NGHIÊN cứu KHẢ NĂNG CHỐNG OXY hóa và KHÁNG VI SINH vật gây BỆNH của CAO CHIẾT lá lô hội (aloe vera l )

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN BỘ MÔN HÓA HỌC NGUYỄN THÀNH TÀI NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG CHỐNG OXY HÓA VÀ KHÁNG VI SINH VẬT GÂY BỆNH CỦA CAO CHIẾT LÁ LÔ HỘI Aloe vera L... TR

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN

BỘ MÔN HÓA HỌC

NGUYỄN THÀNH TÀI

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG CHỐNG OXY HÓA VÀ KHÁNG VI SINH VẬT GÂY BỆNH CỦA CAO

CHIẾT LÁ LÔ HỘI (Aloe vera L.)

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH HÓA DƯỢC

Cần Thơ – 12/2014

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN

BỘ MÔN HÓA HỌC

NGUYỄN THÀNH TÀI

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG CHỐNG OXY HÓA VÀ KHÁNG VI SINH VẬT GÂY BỆNH CỦA CAO

CHIẾT LÁ LÔ HỘI (Aloe vera L.)

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH HÓA DƯỢC

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN PGS TS NGUYỄN MINH CHƠN

Cần Thơ – 12/2014

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN Độc lập –Tự do – Hạnh phúc

NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

1. Cán bộ hướng dẫn: PGs Ts Nguyễn Minh Chơn

2. Đề tài: “Nghiên cứu khả năng chống oxy hóa và kháng vi sinh

vật gây bệnh của cao chiết lá Lô hội (Aloe vera L.)”

3. Sinh viên thực hiện: NGUYỄN THÀNH TÀI

MSSV: 2112086 Lớp: Hóa Dược – Khóa 37

4 Nội dung nhận xét:

a Nhận xét về hình thức luận văn tốt nghiệp:

b Nhận xét về nội dung luận văn tốt nghiệp:

c Nhận xét đối với sinh viên thực hiện đề tài:

d Kết luận, đề nghị, điểm:

Cần Thơ, ngày tháng năm 2014

Cán bộ hướng dẫn

Nguyễn Minh Chơn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN

1 Cán bộ phản biện:

2 Đề tài: “Nghiên cứu khả năng chống oxy hóa và kháng vi sinh vật

gây bệnh của cao chiết lá Lô hội (Aloe vera L.)”

3 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thành Tài

MSSV: 2112186 Lớp: Hóa Dược – Khóa 37

4 Nội dung nhận xét:

e Nhận xét về hình thức luận văn tốt nghiệp:

f Nhận xét về nội dung luận văn tốt nghiệp:

g Nhận xét đối với sinh viện thực hiện đề tài:

h Kết luận, đề nghị, điểm:

Cần Thơ, ngày tháng năm 2014

Cán bộ phản biện

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN

1 Cán bộ phản biện:

2 Đề tài: “Nghiên cứu khả năng chống oxy hóa và kháng vi sinh vật

gây bệnh của cao chiết lá Lô hội (Aloe vera L.)”

3 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thành Tài

MSSV: 2112186 Lớp: Hóa Dược – Khóa 37

4 Nội dung nhận xét:

a Nhận xét về hình thức luận văn tốt nghiệp:

b Nhận xét về nội dung luận văn tốt nghiệp:

c Nhận xét đối với sinh viện thực hiện đề tài:

d Kết luận, đề nghị, điểm:

Cần Thơ, ngày tháng năm 2014

Cán bộ phản biện

LỜI CẢM ƠN

Qua quá trình học tập và thực hiện luận văn tốt nghiệp, em đã học hỏi được rất nhiều kiến thức, kỹ năng và kinh nghiệm chuyên môn rất bổ ích, thiết thực từ quý Thầy, Cô và bạn bè Em xin gửi lời cảm ơn đến:

Tất cả các Thầy, Cô trường Đại học Cần Thơ, đặc biệt là quý Thầy Cô của Bộ môn Hóa – Khoa Khoa học Tự nhiên đã tận tình giảng dạy và truyền đạt kiến thức cho chúng em trong suốt quá trình học tập ở giảng đường Đại học

PGs Ts Nguyễn Minh Chơn đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo, giúp đỡ và luôn tạo điều kiện để em hoàn thành tốt luận văn trong thời gian quy định Cám ơn anh Nguyễn Phạm Tuấn, La Hoàng Châu phụ trách phòng thí nghiệm Sinh hóa, Viện Nghiên cứu và Phát triển Công nghệ Sinh học, trường Đại học Cần Thơ Đã truyền đạt kinh nghiệm, lời khuyên quý giá và động viên

em trong suốt quá trình thực hiện luận văn

Kính dâng Cha, Mẹ suốt đời tận tụy không quản khó khăn chăm lo cho tương lai chúng con Cảm ơn Cha, Mẹ và những người thân yêu luôn bên cạnh động viên, khích lệ và là chỗ dựa tinh thần, vật chất giúp con vượt qua khó khăn trong suốt quá trình học tập

Chân thành cảm ơn Trung tâm Kỹ thuật Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng - Sở Khoa học và Công nghệ thành phố Cần Thơ đã cung cấp nguồn vi sinh vật Ông Nguyễn Văn Nhung và Bà Nguyễn Thị Tuyết đã tặng nguyên liệu lá Lô hội

Xin gửi lời cảm ơn những sẽ chia, những sự giúp đỡ, quan tâm từ các bạn Hóa dược – K37 – những người đã đồng hành cùng mình trong suốt khoảng thời gian bốn năm qua

Xin kính chúc Quý Thầy Cô, Cha, Mẹ, anh chị và các bạn nhiều sức khỏe và thành đạt trên con đường mình mà mình đã chọn

CHÂN THÀNH CÁM ƠN Cần Thơ, ngày 8 tháng 12 năm 2014

Nguyễn Thành Tài

TÓM TẮT

Lô hội đã được sử dụng trên toàn thế giới đối với cả dược phẩm, thực phẩm và các ngành công nghiệp mỹ phẩm do rất nhiều các hoạt động sinh học của một số chất chuyển hóa của nó Mục đích của nghiên cứu này là để đánh giá các hoạt động chống oxy hóa và kháng khuẩn của cao chiết lá lô hội Đánh giá khả năng chống oxy hoá bằng phương pháp DPPH với giá trị IC50 là 137,49 µg/mL so với vitamin C là 7,29 µg/mL Các hoạt tính kháng khuẩn được xác định bằng phương pháp khuếch tán giếng thạch Cao chiết lá Lô hội

có khả năng kháng Vibro harveyi 51, ở mức nồng độ 100 mg/mL (5 mg/giếng)

với đường kính vòng vô khuẩn 11,40±1,00 mm Nồng độ ức chế tối thiểu

(MIC) đối với Vibro harveyi 51 là 20 mg/mL (1 mg/giếng)

