Nghiên cứu tác dụng ức chế vi khuẩn và đánh giá hàm lượng polyphenol, hoạt tính chống oxy hóa của dược liệu củ nghệ vàng

HỌC VIỆN NƠNG NGHIỆP VIỆT NAM

KHOA CƠNG NGHỆ SINH HỌC


KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI:

NGHIÊN CỨU TÁC DỤNG ỨC CHẾ VI KHUẨN
VÀ ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG POLYPHENOL,
HOẠT TÍNH CHỐNG OXI HĨA CỦA
DƯỢC LIỆU CỦ NGHỆ VÀNG

HÀ NỘI – 2023


HỌC VIỆN NƠNG NGHIỆP VIỆT NAM

KHOA CƠNG NGHỆ SINH HỌC


KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI:
NGHIÊN CỨU TÁC DỤNG ỨC CHẾ VI KHUẨN
VÀ ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG POLYPHENOL,
HOẠT TÍNH CHỐNG OXY HĨA CỦA
DƯỢC LIỆU CỦ NGHỆ VÀNG
Người thực hiện

: Bùi Thị Thanh Ngân

Mã sinh viên

: 642146

Lớp

: K64CNSHA

Khoa

: Công nghệ sinh học

Người hướng dẫn

: PGS.TS. Nguyễn Thanh Hải
: TS. Nguyễn Thị Thanh Hà

Bộ môn

: CNSH Thực vật

HÀ NỘI - 2023


LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan khóa luận là cơng trình nghiên cứu của riêng cá nhân tơi,
khơng có sự sao chép của ai hay bất cứ một cơng trình nghiên cứu nào khác. Tất
cả các số liệu trong nghiên cứu là do tôi tự làm và ghi chép lại, do tôi nghiên
cứu, đọc, dịch tài liệu, tổng hợp và tiến hành. Phần nội dung lí thuyết trong cơng
trình nghiên cứu tơi có sử dụng dựa trên một số tài liệu tham khảo như đã liệt kê

ở mục tài liệu tham khảo. Tất cả các số liệu, phần mềm, chương trình trong khóa
luận là trung thực và hồn tồn mới do chính tơi làm, chưa có một cơng trình
nào cơng bố.
Tôi xin cam đoan mọi sự giúp đỡ và cố vấn tơi nhận được trong q trình
nghiên cứu đã được cảm ơn và đề cập đến trong các danh mục trích dẫn cũng
như tài liệu tham khảo.
Hà Nội, ngày 12 tháng 2 năm 2023
Sinh viên

Bùi Thị Thanh Ngân

i


LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, em muốn gửi lời cảm ơn chân thành tới Ban giám đốc Học viện
Nông nghiệp Việt Nam, thầy cô bộ môn Công nghệ sinh học thực vật nói riêng và
tồn thể các thầy cơ khoa Cơng nghệ sinh học nói chung đã tạo điều kiện để em học
tập, nghiên cứu và hồn thành khóa luận tốt nghiệp này
Quan trọng nhất, em xin chân thành cảm ơn PGS.TS Nguyễn Thanh Hải và
TS. Nguyễn Thị Thanh Hà đã ln theo sát, quan tâm giúp đỡ, tận tình chỉ dẫn và
tạo điều kiện tốt nhất cũng như truyền lại cho em những kinh nghiệm quý báu,
những kiến thức vô giá và tạo điều kiện cơ sở vật chất cũng như tinh thần thoải
mái, đầy đủ nhất để em hồn thiện khóa luận này.
Em cũng xin gửi lời cảm ơn đến các anh, chị, các bạn và các em của phịng thí
nghiệm Bộ mơn Nội- Chẩn- Dược- Độc chất, Khoa Thú Y – nơi em làm việc và
nghiên cứu đã ln nhiệt tình giúp đỡ và đồng hành cùng em trong suốt thời gian
vừa qua.
Cuối cùng em xin dành lời cảm ơn đến gia đình và bạn bè, những người đã tạo
nền móng và là chỗ dựa tinh thần vững chắc cho em trong suốt quá trình học tập và

nghiên cứu.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 12 tháng 2 năm 2023
Sinh viên

Bùi Thị Thanh Ngân

ii


MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN................................................................................................ i
LỜI CẢM ƠN .................................................................................................... ii
MỤC LỤC ........................................................................................................ iii
DANH MỤC BẢNG .......................................................................................... v
DANH MỤC HÌNH ......................................................................................... vii
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT .......................................................................... x
PHẦN I: MỞ ĐẦU ............................................................................................ 1
1.1 Đặt vấn đề .................................................................................................... 1
1.2. Mục tiêu nghiên cứu .................................................................................... 2
1.3. Ý nghĩa của đề tài. ....................................................................................... 3
PHẦN II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU .................................................................. 4
2.1. Giới thiệu về cây nghệ ................................................................................. 4
2.2. Xu hướng sử dụng thuốc và thực phẩm chức năng có nguồn gốc từ thảo
dược thiên nhiên trên thế giới. ................................................................ 7
2.3. Tình hình nghiên cứu tác dụng của dịch chiết củ nghệ................................. 9
2.3.1. Tình hình nghiên cứu ở nước ngồi .......................................................... 9
2.3.2. Tình hình nghiên cứu trong nước............................................................ 10
2.4. Tổng quan về các chủng loại vi khuẩn ....................................................... 11

