Bước đầu khảo sát một số thành phần hóa học và đánh giá hoạt tính kháng khuẩn của dịch chiết nước từ bồ công anh (lactuca indical)

HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BƯỚC ĐẦU KHẢO SÁT MỘT SỐ THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ ĐÁNH GIÁ HOẠT TÍNH KHÁNG KHUẨN CỦA DỊCH CHIẾT NƯỚC TỪ BỒ CÔNG ANH LACTUCA INDICA L Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

BƯỚC ĐẦU KHẢO SÁT MỘT SỐ THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ ĐÁNH GIÁ HOẠT TÍNH KHÁNG KHUẨN CỦA DỊCH CHIẾT NƯỚC TỪ BỒ CÔNG ANH

(LACTUCA INDICA L)

Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Giảng viên hướng dẫn : Th.S Phạm Minh Nhựt Sinh viên thực hiện : Trịnh Thị Phương Thảo MSSV: 1311100687 Lớp: 13DSH03

TP Hồ Chí Minh, 2017

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là đồ án nghiên cứu của riêng tôi được thực hiện trên cơ sở

lý thuyết, tiến hành nghiên cứu thực tiễn dưới sự hướng dẫn của ThS Phạm Minh Nhựt Các số liệu, kết quả nêu trong đồ án là trung thực và chưa từng được công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào khác Tôi xin chịu trách nhiệm về lời cam đoan này

Tp.Hồ Chí Minh, ngày 27 tháng 7 năm 2017

Sinh viên

Trịnh Thị Phương Thảo

LỜI CẢM ƠN

Trước hết, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban Giám Hiệu Trường Đại học Công Nghệ Tp Hồ Chí Minh, quý thầy cô giảng dạy tại Khoa Công nghệ sinh học - Thực phẩm - Môi trường cùng tất cả các thầy cô đã truyền dạy những kiến thức quý báu cho em trong suốt những năm học vừa qua

Qua đây em xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy Phạm Minh Nhựt, người đã định hướng nghiên cứu, quan tâm, tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt thời gian làm khoá luận tốt nghiệp Bên cạnh đó em xin cảm ơn các thầy cô ở Phòng Thí nghiệm Khoa Công nghệ sinh học - Thực phẩm - Môi trường cùng các anh chị, bạn bè đã nhiệt tình giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi để em hoàn thành tốt đề tài của mình

Cuối cùng, con xin gửi lời cảm ơn đến gia đình đã luôn bên cạnh, động viên con những lúc khó khăn, nản lòng trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu cũng như trong cuộc sống

Tp Hồ Chí Minh, ngày 27 tháng 7 năm 2017

Sinh viên

Trịnh Thị Phương Thảo

MỤC LỤC

MỤC LỤC i

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT vi

DANH MỤC BẢNG vii

DANH MỤC HÌNH ẢNH viii

MỞ ĐẦU 1

1 Đặt vấn đề 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 3

3 Nội dung nghiên cứu 3

4 Phạm vi nghiên cứu 3

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 4

1.1 Giới thiệu về cây bồ công anh và tác dụng dược lý 4

1.1.1 Phân loại 4

1.1.2 Nguồn gốc và phân bố 4

1.1.3 Đặc điểm chung của Bồ công anh 5

1.1.4 Tác dụng dược lý 5

1.1.5 Thành phần hóa học của bồ công anh 6

1.1.5.1 Flavonoid 6

1.1.5.2 Alkaloid 8

1.1.5.3 Carbohydrate 10

1.1.5.4 Glycoside 11

1.1.5.5 Saponin 12

1.1.5.6 Tannin 13

1.1.5.7 Amino acid 14

1.1.5.8 Isoprenoid 15

1.2 Cơ chế kháng khuẩn của các hợp chất có nguồn gốc từ thực vật 16

1.2.2 Cơ chế kháng khuẩn 16

1.2.3 Một số hợp chất có khả năng kháng khuẩn từ thực vật 19

1.2.3.1 Hợp chất phenolic 19

1.2.3.2 Nhóm alkaloid 21

1.3 Tổng quan về một số nhóm vi khuẩn gây bệnh 23

1.3.1 Nhóm vi khuẩn Escherichia coli 23

1.3.2 Nhóm vi khuẩn Salmonella spp 24

1.3.3 Nhóm vi khuẩn Shigella spp 26

1.3.4 Nhóm vi khuẩn Listeria spp 27

1.3.5 Nhóm vi khuẩn Vibrio spp 28

1.3.6 Nhóm vi khuẩn thuộc dòng Pseudomonas spp 29

1.3.7 Nhóm vi khuẩn thuộc dòng Enterococcus spp 30

1.3.8 Nhóm vi khuẩn Staphylococcus aureus 31

CHƯƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 33

2.1 Địa điểm và thời gian 33

2.1.1 Địa điểm 33

2.1.2 Thời gian 33

2.2 Vật liệu 33

2.2.1 Nguồn mẫu 33

2.2.2 Vi khuẩn chỉ thị 33

2.2.3 Môi trường và hóa chất sử dụng 33

2.2.4 Dụng cụ và thiết bị 34

2.3 Phương pháp nghiên cứu 35

2.3.1 Phương pháp thu và xử lý nguồn mẫu 35

2.3.2 Phương pháp tách chiết và thu nhận cao thực vật 35

2.3.3 Phương pháp bảo quản và giữ giống vi sinh vật 36

2.3.4 Phương pháp tăng sinh, xác định mật độ tế bào vi sinh vật chỉ thị 36

2.3.5 Phương pháp pha loãng mẫu 37

2.3.6 Phương pháp đánh giá hoạt tính kháng khuẩn 38

2.3.7 Phương pháp xác định thành phần hóa học có trong cao chiết 38

2.3.7.1 Định tính carbohydrate 39

2.3.7.2 Định tính alkaloids 39

2.3.7.3 Định tính saponin 39

2.3.7.4 Định tính cardiac glycoside 39

2.3.7.5 Định tính anthraquinone glycoside 40

2.3.7.6 Định tính flavonoid 40

2.3.7.7 Định tính các hợp chất phenol 41

2.3.7.8 Định tính tannin 41

2.3.7.9 Định tính steroid 41

2.3.7.10.Định tính amino acid 41

2.3.8 Phương pháp đánh giá khả năng kháng oxy hóa DPPH 42

2.3.9 Phương pháp định lượng thành phần hóa học 42

2.3.9.1 Định lượng vitamin C 42

2.3.9.2 Định lương Alkaloid 43

2.3.9.3 Định lượng Flavonoid 44

2.3.10 Phương pháp xử lý số liệu 44

2.4 Bố trí thí nghiệm 44

2.4.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của dung môi tách chiết đến hiệu suất thu hồi cao chiết từ Bồ công anh 46

2.4.1.1 Sơ đồ thí nghiệm 46

2.4.1.2 Thuyết minh quy trình 47

2.4.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát hoạt tính kháng khuẩn của cao chiết nước từ Bồ công anh đối với các chủng vi khuẩn gây bệnh 48

2.4.2.2 Thuyết minh quy trình 50

2.4.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát khả năng kháng oxy hóa của cao chiết nước từ cây Bồ công anh 50

