Thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của tinh dầu khuynh diệp to (Eucalyptus grandis Hill ex Maiden)

THÀNH PHẦN HĨA HỌC VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA TINH DẦU
KHUYNH DIỆP TO (EUCALYPTUS GRANDIS HILL EX MAIDEN)
Dương Thị Ánh Tuyết 1
1. Email:
TÓM TẮT
Khuynh diệp to là cây thuốc được sử dụng để điều trị các bệnh nhiễm trùng đường hô
hấp, nhiễm trùng phế quản, hen suyễn và ho. Do vậy, việc khảo sát tinh dầu loài cây này có thể
giúp hiểu rõ việc sử dụng lồi cây này trong chữa bệnh. Tinh dầu khuynh diệp to được thu nhận
bằng phương pháp chưng cất hơi nước. Thành phần hóa học tinh dầu được xác định bằng
phương pháp GC-MS. Kết quả xác định được 30 chất với tổng % GC-MS là 94.35%. Các chất
chiếm phần trăm cao trong tinh dầu khuynh diệp trắng là Eucalyptol/1,8-Cineole (52,25%), oCymene (14,43%), Limonene (4,8%), α-Pinen (4,5%) và α-Terpinenol (3,92%). Kết quả khảo
sát hoạt tính kháng oxy hóa cho thấy tinh dầu thu được có giá trị SC50 là 1,49 ± 0,17 mg/ml.
Kết quả thử hoạt tính kháng khuẩn cho thấy tinh dầu khuynh diệp trắng cho hoạt tính kháng
Staphylococcus aureus với kích thước đường kính vịng vơ khuẩn là 32 mm, khơng có hoạt tính
kháng khuẩn đối với Escherichia coli.
Từ khóa: tinh dầu khuynh diệp to, thành phần hóa học, khả năng chống oxy hóa,
hoạt tính kháng khuẩn.
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Khuynh diệp to, tên khoa học là Eucalyptus grandis Hill ex Maiden thuộc họ Sim
(Myrtaceae), có nguồn gốc ở Úc. Các chương trình trồng đại trà đã được thực hiện ở Cộng hòa
miền Nam Châu Phi, Zambia và Zimbabwe. Khuynh diệp được sử dụng để chữa nhiều bệnh
như nhiễm trùng, cảm lạnh, cúm, viêm họng, viêm phế quản, viêm phổi, đau nhức, cứng khớp,
đau dây thần kinh, dùng như kháng sinh, chất chống nấm cho một số bệnh nhiễm trùng da
(Soyingbe và nnk., 2013). Ngoài khả năng kháng khuẩn (Elaissi và nnk., 2011) và kháng nấm
(Su và nnk., 2006), tinh dầu khuynh diệp to còn cho thấy khả năng diệt được ấu trùng muỗi
Aedes aegypti (Lucia và nnk., 2007).
Trên thế giới, nhiều bài báo nghiên cứu về tinh dầu khuynh diệp to nhưng ở Việt Nam
chưa có báo cáo nào về tinh dầu khuynh diệp to mọc tại Phú Yên. Do vậy, bài báo này tiến hành
nghiên cứu về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của tinh dầu khuynh diệp to mọc tại
Phú Yên nhằm góp phần giúp hiểu rõ hơn việc sử dụng loài cây này trong chữa bệnh dân gian
cũng như định hướng cho các hướng ứng dụng tiếp theo của tinh dầu loài cây này.