Từ khóa: Lô hội, kháng oxy hoá, kháng khuẩn, nồng độ ức chế tối thiểu

(MIC)

ASBTRACT

Aloe vera has been used worldwide both for pharmaceutical, food, and cosmetic industries due to the plethora of biological activities of some of its metabolites The aim of this study was to evaluate antioxidant and antibacterial activities of the leaf extract

Assess the ability of antioxidants by DPPH method with IC50 value is 137.49 µg/mL compared with vitamin C is 7.29 µg/mL Antibacterial activities was determined by agar well diffusion method Aloe vera L extracts showed antibacterial activity at concentrations of 100 mg/mL (5 mg/well late) with round inhibitors 11,40±1,00 mm Minimum inhibitory concentration

(MIC) for Vibro harveyi 51 is 20 mg/mL (1 mg/well late)

Keyword: Aloe vera L., antioxidant, antibacterial, minimum inhibitory

concentration (MIC)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN

Năm học 2014 – 2015

Đề tài: “NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG CHỐNG OXY HÓA VÀ KHÁNG VI SINH VẬT GÂY BỆNH CỦA CAO CHIẾT LÁ LÔ HỘI

(Aloe vera L.)”

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam kết luận văn này được hoàn thành dựa trên các kết quả nghiên cứu của tôi và các kết quả của nghiên cứu này chưa được dùng cho bất

cứ luận văn cùng cấp nào khác

Cần Thơ, ngày 8 tháng 12 năm 2014

Nguyễn Thành Tài

MỤC LỤC

TÓM TẮT v

ASBTRACT vi

MỤC LỤC viii

DANH SÁCH BẢNG xi

DANH SÁCH HÌNH xii

Chương 1 1

GIỚI THIỆU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1

1.3 Nội dung nghiên cứu 1

Chương 2 2

LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2

2.1 Giới thiệu chung về cây Lô hội 2

2.1.1 Nguồn gốc 2

2.1.2 Phân loại 3

2.1.3 Hình thái sinh học Lô hội 3

2.2 Một số đặc điểm, thành phần hóa học của Lô hội 4

2.2.1 Thành phần hóa học 4

2.2.2 Một số hợp chất tiêu biểu từ cây Lô hội 5

2.3 Tác dụng dược lý 9

2.3.1 Y học dân gian Việt Nam 9

2.3.2 Y học hiện đại 10

2.3.3 Hóa sinh học hiện đại 12

2.4 Tổng quan về gốc tự do và chất chống oxy hóa 13

2.4.1 Gốc tự do 13

2.4.2 Các chất chống oxy hóa 15

2.5.3 Cơ chế hoạt động của chất chống oxy hóa tự nhiên 17

2.5 Phương pháp thử tác dụng kháng khuẩn 22

2.5.1 Phương pháp khuếch tán 22

2.5.2 Xác định nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) 24

2.5.3 Phương pháp phát hiện các chất kháng khuẩn bay hơi 27

2.5.4 Phương pháp kết hợp với sắc ký 27

Chương 3 28

PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 28

3.1 Phương tiện nghiên cứu 28

3.1.1 Thời gian và địa điểm 28

3.1.2 Nguyên vật liệu 28

3.1.3 Hóa chất 28

3.1.4 Dụng cụ và thiết bị 28

3.1.5 Môi trường 29

3.2 Phương pháp nghiên cứu 29

3.2.1 Phương pháp trích cao lá Lô hội 30

3.2.2 Đánh giá khả năng khử gốc tự do bằng phương pháp DPPH 32

3.2.3 Đánh giá khả năng kháng vi sinh vật gây bệnh 35

3.2.4 Định tính một số hợp chất tự nhiên trong vỏ lá cây Lô hội 36

Chương 4 42

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 42

4.1 Phương pháp trích cao Lá Lô hội 42

4.2 Khả năng khử gốc tự do bằng phương pháp DPPH 43

4.3 Khả năng kháng khuẩn 48

4.3.1 Đánh giá hoạt tính kháng khuẩn 48

4.3.2 Xác định nồng độ ức chế tối thiểu – MIC 50

4.4 Thành phần hoá học trong vỏ lá Lô hội 51

Chương 5 54

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 54

5.1 Kết luận 54

5.2 Kiến nghị 54

TÀI LIỆU THAM KHẢO 55 Phụ lục 60

DANH SÁCH BẢNG

3.2 Bố trí thí nghiệm khảo sát hoạt tính kháng oxy hóa bằng

4.2 Kết quả khảo sát khả năng khử gốc tự do của cao chiết bằng

4.3 Kết quả khảo sát khả năng khử gốc tự do của vitamin C bằng

4.5 Kết quả thử hoạt tính kháng Vibro harveyi 51 của cao chiết 49 4.6 Kết quả khảo sát MIC trên Vibro harveyi 51 40

DANH SÁCH HÌNH

2.9 Cơ chế phản ứng giữa các flavonoid và các ion kim loại `18 2.10 Sự giống nhau về cấu trúc của flavonoid và xanthine 19

2.11 Vùng cấu trúc đảm bảo chức năng chống oxy hóa của

2.15 Phương pháp pha loãng trong thạch (môi trường đặc) 25 2.16 Phương pháp thử nghiệm E-test dùng trong xác định MIC 26

3.4 Quy trình thử hoạt tính kháng oxy hóa bằng DPPH 34 3.5 Khung cyclopentanopentanoperhyrophenantren 38

3.6 Cách đánh số flavonoid có cấu trúc cơ bản là 1,3–

4.1 Các giai đoạn chính của quá trình trích cao lá Lô hội 42 4.2 Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc phần trăm khử gốc tự do vào 45

DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT

Chương 1 GIỚI THIỆU

1.1 Đặt vấn đề

Trong những thập kỹ qua, thuốc chữa bệnh có nguồn gốc tổng hợp tuy được

sử dụng nhiều, song người ta ngày càng nhận thấy mặt trái của nó như tác dụng phụ, hiện tượng kháng thuốc,… Xu hướng hiện nay trên thế giới và cả Việt Nam

là trung nghiên cứu các loại thuốc có nguồn gốc thiên nhiên Kết quả là những năm gần dây có rất nhiều thuốc chữa bệnh có nguồn gốc thảo dược ra đời và thực

sự góp phần không nhỏ vào việc bảo vệ và nâng cao chất lượng cuộc sống con người

Từ lâu, cây Lô hội còn gọi là Nha đam, có tên khoa học là Aloe vera L hay Aloe barbadensis, thuộc họ Aloaceae Lô hội có tác dụng nhuận tràng, kháng

khuẩn, giúp đẩy nhanh quá trình làm lành vết thương, nhuận gan, lợi mật, giảm loét dạ dày, tác nhân chống ung thư, kháng khuẩn, kháng nấm [1, 2],… Trên thế giới, nhiều công trình nghiên cứu gần đây cho thấy gel Lô hội khả năng kháng oxy hóa và kháng một số loài vi sinh vật [3, 4] Tuy nhiên nguồn phụ phế phẩm

từ vỏ lá Lô hội vẫn chưa được nghiên cứu Để góp phần tận dụng nguồn phụ phế

phẩm từ quá trình chế biến các sản phẩm từ Lô hội Đề tài: “Nghiên cứu khả năng chống oxy hóa và kháng vi sinh vật gây bệnh của cao chiết lá Lô hội (Aloe vera L.)” được tiến hành trên phần vỏ lá Lô hội nhằm tìm kiếm, bổ sung thêm nguồn

nguyên liệu cho quá trình ly trích các chất có hoạt tính sinh học Góp phần quan trọng trong việc khai thác có hiệu quả nguồn phụ phế phẩm vừa rẻ tiền vừa phong phú này

