Nghiên cứu quy trình công nghệ tách chiết và tinh chế Mangostin trong vỏ quả măng cụt Garcinia Mangostnan L. làm thuốc hỗ trợ điều trị ung thư

Nghiên cứu quy trình công nghệ tách chiết và
tinh chế Mangostin trong vỏ quả măng cụt
Garcinia Mangostnan L. làm thuốc hỗ trợ điều
trị ung thư
Mai Thị Hiên
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
Khoa Sinh học
Luận văn Thạc sĩ ngành: Sinh học thực nghiệm; Mã số: 60 42 30
Người hướng dẫn: TS. Đỗ Thị Tuyên
Năm bảo vệ: 2011
Abstract. Tổng quan về cây măng cụt; các hợp chất xanthone có trong vỏ quả măng
cụt; hoạt tính sinh học của mangostin và các dẫn xuất xanthone khác; peroxidase;
peroxy hóa lipid. Giới thiệu một số vi sinh vật gây bệnh ở người như Staphylococcus
aureus, pseudomonas aeruginosa, Candida albicans. Nghiên cứu về mangostin ở Việt
Nam và trên thế giới. Trình bày về nguyên liệu và hóa chất; thiết bị thí nghiệm;
phương pháp nghiên cứu -mangostin và xác định cấu trúc, tối ưu điều kiện
tách(tách chiết chiết, các phương pháp tinh sạch, sắc kí bản mỏng, xác định làm
lượng malondialdehyde, xác định hoạt độ peroxidase, định lượng protein, ...). mangostin từ vỏĐưa ra kết quả và thảo luận: tách chiết và tinh sạch -mangostin;
hoạt tính chống oxiquả măng cụt; hoạt tính kháng khuẩn của -mangostin.hóa của
Keywords. Sinh học thực nghiệm; Công nghệ tách chiết; Điều trị ung thư; Quả
măng cụt
Content
Mở đầu
Các hợp chất có nguồn gốc tự nhiên như vinblastine từ lá cây dừa cạn (Catharanthus
roseus), taxol của cây thông đỏ (Taxus brevifolia), colchicine từ cây tỏi độc (Colchicum
autunale), scutebalcaletone từ cây bán chi liên (Scutellaria barbata), một số hoạt chất từ lá
cây chè xanh (Camellia sinensis), đã được sử dụng để điều trị cho các bệnh nhân ung thư.
Trong khi đó, măng cụt Garcinia mangostana L. là cây ăn quả được trồng khá nhiều ở miền
Nam, Việt Nam. Theo kinh nghiệm dân gian, vỏ quả măng cụt còn có thể được dùng để điều
1

