intTypePromotion=1
ADSENSE

Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly tinh dầu từ lá Trầu không (Piper betel L.) và khảo sát hoạt tính kháng khuẩn

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

15
lượt xem
2
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Lần đầu tiên, thành phần hóa học và hoạt tính kháng vi sinh vật của tinh dầu lá Trầu không (Piper betel L.) thu hái tại tỉnh An Giang được khảo sát. Tinh dầu lá trầu không được ly trích thành công bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước đạt hiệu suất 0,4%. Bằng phương pháp phân tích sắc ký khí ghép khối phổ (GC – MS), thành phần hóa học chính trong tinh dầu lá trầu không được xác định là Eugenol và 3-Allyl-6-methoxyphenol với hàm lượng 12,36%.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly tinh dầu từ lá Trầu không (Piper betel L.) và khảo sát hoạt tính kháng khuẩn

  1. Giải thưởng Sinh viên Nghiên cứu khoa học Euréka lần thứ XIX năm 2017 Kỷ yếu khoa học NGHIÊN CỨU CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH TRÍCH LY TINH DẦU TỪ LÁ TRẦU KHÔNG (PIPER BETEL L.) VÀ KHẢO SÁT HOẠT TÍNH KHÁNG KHUẨN Phan Hoài Phong*, Huỳnh Chí Hiếu, Nguyễn Tuấn Anh Trường Đại học Công nghệ thành phố Hồ Chí Minh * Tác giả liên lạc: phanphong5695@yahoo.com TÓM TẮT Lần đầu tiên, thành phần hóa học và hoạt tính kháng vi sinh vật của tinh dầu lá Trầu không (Piper betel L.) thu hái tại tỉnh An Giang được khảo sát. Tinh dầu lá trầu không được ly trích thành công bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước đạt hiệu suất 0,4%. Bằng phương pháp phân tích sắc ký khí ghép khối phổ (GC – MS), thành phần hóa học chính trong tinh dầu lá trầu không được xác định là Eugenol và 3-Allyl-6-methoxyphenol với hàm lượng 12,36%. Hoạt tính kháng vi sinh vật của tinh dầu được đánh giá bằng phương pháp pha loãng đa nồng độ để xác định nồng độ nhạy cảm kháng sinh (MIC). Kết quả thử hoạt tính kháng vi sinh vật cho thấy tinh dầu Trầu không có khả năng ức chế sự tăng trưởng của 4 chủng vi sinh vật: B. subtillis, E, coli, Salmonella và Staphylococcus aureus với giá trị MIC lần lượt là trung gian (I), kháng (R) và nhạy cảm (S). Từ khóa: Tinh dầu trầu không, Piper betel L., chưng cất lôi cuốn hơi nước, GC – MS, hoạt tính kháng khuẩn. STUDY EFFECTS OF EXTRACTING ESSENTIAL OIL FROM LEAF OF BETEL (PIPER BETEL L.) AND ANTI-MICROBIAL ACTIVITY Phan Hoai Phong*, Huynh Chi Hieu, Nguyen Tuan Anh Ho Chi Minh City University of Technology *Corresponding authour: phanphong5695@yahoo.com ABSTRACT Chemical composition and anti-microbial activity of essential oil from leaves of Piper betel L. collected from An Giang province has been investigated. Highest yield of oil (0.4%) of P. betel L. leaves was successfully extracted by steam distillation. By using gas chromatography – mass spectrometry analysis (GC – MS), we have confirmed that the main component of P. betel L. essential oil is Eugenol and 3-Allyl-6-methoxyphenol, with content up to 12,36%. The in vitro anti – microbial activity was evaluated by Minimum Inhibitory Concentration (MIC) method. The results showed that the essential oil from betel leaves inhibited the growth of 4 microorganisms species: B. subtillis, E, coli, Salmonella and Staphilococcus aureus with the MIC values