2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1 Ly trích tinh dầu
Lá khuynh diệp to được thu hái tại xã Sơn Xuân, huyện Sơn Hòa, tỉnh Phú Yên vào 9 giờ
154


sáng ngày 15 tháng 9 năm 2019. Tên khoa học được định danh bởi TS. Phạm Văn Thế, Phòng
quản lý phát triển Khoa học & Công nghệ, ĐH Tôn Đức Thắng.
Lá khuynh diệp to được loại bỏ lá sâu, héo úa, rửa sạch rồi cắt nhỏ. Cân 1,7 kg lá khuynh
diệp to đã cắt nhỏ vào bình cầu có thể tích 6000 ml cùng với 3,6 lít nước. Ráp hệ thống chưng
cất. Tiến hành chưng cất trong 4 giờ. Tắt bếp, để nguội, trích lấy tinh dầu. Làm khan bằng muối
Na2SO4 khan, ta thu được tinh dầu tinh khiết. Tinh dầu được bảo quản trong ngăn mát tủ lạnh
cho các thí nghiệm tiếp theo.
Hiệu suất của q trình chưng cất được tính như sau:
m

H = mTD X 100
NL

Trong đó:
H: hiệu suất của quá trình chưng cất (%)
mTD: khối lượng tinh dầu (gam)
mN : khối lượng nguyên liệu tươi (gam)
2.2 Xác định thành phần hóa học
Các cấu phần có trong tinh dầu được định danh trên GC Agilent 7890A, đầu dò phổ khối
lượng (MSD) 5975C VL Triple-Axis với cột mao quản không phân cực Phenomenex 7HG-G01011 Zebron ZB-5MS (30,0 m x 0,25 mm x 0,25 μm), tại phịng thí nghiệm hóa hữu cơ, trường Đại
học Khoa học Tự nhiên, thành phố Hồ Chí Minh. Khí mang helium với chế độ đẳng áp ở 12000
psi. Nhiệt độ đầu nạp và đầu dò được thiết lập ở 300oC. Thể tích mẫu tiêm vào là 0,1 μl với chế
độ đẳng dịng. Chương trình nhiệt được thiết lập với nhiệt độ đầu 60oC, tăng 3oC/phút đến 240oC.
Việc định danh các cấu tử tinh dầu được thực hiện bằng cách so sánh các giá trị chỉ số lưu tuyến

tính (linear retention index, LRI) hay cịn gọi là chỉ số số học (arithmetic index, AI) và phổ khối
lượng của chúng với các hợp chất tham khảo được công bố bởi Adams và hệ thống dữ liệu MS
từng hợp chất từ thư viện phổ NIST 2014. Các giá trị chỉ số lưu tuyến tính của từng cấu phần
trong tinh dầu được xác định qua dãy đồng đẳng alkane C5-C20 (Adams, 2017).
2.3 Khảo sát hoạt tính kháng vi sinh vật
Q trình thử nghiệm được thực hiện tại phịng thí nghiệm sinh học, chương trình Cơng
nghệ sinh học, đại học Thủ Dầu Một, tỉnh Bình Dương.
Hoạt tính kháng khuẩn của tinh dầu được thực hiện trên chủng Staphylococcus aureus
nhạy methicillin (MSSA) ATCC 6538 và chủng Escherichia coli ATCC 8739 được cung cấp
bởi công ty Microbiologics (USA). S.aureus, E.coli được nuôi trên môi trường lỏng Trypton
Soy (Himedia, Ấn Độ), và môi trường Trypton Soy agar (Himedia, Ấn Độ). Chủng vi khuẩn
được nuôi trong tủ ấm (DaiHan, Hàn Quốc), ở nhiệt độ 370C, trong vịng 18 giờ.
Chuẩn bị đĩa mơi trường Trypton Soy agar (Himedia, Ấn Độ) là môi trường dùng để khảo
sát khả năng kháng khuẩn. Mỡi đĩa khảo sát có bổ sung 100µl dịch mơi trường ni vi khuẩn
mật độ 106CFU/ml. Sử dụng phương pháp Kirby-Bauer, giếng trên đĩa thạch được khoan có
kích thước lỡ 5.5 mm, được cho 100l dịch tinh dầu nguyên chất. Sau đó, các đĩa được ủ ở
370C trong vịng 18 giờ. Các thí nghiệm được lặp lại 3 lần. Các kích thước vòng kháng khuẩn
theo milimet (mm) được đọc sau 18 giờ và sử dụng tiêu chuẩn vịng kháng khuẩn của CLSI để
giải thích (Bauer và nnk., 1966).
155


