Khảo sát hoạt tính kháng oxy hóa, kháng khuẩn và kháng tế bào ung thư của cao củ nghĩa sâm (abelmoschus sagittifolius)

Tuy Nghĩa sâm có khả năng điều trị nhiều loại bệnh trong dân gian, nhưng những nghiên cứu về thành phần hoá học và hoạt tính sinh học của nó như khả năng kháng khuẩn, kháng oxy hóa và kh

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

KHOA SINH - MÔI TRƯỜNG



KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

KHẢO SÁT HOẠT TÍNH KHÁNG OXY HÓA, KHÁNG KHUẨN

VÀ KHÁNG TẾ BÀO UNG THƯ CỦA CAO CỦ NGHĨA SÂM

(Abelmoschus sagittifolius)

NGUYỄN HỒNG THỌ

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

KHOA SINH - MÔI TRƯỜNG



KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

KHẢO SÁT HOẠT TÍNH KHÁNG OXY HÓA, KHÁNG KHUẨN

VÀ KHÁNG TẾ BÀO UNG THƯ CỦA CAO CỦ NGHĨA SÂM

(Abelmoschus sagittifolius)

Ngành: Công nghệ sinh học Khóa: 2019-2024

Sinh viên: Nguyễn Hồng Thọ Người hướng dẫn: TS Bùi Thị Thơ

Đà Nẵng, năm 2024

LỜI CAM ĐOẠN

Tôi cam đoan các dữ liệu được trình bày trong khóa luận đều trung thực và uy tín Mọi kết quả trong quá trình thể hiện chính xác trong kết quả thí nghiệm Tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm nếu vi phạm bất kỳ quy định nào về đạo đức khoa học

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin gửi cảm ơn chân thành và sâu sắc đến giảng viên TS Bùi Thị Thơ người

đã trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ, dẫn lối, chỉ bảo tận tình, tôi trong quá trình hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này

Để hoàn thành được khóa luận này tôi tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Ban chủ nhiệm Khoa Sinh – Môi trường, Trường Đại học Sư Phạm – Đại học Đà Nẵng và các thầy cô Bộ môn Công Nghệ Sinh Học đã tạo môi trường thuận lợi cung cấp đầy đủ trang thiết bị, dụng cụ cho tôi Không thể thiếu các anh, chị khóa trên trong khoa Sinh - Môi Trường đã nhiệt tình giúp đỡ hướng dẫn cho tôi hoàn thành khóa luận tốt nghiệp

Sau cùng, tôi xin cảm ơn ủng hộ và giúp đỡ của gia đình, bạn bè trong hành trình xuyển suốt thực hiện đề tài Một lần nữa tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ chân thành quý báu

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOẠN

LỜI CẢM ƠN

BẢNG KÊ CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC BẢNG BIỂU

DANH MỤC HÌNH ẢNH

MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 2

3 Ý nghĩa của đề tài 2

4 Cấu trúc đề tài 3

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

1.1.Tổng quan về loài Abelmoschus sagittifolius 4

1.2 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của chi Abelmoschus 5

1.2.1 Tình hình nghiên cứu ngoài nước 5

1.2.2 Tình hình nghiên cứu trong nước 6

1.3 Tổng quan về một số loại vi khuẩn, kháng sinh và tình hình kháng kháng sinh ở vi khuẩn gây bệnh trên người 6

1.3.1 Tổng quan về một số loại vi khuẩn kiểm định 6

1.3.2 Kháng sinh và kháng sinh thực vật 11

1.3.3 Tình hình kháng kháng sinh ở vi khuẩn gây bệnh cho người 16

1.4 Tổng quan về chất chống oxy hóa 17

1.5 Tổng quan về tế bào ung thư 20

1.5.1 Tổng quan về tế bào ung thư 20

1.5.2 Cơ chế sinh ung thư 21

CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22

2.1 Vật liệu 22

2.1.1 Thực vật 22

2.1.2 Vi sinh vật 22

2.2 Nội dung nghiên cứu 23

2.3 Phương pháp nghiên cứu 23

2.3.1 Phương pháp điều chế cao chiết từ nguyên liệu thực vật 23

2.4.4 Phương pháp kháng oxy hóa 26

2.4.5 Phương pháp xác định gây độc tế bào ung thư 28

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 31

3.1 Kết quả điều chế cao chiết từ củ Nghĩa sâm 31

3.2 Kết quả xác định một số hợp chất từ cao chiết củ Nghĩa Sâm 31

3.3 Kết quả nuôi cấy vi khuẩn và xác định hoạt tính kháng khuẩn 35

3.3.1 Kết quả xác định hoạt tính kháng vi khuẩn Aeromonas hydrophila 36

3.3.2 Kết quả xác định hoạt tính kháng vi khuẩn Moraxella catarrhalis 38

3.3.3 Kết quả xác định hoạt tính kháng vi khuẩn Staphylococus aureu 39

3.3.4 Kết quả xác định hoạt tính kháng vi khuẩn Escherichia coli 41

3.3.5 Kết quả xác định hoạt tính kháng vi khuẩn Escherichia fergusonii 42

3.3.6 Kết quả xác định nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) và nồng độ diệt khuẩn tối thiểu (MBC) 43

3.4 Kết quả kháng oxy hóa 45

3.5 Kết quả kháng tế bào ung thư 49

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 56

1 Kết luận 56

2 Kiến nghị 57

TÀI LIỆU THAM KHẢO 58

BẢNG KÊ CHỮ VIẾT TẮT

STT

6 MCF7 Tế bào ung thư vú ở người phụ thuộc estrogen

22 Cz Kháng sinh Ceftazidime

DANH MỤC BẢNG BIỂU

3.1 Thành phần các hợp chất cao chiết củ Nghĩa

3.2 Khả năng kháng Aeromonas hydrophila của cao

3.3 Khả năng kháng M catarrhalis của cao chiết củ

3.9 Giá trị IC50 của cao chiết củ Nghĩa Sâm so với

3.10 Hiệu suất kháng oxy hóa DPPH của cao chiết củ

3.11 Giá trị IC50 của cao chiết củ Nghĩa Sâm so với

3.12 Kết quả năng lực khử Fe của cao chiết củ Nghĩa

3.13 Khả năng gây độc tế bào của cao chiết củ Nghĩa

DANH MỤC HÌNH ẢNH

2.2 Sơ đồ quy trình chiết cao chiết củ Nghĩa sâm 24

3.2 Sắc ký đồ thành phần hóa học cao chiết củ Nghĩa sâm 32 3.3 Cao chiết củ Nghĩa sâm ức chế A hydrophila ở các nồng độ

3.4 Cao chiết củ Nghĩa sâm ức chế M catarrhalis ở các nồng độ

3.5 Cao chiết củ Nghĩa sâm ức chế S aureu ở các nồng độ pha

3.6 Cao chiết củ Nghĩa sâm ức chế E.coli ở các nồng độ pha

3.7 Cao chiết củ Nghĩa sâm ức chế vi khuẩn E fergusonii ở các

3.8 Xác định giá trị MIC của cao chiết củ Nghĩa sâm trên 3

3.9 Kết quả khả năng kháng oxy hóa của cao chiết củ Nghĩa sâm

3.10 Khả năng kháng DPPH của mẫu cao chiết củ Nghĩa sâm từ

3.11 Khả năng khử Fe lần lƣợt từ trái sang phải 49 3.12 Khả năng gây độc tế bào của cao chiết củ Nghĩa sâm ở các

TÓM TẮT

Cây Nghĩa sâm (Abelmoschus sagittifolius) là cây dược liệu chỉ có tại thành phố

Quảng Ngãi với nhiều công dụng chữa bệnh trong dân gian đã được biết Nhưng bên cạnh đó, hiểu biết về loài cây này vẫn còn hạn chế về tài liệu nghiên cứu cả lẫn trong nước và ngoài nước Do vậy, mục tiêu của nghiên cứu này nhằm khảo sát, đánh giá hoạt tính kháng oxy hóa, kháng khuẩn, kháng tế bào ung thư của cao chiết từ củ Nghĩa sâm Kết quả khảo sát cho thấy đã xác định được 15 hợp chất có trong cao chiết củ Nghĩa sâm

