Tinh sạch, nghiên cứu một số đặc tính sinh hóa và tác dụng sinh học của polisaccarit từ lá cây xuân hoa pseuderanthemum palatiferum (nees) radlk

br

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
VIỆN SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT

TRẦN THỊ VÂN ANH

Tinh sạch, nghiên cứu một số đặc tính sinh
hóa
và tác dụng sinh học của polisaccarit từ lá cây Xuân
Hoa
Pseuderanthemum palatiferum (Nees)
Radlk

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC


HÀ NỘI - 2017


VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
VIỆN SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT

TRẦN THỊ VÂN ANH

Tinh sạch, nghiên cứu một số đặc tính sinh
hóa
và tác dụng sinh học của polisaccarit từ lá cây Xuân
Hoa
Pseuderanthemum palatiferum (Nees)
Radlk

Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm
Mã số

: 6042 01 14

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC

Người hướng dẫn khoa học: TS. VÕ HOÀI BẮC


HÀ NỘI - 2017


Luận Văn Thạc Sĩ

Trần Thị Vân Anh
LỜI CẢM ƠN

Trong lời đầu tiên của luận văn Thạc sỹ Khoa học này, em muốn gửi
những lời biết ơn chân thành của mình tới tất cả những người đã hỗ trợ,
giúp đỡ em về chuyên môn, vật chất và tinh thần trong quá trình thực hiện
luận văn này.
Trước hết, em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới cô giáo TS. Võ Hoài
Bắc, Viện Công nghệ sinh học - Viện Hàn lâm khoa học Việt Nam, người
thầy đã trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo, nhận xét và giúp đỡ em tận tình trong
suốt quá trình thực hiện luận văn.
Em xin cảm ơn các thầy, cô Viện Sinh thái và tài nguyên sinh vật Viện Hàn lâm khoa học Việt Nam, đơn vị đào tạo và bồi dưỡng sau đại học,
những người đã dạy dỗ, chỉ bảo em trong suốt quá trình học tập và nghiên
cứu vừa qua.
Cuối cùng, em xin bày tỏ lòng biết ơn đến gia đình, bạn bè và các thành

viên trong khóa đào tạo Thạc sỹ K19 đã luôn đồng hành, giúp đỡ và động
viên em rất nhiều trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn tốt nghiệp.
Do thời gian thực hiện có hạn, kiến thức chuyên môn còn nhiều hạn chế
nên luận văn của em thực hiện không tránh khỏi những thiếu sót nhất định.
Em rất mong nhận được ý kiến đóng góp của thầy, cô và các bạn để em có
thể hoàn thiện luận văn tốt nghiệp của mình.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 25 tháng 10 năm 2017
Học viên

Trần Thị Vân Anh


Luận Văn Thạc Sĩ

Trần Thị Vân Anh
MỤC LỤC

MỞ ĐẦU .................................................... Error! Bookmark not defined.
Đặt vấn đề..............................................................Error! Bookmark not
defined.
Mục tiêu nghiên cứu của đề tài............................Error! Bookmark not
defined. PHẦN I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ......... Error! Bookmark not
defined.
1.1. Polisaccarit ..............................................Error! Bookmark not
defined.
1.2 Vai trò sinh học và tác dụng của polisaccarit thực vật ...............
Error! Bookmark not defined.
1.3

Giới

thiệu

chung

về

cây

Xuân

Hoa

Pseuderanthemum palatiferum .......................................................... Error!
Bookmark not defined.
1.4. Khái niệm viêm ......................................Error! Bookmark not defined.
1.5. Vai trò của đại thực bào (macrophage) trong đáp ứng viêm ...
Error! Bookmark not defined.
1.6. Vai trò của các cytokine trong đáp ứng viêmError! Bookmark
not defined.
PHẦN II ..................................................... Error! Bookmark not defined.
VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨUError! Bookmark not
defined.
2.1. Vật liệu.....................................................Error! Bookmark not defined.
2.1.1. Nguyên liệu thực vật ..................................... Error! Bookmark not
defined.
2.1.2. Hóa chất, thiết bị ........................................... Error! Bookmark not
defined.

2.2. Phương pháp nghiên cứu......................Error! Bookmark not
defined.


Luận Văn Thạc Sĩ
Trần Thị Vân Anh
2.2.1. Xử lý nguyên liệu........................................... Error! Bookmark not
defined.

2.2.2. Các phản ứng định tính đặc trưng...............................................21
2.2.3. Định lượng polisaccarit bằng phương pháp phenol - sunfuric axit
(Dubois, 1956)........................................................... Error! Bookmark not defined.


Luận Văn Thạc Sĩ

Trần Thị Vân Anh

2.2.4. Nghiên cứu các điều kiện tối ưu chiết rút polisaccarit .Error!
Bookmark not defined.
2.2.5. Xác định hàm lượng protein theo phương pháp Lowry...............24
2.2.6. Phương pháp tinh sạch polisaccarit ........... Error! Bookmark not
defined.
2.2.7. Phân tích độ sạch của chế phẩm polisaccarit bằng phổ UV .........
Error! Bookmark not defined.
2.2.8. Phương pháp sắc ký thẩm thấu gel GPC xác định độ sạch và trọng
lượng phân tử của polisaccarit. ............................. Error! Bookmark not
defined.
2.2.9. Xác định độ nhớt polisaccarit ..................... Error! Bookmark not
defined.

