Nghiên cứu quy trình tách chiết polysaccaride tổng từ thân cây sâm xuyên đá (Myxopyrum smilacifolium wall. Blume) và đánh giá hoạt tính chống oxy hóa

Sâm xuyên đá (Myxopyrum smilacifolium (Wall.) Blume) là một dược liệu quý. Tuy nhiên quy trình tách chiết chưa được tối ưu hóa. Trong bài viết này sâm xuyên đá được thu mua tại xã La Hiên, huyện Võ Nhai, tỉnh Thái Nguyên.

No.17_Aug 2020|Số 17 – Tháng năm 2020|p.36-41 TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC TÂN TRÀO ISSN: 2354 - 1431 http://tckh.daihoctantrao.edu.vn/ NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH TÁCH CHIẾT POLYSACCARIDE TỔNG TỪ THÂN CÂY SÂM XUYÊN ĐÁ (MYXOPYRUM SMILACIFOLIUM WALL BLUME) VÀ ĐÁNH GIÁ HOẠT TÍNH CHỐNG OXY HĨA Damaso Paulinea, Igbonekwu-udoji Reagan Jonasa, Lê Thị Thu Hiềna, Lê Thu Thủya, Cao Hồng Lêa, Lưu Hồng Sơna, Vi Đại Lâma*, Nguyễn Thị Tìnha, Tạ Thị Lượnga,b, Đinh Thị Kim Hoaa a b * Trường Đại học Nông Lâm - Đại học Thái Nguyên Đại học Queensland Email: vidailam@tuaf.edu.vn Thông tin viết Tóm tắt Sâm xuyên đá (Myxopyrum smilacifolium (Wall.) Blume) dược liệu quý Tuy nhiên quy trình tách chiết chưa tối ưu hóa Trong nghiên cứu Ngày nhận bài: 6/7/2020 Ngày duyệt đăng: 12/8/2020 sâm xuyên đá thu mua xã La Hiên, huyện Võ Nhai, tỉnh Thái Nguyên Kết nghiên cứu xác định điều kiện tách chiết polysaccaride tổng từ thân sâm xuyên đá: dung môi ethanol 85%, tỉ lệ nguyên liệu/dung môi 1/15 (w/v), thời gian tách chiết 120 phút, nhiệt độ 90oC Quy trình tách chiết cho hàm lượng polysaccaride tổng số đạt 93,4 (mg/g), dịch chiết cho khả chống oxy hóa 109,14  9,64 (µg/ml) Từ khóa: Đóng góp, Hà Di Khánh, lịch sử dân tộc MỞ ĐẦU Sâm xuyên đá, tên khoa học Myxopyrum hình thành, đoạn thân hình thành - củ smilacifolium (Wall.) Blume, bụi leo, thân gỗ sâm có độ dài - 8cm [2], [4] Chi Myxopyrum bao thuộc chi Myxopyrum, họ Nhài (Oleaceae) Ngoài gồm loài phân bố vùng nhiệt đới cận nhiệt sâm xuyên đá cịn có tên thường gọi Nhương Lê Kim đới Đơng Á Rễ, thân, có nhiều tác dụng Cang Sâm xuyên đá có khả mọc xuyên qua y học sử dụng nhiều hệ thống y học cổ đá hay gọi xuyên phá thạch loại thảo dược quý truyền, đặc biệt Ấn Độ: Rễ dùng người mắc có rừng già khu vực Tây Bắc vùng Hà bệnh ghẻ, ho, thấp khớp, sốt điều trị làm lành Giang, Lào Cai, Lai Châu, Thái Nguyên, Yên Bái… nơi vết thương Lá chất làm se, có vị chát, ngọt, có thổ nhưỡng phù hợp Cây sinh sống chủ yếu sinh nhiệt, dùng làm thuốc giảm đau, dị ứng, giải nhiệt khe đá thuộc núi đá vơi Thân rễ bổ Lá dùng chữa ho, hen suyễn, thấp khớp, đau phát triển lớp đất mùn đen loại đầu, sốt, bệnh tai, đau dây thần kinh [6] Chi phân hủy tạo thành Củ sâm xuyên đá thân Myxopyrum phân bố vùng nhiệt đới cận nhiệt V.D.Lam/ No.17_Aug 2020|p.36-41 đới Châu Á như: Bangladesh, Campuchia, Ấn Độ, hủy fibrin, làm lành vết thương… [5] Vì vậy, Indonesia, Lào, Malaysia, Myanmar, New Guinea, hướng nghiên cứu đầy triển vọng Philippin, Thái Lan, Trung Quốc, Việt Nam [1], [3], [4] Ở Việt Nam có lồi: M pierrei, M nervorsum, M smilacifolium [1] Hiện sâm Xuyên Đá dược liệu tìm chưa nghiên cứu kĩ lưỡng thành phần hoá học, hoạt tính sinh học Việt Nam Polysaccharide nhóm hợp chất nhà khoa học quan tâm tác dụng quan trọng chúng tăng cường miễn dịch, kháng viêm, làm lành vết thương Thành phần polysaccharide khác thực vật chứng minh tác dụng Y học: Kháng viêm, phân PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Phƣơng pháp thu thập mẫu Cây sâm xuyên đá tươi (Boehmeria nivea (L.) Gaud) thu mua xã La Hiên, huyện Võ Nhai, tỉnh Thái Nguyên định danh kết luận loài phần thân sử dụng để phân tích Nguyên liệu rửa sạch, sau đem sấy nhiệt độ 60°C đến độ ẩm 10% Tiến hành bảo quản túi PE đặt hộp nhựa kín, lưu trữ nhiệt độ phịng, tránh ánh sáng ẩm, thời gian bảo quản mẫu 15 ngày Hình Myxopyrum smilacifolium Blume 1-2 Dạng sống Thân Lá Cụm Quả Quả cắt ngang Hạt 2.2 Phƣơng pháp chiết mẫu thực vật ghi lại kết Tiếp tục có trọng lượng Dung mơi: dung mơi, hóa chất sử dụng khơng đổi chiết xuất phân tích đạt tiêu chuẩn PA Polysaccaride chiết từ thân sâm xuyên đá dung môi ethanol tinh khiết nồng độ 75; 80; Tính kết quả: Độ ẩm xác định phương pháp sấy đến khối lượng không đổi Độ ẩm theo % (W) tính cơng thức: 85; 90 96%, tỷ lệ dung môi: Nguyên liệu 10:1; 15:1; 20:1 (v/w), khoảng thời gian 60; 90; 120 150 phút với nhiệt độ trích ly 80; 85; 90; 95 oC 2.3 Xác định độ ẩm theo phương pháp sấy đến khối lượng khơng đổi Ngun tắc: Dùng sức nóng để tách ẩm vật liệu, đồng thời giữ lại tất chất có vật liệu Do nhiệt độ sấy không cao hay thấp Cách tiến hành: Lấy mẫu đem nghiền nát, dùng cân phân tích cân - g mẫu cho vào chén biết trước trọng lượng, sau đặt chén có chứa mẫu vào tủ sấy nhiệt độ W= 100 Trong đó: - W: Độ ẩm thực phẩm (%) - G: Khối lượng cốc sấy (g) - G1: Khối lượng cốc sấy mẫu thử trước sấy (g) - G2: Khối lượng cốc sấy mẫu thử sau sấy (g) 2.4 Phương pháp định lượng polysaccharide tổng sau trích ly 105 ºC Sấy khoảng - giờ, lấy chén có chứa Polysaccharide định lượng phương mẫu đặt vào bình hút ẩm để làm nguội Sau đem cân pháp phenol-sunlfuric acid Các bước mơ tả tóm V.D.Lam/ No.17_Aug 2020|p.36-41 tắt sau: 400 µl dịch mẫu chứa polysaccharide cho bước sóng 490 nm Hàm lượng polysaccharide tác dụng với 200 µl dung dịch phenol 5%, cho thêm định lượng dựa số đo OD thu mẫu thí 1ml H2SO4 đậm đặc để 30 phút nhiệt độ phòng nghiệm đối chiếu với đồ thị chuẩn glucose Màu phản ứng phát máy quang phổ Bảng 1: Xây dựng đƣờng chuẩn glucose Dung dịch ban đầu 1000 µg/ml ml 4,5ml ml 3,5 ml ml ml Nước cất 45ml 45,5 ml 46 ml 46,5ml 47ml 100 ml Dung dịch chuẩn 100 