Ghi nhận kết quả kháng khuẩn mạnh lên chủng vi khuẩn Aeromonas hydrophila, kháng khuẩn yếu lên 2 chủng vi khuẩn Moraxella catarrhalis,Staphylococus aureus và không thể hiện kháng khuẩn lên 2 chủng vi khuẩn Escherichia coli,Escherichia fergusonii Cao

chiết thể hiện khả năng kháng oxy tốt trên quả 2 phương pháp ABTS, DPPH với IC50 lần lượt là 1251,75 (µg/ml), 720,78 (µg/ml) và ghi nhận khả năng khử Fe ở nồng độ 2000 µg/ml đặt OD là 2,3604 Trên khảo sát khả năng kháng tế bào ung thư cao chiết củ Nghĩa sâm không có hoạt tính kháng trên cả 5 dòng MCF-7, Hela, HepG2, A549, HT-29

Từ khóa: Nghĩa sâm, Abelmoschus sagittifolius, kháng oxy hóa, kháng khuẩn, kháng tế

bào ung thư

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Nghĩa sâm (Abelmoschus sagittifolius) còn có tên sâm núi, thuộc họ Malvaceae

được tìm thấy ở thành phố Quảng Ngãi Đây là loài cây thân thảo, sống nhiều năm, thân cây vuông cao độ 1m, cây có vị ngọt, thanh đạm, thường dùng rễ củ, phần trên hơi phình

to, phần dưới thuôn nhỏ dần, có hoa đỏ Cây sâm thân mảnh khảnh, lá to ba khía, hoa đỏ hơi tía, nhụy hoa như cái vòi màu vàng Theo kinh nghiệm dân gian và Đông y, rễ củ được dùng làm thuốc có tác dụng chống viêm (suy nhược cơ thể, bệnh lao phổi, kém ăn gầy còm chậm lớn, ngăn chặn các tác nhân gây ra sốt và ho dai dẳng, viêm họng, viêm phế quản, kinh nguyệt không đều, đau lưng, đau mình, hoa mắt, chóng mặt…) và chữa huyết áp cao, nhức đầu chóng mặt, ù tai, đau mắt khó ngủ

Tuy Nghĩa sâm có khả năng điều trị nhiều loại bệnh trong dân gian, nhưng những nghiên cứu về thành phần hoá học và hoạt tính sinh học của nó như khả năng kháng khuẩn, kháng oxy hóa và kháng tế bào ung thư của Huyền sâm vẫn còn rất hạn chế tại Việt Nam và trên thế giới Bên cạnh đó, cây chỉ được tìm thấy duy nhất ở thành phố Quảng Ngãi Cây Nghĩa sâm được đánh giá là một loại dược liệu quý và được Bộ y tế Việt Nam xếp vào trong những loại sâm dược liệu quý hiếm trong nước ta có giá trị dược liệu và kinh tế cao, tuy nhiên đến nay vẫn chưa có những bằng chứng khoa học để chứng minh tính hiệu quả trong điều trị bệnh của nó

Trong những năm gần đây ở nước ta, tình trạng vi sinh vật kháng thuốc kháng sinh gây cản trở lớn đến việc điều trị cũng như kiểm soát bệnh truyền nhiễm tại các cơ sở y tế

và trong cộng đồng Các vi khuẩn kháng kháng sinh lây lan với tốc độ rất nhanh, phổ biến và biến đổi rất phức tạp Điều này dẫn đến tình trạng nhiều bệnh nhân nhập viện nhưng không có thuốc chữa, thuốc chữa không có hiệu quả triệt để Theo dự đoán của Tổ chức y tế thế giới (WHO) đến năm 2050, cứ 3 giây sẽ có 1 người tử vong do các siêu vi khuẩn kháng thuốc, tương đương với khoảng 10 triệu người mỗi năm WHO xếp Việt Nam vào nhóm các nước có tỉ lệ kháng kháng sinh cao nhất thế giới Do đó, nhu cầu về các loại thuốc mới chiết xuất từ thảo mộc có tính an toàn và hiệu quả cao, để điều trị các bệnh nhiễm khuẩn, đặc biệt là vi khuẩn kháng kháng sinh đang rất cấp thiết

Xuất phát từ mong muốn phát triển, bảo tồn, và ứng dụng tiềm năng của các cây thuốc dân gian đồng thời cung cấp các dữ liệu khoa học về khả năng điều trị bệnh và tìm kiếm liệu pháp chữa trị bệnh an toàn từ thiên nhiên, chúng tôi thực hiện đề tài “KHẢO SÁT HOẠT TÍNH KHÁNG OXY HÓA, KHÁNG KHUẨN VÀ KHÁNG TẾ BÀO

UNG THƯ CỦA CAO CỦ NGHĨA SÂM (Abelmoschus sagittifolius.) được tiến hành

nhằm khảo sát thành phần hoá học và sàng lọc tính kháng khuẩn, kháng oxy hóa, kháng các dòng tế bào ung thư của cây Nghĩa sâm, đáp ứng mục tiêu tìm nguồn nguyên liệu mới trong phòng và điều trị bệnh liên quan nhiễm khuẩn, ung thư, tăng cường sức khỏe

2 Mục tiêu nghiên cứu

- Đánh giá kháng oxy hóa ABTS, DPPH, khả năng khử Fe của cao chiết Nghĩa sâm

- Đánh giá tác dụng của cao chiết Nghĩa sâm lên 5 dòng tế bào ung thư ở người

3 Ý nghĩa của đề tài

3.2 Ý nghĩa thực tiễn

- Kết quả nghiên cứu về tác dụng kháng khuẩn, kháng oxy hóa, kháng tế bào ung thư là cơ sở lý thuyết để có thể tham khảo nghiên cứu các sản phẩm dược liệu

4 Cấu trúc đề tài

Gồm 3 phần:

- Phần mở đầu

- Phần nội dung

+ Chương 1: Tổng quan tài liệu

+ Chương 2: Đối tượng, nội dung, phạm vi và phương pháp nghiên cứu + Chương 3: Kết quả và bàn luận

- Phần kết luận và kiến nghị

- Danh mục tài liệu tham khảo

- Phụ lục

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1.Tổng quan về loài Abelmoschus sagittifolius

1.1.1 Đặc điểm, phân loại

Tên khoa học: Abelmoschus sagittifolius

Tên gọi khác: Nghĩa sâm, sâm núi

Huyền sâm được phân loại:

Bộ (ordo): Malvales

Họ (familia): Malvaceae

Chi: Abelmoschus

Loài: Abelmoschus sagittifolius

Cây có vị ngọt, thanh đạm, thường dùng rễ củ, phần trên hơi phình to, phần dưới thuôn nhỏ dần, có hoa đỏ Cây sâm thân mảnh khảnh, lá to ba khía, hoa đỏ hơi tía, nhụy hoa như cái vòi màu vàng Sâm lớn nhanh, nên mỗi năm thu hoạch một lần

