BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ
Chuyên ngành: Công nghệ sinh học
Mã ngành: 7420201
NGUYỄN THỊ THU HẬU
KHẢ NĂNG KHÁNG OXY HÓA VÀ ỨC CHẾ
ENZYME TYROSINASE CỦA CÂY DỨA
(Ananas comosus)
NĂM 2022
CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
Người hướng dẫn chính: PGS.TS. Trần Nhân Dũng
Người hướng dẫn phụ: PGS.TS. Huỳnh Văn Bá
Luận án được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án tiến sĩ cấp trường
Họp tại: ………………………….., Trường Đại học Cần Thơ).
Vào lúc ….. giờ ….. ngày ….. tháng ….. năm …..
Phản biện 1:
Phản biện 2:
Phản biện 3:
Xác nhận đã xem lại của Chủ tịch Hội đồng
(Chữ ký)
Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện:
- Trung tâm Học liệu, Trường Đại học Cần Thơ.
- Thư viện Quốc gia Việt Nam.
i
DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ
Tạp chí trong nước
1. Nguyễn Thị Thu Hậu, Trần Nhân Dũng, Huỳnh Văn Bá, Tống
Văn Hải., 2020. Khảo sát hoạt tính kháng oxy hóa từ cao chiết ethanol lá,
thân và vỏ trái cây dứa (Ananas comosus) vùng tắc cậu, Kiên Giang. Tạp
chí Nơng nghiệp và Phát triển nông thôn, số 8 (2020), 74-80.
2. Nguyễn Thị Thu Hậu, Trần Nhân Dũng, Huỳnh Văn Bá, Trịnh
Chí Bảo, 2020. Khảo sát hoạt tính kháng oxy hóa từ cao chiết ethanol
thân và thịt trái cây dứa (Ananas comosus)” vùng tắc cậu Kiên Giang. Tạp
chí Y học, số 8 (1), 45- 49.
3. Nguyễn Thị Thu Hậu, Trần Nhân Dũng, Huỳnh Văn Bá, Nguyễn
Minh Chơn, Nguyễn Đức Độ, Võ Thị Yến Linh, Lê Thị Thu Đoan,
Nguyễn Thị Trúc Anh, 2020. Khảo sát hoạt tính kháng oxy hóa và ức chế
tyrosinase từ cao chiết methanol lá cây Dứa (Ananas comosus) vùng Tắc
Cậu, Kiên Giang. Tạp chí Khoa học và Cơng nghệ nông nghiệp Việt Nam,
số 10 (2020), 109-114.
4. Nguyễn Thị Thu Hậu, Trần Nhân Dũng, Huỳnh Văn Bá, Võ Thị
Yến Linh, Lê Thị Thu Đoan, Thị Ngọc Quyên, Bùi Trần Hồng Ân, 2020.
Khảo sát hoạt tính kháng oxy hóa từ cao lá ở thân và lá trên đầu trái cây
dứa (Ananas comosus) trồng tại vùng Tắc Cậu, tỉnh Kiên Giang. Tạp chí
Đại học Trà Vinh, 12 (2020), 1-11.
5. Nguyễn Thị Thu Hậu, Trần Nhân Dũng, Huỳnh Văn Bá, Nguyễn
Minh Chơn, Nguyễn Đức Độ, Phạm Thị Bé Tư, Trần Thị Ngọc Lý, Lâm
Huỳnh Đức, Phạm Thị Ái Vi, Lý Lệ Quyên, Lê Thị Ngọc Ngà, 2021.
Khảo sát hoạt tính kháng oxy hóa và ức chế tyrosinase từ cao chiết
methanol thân và thịt quả cây Dứa (Ananas comosus) vùng tắc cậu, Kiên
Giang. Tạp chí Nơng nghiệp và Phát triển nơng thơn, số 3+4 (2020), 6874.
6. Nguyễn Thị Thu Hậu, Trần Nhân Dũng, Huỳnh Văn Bá, Nguyễn
Minh Chơn, Nguyễn Đức Độ, Phạm Thị Bé Tư, 2021. Khảo sát hoạt tính
kháng oxy hóa và ức chế tyrosinase từ cao chiết methanol vỏ quả dứa
(Ananas comosus (L.) Merr.) thu hái ở vùng Tắc Cậu, Kiên Giang. Tạp
chí Y Dược học, số 17 tháng 3 (2021), 21-28.
ii
Kỷ yếu hội nghị trong nước
1. Bài kỷ yếu Hội thảo CNSH Toàn Quốc 2020: Nguyễn Thị Thu
Hậu, Trần Nhân Dũng, Huỳnh Văn Bá, Ninh Khắc Huyền Trân, Lâm Thị
Kim Ngân, Vương Tú Kỳ, Trần Ngọc Trọng, Lê Thị Thu Đoan, 2020.
Khảo sát hoạt tính kháng oxy hóa từ cao chiết ethanol vỏ và thịt quả dứa
(Ananas comosus) ở giai đoạn xanh và chín trồng tại vùng Tắc Cậu Kiên
Giang. Kỷ yếu Hội thảo CNSH Toàn Quốc 2020, 194 – 199.
2. Bài kỷ yếu Hội thảo Quốc gia (Đại học Trà Vinh) 2020:
Nguyễn Thị Thu Hậu, Trần Nhân Dũng, Huỳnh Văn Bá, Võ Thị Yến
Linh, Lê Thị Thu Đoan, Thị Ngọc Qun, Bùi Trần Hồng Ân, 2020.
Khảo sát hoạt tính kháng oxy hóa từ cao lá ở thân và lá trên đầu trái cây
dứa (Ananas comosus) trồng tại vùng Tắc Cậu, tỉnh Kiên Giang. Kỷ yếu
Hội thảo Ứng dụng CNSH trong sản xuất Nông nghiệp và Thủy sản (lần
2), 2020, 5.
iii
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
1.1 Đặt vấn đề
Dứa (Ananas comosus (L.) Merr.) thuộc họ bromeliaceae có nguồn
gốc từ Paraguay là loại trái cây có giá trị dinh dưỡng cao đứng thứ ba trên
thế giới chỉ đứng sau chuối và cây có múi (cam quýt) (Vrianty et al.,
2019). Trong cơ thể của sinh vật (kể cả con người) luôn sản sinh ra các
gốc tự do là nguyên nhân dẫn tới phá huỷ các bào quan và cấu trúc bên
trong tế bào do đột biến làm xuất hiện các bệnh hiểm nghèo và thối hóa
tế bào (Ghasemzadeh, 2012; Vrianty et al., 2019).
Các hợp chất kháng oxy hoá là những hợp chất làm chậm hoặc ngăn
chặn được sự phát triển của các gốc tự do bảo vệ tế bào và cơ thể. Những
bất lợi của sự thối hóa tế bào có thể được ngăn ngừa bằng cách bổ sung
các chất kháng oxy hóa từ thực phẩm và dược liệu (Ghasemzadeh, 2012;
Ha & Thu, 2009; Vrianty et al., 2019).
Tyrosinase là enzyme chính trong con đường sinh tổng hợp melanin,
là phức hợp các hạt sắc tố trong da, tóc, niêm mạc võng mạc, melanin bao
quanh sợ trục thần kinh. Nám da là hiện tượng gia tăng hàm lượng của
melanin để bảo vệ da, giúp da chống lại tia cực tím (Bonesi et al., 2019;
F. Kong et al., 2000; Pires et al., 2021). Những hoạt chất ức chế tyrosinase
được tổng hợp bằng phương pháp hóa học chưa thật sự an tồn và hiệu
quả. Chính vì thế, vấn đề tìm kiếm các hợp chất ức chế tyrosinase từ thiên
nhiên được nghiên cứu để ứng dụng vào lĩnh vực y học, công nghiệp thực
phẩm, xử lý môi trường và mỹ phẩm (Lai et al., 2018; Yuan et al., 2020).