2.4.3.1 Sơ đồ thí nghiệm 50

2.4.3.2 Thuyết minh quy trình 51

2.4.4 Thí nghiệm 4: Định tính một số thành phần hóa học cơ bản của cao chiết nước từ cây Bồ công anh 51

2.4.4.1 Sơ đồ thí nghiệm 51

2.4.4.2 Thuyết minh quy trình 53

2.4.5 Thí nghiệm 5: Định lượng một số thành phần hóa học của cao chiết nước từ cây Bồ công anh 53

2.4.5.1 Sơ đồ thí nghiệm 53

2.4.5.2 Thuyết minh quy trình 55

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 56

3.1 Kết quả đánh giá hiệu suất thu hồi cao chiết Bồ công anh từ dung môi nước 56

3.2 Kết quả khảo sát hoạt tính kháng khuẩn của cao chiết nước từ Bồ công anh trên các chủng vi khuẩn gây bệnh 56

3.2.1 Kết quả hoạt tính kháng khuẩn của cao chiết nước từ Bồ công anh đối với nhóm vi khuẩn Escherichia coli 56

3.2.2 Kết quả hoạt tính kháng khuẩn của cao chiết nước từ Bồ công anh đối với nhóm vi khuẩn Listeria Spp 58

3.2.3 Kết quả hoạt tính kháng khuẩn của cao chiết nước từ Bồ công anh đối với nhóm vi khuẩn Samonella Spp 58

3.2.4 Kết quả hoạt tính kháng khuẩn của cao chiết nước từ Bồ công anh đối với nhóm vi khuẩn Shigella Spp 60

3.2.5 Kết quả hoạt tính kháng khuẩn của cao chiết nước từ Bồ công anh đối với nhóm vi khuẩn Vibrio spp 61

3.2.6 Kết quả hoạt tính kháng khuẩn của cao chiết nước từ Bồ công anh đối với nhóm

vi khuẩn gây bệnh cơ hội trên da 62

3.3 Tổng hợp kết quả hoạt tính kháng khuẩn của cao chiết nước Bồ công anh đối với 20 vi khuẩn gây bệnh 63

3.4 Kết quả định tính một số thành phần hóa học cơ bản của cao chiết nước Bồ công anh 64 3.5 Kết quả định lượng một số thành phần hóa học của cao chiết nước Bồ công anh 66

3.6 Kết quả khả năng kháng oxy hóa của cao chiết nước từ Bồ công anh 67

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 71

4.1 Kết luận 71

4.2 Đề nghị 71

TÀI LIỆU THAM KHẢO 72

PHỤ LỤC 1

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

DMSO: Dimethyl sulfoxide

RNA: Ribonucleic acid

TSA: Trypton Soya Agar

TSB: Trypton Soya Broth

LiWE: Lactuca indica Water extract

NA: Non Activity

DPPH: 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Cấu trúc hóa học của flavonoid (A) và các dạng flavonoid (B) Euflavonoid,

(C) Isoflavonoid, (D) Neoflavonoid 7

Hình 1.2 Cấu trúc hóa học một số chất thuộc nhóm alkaloid 9

Hình 1.3 Sơ đồ phân loại nhóm carbohydrate 10

Hình 1.4 Sơ đồ phân loại glycoside 12

Hình 1.5 Sơ đồ phân loại nhóm saponin 13

Hình 1.6 Những vị trí của vi khuẩn bị tác động bởi các hợp chất thực vật (Burt, 2004) 17

Hình 1.7 E.coli quan sát dưới kính hiển vi 23

Hình 1.8 Hình thái vi khuẩn Salmonella spp 25

Hình 1.9 Hình thái của vi khuẩn Shigella spp 26

Hình 1.10 Hình thái vi khuẩn Listeria spp 27

Hình 1.11 Hình thái vi khuẩn Vibrio spp 28

Hình 1.12 Vi khuẩn Pseudomonas 30

Hình 1.13 Vi khuẩn Enterococcus spp 31

Hình 1.14 Vi khuẩn Staphylococcus aureus 32

Hình 2.1 Phương pháp pha loãng mẫu 37

Hình 2.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát 45

Hình 2.3 Quy trình tách chiết và thu hồi cao từ cây bồ công anh 46

Hình 2.4 Mẫu Bồ công anh sau khi sấy khô 47

Hình 2.5 Quy trình đánh giá khả năng kháng khuẩn của cao chiết nước bồ công anh 49 Hình 2.6 Quy trình khảo sát kháng oxy hóa của cao chiết 51

Hình 2.7 Sơ đồ định tính thành phần hóa học của cao chiết nước 52

Hình 2.8 Sơ đồ định lượng vitamin C, alkaloid và flavonoid 54

Hình 3.1 Hoạt tính kháng khuẩn của cao chiết nước từ bồ công anh và Ciprofloxacin đối với nhóm vi khuẩn Escherichia coli 57

Hình 3.2 Hoạt tính kháng khuẩn của cao chiết nước từ bồ công anh và Ciprofloxacin

đối với nhóm vi khuẩn Listeria Spp 58

Hình 3.3 Hoạt tính kháng khuẩn của cao chiết nước từ bồ công anh và Ciprofloxacin

đối với nhóm vi khuẩn Salmonella spp 59

Hình 3.4 Hoạt tính kháng khuẩn của cao chiết nước từ bồ công anh và Ciprofloxacin

đối với nhóm vi khuẩn Shigella spp 60

Hình 3.5 Hoạt tính kháng khuẩn của cao chiết nước từ bồ công anh và Ciprofloxacin

đối với nhóm vi khuẩn Vibrio spp 61

Hình 3.6 Hoạt tính kháng khuẩn của cao chiết nước từ bồ công anh và Ciprofloxacin

đối với vi khuẩn E feacalis 62

Hình 3.7 Hiệu quả kháng oxy hóa của vitamin C 68 Hình 3.8 Hoạt tính kháng oxy hóa của cao chiết nước từ Bồ công anh 68

MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề

Việt Nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa nóng và ẩm nên có nguồn tài nguyên thực vật phong phú và đa dạng Theo các nhà phân loại thực vật, nước ta có khoảng 12.000 loài thực vật bậc cao, trong đó khoảng 3.948 loài được dùng làm dược liệu (Viện dược liệu, 2007) Nếu so với khoảng 20.000 loài cây làm thuốc đã biết trên thế giới (IUCN, 1992) thì số loài cây thuốc ở Việt Nam chiếm khoảng 19% Trong tổng số 3948 loài cây thuốc, gần 90% là cây thuốc mọc tự nhiên, tập tung chủ yếu trong các quần xã rừng, chỉ có gần 10% là cây thuốc trồng

Tác dụng chữa bệnh của cây cỏ là do các hợp chất tự nhiên có ở trong chúng quyết định Do đó, nói tới nguồn tài nguyên thực vật làm thuốc phong phú trên đất nước ta cũng là nói tới khả năng sinh tổng hợp, chuyển hóa và tích lũy các hợp chất tự nhiên có hoạt tính sinh học của nguồn gen thực vật Ngày nay, các hợp chất có nguồn gốc thiên nhiên được dùng làm thuốc chữa bệnh đã và đang được các nhà khoa học trong và ngoài nước quan tâm do tính ít độc và khả năng dung nạp tốt của chúng với cơ thể sống các hợp chất thiên nhiên từ thực vật cũng như các sinh vật khác rất phong phú về mặt cấu trúc hóa học và thể hiện nhiều hoạt tính đáng quan tâm như: kháng sinh, kháng viêm, chống oxy hóa, chống ung thư, kìm hãm HIV, điều hòa miễn dịch, chống sốt rét Theo Tổ chức Y tế thế giới (WHO), từ năm 2009 đến nay, số lượng bán thuốc kháng sinh ở Việt Nam ra ngoài cộng đồng đã tăng gấp 2 lần so với thời điểm hiện tại

