ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN SINH THÁI ĐẾN HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CHÈ ĐẠI (Trichanthera gigantea)
Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ Tập 58, Số 2A (2022): 124-131 DOI:10.22144/ctu.jvn.2022.042 ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN SINH THÁI ĐẾN HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CHÈ ĐẠI (Trichanthera gigantea) Nguyễn Trọng Hồng Phúc1, Phan Thành Đạt2, Nguyễn Thanh Trước3, Lâm Vĩ Nhã1, Nguyễn Nguyền Trân1, Bùi Trần Thảo Nguyên1, Nguyễn Thị Yến Lan4, Nguyễn Phúc Hậu1 Đặng Minh Quân1* Khoa Sư phạm, Trường Đại học Cần Thơ Trường TH Nguyễn Bỉnh Khiêm, thành phố Cần Thơ Trường THSC Nguyễn Khuyến, thành phố Vĩnh Long Trường THPT Phan Văn Trị, thành phố Cần Thơ *Người chịu trách nhiệm viết: Đặng Minh Quân (email: dmquan@ctu.edu.vn) Thông tin chung: Ngày nhận bài: 14/10/2021 Ngày nhận sửa: 16/11/2021 Ngày duyệt đăng: 22/04/2022 Title: Effect of ecological conditions on the biological activity of Trichanthera gigantea Từ khóa: Chè đại (Trichanthera gigantea), kháng khuẩn, kháng oxy hóa, thành phần hóa học Keywords: Antibacterial, antioxidant, chemical composition, Trichanthera gigantea ABSTRACT Trichanthera gigantea is a plant with many nutritional values This species is added to the feed of livestock and poultry This study was conducted to investigate the chemical composition, antioxidant and antibacterial effects of T gigantea leaves Phytochemical screening was done using previously described methods, the antioxidant activity was determined using DPPH free radical scavenging method while the antibacterial activity was evaluated by the agar well diffusion method Preliminary phytochemical screening identified 18 chemical compounds in Trichanthera gigantea leaves including amino acids - proteins, organic acids, betalains, carbohydrates, carotenoids, mucilages, coumarins, diterpenes, flavonoids, gum - resins, phenols, phlobatannin, phytosterol, polyuronide, saponin, tannin, essential oil and xanthoprotein Trichanthera gigantea grown under sunny conditions had higher antioxidant activity than those under submerged and shaded conditions with EC50 values of 40.92±1.86, 265.73±19.49 and 294.36±19.55 µg/mL, respectively Trichanthera gigantea leaf extract was effective against all three strains of bacteria, Bacillus cereus, Bacillus subtilis, Escherichia coli, but not effective against Salmonella sp and Staphylococcus aureus These preliminary results showed great potentials of T gigantea leaves in increasing animals' nutritional value and resistance when they are added to the diet TÓM TẮT Chè đại (Trichanthera gigantea) lồi có giá trị dinh dưỡng thường dùng làm thức ăn vật nuôi Nghiên cứu khảo sát thành phần hóa học, hiệu kháng oxy hóa kháng khuẩn chè đại thông qua phương pháp phản ứng so màu, phương pháp trung hòa gốc tự DPPH phương pháp khuếch tán giếng thạch Kết cho thấy có 18 hợp chất hóa học Chè đại gồm amino acid - protein, acid hữu cơ, betalanins, carbohydrate, carotenoid, chất nhầy, coumarin, diterpenes, flavonoid, gum - nhựa, phenol, phlobatannin, phytosterol, polyuronid, saponin, tanin, tinh dầu xanthoprotein Chè đại trồng điều kiện nắng có hoạt tính kháng oxy hóa cao mơi trường ngập nước mơi trường bóng râm, với EC50 tương ứng 40,92±1,86, 265,73±19,49 294,36±19,55 µg/mL Cao chiết Chè đại có khả kháng dòng khuẩn Bacillus cereus, Bacillus subtilis, Escherichia coli khơng có hiệu với Salmonella sp Staphylococcus aureus