Trên thế giới và Việt Nam đã có nhiều nghiên cứu về khả năng kháng
oxy hóa từ thịt quả, lá, vỏ quả dứa nhưng vẫn chưa có đánh giá tổng thể
so sánh về khả năng kháng oxy hóa về lá, thân, thịt quả và vỏ dứa. Đồng
thời, có rất ít nghiên cứu về khả năng ức chế hoạt động tyrosinase của các
loại cao chiết dứa.
Mục đích của luận án là nghiên cứu về “Khả năng kháng oxy hóa và
ức chế tyrosinase của cây dứa (Ananas comosus (L.) Merr.)” nhằm nâng
cao giá trị ứng dụng của cây dứa trong các lĩnh vực khác như dược phẩm
và mỹ phẩm.
1
1.2 Mục tiêu luận án
Đánh giá khả năng kháng oxy hóa và ức chế enzyme tyrosinase của cao
chiết lá, thân, thịt quả và vỏ dứa (Ananas comosus (L.) Merr.). Định tính
và định lượng thành phần các hợp chất thứ cấp thực vật (trong đó quan
trọng nhất là các hợp chất polyphenol, flavonoid) của các cao thô đồng
thời so sánh khả năng kháng oxy hóa và ức chế tyrosinase của các cao
phân đoạn của mẫu cao có khả năng ức chế tyrosinase hiệu quả.
1.3 Nội dung nghiên cứu
Nội dung 1: Khảo sát sơ bộ chọn vùng nguyên liệu và dung môi chiết
xuất cao và định danh loài dứa vùng Tắc Cậu.
Nội dung 2: Khảo sát khả năng kháng oxy hóa (hoạt tính khử DPPH,
hoạt tính khử ion Fe3+ thành ion Fe2+, hoạt tính khử ion Cu2+ thành ion Cu+)
và khả năng ức chế tyrosinase của cao methanol dứa Tắc Cậu.
Nội dung 3: Sắc ký tách phân đoạn cao chiết methanol vỏ dứa và khảo
sát khả năng kháng oxy hóa và ức chế tyrosinase của cao phân đoạn có hoạt
tính cao.
Nội dung 4: Khảo sát khả năng ức chế sự sản sinh melanin của cao
phân đoạn có hoạt tính cao từ cao chiết methanol F1 vỏ dứa trên dòng tế
bào B16F10.
Nội dung 5: Khảo sát các hợp chất trong cao phân đoạn F1 methanol vỏ
dứa có khả năng kháng oxy hóa và ức chế tyrosinase thơng qua phân tích phổ
GC-MS.
1.4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
1.4.1 Đối tượng nghiên cứu
Đề tài nghiên cứu trên đối tượng cây dứa (lá, thân, thịt quả và vỏ quả)
thu hái tại Hòn Đất (vùng sinh thái Tứ Giác Long Xuyên) và Tắc Cậu
(vùng sinh thái Tây Sông Hậu) của tỉnh Kiên Giang.
1.4.2 Phạm vi nghiên cứu
Đề tài tập trung nghiên cứu về khả năng kháng oxy hóa (được tiến hành
bằng 3 phương pháp khử DPPH, khử ion Fe3+, khử ion Cu2+) và khả năng
ức chế hoạt tính của enzyme tyrosinase của cao chiết từ lá, thân, thịt quả và
vỏ cây dứa.
2
Các nghiên cứu được thực hiện từ tháng 5/2018 đến tháng 1/2021 tại
Viên nghiên cứu và Phát triển Công nghệ sinh học, Trường Đại học Cần
Thơ và Trung tâm Quản lý thực hành thí nghiệm, Trường Đại học Kiên
Giang.
1.5 Ý nghĩa của nghiên cứu
1.5.1 Ý nghĩa khoa học
Luận án cung cấp thơng tin khoa học hữu ích về khả năng kháng oxy
hóa và ức chế tyrosinase của cao chiết từ cây dứa nhằm ứng dụng trong
các lĩnh vực như y dược học và hóa mỹ phẩm.
1.5.2 Ý nghĩa thực tiễn
Kết quả nghiên cứu cho thấy tiềm năng sử dụng phụ phế phẩm trong
công nghiệp chế biến dứa, điều chế cao chiết từ vỏ dứa sử dụng sử dụng
nguồn nguyên liệu trong y dược học giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường
đồng thời sẽ làm tăng giá trị sản phẩm của dứa trong ngành nơng nghiệp
canh tác dứa.
1.6 Tính mới của luận án
Luận án đã xác định lá, thân, thịt quả và vỏ dứa đều có khả năng kháng
oxy hóa và ức chế hoạt động của tyrosinase. Cao chiết methanol vỏ dứa
có khả năng kháng oxy hóa (khử ion Cu2+) và ức chế hoạt động tyrosinase
cao hơn cao chiết methanol từ lá, thân, thịt quả dứa.
Hàm lượng polyphenol tổng và flavonoid tổng số có mối liên hệ đến
khả năng kháng oxy hóa của cao chiết dứa và có mối liên hệ với khả năng
ức chế hoạt động tyrosinase của cao chiết dứa.
Kết quả ức chế sự sản sinh melanin trên dòng tế bào hắc tố B16F10
của cao phân đoạn F1 tách từ cao methanol vỏ dứa mở ra hướng ứng dụng
mới của phụ phế phẩm quả dứa trong y dược học (phịng và trị các bệnh
có liên quan đến việc hình thành hắc tố melanin như Alzheimer,
Parkinson, tàn nhang, nám da và những bệnh liên quan đến dòng tế bào u
hắc tố).
3
CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1 Phương tiện nghiên cứu
2.1.1 Thời gian và địa điểm
Thời gian: Từ tháng 5/2018 đến tháng 01/2021.
Địa điểm: Viện nghiên cứu và Phát triển Công nghệ Sinh học, Trường
Đại học Cần Thơ và Trung tâm Quản lý thực hành thí nghiệm, Trường
Đại học Kiên Giang.
2.1.2 Nguyên vật liệu
Lá, thân, thịt quả và vỏ dứa (Ananas comosus (L.) Merr.) được thu hái
ở hai vùng sinh thái khác nhau của tỉnh Kiên Giang, Việt Nam (vùng sinh
thái Tây Sông Hậu – dứa Tắc Cậu và vùng sinh thái Tứ Giác Long Xuyên
– dứa Hòn Đất). Các mẫu dứa nghiên cứu được định danh dựa vào đặc
điểm hình thái theo hệ thống phân loại cây cỏ Việt Nam theo Phạm Hồng
Hộ, (1993). Tiêu chuẩn chọn mẫu thí nghiệm: lá ở đỉnh, quả và vỏ dứa có
độ tuổi từ 24 - 26 tuần sau khi ra hoa, thân dứa có độ tuổi từ 3-5 năm tuổi.
Tế bào B16F10 được cung cấp bởi ngân hàng tế bào ATCC (Mỹ).
2.2 Phương pháp nghiên cứu
2.2.1 Nội dung 1: Khảo sát sơ bộ để chọn vùng ngun liệu và dung
mơi trích ly cao chiết.
Mục tiêu: xác định được vùng nguyên liệu và loại dung mơi trích ly
phục vụ cho các nghiên cứu tiếp theo của luận án.
Đánh giá khả năng kháng oxy hóa của cao chiết ethanol dứa ở
Hòn Đất và Tắc Cậu
a. Trích ly cao từ các bộ phận của cây dứa thu tại Hịn Đất và Tắc Cậu
trong dung mơi ethanol
Bố trí thí nghiệm: xác định độ ẩm nguyên liệu theo phương pháp sấy
khô (Phụ lục 9.6, Dược điển Việt Nam V) bằng cân sấy ẩm hồng ngoại
MX50 AND (Nhật).
Thí nghiệm được bố trí và tiến hành theo Phụng, 2007; Rodriguez.,
2017; Vrianty et al., 2019 có hiệu chỉnh (Bảng 3.1).