trị nhiều loại bệnh nhiễm trùng. Tuy nhiên việc khai thác và ứng dụng các hoạt chất sinh học
từ vỏ cây măng cụt ở nước ta vẫn chưa được quan tâm nhiều.
Xuất phát từ thực tế đó đề tài “Nghiên cứu quy trình công nghệ tách chiết và tinh chế
mangostin trong vỏ quả măng cụt Garcinia mangostana L. làm thuốc hỗ trợ điều trị ung thư”
được thực hiện với mục tiêu: tách chiết và tinh chế -mangostin từ vỏ quả măng cụt và
nghiên cứu một số hoạt tính sinh học của -mangostin.
2 Tổng quan
Măng cụt có tên khoa học là Garcinia mangostana L. thuộc họ Bứa (Clusiaceae), là loại
cây ăn quả được trồng ở các vùng khí hậu nhiệt đới, đặc biệt phổ biến nhất ở vùng Đông Nam
Á, Ấn Độ, Sri Lanka. Ở Việt Nam măng cụt chủ yếu được trồng ở vùng đồng bằng sông Cửu
Long với tổng diện tích lên tới 4900 ha, cho sản lượng khoảng 4500 tấn. Theo dự án phát
triển sản xuất và xuất khẩu rau, hoa quả tươi của Việt Nam, dự kiến phát triển diện tích trồng
măng cụt ở vùng đồng bằng sông Cửu Long lên khoảng 11300 ha, cho sản lượng 24000 tấn.
Trong đó tập trung trồng chủ yếu tại các tỉnh Bến Tre, Vĩnh Long, Trà Vinh và Bình Dương.
Măng cụt đòi hỏi điều kiện thổ nhưỡng khắt khe, khí hậu nóng và ẩm. Do đó, cây măng cụt
chỉ phân bố ở các vùng có khí hậu ấm áp, không tiến xa ra vùng khí hậu lạnh phía bắc mà chỉ
dừng lại ở Huế.
Măng cụt là loài thực vật giàu các dẫn xuất xanthone nhất được phát hiện cho đến nay. Trong
số hơn 200 dẫn xuất xanthone được tìm thấy ở thực vật thì có đến 60 dẫn xuất ở măng cụt,
chủ yếu tập trung ở phần vỏ quả. Trong số các dẫn xuất xanthone có trong vỏ quả măng cụt
thì -mangostin có hàm lượng cao nhất, chiếm khoảng 0,02-0,2% trọng lượng khô. Tiếp đến
là -mangostin và -mangostin, chiếm khoảng 0,016-0,07%. Hàm lượng của các chất
gacinone, đặc biệt là garcinone E chiếm khoảng 0,01-0,035%, đây là một chất có hoạt tính ức
chế mạnh sự phát triển của nhiều loại tế bào ung thư, cho nên đang được nhiều nhà khoa học
quan tâm. Hiện nay, các dẫn xuất xanthone từ măng cụt, đã và đang được các nhà khoa học
quan tâm nhờ các hoạt tính sinh học quan trọng như hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm,
kháng viêm, chống oxi hóa, đặc biệt là hoạt tính chống ung thư, nhằm mục đích tìm ra hoạt
chất có nguồn gốc tự nhiên làm thuốc hỗ trợ điều trị ung thư.
3 Nguyên liệu và phương pháp

Chủng P. aeruginosa JN 592444.1 được cung cấp bởi Phòng Vi sinh vật đất, Viện Công nghệ
sinh học, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
Chủng S. aureus được cung cấp bởi Phòng Vi sinh vật, Khoa Sinh học, Trường Đại học Khoa
học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội.
Chủng nấm C. albicans ATCC 10231 được mua từ bảo tàng giống chuẩn Mỹ, 10801
University Boulevard Manassas, VA 20110, USA.
Chủng P. aeruginosa JN 592444.1 được cung cấp bởi Phòng Vi sinh vật đất, Viện Công nghệ
sinh học, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
Chủng S. aureus được cung cấp bởi Phòng Vi sinh vật, Khoa Sinh học, Trường Đại học Khoa
học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội.
Chủng nấm C. albicans ATCC 10231 được mua từ bảo tàng giống chuẩn Mỹ, 10801
University Boulevard Manassas, VA 20110, USA.
Chuột nhắt trắng, giống đực, thuần chủng, dòng Swiss, trưởng thành, khỏe mạnh, trọng lượng
22  2 g (n = 72) được cung cấp từ Ban chăn nuôi Học viện Quân Y.


