Đánh giá một số hoạt tính sinh học của dịch chiết Nghệ trắng (Curcuma aromatica Salisb.) thu thập tại Yên Bái

Bài viết Đánh giá một số hoạt tính sinh học của dịch chiết Nghệ trắng (Curcuma aromatica Salisb.) thu thập tại Yên Bái được thực hiện nhằm đánh giá khả năng kháng khuẩn và chống ôxy hóa của dịch chiết từ thân rễ (củ) Nghệ trắng được thu thập ngoài tự nhiên tại Yên Bái. Mời các bạn cùng tham khảo!

Khoa học Tự nhiên /Khoa học sống DOI: 10.31276/VJST.64(10DB).20-23 Đánh giá số hoạt tính sinh học dịch chiết Nghệ trắng (Curcuma aromatica Salisb.) thu thập Yên Bái Hà Thị Dung1, Phan Xuân Bình Minh1, Trần Bảo Trâm1, Nguyễn Phương Lan1, Nguyễn Minh Nam2, Vũ Xuân Tạo1* Trung tâm Sinh học Thực nghiệm, Viện Ứng dụng Công nghệ Viện Ứng dụng Công nghệ Ngày nhận 1/7/2022; ngày chuyển phản biện 5/7/2022; ngày nhận phản biện 25/7/2022; ngày chấp nhận đăng 29/7/2022 Tóm tắt: Nghệ trắng (Curcuma aromatica Salisb.) loại dược liệu quý với nhiều công dụng chứng minh khả kháng khuẩn, chống ơxy hóa, kháng viêm, kháng ung thư Nghiên cứu thực nhằm đánh giá khả kháng khuẩn chống ơxy hóa dịch chiết từ thân rễ (củ) Nghệ trắng thu thập tự nhiên Yên Bái Kết cho thấy, dịch chiết Nghệ trắng dung môi ethanol thể hoạt tính kháng khuẩn mạnh với chủng vi khuẩn gây bệnh Staphylococcus aureus VTCC12275, S lentus ATCC29070 Escherichia coli VTCC12272 Nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) dịch chiết Nghệ trắng dung môi ethanol với chủng vi khuẩn kiểm định tương ứng đạt 7, µl/ml Ngồi ra, dịch chiết Nghệ trắng dung mơi ethanol thể hoạt tính chống ơxy hóa thơng qua khả ức chế gốc tự (IC50) Với kết thu bước đầu cho thấy, Nghệ trắng nguồn nguyên liệu tiềm Việt Nam việc phát triển sản phẩm từ dược liệu Từ khóa: chống ơxy hóa, dịch chiết, kháng khuẩn, Nghệ trắng (Curcuma aromatica Salisb.) Chỉ số phân loại: 1.6 Đặt vấn đề Nghệ trắng cịn có tên gọi khác nghệ rừng, ngải trắng, loài chi nghệ (Curcuma), thuộc họ gừng (Zingiberaceae) Nghệ trắng phân bố số quốc gia Ấn Độ, Sri Lanka, Trung Quốc, Myanma, Thái Lan, Campuchia Việt Nam [1] Đây loại dược liệu sử dụng phổ biến nhiều thuốc cổ truyền điều trị bệnh đường tiêu hóa, đau khớp, viêm nhiễm, nhiễm trùng da côn trùng cắn Nhiều nghiên cứu thành phần hóa học, hoạt tính sinh học Nghệ trắng cho thấy loại dược liệu quý, nhiều tiềm ứng dụng Thân rễ phận sử dụng phổ biến Nghệ trắng để làm dược liệu Chiết xuất thân rễ Nghệ trắng dung môi ethyl acetate xác định hợp chất như: germacrone, curdione, dehydrocurdione, furanodienone, zederone, curzerenone, curzeone, comosone II, gweicurculactone, curcumenol… [2] Các hoạt chất Nghệ trắng khẳng định có khả chống ung thư, kháng ơxy hóa, chống viêm, kháng khuẩn, chống ho, giảm đau, chữa lành vết thương… [3-6] Từ kết nghiên cứu giới cho thấy, Nghệ trắng nguồn nguyên liệu tiềm cho ngành dược phẩm hóa mỹ phẩm Tuy nhiên, hoạt chất hoạt tính sinh học dược liệu thường khác nhiều vùng phân bố Vì vậy, việc đánh giá để có thêm liệu hoạt tính sinh học nguồn dược liệu Nghệ trắng Việt Nam cần thiết Ở Việt Nam, Nghệ trắng phân bố số địa phương Lai Châu, Yên Bái, Cao Bằng, Hịa Bình… [1] Nghệ trắng sử dụng số thuốc y học cổ truyền c�B) 10.2022 phát triển Quan sát đánh giá kết sau 24 ni cấy Thí nghiệm đối chứng sử dụng DMSO bổ sung vào lỗ thạch thay cho dịch chiết Hoạt tính kháng khuẩn xác định theo công thức: D - d (mm), với D đường kính vịng khơng có vi khuẩn; d đường kính giếng thạch [6] Xác định MIC vi khuẩn dịch chiết Nghệ trắng Môi trường LB khử trùng để nguội xuống 50oC, tiến hành trộn dịch chiết Nghệ trắng vào môi trường nồng độ từ 1, 2, 3… đến 10 µl/ml, đối chứng sử dụng DMSO trộn vào môi trường thay dịch chiết Tiến hành đổ mơi trường đĩa petri (10 ml/đĩa) Từ ống dịch vi khuẩn (106 tế bào/ml) pha loãng thành nồng độ 104 105 tế bào/ml Tại đĩa môi trường, chia đĩa thành hàng, cột (tức lặp lại thí nghiệm lần/đĩa) Nhỏ µl nồng độ loại dịch vi khuẩn vào cột từ 106, 105 xuống 104, tương đương với số tế bào vi khuẩn 5000, 500 50 Sau đĩa chuyển vào tủ nuôi cấy ổn nhiệt 30oC Quan sát đánh giá kết sau 48-72 nuôi Giá trị MIC nồng độ dịch chiết mà 5000 tế bào vi khuẩn bị ức chế sinh trưởng hồn tồn [8] Xác định hoạt tính bắt gốc tự DPPH DPPH phương pháp sử dụng để kiểm tra khả chống ơxy hóa mẫu dịch chiết Nghệ trắng Các bước tiến hành gồm: hút 500 µl dịch chiết pha lỗng DMSO nồng độ khác thêm ml methanol vào ống nghiệm, tiếp tục bổ sung 500 µl dung dịch DPPH (TCI, Nhật Bản) (pha methanol) nồng độ 0,3 mM cho nồng độ dịch chiết đạt phản ứng 150, 200, 250, 300 350 µg/ml Lắc để tối 30 phút, tiến hành đo mẫu bước sóng 517 nm Sử dụng vitamin C (Merck, Mỹ) làm mẫu đối chứng so sánh [9] Thí nghiệm lặp lại lần Hiệu suất làm gốc tự DPPH tính theo công thức sau: % Ức chế DPPH = [(Ac - As)/Ac)] x 100% đó: Ac giá trị hấp thu DPDH không chứa mẫu thử; As giá trị hấp thu mẫu thử Kết hoạt tính chống ơxy hóa thể giá trị IC50 Xây dựng đường chuẩn y = ax + b với phần trăm ức chế DPPH nồng độ khác Từ đó, tính giá trị IC50 axit L-ascorbic (vitamin C) hay mẫu thử Phương pháp xử lý số liệu Số liệu thí nghiệm xử lý thống kê sinh học phần mềm Excel 2007 Kết bàn luận Khả kháng khuẩn dịch chiết Nghệ trắng Nhằm định hướng sử dụng nguồn dịch chiết Nghệ trắng làm nguyên liệu cho việc phát triển sản phẩm dược liệu kháng khuẩn, nghiên cứu tiến hành đánh giá khả 21 Khoa học Tự nhiên /Khoa học sống kháng khuẩn dịch chiết Nghệ trắng loài vi khuẩn gây bệnh phổ biến S aureus, S lentus E coli Kết cho thấy, dịch chiết Nghệ trắng dung môi nước thể hoạt tính kháng khuẩn yếu (kháng yếu với S aureus VTCC12275, E coli VTCC12272 không kháng với S lentus ATCC29070), dịch chiết dung mơi ethanol thể hoạt tính kháng khuẩn mạnh chủng vi khuẩn nêu Khả kháng khuẩn giảm dịch chiết pha loãng Tuy nhiên, pha loãng 10 lần (nồng độ dịch chiết 10%), dịch chiết Nghệ trắng thể khả kháng tốt với chủng vi khuẩn thử nghiệm (hình 1) cần thiết Kết xác định MIC chủng vi khuẩn S aureus VTCC12275, S lentus ATCC29070 E coli VTCC12272 dịch chiết Nghệ trắng dung môi ethanol tương ứng 7, µl/ml (hình 2) Dịch chiết Nghệ trắng ml/ml 104 105 106 ml/ml ml/ml Hình MIC vi khuẩn kiểm định dịch chiết Nghệ trắng dung mơi ethanol Hình Khả kháng khuẩn dịch chiết Nghệ trắng (A) Vịng kháng khuẩn đĩa mơi trường; (B) Kích thước vòng kháng Các hợp chất germacrone, curcumin, curdione xanthorrhizol có dịch chiết Nghệ trắng nghiên cứu khẳng định thành phần có hoạt tính kháng khuẩn mạnh [3] Nghiên cứu S Revathi N.S Malathy (2013) [6] thử dịch chiết dung môi hexane mẫu Nghệ trắng thu Kerala (Ấn