Chỉ tiêu đánh giá: Hiệu suất (%) = (Khối lượng CT (g)/Khối lượng
mẫu (g)) x 100 (1)
4
Bảng 2.1: Bố trí thí nghiệm ly trích cao chiết lá, thân, thịt và vỏ dứa ở
Hòn Đất và Tắc Cậu trong ethanol
Nghiệm thức
Bộ phận
L_EHĐ
T_EHĐ
TQ_EHĐ
V_EHĐ
L_ETC
T_ETC
TQ_ETC
V_ETC
Lá.
Thân
Thịt quả
Vỏ quả
Lá.
Thân
Thịt quả
Vỏ quả
Vùng
sinh thái
Dung mơi
Tỷ lệ mẫu/dung
mơi (w/v)
Hịn Đất
Ethanol
1:4
Tắc Cậu
Ethanol
1:4
b. Khảo sát khả năng kháng oxy hóa của cao chiết ethanol dứa ở vùng
Hịn Đất và Tắc Cậu
Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm được thực hiện theo mô tả của
(Jovanović et al., 2018; Li et al., 2014) có hiệu chỉnh.
Pha dung dịch DPPH 0,1 Mm; Pha cao chiết thành dãy nồng độ thích
hợp (đã khảo sát, pha với methanol); Pha dung dịch vitamin C chuẩn
thành dãy nồng độ (12,5 - 150 µg/mL) (pha với methanol).
Quy trình thực hiện
Quy trình thực hiện thí nghiệm đối với cao chiết:
Lần lượt cho 1 mL cao chiết ở các nồng độ đã chuẩn bị vào ống
nghiệm, thêm 1 mL DPPH 0,1 mM vào. Sau 30 phút ủ trong tối, tiến hành
đo OD bằng máy đo quang phổ ở bước sóng 517 nm. Mẫu đối chứng được
thực hiện tương tự nhưng thay thế cao chiết bằng methanol.
Xây dựng đường chuẩn vitamin C: xây dựng đường chuẩn vitamin C
với quy trình thực hiện như đối với cao chiết.
Chỉ tiêu đánh giá: Dựa vào giá trị OD của vitamin C và cao chiết ở
bước sóng 517 nm, tính tốn phần trăm chế ở các nồng độ khác nhau theo
công thức (2). Hoạt tính khử DPPH được thể hiện qua giá trị phần trăm
ức chế:
Phần trăm ức chế (%) = (A0 - A)/A0 x 100 (2)
Từ giá trị phần trăm ức chế ở các nồng độ của từng mẫu cao chiết, tiến
hành xây dựng đường chuẩn y = ax + b. Từ đó, suy ra giá trị IC50 (nồng
5
độ cao chiết hay vitamin C mà tại đó ức chế 50%). Giá trị IC50 càng thấp
mẫu cao thô sẽ có hoạt tính kháng oxy hóa càng cao và ngược lại.
Thí nghiệm 2: Khảo sát khả năng kháng oxy hóa của cao chiết
dứa ở vùng Tắc Cậu trích ly trong dung mơi ethanol/methanol
a. Trích ly cao từ các bộ phận của cây dứa thu tại Tắc Cậu trong dung
môi ethanol/methanol
Bảng 2.2: Bố trí thí nghiệm điều chế cao chiết cao thô lá, thân, thịt và vỏ
dứa ở vùng sinh thái, dung môi khác nhau
Nghiệm
thức
Bộ phận
L_ETC
Lá.
T_ETC
TQ_ETC
V_ETC
Thân
Thịt quả
Vỏ quả
L_MTC
T_MTC
TQ_MTC
Lá.
Thân
Thịt quả
V_MTC
Vỏ quả
Vùng
sinh thái
Dung
môi
Ethanol
Tỷ lệ mẫu/dung mơi
(w/v)
1:4
Tắc Cậu
Methanol
1:4
Bố trí thí nghiệm và chỉ tiêu theo dõi: tương tự thí nghiệm 1.
Thí nghiệm 3: giải trình tự gene nhận diện lồi dứa Tắc Cậu
Mục đích: Nghiên cứu này nhằm xác định lại loài của cây dứa vùng
Tắc Cậu (cây đặc hữu của tỉnh Kiên Giang.
a.
Trích ly DNA
Thực hiện theo quy trình CTAB (Cetyl trimethyl ammonnium
bromide), đã được mô tả bởi Rogers và Bendich, (1988). Sử dụng bộ kít
thương mại thơng thường để tinh sạch mẫu (PCR Clean up). Quy trình
thực hiện theo tác giả Trần Nhân Dũng và ctv., 2012.
Thực hiện phản ứng PCR
Các mẫu DNA chất lượng tốt, cặp mồi khuếch đại vùng trình tự ITS
(Baldwin et al., 1995) sử dụng để thực hiện phản ứng PCR như sau:
+ ITS1: 5’-TCC GTA GGT GAA CCT GCG G-3’
+ ITS4: 5’-TCC TCC GCT TAT TGA TAT GC-3’
6
- Sản phẩm PCR được kiểm tra bằng kỹ thuật điện di trên gel
agarose 2% ở hiệu điện thế 50V. Phổ điện di được quan sát bằng máy
chụp hình gel (Bio-rad, Mỹ).
c. Giải trình tự
Mẫu sau khi thực hiện phản ứng PCR đạt u cầu được gửi cho
phịng thí nghiệm First BASE Laboratories (Malaysia) thực hiện giải trình
tự bằng hệ thống máy giải trình tự tự động ABI PRISM.
Sản phẩm PCR sau khi điện di gel agarose và được chụp hình gel
và lưu trữ ở 4oC. Giải trình tự trên hệ thống máy giải trình tự ABI PRISM
3730xl Genetic Analyzer với bộ kít sử dụng giải trình tự là BigDye®
Terminator v3.1 Cycle Sequencing Kit.
Trình tự DNA vùng ITS sau khi hiệu chỉnh sẽ được so sánh với dữ
liệu của NCBI bằng công cụ BLAST. Thông qua mức độ tương đồng giữa
trình tự truy vấn và cơ sở dữ liệu NCBI để định danh vật liệu sử dụng
trong nghiên cứu.
2.2.2 Nội dung 2: Đánh giá khả năng kháng oxy hóa và ức chế
tyrosinase của cao methanol dứa Tắc Cậu
Thí nghiệm 4: Định lượng polyphenol tổng và flavonoid trong
cao chiết dứa
a. Định lượng polyphenol tổng
Mục đích: xác định hàm lượng polyphenol tổng trong cao chiết được
trích ly từ lá, thân, thịt quả và vỏ dứa vùng Tắc Cậu được trích ly trong
dung mơi methanol.
Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm được thực hiện theo mô tả của (Li et
al., 2014; Petrillo et al., 2016; Zhou et al., 2014b) có hiệu chỉnh.
Tiến hành thí nghiệm
Chuẩn bị: Pha thuốc thử Folin-Ciocalteu 10% (pha với nước khử ion).
Pha dung dịch Na2CO3 2% (pha với nước khử ion). Cao thô được pha
thành các nồng độ: (1 mg/mL) (pha với methanol). Acid gallic chuẩn
được pha thành dung dịch với dãy nồng độ 20-120 µg/mL (pha với
methanol).
Chỉ tiêu đánh giá: dựa vào giá trị đo OD ở bước sóng 765 nm.
7
Xây dựng phương trình đường chuẩn của acid gallic y = ax + b, tính
hàm lượng polyphenol có trong mẫu theo công thức (4).
Hàm lượng polyphenol tổng: C = (c * V)/m (4)
b. Định lượng flavonoid tổng
Mục đích: xác định hàm lượng flavonoid tổng có trong cao chiết lá,
thân, thịt quả và vỏ dứa vùng Tắc Cậu trích trong dung mơi methanol.
Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm được thực hiện theo mơ tả của
(Ghasemzadeh, 2012; Petrillo et al., 2016) có hiệu chỉnh.