Bộ Y tế trong thời gian gần đây đã chỉ ra rằng, việc tự ý sử dụng thuốc kháng sinh của người dân Việt Nam ở thành thị là 88%, trong khi ở nông thôn lên tới 91%, tỉ lệ sử dụng kháng sinh ở các bệnh viện tuyến trung ương chỉ chiếm gần 30% chi phí điều trị trong khi các bệnh viện tuyến tỉnh là 35%, tuyến huyện là 45% Việc lạm dụng kháng sinh trong điều trị bệnh đã khiến quá trình kháng kháng sinh của vi khuẩn đẩy mạnh làm mất đi vai trò của kháng sinh trong điều trị bệnh Vấn đề về thực trạng kháng kháng sinh đã mang tính toàn cầu và đặc biệt nổi trội ở các nước đang phát triển Các

bệnh nhiễm khuẩn đường tiêu hóa, đường hô hấp, các bệnh lây truyền qua đường tình dục và nhiễm khuẩn bệnh viện là các nguyên nhân hàng đầu có tỉ lệ mắc và tỉ lệ tử vong cao ở các nước đang phát triển Việc kiểm soát các loại bệnh này đã và đang chịu

sự tác động bất lợi của sự phát triển và lan truyền tình trạng kháng kháng sinh của vi khuẩn

Bồ công anh còn có tên gọi khác là rau bồ cóc, diếp hoang, diếp dại, mót mét, mũi

mác, diếp trời, rau mũi cày Là một loài cây thân thảo thuộc họ Cúc (Asteraceae), sống

một năm hoặc hai năm, không lông Thân cao 60-200 cm, đơn hoặc chẻ nhánh ở phần trên Lá dài 30cm rộng 5 – 6cm, mép có răng cưa thưa Bấm vào lá và thân đều thấy tiết ra nhũ dịch màu trắng đục như sữa Bồ công anh mọc hoang nhiều ở các tỉnh phía Bắc Thường dùng lá bồ công anh, thu hoạch lá về dùng tươi hay phơi hoặc sấy khô, dùng tươi tốt hơn Cũng có thể dùng rễ, toàn cây phơi khô Dùng để chữa một số bệnh như: chữa sung vú, tắc tia sữa, chữa đau, viêm loét dạ dày, tá tràng, mắt đau sung đỏ, mụn nhọt, viêm họng, viêm phổi, phế quản…

Sử dụng các nhóm chất kháng khuẩn có nguồn gốc từ thực vật để thay thế các loại thuốc kháng sinh hóa học là một giải pháp cho vấn đề kháng kháng sinh Tuy nhiên, loại cây này được con người sử dụng chủ yếu dựa vào kinh nghiệm dân gian và truyền miệng từ đời này sang đời khác Do đó, hoạt tính trị liệu và độc tính vẫn chưa được xác định cụ thể Vì thế việc đánh giá hoạt tính sinh học và thành phần hóa học của cây thuốc là điều hết sức cần thiết Với cơ sở khoa học và ý nghĩa thực tiễn trên, chúng tôi

tiến hành thực hiện đề tài: “Bước đầu khảo sát một số thành phần hóa học và đánh

giá hoạt tính kháng khuẩn của dịch chiết nước từ Bồ công anh (Lactuca indica

L)” Đề tài này được thực hiện tại Phòng thí nghiệm Khoa Công nghệ sinh học – Thực

phẩm – Môi trường, Trường Đại học Công nghệ Tp.Hồ Chí Minh

2 Mục tiêu nghiên cứu

- Đánh giá một số hoạt tính sinh học từ cao chiết nước của cây bồ công anh

- Xác định một số thành phần hóa học hiện diện trong cao nước

3 Nội dung nghiên cứu

- Khảo sát sơ bộ hoạt tính kháng khuẩn của cao chiết bồ công anh đối với các chủng vi khuẩn gây bệnh

- Khảo sát hoạt tính chống oxy hóa của cao chiết nước từ cây bồ công anh

- Xác định sự hiện diện một số thành phần hóa học của cao chiết bồ công anh

- Định lượng các chất vitamin C, alkaloid, flavonoid

4 Phạm vi nghiên cứu

- Mẫu cây bồ công anh được tách chiết cao từ dung môi nước và khảo sát hoạt

tính kháng khuẩn trên các nhóm vi khuẩn: Escherichia Coli, Samonella spp.,

Vibrio spp., Shigella spp., Listeria spp., Pseudomonas spp., Enterococcus spp.,

Staphylococcus spp

- Định tính các thành phần hóa học: carbohydrate, saponin, alkaloid, cardiac glycoside, antharaqinone glycoside, flavonoid, phenolic compound, tannin,

steroid, amino acid

- Định lượng các chất: vitamin C, alkaloid, flavonoid

- Khảo sát hoạt tính chống oxy hóa bằng thuốc thử DPPH

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1 Giới thiệu về cây bồ công anh và tác dụng dược lý

1.1.1 Phân loại

Bồ công anh hay rau bồ cóc, diếp hoang, diếp dại, mót mét, mũi mác, diếp trời,

rau mũi cày, là một loài cây thân thảo thuộc họ Cúc (Asteraceae)

Bộ (ordo): Asterales (Cúc)

Họ (familia): Asteraceae (Cúc)

Chi (genus): Lactuca

Loài (species): L.indica

Tên tiếng Anh: The common dandelion (thường gọi là "dandelion")

Tên khoa học: Lactuca indica L

Tên đồng nghĩa:

Brachyramphus sinicus Miq

Chondrilla squarrosa (Thunb.) Poir

Lactuca amurensis Regel & Maxim

Lactuca amurensis Regel

Lactuca bialata Griff

Lactuca brevirostris Champ

Lactuca brevirostris Champ ex Benth

Lactuca brevirostris var brevirostris

Lactuca brevirostris var foliis laciniatis Hemsl

1.1.2 Nguồn gốc và phân bố

Nguồn gốc: Cây bồ công anh (Lactuca indica L) có nguồn gốc từ đại lục Á – Âu,

và ngày nay được trồng khắp Châu Á (Trung Quốc, Ấn Độ, Đông Nam Á), Bắc Mỹ, Nam Phi, Nam Mỹ, New Zealand, Australia, và Ấn Độ

Phân bố: cây mọc hoang, phân bố chủ yếu ở các vùng ẩm thuộc các nước Châu Á

Việt Nam, Bồ công anh phân bố rải rác khắp mọi nơi (thường ở độ cao dưới 1000 mét) đến trung du và đồng bằng Cây thường mọc ở nơi đất ẩm, trong vườn, ven đường đi, bãi sông hoặc trên các thửa ruộng, nương rẫy đã bỏ hoang Thu hái vào khoảng tháng 5 – 7, lúc câu chưa ra hoa hoặc bắt đầu ra hoa, loại bỏ lá già, phơi hoặc sấy nhẹ đến khô

1.1.3 Đặc điểm chung của Bồ công anh

Cây bồ công anh sống một năm hoặc hai năm Thân không lông, cao 60 – 200 cm, thân thường đơn hoặc chẻ nhánh ở phần trên Các lá phía dưới không lông, lá đơn mọc cách Phiến lá thuôn dài hoặc dạng hình mũi mác, kích thước phiến lá dài từ 13 – 25

cm, rộng từ 1,5 – 11 cm, đầu lá nhọn, đuôi lá hình nêm hoặc men cuống, cuống lá thường ngắn hoặc men cuống tới tận nách lá Mép lá nguyên hoặc xẻ thùy hoặc có răng cưa thô to Mặt trên phiến lá màu xanh lục, mặt dưới xanh xám Các lá mọc ở phía trên gần đỉnh ngọn sinh hoa thường trên nhỏ hơn và thẳng Hoa mọc ở đầu ngọn, đầu cành Hoa tựa hình chùy, đầu cụm hoa rộng khoảng 2 cm; cuống dài 10 – 25 mm, mọc thẳng Tổng bao hình trụ, kích thước chùm hoa thường cao 10 – 13 cm, rộng 5 – 6 mm, các lá bắc không lông, màu tía, các lá ngoài hình trứng, dài 2 – 3 mm, các lá trong hình trứng – mũi mác, các lá bắc tận trong cùng khoảng 8, hình mũi mác Hoa tự thường có 21 –