1.1.2 Phân bố

Nghĩa sâm được phân bố ở núi Hầm, xã Tịnh Hòa, thành phố Quảng Ngãi

Sâm tự nhiên mọc ở các hốc đá, bờ núi, lớn nhanh, nên mỗi năm thu hoạch một lần 1.1.3 Đặc điểm sinh học, sinh thái

Nghĩa sâm là cây thân thảo Cây mọc đứng một cách yếu ớt, có khi dựa vào các cây xung quanh, cao chừng 1m hay hơn Rễ có màu trắng nhạt hay vàng nhạt, nhiều rễ có hình người trông rất giống nhân sâm Lá cây Sâm bố chính mọc so le, có cuống dài Lá ở gốc có hình bầu dục không xẻ, lá giữa và lá ngọn xẻ 5 thùy hình dải, cuống lá ngắn hơn phiến, có lông.Hoa của nó màu hồng hay nâu đỏ, có pha ít màu vàng, mọc riêng lẻ ở nách

lá Quả có hình trứng nhọn, có 5 mảnh vỏ phủ lông ở cả mặt trong lẫn mặt ngoài Hạt

màu nâu, hình thận

1.1.4 Công dụng

Nghĩa sâm Abelmoschus sagittifolius từ lâu đã được dân gian sử dụng làm thuốc

thảo dược để trị nhiều bệnh như suy nhược cơ thể, bệnh lao phổi, kém ăn gầy còm chậm lớn, ngăn chặn các tác nhân gây ra sốt và ho dai dẳng, viêm họng, viêm phế quản, kinh

nguyệt không đều, đau lưng, đau mình, hoa mắt, chóng mặt

1.2 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước về thành phần hóa học và

hoạt tính sinh học của chi Abelmoschus

1.2.1 Tình hình nghiên cứu ngoài nước

Theo Thúc Đình Ngọc và cs, 2022 [1] hợp chất sesquiterpenoid abelsaginol (AS) lần đầu tiên được phân lập thành công từ Abelmoschus sagittifolius.hoạt tính của AS trong nước ở pH 7,40 cao hơn so với hoạt tính của Trolox hoặc butylated hydroxytoluene

Theo Đức Lý Trần và cộng sự, 2015 [2] một quinon sesquiterpenoid mới, Acyl hibiscone B ( 1 ), cùng với năm hợp chất đã biết, ( R )-lasiodiplodin ( 2 ), ( R )-de- O -methyllasiodiplodin, ( 3 ) dibutyl phthalate ( 4 ), ( R )- 9-phenylnonan-2-ol ( 5 ) và

hibiscone B ( 6 ), thu được từ thân củ của Abelmoschus sagittifolius trong đó hợp chất

1cho thấy khả năng gây độc tế bào đáng kể đối với các dòng tế bào ung thư Hela và HepG-2 ở người

Như vậy, đã có nhiều nghiên cứu trên chi Abelmoschus, tuy nhiên các nghiên cứu

tập trung chủ yếu ở lĩnh vực nghiên cứu khảo sát các yếu tố sinh trưởng của cây, các hợp chất mới có khả năng kháng oxy hoá và gây độc tế bào ở người, nhưng vẫn có nghiên

cứu nào về cây Nghĩa sâm (Abelmoschus sagittifolius) Việc nghiên cứu hoạt tính kháng khuẩn, kháng oxy hóa và kháng các dòng tế bào ung ở loài Abelmoschus sagittifolius vẫn

chưa được nghiên cứu

1.2.2 Tình hình nghiên cứu trong nước

Tại Việt Nam, hiện nay vẫn chưa có những nghiên cứu về khả năng kháng khuẩn, kháng oxy hóa, kháng tế bào ung thư trên đối tượng cây Nghĩa sâm Chủ yếu khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển của cây

Theo nhóm nghiên cứu cây sau khi được ngâm trong GA3 30mg/l trong 120 phút sau đó khử bằng dung dịch HgCl2 0,5% và chuyển sang môi trường MS bổ sung 10 mg/l GA3 có thể tạo ra một số lượng lớn Hibiscus sagittifolius trong thời gian ngắn [3]

Theo Mải Hải Châu và cs, 2022 [4] nghiên cứu nhân giống in vitro cây

Abelmoschus sagittifolius sinh trưởng tốt nhất khi nuôi cấy trên môi trường MS bổ sung

BAP 0,5 mg/L, IBA 0,1 mg/L,nước dừa 10% (v/v),sucrose 30g/L, thạch 6g/L

Nghiên cứu thành phần hóa học trên mặt đất của cây Abelmoschus sagittifolius thu

hái tại Vĩnh Hưng, Vĩnh Lộc, Thanh Hóa đã phân lập được 6 hợp chất gồm sitostenone (1), Friedelin (2), vomifoliol (3), axit vanilic (4)) , ketopinoresinol (5) và daucosterol (6)

Các hợp chất 1-2 và 4-5 lần đầu tiên được phân lập từ Abelmoschus sagittifolius [5]

1.3 Tổng quan về một số loại vi khuẩn, kháng sinh và tình hình kháng kháng sinh ở vi khuẩn gây bệnh trên người

1.3.1 Tổng quan về một số loại vi khuẩn kiểm định

a Escherichia coli

Escherichia coli (E coli) thuộc: Giới: Bacteria; Ngành: Proteobacteria; Lớp: Gammaproteobacteria; Bộ: Enterobacteriales; Họ: Enterobacteriaceae; Chi: Escherichia; Loài: E coli

Hình 1.2 Vi khuẩn Escherichia coli

E coli là một loài vi khuẩn Gram âm, hay có mặt ở thực phẩm, nguồn nước,

thường kí sinh trong ruột già của người và hầu hết các loài thú đẳng nhiệt

Trong những điều kiện không thích hợp (ví dụ trong môi trường có kháng sinh) vi

khuẩn có thể rất dài như sợi chỉ Rất ít chủng E coli có vỏ, nhưng hầu hết có lông và có khả năng di động E coli phát triển dễ dàng trên các môi trường nuôi cấy thông thường

Một số có thể phát triển trên môi trường tổng hợp rất nghèo chất dinh dưỡng

Sự có mặt của chúng trong nguồn nước là một chỉ tiêu quan trọng để đo độ sạch

của nước, do E coli bị thải ra môi trường qua phân, có khả năng tiếp tục tạo nên các quần

thể sống tự do, sinh trưởng mạnh trong phân tươi ở điều kiện yếm khí vài ba ngày rồi mới giảm tăng trưởng

Có thể phát triển ở nhiệt độ từ 5 - 40°C Nhiệt độ thích hợp xung quanh 37°C

Tác hại của vi khuẩn E coli: Tiêu chảy hay còn gọi là nhiễm độc thức ăn: Người

bệnh có biểu hiện sốt, tiêu chảy, nôn Biến chứng nặng xảy ra thường là do tiêu chảy nhiều mà không được bù dịch kịp thời dẫn đến trụy mạch, rối loạn tuần hoàn, suy thận Nhiễm khuẩn huyết là khi vi khuẩn này xâm nhập vào đường tiêu hóa rồi tiếp tục xâm nhập vào các mạch máu trong cơ thể làm tổn thương các tạng lân cận như tim, thận, não

khiến người nhiễm E Coli có thể tử vong Nhiễm khuẩn đường tiểu do vi khuẩn E coli,

đi từ bộ phận cuối cùng của đường tiêu hóa là hậu môn sang lỗ tiểu ngoài, đi ngược dòng

vào đường niệu Hoặc là vi khuẩn E Coli gây nhiễm khuẩn huyết và vi khuẩn từ máu

bệnh nhân đi khắp cơ thể, đến đường niệu và gây nhiễm khuẩn đường tiểu Viêm màng não và các nhiễm khuẩn khác trong hệ thống tiêu hóa