µg/ml 90 µg/ml 80 µg/ml 70 µg/ml 60 µg/ml µg/ml 2.5 h o sát kh n ng t gốc t o ng phuong pháp PP Cao ethanol từ thân sâm xuyên đá đuợc pha loãng ethanol tuyẹt đối thành dãy nồng đọ khác KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Vitamin E chứng duong, ethanol tuyẹt đối chứng am Hút lần luợt 0,5ml dung dịch tren vào ống nghiẹm, them 3ml ethanol tuyẹt đối, 0,5ml dung dịch DPPH 0,6mM đuợc pha ethanol tuyẹt đối Lắc hỗn hợp, ủ tối 30 phút nhiẹt đọ phòng đo đọ hấp thu ởbuớc sóng 517nm Phần tram bắt gốc tự DPPH đuợc xác định cong thức: 3.1 Kết nghiên cứu lựa chọn nồng độ dung mơi trích ly polysaccharide từ thân sâm xun đá Ethanol dung mơi có khả hòa tan tốt Sử dụng ethanol nồng độ khác có hiệu trình trích ly khác Kết thu bảng 2: Bảng Ảnh hƣởng nồng độ dung mơi ethanol đến hiệu trích ly polysaccharide thân sâm xuyên đá Nồng độ ethanol (%) Hàm lượng polysaccharides (mg/g) 75 80 85 90 96 7,96b 8,10b 9,03a 9,01a 8,91a (Ghi chú: Các giá trị cột có số mũ khác có khác mức ý nghĩa α = 0,05) V.D.Lam/ No.17_Aug 2020|p.36-41 Qua bảng ta thấy: Các nồng độ dung môi khác cho giá trị polysaccharide khác Hàm lượng polysaccharide tăng dần nồng độ tăng dần từ 7,96 mg/g nồng độ 75% lên 9,03 mg/g nồng độ 85% Nồng độ tiếp tục tăng hàm lượng polysaccharide có xu hướng giảm Từ đó, chúng tơi lựa chọn nồng độ dung mơi ethanol trích ly tối ưu ethanol 85% sử dụng kết cho nghiên cứu sau 3.2 Kết nghiên cứu lựa chọn tỉ lệ nguyên liệu thân sâm xuyên đá/ dung mơi trích ly Lượng dung mơi nhiều hay ảnh hưởng đến trình trích ly chất ngun liệu Nếu lượng dung mơi q đủ để thấm ướt nguyên liệu, hiệu suất trích ly thấp Ngược lại, lượng dung mơi sử dụng q nhiều gây hao phí dung mơi, nhiên liệu q trình lọc chi phí khác Vì việc tìm tỉ lệ ngun liệu/dung mơi cần thiết cho q trình trích ly, thu sản phẩm Bảng Ảnh hƣởng tỉ lệ ngun liệu/dung mơi ethanol đến hiệu trích ly polysaccharide thân sâm xuyên đá Tỉ lệ 1/10 1/15 1/20 1/25 6,01b 8,71a 9,02a 9,05a nguyên liệu/dung môi Hàm lƣợng polysaccharide (mg/g) (Ghi chú: Các giá trị cột có số mũ khác có khác mức ý nghĩa α = 0,05) Qua bảng 3, ta thấy hàm lượng polyshaccharide tăng tỷ lệ nguyên liệu/ dung môi tăng Để đảm bảo Thời gian trích ly có ảnh hưởng mạnh mẽ đến hiệu trích ly chi phí lượng dung mơi hiệu suất trích ly để tối thiểu chi phí sản xuất chúng tơi lựa chọn tỉ lệ nguyên liệu/dung môi Nếu thời gian trích ly ngắn, hoạt chất giải phóng ít, tăng thời gian trích ly làm 1/15 làm sở cho thí nghiệm tổn hao lượng, trình sản xuất kéo dài Do đó, 3.3 Kết nghiên cứu lựa chọn thời gian trích ly polysaccharide từ thân sâm xuyên đá tiến hành khảo sát mức thời gian kết đươc ghi bảng 4: Bảng Ảnh hƣởng thời gian đến hiệu trích ly polysaccharide thân sâm xuyên đá Thời gian (phút) Hàm lƣợng polysaccharide (mg/g) 60 90 