Chỉ tiêu đánh giá: Dựa vào giá trị đo OD của mẫu ở bước sóng 415
nm. Xây dựng phương trình đường chuẩn của rutin, tính hàm lượng flavonoid
tổng có trong mẫu theo công thức (6).
Hàm lượng flavonoid tổng: F = (c*V)/m (6)
Thí nghiệm 5: Đánh giá kháng oxy hóa của cao methanol dứa Tắc
Cậu
a. Khảo sát hoạt tính khử DPPH: tương tự thí nghiệm 1 và thí nghiệm 2.
b. Khảo sát hoạt tính khử Fe3+
Mục đích: thí nghiệm nhằm mục đích xác định hoạt tính kháng oxy
hóa thơng qua phản ứng với kali ferricyanide (Fe3+) để tạo thành kali
ferrocyanide (Fe2+ ) của cao chiết methanol dứa vùng Tắc Cậu.
Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm được thực hiện theo mơ tả của Singhal et
al., (2014) có hiệu chỉnh.
Tiến hành thí nghiệm: dung dịch đệm phosphate 0,2 M (pH 6,6);
dung dịch kali ferricyanid 1%; dung dịch trichloroacetic acid 10%; dung
dịch ferric chloride 0,1%; pha cao chiết dứa thành dãy nồng độ thích hợp
(đã khảo sát, pha với nước khử ion). Pha vitamin C thành dãy nồng độ (2
- 12 µg/mL) (pha trong nước khử ion).
Chỉ tiêu đánh giá: Dựa vào giá trị OD của vitamin C và cao chiết ở
bước sóng 700 nm, tính phần trăm ức chế ion Fe3+ thu được ở các nồng
độ khác nhau theo công thức (8). Hoạt tính khử ion Fe3+ được thể hiện
theo giá trị phần trăm ức chế tính theo cơng thức (6)
Phần trăm ức chế (%) = (A – Ao)/Ao x 100 (6)
c. Khảo sát hoạt tính khử Cu2+
8
Mục đích: thí nghiệm nhằm mục đích xác định hoạt tính kháng oxy
hóa qua hoạt tính khử ion Cu2+ thành Cu+ của cao chiết methanol lá, thân,
thịt quả và vỏ dứa vùng Tắc Cậu.
Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm được thực hiện theo mơ tả của (Celik
et al., 2007; Ưzrek et al., 2011) có hiệu chỉnh.
Tiến hành thí nghiệm: dung dịch đệm Sodium acetate 0,004 M (pH
4,5); pha cao chiết lá, thân, thịt và vỏ quả dứa nồng độ gốc 2000 µg/mL;
dung dịch CuSO4.5H2O nồng độ 50 µg/mL; dung dịch acid ascorbic (150
- 350 µg/mL); pha cao chiết L_MTC, TQ_MTC và V_MTC, VT, VK với
nồng độ (32 – 500g/mL); T_MTC và (62,5 - 1000 g/mL).
Chỉ tiêu đánh giá
Dựa vào giá trị OD của vitamin C và cao chiết ở bước sóng 450 nm,
tính tốn phần trăm ức chế ion Cu2+ thu được ở các nồng độ khác nhau
theo công thức (7). Hoạt tính khử ion Cu2+ được thể hiện theo giá trị phần
trăm ức chế:
Phần trăm ức chế (%) = (As – Ao)/As x 100 (7)
Thí nghiệm 6: Khảo sát khả năng ức chế tyrosinase của cao
chiết methanol dứa vùng Tắc Cậu
Mục đích: đánh giá hoạt tính ức chế hoạt động của enzyme tyrosinase
in vitro của các cao chiết lá, thân, thịt quả và vỏ dứa thu tại vùng sinh thái
Tắc Cậu được trích ly trong dung mơi methanol.
Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm tiến hành theo mơ tả của (Chintong et
al., 2019; Phúc, 2020) có hiệu chỉnh. Đối chứng dương là kojic acid cũng
được bố trí tương tự với 5 nghiệm thức tương đương với 5 mức nồng độ:
5; 10; 15; 20 và 25 µg/mL.
Tiến hành thí nghiệm
Pha trong dung dịch đệm phosphate 1/15 M, pH = 6,8; Pha cao thô
trong dung dịch DMSO 1% thành nồng độ 10 mg/mL. Tiếp tục pha lỗng
cao chiết để có được nồng độ cuối cùng là 2 mg/mL trong dung dịch đệm
phosphate 1/15 M, pH = 6,8. Tiếp tục pha cao thô thành dãy nồng độ theo
các mức nồng độ bố trí thí nghiệm cho từng mẫu cao chiết khác nhau.
Pha tyrosinase trong dịch đệm phosphate 1/15 M, pH = 6,8 để được
9
nồng độ 250 U; Pha L_Dopa trong dịch đệm phosphate 1/15M, pH =
6,8 để đạt nồng độ 3 mg/mL.
Tiến hành thí nghiệm
Cho vào ống eppendorf 0,2 mL dung dịch cao chiết ở các nồng độ
khác nhau (theo dãy nồng độ đã khảo sát); Thêm 25 µL tyrosinase (nồng
độ 250 U) ủ ở 37oC trong 10 phút; Thêm 50 µL L-Dopa (nồng độ 3
mg/mL); Tiếp tục ủ ở nhiệt độ 37oC trong 10 phút.
Đo độ hấp phụ của ánh sáng ở bước sóng 475 nm.
Chỉ tiêu đánh giá: Phần trăm enzyme bị ức chế được tính theo cơng
thức (8) (được xác định theo Chintong et al., 2019) và giá trị IC50
% Ức chế = ( A − B ) − (C − D ) 100 (8)
A− B
Tiến hành dựng đường chuẩn biểu diễn mối tương quan giữa phần
trăm ức chế và nồng độ mẫu. Dựa vào phương trình đường chuẩn xác
định được giá trị IC50 (mức nồng độ có khả năng ức chế 50% enzyme).
2.2.3 Nội dung 3: Đánh giá khả năng kháng oxy hóa và ức chế
tyrosinase của cao phân đoạn dứa
Thí nghiệm 7: Ảnh hưởng của dung mơi đến hiệu suất trích ly
cao phân đoạn vỏ dứa
Mục tiêu: thí nghiệm được thực hiện nhằm thu nhận được CPĐ.
Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm được thực hiện theo Ikram et al., 2020
có hiệu chỉnh. Sử dụng 5 dung mơi trích ly với tỷ lệ như Bảng 3.5.
Bảng 2.3: Tỷ lệ các dung môi sử dụng trong sắc ký cột silica gel vỏ dứa
Nghiệm thức
Dung môi
Tỷ lệ (v/v)
F1
n-hexane
100%
F2
n-hexane:ethyl acetate
3:7
F3
ethyl acetate
100%
F4
ethyl acetate:methanol
3:7
F5
methanol
100%
Chỉ tiêu đánh giá: Hiệu suất thu hồi CPĐ được tính theo công thức (9).
Hiệu suất (%) = (khối lượng CPĐ/ khối lượng CT đem sắc ký) x 100 (9)
10
Thí nghiệm 8: Định lượng polyphenol tổng và flavonoid tổng
trong cao phân đoạn vỏ dứa
Mục đích: Thí nghiệm được thực hiện nhằm mục đích xác định hàm
lượng polyphenol tổng và hàm lượng flavonoid tổng trong F1, F2, F3, F4,
F5 sau khi sắc ký cột silica gel.
Bố trí thí nghiệm và chỉ tiêu theo dõi tương tự thí nghiệm 4
Thí nghiệm 9: Khảo sát khả năng kháng oxy hóa và ức chế
tyrosinase của cao phân đoạn vỏ dứa
Mục đích: xác định mẫu cao phân đoạn có hoạt tính ức chế tyrosinase
mạnh nhất để tiến hành thử nghiệm sự ức chế sản sinh melanin trên dòng
tế bào hắc tố B16F10 và phân tích phổ GC-MS.