2.4.1. Nhóm vi khuẩn Gram dương .................................................................. 11
2.4.2. Nhóm vi khuẩn Gram âm ....................................................................... 12
2.5. Tổng quan về polyphenol .......................................................................... 14
2.5.1. Giới thiệu chung về polyphenol .............................................................. 14
2.5.2. Cơ chế hoạt động của các hợp chất chống oxy hóa polyphenol............... 16
2.5.3. Thành phần polyphenol có trong củ nghệ ............................................... 17
2.6. Hoạt tính chống oxy hóa............................................................................ 18

iii


PHẦN III: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ......................... 20
3.1. Vật liệu nghiên cứu ................................................................................... 20
3.1.1. Thời gian và địa điểm nghiên cứu........................................................... 20
3.1.2. Đối tượng nghiên cứu ............................................................................. 20
3.1.3. Hóa chất, dụng cụ, thiết bị ...................................................................... 21
3.2. Phương pháp thí nghiệm............................................................................ 22
3.2.1. Phương pháp chiết xuất dược liệu ........................................................... 22
3.2.2. Phương pháp xác định hoạt tính kháng khuẩn của dịch chiết dược liệu
trên vi khuẩn......................................................................................... 24
3.2.3. Phương pháp xác định hàm lượng polyphenol ........................................ 26
3.2.4. Phương pháp xác định hoạt tính chống oxy hóa ...................................... 27
3.2.5. Phương pháp xử lí số liệu ....................................................................... 29
PHẦN IV: KẾT QUẢ ...................................................................................... 30
4.1. Kết quả đường kính vịng ơ khuẩn của các loại dịch chiết củ nghệ chưa
sao và sao thô ....................................................................................... 30
4.1.1. Kết quả đường kính vịng vơ khuẩn của các loại dịch chiết nghệ chưa
sao ........................................................................................................ 30
4.1.2. Kết quả đường kính vịng vơ khuẩn của các loại dịch chiết củ nghệ
vàng sau sao thô ................................................................................... 37

4.1.3. So sánh kết quả đường kính vịng vơ khuẩn của các loại dịch chiết củ
nghệ chưa sao và sao thô ...................................................................... 39
4.2. Kết quả xác định hàm lượng polyphenol tổng số của các dịch chiết dược
liệu ....................................................................................................... 40
4.2.1. Kết quả xây dựng đồ thị chuẩn giữa hàm lượng acid chlorogenic và sự
gia tăng giá trị mật độ quang đo............................................................ 40
4.2.2. Kết quả hàm lượng polyphenol tổng số của dịch chiết củ nghệ vàng ...... 42

iv


4.3. Kết quả xác định hoạt tính chống oxy hóa của các dịch chiết củ nghệ
vàng...................................................................................................... 44
4.3.1. Kết quả xây dựng đồ thị chuẩn giữa hàm lượng VTME, khả năng loại
bỏ gốc tự do DPPH............................................................................... 44
4.3.2. Kết quả xây dựng đồ thị chuẩn giữa hàm lượng Trolox, khả năng loại
bỏ gốc tự do ABTS ............................................................................... 48
PHẦN V: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.......................................................... 54
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................ 55
PHỤ LỤC ........................................................................................................ 57

v


DANH MỤC BẢNG
Bảng 4.1: Đường kính vịng vơ khuẩn (mm) của các dịch chiết dược liệu củ
nghệ trên 9 loài vi khuẩn .................................................................. 32
Bảng 4.2: Đường kính vịng vơ khuẩn (mm) của các dịch chiết dược liệu củ
nghệ sao thô trên 6 lồi vi khuẩn có khả năng kháng khuẩn.............. 38
Bảng 4.3: Sự thay đổi giá trị OD theo nồng độ chất chuẩn acid chlorogenic .... 41

Bảng 4.4: Hàm lượng polyphenol tổng số của dược liệu củ nghệ trước và
sau khi sao quy đổi theo mg CGA/100mg dược liệu khô .................. 42
Bảng 4.5: Hoạt tính chống oxy hóa của chất chuẩn VTME xác định theo
phương pháp sử dụng DPPH tại các nồng độ khác nhau (AA%)....... 44
Bảng 4.6: Khả năng chống oxy hóa của các loại dịch chiết củ nghệ và củ
nghệ sao thơ...................................................................................... 46
Bảng 4.7: Hoạt tính chống oxy hóa của chất chuẩn Trolox ở các nồng độ. ....... 49
Bảng 4.8: Khả năng chống oxy hóa của các loại dịch chiết .............................. 52

vi


DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1: Thân, hoa và củ nghệ vàng ................................................................. 4
Hình 2.2: Củ nghệ vàng ...................................................................................... 5
Hình 2.3: Cấu tạo hợp chất Curcumin và tinh dầu nghệ...................................... 6
Hình 2.4: Các phân nhóm của Flavonoid .......................................................... 15
Hình 2.5: Một số thực vật có khả năng chống oxy hóa ..................................... 19
Hình 3.1: Bột nghệ mịn – bột nghệ sao thô mịn (màu đậm hơn) ....................... 22
Hình 3.2: Dịch chiết dược liệu củ nghệ trước và sau ly tâm.............................. 23
Hình 3.3: Hệ thống cơ quay chân khơng tại phịng thí nghiệm ......................... 23
Hình 3.4: Dược liệu nghệ vàng sau khi pha lỗng được bảo quản với dung
tích 1ml trong các ống Eppendorf 1,5ml ........................................... 24
Hình 3.5: Vịng vơ khuẩn thể hiện khả năng ức chế vi khuẩn của dịch chiết
củ nghệ vàng sau 24h ni vi khuẩn. ................................................ 26
Hình 3.6: Cơ chế của phản ứng chuyển màu trong xác định hàm lượng
polyphenol tổng số, sử dụng thuốc thử Folin-Ciocalteu's phenol. ..... 27
Hình 3.7: Cơ chế của phản ứng chuyển màu trong xác định hoạt tính chống
oxy hóa sử dụng thuốc thử DPPH ..................................................... 28
Hình 3.8: Máy quang phổ so màu 722 Ultra Violet - Visibility Spectrum,