27 bông, màu vàng nhạt, kích thước hoa 12 – 13 mm, rộng mm Quả bế hình elip, phẳng, màu đen, kích thước quả dài 4 – 4,5 mm, rộng 2,3 mm; mỏ quả dài 1 – 1,5 mm Mào lông màu trắng gắn liền quả dài 7 – 8 mm Bồ công anh có số nhiễm sắc thể 2n =

18 (Peng & Hsu, 1978)

1.1.4 Tác dụng dược lý

Flavonoid của Bồ công anh đã được nghiên cứu tác dụng sinh học thấy có tác dụng

ức chế men oxy hóa khử peroxydase và catalase máu chuột cống trắng Những thí nghiệm tiến hành với huyết thanh người cũng cho những kết quả ức chế men oxy hóa khử rõ rệt

Bồ công anh (Đông y cho là thuộc về hàn lương) được áp dụng phương pháp lồng

cử động đã thể hiện tác dụng an thần Theo tài liệu nước ngoài, tại một số nước, người

ta có sử dụng và nghiên cứu những loài Lactuca khác như L.virosa, L sativa (rau diếp

ăn của Việt Nam), thấy những cây này không độc và có tác dụng trên hệ thần kinh trung ương gây ngủ nhẹ

Tác dụng tiêu độc, chữa bệnh sưng vú, tắc tia sữa, mụn nhọt đang sưng mủ Còn dùng uống để chữa bệnh đau dạ dày, ăn kém tiêu

Theo Y học cổ truyền, Bồ công anh có tác dụng thanh nhiệt giải độc, lợi thấp thông lâm, chủ trị các chứng ung nhọt, sang lở, nhũ ung (viêm vú), trường ung (viêm ruột), đau họng (hầu tý), mắt sưng đỏ đau, chứng thấp nhiệt hoàng đản (viêm gan vàng da), nhiệt lâm (viêm tiết niệu)

1.1.5 Thành phần hóa học của bồ công anh

1.1.5.1 Flavonoid

a Khái niệm: Flavonoid là 1 nhóm hợp chất lớn thường gặp trong thực vật, đây

còn là sắc tố sinh học giúp tạo màu sắc cho hoa Flavonoid có cấu tạo gồm 2 vòng benzen A và B được nối với nhau qua một mạch 3 carbon Phần lớn các chất flavonoid

có màu vàng, tuy nhiên 1 số có màu xanh, tím, đỏ và 1 số khác lại không màu Trong thực vật cũng có 1 số hợp chất không thuộc flavonoid cũng có màu vàng như carotenoid, anthranoid, xanthon (Quỳnh Ngọc, 2011)

Chúng thường được cải biến bằng cách gắn thêm các gốc (-OH) hoặc (-OCH3) và thường ở dạng phức với glucose và hữu cơ Trong số này có những nhóm chất phổ biến như flavonone, anthocyanin, flavon, catechine và rotenone Chỉ riêng hai nhóm flavon, flavonone với các nhóm thế là OH và OCH3 thì theo lý thuyết có thể gặp 38 627 chất (Ngô Văn Thu, 1998)

Các flavonoid có hoạt tính kháng khuẩn do chúng có khả năng tạo phức với các protein ngoại bào và thành tế bào vi khuẩn Flavonoid càng ưa béo thì càng có khả năng phá vỡ màng tế bào vi sinh vật (Quỳnh Ngọc, 2011)

b Phân loại: Dựa vào vị trí của gốc aryl (vòng B) và các mức độ oxy hóa của

- Các flavonoid có gốc aryl ở vị trí C-2: Euflavonoid

- Các flavonoid có gốc aryl ở vị trí C-3: Isoflavonoid

- Các flavonoid có gốc aryl ở vị trí C-4: Neoflavonoid (Ngô Văn Thu, 2011)

Hình 1.1 Cấu trúc hóa học của flavonoid (A) và các dạng flavonoid (B) Euflavonoid,

(C) Isoflavonoid, (D) Neoflavonoid

c Vai trò:

- Các chất flavonoid là những chất oxy hóa chậm hay ngăn chặn quá trình oxy hóa bởi các gốc tự do như OH+, ROO- (là các yếu tố gây biến dị, hủy hoại tế bào, ung thư, tăng nhanh sự lão hóa, ) làm cho tế bào hoạt động khác thường

- Flavonoid còn có khả năng tạo phức với các ion kim loại hay các hợp chất hữu

cơ chứa các gốc nitrite, carboxyl, carbonyl,… giúp bảo vệ sinh vật chống lại quá trình oxy có hại như những chất xúc tác ngăn cản các phản ứng oxy hóa Do đó, các chất flavonoid có tác dụng bảo vệ cơ thể, ngăn ngừa xơ vữa động mạch, tai biến mạch, lão hóa, tổn thương do bức xạ Flavonoid còn có tác dụng chống độc, làm giảm thương tổn

ở gan và bảo vệ chức năng gan

- Flavonoid còn có tác dụng chống dị ứng, kháng viêm bằng cách ngăn chặn sự phóng thích hay tổng hợp các hợp chất làm tăng tình trạng viêm và dị ứng như histamine, serine protease, prostaglandin, leukotrien,… (Quỳnh Ngọc, 2011)

1.1.5.2 Alkaloid

a Khái niệm:

Alkaloid là những hợp chất hữu cơ có chứa nitơ, đa số có nhân dị vòng, có phản ứng kiềm, thường gặp trong thực vật và đôi khi trong động vật Thông thường các alkaloid kiềm không tan trong nước, dễ tan trong các dung môi hữu cơ Trái lại các muối alkaloid thì dễ tan trong nước và hầu như không tan trong các dung môi hữu cơ ít phân cực Từ đó, dựa vào độ tan khác nhau của các loại alkaloid mà sử dụng dung môi thích hợp để chiết xuất và tinh chế alkaloid

Alkaloid là amin có nguồn gốc tự nhiên do thực vật tạo ra, nhưng các amin do động vật và nấm tạo ra cũng được gọi là các alkaloid Nhiều alkaloid có các tác động dược lý học đối với con người và các động vật khác Các alkaloid thông thường là các dẫn xuất của các acid amin và phần nhiều trong số chúng có vị đắng Chúng được tìm thấy như là các chất chuyển hóa phụ trong thực vật (ví dụ khoai tây hay cà chua), động vật (ví dụ các loại tôm, cua, ốc, hến) và nấm Nhiều alkaloid có thể được tinh chế từ các dịch chiết thô bằng phương pháp chiết acid - base (Tôn Nữ Minh Nguyệt và ctv, 2010)

Alkaloid có 2 phản ứng chính là phản ứng tạo tủa và phản ứng tạo màu Có 2 nhóm thuốc thử tạo tủa với alkaloid Nhóm thứ nhất cho tủa rất ít tan trong nước, tủa này sinh

ra hầu hết là do sự kết hợp của 1 cation lớn là alkaloid với 1 nhóm anion lớn thường là anion phức hợp của thuốc thử và nhóm thứ hai cho kết tủa ở dạng tinh thể Đối với phản ứng tạo màu, có 1 số thuốc thử tác dụng với alkaloid cho những màu đặc biệt khác nhau Phản ứng tạo tủa cho ta biết có alkaloid hay không, còn phản ứng tạo màu cho biết những chất có trong alkaloid (Phạm Thanh Kỳ, 1998)

Các nhóm alkaloid hiện nay bao gồm:

- Nhóm pyridine: piperin, coniin, trigonellin, arecaidin, guvacin, pilocarpin, nicotin, spartein, pelletierin