Kết nghiên cứu cho thấy Chè đại có tiềm gia tăng giá trị dinh dưỡng sức đề kháng vật nuôi bổ sung vào phần ăn 124 Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ Tập 58, Số 2A (2022): 124-131 gồm nắng, bóng râm ngập nước Khoa Sư phạm, Trường Đại học Cần Thơ kiều kiện đất trồng chăm sóc Chín (9) hom Chè đại bố trí hồn tồn ngẫu nhiên vào loại mơi trường sinh trưởng Mẫu Chè đại thu hoạch sau tuần trồng để thực thí nghiệm 2.2 Phương pháp xác định độ ẩm Chè đại GIỚI THIỆU Ngành chăn nuôi có nhiều biến động dịch bệnh, phương thức giết mổ, chất cấm thức ăn, … làm người tiêu dùng ngày cẩn trọng lựa chọn sản phẩm chăn nuôi Người chăn nuôi liên tục phát triển biện pháp kỹ thuật, nguồn thức ăn, quản lý dịch bệnh để tạo sản phẩm chăn ni an tồn hiệu quả, đáp ứng tiêu chuẩn yêu cầu người tiêu dùng ngồi nước Trong đó, ni động vật thảo dược hướng đầy triển vọng người dân Thức ăn vật nuôi chủ yếu hỗn hợp chế biến từ nguyên liệu địa trộn với loài thảo dược cho ăn theo nhu cầu dinh dưỡng giai đoạn vật ni Cách làm giúp giảm thiểu chi phí thức ăn, hạn chế chất bảo quản, thuốc kháng sinh Đồng thời, thảo dược kích thích tiêu hóa, sinh trưởng phát triển vật ni, từ tạo chất lượng sản phẩm an toàn người tiêu dùng (Chi, 2019) Phương pháp xác định độ ẩm Chè đại thực theo Hùng (2014) Mẫu thu hái rửa loại bỏ bụi đất; cân 30 g mẫu tươi đem sấy nhiệt độ từ 60℃ đến khối lượng không đổi Thí nghiệm thực lặp lại lần Độ ẩm Chè đại xác định theo công thức: X= m1 − m2 × 100% m1 Trong đó: X (%): độ ẩm, m1 (g): khối lượng mẫu tươi, m2 (g): khối lượng mẫu sấy khô 2.3 Phương pháp chiết cao Chè đại (Trichanthera gigantea) thuộc họ Acanthaceae tìm thấy Colombia nước lân cận Trung Nam Mỹ Lồi thích nghi với điều kiện sinh thái nhiệt đới với suất tạo sinh khối hàm lượng dinh dưỡng cao du nhập vào Việt Nam, Campuchia Philippines Chè đại sử dụng làm thuốc chữa bệnh đau bụng, tắc ruột, sót thai làm thức ăn cho số loài gia súc (Rosales, 1997) Trong chăn nuôi, Chè đại phối trộn vào thức ăn số loài gia súc gia cầm (Edwards et al., 2012; Nguyên Sơn, 2015; Dũng ctv., 2019) Việc bổ sung Chè đại vào phần kích thích đến sinh trưởng lợn, giảm thiểu tiêu tốn thức ăn tinh, tăng tỷ lệ thịt xẻ, tỷ lệ thịt nạc (Dũng ctv., 2019) Hiện nay, ảnh hưởng Chè đại đến suất, chất lượng thịt số vật nuôi ngành chăn nuôi quan tâm Nghiên cứu thành phần hóa học hoạt tính sinh học Chè đại mơi trường sống khác góp phần bổ sung thêm nguồn liệu giúp nghiên cứu chuyên sâu thuận lợi Mẫu thu từ nghiệm thức trồng rửa sạch, phơi khô sấy nhiệt độ 60℃ đến khối lượng không đổi, đem xây thành bột mịn Bột Chè đại chiết xuất phương pháp ngâm dầm dung môi ethanol cách cân 25 g bột Chè đại cho vào bình tam giác chứa 250 ml ethanol ngâm Dịch chiết lọc qua giấy lọc cô đặc máy cô quay nhiệt độ 50℃ Thí nghiệm lặp lại lần Cao chiết bảo quản 4℃ (Nagappan, 2012) Hiệu suất chiết cao tính theo cơng thức: H (%) = (m/M) × 100 Trong đó: H: Hiệu suất cao chiết (%), m: khối lượng cao chiết (g), M: khối lượng bột dược liệu (g) 2.4 Phương pháp xác định thành phần hóa học Thành phần hợp chất hóa học Chè đại khảo sát ba loại dung môi tách chiết gồm nước, methanol ethanol Mười gram bột Chè đại cho vào 200 ml dung môi tách chiết ngâm 12 Dịch chiết lọc qua giấy lọc trữ nhiệt độ 4℃ Các hợp chất amino acid protein, acid hữu cơ, alkaloid, betalain, carbohydrate, chất nhầy, coumarin, diterpenes, flavonoid, gum-nhựa, phenol, phlobatannin, polyuronid, saponin, tanin, tinh dầu xanthoprotein xác định phản ứng so màu (Narasinga & Kaladhar, 2012; Abegunde, 2015) PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP 2.1 Vật liệu thí nghiệm Thử nghiệm thực đối tượng Chè đại Mẫu Chè đại trồng hom có kích thước độ trưởng thành đồng cắt thành đoạn dài 20 cm Thí nghiệm khảo sát thực ba môi trường sinh trưởng khảo sát 125 Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ Tập 58, Số 2A (2022): 124-131 Bảng Thí nghiệm định tính hợp chất tự nhiên Hợp chất Alkaloid Carbohydrate Glycoside tim Flavonoid Phenol Amino acid protein Saponin Tanin Phlobatannin Gum–nhựa Xanthoprotein Coumarin Tinh dầu Polyuronid Diterpenes Chất nhầy Betalains Phytosterol Acid hữu Thuốc thử giọt thuốc thử Wagner mL dung dịch Fehling A mL dung dịch Fehling B, đun sôi 10 phút mL acetic acid lạnh, giọt dung dịch FeCl3 5%, mL H2SO4 đặc mL dung dịch NaOH 10% giọt dung dịch nước FeCl3 5% giọt nitric acid đđ mL nước cất, lắc mạnh 15 phút giọt dung dịch FeCl3 10% giọt HCl 1%, đun sôi 0,5 mL nước cất 1,5 mL cồn tuyệt đối giọt nitric acid mL NaOH 10% 0,1 mL NaOH 10%, giọt HCl loãng Đun cách thủy 15 phút, 10 mL cồn 95% giọt đồng acetat mL cồn 95o ml NaOH 2N đun nóng phút mL acetic lạnh, giọt H2SO4 ml nước cất, tinh thể Na2CO3 Hiện tượng Kết tủa màu nâu đỏ Kết tủa màu đỏ Xuất vòng màu nâu nâu tím Màu vàng đậm Màu xanh đậm đen Hình thành màu vàng Lớp bọt cao cm Màu xanh lam xanh lục Kết tủa đỏ Kết tủa màu trắng Màu vàng Màu vàng Xuất kết tủa trắng Kết tủa bơng có màu trắng đến vàng nâu Tạo màu xanh lục Kết tủa Xuất màu vàng Một mảng màu thay đổi Bọt khí nhỏ sủi lên thức: Đường kính kháng khuẩn = D – d (mm), D đường kính lỗ đục đường kính kháng khuẩn; d đường kính lỗ đục (Jaradat et al., 2014) 2.7 Phương pháp xử lý số liệu 2.5 Phương pháp kháng oxy hóa Hiệu kháng oxy hóa Chè đại đánh giá qua khả trung hòa gốc tự DPPH cao chiết theo phương pháp Tailor (2014) có hiệu chỉnh (Leaves, 2014) Cho 50 µl DPPH pha methanol nồng độ 1000 µg/mL vào 1950 µl cao chiết (hoặc vitamin C) nồng độ khác Hỗn hợp ủ tối 30 phút Sau 30 phút, hỗn hợp đo độ hấp thụ bước sóng 517 nm tính hiệu suất trung hòa gốc tự DPPH Từ hiệu suất trung hịa gốc tự do, phương trình tuyến tính lập xác định giá trị EC50 thơng qua phương trình hồi quy tương ứng Thí nghiệm lặp lại lần 2.6 Phương pháp kháng khuẩn Các số liệu lưu trữ phân tích phần mềm IBM SPSS 22 (Mỹ) Các trung bình phân tích phương sai nhân tố ANOVA so sánh phép thử Duncan với độ tin cậy 95% KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Độ ẩm hiệu suất chiết cao Chè đại trồng mơi trường ngập nước có độ ẩm cao (85,98±0,56%) ba môi trường khảo sát (p0,05) (Bảng 2) Hiệu kháng khuẩn Chè đại xác định dựa vào đường kính vơ khuẩn địa thạch Năm dòng khuẩn thực khảo sát gồm Bacillus subtilis (ATCC 23857TM), Bacillus cereus (ATCC 14579TM), Escherichia coli (ATCC 25922TM), Salmonella sp Staphylococcus aureus (ATCC 25923TM) Cụ thể, trải 100 µL khuẩn mật độ 10 CFU/mL đĩa thạch agar, sau đĩa thạch đục lỗ gồm lỗ đối chứng âm (DMSO 50%) lỗ chứa cao chiết nồng độ 10, 50, 100, 150, 200 mg/mL; cho 50 µL dịch chiết (hoặc đối chứng dương) vào lỗ ủ 24h nhiệt độ phòng Đối chứng dương sử dụng amoxicillin (Amox), erythromicin (Ery) tetracycline (Tetra) với nồng độ mg/mL Đường kính kháng khuẩn xác định theo cơng Bảng Độ ẩm hiệu suất chiết cao Chè đại (Trichanthera gigantea) Nghiệm thức Độ ẩm (%) Nắng Bóng râm Ngập nước 80,49±0,47c 83,19±0,23b 85,98±0,56a Hiệu suất chiết cao (%) 5,35±0,33a 4,67±0,48a 5,24±0,38a Trung bình± độ lệch chuẩn có chữ cột khác khác biệt có ý nghĩa thống kê (Duncan, p