công ty Jinghua, Trung Quốc (ảnh chụp tại phịng thí nghiệm). ........ 29
Hình 4.1: Đánh giá sự ảnh hưởng của DMSO (Hình A) và pH (Hình B) đến
sự phát triển của vi khuẩn ................................................................. 31
Hình 4.2: Vịng vô khuẩn của dịch chiết củ nghệ vàng chưa sao – Ethanol
trên loài vi khuẩn Staphylococcus aureus ATCC 25923 ................... 35
Hình 4.3: Vịng vơ khuẩn của dịch chiết củ nghệ vàng chưa sao – Hexan trên
lồi vi khuẩn G.philus....................................................................... 36
Hình 4.4: Dược liệu khuyếch tán không hết vào thạch gây hiện tượng nồng
độ thấp nhưng vịng vơ khuẩn lớn hơn .............................................. 37

vii


Hình 4.5: So sánh kết quả đường kính vịng vơ khuẩn (mm) của dịch chiết
các dung môi củ nghệ không sao và sau khi sao thơ trên 6 lồi vi
khuẩn ở nồng độ 1g/ml DMSO ......................................................... 39
Hình 4.6: Mối tương quan giữa nồng độ của acid chlorogenic (mg/ml) với
mức độ gia tăng giá trị đo mật độ quang ........................................... 41
Hình 4.7: Polyphenol trong các dịch chiết củ nghệ vàng sao thô làm đổi màu
thuốc thử Folin Ciocalteu tại nồng độ dịch chiết 100 mg/ml
DMSO. ............................................................................................. 43
Hình 4.8: So sánh hàm lượng polyphenol của dịch chiết củ nghệ trước và
sau khi sao. ....................................................................................... 43
Hình 4.9: Mối tương quan giữa hàm lượng chất chuẩn VTM E (mg/ml) và
khả năng loại bỏ gốc tự do DPPH ..................................................... 45
Hình 4.10: Sự thay đổi màu sắc của DPPH tạo ra bởi hoạt tính chống oxy
hóa của VTME (chất chuẩn) tại các nồng độ khác nhau (mg/ml) ...... 45
Hình 4.11: Hoạt tính chống oxy hóa của các dịch chiết củ nghệ vàng chưa
sao ở nồng độ 20mg/ml làm thay đổi màu thuốc thử DPPH.............. 46
Hình 4.12: Hoạt tính chống oxy hóa của các dịch chiết củ nghệ vàng sao thô

ở nồng độ 20mg/ml làm thay đổi màu thuốc thử DPPH .................... 47
Hình 4.13: Khả năng chống oxy hóa của dịch chiết củ nghệ vàng và củ nghệ
vàng sao thô DW nồng độ 20mg/ml và 100mg/ml làm đổi màu
DPPH. .............................................................................................. 47
Hình 4.14: Khả năng chống oxy hóa của dịch chiết củ nghệ vàng và củ nghệ
vàng sao thô Hexan nồng độ 20mg/ml và 100mg/ml làm đổi màu
DPPH. .............................................................................................. 48
Hình 4.15: So sánh hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết củ nghệ vàng và
củ nghệ vàng sao thơ ........................................................................ 48
Hình 4.16: Mối tương quan giữa hàm lượng chất chuẩn ABTS (mg/ml) và
khả năng loại bỏ gốc tự do ABTS ..................................................... 49
viii


Hình 4.17: Sự thay đổi màu sắc của dung dịch ABTS tạo ra bởi hoạt tính
chống oxy hóa của Trolox (chất chuẩn) tại các nồng độ khác nhau
(mg/ml)............................................................................................. 50
Hình 4.18: Hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết dược liệu củ nghệ vàng
nồng độ 20mg/ml làm đổi màu thuốc thử ABTS............................... 50
Hình 4.19: Hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết dược liệu củ nghệ vàng
sao thô nồng độ 20mg/ml.................................................................. 51
Hình 4.20: Hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết củ nghệ vàng với 6 dung
môi ở các nồng độ 20mg/ml; 5mg/ml; 1mg/ml. ............................... 52
Hình 4.21: Hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết củ nghệ vàng sao thơ với
6 dung môi ở các nồng độ 5mg/ml; 1mg/ml..................................... 53

ix


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

Chữ viết tắt

Viết đầy đủ

ATCC

American Type Culture Collection

DMSO

Dimethyl Sulfoxide

DPPH

1,1-Diphenyl-2-Picrylhydrazyl

VTME

Vitamin E

DW

Nước nóng

B. subtilis

Bacillus subtilis

E. coli

Eschrichia Coli

G. philus

Geobacillus stearothermophilus

Pseudo, P. aeruginosa

Pseudomonas aeruginosa

S. aureus

Staphylococcus aureus

CGA

Acid chlorogenic

x


TĨM TẮT KHĨA LUẬN
Mục đích nghiên cứu
Khảo sát hoạt tính kháng khuẩn, hàm lượng pholyphenol và hoạt tính chống oxy
hóa của dịch chiết củ nghệ vàng và củ nghệ vàng sao thơ trên 9 lồi vi khuẩn E.
coli ATCC 25922, E. coli ATCC 85922, E. coli ATCC 35218, Bacillus subtilis
(B. subtilis) ATCC 6633, Geobacillus stearothermophilus (G. philus) ATCC
7953, Pseudomonas aeruginosa (Pseudo) ATCC 9027 và Staphylococcus
aureus (S. aureus) ATCC 25023, S. aureus ATCC 25923 và Salmonella (sal)
ATCC 13311.