2.4 Khảo sát khả năng kháng oxy hóa
Hoạt tính kháng oxy hóa được thực hiện bằng phương pháp bắt gốc tự do (DPPH), tại
Phịng thí nghiệm Sinh học phân tử - Bộ môn Di truyền – ĐH Khoa học Tự nhiên thành phố
Hồ Chí Minh.
Phương pháp này xác định khả năng kháng oxy hóa của hợp chất dựa trên khả năng bắt
gốc tự do của nó. DPPH (1,1 –diphenyl-2-picrylhydrazyl) có khả năng tạo ra các gốc tự do bền
trong methanol và có độ hấp thu cực đại tại bước sóng 517 nm. Khi cho các mẫu thử nghiệm
vào hỗn hợp này, nếu chất có khả năng làm trung hịa hoặc bao vây các gốc tự do sẽ làm DPPH

chuyển từ màu tím sang vàng. Tín hiệu này được đo bằng máy ELISA reader. Hoạt tính kháng
oxi hóa của chất thử nghiệm được đánh giá thông qua phần trăm làm giảm giá trị hấp thu ánh
sáng của mẫu thử nghiệm so với đối chứng. Kết quả hoạt tính kháng oxy hóa của một chất bằng
phương pháp DPPH được biểu diễn bằng giá trị SC50. SC50 được định nghĩa là nồng độ chất thử
nghiệm bắt giữ 50% gốc tự do DPPH. SC50 là một giá trị dùng để đánh giá khả năng ức chế
mạnh hoặc yếu của mẫu khảo sát, mẫu có hoạt tính càng cao thì thì giá trị SC50 càng thấp (Huang
và nnk., 2015). Tỷ lệ phần trăm bắt gốc tự do DPPH được tính theo cơng thức sau:
𝑂𝐷𝑡

SC50 =1- 𝑂𝐷 𝑋 100(%)
𝐶

Trong đó:
ODt: mật độ quang mẫu thí nghiệm sau khi đã trừ blank (khơng có DPPH).
ODC: mật độ quang mẫu control sau khi đã trừ blank (khơng có DPPH).
2.5. Phương pháp xử lý số liệu
Xử lý số liệu trung bình, độ lệch chuẩn và sai số bằng phần mềm Excel 2016 (Microsoft
Inc, Redmond, California, USA). Tất cả các thí nghiệm được thực hiện với ba lần lặp lại và thiết
kế hồn tồn ngẫu nhiên. Số liệu được trình bày dưới dạng: Giá trị trung bình ± Độ lệch chuẩn.
3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1 Kết quả ly trích tinh dầu

Hình 1. Hình ảnh cây khuynh diệp to và tinh dầu khuynh diệp to

156


Qua định danh, khuynh diệp to có tên khoa học là Eucaylptus grandis Hill ex Maiden.
Kết quả sau 4 giờ ly trích cho ra 17,7595g tinh dầu (hiệu suất 1,0446%). Tinh dầu có màu vàng,
trong suốt với mùi thơm đặc trưng của khuynh diệp.

3.2 Thành phần hóa học
Thành phần hóa học và phần trăm tỉ lệ các cấu tử trong tinh dầu được xác định bằng
phương pháp sắc ký khí ghép khối phổ (GC-MS) được trình bày ở bảng 1.
Bảng 1. Thành phần hóa học tinh dầu khuynh diệp to
STT

RT

RI (Mẫu)

1
2
3
4
5
6
7
8
9

5,303
5,693
5,738
6,517
6,803
7,369
7,724
7,999
8,17

938
953
955
985
996
1012
1022
1030
1035

932
945
946
974
988
1002
1014
1022
1024

10

8,33

1039

1026

1062
1091

1096
1124
1145
1176
1185
1201
1224
1248
1288
1297
1431
1439
1459
1486
1586
1597
1605
1608