2 µm

b Staphylococcus aureus

Staphylococcus aureus (S aureus) hay còn gọi là vi khuẩn tụ cầu vàng thuộc

giống Staphylococcus thuộc: Giới: Eubacteria; Ngành: Firmicutes; Lớp: Bacilli; Bộ:

Bacillales; Họ: Staphylococcaceae; Chi: Staphylococcus; Loài: Staphylococcus aureus

Hình 1.3 Vi khuẩn Staphylococcus aureus

Tụ cầu vàng có đường kính từ 0,8-2µm, đứng thành chùm như chùm nho, bắt màu Gram dương, không có lông, không nha bào, thường không có vỏ Trong bệnh phẩm tụ cầu thường tụ tập thành đám nhỏ như những chùm nho Trong môi trường canh khuẩn

xếp thành những đám lớn Staphylococcus aureus phân bố rộng rãi trong tự nhiên có

nhiều trong các thực phẩm như: thịt, trứng, sữa và trên da, tóc, lông của người và động vật

Tụ cầu vàng dễ nuôi cấy, phát triển được ở nhiệt độ 10 - 45oC và nồng độ muối cao tới 10% Thích hợp được ở điều kiện hiếu và kỵ khí Trên môi trường thạch thường,

tụ cầu vàng tạo thành khuẩn lạc S, đường kính 1 - 2 mm, nhẵn Sau 24h ở 37oC, khuẩn lạc thường có màu vàng chanh Trên môi trường thạch máu, tụ cầu vàng phát triển nhanh, tạo tan máu hoàn toàn Trên môi trường canh thang, tụ cầu làm đục môi trường, để lâu có thể lắng cặn

Tụ cầu vàng có khả năng đề kháng với nhiệt độ và hóa chất cao hơn các vi khuẩn không có nha bào khác Nó bị diệt ở 80oC trong 1 giờ, trong khi các vi khuẩn khác

thường bị diệt ở 60oC trong 30 phút Tụ cầu vàng cũng có thể gây bệnh sau một thời gian dài tồn tại ở môi trường

1 µm

Staphylococcus aureus còn là một mầm bệnh phổ biến liên quan đến một loạt các

bệnh nhiễm trùng ảnh hưởng đến đường hô hấp, từ nhiễm trùng không có triệu chứng đến viêm phổi hoại tử hoàn toàn (Parker and Prince 2012)

c Aeromonas hydrophila

Aeromonas hydrophila (A hydrophila) là một loài vi khuẩn Gram âm dị dưỡng, hình que chủ yếu được tìm thấy trong các khu vực có khí hậu ấm áp Thuộc Giới

Bacteria; Ngành: Proteobacteria; Lớp: Gammaproteobacteria; Bộ: Aeromonadales; Họ:

Aeromonadaceae; Chi: Aeromonas; Loài: A hydrophila

Hình 1.4 Vi khuẩn Aeromonas hydrophila

Về hình dạng, vi khuẩn Aeromonas hydrophila có hình que và có kích thước

khoảng 1 - 3 micrometer chiều dài, khoảng 0,5 - 1 micrometer chiều rộng

Về môi trường sống, vi khuẩn Aeromonas hydrophila thường trú ngụ tại môi

trường nước ấm và vùng nước lợ ven biển ở các khu vực có nhiệt độ nóng ẩm Loại vi khuẩn này tiết ra ngoại độc tố tương tự vi khuẩn Vibrio cholerae gây ra bệnh tả Do vậy, khi nhiễm phải vi khuẩn Aeromonas hydrophila sẽ gây ảnh hưởng đến đường tiêu hoá và xuất hiện các triệu chứng lâm sàng của bệnh tả ở thể nhẹ

Nếu không may uống phải loại nước bẩn có chứa vi khuẩn Aeromonas hydrophila hoặc

chứa ngoại độc tố do chúng tiết ra, sau khi đi vào đường ruột chúng có thể gây ra những nguy cơ như nhiễm trùng huyết hoặc suy đa tạng Tình trạng này thường dễ xảy ra với nhóm đối tượng đang bị suy giảm hệ miễn dịch

Trong trường hợp bị nhiễm qua da, vi khuẩn Aeromonas hydrophila sẽ xâm nhập

vào vết thương, gây ra tình trạng viêm hoại tử da, viêm cơ hoặc cân cơ, nhiễm trùng huyết và suy đa tạng với nguy cơ tử vong cao Đồng thời có thể dẫn đến hiện tượng

(Vinmec,2024)

nhiễm trùng đường mật với nguy cơ nhiễm trùng huyết thường dễ xảy ra với những đối tượng có tiền sử mắc bệnh xơ gan và đang bị suy giảm miễn dịch

Sau khi xâm nhập vào cơ thể qua vết thương trên da, vi khuẩn Aeromonas

hydrophila sẽ đi vào máu, tới các cơ quan hoặc mô mềm trong cơ thể Sau đó chúng sẽ

nhân lên và gây bệnh thông qua nội độc tố Aerolysin Loại độc tố này sẽ gắn với một số

cơ quan cảm thụ nằm tại vách tế bào vật chủ, từ đó khiến tế bào bị tổn thương và gây hoại tử mô

Để đưa ra chẩn đoán chính xác bệnh lý do vi khuẩn Aeromonas hydrophila gây ra

một cách chắc chắn, người bệnh cần được chỉ định thực hiện xét nghiệm nuôi cấy bệnh phẩm và phân lập được vi khuẩn hoặc có thể xác định loại vi khuẩn gây bệnh bằng kỹ thuật sinh học phân tử PCR - polymerase chain reaction [6]

Aeromonas hydrophila thường được tìm thấy trong nước lợ hoặc nước ngọt bẩn,

bùn lầy hoặc cống rãnh… từ đó gây bệnh chủ yếu cho các loài cá, tôm, nhái, ếch, bò sát Trong trường hợp những người bị trầy xước da, bị vết cắt trên da, mọc mụn nhọt, lở loét… Có tiếp xúc với nguồn nước bẩn chứa loại vi khuẩn này thì sẽ có nguy cơ nhiễm bệnh tương đối cao

d Escherichia fergusonii

Escherichia fergusonii (E fergusonii) là một loài vi khuẩn gram âm, hình que Có

liên quan chặt chẽ với loài Escherichia coli nổi tiếng, E fergusonii lần đầu tiên được

phân lập từ các mẫu máu người Thuộc giới: Bacteria; Ngành: Pseudomonadota ; Lớp:

Gammaproteobacteria; Bộ: Enterobacterales; Họ: Enterobacteriaceae; Chi: Escherichia; Loài: E fergusonii

Loài này được đặt theo tên của nhà vi trùng học người Mỹ William W Ferguson

(Gmbank,2024)

Một số chủng E fergusonii có khả năng gây bệnh Nó được biết là gây nhiễm

trùng vết thương hở ở người và cũng có thể gây nhiễm khuẩn huyết hoặc nhiễm trùng đường tiết niệu Các chủng gây ra các bệnh nhiễm trùng này đã được phát hiện là có khả năng kháng thuốc kháng sinh ampicillin cao , mặc dù một số cũng có khả năng kháng gentamicin và chloramphenicol Một chủng kháng kháng sinh của loài này được phát hiện có liên quan đến tỷ lệ mắc bệnh viêm bàng quang ở một phụ nữ 52 tuổi vào năm