- Nhóm isoquinolin: các ancaloit gốc thuốc phiện nhƣ morphin, codein, thebain, papaverin, narcotin, sanguinarin, narcein, hydrastin, berberin

- Nhóm pyrrolidin: hygrin, cuscohygrin, nicotin

- Nhóm tropan: atropine, cocain, ecgonin, scopolamine

- Nhóm quinolin: quinine, quinidine, dihydroquinin, dihydroquinidin, strychnine, brucin, veratrin, cevadin

- Nhóm phenothylamin: mescalin, ephedrine, dopamine, amphetamine

- Nhóm indole:

Các tryptamin: DMT, N-metyltryptamin, psilocybin, serotonin

Các ergolin: Các ancaloit từ nhựa ngũ cốc/cỏ nhƣ ergin, ergotamine, acid lysergic v.v

Các beta-cabolin: harmin, harmalin, yohimbin, reserpine, emetin

- Nhóm purin: Các xanthin nhƣ caffeine, theobromin, theophylline (Tôn Nữ Minh Nguyệt và ctv, 2010)

Hình 1.2 Cấu trúc hóa học một số chất thuộc nhóm alkaloid

c Vai trò

Đa số các alkaloid đều có tác dụng diệt khuẩn, một số loại có tác động lên hệ thần kinh như morphin, codein, cocain,… Ngoài ra, alkaloid còn làm hạ huyết áp và giúp chống ung thư (Vũ Xuân Tạo, 2013)

1.1.5.3 Carbohydrate

a Khái niệm

Carbohydrate là một nhóm chất hữu cơ phổ biến khá rộng rãi trong cơ thể sinh vật Được cấu tạo từ các nguyên tố: C, H, O với công thức cấu tạo chung Cm(H2O)n, thường m = n (Phùng Trung Hùng và ctv, 2013).Nhìn chung hàm lượng carbohydrate ở thực vật cao hơn động vật Ở thực vật carbohydrate thay đổi tùy theo loài, giai đoạn sinh trưởng và phát triển

- Thực vật: chiếm khoảng 75% trong các bộ phận như củ, quả, lá, thân, cành

- Động vật: chiếm khoảng 2% trong gan, cơ máu, (Phùng Trung Hùng và ctv, 2013)

b Phân loại

Dựa vào cấu tạo, tính chất carbohydrate được chia làm ba nhóm lớn: monosaccharide, oligosaccharide (Disaccharide) và polysaccharide (Phùng Trung Hùng và ctv, 2013)

c Vai trò:

Trong cơ thể sống carbohydrate giữ nhiều vai trò quan trọng:

- Đảm bảo cung cấp khoảng 60% năng lượng cho các quá trình sống

- Có vai trò cấu trúc, tạo hình (ví dụ: cellulose, peptidglican )

- Có vai trò bảo vệ (mucopolysaccharide)

- Chống tạo thể cetone (mang tính acid gây độc cho cơ thể) (Nguyễn Phương Hà Linh Linh, 2011)

1.1.5.4 Glycoside

a Khái niệm

Glycoside là những sản phẩm ngưng tụ của đường Cấu tạo gồm 1 phần đường (glycon) kết hợp với 1 phần không phải là đường (aglycon) theo Vũ Kim Dung và ctv (2011) Hai phần liên kết với nhau bằng dây nối acetal vì vậy phân tử glycoside dễ bị phân huỷ khi có nước dưới ảnh hưởng của các enzyme (men) có chứa trong cây

Bản chất glycoside gồm cả phần carbohydrate và phi carbohydrate (alcohol) Đây

là dạng tinh thể không màu và tác dụng của glycosides phụ thuộc vào phần aglycon còn phần glycon giúp tăng hoặc giảm tác dụng của chúng Glycoside dễ bị hòa tan trong nước, có vị đắng và tạo mùi thơm đặc trưng (Trần Trường Hận, 2010)

b Phân loại

Glycoside có 3 cách phân loại dựa vào thành phần glycon, aglycon và kiểu liên kết giữa chúng (Vũ Kim Dung và ctv, 2011)

Hình 1.4 Sơ đồ phân loại glycoside

c Vai trò

Glycoside giữ vai trò là nguồn dinh dưỡng cho cơ thể Ngoài ra chúng còn có vai trò bảo vệ bằng cách tạo ra thể gây độc, qua quá trình thủy phân tạo ra một số chất kháng khuẩn thường tập trung ở vỏ và hạt như độc tố Solanine ở khoai tây (Trần Trường Hận, 2010)

1.1.5.5 Saponin

a Khái niệm

Saponin là một glycoside tự nhiên thường gặp trong nhiều loài thực vật.Dưới tác dụng của các enzyme thực vật, vi khuẩn hay acid loãng, saponins bị thuỷ phân thành genin (sapogenin) và phần carbohydrate (Ngô Văn Thu, 2011)

Saponin thường ở dạng vô định hình, có vị đắng, tan được trong nước, alcohol và rất ít tan trong aceton, ether, hexan Khi hòa tan saponin vào nước sẽ làm giảm sức căng bề mặt của dung dịch và tạo bọt (Nguyễn Tấn Thịnh, 2013)

b Phân loại

Saponin được chia thành 2 nhóm là saponin triterpenoid và saponin steroid (Nguyễn Tấn Thịnh, 2013)

Hình 1.5 Sơ đồ phân loại nhóm saponin

Tannin tan trong nước, kiềm loãng, cồn, glycerin và aceton, đa số không tan trong các dung môi hữu cơ và đồng thời tủa với alkaloid, muối kim loại nặng (chì, thuỷ ngân, kẽm, sắt)

b Phân loại

Tannin có thể chia thành hai loại chính:

- Tannin thủy phân được hay còn gọi là tanin pyrogalli (Gallic acid)

- Tannin ngưng tụ hay còn gọi là tanin pyrocatechic (Flavone)

c Vai trò

- Bảo vệ thực vật khỏi các loài côn trùng, tác dụng như thuốc trừ sâu

- Tác dụng kháng khuẩn, thường dùng làm thuốc súc miệng

- Công dụng chữa viêm ruột, tiêu chảy…(Ngô Thị Thùy Dương, 2012)

1.1.5.7 Amino acid

a Khái niệm

Amino acid là đơn vị cấu trúc cơ bản của protein Amino acid là một phân tử chứa

cả nhóm amin và carboxylate, chúng tạo thành các xích polymer ngắn gọi là peptide hay polypeptides.Tất cả amino acid tự nhiên đều thuộc loại α-amino acid, nhóm amino (-NH2) gắn vào cacbon thứ 2 (hay cacbon α) của acid hữu cơ Ngoài các nhóm –NH2,

−COOH, trong amino acid tự nhiên còn chứa các nhómchức khác như: −OH, HS−,

−CO−…

b Phân loại

Dựa vào cấu tạo gốc R để phân 20 amino acid cơ bản thành các nhóm Một trong các cách phân loại là 20 amino acid được phân thành 5 nhóm như sau (Hồ Chí Tuấn, 2009):

- Nhóm 1: Các amino acid có gốc R không phân cực kị nước, thuộc nhóm này có

6 amino acid: Glysine (G), Alanine (A), Valine (V), Leucine (L), Isoleucine (I), Proline (P)

- Nhóm 2: Các amino acid có gốc R là nhân thơm thuộc nhóm này có 3 amino acid: Phenylanine (F), Tyrosine (Y), Tryptophan (W)

- Nhóm 3: Các amino acid có gốc R bazơ, tích điện dương, thuộc nhóm này có 3 amino acid: Lysine (K), Arginine (R), Histidine (H)

- Nhóm 4: Các amino acid có gốc R phân cực, không tích điện, thuộc nhóm này

có 6 amino acid: Serine (S), Threonine (T), Cysteine (C), Methionine (M), Asparagine (N), Glutamine (Q)

