Bài viết Thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của tinh dầu khuynh diệp trắng (Eucalyptus camaldulensis Dehnh) khảo sát thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của lá khuynh diệp trắng mọc ở Phú Yên, góp phần vào việc khai thác và sử dụng hiệu quả loài cây trồng này. Tinh dầu khuynh diệp trắng được thu nhận bằng phương pháp chưng cất hơi nước. Mời các bạn cùng tham khảo!
THÀNH PHẦN HĨA HỌC VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA TINH DẦU KHUYNH DIỆP TRẮNG (EUCALYPTUS CAMALDULENSIS DEHNH) Dương Thị Ánh Tuyết1 Email: tuyetdta@tdmu.edu.vn TÓM TẮT Khuynh diệp loài trồng rộng rãi quan trọng giới Cơng dụng sản xuất tinh dầu, dùng y tế dược phẩm Bài báo khảo sát thành phần hóa học hoạt tính sinh học khuynh diệp trắng mọc Phú Yên, góp phần vào việc khai thác sử dụng hiệu loài trồng Tinh dầu khuynh diệp trắng thu nhận phương pháp chưng cất nước Thành phần hóa học tinh dầu xác định phương pháp GC-MS Kết xác định 14 chất với tổng % GC-MS 99,43% Các chất chiếm phần trăm cao tinh dầu khuynh diệp trắng Eucalyptol/1,8Cineole (53,67%), α-Pinene (32,74%), Limonene (5,51%), α-Terpinenol (2,8%), o-Cymene (0,63%) Kết khảo sát hoạt tính kháng oxy hóa cho thấy tinh dầu thu có giá trị SC50 18,70 ± 1,56 mg/ml Tinh dầu khuynh diệp trắng cho hoạt tính kháng Staphylococcus aureus, khơng có hoạt tính kháng khuẩn Escherichia coli Từ khóa: Tinh dầu khuynh diệp trắng, thành phần hóa học, khả chống oxy hóa, hoạt tính kháng khuẩn ĐẶT VẤN ĐỀ Khuynh diệp trắng, Eucalyptus camaldulensis Dehnh, cịn có tên gọi khuynh diệp đỏ, bạch đàn camal, bạch đàn Úc, bạch đàn đỏ thuộc họ Sim (Myrtaceae) Bạch đàn chi có số lượng lồi lớn, theo Lã Đình Mỡi cộng sự, Bạch đàn ước có khoảng 500 lồi, theo Dairy R.Batish cộng Bạch đàn có khoảng 700 loài khác nhau, theo Lê Văn Truyền cộng bạch đàn có tới 800 loài khác Đây ngun liệu có giá trị cơng nghiệp dược phẩm, mỹ phẩm Tinh dầu số loài dùng làm cao xoa, làm thuốc sát trùng Nhiều loại tinh dầu lại dùng làm nguyên liệu để sản xuất thuốc trừ sâu bệnh thảo mộc (Nguyễn Văn Minh, 2010) Theo Lã Đình Mỡi, bạch đàn khơng lồi cung cấp gỡ cho cơng nghiệp giấy sợi mà nguồn nguyên liệu lấy tinh dầu cho cơng nghiệp dược phẩm, hố mỹ phẩm cơng nghiệp chế biến thuốc trừ sâu có nguồn gốc từ thực vật (Lã Đình Mỡi, 2002) Đỡ Tất Lợi mơ tả Bạch đàn dùng để chữa ho, giúp tiêu hóa, ngồi cịn dùng để chữa cảm sốt (Đỗ Tất Lợi, 2001) Nhiều nghiên cứu dịch chiết tinh dầu khuynh diệp có khả kháng khuẩn, kháng nấm, giảm đau, kháng viêm, xua đuổi muỗi côn trùng, hạ huyết áp, cầm máu, bệnh lao, bệnh sốt rét bệnh lợi miệng (Basak nnk., 2010) Trên giới, nhiều báo nghiên cứu tinh dầu khuynh diệp trắng Việt Nam chưa có báo cáo tinh dầu khuynh diệp trắng mọc Phú Yên Do vậy, báo tiến hành nghiên cứu thành phần hóa học hoạt tính sinh học tinh dầu khuynh diệp trắng mọc Phú Yên, Việt