Phương pháp nghiên cứu
Dược liệu được chiết xuất thành cao dược liệu bằng 6 loại dung môi: methanol,
ethanol, aceton, ethyl acetat, hexan, nước cất đun sôi (DW). Sử dụng máy cô
quay chân không để loại bỏ dung môi, thu được cao dược liệu. Pha loãng cao
dược liệu với dimethyl sulfoxide (DMSO) thành các dung dịch có nồng độ khác
nhau để đánh giá hoạt tính kháng khuẩn, xác định hàm lượng polyphenol và hoạt
tính chống oxy hóa.
Sử dụng phương pháp khuyếch tán trên đĩa thạch để xác định khả năng ức chế vi
khuẩn của củ nghệ vàng với 9 lồi vi khuẩn ni cấy.
Sử dụng phương pháp Folin Cio-cautel và chất chuẩn acid chlorogenic để xác
định hàm lượng polyphenol tổng số của dịch chiết.

xi


Sử dụng phương pháp DPPH scavening, thuốc thử DPPH và chất chuẩn vitamin
E (VTME); phương pháp sử dụng ABTS làm thuốc thử, chất chuẩn trolox để
xác định hoạt tính oxy hóa của các dịch chiết.
Kết quả nghiên cứu
Đánh giá được khả năng kháng khuẩn của dịch chiết khảo sát trên 9 lồi vi
khuẩn thí nghiệm. Qua nghiên cứu, thấy rằng khả năng kháng khuẩn của củ
nghệ vàng với dung môi ethanol là cho kết quả tốt nhất. Đối với củ nghệ vàng
kết quả trên 4 loài vi khuẩn tốt nhất là

Bacillus subtilis ATCC 6633,

Geobacillus stearothermophilus ATCC 7953, Staphylococcus aureus (S. aureus)
ATCC 25023, S. aureus ATCC 25923. Đối với nghệ vàng sao thô tuy cho kết
quả kém hơn nhưng vẫn xuất hiện khả năng kháng khuẩn tốt trên 4 loài vi khuẩn
trên.

Đo được hàm lượng polyphenol và hoạt tính chống oxy hóa của dược liệu. Căn
cứ vào số liệu cho thấy aceton và ethanol là 2 dung môi cho hàm lượng
polypohenol cao nhất, hoạt tính chống oxy hóa cao nhất ở 2 dung môi ethyl
acetat và methanol.

xii


PHẦN I: MỞ ĐẦU
1.1 Đặt vấn đề
Hiện nay, tuy rằng y học hiện đại phát triển rất nhanh nhưng chúng ta cũng
không thể phủ nhận y học cổ truyền đã đóng góp một phần rất lớn cho sự phát
triển. Nguyên liệu chính của y học cổ truyền khơng thể thiếu những loại cây, cỏ,
thảo dược,…là những thực vật dễ tìm và rất hiệu quả trong việc điều trị. Vậy tại
sao những loại thực vật ấy lại có tác dụng loại bỏ bệnh tật ra khỏi cơ thể chúng
ta? Đang có rất nhiều nghiên cứu về các hoạt chất trong thảo dược đã chứng
minh được hiệu quả đối với một số vi khuẩn như: Gingerols- một hợp chất
phytochemical phenol trong gừng tươi- có khả năng chống lại các loại vi khuẩn
đường miệng gây viêm nướu và nha chu; Cinnamaldehyde và Eugenol trong quế
có đặc tính kháng khuẩn chống lại vi khuẩn gây viêm phổi, nhiễm trùng đường
tiết niệu, sốt và nhiễm trùng da; acid carnosic và acid rosmarinic trong hương
thảo có đặc tính kháng khuẩn, đặc biệt là Esherichial coli gây tiêu chảy ở
người,... Sử dụng các sản phẩm có nguồn gốc từ thảo dược như các chất chống
vi khuẩn là giải pháp thay thế tốt nhất cho việc sử dụng thuốc kháng sinh tổng
hợp vì chúng là các sản phẩm tự nhiên, dễ phân hủy sinh học, nguy cơ tổn hại
mơi trường thấp, khơng có tác dụng phụ và dễ tìm thấy ở địa hình Việt Nam, giá
cả phải chăng.
Hơn thế, ngày nay người ta đã và đang làm nhiều cuộc khảo sát chứng
minh được việc bổ sung thảo dược vào thức ăn hằng ngày có tác dụng kích thích
miễn dịch, tăng khả năng chống chịu với các bệnh đặc biệt là cách bệnh phải sử

dụng đến kháng sinh, kích thích tăng trưởng và khả năng tạo thịt, trứng, sữa…
cho nhiều đối tượng vật nuôi. Điều này là nhờ tác dụng tích cực của các
polyphenol và hoạt tính chống oxy hóa có trong tế bào thực vật.