of intermediate (I), resistant (R), susceptible (S), respectively. Keywords: Betel oil, Piper betel L., antimicrobial activity. TỔNG QUAN không có thể ứng dụng trong việc bảo quản Trong quá trình nghiên cứu kháng sinh thực thực phẩm, tiềm năng to lớn để sản xuất vật, người ta đặt biệt quan tâm đến tinh dầu. thuốc kháng sinh từ tinh dầu trầu không. Tinh dầu có nhiều đặc tính dược học, có khả Việc thay thế thuốc kháng sinh tổng hợp năng kháng khuẩn, kháng nấm. Việc nghiên truyền thống bằng kháng sinh từ thực vật như cứu tách chiết tinh dầu và các hợp chất ngoài tinh dầu trầu không sẽ làm tăng giá trị kinh tế tinh dầu có dược tính cao đồng thời thử hoạt của trầu không ở khu vực miền nam nói riêng tính sinh học của tinh dầu trầu không là việc và ở Việt Nam nói chung, góp phần vào sự làm cần thiết góp phần vào việc đánh giá phát triển của nền cộng nghiệp thực phẩm, y hiệu quả và áp dụng các hợp chất thiên nhiên dược và hóa học mỹ phẩm. trong các lĩnh vực như thực phẩm, dược phẩm và mỹ phẩm. Và đặc biệt khả năng VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP kháng vi khuẩn đường ruột của tinh dầu trầu Vật liệu 178
  2. Giải thưởng Sinh viên Nghiên cứu khoa học Euréka lần thứ XIX năm 2017 Kỷ yếu khoa học Lá trầu không (Piper betle L.) thu mua ở xã hiện vòng kháng khuẩn xung quanh đĩa giấy. Long Kiến, huyện Chợ Mới, tỉnh An Giang. Từ đó, xác định được hoạt tính kháng khuẩn Phương pháp của tinh dầu bằng đường kính vòng kháng Phương pháp chưng cất lôi cuốn tinh dầu khuẩn (mm). bằng hơi nước được dựa trên nguyên lý của Phương pháp tính toán quá trình chưng cất một hỗn hợp không tan Kết quả đường kính vòng vô khuẩn thu được lẫn vào nhau là nước và tinh dầu. Khi hỗn qua 3 lần thí nghiệm lặp lại tính trung bình. hợp này được gia nhiệt, cả hai chất đều bay Mức độ nhạy cảm của vi khuẩn với dịch hơi. Nếu áp suất của hơi nước cộng với áp chiết được phân loại dựa theo đường kính suất của tinh dầu bằng với áp suất môi trường vòng vô khuẩn của (Celikel và Kavas, 2008): thì hỗn hợp sôi và tinh dầu được lấy ra cùng - Đường kính vòng vô khuẩn < 8 mm: vơi hơi nước. không nhạy. Xác định thành phần hoá học của tinh dầu - Đường kính vòng vô khuẩn từ 9 – 14 mm: Thành phần hoá học của tinh dầu trầu không nhạy. được xác định bằng phương pháp sắc ký - Đường kính vòng vô khuẩn 15 – 19 mm: ghép khối phổ GC – MS. rất nhạy. Phương pháp đánh giá hoạt lực kháng - Đường kính vòng vô khuẩn > 20 mm: cực khuẩn nhạy. Các hợp chất kháng khuẩn có trong tinh dầu sẽ khuếch tán vào trong môi trường thạch và KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN tác động lên các vi sinh vật chỉ thị. Nếu tinh Kết quả dầu có khả năng tiêu diệt vi khuẩn thì sẽ xuất Bảng 1. Các yếu tố tối ưu ảnh hưởng đến hàm lượng tinh dầu trầu không thu được bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước. V tinh Hàm Thời Tác Khối Nồng Thời dầu lượng Nguyên gian Lượng động cơ lượng độ gian thu tinh liệu lá chưng nước học mẫu muối ngâm được dầu cất (ml) (%) Xay 30 Lá già 2 giờ 500 ml 200 g 10% 0,800 0,400 nhuyễn phút 0.400 Hàm lượng tinh dầu thu được (%) 0.350 0.300 0.250 0.200 0.150 0.100 0.050 0.000 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly tinh dầu trầu không bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước Hình 1. Đồ thị các yếu tố tối ưu ảnh hưởng đến hàm lượng tinh dầu trầu không thu được bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước 179