2008 Gây nhiễm trùng ở động vật, nhiễm trùng ở người [7]

e Moraxella catarrhalis

Moraxella catarrhalis (M catarrhalis) là một loại vi khuẩn lưỡng bội khó tính,

không di động , gram âm , hiếu khí , oxidase dương, có thể gây nhiễm trùng hệ hô hấp, tai giữa, mắt , hệ thần kinh trung ương và khớp của con người Nó gây nhiễm trùng tế bào chủ bằng cách bám vào tế bào chủ bằng chất kết dính trimeric autotransporter Thuộc giới: Bacteria; Ngành: Pseudomonadota; Lớp: Gammaproteobacteria; Bộ:

Pseudomonadales; Họ: Moraxellaceae; Chi: Moraxella; Loài: M catarrhalis

Vi khuẩn này đã được biết là gây viêm tai giữa, viêm phế quản, viêm xoang và viêm thanh quản Bệnh nhân cao tuổi và những người nghiện thuốc lá nặng trong thời

gian dài mắc bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính nên biết rằng M catarrhalis có liên quan đến

viêm phế quản phổi cũng như làm trầm trọng thêm bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính hiện có

Oraxella catarrhalis có thể được điều trị bằng kháng sinh, nhưng nó thường kháng

penicillin, ampicillin và amoxicillin Gây nhiễm trùng phế quản phổi, gây nhiễm trùng thông qua dịch phổi, ngoài ra còn gây viêm phổi do vi khuẩn, đặc biệt người lớn có hệ miễn dịch kém [8]

1.3.2 Kháng sinh và kháng sinh thực vật

a Kháng sinh

“Kháng sinh (antibiotics) là những chất kháng khuẩn (antibacterial substances) được tạo ra bởi các chủng vi sinh vật (vi khuẩn, nấm, Actinomycetes), có tác dụng ức chế

sự phát triển của các vi sinh vật khác

Hiện nay từ kháng sinh được mở rộng đến cả những chất kháng khuẩn có nguồn gốc tổng hợp như các sulfonamid và quinolon

b Cơ chế tác động của kháng sinh

- Tác động vào sự thành lập tế bào vi khuẩn:

Tác động lên giai đoạn tổng hợp uridindiphosphat (UPD), tiền chất cho peptidoglycan

Tác động ngăn chặn sự kết nối của 2 peptidoglycan lân cận

Ức chế DNA gyrase mở xoắn DNA để sao chép

Ức chế RNA polymerase tổng hợp RNA

Ức chế tổng hợp acid folic

- Ức chế tổng hợp protein:

Ngăn chặn sự khởi đầu quá trình tổng hợp chuỗi polypeptid

Ngăn chặn quá trình kéo dài của chuỗi polypeptid

c Phân loại kháng sinh

Tùy theo mục đích nghiên cứu và sử dụng, người ta phân loại kháng sinh dựa trên nhiều cơ sở khác nhau:

- Dựa vào cấu trúc hóa học:

Nhóm β-lactam: penicillin, ampicillin, amoxicillin, cephalosporin…

Nhóm aminoglycosid: streptomycin, gentamicin, kanamycin, neomycin…

Nhóm polypeptid: colistin, bacitracin, polymycin…

Nhóm tetracyclin: tetracyclin, oxytetracyclin, chlotetracyclin, doxycyclin…

Nhóm phenicol: chloramphenicol, thamphenicol

Nhóm cận macrolid: lincomycin, virginiamycin…

Nhóm sulfamid: sulfaguanidin, sulfacetamid, sulfamethoxazol…

Nhóm diaminopyrimidin: trimethoprim, diaveridin

Nhóm quinolon: acid nadixic, flumequin, norfloxacin…

Nhóm nitrofuran: nitrofurazol, furazolidon, furaltadon…

Các nhóm khác: glycopeptid, pleuromutilin, polyether ionophor…

- Dựa vào cơ chế tác động:

Tác động lên thành tế bào vi khuẩn: cycloserin, vancomycin, penicillin…

Tác động lên màng sinh chất: polymycin, nystatin…

Tác động lên sinh tổng hợp DNA: quinosolon, rifampin, sulfonamid…

Tác động lên sinh tổng hợp protein: tetracyclin, aminoglycoside…

- Dựa vào phổ diệt khuẩn:

Kháng sinh đặc hiệu chỉ tác động lên một loại vi khuẩn hay một nhóm vi khuẩn nhất định Ví dụ: spectinomycin tác động lên vi khuẩn lậu

Các loại kháng sinh phổ rộng: có hoạt tính đối với nhiều loại vi khuẩn khác nhau Kháng sinh phổ hẹp: chỉ tác động lên một số vi khuẩn

Cách này chỉ phù hợp với một số KS nhất định và mang tính ước lệ

Được sử dụng theo kinh nghiệm trong định hướng ban đầu khi chưa có kết quả xét nghiệm KS đồ, bao gồm:

KS tác dụng lên các vi khuẩn Gram dương: penicillin, erythromycin

KS tác dụng lên các vi khuẩn Gram (-): chloramphenicol, gentamycin

KS phổ rộng: các cyclin, cephalosporin II, III quinolon, imipenem

KS phổ hẹp chuyên biệt:

Với các cầu khuẩn Gram dương: oxacillin, cephalosporin I, vancomycin

KS chống lao: rifampicin, isoniazid, streptomycin

KS kháng nấm: nystatin, griseofulvin, ketoconazol, fluconazol

- Dựa vào khả năng tác động của kháng sinh:

Kháng sinh diệt khuẩn: gồm những kháng sinh có tác động lên thành tế bào của vi khuẩn, làm ly giải tế bào vi khuẩn bị tác động (ví dụ: penicillin, cephalosporin, aminoglycosid, polymycin…) Độ mạnh của kháng sinh diệt khuẩn được xác định bằng nồng độ diệt khuẩn tối thiểu (MBC) Kháng sinh diệt khuẩn thường được dùng trong các trường hợp diệt khuẩn nặng hay nhiễm khuẩn trên cơ địa đã suy yếu

Kháng sinh kiềm khuẩn: gồm những kháng sinh có tác động lên quá trình tổng hợp DNA và protein (Ví dụ: tetracyclin, macrolid, chloramphenicol, quinolon, rifampin, sulfonamid…) Độ mạnh của kháng sinh kiềm khuẩn được xác định bằng nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) Kháng sinh kiềm khuẩn thường được sử dụng trong các trường hợp nhiễm khuẩn nhẹ thông thường để hạn chế sự sinh sản của vi khuẩn, tạo điều kiện cho hệ miễn dịch của cơ thể tiêu diệt khuẩn

- Dựa vào dược lực, dược động học:

Kháng sinh diệt khuẩn phụ thuộc vào nồng độ: tác động diệt khuẩn tăng theo nồng

độ thuốc trong máu Ví dụ: aminoglycosid, fluoroquinolon, metronidazol, rifampicin… Kháng sinh diệt khuẩn phụ thuộc vào thời gian: tác động diệt khuẩn không tăng theo nồng độ thuốc trong máu Ví dụ: kháng sinh nhóm β-lactam

- Dựa vào nguồn gốc kháng sinh:

Kháng sinh có nguồn gốc từ thiên nhiên; vi sinh vật, thực vật… Trong đó kháng sinh có nguồn gốc từ vi sinh vật thường có hoạt tính mạnh hơn các kháng sinh khác Kháng sinh tổng hợp: những kháng sinh được tổng hợp hóa học dựa trên những cấu trúc hóa học đã biết của kháng sinh phân lập từ thiên nhiên, thông thường là từ vi sinh vật