1.2 Mục tiêu nghiên cứu

Đánh giá hiệu lực chống oxy hóa và kháng vi sinh vật gây bệnh từ dịch trích

vỏ lá Lô hội

1.3 Nội dung nghiên cứu

- Phương pháp chiết cao từ vỏ lá Lô hội

- Đánh giá khả năng kháng oxy hóa và kháng một số vi sinh vật gây bệnh từ cao chiết vỏ lá Lô hội

- Định tính sơ bộ thành phần hóa học trong vỏ lá Lô hội

Chương 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

2.1 Giới thiệu chung về cây Lô hội

2.1.1 Nguồn gốc

Cây Lô hội có nguồn gốc từ Châu Phi còn có tên gọi là Nha đam, Lưỡi hỗ,

Long tử, tên tiếng Anh là Aloe Vera L., Aloe Barbadebsis

Ở vùng Lưỡng Hà, 1750 trước công nguyên cho thấy Lô hội đã được sử dụng một cách dược phẩm Cuốn sách Ai Cập từ 550 trước Công nguyên có viết rằng nhiễm trùng da có thể được chữa khỏi bởi các ứng dụng của Lô hội Trong

74 sau công nguyên, một bác sĩ Hy Lạp, Dioscorides, đã viết một cuốn sách mang tên “De materia Media” trong đó ông viết rằng Lô hội có thể điều trị vết thương, chữa lành nhiễm trùng da, chữa bệnh nức nẻ, giảm rụng tóc và loại trừ bệnh trĩ

Lô hội đã được sử dụng chủ yếu cho bệnh chàm khoảng 1200 sau công nguyên

Lô hội đã được sử dụng chủ yếu như một loại thuốc tẩy, bỏng nhiệt và cháy nắng, mụn trứng cá, viêm loét dạ dày tá tràng, chữa vết thương, cảm lạnh, bệnh lao, bệnh suyễn và nhức đầu Nó cũng đã được sử dụng như một thuốc chống côn trùng và như thuốc nhuận tràng

Năm 1872, nhà học giả người Đức, Ebers đã tìm thấy văn tự có nội dung liên quan đến Lô hội được phát hiện trong Kim tự tháp Ai cập Quyển sách này là một bộ sinh y dược lớn nhất của Ai Cập cổ, dài 20 cm, rộng 30 cm trong đó có ghi 875 bài thuốc, giảng giải các công hiệu và ứng dụng của Lô hội, ghi lại cách bào chế thuốc

Vào thế kỷ 20, Lô hội được đưa vào “Dược điển nước Đức”, đó là lần đầu tiên Lô hội được chính thức có tên trong một dược điển quốc gia Từ đó giá trị dược học của Lô hội đã được giới y học toàn thế giới khẳng định

Ở Đông Nam Á và bán đảo Triều Tiên, Lô hội được dùng làm thuốc đã có

từ lâu Từ Lô hội xuất hiện trong cuốn sách “Đông bảo y kim” (1610), có đề cập

về “dược tính mát, vị đắng, không độc, trị cam trẻ em,…”

Lô hội đã được đưa vào “Từ điển bách khoa dược học Việt Nam” xuất bản năm 1999

2.1.2 Phân loại

Lô hội có tất cả trên 360 loại: Aloe ở đảo Socotra, Aloe ở Cape Town bên Nam Phi, Aloe saponaria, Aloe sinensis của vùng Natale, Aloe forox, Aloe barbadensis, Aloe perfoliata,… (ở nước ta thường gặp loài Aloa vera, miền Bắc

có Aloe Perfoliatab L) Theo Phạm Hoàng Hộ (2006), thì chi Aloe ở nước ta chỉ

có một loài là Aloe barbadensis Mill var sinensis Haw tức là cây Lô hội (có nơi

gọi là Lưu hội, Long thủ, ) Ở nước ta Lô hội mọc nhiều ở các vùng Phan Thiết, Phan Rang thuộc các tỉnh Bình Thuận, Ninh Thuận Chúng có khả năng chịu hạn hán và khô nóng rất tốt Vì thế chúng được trồng rãi rác khắp nơi trên nước ta để làm thuốc hoặc làm cây cảnh [1]

2.1.3 Hình thái sinh học Lô hội

Lô hội là dạng cây cỏ mập màu xanh lục nhạt, thân ngắn hóa gỗ mang một

bó lá dày mọng nước Lá hình ba cạnh, mép dày, có răng cưa thô và cứng, dài 30 – 50 cm, rộng 5 – 10 cm, dày 1 – 2 cm Lá Lô hội gồm hai phần: phần ngoài là lớp vỏ xanh, khi cắt ngang chảy ra nhựa màu vàng có mùi hắc, để khô chuyển thành màu đen Lớp trong ruột của lá trong suốt như thạch, mềm, không đắng, gọi

là chất gel hoặc nhày, đây là thành phần quan trọng nhất của Lô hội Trong lá có chứa nhiều chất nhầy vì thế có thể giữ nhiều nước làm cho cây thích ứng được nơi khô hạn (Hình 2.1) [1, 2]

Hình 2.1: Hình thái sinh học cây Lô hội

(a) Cây Lô hội (b) Hoa Lô hội (c) Mặt cắt lá Lô hội

2.2 Một số đặc điểm, thành phần hóa học của Lô hội

2.2.1 Thành phần hóa học [2, 5–7]

Thành phần hóa học trong lá Lô hội rất đa dạng trong đó các thành phần hữu hiệu có hàm lượng lớn nhất là Aloin, Aloetin, Aloe–emodin, Aloesin, polysaccharide, alosesoponol glucoside Ngoài ra còn có amino acid, vitamin, các chất hoạt tính, enzyme, các nguyên tố vi lượng Các chất dinh dưỡng (gồm polysaccharide, amino acid), acid hữu cơ, khoáng chất, các loại enzyme,… Ngoài

ra hàm lượng nước trong lá Lô hội tươi chiếm từ khoảng 98,5%, hàm lượng nước

trong gel chiếm khoảng 99,5%

* Hợp chất Anthraquinone: Đây là thành phần quan trọng của Lô hội bao

gồm:

- Aloe–modin (chất này không có trong dịch tươi Lô hội) Trong nhựa khô, Aloe–emodin chiếm 0,05 – 0,5% chất này tan trong ether, chloroform, benzen

- Barbaloin (Aloin): Chiếm 15 – 30% thành phần nhựa của Lô hội

- Aloin là một hoạt chất chủ yếu, có vị đắng, có tác dụng tẩy xổ, giải độc cho cơ thể, có màu vàng–nâu chiếm 0,1 – 6,6% trọng lượng lá

Các chất trong nhóm này là thành phần có hoạt tính kháng khuẩn trong cây

Lô hội, trong đó Aloin là chất có hoạt tính chính [9 – 10]

* Amino acid

Kết quả phân tích các loại amino acid trong Lô hội gồm có: lysine, isoleucin, phenylalanin, glutamic acid, asparagic acid, leucin, tryptophan, phenylalanine, alanin, prolin, arginin cystin, histidin, methionin,… Trong đó, hàm lượng arginin, glutamic acid và arparagine tương đối cao

* Các acid hữu cơ

Các acid hữu cơ trong Lô hội gồm: succinic, malic, lactic, isocitric, oxalate canxi, lactate magnesi, acetic, oleic, linoleic Có một số loại acid hữu cơ còn liên kết với một số thành phần khác thể hiện được hoạt tính sinh lý như lactat magnesium, liên kết với aloenin có hoạt tính ức chế bài tiết dịch vị

* Các loại đường

Trong lá Lô hội có loại đường đơn (monosaccharide) cấu tạo đơn giản và có loại đường đa (polysaccharide) có cấu tạo phức tạp Đường đơn: D–glucose,

Glucose, mannitose, L–Rhamnose,… Đường đa: Polysaccharide trong nhựa nguyên Lô hội đạt mức 348,2 mg/L Có trong lớp chất nhầy của các tế bào xung quanh lớp gel bên trong của lá

* Các vitamin

Lô hội có rất nhiều vitamin với hàm lượng cao: Gồm B1, B2, B6 và folic

acid Đặc biệt hàm luợng vitamin A (β–carotene), C và E đều cao Một hàm

lượng nhỏ vitamin B3, B12 Lô hội là một loài đặc biệt có chứa rất nhiều vitamin thích hợp cho người ăn chay

* Các enzyme

Các loại enzyme chủ yếu trong Lô hội là oxidase, lipase, amylase, catalase, allinase, cellulase, peroxidase,… Bản thân enzyme ở dạng đơn độc ngoài cơ thể vẫn có tác dụng xúc tác Bởi vậy enzyme có nhiều giá trị ứng dụng cần nghiên cứu để tăng cường khả năng miễn dịch của cơ thể người Nhưng do hàm lượng enzyme quá thấp, rất khó khăn phân lập và chiết xuất mà vẫn giữ nguyên được hoạt tính làm cho việc phát huy giá trị của enzyme gặp nhiều khó khăn

* Các loại muối vô cơ

Trong nhựa cây Lô hội có chứa 19 nguyên tố khoáng là: Al, Ba, Ca, Cu, Fe,

Mg, Na,… Trong đó các nguyên tố vi lượng cần thiết cho cơ thể người là Zn, Ca,

Fe, Cu có hàm lượng khá cao

2.2.2 Một số hợp chất tiêu biểu từ cây Lô hội

- Khối lượng phân tử: 270 g/mol

- Công thức cấu tạo (Hình 2.2)

Hình 2.2: Công thức cấu tạo Emodin

- Khối lượng phân tử: 270 g/mol

- Công thức cấu tạo (Hình 2.3)

Hình 2.3: Công thức cấu tạo Aloe–emodin

* Aloe barbendol [12]

- Tìm thấy trong rễ Lô hội

- Công thức phân tử: C15H14O4

- Khối lượng phân tử: 258 g/mol

- Công thức cấu tạo (Hình 2.4)

Hình 2.4: Công thức cấu tạo Aloe barbendol

- Khối lượng phân tử: 418 g/mol

- Công thức cấu tạo (Hình 2.5)

Hình 2.5: Công thức cấu tạo Aloin A

Aloin B [10]

- Tên gọi khác: Barbaloin B

(10R)–10–C–β–D–glucopyrannosyl–1,8–dihydroxy–3–(hydroxymethyl)–

9(10H)–anthracenone

- Nhiệt độ nóng chảy: 138–1400C

- Tìm thấy trong nhựa lá Lô hội

- Công thức phân tử: C21H22O9

- Khối lượng phân tử: 418 g/mol

- Công thức cấu tạo (Hình 2.6)

Hình 2.6: Công thức cấu tạo Aloin B

- Khối lượng phân tử

- Công thức cấu tạo (Hình 2.7)

Hình 2.7: Công thức cấu tạo Apigenin

2.3 Tác dụng dược lý

2.3.1 Y học dân gian Việt Nam

Lô hội có vị đắng, tính mát, có tác dụng thanh nhiệt, giải độc, mát huyết, cầm máu, nhuận tràng, thường dùng chữa một số bệnh như đau đầu, chóng mặt, đại tiện bí, viêm dạ dày, tiêu hóa kém, viêm mũi, kinh bế, cam tích, co giật ở trẻ

em, đái tháo đường,…

 Một số bài thuốc dân gian dùng Lô hội [1, 8, 13]

- Tiểu đường: Lá Lô hội 20 g, sắc uống ngày một thang (có thể uống sống)

- Nôn ra máu: 20 g Lô hội, sắc với rượu

- Ho đờm: Lô hội 20 g bỏ vỏ ngoài, lấy nước rửa sạch chất dính Sắc uống ngày một thang

- Đau đầu, chóng mặt: Lô hội 20 g, hoa dại 12 g, lá dau 20 g Sắc uống ngày một thang, chia 2 – 3 lần

- Viêm loét tá tràng: Lô hội 20 g, dạ cẩm 20 g, nghệ vàng 12 g (tán bột mịn), cam thảo 6 g Sắc uống ngày một thang, chia 2 – 3 lần Nếu ợ chua nhiều, thêm mai mực tán bột 10 g, chiêu với nước thuốc trên, 15 – 20 ngày là một liệu trình

- Bế kinh, đau bụng kinh: Lô hội 12 g, nghệ đen 12 g, rễ củ gai 20 g, tô mộc

12 g, cam thảo 4 g Sắc uống ngày một thang, chia 2 – 3 lần

- Bệnh chàm: Lá Lô hội xẻ mỏng, bôi nhựa vào như chữa bỏng Hằng ngày bôi phủ lên nhưng không được kỳ rửa, khi nhựa này khô đóng vảy bong ra thì có thể đã lên da non Nếu chàm chải nước nhiều, có thể cô nhựa Lô hội thành cao đặc sệt mà phếch vào, phủ dày cho đến khi ra da non