  3. Giải thưởng Sinh viên Nghiên cứu khoa học Euréka lần thứ XIX năm 2017 Kỷ yếu khoa học Định lượng và định tính tinh dầu trầu không Bảng 2. Định lượng và định tính của tinh dầu trầu không Chỉ số hóa học, vật lý Kết quả trung bình Hàm lượng tinh dầu 0,4% Tỷ trọng trầu không 0,959 Chỉ số acid 6,919 Chỉ số savon hóa 15,895 Chỉ số ester hóa 8,976 Tỷ lệ tinh dầu:cồn tuyệt đối 1:10,5 Tỷ lệ tinh dầu:cồn 90 o 1:16,7 Chỉ số ethanol Tỷ lệ tinh dầu:cồn 80o 1:25,2 Tỷ lệ tinh dầu:cồn 70 o 1:44,3 Kết quả xác định thành phần hoá học tinh được xác định bằng phương pháp sắc ký khí dầu ghép khối phổ GC – MS. Thành phần hoá học của tinh dầu trầu không Hình 2. Kết quả phân tích thành phần và hàm lượng tương đối các hợp chất trong mẫu tinh dầu trầu không bằng phương pháp GC – MS 180
  4. Giải thưởng Sinh viên Nghiên cứu khoa học Euréka lần thứ XIX năm 2017 Kỷ yếu khoa học Từ kết quả GC – MS cho thấy thành phần phenol nên tinh dầu này có nhiệt độ sôi, tỷ hoá học chính của tinh dầu trầu không ở khu trọng và chiết suất cao. Các dẫn xuất phenol vực An Giang là các hợp chất thuộc nhóm có mặt trong tinh dầu có những tác dụng sinh terpene (4-terpineol, γ-muurolene, δ- học tốt như tác dụng kháng khuẩn, kháng cadinene, tau.- muurolol, α-cadinol) và các nấm, chống oxy hóa, độc tính tế bào,... (Roy hợp chất là dẫn xuất của phenol là như and Vijayalaxmi, 2013, Bhanu P.et al., phenol, hỗn hợp eugenol, 3-Allul-6- 2010). methoxyphenol, 3-Allyl-6-methoxyphenyl Hoạt tính kháng Salmonella của tinh dầu acetat. Tổng hàm lượng của tất cả các cấu tử trầu không thu được bằng phương pháp chiếm gần 90% lượng tinh dầu ly trích được. chưng cất lôi cuốn hơi nước Trong đó, hỗn hợp Eugenol, 3-allul-6- Kết quả hoạt tính kháng Salmonella của tinh methoxyphenol và 1 lượng nhỏ α.-Copaene dầu trầu không được thể hiện trong bảng 3. chiếm hàm lượng cao nhất (12,36%). Có thể qua đường kính vùng ức chế (bao gồm cả thấy các cấu tử chiếm hàm lượng cao nhất đường kính đĩa kháng khuẩn, 6 mm). trong tinh dầu đều là những dẫn xuất của Bảng 3. Kết quả kháng Salmonella của tinh dầu trầu không thu được bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước Độ pha loãng tinh dầu Đường kính vòng kháng Nghiệm thức trầu không khuẩn (mm) Kháng sinh Ampicillin A0 38 (ĐC) A1 Nguyên chất 20,000a A2 10-1 16,667a,b -2 A3 10 14,667b,c A4 10-3 12,667c A5 10-4 8,667d *Ghi chú: Trong cùng một cột, các số liệu giá trị trung bình ký tự a, b,... thì không có sự khác biệt về mặt thống kê. Các mẫu tự khác nhau (a, b,...) chỉ sự sai khác thống kê với p < 0,05. Hoạt tính kháng Staphylococcus aureus aureus của tinh dầu trầu không được thể hiện của tinh dầu trầu không thu được bằng trong bảng 4. qua đường kính vùng ức chế phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước (bao gồm cả đường kính đĩa giấy kháng sinh, Kết quả hoạt tính kháng Staphylococcus 6 mm). Bảng 4. Kết quả kháng Staphylococcus aureus của tinh dầu trầu không thu được bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước Độ pha loãng tinh dầu Đường kính vòng kháng Nghiệm thức trầu không khuẩn (mm) Kháng sinh Ampicillin A0 29 (ĐC) A1 Nguyên chất 30,000a A2 10-1 24,667b