Bố trí thí nghiệm và chỉ tiêu theo dõi tương tự thí nghiệm 5a, 5b và 6
2.2.4 Nội dung 4: Khảo sát khả năng ức chế sự sản sinh melanin
trên dòng tế bào hắc tố B16F10 của cao phân đoạn F1
Thí nghiệm 10: Khảo sát sự ức chế sự sản sinh melanin của
cao phân đoạn F1 vỏ dứa trên dịng tế bào B16F10
Mục đích: Xác định hoạt tính ức chế sự sản sinh melanin của cao phân
đoạn F1 vỏ dứa rên dịng tế bào sắc tố B16F10.
Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm được gửi mẫu đến Phịng thử
nghiệm sinh học, Viện Công nghệ sinh học thuộc Viện Hàn lâm Khoa học
và Cơng nghệ Việt Nam. Thí nghiệm được thực hiện theo (Kim et al.,
2014; Lee and Cho, 2018; L. Q. Loan et al., 2018) có hiệu chỉnh.
Cao phân đoạn F1 vỏ dứa có hoạt tính ức chế tyrosinase nổi trội ở các
nồng độ 0,5; 10; 25; 200 µg/mL được sử dụng để test khả năng ức chế
sản sinh melanin trên dòng tế bào u hắc tố B16F10 với 3 lần lặp lại.
Tiến hành thí nghiệm
Tế bào B16F10 được nuôi trong đĩa 6 giếng với nồng độ 1x105 tế
bào/mL, tiếp tục ủ tế bào với mẫu nghiên cứu ở các nồng độ khác nhau
với sự có mặt của α-MSH (10 nM) trong 48 giờ. Sau 2 ngày ủ mẫu ở điều
kiện 37oC và 5% CO2, thu hoạch tế bào và rửa lại bằng PBS. Cặn tế bào
sau đó được hịa trong dung dịch NaOH 1N có chứa 10% DMSO và ủ ở
nhiệt độ 80oC trong 1 giờ. Sau khi đo giá trị OD ở bước sóng 405/450 nm.
11
Chỉ tiêu đánh giá: khả năng ức chế sinh melanin của các mẫu nghiên
cứu được so sánh với đối chứng âm không ủ mẫu theo công thức (10):
% ức chế sinh melanin=100%- ((ODmẫu – OD– αMSH)/(OD+α MSH – ODα MSH)) x 100 (10).
2.2.5 Nội dung 5: Phân tích phổ GC-MS của cao phân đoạn F1 vỏ dứa
Thí nghiệm 11: Phân tích phổ khối lượng GC-MS mẫu cao
phân đoạn F1 vỏ dứa
Mục đích: Nghiên cứu thực hiện nhằm xác định trong cao phân đoạn
F1 vỏ dứa có những hợp chất, nhóm hợp chất có khả năng kháng oxy hóa
và ức chế tyrosinase qua hàng loạt các nghiên cứu trước đây.
Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm được thực hiện theo (Ikram et al.,
2020) có hiệu chỉnh.
Pha mẫu: Cơng đoạn pha mẫu được thực hiện tại Viện Nghiên cứu và
Phát triển Công nghệ Sinh học, Trường Đại học Cần Thơ.
Pha CPĐ F1 vỏ dứa trong acetone (Pháp) hoặc methanol (Đức) để được
1 mL dung dịch có nồng độ 100 ppm.
Cách pha: Cân 1mg + 1mL để được nồng độ 1000 ppm; Rút 100
microlit dung dịch stock 1000 ppm + 900 microlit dung môi để được nồng
độ 100 ppm; pha 10 ppm và 1 ppm.
Thực hiện phân tích: Mẫu sau khi được chuẩn bị xong được gửi phân
tích GC-MS tại Trung tâm kỹ thuật tiêu chuẩn đo lường chất lượng Cần
Thơ.
Chương trình nhiệt độ phân tích mẫu được cài đặt trên hệ thống
GCMS-QP2010 của hãng Shimadzu.
Xử lý số liệu GC-MS: Dựa trên phổ đồ ion kết hợp với dữ liệu từ thư
viện NIST, WILEY và các thơng tin giải phổ trước đó để nhận diện các
hợp chất có trong mẫu phân tích F 1.
2.3 Phương pháp xử lý số liệu
Số liệu thơ được tính toán, xử lý và vẽ biểu đồ bằng phần mềm Excel
2016. Xử lý số liệu thống kê bằng phần mềm Minitab 16 như: phân tích
phương sai ANOVA, hệ số biến động (CV%), so sánh trung bình sự khác
biệt bằng kiểm định Tukey.
12
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1 Kết quả khảo sát sơ bộ nguồn nguyên liệu
3.1.1 Kết quả kháng oxy hóa cao chiết ethanol dứa ở hai vùng sinh
thái Hịn Đất và Tắc Cậu
Kết quả thu mẫu, xử lý và ly trích cao chiết từ lá, thân, thịt và
vỏ quả dứa ở Tắc Cậu và Hịn Đất trong dung mơi ethanol
Bảng 3.1: Kết qủa ly trích cao chiết dứa tại Hịn Đất và Tắc Cậu
Bộ Nghiệm
phận thức
Lá
Thân
Thịt
Vỏ
Lá
Thân
Thịt
Vỏ
L_EHĐ
T_EHĐ
TQ_EHĐ
V_EHĐ
L_ETC
T_ETC
TQ_ETC
V_ETC
Dung
mơi
Vùng
sinh
thái
Khối lượng (g)
Tươi
Cao chiết
1000
20,03±0,29
32,6±0,77
112,68±2,72
51,69±0,43
21,08±0,10
35,01±0,20
129,95±6,68
54,35±0,80
Hịn
Đất
Ethanol
Tắc
Cậu
Độ ẩm* (%) Hiệu suất (%)
Cao
Mẫu tươi
chiết
81,17±1,33 5,1
2 ± 0,03e
63,23±2,05 5,5
3,3 ± 0,08d
84,6±1,05 7,3
11,27±0,27b
80,9±1,25 5,6
5,17±0,04c
81,03±0,42 5,2
2,11±0,01e
63,7±0,92 5,1
3,5±0,02d
84,3±0,62 7,6
12,99±0,67a
81,6± ,96 5,9
5,44±0,08c
Khảo sát sơ bộ để chọn vùng nguyên liệu (vùng sinh thái Tứ giác long
xuyên - là vùng Hòn Đất - và vùng sinh thái Tây sông hậu – là vùng Tắc
Cậu) và dung mơi (ethanol/methanol) thích hợp.
Ẩm độ ngun liệu tươi cho thấy ẩm độ trong thân dứa khoảng 81,03 –
81,17%, của lá dứa là 63,23 – 63,7%, của thịt quả là 84,3 – 84,6% và của vỏ
quả là 80,9 – 81,6%. Cao chiết được sấy ở nhiệt độ 45oC cho đến khi có độ
ẩm đồng nhất đạt từ 5,1 – 7,6% (tiêu chuẩn của Dược điển Việt Nam V).
Kết quả xử lý thống kê cho thấy, khi sử dụng cùng loại mẫu (lá Hòn
Đất/lá Tắc Cậu; thân Hòn Đất/thân Tắc Cậu; thịt quả Hòn Đất/thịt quả
Tắc Cậu; vỏ Hòn Đất/vỏ Tắc Cậu) thì hiệu suất ly trích cao khơng có sự
khác biệt.
Kết quả kháng oxy hóa cao chiết ethanol dứa ở hai vùng sinh
thái Hòn Đất và Tắc Cậu
Kết quả khảo sát hoạt tính kháng oxy hóa của cao chiết dứa ở hai vùng
sinh thái trích trong dung mơi ethanol thể hiện qua Bảng 4.2.