Kháng sinh bán tổng hợp: những kháng sinh được sản xuất bằng tổng hợp hóa học kết hợp với lên men tự nhiên từ vi sinh vật

d Kháng sinh thực vật

Nhiều loại thực vật có chứa trong thân, lá, quả… những hợp chất có khả năng gây

ức chế hoặc tiêu diệt vi sinh vật Những chất này gọi là kháng sinh thực vật Kháng sinh

chất hữu cơ Các hợp chất hữu cơ này có khả năng tiêu diệt hoặc kìm hãm vi khuẩn, nấm, đơn bào và virus Các loại hợp chất này có nguồn gốc từ thực vật

Kháng sinh thực vật được phân loại dựa vào yếu tố:

Nhóm có khả năng bay hơi: Là nhóm kháng sinh có khả năng tự khuếch tán được vào không khí, những hợp chất nhóm này có khả năng tiêu diệt hoặc kìm hãm sự phát triển của vi khuẩn, virus, nấm

Nhóm không bay hơi: Gồm những hợp chất hữu cơ không có khả năng tự khuếch tán vào môi trường không khí Chúng cũng có khả năng tiêu diệt hoặc kìm hãm vi khuẩn, nấm

Với nguồn gốc là từ thực vật và được hình thành từ các quá trình sinh học tự nhiên lên các kháng sinh thực vật phần lớn có tính an toàn cao trong sử dụng ít có các tác dụng phụ không mong muốn, Nguồn nguyên liệu để sản xuất rất phong phú, chi phí nguyên liệu rẻ, có thể sử dụng trong thời gian dài

Tuy nhiên, do hoạt lực yếu hơn các kháng sinh từ vi sinh vật và các kháng sinh tổng hợp, bán tổng hợp khác, nên chỉ sử dụng được trong những trường hợp nhiễm khuẩn nhẹ

Một vài alkaloid có hoạt tính kháng khuẩn: berberin (Vàng đắng, Hoàng liên), solamargin (họ Cà), capsaicin (Ớt)…

Coumarin:

Coumarin được biết là có thể tạo phức không thay đổi được với các acid amin ái nhân trong protein, thường dẫn đến làm vô hoạt và mất chức năng của protein Vì lí do đó khả năng kháng khuẩn của coumarin rất lớn Mục tiêu tác động lên tế bào vi sinh vật là

bề mặt tế bào, polypeptid ở thành tế bào và các enzyme trên màng

Một vài coumarin có khả năng kháng khuẩn như: novobiocin…

Flavonoid:

Hoạt tính kháng khuẩn của flavonoid là khả năng tạo phức với các protein ngoại bài

và tạo phức với thành tế bào vi khuẩn Các flavonoid càng ưa béo có khả năng phá vỡ màng tế bào vi sinh vật

Một vài flavonoid có khả năng kháng khuẩn: catechin (Trà xanh), swertifranchesid glycyrrhizin (Cam thảo), alpinumisoflavon, phloretin, galangin…

Tannin:

Tannin tạo phức với các protein thông qua các liên kết không đặc hiệu như liên kết hydro và các liên kết cộng hóa trị Vì vậy cơ chế kháng khuẩn của tannin cũng tương tự như các hợp chất coumarin Khi liên kết với protein chúng có thể làm mất hoạt tính của các protein chức năng Các protein này có thể là enzym, các protein vận chuyển hay thành tế bào polypeptid… Tính kháng khuẩn của tannin được tăng cường bởi tia UV ở bước sóng khoảng 320 nm đến 400 nm

Một vài tannin có khả năng kháng khuẩn: condensed, tannin…

Saponin:

Thường được biết đến với khả năng diệt protozoa Khả năng diệt protozoa của saponin do sự kết hợp với cholesteron trên màng, làm cho màng bị phá hủy, gây ly giải tế bào

Một vài saponin có khả năng diệt khuẩn: yuccin, quillajin…

1.3.3 Tình hình kháng kháng sinh ở vi khuẩn gây bệnh cho người

Kháng kháng sinh là khả năng của một vi sinh vật (như vi khuẩn, vi rút và một số

ký sinh trùng) ngăn chặn một loại thuốc chống vi trùng (như kháng sinh, thuốc chống vi rút và thuốc chống sốt rét) hoạt động chống lại nó Do đó, các phương pháp điều trị tiêu chuẩn trở nên không hiệu quả, nhiễm trùng vẫn tồn tại và có thể lây sang người khác Sử dụng kháng sinh có thể dẫn đến kháng thuốc Việc phát hiện ra kháng sinh là một phát minh vĩ đại của nền y học thế giới, nó đã cứu được hàng triệu người trên thế giới Nhưng ngày nay càng ngày càng có nhiều loại vi khuẩn kháng lại các loại kháng sinh từng tấn công, tiêu diệt được nó Điều này đã gây ra rất nhiều khó khăn trong việc tiêu diệt nó lần

nữa vì mỗi loại vi khuẩn sẽ có sự đáp ứng tương tự với mỗi loại kháng sinh khác nhau Vậy tại sao lại xuất hiện hiện tượng vi khuẩn kháng thuốc này?

Tình trạng kháng thuốc kháng sinh xảy ra khi một loại sinh vật tiến hóa để đề kháng mạnh hơn hoặc hoàn toàn chống lại kháng sinh mà trước đây từng trị được

Sự đề kháng này về cơ bản là do bộ gen của vi khuẩn, tức là vi khuẩn tự nhiên xuất hiện các gen kháng thuốc trong tế bào Sự xuất hiện gen kháng thuốc này có thể có do 3 cách là đề kháng tự nhiên, đột biến gen hoặc có sức đề kháng được chuyển từ một loài khác

Mỗi lần chúng ta dùng thuốc kháng sinh, vi khuẩn nhạy cảm sẽ bị tiêu diệt Nhưng

vi trùng kháng thuốc có thể còn lại để phát triển và nhân lên Chúng cũng có thể gây nhiễm trùng mà một số loại kháng sinh không thể chữa khỏi

Cơ chế của đề kháng kháng sinh có thể được hiểu đơn giản như sau: khi người bệnh

sử dụng kháng sinh, thuốc kháng sinh sẽ tác động trên một hay nhiều bộ phận của tế bào

vi khuẩn và tiêu diệt gần như tất cả các loại vi khuẩn, trừ một số loại có khả năng kháng thuốc Vi khuẩn đề kháng kháng sinh bằng cách thay đổi các đặc tính (cấu trúc hay chuyển hoá …) của các bộ phận của tế bào vi khuẩn làm cho kháng sinh không còn tác dụng giết chết vi khuẩn, sinh ra kháng thuốc Những vi khuẩn kháng thuốc này tiếp tục phát triển, nhân lên, phát tán và lây nhiễm những người khác khiến thuốc kháng sinh dần mất tác dụng, gây ra tình trạng đề kháng thuốc (Ngô Thị Hồng Phương và cộng sự 2013)

1.4 Tổng quan về chất chống oxy hóa

Thuật ngữ chất chống oxy hóa ban đầu được sử dụng để chỉ cụ thể sự ngăn chặn

sự tiêu thụ oxy Vào cuối thế kỷ 19 và đầu thế kỷ 20, việc sử dụng các chất chống oxy hóa trong các quy trình công nghiệp quan trọng đã được nghiên cứu sâu rộng, ví dụ ngăn chặn sự ăn mòn kim loại, lưu hóa cao su và trùng hợp nhiên liệu trong quá trình đốt cháy động cơ đốt