A3 10-2 19,333c A4 10-3 14,667d A5 10-4 7,333e *Ghi chú: Trong cùng một cột, các số liệu giá trị trung bình ký tự a, b,... thì không có sự khác biệt về mặt thống kê. Các mẫu tự khác nhau (a, b,...) chỉ sự sai khác thống kê với p < 0,05. Hoạt tính kháng E.coli của tinh dầu trầu trầu không được thể hiện trong bảng. qua không thu được bằng phương pháp chưng đường kính vùng ức chế (bao gồm cả đường cất lôi cuốn hơi nước kính đĩa giấy kháng sinh, 6 mm). Kết quả hoạt tính kháng E.coli của tinh dầu 181
  5. Giải thưởng Sinh viên Nghiên cứu khoa học Euréka lần thứ XIX năm 2017 Kỷ yếu khoa học Bảng 5. Kết quả kháng E.coli của tinh dầu trầu không thu được bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước Độ pha loãng tinh dầu Đường kính vòng kháng Nghiệm thức trầu không khuẩn (mm) Kháng sinh Ampicillin A0 25 (ĐC) A1 Nguyên chất 20,667a -1 A2 10 16,000b -2 A3 10 9,000c A4 10-3 7,000c A5 10-4 7,000c *Ghi chú: Trong cùng một cột, các số liệu giá trị trung bình ký tự a, b,... thì không có sự khác biệt về mặt thống kê. Các mẫu tự khác nhau (a, b,...) chỉ sự sai khác thống kê với p < 0,05. Hoạt tính kháng khuẩn Bacillus subtilis tinh dầu trầu không được thể hiện trong bảng của tinh dầu trầu không thu được bằng 6. qua đường kính vùng ức chế (bao gồm cả phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước đường kính đĩa giấy kháng sinh, 6 mm). Kết quả hoạt tính kháng Bacillus subtilis của Bảng 6. Kết quả kháng Bacillus subtilis của tinh dầu trầu không thu được bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước Độ pha loãng tinh dầu Đường kính vòng kháng Nghiệm thức trầu không khuẩn (mm) Kháng sinh Ampicillin A0 18 (ĐC) A1 Nguyên chất 27,000a -1 A2 10 23,333b A3 10-2 20,333b A4 10-3 8,667c -4 A5 10 8,667c *Ghi chú: Trong cùng một cột, các số liệu giá trị trung bình ký tự a, b,... thì không có sự khác biệt về mặt thống kê. Các mẫu tự khác nhau (a, b,...) chỉ sự sai khác thống kê với p < 0,05. Thảo luận Kết quả khảo sát của 4 chủng vi khuẩn cho KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ thấy rằng tinh dầu trầu không có khả năng ức Từ quá trình nghiên cứu ta thu được các chế cả vi khuẩn gram âm và gram dương, đặc thông số kỹ thuật cho quá trình chưng cất lôi biệt những chủng vi khuẩn này là những vi cuốn hơi nước ở quy mô phòng thí nghiệm: khuẩn điển hình của hệ vi sinh vật đường Nguyên liệu: lá trầu già xay nhuyễn trong 1 ruột. Tinh dầu trầu không cho kết quả kháng phút. rất tốt với tất cả các loại vi khuẩn trong thí Tỷ lệ rắn/lỏng là 1:2,5. nghiệm. Trong 4 loại vi khuẩn thì tinh dầu Nồng độ nước muối: 10%. trầu không kháng mạnh nhất là Thời gian ngâm nước muối: 30 phút. Staphylococcus aureus, kháng yếu nhất là Thời gian chưng cất: 120 phút kể từ khi giọt E.coli. So sánh với các kết quả kháng khuẩn tinh dầu đầu tiên ngưng tụ rơi xuống. của tinh dầu lá lốt (Nguyễn Thị Hồng Liên, Tinh dầu trầu không thu được có màu vàng 2014) và kết quả kháng khuẩn tinh dầu trầu nhạt, nhẹ hơn nước, có mùi thơm đặc trưng, Hóc Môn của tác giả Huỳnh Kỳ Trân (2017) vị cay nồng. Đã xác định được các chỉ số vật thì tinh dầu trầu không của thực nghiệm có lý và hóa học của tinh dầu trầu không như khả năng kháng mạnh hơn và nhạy hơn rất sau: nhiều so với tinh dầu lá lốt và tinh dầu trầu Hàm lượng tinh dầu: 0,4%. không Hóc Môn. Đây là cơ sở thiết thực cho Tỷ trọng tinh dầu trầu không: 0,959. việc nghiên cứu áp dụng tinh dầu trầu không Chỉ số acid: 6,919. làm hương liệu trong ngành công nghiệp thực Chỉ số savon hóa: 15,895. phẩm và dược phẩm. Chỉ số ester hóa: 8,976. 182