- Viêm da: Dùng nước sôi thấm ướt khăn đấp vào, nguội thì vắt kiệt rồi lại thấm nước sôi đấp Làm 5 – 7 lần cho đỡ ngứa, sau đó lau khô, lấy lá Lô hội xẻ mỏng đấp lên tổn thương, ngày dắp 1 – 2 lần, làm liên tục trong nhiều ngày

- Quai bị: Lá Lô hội giã nát, đấp lên chổ sưng đau Đồng thời dùng lá Lô hội

20 g sắc uống ngày một thang, chia 2 – 3 lần

- Viêm đại tràng mãng: Lô hội 5 lá tươi bóc bỏ vỏ ngoài, đem xây nhỏ cùng với 500 mL mật ong Ngày uống 2 – 3 lần, mỗi lần 1 chén con (30 mL)

- Đau nhức do chấn thương, tựu máu: Lá Lô hội tươi giã nát, đấp vào chổ sưng đau; kèm theo lá Lô hội 20 g xay nhỏ hoặc giả nát, chia 2 – 3 lần, uống trong ngày

- Táo bón: Lá Lô hội tươi mỗi ngày ăn 1 lá, hoặc Lô hội 20 g xay nhỏ với

500 mL nước Chia uống 2 – 3 lần trong ngày

- Trứng cá: Lá Lô hội tươi bóc vỏ, lấy phần gel tươi, xoa lên vùng bị trứng

cá, ngày làm 1 lần, liên tục nhiều ngày

- Chữa ung thư đại tràng: Lô hội 20 g, chu sa 15 g Dùng rượu làm viên, ngày uống 4 g với rượu

- Chữa bạch huyết: Lô hội 20 g, đương quy 20 g Làm thành viên, ngày uống 2 lần, mỗi lần 8 – 12 g

- Chữa u não: Lô hội 15 g, đại hoàng 15 g, thanh đại 15 g, đương quy 20 g, long nha thảo 12 g, chi tử 10 g, hoàng liên 6 g, hoàng bá 4 g, hoàng cầm 6 g, mộc hương 6 g, xạ hương 2 g Tất cả các vị tán bột làm thành viên, ngày uống 2 lần, mỗi lần 8 – 12 g

2.3.2 Y học hiện đại

 Tác dụng trị bỏng và chữa lành vết thương

Khả năng của gel Lô hội đã được ghi nhận lần đầu tiên vào năm 1935 khi Tạp chí Y khoa Mỹ công bố trường hợp một phụ nữ bị phỏng vì tia X được trị bằng cách đấp chất nhầy lấy trực tiếp từ lá Lô hội Sau đó tác dụng của gel Lô hội lên vết thương và vết bỏng đã được nghiên cứu rất kỹ ở khắp thế giới, gel Lô hội

- Phân bố Bradykinase (loại carboxypeptidase) trong gel có thể ức chế tác dụng gây đau nhức của bradykinin

- Magnesium lactate có khả năng cản tiến trình tạo histamine

- Khi có sự hiện diện của gel, các thromboxane B2 và prostaglandin F2 (các chất gây ra sưng và đau nhức) đều giảm bớt

- Hợp chất sterol (lupeol) trong gel có tác dụng kháng viêm rất mạnh

 Tác dụng kháng khuẩn và kháng nấm [9, 10]

Lô hội được chứng minh có tác dụng ngăn chặn sự phát triển các vi trùng

Mucobacterium tuberculosis (gây bệnh lao), Staphyloccoccus areus, Streptococcus pyogenes (gây mụn nhọt), Samonella paratyphi, Seudomonas, Escheriachia coli,…

Các loại nấm gây bệnh như Candida alpicans, Trichophyton (nấm trên tóc)

và cả siêu vi Herpes

 Tác dụng hạ đường huyết

Thí nghiệm tại châu Âu cho thấy Lô hội có khả năng hạ đường trong máu ở thú vật Thí nghiệm tại Thái Lan (1996) trên 72 người bị tiểu đường, tuổi từ 35 đến 60 tuổi, uống một dung dịch gel, sau một tuần lễ, lượng đường trong máu giảm rỏ rệt và tiếp tục giảm đều trong 35 ngày sau đó; nồng độ triglycerides cũng giảm theo nồng độ đường

Tác dụng xổ xảy ra chậm 6 đến 24 giờ sau khi uống

Cơ chế hoạt động của nhựa Lô hội gồm 2 phần:

- Gia tăng sự thẩm thấu tế bào qua màng ruột nhờ ức chế các kênh ion K+,

Na+, adenosine triphosphantase hoặc ức chế các kênh chloride, đưa đến sự gia tăng lượng nước trong ruột già

- Kích thích nhu động ruột, gia tăng sự tống xuất và thu ngắn thời gian thực phẩm chuyển qua ruột và làm giảm hấp thu lượng chất lỏng từ khối lượng phân Nhựa Lô hội với liều nhỏ (0,02 – 0,06 g) là một loại thuốc bổ, giúp tiêu hóa

vì nó kích thích nhẹ niêm mạc ruột và không cho cặn bã ở lâu trong ruột Liều trung bình (0,1 g) có tác dụng nhuận tràng Liều cao (0,2 – 0,5 g), nó là một loại thuốc tẩy mạnh, nhưng tác dụng chậm (sau 10 – 15 giờ) và gây sự sung huyết ở các cơ quan bụng, nhất là ở ruột già, do đó không dùng cho người bị trĩ và có thai Nên dùng sau bữa ăn sẽ diệu và mau hơn Liều quá cao (8 g) có thể ngộ độc chết người (phân nhiều, yếu toàn mạch, mạch chậm, nhiệt độ hạ)

2.3.3 Hóa sinh học hiện đại

Các thử nghiệm lâm sàn ghi nhận gel Lô hội giúp cho vết thương mau lành Các vết phỏng cấp 1 và cấp 2 khi được chữa trị bằng gel Lô hội cho thấy thời gian lành vết thương nhanh hơn , đồng thời vết sẹo cũng nhỏ hơn Tác dụng này được cho là allantoin ở trong gel Gel Lô hội cũng khá hữu hiệu trong các trường hợp vết thương ngoài da do băng giá và cả cháy da vì phơi nắng quá độ Khi phân tích tác dụng trên vết thương cho thấy gel Lô hội như một chất ức chế thromboxane

A2, một chất trung gian gây tiến trình hư hại mô tế bào

Trong thử nghiệm in vivo, gel Lô hội cho vết thương mau lành bằng cách kích hoạt trực tiếp hoạt tính của các thực bào và nguyên bào sợi Sự kích hoạt nguyên bào sợi làm gia tăng sự tổng hợp collagen và proteoglycan giúp sửa chữa

sự hư hỏng nơi mô tế bào Chất mannose–6–phosphate là chất chính có tác dụng bằng cách kết dính nơi các thụ thể và các yếu tố tăng trưởng trên bề mặt của các nguyên bào sợi và do đó làm gia tăng hoạt tính của chúng