Chuột nhắt trắng, giống đực, thuần chủng, dòng Swiss, trưởng thành, khỏe mạnh, trọng lượng
22  2 g (n = 72) được cung cấp từ Ban chăn nuôi Học viện Quân Y.
Vỏ quả măng cụt được thu thập từ các khu vực ở Hà Nội. Nguyên liệu được sấy khô trong tủ
ấm ở 60C, nghiền thành bột mịn. Bảo quản ở điều kiện khô ráo, thoáng mát.
Các phương pháp sử dụng: Phương pháp tách chiết mangostin từ vỏ quả măng cụt; Phương
pháp sắc kí, phương pháp xác định hàm lượng protein bằng Bradford; Phương pháp xác định
hàm lượng MDA; Phương pháp xác định hoạt độ peroxidase.
4 Kết quả
Dung môi an toàn, hiệu quả kinh tế phù hợp cho quá trình tách chiết mangostin từ vỏ quả
măng cụt là ethanol, tỷ lệ dung môi : nguyên liệu là 3:1, ở 60C, trong 4 giờ. Sản phẩm thu
được có độ sạch là 98,5%, chiếm 0,13% khối lượng nguyên liệu ban đầu.
Chế phẩm tinh sạch có khả năng kháng lại một số vi khuẩn và nấm gây bệnh ở người như S.
aureus, P. aeruginosa, C. albicans. Diệt được 100% vi khuẩn S. aureus ở nồng độ 15 g/ml;
ức chế được 70% sự phát triển của P. aeruginosa ở nồng độ 1000 g/ml, được 50% sự phát

triển
của
nấm
C.
albicans
ở
nồng
độ 1500 g/ml.
Hoạt chất -mangostin có khả năng chống oxi hóa, bảo vệ gan khỏi sự tấn công của chất độc
có tính oxi hóa mạnh là CCl4. Thể hiện bằng tác dụng làm tăng hoạt độ peroxidase và làm
giảm hàm lượng MDA ở gan chuột ở các nhóm nghiên cứu, đặc biệt ở hai nhóm nghiên cứu:
nhóm
chuột
uống
-mangostin
liều
0,1 mg/10 g thể trọng, hoạt độ peroxidase trong gan tăng 45% so với nhóm đối chứng, 57%
so với nhóm nhiễm độc CCl4; và nhóm chuột uống -mangostin liều 0,2 mg/10 g thể trọng,
hàm lượng MDA trong gan chuột giảm 6% so với nhóm đối chứng, giảm 60% so với nhóm
nhiễm độc CCl4.
5 Kiến nghị
1. Thử nghiệm hoạt tính chống ung thư của -mangostin trên một số dòng tế bào ung thư từ
chuột.
2. Sản xuất -mangostin trên qui mô pilot để làm thuốc hỗ trợ phòng chống và điều trị ung
thư và chống oxi hóa.
References
Tiếng Việt
1.
Trương Văn Châu, Trần Hồng Quang, Đỗ Ngọc Liên (2004), "Đặc tính kháng khuẩn
của các hợp chất phenolic ở một số loài cây thuộc chi Garcinia L. " Tạp chí Sinh học

26(4): pp. 59-62.
2.
Đào Hùng Cường, Đỗ Thị Thuý Vân (2010), "Nghiên cứu chiết tách và xác định
xanthone từ vỏ quả Măng cụt (Garcinia mangostin L)", Tạp chí Khoa học và công
nghệ, Đại học Đà nẵng, 5(40): pp. 167-173.
3.
Nguyễn Thị Ngọc Dao, Đỗ Thị Hồng Cẩm (1997), "Hoạt độ peroxidase ở một số tổ
chức thực vật", Tạp chí Y học Việt Nam, 6: pp. 39-43.
4.
Hoàng Văn Huấn (1998), "Nghiên cứu sự biến đổi hệ thống enzyme cytochrome P450
và một vài thông số hóa sinh có liên quan nhiễm độc thực nghiệm nhiên liệu lỏng tên