  6. Giải thưởng Sinh viên Nghiên cứu khoa học Euréka lần thứ XIX năm 2017 Kỷ yếu khoa học Chỉ số ethanol: không kháng khuẩn mạnh nhất là Tỷ lệ tinh dầu: cồn tuyệt đối = 1:10,5. Staphylococcus aureus, kháng khuẩn yếu Tỷ lệ tinh dầu: cồn 90o = 1:16,7. nhất là E.coli. Tỷ lệ tinh dầu: cồn 80o = 1:25,2. Cần khảo sát thêm nhiệt độ chưng cất tinh Tỷ lệ tinh dầu: cồn 70o = 1:44,3. dầu trầu không. Thành phần chính của tinh dầu trầu không: Khảo sát khả năng kháng của tinh dầu trầu hỗn hợp Eugenol, 3-Allyl-6-methoxyphenol không trên một số loại vi nấm và virus khác và 1 lượng nhỏ α.-Copaene (12,36%), .α.- (như virus Zika,...). Cadinol (10,97%), 3-Allyl-6-methoxyphenyl Có thể nghiên cứu theo hướng mở rộng để acetate (9,68%). xác định thành phần các chất có trong thân rễ Kết quả khảo sát 4 loại vi khuẩn: Salmonella, và hoa của cây trầu, so sánh với thành phần Staphylococcus aureus, E.coli, Bacillus các chất có trong lá trầu. Từ đó sẽ lựa chọn subtilis cho thấy tinh dầu trầu không có khả được nguồn nguyên liệu tối ưu để tiếp tục năng ức chế các loại vi khuẩn gram (+), gram nghiên cứu các hoạt tính sinh học phục vụ (-). Trong 4 loại vi khuẩn thì tinh dầu trầu ngành thực phẩm và y dược. TÀI LIỆU THAM KHẢO BHANU, P., RAVINDRA, S., PRIYANKA, S., ASHOK, K., PRASHANT, K.M. AND NAWA, K.D., 2010. Efficacy of chemically characterized Piper betle L. essential oil against fungal and aflatoxin contamination of some edible commodities and its antioxidant activity. International Journal of Food Microbiology. 142: 114–119. CELIKEL VÀ KAVAS (2008). Antimicrobial properties of some essential oils against some pathogenic microorganisms. Czech J. Food Sci, 26: 174 – 181. MENON, A N, PADMAKUMARI, K P, JAYALEKSHMY, A. (2003), “Essential Oil Composition of Four Major Cultivars of Black Pepper (Piper nigrum L.) III”, Journal Of Essential Oil Research, 15(3), pp. 155 – 157. MARCO B.A, 2007. Synthesis and Characterization of Glycosides. Springer, Mexico. NASCIMENTO. D. J. C., PAULA. D. V. F., DAVID J. M., DAVID J. P. 2012. GUTIERREZ R. M., GONZALEZ A. M., HOYO-VADILLO C. 2013. Alkaloids from Piper: A review of its phytochemistry and pharmacology, Mini-Reviews in Medicinal Chemistry, vol. 13, pp. 163-193. PARMAR V. S., JAIN S. C., BISHT K. S. 1996. Phytochemistry of the genus Piper, Phytochemisrry, vol. 46 (4), pp. 591-673. RAWAT, A.K.S., TRIPATHL, R.D. KHAN, A.J. AND BALASUBRAHMANYAM, V.R., 1989. Essential Oil Components as Markers for Identification of Piper betle L. Cultivars. Biochemical Systematics and Ecology. 17(1): 35-38. ROY, U.B. AND VIJAYALAXMI, K.K., 2013. Evaluation of Cytotoxic Activity of Piper betle Linn. Using Murine and Human Cell Lines InVitro. International Journal of Scientific & Engineering Research. 4(9): 221–233. SILVA NCC, FERNANDES JÚNIOR A. Biological properties of medicinal plants: a review of their antimicrobial activity. J. Venom. Anim. Toxins incl. Trop. Dis vol.16 no.3 Botucatu 2010. 183
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2