Bảng 3.2: Kết quả hoạt tính kháng oxy hóa của cao ethanol dứa thu tại
vùng sinh thái Hòn Đất và Tắc Cậu bằng phương pháp khử DPPH
13
Nghiệm thức
L_EHĐ
T_EHĐ
TQ_EHĐ
V_EHĐ
L_ETC
T_ETC
TQ_ETC
V_ETC
Ascorbic acid
Vùng sinh thái
Khử DPPH (IC50 µg/mL)
104,08 ± 1,89ef
251,92 ± 7,69b
292,93 ± 8,86a
143,63 ± 2,64d
76,74 ± 1,35g
196,52 ± 17,92c
220,41 ± 9,85c
112,85 ± 8,66e
84,07 ± 2,12fg
Hòn Đất
Tắc Cậu
Đối chứng
Như vậy, vùng sinh thái Tắc Cậu cho khả năng kháng oxy hóa cao
hơn các mẫu cao chiết vùng sinh thái Hịn Đất. Chỉ số IC50 của mẫu lá
vùng Tắc Cậu thấp nhất (76,74 ± 1,35) µg/mL, chỉ số này thấp hơn so với
đối chứng là acid ascorbic (84,07 ± 2,12) µg/mL.
Khi so sánh kết quả kháng oxy hóa trên từng cặp bộ phận giống nhau
của cây dứa ở hai vùng sinh thái khác nhau thì mẫu lá Tắc Cậu (IC50 = 76,74
µg/mL) cho khả năng kháng oxy hóa cao hơn 1,36 lần so với mẫu lá Hịn
Đất (IC50 = 104,08 µg/mL). Tương tự, khả năng kháng oxy hóa của vỏ dứa
Tắc Cậu (IC50 = 112,85 µg/mL) cao hơn 1,27 lần so với mẫu vỏ dứa Hịn
Đất (IC50 = 143,63 µg/mL); mẫu thịt quả Tắc Cậu (IC50 = 220,41 µg/mL)
cao hơn 1,33 lần so với thịt quả Hòn Đất (IC50 = 292,93 µg/mL); mẫu thân
dứa Tắc Cậu (IC50 = 196,52 µg/mL) cao hơn 1,28 lần so với mẫu thân dứa
Hòn Đất (IC50 = 251,92 µg/mL).
Kết quả nghiên cứu phù hợp với nghiên cứu trước đây của
Rodriguez., (2017), nghiên cứu hàm lượng TPC, TFC và khả năng kháng
oxy hóa của cây dứa ở vùng sinh thái khác nhau ở Bzazil. Kết quả ở vùng
sinh thái khác nhau cho kết quả không giống nhau về khả năng kháng oxy
hóa, hàm lượng polyphenol tổng và hàm lượng flavonoid tổng số.
Vùng cù lao Tắc Cậu có thổ nhưỡng đậm phù sa do các con sông
bồi đắp và địa thế đặc trưng là vùng nước lợ, đất phèn và mặn nhưng chất
lượng dứa ngon ngọt được trồng với diện tích lớn lên đến hơn 2.700 ha
đảm bảo cung cấp nguồn nguyên liệu lớn phục vụ sản xuất và nghiên cứu.
Đồng thời, kết quả nghiên cứu tương đồng với nghiên cứu trước
đây của Yuris and Siow, 2014, đã nghiên cứu khả năng kháng oxy hóa
của thịt quả ở 3 giống dứa Joseplune, Morris và Sarawak ở những vùng
14
sinh thái khác nhau trong loài Ananas comosus. Kết quả, vùng sinh thái
khác nhau, giống nguyên liệu khác nhau và dung mơi khác nhau thì khả
năng khử DPPH cũng khác nhau. Do đó, chọn lá, thân, thịt quả và vỏ dứa
vùng sinh thái Tắc Cậu để tiến hành nghiên cứu các thí nghiệm tiếp theo.
3.1.2 Kết quả kháng oxy hóa cao chiết ethanol/methanol dứa vùng
Tắc Cậu, Kiên Giang
Kết quả thu mẫu, xử lý và ly trích cao chiết từ lá, thân, thịt và
vỏ quả dứa ở Tắc Cậu trong dung mơi ethanol/methanol
Mỗi loại dung mơi khác nhau sẽ có khả năng trích ly các nhóm hợp
chất khơng giống nhau. Hai loại dung mơi thường hay được sử dụng trong
trích ly các hợp chất nhiên nhiên đó là ethanol và methanol do giá thành
thấp và hiệu quả cao, khả năng thu hồi dung mơi lớn và ít gây độc (Phụng,
2007; Trúc et al., 2020; Vrianty et al., 2019). Kết quả điều chế cao chiết từ
lá, thân, thịt quả và vỏ dứa vùng Tắc Cậu tỉnh Kiên Giang trong dung môi
ethanol và methanol được thể hiện qua Bảng 4.3.
Bảng 3.3: Kết qủa thu mẫu, xử lý và ly trích cao chiết dứa tại Tắc Cậu
trong dung môi ethanol/methaol
Vùng Khối lượng (g)
Dung
sinh
môi
Tươi Cao chiết
thái
Lá
L_ETC
21,03±0,29
Thân T_ETC
32,2±0,77
EtOH
Thịt TQ_ETC
119,34±3,74
Vỏ
V_ETC
52,36±0,73
Tắc
1000
Cậu
Lá
L_MTC
22,08±0,99
Thân T_MTC
34,35±0,20
MeOH
Thịt TQ_MTC
127,95±8,13
Vỏ
V_MTC
53,68±1,33
Bộ
phận
Nghiệm
thức
Độ ẩm* (%)
Hiệu suất (%)
Cao
Mẫu tươi
chiết
80,83±0,99 5,0
2,1±0,03d
62,57±2,1 5,4
3,2±0,15c
84,6±1,0 7,1 11,93±0,37a
81,27±1,3 5,4 5,24±0,07b
81,97±0,76 5,1
2,21±0,1d
64,37±0,77 5,3 3,44±0,19c
83,97±1,19 7,2
12,81±0,81a
81,97±1,0 5,7
5,37±0,13b
Như vậy, khi sử dụng nguyên liệu từ lá, thân, thịt quả và vỏ dứa
Tắc Cậu trích ly trong dung mơi ethanol và methanol thì kết quả xử lý
thống kê về hiệu suất trích ly khơng có sự khác biệt giữa những mẫu cùng
bộ phận mà chỉ có sự khác biệt giữa các bộ phận. Hiệu suất trích ly đi từ
cao xuống thấp theo thứ tự như sau: thịt quả → vỏ quả → thân → lá. Tiếp
tục nghiên cứu về hoạt tính khử DPPH của các loại cao chiết trích ly trong
15
dung môi ethanol và methanol để chọn được dung môi thích hợp nhất
phục vụ những nghiên cứu tiếp theo của luận án.
Kết quả kháng oxy hóa cao chiết ethanol/methanol dứa ở thu
tại Tắc Cậu
Kết quả khảo sát hoạt tính kháng oxy hóa của cao chiết ethanol và
methanol lá, thân, thịt quả và vỏ dứa ở vùng sinh thái Tắc Cậu được thể hiện
qua giá trị IC50 (nồng độ ức chế 50%) qua hoạt tính khử DPPH (Bảng 4.4).
Giá trị IC50 càng thấp hoạt tính kháng oxy hóa càng mạnh và ngược lại.
Bảng 3.4: Hoạt tính kháng oxy hóa của cao ethanol và methanol dứa
vùng sinh thái Tắc Cậu, Kiên Giang
Nghiệm thức
L_MTC
T_MTC
TQ_MTC
V_MTC
L_ETC
T_ETC
TQ_ETC
V_ETC
Ascorbic acid
Dung mơi
Methanol
Ethanol
Đối chứng
Khử DPPH (IC50 µg/mL)
41,13 ± 0,46g
138,59 ± 11,10d
154,47 ± 4,13c
64,79 ± 4,19f
77,98 ± 1,48f
180,92 ± 6,27b
199,28 ± 3,41a
111,38 ± 7,14e
73,01 ± 2,97f
Tất cả các nghiệm thức đều cho kết quả có khả năng kháng oxy hóa
thơng qua kết quả thử nghiệm khử gốc tự do DPPH. Cao chiết methanol
dứa cho hoạt tính kháng oxy hóa cao hơn cao chiết ethanol dứa.