Glucomannan và acemannan có thể tăng tốc chữa lành vết thương, kích hoạt các đại thực bào và chứng minh chống ung thư, tác dụng kháng virus Cơ chế tác động này gồm: trước hết, acemannan kích hoạt thực bào rất mạnh và do đó kích thích sự phóng thích cytokines; tiếp theo, các yếu tố tăng trưởng có thể kết dính trực tếp acemannan, tạo sự ổn định và kéo dài khả năng kích ứng tạo mô tế bào [14, 15]

Masatoshi và các cộng sự (1991), đã thử hoạt tính kháng viêm trên ổ viêm của chân chuột đực dòng Wistar (trọng lượng từ 130 – 150 g) của Aloenin, Barbaloin, Aloe–emodin, hỗn hợp rượu mạnh thẳng C26–C32) và β–sitosterol cho

thấy % ức chế tương ứng 41,7%, 28,8%, 39,9%, 61,9%, 69,3% so với Aspirin 61,7% [16]

Pecere và các cộng sự (2000), phát hiện Aloe–emodin là một tác nhân chống ung thư với hoạt tính chọn lọc đối với khối u và mô thần kinh sự [17]

Hợp chất Anthraquinone: Aloe–modin, Aloe–emodin, Barbaloin (Aloin),… Các chất trong nhóm này là thành phần có hoạt tính kháng khuẩn trong cây Lô hội, trong đó Aloin là chất có hoạt tính chính [9]

Mulabagal và các cộng sự (2005), đã tiến hành đánh giá hoạt tính kháng viêm của Emodin, Aloe–emodin và Barbaloin trên tế bào gốc thay vì sử dụng tế bào khối u như các thử nghiệm trước đây, cho thấy nồng độ ức chế 50% (IC50) lần lược là 120, 30, 200 µM Kết quả cho thấy thành phần hóa học của Lô hội có hoạt tính kháng viêm đáng kể, do đó cung cấp một cơ sở khoa học cho việc điều trị của các quá trình kháng viêm trong y học dân gian sự [18]

R.M Coopoosamy và các cộng sự (2006), đã tiến hành thử nghiệm hoạt tính kháng khuẩn của Aloe–emodin và Aloin A Aloe–emodin cho thấy hoạt tính ức chế vi sinh vật với nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) trong khoảng 62,5 µg/mL

trong Bacillus subtilis và Escheriachia coli đến 250 µg/mL trong Staphylococcus epidermidis và Shigella sonnei [10]

- Nhiều nghiên cứu đã được chứng minh khả năng chống oxy hóa và kháng khuẩn từ dịch trích gel lá Lô hội [3, 19]

- Thí nghiệm tại Thái Lan (2013), Lô hội có khả năng điều trị nhiễm trùng huyết và nhiễm độc gan chuột [20]

2.4 Tổng quan về gốc tự do và chất chống oxy hóa

Giới khoa học nói riêng và xã hội nói chung dành sự quan tâm đặc biệt cho

“gốc tự do”, “stress oxy hóa” và các “chất chống oxy hóa” “Stress oxy hóa” là hiện tượng trong cơ thể sinh vật khi có sự mất cân bằng của việc sản sinh các

“gốc tự do” và hoạt động của các “chất chống oxy hóa” Hiện tượng này là nguyên nhân của rất nhiều bệnh nguy hiểm trong đó có ung thư, các bệnh tim mạch, các bệnh suy giảm hệ thần kinh (Alzheimer, Parkinson) và lão hóa sớm [21–23]

2.4.1 Gốc tự do

Định nghĩa: Các “gốc tự do” hay nói chính xác hơn là các chất hoạt động chứa oxy và nitơ (Reactive Oxygen Species–ROS và Reactive Nitrogen Species–

RNS) là các chất dạng khử của oxy và nitơ phân tử Chúng được chia thành hai nhóm lớn là các “gốc tự do” và các dẫn xuất không phải gốc tự do (Bảng 2.1) Các “gốc tự do” là phân tử hoặc nguyên tử có một hoặc nhiều điện tử độc thân Các dẫn xuất không phải gốc tự do như oxy đơn, hydroperoxide, nitroperoxide là tiền chất của gốc tự do Các ROS và RNS phản ứng rất nhanh với các phân tử quanh nó do đó gây tổn thương và làm thay đổi giá trị sinh học của các đại phân tử sinh học như DNA, protein, lipid [24]

Bảng 2.1: Các ROS và RNS trong cơ thể sinh học

Lợi ích của gốc tự do đối với cơ thể:

Các ROS và RNS được tạo ra một cách tất yếu trong quá trình trao đổi chất

và tùy thuộc vào nồng độ mà chúng có tác động tốt hoặc xấu đến cơ thể Khi số lượng gốc tự do nằm trong khả năng kiểm soát, chúng đóng vai trò rất quan trọng trong các hoạt động sống của cơ thể, các ROS và RNS là các tín hiệu làm nhiệm

vụ (1) điều hòa phân ly tế bào; (2) kích hoạt các yếu tố phiên mã (NFkB, p38MAP kinase,…) cho các gen tham gia quá trình phiên dịch, kháng viêm; (3) điều hòa biểu hiện các gen mã hóa cho các enzyme chống oxy hóa [21, 22]

Tác hại của gốc tự do đối với cơ thể:

Khi cơ thể ở trạng thái khỏe mạnh, cơ thể có khả năng sinh ra các chất chống oxy hóa giúp trung hòa lượng gốc tự do sinh ra trong các quá trình chuyển hóa của cơ thể cũng như các gốc tự do ngoại sinh Thế nhưng khi bước sang tuổi trung niên hay khi cơ thể không đạt trạng thái khỏe mạnh, cân bằng vốn có giữa

gốc tự do và chất chống oxy hóa bị phá vỡ, kéo theo đó là hàng loạt chuỗi phản ứng bất lợi lên các phân tử lipid, protein, nucleic acid của tế bào, dẫn đến hàng loạt các tổn thương và kết quả là sự hoạt động bất thường của các cơ quan Ở nồng độ cao, các ROS và RNS oxy hóa các đại phân tử sinh học gây nên: (1) đột biến ở DNA; (2) biến tính protein; (3) oxy hóa lipid [21, 22]

Sự phá hủy các đại phân tử sinh học bởi ROS và RNS là nguyên nhân của rất nhiều bệnh nguy hiểm Sự oxy hóa các low–density liporotein (LDL) dẫn đến

sự hình thành các vạch lipid trên thành mạch máu, giai đoạn đầu tiên của bệnh cao huyết áp và nhiều bệnh tim mạch Các ROS và RNS tấn công phospholipide màng tế bào làm thay đổi tính mềm dẻo của màng, thay đổi chức năng của nhiều thụ thể trên màng do đó ảnh hưởng đến tính thẩm thấu của màng cũng như trao đổi thông tin của màng tế bào và môi trường Sự oxy hóa các DNA bởi ROS và RNS gây nên biến dị di truyền là một trong những nguy cơ phát triển ung thư Nhiều enzyme và protein vận chuyển cũng bị oxy hóa và vô hoạt bởi ROS và RNS [21, 22, 25] Sự tích lũy các sản phẩm của sự oxy hóa các cấu tử tế bào gây nên hiện tượng lão hóa sớm [26]