1


Oxy hóa là một q trình cần thiết và ln luôn diễn ra trong cơ thể của
mỗi sinh vật sống. Khi có biến cố và tạo ra sự mất cân bằng giữa hoạt động của
các gốc tự do và hoạt động chống oxy hóa sẽ gây stress oxy hóa. Theo thời gian,
sự tích tụ của các gốc tự do có thể gây ra các tình trạng bệnh lý như thiếu máu
cục bộ, hen suyễn, viêm, thối hóa thần kinh, viêm khớp, bệnh Parkinson. Bên
cạnh các chất chống oxy hóa có nguồn gốc từ tự nhiên, có rất nhiều chất chống
oxy hóa tổng hợp được nghiên cứu và sử dụng như phụ gia bảo quản trong các
ngành công nghiệp thực phẩm, dược, mĩ phẩm. Tuy nhiên, sử dụng các chất từ
tổng hợp cũng gây nhiều tác dụng phụ không mong muốn. Do vậy, các hợp chất
chiết suất từ tự nhiên có khả năng kháng oxy hóa khơng gây tác dụng phụ cho
sức khỏe là lựa chọn hàng đầu. Đặc biệt trong lĩnh vực làm đẹp, khi nhu cầu làm
đẹp bản thân ngày càng lên xu hướng thì các sản phẩm hỗ trợ lại càng được
quan tâm. Việc sử dụng các sản phẩm có nguồn gốc từ thiên nhiên đang được
chị em phái đẹp nói riêng và tồn thể xã hội nói chung chú trọng và ứng dụng
rộng rãi.
Nghệ là một loại thực vật rất phổ biến ở Việt Nam và được cơng nhận về
các tác dụng có lợi như chống viêm, giảm đau, làm đẹp… Trong y học cổ truyền
nghệ đã được sử dụng để điều trị các rối loạn viêm, giảm đau do viêm mãn tính,
bệnh thấp khớp, đau lưng, thậm chí là viêm gân hàng trăm năm nay. Một tác
dụng đáng kể của nghệ là tái tạo, curcumin và các thành phần có trong nghệ
giúp cơ thể phục hồi nhanh hơn khi xuất hiện tổn thương sau chấn thương hoặc
tai nạn. Vì lý do đó, tơi thực hiện nghiên cứu nhằm chiết xuất và đánh giá khả
năng kháng khuẩn, hàm lượng polyphenol và hoạt tính chống oxi hóa của dược

liệu củ nghệ vàng.
1.2. Mục tiêu nghiên cứu
- Khảo sát khả năng kháng khuẩn của dịch chiết nghệ trên một số loài vi
khuẩn gây bệnh phổ biến như: Escheria coli, Staphylococcus aureus, Bacillus
subtilis, Samolnella, Pseudomonas aeruginosa, Geobacillus stearothemophilus.
2


- Đánh giá hàm lượng polyphenol và khả năng chống oxy hóa của dịch
chiết củ nghệ vàng.
- Tìm ra dung mơi thích hợp để thu dịch chiết nghệ có khả năng kháng
khuẩn, hàm lượng polyphenol và hoạt tính chống oxi hóa cao.
- Đánh giá sự ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng kháng khuẩn, hàm
lượng polyphenol và hoạt tính chống oxi hóa của dịch chiết nghệ.
- Khảo sát khả năng kháng khuẩn, hoạt tính chống oxy hóa và hàm lượng
polyphenol của củ nghệ sau khi được xử lý nhiệt (sao thơ).
1.3. Ý nghĩa của đề tài.
Đề tài có ý nghĩa quan trọng đối với việc chọn ra được loại dược liệu có hoạt
tính cao với loại dung mơi tác dụng hiệu quả nhất để ứng dụng vào đời sống. Đề
tài sau khi hồn thành có thể là nguồn tài liệu tham khảo cho những đề tài
nghiên cứu dược liệu sau này.

3


PHẦN II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Giới thiệu về cây nghệ
Tên thường gọi: cây nghệ vàng
Tên gọi khác: Khương hoàng, uất kim, cohem, co khản mỉn ( tiếng thái),
khinh lương ( tiếng Tày).

Tên khoa học: Curuma longa L.
Họ: Gừng (Zingiberaceae)

Hình 2.1: Thân, hoa và củ nghệ vàng
Đặc điểm: Cây nghệ là cây thân thảo, sống lâu năm thuộc họ gừng, có củ
dưới mặt đất. Chiều cao trung bình của nghệ ở điều kiện sống bình thường là
khoảng 1,2 mét. Cây tạo nhánh, có màu vàng cam, thân hình trụ và thân rễ (củ
nghệ) có mùi thơm đặc trưng. Lá cây mọc xen kẽ nhau thành hai hàng, lá gồm

4


bẹ lá, cuống lá và phiến lá; từ các bẹ lá thân giả được hình thành. Cuống lá dài
từ 50cm – 115cm; các phiến lá đơn trung bình dài 76cm – 115cm và có thể dài
tới 230cm nhưng rất ít; lá nghệ rộng 38cm – 45cm có dạng hình thn hoặc elip
và thu hẹp ở chóp. Bề mặt lá khá nhẵn, khơng có lơng tơ. Hoa nghệ thường mọc
ở nách lá, có màu xanh lục, tím hoặc vàng. Quả nghệ tồn tại ở dạng nang, trong
quả có nhiều hạt được bảo vệ bởi lớp vỏ áo. Củ nghệ được hình thành từ sự phát
triển của rễ, hình trụ trịn và chia nhánh. Ngồi vỏ nghệ có màu nâu xám ngả
vàng, nhiều vân ngang màu đậm. Củ nghệ tươi có mùi thơm đặc trưng, vị cay,
ấm.