Nam, nhằm góp phần vào việc khai thác sử dụng hiệu loài trồng 296 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Ly trích tinh dầu : Lá khuynh diệp trắng thu hái xã Sơn Xuân, huyện Sơn Hòa, tỉnh Phú Yên vào sáng ngày 15 tháng năm 2019, định danh TS Phạm Văn Thế, Phòng quản lý phát triển Khoa học & Công nghệ, ĐH Tôn Đức Thắng Cân 1,5 kg khuynh diệp trắng rửa sạch, cắt nhỏ vào bình cầu tích 6000 ml với 3,6 lít nước, chưng cất 4,5 Tinh dầu sau ly trích làm khan muối Na2SO4 khan bảo quản ngăn mát tủ lạnh cho khảo sát Hiệu suất trình chưng cất tính sau: m H = mTD X 100 NL Trong đó: H: hiệu suất trình chưng cất (%) mTD: khối lượng tinh dầu (gam) mNL : khối lượng nguyên liệu tươi (gam) 2.2 Xác định thành phần hóa học: Thành phần hóa học khảo sát phương pháp GC/MS phịng thí nghiệm hóa hữu cơ, trường ĐH Khoa học tự nhiên, thành phố Hồ Chí Minh Các cấu phần có tinh dầu định danh GC Agilent 7890A, đầu dò phổ khối lượng (MSD) 5975C VL Triple-Axis với cột mao quản không phân cực Phenomenex 7HGG010-11 Zebron ZB-5MS (30,0 m x 0,25 mm x 0,25 μm) Khí mang helium với chế độ đẳng áp 12000 psi Nhiệt độ đầu nạp đầu dị thiết lập 300oC Thể tích mẫu tiêm vào 0,1 μl với chế độ đẳng dịng Chương trình nhiệt thiết lập với nhiệt độ đầu 60oC, tăng 3oC/phút đến 240oC Các cấu tử tinh dầu định danh cách so sánh giá trị số lưu tuyến tính (linear retention index, LRI) phổ khối lượng chúng với hợp chất tham khảo công bố Adams hệ thống liệu MS hợp chất thư viện phổ NIST 2014 Các giá trị số lưu tuyến tính cấu phần tinh dầu xác định qua dãy đồng đẳng alkane C5-C20 (Adams, 2017) 2.3 Khảo sát hoạt tính kháng vi sinh vật: Hoạt tính kháng khuẩn tinh dầu thực chủng Staphylococcus aureus nhạy methicillin (MSSA) ATCC 6538 chủng Escherichia coli ATCC 8739 cung cấp công ty Microbiologics (USA) Môi trường dùng để khảo sát khả kháng khuẩn Trypton Soy agar (Himedia, Ấn Độ), có bổ sung 100µl dịch mơi trường ni vi khuẩn mật độ 106CFU/ml Giếng đĩa thạch khoan có kích thước lỗ 5.5 mm, cho 100l dịch tinh dầu nguyên chất, ủ 370C vòng 18 giờ, phịng thí nghiệm sinh học, chương trình Cơng nghệ sinh học, đại học Thủ Dầu Một, tỉnh Bình Dương (Bauer nnk., 1966) 2.4 Khảo sát khả kháng oxy hóa: Hoạt tính kháng oxy hóa thực phương pháp bắt gốc tự (DPPH) (Basak nnk., 2010), Phịng thí nghiệm Sinh học phân tử - Bộ môn Di truyền – ĐH Khoa học Tự nhiên thành phố Hồ Chí Minh 2.5 Xử lý số liệu: Số liệu trung bình, độ lệch chuẩn sai số xử lý phần mềm Excel 2016 (Microsoft Inc, Redmond, California, USA) Các thí nghiệm thực với ba lần lặp lại thiết kế hoàn toàn ngẫu nhiên, số liệu trình bày dạng: Giá trị trung bình ± Độ lệch chuẩn 297 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Kết ly trích tinh dầu Hình Hình ảnh tinh dầu khuynh diệp trắng Qua định danh, khuynh diệp trắng có tên khoa học Eucalyptus camaldulensis Dehnh Kết sau 4,5 ly trích cho 9,5952g tinh