lửa", Luận văn thạc sỹ y học, Học viện Quân Y, Bộ Giáo dục và Đào tạo - Bộ Quốc
Phòng.
5.
Đỗ Tất Lợi (2000), Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam. NXB Y học Hà Nội. 567568.
6.
Hoàng Công Minh (2001), "Nghiên cứu ảnh hưởng của hỗn hợp dichlorodiethyl
sulfide với chlorovinyl dichlorarsine lên một số chỉ tiêu độc học, hóa sinh, huyết học
trên động vật thực nghiệm và tác dụng của thuốc điều trị", Luận án tiến sỹ y học, Học
viện Quân y, Bộ Giáo dục và Đào tạo - Bộ Quốc phòng.
7.
Nguyễn Mai Phương, Nguyễn Thị Thịnh, Nguyễn Diệu Linh, Phan Tuấn Nghĩa
(2010), "Thu nhận và tìm hiểu tác dụng sinh học của chế phẩm chứa xanthone từ vỏ
quả măng cụt (Garcinia Mangostin L.)", Tạp chí công nghệ sinh học, 8: pp. 717-735.
8.
Nguyễn Thị Mai Phương, Phan Tuấn Nghĩa, Nguyễn Thị Ngọc Dao, Đỗ Ngọc Liên
(2004), "Thành phần polyphenol vỏ quả măng cụt (Garcinia mangostana L) và tác
dụng ức chế sự sinh axit của vi khuẩn sâu răng Streptococcus mutans", Tạp chí Dược

học, 44: pp. 18-21.
9.
Đỗ Thị Tuyên , Nguyễn Thu Thùy , Nguyễn Ngo ̣c Ha ̣nh , Nguyễn Thi ̣Ánh Tuyế t ,
Phùng Văn Trung, Quyề n Đình Thi, Nguyễn Thi ̣Mai Phương, Nguyễn Thi ̣Ngo ̣c Dao
(2010), "Nghiên cứu quy trình tách chiết và hoạt tính kháng khuẩn của alphamangostin từ vỏ quả Măng cụt Garcinia mangostana. L", Hội nghị Khoa học kỉ niệm
35 năm viện Công nghệ và Khoa học Việt Nam, pp. 136-143.
Tiếng Anh
10.
Anderson, J. B. (2005), "Evolution of antifungal-drug resistance: mechanisms and
pathogen fitness", Nat Rev Microbiol, 3(7): pp. 547-556.
11.
Balaram, P. (2011), "Cancer: human mortality and cellular immortality", Curr Sci,
100(12): pp. 1761-1762.
12.
Bumrungpert, K., Kalpravidh, R. W., Chia-Chi Chuang, C. C., Overman, A.,
Martinez, K., Kennedy, A., McIntosh, M. (2010), "Xanthones from Mangosteen
inhibit inflammation in human macrophages and in human adipocytes exposed to
macrophage-conditioned media", J Nutr, 140: pp. 842–847.
13.
Cohen, R. J., Shannon, B. A., McNeal, J. E., Shannon, T., Garrett, K. L. (2005),
"Propionibacterium acnes associated with inflammation in radical prostatectomy
specimens: a possible link to cancer evolution", J Urol, 173(6): pp. 1969-1974.
14.
Daniel, M. B., Michael, D. R., Stuart, J. E. (1996), Protein methods, ed. 2. WileyLiss, New York.
15.
Devi Sampath, P., Vijayaraghavan, K. (2007), "Cardioprotective effect of alphamangostin, a xanthone derivative from mangosteen on tissue defense system against
isoproterenol-induced myocardial infarction in rats", J Biochem Mol Toxicol, 21(6):
pp. 336-339.
16.
Ee, G. C., Daud, S., Taufiq-Yap, Y. H., Ismail, N. H., Rahmani, M. (2006),

"Xanthones from Garcinia mangostana (Guttiferae)", Nat Prod Res, 20(12): pp.
1067-1073.
17.
Favari, L., Perez-Alvarez, V. (1997), "Comparative effects of colchicine and
silymarin on CCl4-chronic liver damage in rats", Arch Med Res, 28(1): pp. 11-17.


18.

19.

20.

21.

22.

23.
24.

25.

26.

27.

28.

29.

30.

31.