120 150 5,38c 6,71b 9,33a 9,25a (Ghi chú: Các giá trị cột có số mũ khác có khác mức ý nghĩa α = 0,05) định lượng hoạt chất tăng lên chậm không 3.4 Kết nghiên cứu lựa chọn nhiệt độ trích ly polysaccharide từ thân sâm xuyên đá Nhiệt độ yếu tố ảnh hưởng lớn tới trình trích ly Khi nhiệt độ trích ly cao tăng Khi trích ly thời gian 60 phút hàm làm cho độ xốp nguyên liệu tăng lên (do lượng polysaccharide thu thấp 5,38 mg/g Hoạt nguyên liệu trương nở), độ nhớt làm giảm hoạt chất hịa tan dễ vào dung mơi Tuy nhiên Qua bảng nhận thấy: Thời gian trích ly dài trích ly kiệt hoạt chất có nguyên liệu Tuy nhiên, đến thời gian trích ly chất tăng nhanh trích ly 90 phút, với hàm lượng polysaccharide 6,71 mg/g, sau 120 phút trích ly, lượng polysaccharide thu cao 9,33 mg/g nguyên liệu trích ly gần hết Ở thời gian 150 phút polysaccharide bắt đầu giảm polysaccharide bị phá hủy nhiều polysaccharide trích ly Vì nhiệt độ yếu tố có giới hạn nhiệt độ q cao xảy phản ứng không cần thiết tăng độ tan số tạp chất, khó khăn cho q trình lọc, thúc đẩy biến đổi hóa học làm chất lượng dịch chiết biến đổi khơng có lợi làm tăng chúng tơi chọn thời gian trích ly 120 phút cho chi phí sản xuất Do chúng tơi tiến hành thí nghiệm khảo sát nhiệt độ 80 oC, 85 oC, 90 oC trình tách chiết 95oC Kết thu trình bày qua bảng 5: V.D.Lam/ No.17_Aug 2020|p.36-41 Bảng Ảnh hƣởng nhiệt độ đến hiệu trích ly polysaccharide sâm xuyên đá Nhiệt độ (ᴼC) Hàm lƣợng polysaccharide (mg/g) 80 85 90 95 7,14c 9,16b 9,34a 9,29a (Ghi chú: Các giá trị cột có số mũ khác có khác mức ý nghĩa α = 0,05) Theo bảng 5, nhiệt độ tăng giá trị độ 90oC nhiệt độ thích hợp cho trích ly hoạt polysaccharide tăng lên tỉ lệ với độ cao nhiệt độ Ở nhiệt độ 80oC cho hàm lượng 7,14 mg/g, sau chất sâm xuyên đá tăng lên 85oC cho hàm lượng 9,16 mg/g Ở nhiệt độ 90oC 95oC hàm lượng 9,34 mg/g dịch chiết polysaccharide tổng số 9,29 mg/g, polysaccharide có dấu hiệu giảm xuống, nguyên nhân nhiệt độ cao gây ảnh hưởng tới cấu polysaccharide tổng số thân sâm xuyên đá thể bảng 3.5 Kết đánh giá hoạt tính chống oxy hố Hoạt tính chống oxy hố dịch chiết trúc polysaccharide Vì chúng tơi lựa chọn nhiệt Bảng Hoạt tính chống oxy hố dịch chiết polysaccharide tổng số thân sâm xuyên đá Mẫu IC50 (µg/ml) Vitamine E 61,17 7,52 Chất có khả nang kháng oxy hóa nhuờng điẹn tử cho gốc tự DPPH để tạo thành pha n tử DPPH bền màu tím đạc trung ban đầu Kết kháng oxy hóa phuong pháp đánh bắt gốc tự DPPH cao chiết tổng với giá trị IC50 109,14 ± 9,64 Từ bảng ta thấy cao chiết tổng polysaccharide từ thân sâm xuyên đá có hoạt tính bắt gốc tự DPPH, nhiên thấp nhiều chất đối chứng vitamin E KẾT LUẬN Điều kiện trích ly thích hợp để thu hàm lượng polysaccharide từ thâm sâm xuyên đá xác định sau: nồng độ ethanol 85%, tỉ lệ nguyên liệu/dung môi 1/15, nhiệt