Các ROS và RNS cũng tham gia vào các quá trình gây nên bệnh suy giảm

hệ thần kinh như Alzheimer, trong đó hiện tượng chết các tế nào thần kinh gắn liền với hiện tượng phân ly tế bào gây nên bởi các ROS và RNS [25]

Để bảo vệ cơ thể khỏi tác động xấu của các ROS và RNS, tế bào được trang

bị một hệ thống bảo vệ bao gồm các chất chống oxy hóa

2.4.2 Các chất chống oxy hóa

Các chất chống oxy hóa là các hợp chất có khả năng làm chậm, ngăn cản hoặc đảo ngược quá trình oxy hóa các hợp chất có trong tế bào của cơ thể [27–29] Dựa trên nguyên tắc hoạt động, các chất chống oxy hóa được phân thành 2 loại: Các chất chống oxy hóa bậc một và các chất chống oxy hóa bậc hai

- Các chất chống oxy hóa bậc một khử hoặc kết hợp với các gốc tự do làm kiềm hảm pha khởi phát hoặc bẻ gãy dây chuyền phản ứng của quá trình oxy hóa

- Các chất oxy hóa bậc hai làm kìm hãm sự tạo thành các gốc tự do (hấp thu các tia cực tím; tạo phức với các kim loại kích thích sự tạo thành các gốc tự do

Fe, Cu; vô hoạt oxy đơn [29, 30]

Cơ chế hoạt động tóm tắt của các chất chống oxy hóa đơn được trình bày trong Bảng 2.2

Bảng 2.2: Cơ chế hoạt động của các chống oxy hóa [36]

1 Các chất chống oxy hóa bậc một: vô hoạt các gốc tự do

2 Các chất chống oxy hóa bậc hai: ngăn chặn sự tạo thành các gốc tự do

2.1 Phân giải hydroperoxidase và hydrogen peroxidase

Glutathion peroxidase (tế bào)

Phân giải hydrogen peroxiadase và hydroperoxide của phospholipide

Superoxide dimutase

Vô hoạt oxy đơn Biến đổi ion superroxide

Hệ thống các chất oxy hóa của cơ thể được cung cấp bởi hai nguồn: nội sinh

và ngoại sinh

- Các chất chống oxy hóa nội sinh bao gồm các protein (ferritine, transferrine, albumine, protein sốc nhiệt) và các enzyme chống oxy hóa (superoxide dismutase, glutathione peroxidase, catalase)

- Các chất chống oxy hóa ngoại sinh là những cấu tử nhỏ được đưa vào cơ thể bao gồm vitamin C, các carotenoid và các hợp chất phenolic [22, 28, 31, 32]

2.5.3 Cơ chế hoạt động của chất chống oxy hóa tự nhiên

2.5.3.1 Các chất chống oxy hóa tan trong nước

 Các hợp chất phenol

Các hợp chất phenol là một trong các nhóm sản phẩm trao đổi chất bậc hai chủ yếu của thực vật, rất đa dạng về cấu trúc và chức năng Ở thực vật, các hợp chất phenol tạo màu cho thực vật (anthocyanin); bảo vệ thực vật trước tia cực tím, chống lại sự oxy hóa; là các hợp chất tín hiệu giữa thực vật và vi khuẩn nốt sần; bảo vệ thực vật trước sự tấn công của vi sinh vật gây hại (như vi khuẩn gây thối

rễ ở khoai tây); là vật liệu góp phần vào độ bền thực vật và sự thẩm thấu thành tế bào đôi với nước và khí [33, 34]

Các hợp chất phenol rất đa dạng về cấu trúc Tùy vào cấu tạo mạch carbon

mà hợp chất phenol được phân thành phenol đơn giản (C6), phenolic acid, flavonoid (C6–C3–C6), stilbene (C6–C2–C6) và lignine (C6–C2)n [35] Cấu trúc các hợp chất phenol quyết định cơ chế hoạt động chống oxy hóa

Cơ chế hoạt động chống oxy hóa của các hợp chất phenol như sau:

- Khử và vô hoạt các gốc tự do nhờ cơ chế oxy hóa khử thấp

- Tạo phức với ion Fe2+ và Cu2+

- Kìm hãm hoạt động của các enzyme có khả năng tạo các gốc tự do như enzyme xanthine oxidase

Các hợp chất flavonoid nhờ thế oxy hóa khử có thể khử các gốc tự do như peroxyl, alkoxyle và hydroxyle bằng cách nhường nguyên tử hydro [27] Gốc flavonoid tự do sau đó lại kết hợp với một gốc tự do khác để tạo thành hợp chất bền (Hình 2.8)

Hình 2.8: Cơ chế vô hoạt gốc tự do của flavonoid [37, 38]

Sắt và đồng là những kim loại đảm nhận vai trò sinh lý nhất định trong cơ thể như tham gia vận chuyển oxy (hemoglopin), cofactor của nhiều enzyme (Fe đối với castalase, Cu đối với superroxyde dismutase) Tuy nhiên kim loại này có thể tham gia phản ứng Fenton và Haber – Weiss để tạo nên các gốc tự do [21, 25] Các flavonoid có khả năng tạo phức với các kim loại này và hạn chế tác dụng xấu của chúng (Hình 2.9)

Xanthine + 2O2 + H2O Uric acid + 2O2- + 2H+

Xanthine oxidase

Các flavonoid có cấu tạo vòng A giống như vòng purine của xanthine được coi như chất kiềm hảm cạnh tranh của xanthine oxidase do đó ngăn ngừa sự tạo ion supperoxide (Hình 2.10) [37]

Hình 2.10: Sự giống nhau về cấu trúc của flavonoid và xanthine [37] Khả năng chống oxy hóa của các hợp chất phenol phụ thuộc chặt chẽ vào đặc điểm cấu tạo của chúng Các bộ phận đảm nhiệm chức năng chống oxy hóa của phenol (Hình 2.11) [37, 39] Đó là:

- Các nhóm hydroxy có khả năng cho điện tử

- Liên kết đôi giữa C2 và C3 và nhóm ketone ở C4, đảm bảo việc phân bố điện tử cho hợp chất

- Các nhóm hydrroxyl ở C3 và C5 cùng nhóm ketone ở C4 đảm bảo chức năng tạo phức với kim loại

Hình 2.11: Vùng cấu trúc đảm bảo chức năng chống oxy hóa của polyphenol

[39]

 Vitamin C

Vitamin C có khả năng vô hoạt các gốc tự do rất tốt do có thể chuyển các gốc tự do hai nguyên tử hydro của nó và khi đó trở thành dehyroascorbic acid (Hình 2.12) [22]