1054
1086
1089
1114
1135
1165
1174
1186
1226
1239
1289

1298
1431
1439
1458
1496
1590
1595
1602
1600

11
9,183
12
10,219
13
10,396
14
11,575
15
12,462
16
13,795
17
14,184
18
14,831
19
15,872
20
16,953

21
18,733
22
19,151
23
25,227
24
25,582
25
26,509
26
27,768
27
31,871
28
32,334
29
32,637
30
32,769
Tổng % GC-MS

Hợp chất

RI (Adam)

α-Pinen
α-Fenchene
Camphene
β-Pinene

Myrcene
α-Phellandrene
α-Terpinene
o-Cymene
Limonene
Eucalyptol/1,8Cineole
γ-Terpinen
Terpinolene
p-Cymenene
endo-Fenchol
trans-Pinocarveol
Borneol
Terpinen-4-ol
α-Terpinenol
cis-Carveol
Carvone
Thymol
Carvacrol
β-Gurjenene
Aromandendrene
allo-Aromadendrene
Viridflorene
Globulol
Cubeban-11-ol
Ledol
Rosifoliol

%GCMS
4,5
0,05

0,13
2,01
0,2
0,03
0,06
14,43
4,8

MS+Adam
MS+Adam
MS+Adam
MS+Adam
MS+Adam
MS+Adam
MS+Adam
MS+Adam
MS+Adam

52,25

MS+Adam

2,94
0,24
0,19
0,22
0,31
0,29
1,93
3,92

0,11
0,05
0,42
0,25
0,09
1,09
0,29
0,06
2,97
0,21
0,12
0,19
94,35

MS+Adam
MS+Adam
MS+Adam
MS+Adam
MS+Adam
MS+Adam
MS+Adam
MS+Adam
MS+Adam
MS+Adam
MS+Adam
MS+Adam
MS+Adam
MS+Adam
MS+Adam
MS+Adam

MS+Adam
MS+Adam
MS+Adam
MS+Adam

Ghi chú

Kết quả phân tích GC-MS của tinh dầu khuynh diệp trắng (Bảng 1) cho thấy số chất xác
định được tên là 30 chất với tổng % GC-MS là 94,35%. Những chất chiếm phần trăm cao trong
tinh dầu khuynh diệp to là Eucalyptol/1,8-Cineole (52,25%), o-Cymene (14,43%), Limonene
(4,8%), α-Pinen (4,5%) và α-Terpinenol (3,92%).
157


So với các cơng trình nghiên cứu tinh dầu trước đây, cấu tử chính trong tinh dầu khuynh
diệp to là Eucalyptol/1,8-Cineole chiếm tỉ lệ phần trăm trong tinh dầu cao hơn hẳn so với các
cơng trình trước (Bảng 2).
Bảng 2. So sánh các cấu tử chính trong tinh dầu khuynh diệp to
STT

Số hợp chất
xác định được

1

10

2

39

3

31

33

4

28

5

12

6

67

7

30

Thành phần chính
của tinh dầu
α-Pinene
1,8-Cineole
p-Cymene
α -Terpineol
γ -Terpinene

α-Pinene
γ-Terpinene
o-Cymene
α-Terpineol
p-Cimen-8-ol
α-Pinene
1,8-cineole
α-Terpineol
Borneol
D-Limonene
p-Cymene
α-Terpineol
α-Pinene
Isoleptospermone
1,8-Cineole
α-Pinene
p-Cymene
Isoleptospermone
1,8-Cineole
γ-Terpinene
1.8-Cineole
Spathulenol
p-Cymene
Bicyclogermacrene
α -Phellandrene
1,8-Cineole
α-Terpinyl acetate
α-Pinene
β-Caryophyllene
α-Terpineol