Chỉ số IC50 của cao methanol lá Tắc Cậu thấp nhất (41,13 ± 0,46)
µg/mL, chỉ số này thấp hơn so với đối chứng là acid ascorbic 1,8 lần (73,01
± 2,12) µg/Ml. Khả năng kháng oxy hóa thấp nhất là cao ethanol thịt quả
với chỉ số IC50 cao nhất 199,28 ± 3,41 µg/mL.
Khi so sánh hoạt tính kháng oxy hóa trên từng mẫu cao chiết trích ly
trong hai loại dung mơi khác nhau thì khả năng kháng oxy hóa cao nhất là
cao methanol lá (IC50 = 41,13 ± 0,46 µg/mL) thứ hai là cao methanol vỏ
quả (IC50 = 64,79 ± 4,19 µg/mL) và cao ethanol lá (IC50 = 77,98 ± 1,48
µg/mL) thứ ba là cao ethanol vỏ (IC50 = 111,38 ± 7,14 µg/mL) thứ tư là cao
methanol thân (IC50 = 138,59 ± 11,10 µg/mL), thứ năm là cao methanol thịt
quả (IC50 = 154,47 ± 4,13µg/mL) và khả năng kháng oxy hóa thấp nhất là
cao ethanol thân và thịt quả dứa Tắc Cậu, Kiên Giang (IC50 = 180,92 ± 6,27
16
µg/mL và IC50 = 199,28 ± 3,41 µg/mL). Kết quả hoạt tính kháng oxy hóa
của các cao chiết trong dung môi và cơ quan bộ phận khác nhau cho kết
quả không giống nhau.
Các kết quả nghiên cứu cũng phù hợp với nghiên cứu của Jovanovic
et al., 2018, đã đánh giá khả năng kháng oxy hóa của vỏ, lá đỉnh, thân, và
nước ép của dứa (Ananas comosus [L.] Merr.) bằng phương pháp khử gốc
tự do DPPH. Kết quả cho thấy chiết xuất vỏ và thân cây dứa trong
methanol tuyệt đối cho khả năng chống oxy hóa cao nhất (IC50= 1,745 ±
0,046 mg/mL), trong khi khả năng oxy hóa thấp nhất là cao thịt quả trích
trong dung mơi là nước (IC50 = 88 ± 2,09 mg/mL). Ngoài ra, sự khác nhau
về khả năng khử gốc tự do DPPH cũng chịu ảnh hưởng của điều kiện thổ
nhưỡng, điều kiện khí hậu cũng như tuổi cây và mùa vụ (L. Q. Loan et
al., 2018).
3.1.1 Kết quả giải trình tự gen cây dứa Tắc Cậu
Đặc điểm hình thái
Đối tượng nghiên cứu là cây dứa ở Kiên Giang, mẫu được Nguyễn
Văn Phước, Bộ môn Khoa học cây trồng của trường Đại học Kiên Giang
định danh dựa vào đặc điểm hình thái theo Phạm Hồng Hộ, (1993) và
theo hệ thống phân loại cây cỏ Việt nam, xác định đối tượng nghiên cứu
thuộc giống dứa Queen, thuộc loài Ananas Comosus.
Kết quả giải trình tự gen
Kết quả so sánh trình tự ITS của mẫu dứa sử dụng trong nghiên cứu
này cho thấy độ tương đồng từ 99,07 - 100% với trình tự ITS của cây
Ananas comosus với mã gen là HM104185.1, XM_020251500,
HM768296.1. Kết quả còn cho thấy sự tương đồng của trình tự ITS mẫu
dứa với các cây cùng họ hàng.
Kết quả còn cho thấy sự tương đồng của trình tự ITS mẫu dứa với
một số cây cùng họ hàng khác. Cụ thể, trình tự này tương đồng với cây
Guzmania hybrid với độ tương đồng 98,56%, cây Elaeis guineensis với
độ tương đồng 98,20%, cây Cocos nucifera với độ tương đồng 85,20%.
Theo đặc điểm hình thái và phân bố của các lồi trong chi Ananas đã
được cơng bố trên ngân hàng dữ liệu NCBI thì dứa có đặc điểm giống với
mẫu cây dứa Tắc Cậu đang nghiên cứu. Khi so sánh đặc điểm hình thái
17
của mẫu dứa vùng Tắc Cậu với các đặc điểm hình thái của lồi Ananas
comosus (L.) Merr. được mơ tả bởi tác giả Phạm Hồng Hộ nhận thấy có
sự tương đồng.
Kết hợp giữa trình tự gen ITS và đặc điểm hình thái được mơ tả trong
quyển “Cây cỏ Việt Nam” của tác giả Phạm Hồng Hộ, 2003, có thể
khẳng định mẫu dứa đang nghiên cứu là loài Ananas comosus (L.) Merr.
3.2 Kết quả khả năng kháng oxy hóa và ức chế tyrosinase của cao
methanol dứa Tắc Cậu
3.2.1 Kết quả định lượng polyphenol tổng và flavonoid trong cao
methanol dứa
Hoạt tính sinh học về kháng oxy hóa và ức chế tyrosinase phụ thuộc
nhiều vào hàm lượng polyphenol và flavonoid có trong cao chiết. Do đó,
cần nghiên cứu xác định hàm lượng polyphenol tổng và flavonoid tổng.
Kết quả định lượng polyphenol tổng, flavonoid tổng trong các cao
methanol lá, thân, thịt quả và vỏ dứa được thể hiện qua Bảng 4.5.
Bảng 3.5: Hàm lượng polyphenol tổng, flavonoid tổng của lá, thân, thịt
quả và vỏ dứa Tắc Cậu
Tên nghiệm thức
L_MTC
T_MTC
TQ_MTC
V_MTC
Hàm lượng polyphenol
tổng (mg GAE/g)
242,00 ± 2,69b
187,63 ± 2,79c
50,32 ± 1,56d
291,43 ± 0,87a
Hàm lượng flavonoid
tổng (mg QE/g CPĐ)
44,70 ± 1,97a
3,78 ± 0,39c
4,89 ± 0,64c
35,16 ± 2,34b
Kết quả Bảng 4.5 cho thấy, tất cả các mẫu cao chiết đều có sự hiện
diện của polyphenol tổng và flavonoid tổng số và có sự khác biệt về mặt
thống kê. Hàm lượng polyphenol trong cao methanol vỏ dứa Tắc Cậu cao
nhất (291,43 mg GAE/g) và ít nhất là cao methanol thịt quả dứa Tắc Cậu
(50,32 mg GAE/g) và xếp từ thấp lên cao như sau: thịt quả → thân → lá
và cao nhất là mẫu cao chiết methanol vỏ quả. Hàm lượng flavonoid cao
nhất trong cao methanol lá (44,7 mg QE/g) và thấp nhất trong cao
methanol thân dứa (3,78 mg QE/g).
3.2.2 Kết quả kháng oxy hóa của cao methanol dứa Tắc Cậu
Hoạt tính kháng oxy hóa của cao chiết được thể hiện bằng hoạt tính
khử DPPH, hoạt tính khử Fe3+, hoạt tính khử Cu2+ và qua giá trị IC50
18
(nồng độ ức chế 50% gốc tự do) (Bảng 4.6).