2.2.10. Xác định ảnh hưởng của pH và nhiệt độ tới chất lượng của chế
phẩm polisaccarit. .................................................. Error! Bookmark not defined.
2.2.11. Phương pháp xác định mức ảnh hưởng của polisaccarit lên khả
năng sống sót của đại thực bào.............................. Error! Bookmark not defined.
2.2.12. Phương pháp định lượng nồng độ cytokine IL-6 và TNF-α .......
Error! Bookmark not defined.
2.2.13. Xác định hoạt tính quét các gốc tự do sử dụng phương pháp DPPH
.................................................................................... Error! Bookmark not defined.
2.2.14. Đánh giá tác dụng làm lành vết thương trên tế bào nguyên sợi da
người theo phương pháp của Laing ..................... Error! Bookmark not defined.
2.2.15. Thử nghiệm tác dụng của chế phẩm polisaccarit trên chuột được
tiêm cyclophosphamide .......................................... Error! Bookmark not defined.
2.2.16. Phân tích thống kê ...................................... Error! Bookmark not defined.

PHẦN III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬNError! Bookmark not defined.
3.1. Định tính nhận biết polisaccarit và polisaccarit peptic trong nguyên
liệu............................................................... Error! Bookmark not defined.
3.2. Nghiên cứu các điều kiện tối ưu chiết rút polisaccarit ............
Error! Bookmark not defined.
3.2.1. Lựa chọn dung môi chiết rút hiệu quả polisaccaritError! Bookmark
not defined.
3.2.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất chiết rút polisaccarit .......
Error! Bookmark not defined.


Luận Văn
Thạc Sĩ
Trần Thị Vân Anh
3.2.3. Thời gian tối ưu chiết rút polisaccarit ....... Error! Bookmark not
defined.

Luận Văn Thạc Sĩ

Trần Thị Vân Anh

3.2.4. Tỷ lệ nguyên liệu và dung môi thích hợp chiết rút polisaccarit ...
Error! Bookmark not defined.

3.3. Tinh sạch polisaccarit ........................ Error! Bookmark not defined.
3.4. Nghiên cứu một số tính chất của polisaccarit tinh sạch. .........
Error! Bookmark not defined.
3.4.1. Xác định độ sạch và trọng lượng phân tử của chế phẩm polisaccarit
.................................................................................... Error! Bookmark not defined.
3.4.2. Xác định độ nhớt của chế phẩm polisaccarit......... Error! Bookmark
not defined.
3.4.3. Đánh giá ảnh hưởng của pH và nhiệt độ tới chất lượng của chế
phẩm polisaccarit................................................................ Error! Bookmark not
defined.

3.5. Nghiên cứu một số tác dụng sinh học của polisaccarit tinh sạch
được từ lá Xuân Hoa P. palatiferum.................. Error! Bookmark not
defined.
3.5.1. Xác định hoạt tính quét các gốc tự do ....... Error! Bookmark not
defined.
3.5.2. Đánh giá hoạt tính độc tố của polisaccarit tới khả năng sống của tế
bào macrophage....................................................... Error! Bookmark not defined.
3.5.3. Đánh giá ảnh hưởng của polisaccarit đến sự giải phóng cytokine
.................................................................................... Error! Bookmark not defined.
3.5.4. Đánh giá tác dụng làm lành vết thương trên tế bào nguyên sợi da

người .......................................................................... Error! Bookmark not defined.
3.5.5. Đánh giá khả năng tăng cường miễn dịch của polisaccarit từ từ cây
Xuân Hoa P. Palatiferum ....................................... Error! Bookmark not
defined.

PHẦN IV .................................................................................................... 58
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ....................................................................... 58
4.1. Kết luận
.............................................................................................................58
4.2. Đề nghị
..............................................................................................................58


Luận Văn Thạc Sĩ
Trần Thị Vân Anh
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................ 59


Luận Văn Thạc Sĩ

Trần Thị Vân Anh
DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1. Xây dựng đồ thị chuẩn glucoz................................................. 22
Bảng 2.2. Xây dựng đồ thị chuẩn protein theo phương pháp Lowry .. 25
Bảng 3.1. Phản ứng định tính nhận biết polisaccarit và polisaccarit
peptic .......................................................................................................... 34
Bảng 3.2. So sánh phương pháp loại protein bằng Sevag và TCA...... 41
Bảng 3.3. Hoạt tính polisaccarit các phân đoạn qua cột Sephadex G100 ..... 42