Eucalyptol/1,8Cineole
o-Cymene
Limonene
α-Pinen
α-Terpinenol

Hàm lượng
(%)
52,71
18,38
9,70
5,67
5,00
40,55
16,25
13,13
2,90
2,9
29,67
12,80
6,48
3,43
3,14
20,5
14,3
12,2
9,4
7,8
24,7
14,5

13,2
5,5
5,1
16,0±5,0
15,3±5,8
11,7±3,2
6,7±3,1
6,3±4,2
19,8
12,8
11,4
6,9
5,0

Bộ
phận

Nơi thu hái

TLTK

Lá tươi

Argentina

(Lucia
và
nnk., 2017)

Lá tươi

Brazil

(BatistaPereira
và
nnk., 2006)

Lá tươi

Nam Phi

(Soyingbe và
nnk., 2013)

Lá
(Mùa
đông)
Brazil

(Oliveira và
nnk., 2008)

Lá
(Mùa
hè)

Lá

Tunisia

(Salah
và
nnk., 2011)

Lá

Đài Loan

(Chang
và
nnk., 2006)

Lá

Phú n, Việt
Nam

Cơng
này

52,25
14,43
4,8
4,5
3,92

158

trình

3.3 Hoạt tính kháng vi sinh vật
Bảng 3. Kích thước vòng kháng khuẩn của tinh dầu khảo sát
Kích thước vòng kháng khuẩn (mm)
S.aureus
E.coli
32
-

Tinh dầu khảo sát
Khuynh diệp to

Ghi chú: (-) Khơng có hoạt tính
Kết quả thử hoạt tính kháng vi sinh vật (Bảng 3) chỉ ra tinh dầu khuynh diệp to cho hoạt
tính kháng S.aureus mạnh với vịng kháng khuẩn có kích thước 32 mm, khơng cho hoạt tính
kháng khuẩn đối với E.coli. Điều này có thể cho thấy rằng tinh dầu cho hoạt tính kháng khuẩn
theo chủng vi khuẩn một cách chọn lọc. Kết quả này có sự khác biệt so với cơng trình của nhóm
Soyingbe ở Nam Phi, tinh dầu khuynh diệp to cho kết quả kháng khuẩn trên cả hai chủng vi
khuẩn S. aureus và E. coli (Soyingbe và nnk., 2013). Điều này có thể do khuynh diệp to mọc
trên những vùng đất có thổ nhưỡng và khí hậu khác nhau, có thành phần hóa học khác nhau nên
hoạt tính kháng khuẩn cũng khác nhau.
3.4 Hoạt tính kháng oxy hóa
Phần trăm bắt gốc DPPH của các mẫu được xác định bằng phương pháp DPPH. Kết quả
được trình bày ở bảng 4.
Bảng 4. Tỷ lệ (%) bắt gốc tự do DPPH ở các nồng độ khảo sát của tinh dầu khuynh diệp to
Mẫu

Nồng
(mg/ml)

độ

Phần trăm bắt gốc DPPH (%)
Lần 1

Lần 2

TB ± ĐLC

Bị đục

9,73
Khuynh diệp to

Lần 3

4,87

73,88

73,97

72,80

73,55 ± 0,65

2,43

56,14

62,73

63,41

60,76 ± 4,02

1,22

45,22

47,94

47,65

46,94 ± 1,49

0,61

30,60

28,09

30,96

29,88 ± 1,56

Khi tăng nồng độ tinh dầu thì phần trăm bắt gốc DPPH cũng tăng dần theo (giá trị TB ±
ĐLC tăng theo nồng độ). Điều này chứng tỏ khả năng kháng oxy hóa của các tinh dầu tăng tỉ lệ
thuận với chiều tăng nồng độ. Với phương trình hồi quy trên, giá trị SC50 của hoạt tính bắt gốc tự
do DPPH của các tinh dầu đã được xác định là 1,49± 0,17 mg/ml, tương tự với kết quả của nhóm

nghiên cứu trước là 1,36 mg/ml (Soyingbe và nnk., 2013). Khả năng kháng oxy hóa cao cho thấy
tiềm năng ứng dụng của tinh dầu khuynh diệp to trong bảo quản thực phẩm, mỹ phẩm.