- Nhóm 5: Các amino acid có gốc R acid, tích điện âm, thuộc nhóm này có 2 amino acid: Aspartate (D), Glutamate (E)

c Vai trò

Vai trò của amino acid trong cơ thể thực vật:

- Thúc đẩy quá trình sinh tổng hợp trao đổi chất

- Tăng hiệu quả của thuốc bảo vệ thực vật

- Tăng khả năng ra hoa và quả

1.1.5.8 Isoprenoid

a Khái niệm

Isoprenoid (terpene)là một nhóm chất lớn và đa dạng Bộ khung carbon được tạo thành từ đơn vị cơ bản isoprene-C5H8.Terpene có nhiều ở thực vật đặc biệt là loài họ thông

- Diterpenoid (4 đơn vị)

c Vai trò

- Ức chế sự tăng trưởng của vi khuẩn ngăn ngừa ung thư

- Bảo vệ thực vật

- Có khả năng xua đuổi côn trùng

1.2 Cơ chế kháng khuẩn của các hợp chất có nguồn gốc từ thực vật

1.2.1 Khái niệm về hoạt tính kháng khuẩn

Kháng khuẩn thực vật là tên gọi chung chỉ các hợp chất hữu cơ có trong thực vật,

có tác dụng tiêu diệt hay kìm hãm sự phát triển của vi sinh vật Các chất kháng khuẩn thường có tác dụng đặc hiệu lên các loài vi sinh vật khác nhau ở một nồng độ thường rất nhỏ (Silva và Fernandes, 2010)

1.2.2 Cơ chế kháng khuẩn

Cơ chế hoạt động khác nhau của các hợp chất kháng khuẩn có trong thực vật đã được nghiên cứu Chúng có thể ức chế các vi sinh vật, gây trở ngại cho một số quá trình trao đổi chất hoặc có thể điều chỉnh biểu hiện gen và con đường truyền tín hiệu (Etherton và ctv, 2002; Manson, 2003; Surh, 2003)

Không phải tất cả các cơ chế hoạt động đều làm việc trên các mục tiêu cụ thể, và một số vùng khác của tế bào có thể bị ảnh hưởng bởi các cơ chế khác (Hình 1.7)

Hình 1.6 Những vị trí của vi khuẩn bị tác động bởi các hợp chất thực vật (Burt, 2004)

Cao chiết từ các loại thực vật có thể biểu hiện hoạt tính kháng lại các chủng vi khuẩn ở các mức độ khác nhau nhƣ sự can thiệp vào các lớp đôi phospholipid của màng tế bào gây hậu quả làm gia tăng độ thấm, tổn hại các thành phần tế bào, phá hủy các enzyme tham gia vào việc hình thành năng lƣợng tế bào, tổng hợp các thành phần cấu trúc, và đồng thời phá hủy hoặc làm bất hoạt các vật liệu di truyền Nói chung, cơ chế tác động của hợp chất kháng khuẩn tự nhiên có liên quan đến sự rối loạn, phá vỡ màng tế bào chất, làm gián đoạn mất ổn định lực chuyển động của proton (PMF), dòng điện tử, sự vận chuyển tích cực, và đông tụ các thành phần của tế bào (Kotzekidou và ctv, 2008) cụ thể ở Bảng 1.1

Bảng 1.1 Những nhóm hợp chất tự nhiên có hoạt tính kháng khuẩn (theo Cowan,

1999) Nhóm Phân nhóm Ví dụ Cơ chế

Phenolic

Phenol đơn Catechol Phá vỡ màng sinh chất

Epicatechin Phá vỡ vách tế bào Phenolic acid Cinnamic acid ?

Quinone Hypericin

Liên kết bám dính, tạo phức hợp với thành tế bào, làm bất hoạt enzyme Flavonoid Chrysin Liên kết bám dính

Tannin Ellagitannin

Bám dính Protein Bám dính Adhesin

Ức chếenzyme Phá vỡ màng sinh chất Tạo phức hợp với thành tế bào

Phá vỡ vách tế bào

Tạo phức kim loại-ion

Coumarin Warfarin Tương tác với DNA nhân

thực (hoạt tính kháng vius) Terpenoid

Lectin

Polypeptide

-

Mannose-specific agglutinin

Khóa sự kết hợp của virus hoặc hấp phụ

Falxatin Hình thành cầu Disulfide

Polyacetylen

-

8s-heptadeca-diene-4,6-diyne-1,8-diol

2(Z),9(Z)-?

1.2.3 Một số hợp chất có khả năng kháng khuẩn từ thực vật

1.2.3.1 Hợp chất phenolic

Nguyên nhân chính tạo ra độc tính của các hợp chất phenolic đối với vi sinh vật là

sự ức chế enzyme bởi các hợp chất oxy hóa, có thể thông qua phản ứng với nhóm sulfhydryl hoặc thông qua sự tương tác không đặc hiệu của các chất này với protein

Quinone

Quinone là những vòng thơm với hai nhóm thế ketone Chúng là những hợp chất màu, tồn tại khắp nơi trong tự nhiên và có phản ứng đặc trưng cao

Quinone có thể tạo phức không thay đổi với các amino acid ái nhân trong protein, thường dẫn đến làm vô hoạt và mất chức năng của protein Do đó khả năng kháng khuẩn của quinone rất lớn Mục tiêu tác động lên tế bào vi sinh vật là bề mặt tế bào, polypeptide ở thành tế bào và các enzyme trên màng Quinone cũng tạo ra chất nền không thể sử dụng được cho các vi sinh vật

Người ta nhận thấy rằng anthraquinone được lấy từ một loài cây có nguồn gốc từ

Pakistan có khả năng kìm hãm vi khuẩn Bacillus anthracis, Corynebacterium

pseudodiphthericum, và Pseudomonas aeruginosa, có khả năng diệt khuẩn đối với Pseudomonas pseudomalliae.Hypericin, một anthraquinone cho thấy là có khả năng

chống bệnh trầm cảm và có hoạt tính kháng khuẩn tổng hợp (Tôn Nữ Minh Nguyệt và ctv, 2010)

Flavonoid

Các hợp chất flavonoid tổng hợp bởi cây trồng để phản ứng lại sự nhiễm khuẩn và

có tác dụng kháng khuẩn đối với nhiều loài vi sinh vật Hoạt tính kháng khuẩn của flavonoid là do khả năng tạo phức với các protein tan ngoại bào, tạo phức với thành tế bào vi khuẩn, và ức chế transpeptidase làm cho mucopeptide – yếu tố đảm bảo cho thành tế bào vi khuẩn vững chắc không tổng hợp được Các flavonoid càng ưa béo càng có khả năng phá vỡ màng tế bào vi sinh vật (Tôn Nữ Minh Nguyệt và ctv, 2010) Catechin là những hợp chất flavonoid được nghiên cứu rộng rãi do chúng có mặt trong trà xanh oolong Qua những nghiên cứu, người ta nhận thấy trà xanh có hoạt tính

kháng khuẩn đã ức chế Vibrio cholerae O1, Streptococcus mutans, Shigella spp., và các vi khuẩn, vi sinh vật khác Catechin vô hoạt độc tố gây bệnh tả của Vibrio, ức chế enzyme glucosyltransferase của vi khuẩn S.mutans, cơ chế tác dụng cũng là do khả

năng tạo phức như được mô tả ở phần quinone Hoạt động nghiên cứu gần đây được tiến hành trên cơ thể chuột khi chuột được cho ăn khẩu phần ăn có chứa 0,1%

catechine có nguồn gốc từ trà thì khe nứt do sâu răng của chuột do S.mutans gây ra