Độ) 10 chủng vi khuẩn gây bệnh phân lập bệnh viện (gồm chủng gram dương gram âm) cho kích thước vịng kháng đạt 9-18 mm Trong đó, dịch chiết dung mơi ethanol mẫu Nghệ trắng Việt Nam cho kích thước vịng kháng với S aureus, S lentus E coli đạt 12-31,5 mm Đây kết khả quan hoạt tính kháng khuẩn dịch chiết ethanol Nghệ trắng Việt Nam Do vậy, dịch chiết ethanol Nghệ trắng tiếp tục đánh giá sâu MIC vi khuẩn kiểm định dịch chiết Nghệ trắng dung mơi ethanol Để ứng dụng hoạt chất từ thực vật sản phẩm dược liệu việc nghiên cứu xác định giá trị MIC 64(10ĐB) 10.2022 Đây nghiên cứu xác định giá trị MIC dịch chiết Nghệ trắng Việt Nam dung môi ethanol với chủng vi khuẩn gây bệnh S aureus VTCC12275, S lentus ATCC29070 E coli VTCC12272 So sánh với nghiên cứu khác chủng S aureus ATCC25923, E coli ATCC25922 cho thấy, giá trị MIC dịch chiết Nghệ trắng Bangladesh Ấn Độ thấp dịch chiết Nghệ trắng Việt Nam [6, 10] Kết cho thấy, chất lượng dịch chiết từ Nghệ trắng nghiên cứu có khác biệt, điều giải thích thành phần hoạt chất Nghệ trắng vùng phân bố khác khác nhau, ảnh hưởng điều kiện chiết (loại dung môi, thời gian chiết) đến chất lượng dịch chiết Nghệ trắng Tuy nhiên, với MIC chủng vi khuẩn gây bệnh kiểm định nghiên cứu dịch chiết Nghệ trắng Việt Nam đạt 6-9 µl/ml cho thấy nguồn dược liệu tự nhiên có tiềm ứng dụng sản phẩm kháng khuẩn Khả chống ơxy hóa dịch chiết Nghệ trắng dung môi ethanol Khả chống ôxy hóa đặc tính sinh học quan trọng hoạt chất từ thực vật định hướng phát triển sản phẩm hóa mỹ phẩm Kết xác định khả chống ơxy hóa dịch chiết Nghệ trắng dung môi ethanol cho thấy, nồng độ 200 µg/ml, dịch 22 Khoa học Tự nhiên /Khoa học sống chiết Nghệ trắng thể khả ức chế 50% gốc tự DPPH Giá trị IC50 của dịch chiết Nghệ trắng nghiên cứu đạt 183,80 µg/ml (bảng 1) Bảng Khả chống ôxy hóa dịch chiết Nghệ trắng dung môi ethanol Nồng độ dịch chiết (µg/ml) % khả bắt gốc tự DPPH Nồng độ vitamin C % khả bắt (µg/ml) gốc tự DPPH 150 45,30±0,63 20 34,61±0,63 200 51,49±0,75 30 50,24±1,28 250 60,21±0,55 40 69,46±1,72 300 66,32±0,84 50 87,38±1,94 350 71,47±0,76 60 97,7±2,14 183,80±0,130 IC50 Vitamin C (µg/ml) 29,05±0,60 IC50 dịch chiết Nghệ trắng (µg/ml) Nghiên cứu Y.L Lee cs (2007) [9] cao chiết ethanol thân rễ Nghệ trắng Nhật Bản có giá trị IC50 0,27±0,01 mg/ml (lớn nhiều so với giá trị IC50 nghiên cứu này) cho thấy, dịch chiết thân rễ Nghệ trắng Việt Nam có khả chống ơxy hóa tốt Một nghiên cứu khác A Pintatum cs (2020) [2] khả chống ơxy hóa dịch chiết Nghệ trắng thu thập Thái Lan cho kết IC50 giao động từ 102,4 đến 127 µg/ml Các hợp chất Curcumene, xanthorrhizol, germacrone diarylheptanoid chiết xuất từ thân rễ Nghệ trắng thể hoạt tính ơxy hóa mạnh với giá trị IC50 78,77±0,01 µg/ml [11] Nghiên cứu C Chen cs (2022) [12] cho thấy, hợp chất diarylheptanoids có thân rễ Nghệ trắng thể hoạt tính chống ơxy hóa tốt Điều cho thấy, dịch chiết Nghệ trắng nguồn chất chống ôxy hóa tự nhiên, có tiềm ứng dụng làm nguyên liệu cho phát triển sản phẩm hóa mỹ phẩm Kết luận Nghiên cứu đánh giá hoạt tính kháng khuẩn chống ơxy hóa dịch chiết Nghệ trắng tự nhiên thu thập tỉnh Yên Bái Kết cho thấy, dịch chiết thân rễ Nghệ trắng dung mơi ethanol thể hoạt tính kháng mạnh với chủng vi khuẩn gây bệnh S aureus VTCC12275, S lentus ATCC29070 