Gopalakrishnan, G., Banumathi, B., Suresh, G. (1997), "Evaluation of the antifungal
activity of natural xanthones from Garcinia mangostana and their synthetic
derivatives", J Nat Prod, 60(5): pp. 519-524.
Iinuma, M., Tosa, H., Tanaka, T., Asai, F., Kobayashi, Y., Shimano, R., Miyauchi, K.
(1996), "Antibacterial activity of xanthones from guttiferaeous plants against
methicillin-resistant Staphylococcus aureus", J Pharm Pharmacol, 48(8): pp. 861865.
Jakab, E., Zbinden, R., Gubler, J., Ruef, C., von Graevenitz, A., Krause, M. (1996),
"Severe infections caused by Propionibacterium acnes: an underestimated pathogen
in late postoperative infections", Yale J Biol Med, 69(6): pp. 477-482.
Josephy, P. D., Eling, T., Mason, R. P. (1982), "The horseradish-peroxidase catalyzed
oxidation of 3,5,3'5'-tetramethylbenzidine. Free radical and charge- transfer complex
intermediates", J Biol Chem, 257: pp. 3669-3675.
Jung, H. A., Su, B. N., Keller, W. J., Mehta, R. G., Kinghorn, A. D. (2006),
"Antioxidant xanthones from the pericarp of Garcinia mangostana (Mangosteen)", J
Agric Food Chem, 54(6): pp. 2077-2082.
Kaomongkolgit, R., Jamdee, K., Chaisomboon, N. (2009), "Antifungal activity of
alpha-mangostin against Candida albicans", J Oral Sci, 51(3): pp. 401-406.
Mahabusarakam, W., Proudfoot, J., Taylor, W., Croft, K. (2000), "Inhibition of
lipoprotein oxidation by prenylated xanthones derived from mangostin", Free Radic
Res, 33(5): pp. 643-659.
Matsumoto, K., Akao, Y., Yi, H., Ohguchi, K., Ito, T., Tanaka, T., Kobayashi, E.,
Iinuma, M., Nozawa, Y. (2004), "Preferential target is mitochondria in alphamangostin-induced apoptosis in human leukemia HL60 cells", Bioorg Med Chem,
12(22): pp. 5799-5806.
McAlester, G., O'Gara, F., Morrissey, J. P. (2008), "Signal-mediated interactions
between Pseudomonas aeruginosa and Candida albicans", J Med Microbiol, 57(5):
pp. 563-569.

Misra, H., Dwivedi, B. K., Mehta, D., Mehta, B. K., Jain, D. C. (2009 ),
"Development and validation of high performance thin-layer chromatographic method
for fetermination of α-mangostin in fruit pericarp of mangosteen plant (Garcinia
mangostana L.) using ultraviolet visible detection ", Rec Nat Prod, 3(4): pp. 178-186.
Molero, G., Diez-Orejas, R., Navarro-Garcia, F., Monteoliva, L., Pla, J., Gil, C.,
Sanchez-Perez, M., Nombela, C. (1998), "Candida albicans: genetics, dimorphism
and pathogenicity", Int Microbiol, 1(2): pp. 95-106.
Nakagawa, Y., Iinuma, M., Naoe, T., Nozawa, Y., Akao, Y. (2007), "Characterized
mechanism of alpha-mangostin-induced cell death: caspase-independent apoptosis
with release of endonuclease-G from mitochondria and increased miR-143 expression
in human colorectal cancer DLD-1 cells", Bioorg Med Chem, 15(16): pp. 5620-5628.
Nakatani, K., Atsumi, M., Arakawa, T., Oosawa, K., Shimura, S., Nakahata, N.,
Ohizumi, Y. (2002), "Inhibitions of histamine release and prostaglandin E2 synthesis
by mangosteen, a Thai medicinal plant", Biol Pharm Bull, 25(9): pp. 1137-1141.
Ohkawa, H., Ohishi, N., Yagi, K. (1979), "Assay for lipid peroxides in animal tissues
by thiobarbituric acid reaction", Anal Biochem, 95(2): pp. 351-358.


32.

33.
34.