Ngoài khả năng vô hoạt trực tiếp các gốc tự do, vitamin C còn có khả năng họa động hiệp lực với các chất chống oxy hóa khác trong cơ thể như các gốc tocopheryl của carotenoid và flavonoid được khử thành dạng hoạt động tocopherol nhờ nhận được hydro từ vitamin C [27, 40]

Hình 2.12: Cơ chế khử các gốc tự do của vitamin C [27, 40]

2.5.3.2 Các chất chống oxy hóa hòa tan trong chất béo

 Các carotenoid

Carotenoid là các hợp chất hữu cơ có trong thực vật và một số sinh vật có khả năng quang hợp Chúng đem lại màu vàng đến đỏ cho thực vật đồng thời tham gia quá trình quang hợp có vai trò là sắc tố phụ

Về mặt cấu tạo, các carotenoid thường chứa một mạch carbon dài (35 – 40 carbon) mang nhiều nối đôi, kết thúc bởi một cấu trúc vòng hoặc không; tùy thuộc vào sự có mặt hay không của nhóm hydroxyl ở cấu trúc vòng mà các carotenoid được chia thành carotene và xanthophyll (Hình 2.13)

Đối với con người carotenoid là hợp chất chống oxy hóa quan trọng vì nó có mặt trong rất nhiều loại thực phẩm đồng thời có khả năng hoạt động trong môi trường chất béo là nơi dễ xảy ra sự oxy hóa và gây hậu quả nghiêm trọng (màng

tế bào)

Cơ chế hoạt động chống oxy hóa của các carotenoid bao gồm [41–44]

- Hấp thụ oxy đơn

- Hấp thụ gốc tự do

Để chuyển một phân tử oxy bình thường thành oxy đơn cần 22 Kcal Phân

tử oxy không ở dạng thuận từ bình thường mà ở dạng nghịch từ Vì vậy chúng rất

dễ phản ứng với DNA, lipid, các phân tử không no của màng tế bào và gây bệnh [45, 46]

Khả năng hấp thụ oxy đơn của carotenoid phụ thuộc vào số liên kết đôi có trong mạch carbon của chúng Mỗi phân tử carotenoid có khả năng vô hoạt 1.000 phân tử oxy đơn trước khi tham gia vào các phản ứng hóa học và biến đổi thành các hợp chất khác [47]

Ngoài khả năng vô hoạt oxi đơn, các carotenoid còn vô hoạt gốc tự do bằng cách kết hợp với các gốc này theo một trong các cơ chế sau [42, 48, 49]

- Chuyển điện tử: Car + ROO  Car+ + ROO-

- Chuyển hydro: Car + ROO  Car + ROOH

- Cộng hợp: Car + ROO  ROOCar

Trong cơ thể carotenoid hoạt động hiệp lực với các chất chống oxy hóa khác Các gốc tocopheryl được khử thành dạng hoạt động tocopherol nhờ nhận được hydro từ vitamin C với chất vận chuyển trung gian carotenoid [31, 43] Các carotenoid với đặc điểm hòa tan trong chất béo được tích lũy trong cơ thể, xâm nhập dễ dàng vào vị trí dễ bị oxy hóa vào thành tế bào do đó hiệu quả chống oxy hóa của chúng cao hơn các chất oxy hóa tan trong nước [50 – 52]

Phạm vi sử dụng: Phương pháp này không áp dụng để thử nghiệm tính nhạy cảm kháng sinh với các vi khuẩn kỵ khí do những vi khuẩn này phát triển chậm trên môi trường thạch

Phương pháp này thích hợp nghiên cứu hàng loạt, tiết kiệm thời gian và lượng chất thử cũng không cần nhiều Các dịch chiết bằng dung môi hữu cơ cũng thử được vì khi nhỏ lên mặt đĩa thạch, dể bốc hơi thì còn lại chất thử khô trên bề mặt môi trường Phương pháp khuếch tán không chỉ định tính mà còn có thể định lượng một chất kháng khuẩn đã biết căn cứ và kích thước của vòng vô khuẩn so sánh với mẫu mà nồng độ đã biết tiến hành trong cùng điều kiện

2.5.1.1 Phương pháp ống trụ

Nguyên tắc: Xác định khả năng của dịch trích, cho vào ống trụ, khuếch tán vào lớp thạch, gây ức chế sự phát triển của vi khuẩn ở xung quanh ống trụ đựng dịch trích Vùng ức chế càng lớn thì tác dụng của dịch trích càng mạnh

Dùng các ống trụ bằng thép không rỉ hoặc bằng thủy tinh đồng đều có chiều cao 10 mm, đường kính ngoài 8 mm, đường kính trong 6 mm, đặt lên mặt đĩa thạch đã cấy vi khuẩn thử, nhỏ vào ống 0,1 mL dịch chiết từ dược liệu rồi để vào

tủ ấm với nhiệt độ và thời gian thích hợp, sau đó quan sát mức độ kháng khuẩn căn cứ vào đường kính các vòng vô khuẩn

Để cấy vi khuẩn có thể tiến hành với que cấy để đưa vi khuẩn lên mặt thạch, hoặc trộn đều hỗn hỗn dịch vi khuẩn với thạch khi thạch còn lỏng, hoặc láng hỗn dịch vi khuẩn lên mặt thạch đã đông, hoặc rót một lớp mỏng thạch đã cấy vi khuẩn lên mặt đĩa thạch đã đông

Kích thước của vòng vô khuẩn có thể phụ thuộc vào tốc độ khuếch tán của chất kháng khuẩn Ở nồng độ nhất định muống có vòng vô khuẩn mạnh hơn thì nên để đĩa thạch (đã có chất kháng khuẩn) ở nhiệt độ thấp trong một thời gian trước khi đặt vào tủ ấm (đối với chất khuếch tán chậm)

Dịch chiết từ thực vật bên cạnh các chất ức chế đôi khi còn có mặt các chất dinh dưỡng nên có thể thấy hiện tượng vi khuẩn mọc nhiều xung quanh vòng vô khuẩn Hiện tượng quầng hoặc từng vòng đồng tâm đôi khi cũng nhận thấy đối với dịch chiết từ thực vật Một số trường hợp vòng vô khuẩn chỉ xuất hiện trên mặt thạch còn trong lớp thạch lại không thấy (trường hợp hỗn dịch vi khuẩn với môi trường), đó là hoạt chất có tác dụng kháng khuẩn chỉ xuất hiện khi bị oxy hóa

2.5.1.2 Phương pháp thạch lỗ

Nguyên tắc: Xác định khả năng của dịch trích được cho vào lỗ thạch, khuếch tán vào lớp thạch ức chế sự phát triển của vi khuẩn ở xung quanh lỗ thạch Vùng ức chế càng lớn tác dụng kháng khuẩn của dịch trích càng mạnh Phương pháp giống như phương pháp ống trụ chỉ khác thay ống trụ bằng các lỗ tạo ra trong lớp thạch đường kính khoảng 6 mm