Hình 2.2: Củ nghệ vàng
Phân bố: Nghệ vàng được tìm ra ở một số khu rừng nhiệt đới như Nadu,
Tamil, phía Đơng Ấn Độ hoặc ở một số nước Đông Nam Á như Lào,
Campuchia. Ở nước ta, nghệ được tìm thấy ở khắp các vùng núi cao và đồng
bằng. Vì là cây ưa ẩm, nhiệt độ thích hợp cho sự sinh trưởng của nghệ là 20°C
đến 30°C nên ở Việt Nam người ta trồng nghệ để sử dụng rất phổ biến.
Thu hoạch: Người ta thường thu hoạch củ nghệ vàng vào mùa thu, đây là
thời điểm thảo dược có nhiều dưỡng chất nhất. Sau thu hái, phần rễ con được cắt

bỏ, củ được giữ lại dùng ngay hoặc mang đi sấy khô, nghiền thành bột mịn để
bảo quản lâu dài.
5


Thành phần hóa học: Củ nghệ chứa các thành phần hóa học tiêu biểu
như:
- Nhóm hợp chất Curcuminoid gồm: curcumin (diferuloylmethane),
demethoxycurcumin, và bisdemethoxycurcumin.
- Các loại tinh dầu: turmerone, atlantone, và zingiberene với thành phần
chủ yếu là sesquiterpen ceton arturmeron, α- turmeron, β- turmeron và curlone.
- Một số thành phần khác: các loại đường, protein và nhựa cây.

Hình 2.3: Cấu tạo hợp chất Curcumin và tinh dầu nghệ
Củ nghệ chứa khoảng 5% tinh dầu và 5% curcumin là một dạng
polyphenol. Curcumin là chất quan trọng và có giá trị nhất trong củ nghệ, nó có
hoạt chất chính với kí hiệu C.I. 75300, hay cịn gọi là Natural Yellow 3, tên hóa
học là (1E,6E)-1,7-bis(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-1,6-heptadien-3,5-dion.
Củ nghệ là loại tạo màu rất tốt, các chất màu phenolic trong củ nghệ đa
phần là chất dẫn diarylheptan.
Curcumin là thành phần chính của curcuminoit – một chất trong củ nghệ thuộc
họ Gừng (Zingiberaceae) được sử dụng như một gia vị phổ biến ở Ấn Độ. Có
hai loại curcuminoit khác là desmethoxycurcumin và bis-desmethoxycurcumin.
Các curcuminoit là các polyphenol và là chất tạo màu vàng cho củ nghệ.

6


Curcumin có thể tồn tại ít nhất ở 2 dạng tautome là keto và enol. Cấu trúc dạng
enol ổn định hơn về mặt năng lượng ở pha rắn và dạng dung dịch [1].

Curcumin có thể sử dụng để định lượng bo trong cái gọi là phương pháp
curcumin. Nó phản ứng với acid boric tạo ra hợp chất màu đỏ, gọi là rosocyanin.
Curcumin có màu sáng đậm và được dùng để tạo màu cho thực phẩm như một
chất phụ gia, được biết tới với tên gọi E100.
Curcumin kết hợp chặt chẽ vài nhóm chức. Các hệ thống vịng thơm, là
các polyphenol được nối bởi 2 nhóm cacbonyl α,β-chưa bão hịa. Hai nhóm
cacbonyl tạo thành diketon. Diketon tạo thành các enol ổn định hay dễ dàng khử
proton và tạo thành các enolat, trong khi cacbonyl α,β-chưa bão hòa là tác nhân
nhận Michael tốt và có phản ứng cộng ái lực hạt nhân.
Tác dụng: Trong y học cổ truyền, nghệ vàng có vị cay, đắng, nồng, tính
ấm. Sử dụng củ nghệ có tác dụng phá huyết, hành khí, thơng kinh, khánh viêm,
liền sẹo…Nghệ được biết đến là thảo dược chữa nhiều bệnh như đau dạ dày, đau
nhức xương khớp, hỗ trợ điều trị ung thư dạ dày, trị mụn làm đẹp da, tăng cường
miễn dịch và đặc biệt hiệu quả trong việc chống viêm, kháng khuẩn.
Cụ thể, nghệ chữa kinh nguyệt không đều, trướng bụng, viêm loét dạ dày,
ung nhọt, ghẻ lở, phong thấp, tay chân đau nhức, vàng da, cầm máu, tăng cường
chuyển hóa, trị loét dạ dày tá tràng, các bệnh về gan.
Trong y học hiện đại, nghệ có tác dụng khử trùng sát khuẩn, viêm khớp
dạng thấp, ức chế một số loại vi khuẩn và nấm gây bệnh, trong đó có trực khuẩn
lao, các trực khuẩn lỵ, phế cầu khuẩn, trực khuẩn thương hàn, trực khuẩn coli,
nấm candida albicans. Cao chiết từ củ nghệ cịn có thể ức chế lỵ amip.
2.2. Xu hướng sử dụng thuốc và thực phẩm chức năng có nguồn gốc từ thảo
dược thiên nhiên trên thế giới.
Khi khoa học ngày càng phát triển, các phát hiện về tính mới ngày càng
đột phá thì cùng với đó người ta đã và đang tìm được rất nhiều những đặc tính
7