dầu (hiệu suất 0,6396%) Tinh dầu có màu vàng nhạt, suốt với hương thơm đặc trưng khuynh diệp 3.2 Thành phần hóa học Thành phần hóa học phần trăm tỉ lệ cấu tử tinh dầu xác định phương pháp sắc ký khí ghép khối phổ (GC-MS) trình bày Bảng Bảng Thành phần hóa học tinh dầu khuynh diệp trắng STT 10 11 12 13 14 RT 5,315 5,755 6,522 7,993 8,153 8,267 9,189 10,224 11,575 12,461 13,366 13,795 14,178 14,819 RI (mẫu) RI (Adam) 939 932 955 946 985 974 1030 1022 1034 1024 1037 1026 1063 1054 1091 1086 1124 1118 1145 1135 1166 1160 1176 1165 1185 1174 1200 1186 Tổng % GC - MS Hợp chất α-Pinene Camphene β-Pinene o-Cymene Limonene Eucalyptol/1,8-Cineole γ-Terpinen Terpinolene exo-Fenchol trans-Pinocarveol Pinocarvone Borneol Terpinen-4-ol α-Terpinenol %GC-MS 32,74 0,58 0,32 0,63 5,51 53,67 0,45 0,37 0,41 0,49 0,28 0,77 0,41 2,8 99,43 Ghi MS+Adam MS+Adam MS+Adam MS+Adam MS+Adam MS+Adam MS+Adam MS+Adam MS+Adam MS+Adam MS+Adam MS+Adam MS+Adam MS+Adam Kết phân tích GC-MS tinh dầu khuynh diệp trắng (Bảng 2) cho thấy số chất xác định tên 14 chất với tổng % GC-MS 99,43% Các chất chiếm phần trăm cao tinh dầu khuynh diệp trắng Eucalyptol/1,8-Cineole (53,67%), α-Pinene (32,74%), Limonene (5,51%), α-Terpinenol (2,8%), o-Cymene (0,63%) So với cơng trình nghiên cứu tinh dầu trước đây, hai cấu tử chính tinh dầu khuynh diệp trắng mọc Phú Yên Eucalyptol/1,8-Cineole, α-Pinene chiếm tỉ lệ phần trăm tinh dầu cao hẳn so với cơng trình trước (Bảng 3) 298 Bảng So sánh cấu tử tinh dầu khuynh diệp trắng STT Số hợp chất xác định 43 22 18 24 54 20 62 29 33 Thành phần tinh dầu Hàm lượng (%) 1,8-Cineole α -Pinene α -Phellandrene Myrtenol Terpinen-4-ol Ethanone Eucalyptol β-Caryophyllene Carvacrol p-Cymene γ-Terpinene o-Cymene Terpinen-4-ol Terpinolene α-Pinene 1,8-Cineol α-Pinene Viridiflorol Aromadendrene Pinocarveol 1,8-Cineole α-Pinene p-Cymene β-Pinene γ -Terpinene α -Pinene p-Cymene α -Phellandrene 1,8-Cineole γ -Terpinene 1,8-Cineole Limonene β-Pinene α-Pinene Aromadendrene p-Cymene 1,8-Cineole 1-(S)-α-Pinene R-(+)-Limonene 25,3–44,2 1,67–7,35 0–7,53 1,4–9,8 0– 5,2 25,36 13,73 11,55 9,05 4,80 71,36 17,63 7,01 1,10 0,54 54,37 13,24 10,96 6,18 1,95 16,2 15,6 8,1 4,6 4,4 22,52 21,69 20,08 9,48 9,36 29,6 15,2 9,9 9,7 3,9 68,43 13,92 3,45 2,84 p - Cymene Cryptone Terpinen-4-ol Spathulenol 35,0 13,7 5,7 4,3 299 Bộ phận Nơi thu hái TLTK Greece (Tsiri nnk., 2003) Lá Northern Cyprus (Akin nnk., 2010) Lá Malaysia (Mubarak nnk., 2014) Lá Iran (Panahia nnk., 2011) Lá Kenya (Gakuubi, 2016) Lá tươi Đài Loan (Chen nnk., 2011) Lá Đài Loan (Su nnk., 2006) Lá Turkey (Basak nnk., 2010) Lá South Florida (Pappas nnk., 2000) Lá 10 30 11 14 Cuminaldehyde α-Phellandrene o-Cymene β-pinene γ-Eudesmol α-Pinene Eucalyptol/1,8-Cineole α-Pinene Limonene α-Terpinenol o-Cymene 3,7 26,15 14,54 11,45 6,34 5,01 53,67 32,74 5,51 2,8 0,63 Lá Bình Định, Việt Nam (Võ Thị Thanh Tuyền nnk., 2018) Lá Phú Yên, Việt Nam Cơng trình 3.3 Hoạt tính kháng vi sinh vật Bảng Kích thước vịng kháng khuẩn tinh dầu khảo sát STT Kích thước vòng kháng khuẩn (mm) S.aureus E.coli 16 - Tinh dầu khảo sát Khuynh diệp trắng Ghi chú: (-) khơng hoạt tính, (+): có hoạt tính Dựa vào Bảng 4, kết tinh dầu khuynh diệp trắng cho hoạt tính kháng S.aureus mạnh với vịng kháng khuẩn có kích thước 16 mm, khơng cho hoạt tính kháng khuẩn E.coli Điều cho thấy tinh dầu cho hoạt tính kháng khuẩn theo chủng vi khuẩn cách chọn lọc Kết tương tự với báo cáo loài khuynh diệp trắng trồng Quy Nhơn, Bình Định (Võ Thị Thanh Tuyền nnk., 2018), báo cáo cho thấy lồi cho hoạt tính chủng S aureus với vịng kháng khuẩn có kích thước 20nm, khơng cho hoạt tính kháng khuẩn chủng Salmonlla enterica Candida albican 3.4 Hoạt tính kháng oxy hóa: Phần trăm bắt gốc DPPH mẫu xác định phương pháp DPPH Kết trình bày bảng sau: Bảng Tỷ lệ (%) bắt gốc tự DPPH nồng độ khảo sát tinh dầu khuynh diệp trắng Mẫu Nồng độ (mg/ml) Khuynh diệp trắng 47,33 23,67 11,83 5,92 2,96 Phần trăm bắt gốc DPPH (%) Lần Lần Bị đục 69,66 58,16 25,66 24,02 7,49 13,70 0,00 6,00 Lần 69,20 19,69 6,43 -0,39 TB ± ĐLC 65,68 ± 6,51 23,12 ± 3,08 9,21 ± 3,92 1,87 ± 3,58 Khi tăng nồng độ tinh dầu phần trăm bắt gốc DPPH tăng dần theo Điều chứng tỏ khả kháng oxy hóa tinh dầu tăng tỉ lệ thuận với chiều tăng nồng độ Với phương trình hồi quy trên, giá trị SC50 hoạt tính bắt gốc tự DPPH tinh dầu xác định Kết cho thấy tinh dầu thu từ khuynh diệp trắng có giá trị SC50 18,70 ± 1,56 mg/ml Kết tương tự kết từ loài khuynh diệp trắng trồng Thổ Nhĩ Kỳ (Basak nnk., 2010) KẾT LUẬN Kết khảo sát tinh dầu tinh dầu khuynh diệp trắng cho thấy số chất xác định tên 14 chất với tổng % GC-MS 99,43% Các chất chiếm phần trăm cao tinh dầu khuynh diệp 300 trắng Eucalyptol/1,8-Cineole (53,67%), α-Pinene (32,74%), Limonene (5,51%), α-Terpinenol (2,8%), o-Cymene (0,63%) Tinh dầu khuynh diệp trắng cho hoạt tính kháng khuẩn theo chủng vi khuẩn cách chọn lọc, cho hoạt tính kháng S aureus mạnh khơng cho hoạt tính kháng E coli Khả kháng oxy hóa tinh dầu tăng tỉ lệ thuận với chiều tăng nồng độ Kết cho thấy tinh dầu thu từ khuynh diệp trắng có giá trị SC50 18,70 ± 1,56 mg/ml TÀI LIỆU THAM KHẢO Adams, R.P (2017) Identification of essential oil components by gas chromatography mass spectrometry Allured Publishing corporation Akin, M., Aktumsek, A., & Nostro, A (2010) Antibacterial activity and composition of the essential oils of Eucalyptus camaldulensis Dehn and Myrtus communis L growing in Northern Cyprus African Journal of Biotechnology, (4), 531-535 Bauer, A.W., Kirby, W.M.M., Sherris, J.C., & Turck, M (1966) Antibiotic susceptibility testing by a standardized single disk method American journal of clinical pathology, 45(4), 493-496 Basak, S S., & Candan, F (2010) Chemical Composition and In