Nhiều nghiên cứu khác cũng cho thấy rằng các dẫn xuất của flavones có khả năng

ức chế virus (RSV) Người ta đã tìm ra hoạt tính và phương thức hoạt động của quercetin, naringin, hesperetin và catechin Trong khi naringin không ức chế virus type

1 (HSV-1) gây bệnh mụn giộp, polyvirus type 1, virus type 3 gây bệnh khó thở ở trẻ hoặc RSV, thì ba flavanoid khác lại có tác dụng theo những phương thức khác nhau Hesperetin làm giảm sự sao chép nội bào của các loài virus trên, catechin ức chếsự lây nhiễm nhưng không làm giảm sự sao chép nội bào của RSV và HSV-1, quercetin là chất có hiệu quả tốt trong việc giảm tính lây nhiễm cácloại bệnh do vi sinh vật gây ra Người ta cho rằng sự khác nhau nhỏ về cấu tạo trong các hợp chất cũng ảnh hưởng rất quan trọng đến hoạt tính kháng khuẩn của chúng

Tannin

Một trong những tính chất rất đặc trưng của tannin là tạo phức với các protein thông qua các liên kết không đặc hiệu như liên kết hydro và các liên kết cộng hóa trị Khi liên kết với protein chúng có thể làm mất hoạt tính của các protein chức năng Các protein này có thể là enzyme, các protein vận chuyển hay thành tế bào polypeptide… Scalbert xem xét lại các tính chất kháng khuẩn của tannin vào năm 1991 Ông đưa

ra 33 nghiên cứu ghi nhận tính kháng khuẩn của tannin Theo các nghiên cứu này, tannin có thể ức chế sự phát triển của nấm sợi, nấm men và các vi khuẩn Tính kháng khuẩn của tannin được tăng cường bởi tia cực tím (UV) ởmức ánh sáng kích hoạt bước sóng khoảng 320 đến 400nm.Ngoài ra, có ít nhất hai nghiên cứu đã chỉ ra rằng tannin

có thể ức chế virus nhờ cơ chế đảo ngược quá trình phiên mã DNA của virus

1.2.3.2 Nhóm alkaloid

Solamargine

Solamargine là một glycoalkaloid kháng khuẩn tốt nhất đối với 2 nhóm Giardia và Entamoeba, chúng liên quan trực tiếp đến việc kháng khuẩn đối với các vi khuẩn gây bệnh tiêu chảy Thường có trong các cây quả mọng họ cà (Solanum khasianum) và các

alkaloid khác trong loài cây này có tác dụng chống lại sự lây nhiễm khi đã mắc phải HIV

Berberine

Berberine là một đại diện quan trọng của alkaloid có trong các cây: hoàng đằng,

hoàng bá, hoàng liên… có tác dụng kháng khuẩn rộng đối với Shigella spp.,

Staphylococcus spp (tụ cầu khuẩn), Vibrio spp., Streptococcus spp Những năm gần

đây, một số nghiên cứu mới nhất cho thấy berberine có tính kháng khuẩn với nhiều vi khuẩn Gram dương, Gram âm và các vi khuẩn acid Ngoài ra có còn chống lại một số nấm men gây bệnh và một số động vật nguyên sinh

Berberine kháng khuẩn hiệu quả đối với các nhóm vi khuẩn gây bệnh sốt rét do berberine có khả năng gây đột biến RNA của vi khuẩn gây bệnh sốt rét, chínhđiều này

mà tác dụng kháng khuẩn của Berberine khá mạnh đối với loại vi khuẩn gây bệnh này

Nhóm terpenoid và tinh dầu

Terpenene và terpenoid có hoạt tính kháng khuẩn đối với nấm, vi khuẩn, virus và động vật nguyên sinh Năm 1977, có nghiên cứu cho rằng 60% các dẫn xuất của tinh dầu có khả năng ức chế nấm, trong khi khoảng 30% ức chế được vi khuẩn Đồng thời, các acid betulinic triterpenoid là một trong nhiều terpenoid có khả năng ức chế được HIV Cơ chế tác động của tecpen chưa được khẳng định rõ ràng, nhưng được suy đoán

là liên quan đến sự phá vỡ màng tế bào bởi các hợp chất lipophilic

Các nhà khoa học cũng đã tìm thấy các terpenoid hiện diện trong các loại tinh dầu

thực vật có ích trong việc kiểm soát Listeria monocytogene Theo Mendoza, việc tăng

nhóm ưa nước (hydrophilicity) của kaurene diterpenoids thì làm giảm mạnh tính kháng khuẩn của chúng Các nhà khoa học thực phẩm cũng đã tìm thấy các terpenoids hiện

diện trong các loại tinh dầu thực vật có ích trong việc kiểm soát Listeria

monocytogenes Dầu húng quế, một thảo dược được thương mại hóa, được xác định là

hiệu quả kháng khuẩn tương đương với 125 ppm clo khử trùng trong lá rau diếp (Tôn

1.3 Tổng quan về một số nhóm vi khuẩn gây bệnh

1.3.1 Nhóm vi khuẩn Escherichia coli

Đặc điểm hình thái

E.coli là trực khuẩn Gram âm, hình que thẳng Kích thước dài, ngắn khác nhau

trung bình từ 2 – 3 µm, rộng 0,5 µm; trong những điều kiện nuôi cấy không thích hợp (ví dụ trong môi trường có kháng sinh) trực khuẩn có thể rất dài (6 – 8 µm)

Rất ít chủng E.coli có vỏ, không sinh bào tử, hầu hết có lông và có khả năng di

động (Bùi Thị Hải Hòa, 2012)

Trực khuẩn E.coli hiếu khí và kỵ khí tùy nghi, có thể phát triển ở nhiệt độ từ 150C – 400C, phát triển thích hợp ở nhiệt độ 370C với pH = 7,2 – 7,4 ; phát triển được ở pH

= 5,5 – 8,0 (Nguyễn Như Thanh và ctv, 1997)

Trong môi trường lỏng, sau 4 – 5 giờ, E.coli đã làm đục nhẹ môi trường, càng để

lâu càng đục nhiều và sau vài ngày có thể có váng mỏng trên mặt môi trường, để lâu vi khuẩn lắng xuống đáy ống

Trên môi trường thạch thường, sau 18 – 24 giờ, khuẩn lạc tròn, bờ đều, bóng,

không màu hay màu xám nhẹ, đường kính 2 – 3 mm

Hình 1.7 E.coli quan sát dưới kính hiển vi

Khả năng gây bệnh

E.coli là nguyên nhân gây ra các bệnh ở người như tiêu chảy, gây viêm đường tiêu

hóa, tiết niệu, sinh dục, đường mật, đường hô hấp Là một trong những nguyên nhân

chính gây ra bệnh nhiễm khuẩn huyết, là căn nguyên thường gặp trong bệnh viêm màng não, viêm phổi ở trẻ mới sinh Nhưng nhiễm khuẩn quan trọng nhất là viêm dạ

dày ruột ở trẻ em E.coli còn gặp trong nhiễm trùng ngoại khoa, nhiễm trùng trong

bỏng

Trong các loại độc tố của E.coli, độc tố shiga là nguy hiểm nhất được biết đến trên

người, làm hủy hoại các vi nhung mao hấp thu của tế bào biểu mô ruột Nó xâm nhập vào tế bào biểu mô đại tràng, ức chế quá trình tổng hợp protein làm chết tế bào Hậu quả là gây viêm đại tràng xuất huyết, gây tiêu chảy phân như máu Những trường hợp hoại tử nặng có thể gây thủng ruột (Bùi Thị Hải Hòa, 2012)