Nghiên cứu ban đầu về vai trò của chất chống oxy hóa trong sinh học tập trung vào việc sử dụng chúng vào việc ngăn chặn quá trình oxy hóa gây ôi khét của các chất béo chưa bão hòa Hoạt động chống oxy hóa có thể được đo lường đơn giản bằng cách đặt chất béo trong môi trường kín chứa oxy và đo tốc độ tiêu thụ oxy Tiếp đó, các nghiên

cứu xác định vitamin A, C, và E là chất chống oxy hóa đã mở ra cuộc cách mạng trong lĩnh vực này và cho thấy tầm quan trọng của chất chống oxy hóa trong các sinh vật sống

Cơ thể người có thể chống lại ức chế oxy hóa bằng cách sản xuất chất chống oxy hóa, được sản sinh ngay trong cơ thể (chất chống oxy hóa nội sinh), hoặc được cung cấp

từ bên ngoài thông qua thực phẩm (chất chống oxy hóa ngoại sinh) Vai trò của chất chống oxy hóa là trung hòa sự dư thừa của các gốc tự do, để bảo vệ các tế bào chống lại các tác động độc hại của chúng và góp phần ngăn ngừa bệnh tật

*Phân loại chất chống oxy hóa

Các hợp chất nội sinh trong tế bào bao gồm chất chống oxy hóa enzyme và chất chống oxy hóa không enzyme

Các enzyme có thể chống oxy hóa bằng cách trực tiếp tham gia vào quá trình trung hoà gốc ROS và RNS là: superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), glutathione peroxidase (GPx) và glutathione reductase (GRx) [12], [13, 14] SOD, tuyến phòng thủ đầu tiên chống lại các gốc tự do, xúc tác việc phá hủy gốc anion superoxide (O2•-) thành hydrogen peroxide (H2O2) Chất oxy hóa hình thành (H2O2) được chuyển thành nước và oxy (O2) bởi catalase (CAT) hoặc glutathione peroxidase (GPx) Enzyme GPx selenoprotein loại bỏ H2O2 bằng cách sử dụng nó để chuyển glutathione (GSH) thành glutathione bị oxy hóa (GSSG)

Các chất chống oxy hóa không enzyme cũng được chia thành chất chống oxy hóa trao đổi chất và chất chống oxy hóa chất dinh dưỡng Các chất chống oxy hóa trao đổi chất thuộc các chất chống oxy hoá nội sinh, được tạo ra bởi sự trao đổi chất trong cơ thể, chẳng hạn như lipoic acid, glutathione, L-ariginine, coenzyme Q10, melatonin, acid uric, bilirubin, protein có khả năng quét ion kim loại, transferrin,

Trong khi các chất chống oxy hóa dinh dưỡng thuộc các chất chống oxy hóa ngoại sinh, là các hợp chất không thể sinh ra trong cơ thể và phải được cung cấp thông qua thực phẩm hoặc các chất bổ sung như vitamin E, vitamin C, carotenoids, nguyên tố kim loại vi lượng (selen, mangan, kẽm), flavonoid, omega- 3 và axit béo omega-6,…

*Một số chất chống oxy hóa đặc trưng

Vitamin E là một vitamin tan trong dầu có hiệu lực chống oxy hóa cao.Vitamin E là

tocotrienol Chỉ α-tocopherol là dạng hoạt tính sinh học mạnh nhất ở người Vì nó hòa tan trong chất béo, nên α-tocopherol bảo vệ màng tế bào khỏi bị hư hại bởi các gốc tự do Chức năng chống oxy hóa của nó chủ yếu trong việc chống oxy hóa lipid Vitamin E đã được đề xuất để phòng chống ung thư đại tràng, tuyến tiền liệt và ung thư vú, một số bệnh tim mạch, thiếu máu cục bộ, đục thủy tinh thể, viêm khớp và một số rối loạn thần kinh nhất định Tuy nhiên, một thử nghiệm gần đây cho thấy liều dùng α-tocopherol hàng ngày từ 400 IU trở lên có thể làm tăng nguy cơ tử vong Ngược lại, với liều 200 IU mỗi ngày hoặc ít hơn lại có lợi cho cơ thể Các nguồn thực phẩm giàu vitamin E là dầu thực vật, dầu mầm lúa mì, ngũ cốc nguyên hạt, các loại hạt, ngũ cốc, trái cây, trứng, thịt gia cầm, thịt Quá trình chế biến và bảo quản có thể phá hủy d-α-tocopherol tự nhiên trong thực phẩm

*Vitamin C (acid ascorbic)

Vitamin C còn được gọi là ascorbic acid, là một vitamin tan trong nước Vitamin C cần thiết cho quá trình sinh tổng hợp collagen, carnitine và dẫn truyền thần kinh [16] Ngoài ra nó còn là chất có tác dụng chống oxy hóa, chống xơ vữa, chống ung thư, điều hòa miễn dịch Tác dụng tích cực của vitamin C góp phần trong việc giảm tỷ lệ ung thư

dạ dày, và trong việc ngăn ngừa ung thư phổi và đại trực tràng Vitamin C có tác dụng hiệp đồng với vitamin E để ngăn chặn các gốc tự do Nguồn tự nhiên của vitamin C là các loại trái cây chua, rau xanh, cà chua

*Beta - Caroten

Beta-carotene là một thành phần tan trong dầu của carotenoids, được coi là tiền vitamin vì chúng được chuyển hóa thành vitamin A có hoạt tính Beta-carotene được chuyển thành retinol, một chất cần thiết cho thị lực Nó là một chất chống oxy hóa mạnh

và là chất dập tắt oxy đơn bội tốt nhất Beta-carotene có mặt trong nhiều loại trái cây, ngũ cốc, dầu và rau củ như cà rốt, cây xanh, bí, rau bina

*Selen

Selen là một khoáng chất vi lượng có trong đất, nước, tỏi, hành tây, ngũ cốc, quả hạch, đậu tương, hải sản, thịt, gan, men Ở liều thấp, lợi ích sức khỏe của Se là chất điều hòa miễn dịch, chống oxy hóa, chất chống ung thư Selen cũng cần thiết cho chức năng tuyến giáp Vượt quá ngưỡng hấp thụ trên 400 μg/ ngày có thể dẫn đến nhiễm độc selen

là ngộ độc selen có đặc điểm là rối loạn tiêu hóa, rụng tóc và móng, xơ gan, phù phổi và

tử vong

*Flavonoid

Flavonoid là các hợp chất polyphenol có trong hầu hết các loại thực vật Theo cấu trúc hóa học, hơn 4000 flavonoid đã được xác định và phân loại thành flavanol, flavanon, flavon, isoflavon, catechin, anthocyanin, proanthocyanidins Tác dụng có lợi của flavonoid đối với sức khỏe con người chủ yếu nằm trong hoạt động chống oxy hóa mạnh Các nghiên cứu đã chỉ ra được flavonoid có thể ngăn ngừa hoặc trì hoãn một số bệnh mãn tính và thoái hóa như ung thư, bệnh tim mạch, viêm khớp, lão hóa, đục thủy tinh thể, mất trí nhớ, đột quỵ, bệnh Alzheimer, viêm, nhiễm trùng Các nguồn flavonoid tự nhiên chính bao gồm trà xanh, nho (rượu vang đỏ), táo, ca cao (sôcôla), ginkgo biloba, đậu tương, nghệ, các quả mọng, hành tây, bông cải xanh,