vượt trội về tác dụng dược lý của các loại cây thuốc, thảo dược có nguồn dốc
hồn tồn từ thiên nhiên. Đây cũng là lối đi đầy hứa hẹn cho việc chăm sóc sức

khỏe, chăm sóc sắc đẹp khi thuốc kháng sinh đã bị lạm dụng quá mức. Tùy theo
nơi ở, vùng miền mà thuốc thảo dược có những tên gọi và quan điểm sử dụng
khác nhau, nhưng dù ở đâu thì thuốc thảo dược đều có điểm chung là sử dụng bộ
phận nào đó của thực vật có trong tự nhiên để chữa bệnh, bồi bổ sức khỏe và
làm đẹp. Nguồn nguyên liệu của thuốc hay thực phẩm chức năng thảo dược đa
dạng, phong phú và dạng bảo quản để sử dụng cũng khác nhau. Sản phẩm có
nguồn gốc từ thảo dược gồm các loại thảo mộc, nguyên liệu thảo mộc, chế phẩm
thảo dược và thành phẩm thảo dược miễn là chúng có chứa các thành phần hoạt
chất của thực vật hoặc các nguyên liệu thực vật khác (WHO, 2019). Hiện nay,
các loại thuốc và thực phẩm chức năng đang được sử dụng phổ biến và rộng rãi
trên toàn thế giới. Sản phẩm được điều chế từ thực vật chữa được các bệnh như:
bệnh ngoài da, huyết áp, thần kinh, xương khớp, dạ dày,… Các quốc gia cổ đại
như Ấn Độ, Trung Quốc, Ai Cập vẫn đang sử dụng các phương pháp điều chế
thuốc từ thực vật để điều trị một số bệnh và mang lại hiệu quả rất cao. Đã có
những bằng chứng lịch sử về việc sử dụng thảo dược làm thuốc được ghi lại,
ngay cả khi trước công nguyên (TCN). Cụ thể là tấm đất sét 5000 năm tuổi của
người Sumer từ quốc gia Nagpur có ghi lại 12 công thức chế biến thuốc từ hơn
250 loại thực vật khác nhau, một số cơng thức cịn ghi lại thuốc được điều chế từ
cây anh túc, kỳ nham và mandrake vì trong chúng có chứa alkaloid. Cuốn Thần
Nơng bản thảo kinh của Trung Quốc có viết về 365 loại thảo mộc (phần rễ và
thân cây khô) được điều chế thành thuốc chữa bệnh từ 2500 năm TCN. Các loại
thực vật có tác dụng trong điều trị bệnh cứ thế được phát hiện và áp dụng theo
chiều dài lịch sử cho đến ngày nay, tuy nhiên nó đã giảm đáng kể ở phương Tây
khi các loại thuốc tổng hợp dễ sử dụng và nhanh khỏi ra đời. Theo Tổ chức Y tế
Thế giới (WHO), khoảng 60% dân số thế giới phụ thuộc vào thuốc thảo dược và
khoảng 80% dân số ở các nước phát triển phụ thuộc hoàn toàn vào thuốc thảo
8


dược để chăm sóc sức khỏe của họ. Các sản phẩm từ thiên nhiên không mang lại

độc hại, thân thiện mơi trường, ít tác dụng phụ, giá cả phải chăng và dễ tìm thấy
trên khắp mọi nơi. Với sự cơng nhận của WHO ta có thể biết việc bn bán, trao
đổi cây thuốc thảo dược, nguyên liệu thảo dược đang tăng với tốc độ tăng
trưởng hằng năm lên tới 15%.
2.3. Tình hình nghiên cứu tác dụng của dịch chiết củ nghệ
2.3.1. Tình hình nghiên cứu ở nước ngồi
Những năm gần đây, tầm quan trọng của chế độ dinh dưỡng đối với việc
phịng và điều trị bệnh, trong đó đề cao vai trò cúa các thực dược phẩm. Thị
trường rộng lớn của thảo dược đang không ngừng tăng trưởng trên thế giới, sau
đây là một số nghiên cứu trên thế giới từ củ nghệ vàng:
Lần đầu tiên Curcumin được chiết xuất bởi ông Taguchi (Nhật Bản), sử
dụng phương pháp siêu âm để tách chiết. Thông số tối ưu được công bố: dung
môi cồn 70 độ, pH = 3, chiết trong 15 phút.
Cấu trúc Curcumin trong nghệ được Lampe xác định năm 1910, Roughley
và Whiting cơng bố năm 1973.
Khoa Hóa và Sinh hóa Ứng dụng thuộc Đại học Kumamoto, Nhật Bản đã
dùng carbon dioxyt siêu giới hạn để chiết tinh dầu nghệ vào năm 2000.
Năm 2007, phịng thí nghiệm Nghiên cứu Dược liệu thuộc Đại học
Banaras Hindu ( Ấn Độ) đã sử dụng lị vi sóng để tácg chiết nghệ với hi vọng
cho hiệu suất cao hơn. Họ chọn Aceton làm dịch chiết vì aceton có thể hịa tan
tốt curcumin trong nghệ. Điều kiện chiết xuất là tối ưu hóa, curcumin được chiết
ra định luợng bằng phương pháp HPLC và sắc ký bản mỏng. Điều kiến tối ưu
chiết là: 20% năng lượng vi sóng, 4 phút chiếu xạ. Việc chiết bằng lị vi sóng
giúp tiết kiệm thời gian mà hiệu suất chiết lại cao hơn so với phương pháp chiết
thông thường.