độ 90oC, thời gian xử, thời gian trích ly 120 phút Dịch chiết tổng có hoạt tính chống oxy hóa với giá trị IC50 109,14 (µg/ml) TÀI LIỆU THAM KHẢO Pham Hoang Ho (2000), Vietnamese Plants Book II, Publisher: Young, p 889 Dịch chiết tổng từ thân sâm xuyên đá 109,14 Vo Van Chi (2012), Dictionary of Vietnamese Medicinal Plants (new version), vol 2, Medical Publisher, p.369 Nguyen Viet Than (2003), Testing medicinal herbs by microscopic method, vol 1, Publisher: Science and Technology Hanoi Institute of Medicinal Materials (2016), List of Vietnamese Medicinal Plants, Publisher: Science and Technology , p 691 Vo Hoai Bac (2018), research extraction and immune enhancing effects of polysaccharides from leaves of spring flowers pseuderanthemum palatiferum drugs (nees) radlk Journal of biotechnology 16 ( vol.2), p 327-335 Praveen R.P and Ashalatha S N (2014), “Callus induction and multiplication of internodal explants of Myxopyrum smilacifolium Blume”, International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences, 3(10), pp 612-617 V.D.Lam/ No.17_Aug 2020|p.36-41 Research the procedures for policaccaride total from the trunk of myxopyrum smilacifolium wall Blume and assessment of action against oxization Damaso Pauline, Igbonekwu-udoji Reagan Jonas, Le Thi Thu Hien, Le Thu Thuy, Cao Hong Le, Luu Hong Sơn, Vi Dai Lam, Nguyen Thi Tinh, Ta Thi Luong, Dinh Thi Kim Hoa Article info Recieved: 6/7/2020 Accepted: 12/8/2020 Keywords: Myxopyrum smilacifolium, process, extraction, Thai Nguyen, extract Abstract Myxopyrum smilacifolium (Wall.) Blume is a valuable medicinal herb However, the extraction process has not been optimized In this research, ginseng was collected from La Hien commune, Vo Nhai district, Thai Nguyen province The results of the study have identified the conditions for the extraction of total polysaccaride from the ginseng tree trunk: ethanol solvent 85%, material / solvent ratio is 1/15 (w / v), the extraction time is 120 minutes at 90oC degree cenciuos The extraction procedure yielded a total polysaccaride content of 93.4 (mg/g), the extract yielded an antioxidant capacity of 109.14 ± 9.64 (µg / ml)  ... tổng số thân sâm xuyên đá thể bảng 3.5 Kết đánh giá hoạt tính chống oxy hố Hoạt tính chống oxy hố dịch chiết trúc polysaccharide Vì chúng tơi lựa chọn nhiệt Bảng Hoạt tính chống oxy hố dịch chiết. .. ban đầu Kết kháng oxy hóa phuong pháp đánh bắt gốc tự DPPH cao chiết tổng với giá trị IC50 109,14 ± 9,64 Từ bảng ta thấy cao chiết tổng polysaccharide từ thân sâm xun đá có hoạt tính bắt gốc tự... polysaccharide từ thâm sâm xuyên đá xác định sau: nồng độ ethanol 85%, tỉ lệ nguyên liệu/dung môi 1/15, nhiệt độ 90oC, thời gian xử, thời gian trích ly 120 phút Dịch chiết tổng có hoạt tính chống oxy hóa