E coli VTCC12272 MIC dịch chiết Nghệ trắng dung môi ethanol với chủng vi khuẩn kiểm định tương ứng 7, µl/ml Đồng thời, dịch chiết Nghệ trắng dung mơi ethanol thể hoạt tính chống ơxy hóa thơng qua khả loại bỏ gốc tự (IC50) Kết nghiên cứu cho thấy, Nghệ trắng nguồn nguyên liệu tiềm Việt Nam việc phát triển sản phẩm dược liệu hóa mỹ phẩm 64(10ĐB) 10.2022 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Quốc Bình (2017), Họ Gừng - Zingiberaceae Lindl, Thực vật chí Việt Nam, Nhà xuất Khoa học Tự nhiên Công nghệ, tr.259-260 [2] A Pintatum, et al (2020), “In vitro anti-inflammatory, anti-oxidant, and cytotoxic activities of four curcuma species and the isolation of compounds from Curcuma aromatica rhizome”, Biomolecules, 10(5), DOI: 10.3390/biom10050799 [3] M.U Nura, et al (2020), “Phytochemical and pharmacological properties of Curcuma aromatica Salisb (wild turmeric)”, Journal of Applied Pharmaceutical Science, 10(10), pp.180-194 [4] N Pant, et al (2013), “Phytochemical investigation of ethyl acetate extract from Curcuma aromatica Salisb.”, Arabian Journal Chemistry, 6(3), pp.279-283 [5] T.P Preethi, et al (2010), “Micropropagation and chemical profiling of Curcuma aromatica”, Journal of Tropical Medicinal Plants, 11(1), pp.65-69 [6] S Revathi, N.S Malathy (2013), “Antibacterial activity of rhizome of Curcuma aromatica and partial purification of active compounds”, Indian Journal of Pharmaceutical Sciences, 75(6), pp.732-735 [7] S Yaohui, et al (2021), “Ethanol extracts from twelve Curcuma species rhizomes in China, antimicrobial, antioxidative and anti-inflammatory activities”, South African Journal of Botany, 140, pp.167-172 [8] R Lambert, J Pearson (2000), “Susceptibility testing: Accurate and reproducible minimum inhibitory concentration (MIC) and non‐inhibitory concentration (NIC) values”, Journal of Applied Microbiology, 88(5), pp.784-790 [9] Y.L Lee, et al (2007), “Antioxydant properties of ethanolic and hot water extracts from the rhizome of Curcuma aromatica”, Journal of Food Biochemistry, 31(6), pp.757-771 [10] K.S Shamina, et al (2013), “Micropropagation and antimicrobial activity of Curcuma aromatica Salisb., a threatened aromatic medicinal plant”, Turkish Journal of Biology, 37, pp.698-708 [11] W Pabuprapap, et al (2022), “Curcuma aromatica and Curcuma comosa extracts and isolated constituents provide protection against UVB-induced damage and attenuate matrix metalloproteinase-1 expression in HaCaT cells”, Cosmetics, 9(23), pp.1-18 [12] C Chen, et al (2022), ”Antioxidant effects of diarylheptanoids from two  Curcuma  species”, Natural Product Research, 36(3), pp.1-8 23 ... Nghiên cứu đánh giá hoạt tính kháng khuẩn chống ơxy hóa dịch chiết Nghệ trắng tự nhiên thu thập tỉnh Yên Bái Kết cho thấy, dịch chiết thân rễ Nghệ trắng dung môi ethanol thể hoạt tính kháng mạnh... Khoa học Tự nhiên /Khoa học sống chiết Nghệ trắng thể khả ức chế 50% gốc tự DPPH Giá trị IC50? ?của dịch chiết Nghệ trắng nghiên cứu đạt 183,80 µg/ml (bảng 1) Bảng Khả chống ơxy hóa dịch chiết Nghệ. ..Khoa học Tự nhiên /Khoa học sống kháng khuẩn dịch chiết Nghệ trắng loài vi khuẩn gây bệnh phổ biến S aureus, S lentus E coli Kết cho thấy, dịch chiết Nghệ trắng dung môi nước thể hoạt tính kháng