9


Năm 2009, trường đại học Texas, Hoa Kỳ cho thấy rằng Curcumin từ

nghệ giúp điều chỉnh sự tăng trưởng và kìm hãm sự lây lan của các tế bảo ung
thư ở mức độ phân tử.
Một bước tiến mới vào tháng 7 năm 2011, Sheng Peng Wang ( Đài Loan)
và cs đã cơng bố cơng trình nghiên cứu ứng dụng kĩ thuật nano cho curcumin
trên Journal of Nanomateriauls, đây là một hướng tiếp cận mới có việc sử dụng
curcumin của nghệ trong y học.
2.3.2. Tình hình nghiên cứu trong nước
Về nghiên cứu Curcumin có nghiên cứu thành phần hóa học của tinh dầu
nghệ và chuyển hóa ar-tumeron của Phan Tống Sơn; nghiên cứu về tinh thể
curcumin và tính chất điện hóa trong nước muối NaCl 1% ở pH = 9 của Nguyễn
Thị Thu. Nghiên cứu về tách chiết curcumim củ nghệ vàng của Phạm Đình Tỵ
năm 1989.
Năm 2010, Nguyễn Đức Hạnh, Nguyễn Minh Đức, Đặng Văn Giáp đã
dùng phần mềm FormRules 3.3 (Intelligensys, Ltd, 2007) để nghiên cứu liên hệ
nhân quả và INFORM 3.7 (Intelligensys, Ltd, 2007) để tối ưu hóa đa biến điều
kiện chiết curcumin từ nghệ bằng ethyl acetat sử dụng phương pháp đun hồi lưu.
Dịch chiết được cô để thu được cao nghệ và loại bớt tạp tan trong nước.
Cùng điểm qua một vài công bố trong nước gồm:
“ Nghiên cứu chiết curtho từ củ nghệ vàng bằng dung dịch xà phòng” năm
2005 của Đào Hùng Cường, Nguyễn Đình Anh, Tạp chí Hóa học & Ứng dụng,
số 9/2007, ISSn 0866-7004, trang 42 - 44.
“ Điều kiện tối ưu để chiết tách curcumin từ củ nghệ vàng bằng phương
pháp chưng ninh”, Tuyển tập báo cáo khoa học 30 năm xây dựng và phát triển
trường Đại học sư phạm – Đại học Đà Nẵng 1975-2005, tranh 99-103.
Năm 2013, trong báo cáo khoa học hằng năm của viện Hàn Lâm Khoa
học và Cơng nghệ Việt Nam đã có báo cáo về việc chế tạo thành công hạt

10

nanocurcumin bằng kĩ thuật mi-xen polyme với kích thước từ 50 - 70nm và cho
thành phẩm ra thị trường có giá trị thương mại là Curmagold.
2.4. Tổng quan về các chủng loại vi khuẩn
2.4.1. Nhóm vi khuẩn Gram dương
a. Bacilus subtilis (B.subtilis)
Một cá thể B.subtilis có chiều dài 1,5 - 10µm, đường kính chiều ngang là
0,25µm - 1µm, hai đầu vi khuẩn trịn, trên cơ thể có khoảng 8 – 12 lông nhỏ.
B.subtilis thường sống đơn lẻ nhưng cũng tạo thành “quần thể” hình chuỗi ngắn,
nhờ có các lơng nên chúng có thể di động trong mơi trường nước. Bào tử có
dạng hình bầu dục nhỏ, kích thước 0,8 µm – 1,8 µm, được bao bọc bởi lớp vỏ
gồm nhiều lớp màng với thành phần phổ biến như lipoprotien, peptidoglican,…
khả năng chịu pH thấp, khả năng chịu nhiệt tốt: 100°C trong 180 phút, chịu ấm,
tia tử ngoại, phóng xạ, áp suất, chất sát trùng, tuổi thọ từ vài năm đến vài chục
năm. Đây là một loại vi khuẩn có lợi đói với sức khỏe con người, các vi khuẩn
này sản sinh ra nhiều enzym tiêu hóa giúp cải thiện đường tiêu hóa, tăng cường
hấp thụ dinh dưỡng.

b. Staphylococcus aureus
Staphylococcus aureus cịn có tên gọi khác là tụ cầu vàng, là một loại tụ
cầu khuẩn Gram dương hiếu khí tùy tiện, đây cũng là nguyên nhân gây nhiễm
khuẩn trong các loại tụ cầu thơng thường. Staphylococcus aureus có đường kính
0,5µm – 1,5µm. Loại vi khuẩn này thường đứng riêng một mình, từng đơi hoặc
bốn con một nhóm, có loại kết nối thành chùm xảy ra trong quá trình vi khuẩn
phát triển trên môi trường đặc, do phân chia quá nhiều. S. aureus không di
chuyển, không sinh nha bào, nang chỉ xuất hiện trong những tế bào còn non và
biến mất khi tết bào đã lớn ổn định. Khi ni cấy lồi vi khuẩn này trên môi

11