vitro Antioxidant and Antidiabetic Activities of Eucalyptus Camaldulensis Dehnh Journal of the Iranian Chemical Society, 7(1), 216-226 Chen,S S., Huang, C G., Chen, Y.J., Yu, J J., Chen, W J., & Chang, S T (2009), Chemical compositions and larvicidal activities of leaf essential oils from two eucalyptus species Bioresource Technology 100, 452–456 Gakuubi, M M., (2016), Steam distillation extraction and chemical composition of essential oils of Toddalia asiatica L and Eucalyptus camaldulensis Dehnh Journal of Pharmacognosy and Phytochemistry 5(2), 99-104 Nguyễn Văn Minh (2010) Các phương pháp sản xuất tinh dầu Bản tin khoa học cơng nghệ, Viện nghiên cứu dầu có dầu, 1, 23-30 Lã Đình Mỡi (2002) Tài nguyên thực vật có tinh dầu Việt Nam, tập II Nhà xuất Nông nghiệp, Hà Nội Mubarak, E E., Mohajer S., Ahmed, I., & Taha, R M (2014) Essential Oil Compositions from Leaves of Eucalyptus camaldulensis Dehn and Callistemon viminalis Originated from Malaysia 3rd International Conference on Environment Energy and Biotechnology, 70, 137-141 10 Đỗ Tất Lợi (2001) Những thuốc vị thuốc Việt Nam Nhà xuất Y học, Hà Nội 11 Panahia, Y., Sattari, M., Babaie, A P., Beiraghdar, F., Ranjbar, R., Joo, A H., & Bigdeli, M., (2011) The Essential Oils Activity of Eucalyptus polycarpa, E largiflorence, E malliodora and E camaldulensis on Staphylococcus aureus Iranian Journal of Pharmaceutical Research, 10 (1), 43-48 12 Pappas, R.S., & Hanger, S S (2000) Essential Oil of Eucalyptus camaldulensis Dehn from South Florida: A High Cryptone/Low Cineole Eucalyptus Journal of Essential Oil Research, 12, 383-384 13 Su, Y.C., Ho, C.L., Wang, I.C., & Chang, S.T (2006) Antifungal activities and chemical compositions of essential oils from leaves of four eucalyptus Taiwan Journal For Science, 21(1), 49-61 14 Tsiri, D., Kretsi, O., Chinou, I B., & Spyropoulos, C G (2003) Composition of fruit volatiles and annual changes in the volatiles of leaves of Eucalyptus camaldulensis Dehn growing in Greece Flavour and Fragrance Journal, 18, 244–247 15 Võ Thị Thanh Tuyền, & Nguyễn Lê Bảo Hòa (2018), Khảo sát thành phần hóa học hoạt tính kháng vi sinh tinh dầu bạch đàn trắng (Eucalyptus camadulensis dehnh) Tạp chí Khoa học - Trường ĐH Quy Nhơn, 12(5), 45-52 301 ... cho 9,5952g tinh dầu (hiệu suất 0,6396%) Tinh dầu có màu vàng nhạt, suốt với hương thơm đặc trưng khuynh diệp 3.2 Thành phần hóa học Thành phần hóa học phần trăm tỉ lệ cấu tử tinh dầu xác định... chú: (-) không hoạt tính, (+): có hoạt tính Dựa vào Bảng 4, kết tinh dầu khuynh diệp trắng cho hoạt tính kháng S.aureus mạnh với vịng kháng khuẩn có kích thước 16 mm, khơng cho hoạt tính kháng... KẾT LUẬN Kết khảo sát tinh dầu tinh dầu khuynh diệp trắng cho thấy số chất xác định tên 14 chất với tổng % GC-MS 99,43% Các chất chiếm phần trăm cao tinh dầu khuynh diệp 300 trắng Eucalyptol/1,8-Cineole