4. KẾT LUẬN
Kết quả khảo sát tinh dầu tinh dầu khuynh diệp to cho thấy số chất xác định được tên là
30 chất với tổng % GC-MS là 94,35%. Những chất chiếm phần trăm cao trong tinh dầu khuynh
diệp to là Eucalyptol/1,8-Cineole (52,25%), o-Cymene (14,43%), Limonene (4,8%), α-Pinen
(4,5%) và α-Terpinenol (3,92%). Tinh dầu khuynh diệp to cho hoạt tính kháng khuẩn theo
chủng vi khuẩn một cách chọn lọc, cho hoạt tính kháng S. aureus mạnh và khơng cho hoạt tính
kháng E. coli. Khả năng kháng oxy hóa của các tinh dầu tăng tỉ lệ thuận với chiều tăng nồng độ
và có giá trị SC50 là 1,49± 0,17 mg/ml.
159


TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Adams, R.P. (2017). Identification of essential oil components by gas chromatography mass
spectrometry. Allured Publishing corporation.
2. Bauer, A.W., Kirby, W.M.M., Sherris, J.C., & Turck, M. (1966). Antibiotic susceptibility testing by
a standardized single disk method. American journal of clinical pathology, 45(4), 493-496.
3. Batista-Pereira, L. G., Fernandes, J. B., Silva, M.F.G. F. da, Vieira, P. C., Bueno, O. C., & Corre,
A. G. (2006), Electrophysiological Responses of Atta sexdens rubropilosa Workers to Essential Oils
of Eucalyptus and its Chemical Composition. Zeitschrift für Naturforschung C, 61 (9-10), 749–755.
4. Elaissi, A., Salah, K. H., Mabrouk, S., Larbi, K. M., Chemli, R., & Harzallah-Skhiri, F. (2011).
Antibacterial activity and chemical composition of 20 Eucalyptus species’ essential oils. Food
Chemistry, 129, 1427–1434.
5. Huang, H.C., Ho, Y.C., Lim, J.M., Chang, T.Y., Ho, C.L., & Chang T.M. (2015), Investigation of
the Anti-Melanogenic and Antioxidant Characteristics of Eucalyptus camaldulensis Flower
Essential Oil and Determination of Its Chemical Composition. Int. J. Mol. Sci., 16, 10470-10490.
6. Lucia, A., Audino, P. G., Seccacini, E., Licastro, S., Zerba, E., & Masuh, H. (2007). Larvicidal
Effect Of Eucalyptus Grandis Essential Oil And Turpentine And Their Major Components On

Aedes Aegypti Larvae. Journal of the American Mosquito Control Association, 23(3), 299-303.
7. Oliveira, F. N. M., Ferri, P. H., Paula, J. R., Seraphin, J. C., & Filho, E. P. (2008). Seasonal Influence
on the Essential Oil Compositions of Eucalyptus urophylla S. T. Blake and E. grandis W. Hill ex
Maiden from Brazilian Cerrado. Journal of Essential Oil Research, 20(6), 555-560.
8. Soyingbe, O. S., Oyedeji, A., Basson, A. K., & Opoku, A. R. (2013). The Essential Oil of Eucalyptus
grandis W. Hill ex Maiden Inhibits Microbial Growth by Inducing Membrane Damage. Chinese
Medicine, 4, 7-14.
9. Su, Y.C., Ho, C.L., Wang, I.C., Chang, S.T. (2006). Antifungal activities and chemical compositions
of essential oils from leaves of four eucalypts. Taiwan J For Sci, 21(1), 49-61.

160