E.coli gây bệnh thực nghiệm: khả năng gây bệnh cho súc vật tương đối thấp, phải

cần một số lượng lớn vi khuẩn vào phúc mạc chuột nhắt hoặc đường tĩnh mạch cho thỏ mới gây chết được súc vật

1.3.2 Nhóm vi khuẩn Salmonella spp

Đặc điểm hình thái

Salmonella spp là trực khuẩn Gram âm, hình que, kích thước trung bình 3,0 x 0,5

µm Có nhiều lông xung quanh thân (trừ S.gallinarum và S.pullorum), có khả năng di

động, không có vỏ, không sinh bào tử (Trần Kim Hùng Nguyên, 2005)

Là vi khuẩn kị khí tùy nghi, phát triển được trên các môi trường nuôi cấy thông thường Vi khuẩn có thể phát triển ở nhiệt độ 6 - 42o

C và pH từ 6 – 9 , nhưng điều kiện thích hợp nhất cho sự phát triển của vi khuẩn là 37oC ở pH 7,2

Nuôi cấy trên môi trường lỏng: sau khi cấy vài giờ Salmonella spp làm môi trường

đục nhẹ, sau 18 giờ làm đục nhiều, nuôi cấy lâu sẽ có cặn ở đáy ống nghiệm và có màng mỏng trên bề mặt môi trường (Nguyễn Như Thanh, 1997)

Nuôi cấy trên môi trường thạch: vi khuẩn mọc thành các khuẩn lạc tròn, nhỏ, trong hoặc xám, nhẵn, bóng hay lồi lên ở giữa

Hình 1.8 Hình thái vi khuẩn Salmonella spp

Khả năng gây bệnh

Salmonella spp là căn nguyên gây ra nhiều loại bệnh do thực phẩm nhiễm độc hay

còn gọi là ngộ độc thực phẩm Các triệu chứng thường gặp như tiêu chảy, co thắt dạ dày, đau đầu, sốt, nôn mửa và mất nước (mất dịch cơ thể) Triệu chứng có thể tiến triển

từ 12 – 72 giờ sau khi nhiễm khuẩn Các triệu chứng thường kéo dài trong vòng từ 4 –

7 ngày và sau đó tự hồi phục Tuy nhiên 1 số ít trường hợp có thể diễn biến nặng và gây tử vong (Phạm Thị Cẩm Hà, 2013)

Salmonella spp còn gây bệnh thương hàn chủ yếu do S.typhii gây thương tổn

mảng Peyer, xuất huyết tiêu hóa, có thể gây thủng ruột; ngoài ra, còn gây trạng thái sốt kéo dài, li bì, biến chứng trụy tim mạch… Các bệnh khác (không phải thương hàn)

thường là nhiễm trùng giới hạn ở ống tiêu hóa chủ yếu là do 2 tác nhân S.typhimurium,

S.enteritidis gây ra, bệnh có biểu hiện gây sốt, nôn, tiêu chảy Ngoài ra, Salmonella có

thể gây nên các tổn thương ở ngoài đường tiêu hóa như viêm màng não, thể nhiễm trùng huyết đơn thuần, nhiễm trùng phổi

Salmonella spp gây bệnh thực nghiệm trên gia cầm: vi khuẩn Salmonella gây 3 thể

bệnh: bệnh thương hàn, phó thương hàn và bệnh bạch lỵ Đối với gia súc,

S.choleraesuis chủng Kunzendorf và S.typhisuis chủng Voldagsen gây bệnh phó

thương hàn cho heo, S.enteritidis chủng Dublin và Rostok gây bệnh phó thương hàn

cho bò, bê, S.abortusovis gây bệnh sẩy thai ở cừu, S.gallinarum – pullorum gây

bệnh thương hàn cho gà (Nguyễn Như Thanh, 1997)

1.3.3 Nhóm vi khuẩn Shigella spp

Đặc điểm hình thái

Shigella spp thuộc họ Enterobacteriae (vi khuẩn đường ruột) là trực khuẩn gram

âm, nhỏ, dài với kích thước 0.5-0.6 x 1 – 3 µm, không sinh bào tử, không di động, thuộc nhóm vi khuẩn hiếu hoặc kỵ khí tùy nghi nhưng phát triển tốt trong điều kiện hiếu khí, nhiệt độ nuôi cấy thích hợp là 370C Chúng có thể sống nhiều ngày với điều kiện lý hóa khắc nghiệt như trong tủ lạnh, đông đá, trong môi trường chứa 5% NaCl

hay trong môi trường có pH 4,5 Shigella spp nhạy với nhiệt và bị tiêu diệt khi khử

niêm mạc ruột già, tạo những áp xe nhỏ li ti rồi hoại tử, làm ung loét và xuất huyết Triệu chứng chủ yếu là tiêu chảy phân nhầy máu, số lần đi tiêu 10 – 20 lần/ngày và kèm theo đau bụng và sốt cao Đa số sự hiện diện bạch cầu trong phân Bệnh thường kéo dài dưới 7 ngày (Nguyễn Văn Minh Hoàng, 2013)

Ngoài ra, Shigella spp còn gây các bệnh ở ngoài đường tiêu hoá như viêm kết

mạc, viêm âm đạo, viêm phổi, viêm khớp, viêm màng não, nhiễm khuẩn huyết, theo Nguyễn Đức Hiền (2013)

1.3.4 Nhóm vi khuẩn Listeria spp

Đặc điểm hình thái

Các loài Listeria spp là trực khuẩn Gram dương, có kích thước ngắn (0,4 – 0,5 x

0,5 – 2,0 µm), chúng mọc trên các môi trường nuôi cấy không acid, không sinh nha bào Ở 200C chúng di chuyển bằng lông mọc xung quanh thân (peritrichous flagella), nhưng sự di dộng không quan sát được ở 370

C Chúng là vi khuẩn kị khí không bắt buộc và có thể sinh trưởng trong một khoảng nhiệt độ dao động rộng từ 3 – 450C (tối

Khả năng gây bệnh

Bệnh do Listeria spp gây ra là bệnh hiếm gặp ở người với các triệu chứng rất nguy

hiểm và có tỷ lệ tử cong cao Người nhiễm bệnh sẽ có các dấu hiệu cận lâm sàng nhẹ

như sốt, viêm dạ dày-ruột Đồng thời L.monocytogenes là tác nhân gây chết đặc biệt ở

trẻ em dưới 1 tháng tuổi, phụ nữ mang thai, những người nhận mô cấy ghép và có hệ

miễn dịch kém Ở phụ nữ mang thai khi người mẹ bị nhiễm Listeria spp thì có triệu

chứng rõ ràng hoặc có những triệu chứng giống như bị cảm cúm nhưng bào thai và thai nhi sẽ bị ảnh hưởng nghiêm trọng bao gồm sảy thai, chết non, viêm màng não ở trẻ sơ sinh hay nhiễm trùng

Listeria spp gây bệnh cho động vật: bệnh do Listeria spp tác động chuyên biệt

trên gia súc, cừu và dê với các dấu hiệu lâm sàng như viêm não, viêm màng não, nhiễm trùng máu, sảy thai, đẻ non

1.3.5 Nhóm vi khuẩn Vibrio spp

Đặc điểm hình thái

Vibrio spp còn gọi là phẩy khuẩn, thuộc họ Vibrionaceae là nhóm vi khuẩn

Gram âm, hình que hai đầu không đều nhau tạo thành hình dấu phẩy, kích thước 0,3 – 0,5 x 1,4 – 2,6 µm.Chúng không sinh bào tử và chuyển động nhờ một hay nhiều tiên

mao mảnh nằm ở một đầu Tất cả những loài vi khuẩn thuộc nhóm Vibrio spp đều là

vi khuẩn kỵ khí tùy nghi, phát triển trong môi trường bổ sung muối (NaCl) và không sinh H2S