Bảng 3.6: Hoạt tính kháng oxy hóa của cao chiết methanol dứa
Cao thô
L_MTC
T_MTC
TQ_MTC
V_MTC
Acid ascorbic
Khử DPPH(*)
31,27 ± 3,91c
131,14 ± 11,37a
143,55 ± 14,59a
62,63 ± 4,66b
84,07 ± 2,12
Gía trị IC50 (µg/mL)
Khử Fe3+ (*)
110,25 ± 2,76c
168,69 ± 4,44b
203,25 ± 3,99a
97,72 ± 0,42d
7,95±0,34
Khử Cu2+ (*)
270,65 ± 8,31c
752,56 ± 14,37a
373,53 ± 16,30b
220,95 ± 8,21d
260,33 ± 10,58
Nhìn chung các cao thơ đều có hoạt tính kháng oxy hóa qua hoạt
tính khử DPPH, khử Fe3+, khử Cu2+. Cao methanol_lá dứaTắc Cậu
(L_MTC) có hoạt tính kháng oxy hóa với hoạt tính khử DPPH (IC50 =
31,27 ± 3,91 µg/mL), mạnh hơn gấp 2 lần mẫu methanol_vỏ (V_MTC)
với giá trị (IC50 = 62,63 ± 4,66 µg/mL) và gấp 4,6 lần so với mẫu cao
chiết methanol thịt dứa (IC50 = 143,55 ± 14,59 µg/mL), và gấp 4,2 lần so
với mẫu methanol thân dứa (IC50 = 131,14 ± 11,37 µg/mL).
Ngược lại, khảo sát hoạt tính kháng oxy hóa của cao chiết bằng
phương pháp khử Fe3+, khử Cu2+ thì mẫu V_MTC có hoạt tính kháng oxy
hóa mạnh nhất thơng qua giá trị IC50 thấp nhất. Cao methanol_vỏ dứa có
hoạt tính kháng oxy hóa với hoạt tính khử ion Fe2+ và khử ion Cu2+ lần
lượt (IC50 = 97,72 ± 0,42 µg/mL, IC50 = 220,95 ± 8,21 µg/mL).
Trong cấu tạo của enzyme tyrosinase thì trung tâm hoạt động có sự
tham gia cấu tạo của hai ion Cu2+. Do đó, phương pháp thử khả năng
kháng oxy hóa bằng phương pháp khử ion Cu2+ cho thấy tiềm năng của
phương pháp trong nghiên cứu về mối liên hệ giữa kháng oxy hóa và ức
chế hoạt động của enzyme tyrosinase.
3.2.3 Mối quan hệ giữa hàm lượng polyphenol tổng, flavonoid tổng
với khả năng kháng oxy hóa của cây dứa Tắc Cậu
Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy mối qua hệ thuận giữa hàm
lượng polyphenol tổng và hàm lượng flavonoid tổng với khả năng kháng
oxy hóa của các mẫu cao chiết lá, thân, thịt quả và vỏ dứa thông qua khả
năng khử DPPH và khử ion Cu2+. Như vậy, mẫu lá và vỏ dứa có hàm
lượng polyphenol và hàm lượng flavonoid cao thì hoạt tính kháng oxy
19
hóa cũng cao. Tương tự, hàm lượng polyphenol và hàm lượng flavonoid
tổng của mẫu thân và thịt quả thấp nên hoạt tính kháng oxy hóa cũng thấp.
3.2.4 Kết quả ức chế tyrosinase của cao methanol dứa vùng Tắc Cậu
Hoạt tính ức chế hoạt động của enzyme tyrosinase của các cao chiết
methanol dứa Tắc Cậu được thể hiện qua Bảng 4.7.
Bảng 3.7: Khả năng ức chế tyrosinase của các cao methanol dứa Tắc Cậu
Nghiệm thức
L_MTC
T_MTC
TQ_MTC
V_MTC
Acid Kojic
Khả năng ức chế TYR (IC50 µg/mL)
150,16 ± 17,34c
777,68 ± 12,00a
414,94 ± 17,76b
94,12 ± 2,79d
23,35 ± 1,62
Kết quả khảo sát hoạt tính ức chế tyrosinase cho thấy, cao
methanol_vỏ dứa có hoạt tính mạnh nhất với giá trị IC50 thấp nhất (IC50 =
94,12 ± 2,79 µg/mL). Cao methanol_vỏ dứa Tắc Cậu (V_MTC) có hoạt
tính ức chế tyrosinase cao hơn 1,6 lần so với cao methanol_lá với giá trị
(IC50 = 150,16 ± 17,34 µg/mL), cao hơn 8,3 lần so với mẫu cao
methanol_thân với giá trị (IC50 = 777,68 ± 12 µg/mL) và cao hơn 4,4 lần
so với cao methanol_thịt quả dứa với giá trị (IC50 = 414,94 ± 17,76
µg/mL). Đồng thời, cả bốn mẫu cao chiết dứa đều có hoạt tính ức chế
tyrosinase thấp hơn so với đối chứng acid Kojic (IC50 = 23,35 ± 1,62
µg/mL).
3.3 Kết quả kháng oxy hóa và ức chế tyrosinase của cao phân đoạn vỏ dứa
3.3.1 Kết quả sắc ký tách phân đoạn cao chiết methanol vỏ dứa
Từ 58 gam cao chiết methanol vỏ dứa thu được 5 phân đoạn chính: F1,
F2, F3, F4, F5 với kết quả thể hiện qua (Bảng 4.8).
Bảng 3.8: Kết quả điều chế cao phân đoạn
Cao phân đoạn
F1
F2
F3
F4
F5
Khối lượng (g)
1,99
3,57
11,76
19,98
12,69
20
Hiệu suất (%)
3,43
6,16
20,28
34,45
21,87
3.3.2 Kết quả định lượng polyphenol tổng và flavonoid tổng trong
cao phân đoạn vỏ dứa
Kết quả định lượng Bảng 4.9 cho thấy, hàm lượng polyphenol tổng,
flavonoid tổng cao nhất ở F1 với giá trị lần lượt là 430,89 ± 6,44 (mg
GAE/g CPĐ) và 220,05 ± 6,03 (mg QE/g CPĐ). Hàm lượng polyphenol
tổng, flavonoid tổng thấp nhất ở F4 với giá trị lần lượt 96,17 ± 4,76 (mg
GAE/g CPĐ) và 42,17 ± 0,91 (mg QE/g CPĐ).
Bảng 3.9: Kết quả định lượng TPC và TFC của cao phân đoạn vỏ dứa
Tên nghiệm thức
F1
F2
F3
F4
F5
Hàm lượng polyphenol
tổng (mg GAE/g)
430,89 ± 6,44a
167,36 ± 1,43c
124,50 ± 2,58d
96,17 ± 4,76e
243,39 ± 3,09b
Hàm lượng flavonoid
tổng (mg QE/g CPĐ)
220,05 ± 6,03a
166,22 ± 4,86b
64,64 ± 1,09d
42,17 ± 0,91e
82,73 ± 1,98c
3.3.3 Kết quả kháng oxy hóa và ức chế tyrosinase của cao phân đoạn vỏ dứa
Kết quả khảo sát kháng oxy hóa in vitro của cao phân đoạn vỏ dứa
Bảng 3.10: Hoạt tính kháng oxy hóa của cao phân đoạn vỏ dứa
Cao
F1
F2
F3
F4
F5
Cao thơ
Gía trị IC50 (µg/mL)
Khử DPPH(*)
Khử Cu2+ (*)
f
14,52 ± 0,44
18,78 ± 2,55f
55,75 ± 0,74e
138,39 ± 1,71d
141,51 ± 7,56c
371,46 ± 3,16c
a
288,33 ± 13,38
550,74 ± 17,63a
b
186,42 ± 9,45
394,20 ± 6,12b
d
98,82 ± 1,05
102,50 ± 0,29e
Kết quả ức chế tyrosinase in vitro của cao phân đoạn vỏ dứa
Bảng 3.11: Khả năng ức chế tyrosinase của các cao phân đoạn vỏ dứa
CPĐ
F1
F2
F3
F4
F5
Cao thô
Acid kojic
Khả năng ức chế TYR (IC50 µg/mL)
84,98 ± 5,06cd
111,84 ± 4,03c
174,50 ± 2,46b
232,79 ± 29,34a
185,97 ± 0,50b
62,85 ± 1,45d
19,78 ± 1,29
21