hơn so với đường kính vòng kháng khuẩn của mẫu rễ còn lại. So sánh với một số kết quả nghiên cứu trước đây trên cây cùng loài Cassia thì hoạt tính kháng khuẩn của rễ tơ cây Muồng trâu cũng cho kết quả cao hơn [1], [2], [4], [5], [7]. Chứng minh sự hiện diện chrysophanol trong nguồn rễ bất định tạo thành - Sàng lọc phân đoạn cao chứa chrysophanol trong rễ tự nhiên bằng phương pháp sắc ký lớp mỏng Cao thu nhận từ rễ tự nhiên và chất chuẩn chrysophanol được giải ly trên sắc ký lớp mỏng, kết quả thu được như sau: PROCEEDINGS OF INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE 11/2021 414
Physical Education and School Sports 1 2 3 4 5 Sắc ký lớp mỏng các loại cao Trong đó: 1: chất chuẩn chrysophanol; 2: cao hexan; 3: cao chloroform; 4: cao ethanol; 5: cao nước. Kết quả cho thấy: Cao chloroform và cao ethanol có vết hiện màu giống với chất chuẩn chrysophanol và giá trị Rf bằng với giá trị Rf của chrysophanol. Như vậy, cao chloroform và cao ethanol có sự hiện diện của chrysophanol, trong 2 loại dung môi, thì chloroform tương đối độc, còn ethanol thường được dùng phổ biến hơn và sau khi chiết xuất chất có thể sử dụng ngay ở dạng thô, vì vậy, ethanol sẽ được dùng làm dung môi chiết xuất thu nhận chrysophanol từ các loại rễ tươi thu được. Định tính sự hiện diện chrysophanol trong các loại rễ thu được bằng phương pháp sắc ký lớp mỏng. Các loại rễ tươi thu được (rễ tự nhiên, rễ in vitro, rễ hormone, rễ tơ) và chất chuẩn chrysophanol được giải ly trên sắc ký lớp mỏng, kết quả thu được như sau: Với 1: chrysophanol chuẩn; 2: rễ tự nhiên; 3: rễ in vitro; 4: rễ hormone; 5: rễ tơ Kết quả cho thấy, có sự hiện diện của chrysophanol trong 4 loại rễ, trong đó ở rễ hormone và rễ tơ, vệt màu thể hiện rõ nhất. 1 2 3 4 5 Hình 0.1 Sắc ký lớp mỏng các loại rễ 3. KẾT LUẬN - Đánh giá giá khả năng kháng oxi hóa bằng phương pháp Yen và Duh cho thấy rễ tơ có hoạt tính cao nhất, và khi so sánh giá trị IC50 giữa rễ tơ và chrysophanol chuẩn thì rễ tơ cũng có hoạt tính cao hơn (IC50 rễ tơ: 48.650µg/ml; IC50 chrysophanol chuẩn: 53.645µg/ml). - Đánh giá hoạt tính kháng khuẩn, cả 4 mẫu rễ thử nghiệm đều kháng được 4 chủng vi khuẩn bao gồm 2 chủng vi khuẩn gram dương (Bacillus subtilis; Staphylococcus aureus) và 2 chủng vi khuẩn gram âm (Pseudomonas aegurinosa; Escherichia coli). Trong đó, rễ tơ có hoạt tính cao nhất với đường kính vòng kháng khuẩn từ 10 - 29mm. Với kết quả thu được thì việc nghiên cứu thu nhận chrysophanol từ rễ tơ cây muồng trâu là một nghiên cứu có giá trị, có nhiều ứng dụng trong thực tiễn. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Christine L.C.H. and Finella Marie G.L. (2011), Weight-lowering effects of Caesalpinia pulcherrima, Cassia fistula and Senna alata leaf extracts. Journal of Medicinal Plants Research Vol. 5(3), pp. 452-455. PROCEEDINGS OF INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE 11/2021 415
Physical Education and School Sports 2. Karlina G.S., Ninibe V.A., Petra L. and Luis M., Pena R. (2006), Chrysophanol, an Antimicrobial Anthraquinone from the Root Extract of Colubrina greggii. Vol 50(2), PP. 76 - 78. 3. Marleny C., Ariadne V.G., Asia Y.Z., Zulay G. and Jhonny R.D. (2010), Inserti on of Agrobacterium rhizogenes rolB gene in Mango, the Centro Nacional de Investigaciones Agropecuarias (CENIAP), Instituto Nacional de Investigaciones Agrícolas- (INIA), Maracay, Venezuela, Vol 35. No 7. 4. Sang U.P. and Sook Y.L. (2009), Anthraquinone production by hairy root culture of Rubia akane Nakai: Influence of media and auxin treatment. Scientific Research and Essay Vol. 4 (7) pp. 690-693. 5. Sikuli N.N. and Demeyer K. (1997), Influence of the ion-composition of the medium on alkaloid production by “hairy root” of Datura Stramonium. Plant cell, Tissue and Organ culture 47: 261 – 267. 6. Vivian E. F., David T.D., Samuel J.W., Sayo O.F, Jack N.L., Rick O.V.R. and Isiah M.W. (2007), Determination of pharmacologically active compounds in root extracts of Cassia alata L by use of high performance liquid chromatography, Talanta, vol 74, pp.896-902. 7. Wegwu M.O., Ayalogu E.O. and Sule O.J. (2005), Anti-Oxidant Protective Effects of Cassia Alata in Rats Exposed to Carbon Tetrachloride. Vol. 9, pp. 77-80. Tài liệu từ internet 8.http://business.ezinemark.com/aarkstore-enterprise-research-report-on-chinese- anthraquinone-industry-2010-2011-31b749960f6.html. Nguồn bài báo: Kiến Thị Ngọc Xuyến, (2012). “Thử nghiệm cảm ứng tạo rễ tơ cây Muồng trâu bằng Agrobacterrium rhizogenes ATTC 15834” Luận văn thạc sĩ sinh hoá Đại học Khoa học Tự nhiên TP Hồ Chí Minh. Cây muồng trâu PROCEEDINGS OF INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE 11/2021 416