35.
36.
37.

38.

39.

40.

41.
42.

43.

44.

45.
46.

Pedraza-Chaverri, J., Cardenas-Rodriguez, N., Orozco-Ibarra, M., Perez-Rojas, J. M.
(2008), "Medicinal properties of Mangosteen (Garcinia mangostana)", Food Chem
Toxicol, 46(10): pp. 3227-3239.
Peres, V., Nagem, T. J., de Oliveira, F. F. (2000), "Tetraoxygenated naturally
occurring xanthones", Phytochemistry, 55(7): pp. 683-710.
Pothitirat, W., Chomnawang, T. M., Gritsanapan, W. (2009), "Anti-acne inducing
bacteria activity and alpha-mangostin content of Garcinia mangostana fruit rind
extracts from different provenience", Songklanakarin J Sci Technol, 31(1): pp. 41-47.
Pothitirat, W., Gritsanapan, W. (2008), "Quantitative analysis of total mangostins in
Garcinia mangostana fruit rind", J Health Res, 22(4): pp. 161-166.
Rachel, J. G., Franklin, D. L. (2008), "Pathogenesis of methicillin-resistant
Staphylococcus aureus infection", Clin Infect Dis, 46(5): pp. 350-359.
Sakagami, Y., Iinuma, M., Piyasena, K. G., Dharmaratne, H. R. (2005), "Antibacterial
activity of alpha-mangostin against vancomycin resistant Enterococci (VRE) and
synergism with antibiotics", Phytomedicine, 12(3): pp. 203-208.
Sen, K. A., Sarkar, K. K., Mazumder, C. P., Banerji, N., Uusvuori, R., Hase, T. A.
(1980), "A xanthone from Garcinia mangostana", Phytochemistry, 14(10): pp. 22232225.

Shankaranarayan, D., Gopalakrishnan, C., Kameswaran, L. (1979), "Pharmacological
profile of mangostin and its derivatives", Arch Int Pharmacodyn Ther, 239(2): pp.
257-269.
Shibata, M. A., Iinuma, M., Morimoto, J., Kurose, H., Akamatsu, K., Okuno, Y.,
Akao, Y., Otsuki, Y. (2011), "alpha-Mangostin extracted from the pericarp of the
mangosteen (Garcinia mangostana Linn) reduces tumor growth and lymph node
metastasis in an immunocompetent xenograft model of metastatic mammary cancer
carrying a p53 mutation", BMC Med, 9: pp. 69.
Steinberg, D. (1997), "Low density lipoprotein oxidation and its pathobiological
significance", J Biol Chem, 272(34): pp. 20963-20966.
Sun, D., Zhang, S., Wei, Y., Yin, L. (2009), "Antioxidant activity of mangostin in
cell-free system and its effect on K562 leukemia cell line in photodynamic therapy",
Acta Biochim Biophys Sin (Shanghai), 41(12): pp. 1033-1043.
Szymonik-Lesiuk, S., Czechowska, G., Stryjecka-Zimmer, M., Slomka, M., Madro,
A., Celinski, K., Wielosz, M. (2003), "Catalase, superoxide dismutase, and
glutathione peroxidase activities in various rat tissues after carbon tetrachloride
intoxication", J Hepatobiliary Pancreat Surg, 10(4): pp. 309-315.
Williams, P., Ongsakul, M., Proudfoot, J., Croft, K., Beilin, L. (1995), "Mangostin
inhibits the oxidative modification of human low density lipoprotein", Free Radic
Res, 23(2): pp. 175-184.
Yates, P., Stout, G. H. (1958), "The structure of mangostin", J Am Chem Soc, 80: pp.
1691-1700.
Yu, L., Zhao, M., Yang, B., Qiangzhong, Z., Jiang, Y. (2007), "Phenolics from hull of
Garcinia mangostana fruit and their antioxidant activities", Food Chemistry, 104: pp.
176-181.