*Omega - 3 và Omega - 6

Omega-3 và omega-6 là các acid béo đa chức không bão hòa chuỗi dài, cần thiết cho cơ thể người vì cơ thể con người không thể tổng hợp chúng Do đó, chúng chỉ bắt nguồn từ thực phẩm Acid béo Omega-3 có thể được tìm thấy trong cá béo (cá hồi, cá ngừ, cá bơn, cá mòi, cá phấn), nhuyễn thể, tảo, quả óc chó, dầu hạt và hạt lanh Nguồn thực phẩm chứa axit béo omega-6 (axit linoleic) bao gồm dầu thực vật, quả hạch, ngũ cốc, trứng, gia cầm Omega-3 làm giảm viêm và ngăn ngừa các bệnh mãn tính như bệnh tim, đột quỵ, mất trí nhớ, trầm cảm, viêm khớp, đục thủy tinh thể, ung thư Omega-6 cải thiện bệnh lý thần kinh tiểu đường, bệnh chàm, bệnh vẩy nến, loãng xương và hỗ trợ điều trị ung thư [9]

1.5 Tổng quan về tế bào ung thư

Trong thí nghiệm này, các tế bào ung được sử dụng để đánh giá tác dụng ức chế của cao chiết củ Nghĩa sâm bao gồm: tế bào ung thư vú ở người phụ thuộc estrogen (MCF7); tế bào ung thư tử cung (Hela); tế bào ung thư gan ở người (HepG2); tế bào ung

thư phổi ở người (A549); tế bào ung thư đại tràng ở người (HT-29)

1.5.1 Tổng quan về tế bào ung thư

không kiểm soát của các tế bào trong cơ thể, gây ra các khối u ác tính có thể xâm lấn và phá hủy các cơ quan và mô xung quanh

Ung thư có thể xảy ra ở bất kỳ cơ quan nào trong cơ thể, nhưng những loại ung thư phổ biến nhất bao gồm ung thư vú, ung thư phổi, ung thư đại tràng và ung thư tuyến tiền liệt Các yếu tố nguy cơ gây ra ung thư bao gồm di truyền, tuổi tác, thói quen ăn uống và lối sống không lành mạnh, và các tác nhân môi trường như hóa chất, tia cực tím

và khói thuốc lá

Có nhiều phương pháp điều trị khác nhau cho bệnh ung thư, bao gồm phẫu thuật, hóa trị, bức xạ và liệu pháp mục tiêu Mỗi phương pháp có ưu và nhược điểm riêng, và quá trình điều trị thường phức tạp và đòi hỏi sự theo dõi và quản lý chặt chẽ

Tuy nhiên, sự tiến bộ trong công nghệ và nghiên cứu y học đang mang lại hy vọng cho việc điều trị và ngăn ngừa bệnh ung thư

1.5.2 Cơ chế sinh ung thư

* Khái niệm về tế bào ung thư

Tế bào ung thư là tế bào bất thường, không thể kiểm soát được và phát triển không đồng đều so với các tế bào bình thường Tế bào ung thư có khả năng xâm lấn vào các cơ quan và mô xung quanh, lan sang các bộ phận khác trong cơ thể và tạo ra các khối u ác tính

* Nguyên nhân gây ra tế bào ung thư

Nguyên nhân gây ra tế bào ung thư: Tế bào ung thư được sinh ra do sự đột biến của gen trong tế bào Gen là một đoạn DNA trên các tế bào, điều chỉnh việc sản xuất protein và giúp điều tiết sự phát triển của tế bào Khi các gen này bị đột biến, chúng có thể dẫn đến việc sản xuất protein sai hoặc thiếu, hoặc kích hoạt các tế bào phát triển quá mức Điều này làm cho tế bào trở nên bất thường và không thể kiểm soát được, dẫn đến

sự phát triển của tế bào ung thư Các nguyên nhân gây ra đột biến gen bao gồm: di truyền, tác động của tác nhân vật lý, tác nhân hoá học, tác nhân virus

Khởi đầu của cơ thể sinh ung là sự hoạt hoá gen sinh ung và sự đột biến mất dị hợp tử của gen đè nén bướu Tạo sự tăng sinh ưu thế của một dòng tế bào ác tính và miễn dịch của cơ thể chủ để có thể xâm lấn và di căn xa

CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Vật liệu

Các chủng vi sinh vật kiểm định được cung cấp bởi Bệnh viện Ung Bướu Đà

Nẵng

2.2 Nội dung nghiên cứu

Nội dung 1: Chiết cao từ củ Nghĩa sâm bằng phương pháp đun hồi lưu

Nội dung 2: Khảo sát sơ bộ các hợp chất có trong cao chiết củ Nghĩa sâm

Nội dung 3: Khảo sát tác dụng kháng oxy hóa của cao chiết củ Nghĩa sâm bằng

phương pháp bắt gốc tự do ABTS, DPPH, đánh giá khả năng khử Fe

Nội dung 4: Khảo sát tác dụng kháng khuẩn của cao chiết củ Nghĩa sâm trên 5

chủng vi sinh vật kiểm định gây bệnh ở người

Nội dung 5: Khảo sát khả năng kháng một số dòng tế bào ung thư của cao chiết củ

Nghĩa sâm

2.3 Phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Phương pháp điều chế cao chiết từ nguyên liệu thực vật

Mẫu củ cây Nghĩa sâm sau khi thu hái được sàng lọc loại bỏ những rễ non, rễ hư hỏng, tiếp tục tiến hành cắt lát mỏng và sấy khô ở tủ sấy nhiệt độ 65℃ đến khi khối lượng không thay đổi Sau đó tiến hành nghiền mịn thành bột và bảo quản lạnh trong túi kín cho đến khi sử dụng

Mẫu nghiên cứu được thực hiện theo phương pháp đun hồi lưu bằng dung môi cồn 70% theo tỉ lệ 1 mẫu : 8 dung môi ethanol 70%, đun hồi lưu ở nhiệt độ 75ºC, trong thời gian 2 tiếng 30 phút Dung dịch được được lọc qua giấy lọc loại bỏ phần bả Tiếp tục cô quay chân không (StuartRE 400, Mỹ) mẫu với điều kiện 90 bar, 50 ºC, trong 1 giờ 45 phút Cao lỏng thu được tiến hành sấy khô ở nhiệt độ 60ºC trong 72 giờ và bảo quản lạnh -4 ºC cho đến khi sử dụng

Quy trình chiết cao được thực hiện theo sơ đồ

Hình 2.2 Sơ đồ quy trình chiết cao chiết củ Nghĩa sâm

2.3.2 Phương pháp xác định một số hợp chất từ cao chiết

Cao chiết được xử lý với máy sắc ký khí ghép khối phổ (GC-MS) tại trung tâm Kỹ thuật Tiêu chuẩn đo lường chất lượng 2 (Quatest 2) để xác định các hợp chất có trong cao chiết

2.3.3 Phương pháp nuôi cấy vi khuẩn và xác định hoạt tính kháng khuẩn

a Chuẩn bị môi trường nuôi cấy

Vi khuẩn được nuôi cấy trong môi trường Mueller Hinton lỏng (MH) tổng hợp Chuẩn bị dụng cụ gồm có: chai thủy tinh 100ml, nút chai, giấy bạc bọc miệng chai, đầu côn, que cấy, pipet 1ml, bút ký hiệu, màng bọc, banh kẹp, đèn cồn và máy lắc

Môi trường MH sau khi chuẩn bị xong lần lượt đong 50ml môi trường vào các chai thủy tinh 100ml, sau đó tiến hành bọc kín miệng chai bằng nút chai hoặc giấy bạc Dụng cụ và môi trường được hấp tiệt trùng trong 1 giờ 30 phút ở nhiệt độ 120 ºC Tủ cấy được chuẩn bị bật đèn UV 30 phút trước khi cho các dụng cụ và môi trường MH nuôi cấy

vi khuẩn vào