Bảng 3.4. Các bước tinh sạch polisaccarit từ lá cây Xuân Hoa P.
Palatiferum ................................................................................................. 42
Bảng 3.5. Xác định hoạt tính quét các gốc tự do sử dụng phương pháp
DPPH .......................................................................................................... 49
Bảng 3.6. Sự thay đổi trọng lượng của chuột trong 5 ngày thí nghiệm 55
Bảng 3.7. Trọng lượng tương đối của tuyến ức, lách, hàm lượng
hemoglobin (Hb), số lượng hồng cầu (HC), bạch cầu (BC) .................. 56


Luận Văn Thạc Sĩ

Trần Thị Vân Anh
DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1. Cây Xuân Hoa Pseuderanthemum palatiferum (Nees)
Radlk .......................................................................................................... 11
Hình 3.1. Phản ứng định tính nhận biết polisaccarit............................. 35
Hình 3.2. Ảnh hưởng của dung môi chiết đến hàm lượng polisaccarit 36
Hình 3.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hàm lượng polisaccarit chiết xuất
..................................................................................................................... 37
Hình 3.4. Thời gian tối ưu chiết rút polisaccarit. ................................... 38
Hình 3.5. Tỷ lệ dung môi thích hợp chiết rút polisaccarit. ................... 39
Hình 3.6. Sắc ký qua cột Sephadex G100................................................ 41
Hình 3.7. Sơ đồ tinh sạch chế phẩm polisaccarit ................................... 44
Hình 3.8. Đồ thị biểu diễn phổ hấp thụ ánh sáng của polisaccarit chiết
từ lá cây Xuân Hoa.................................................................................... 45
Hình 3.9. Phổ sắc ký thẩm thấu gel GPC của polysaccharit tinh sạch từ
cây Xuân Hoa P. palatiferum.................................................................... 46
Hình 3.10. Ảnh hưởng của pH đến chế phẩm polisaccarit ................... 47
Hình 3.11. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến chất lượng chế phẩm

polisaccarit ................................................................................................. 48
Hình 3.12. Ảnh hưởng của polisaccarit lên khả năng sống chết của tế
bào RAW264.7 ........................................................................................... 50
Hình 3.13. Ảnh hưởng của polisaccarit tinh sạch trên sự giải phóng ..
51 của IL-6 ......................................................................................................
51
Hình 3.14. Ảnh hưởng của polisaccarit tinh sạch trên sự giải phóng của
TNF-α ......................................................................................................... 52


Luận Văn Thạc Sĩ

Trần Thị Vân Anh

Hình 3.15. Hình ảnh trên kính hiển vi sự hàn gắn vết rạch trên nguyên
bào sợi của polisaccarit ............................................................................. 53
Hình 3.16. Mức độ hàn gắn vết rạch của polisaccarit XH trên nguyên
bào sợi
..................................................................................................................... 54


Luận Văn Thạc Sĩ

Trần Thị Vân Anh
DANH MỤC NHỮNG TỪ VIẾT TẮT

A490

: Bước sóng 490

A660

: Bước sóng 660

BSA

: Bovine Seurum Albumin

CY

: Cyclophosphamide

DPPH

: 1,1-diphenyl-2 picrylhydrazyl

HPLC

: High performance liquid chromatography

IL-6

: interleukin-6

MTT

: [3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide]

OD

: Optical Density

TCA

: trichloroacetic acid

TNFα

: Tumor necrosis factor-alpha


Luận Văn Thạc Sĩ

Trần Thị Vân Anh
MỞ ĐẦU

Đặt vấn đề
Polisaccarit là hợp chất hydrate carbon cao phân tử do nhiều gốc
monosaccharide kết hợp với nhau. Nhiều polisaccarit khác nhau trong thực vật
đã được các tác giả trên thế giới nghiên cứu chứng minh tác dụng trong Y học:
kháng viêm, phân hủy fibrin, làm lành vết thương... (Fujiwara 1984; Wong,
1994, Dourado, 2004 ; Chan, 2007). Các polisaccarit như: Beta-glucans
(Vetvicka, 2008), pectin (Puhlann, 1992; Lim, 2003), chất nhày (nhóm
galactomannan) (Santander, 2011; Hussein, 1998) có tác dụng tăng cường
miễn dịch, kháng viêm cao. Các pectin từ thực vật có tác dụng kháng viêm,
giảm các cytokine tiền viêm ở chuột khi tiêm LPS (Ovodova, 2009; Sherry,
2010). Fucans, một polisaccarit từ tảo Lobophora variegate có khả năng
kháng viêm, giảm sự giải phóng các TNFα (Almino, 2011). Tại Việt Nam, các
bệnh về viêm, điều trị các vết thương thường sử dụng các thuốc hóa học tổng
hợp, cần phải điều trị dài ngày và thường gây hiệu quả phụ cho sức khỏe

người bệnh. Vì vậy, hướng nghiên cứu và sử dụng các hợp chất có nguồn gốc
tự nhiên trong Y, Dược đang thu hút sự quan tâm của nhiều nhà khoa học trên
thế giới và Việt Nam bởi việc sử dụng các thuốc có nguồn gốc thảo dược sẽ
giảm tác dụng phụ và chi phí điều trị.
Các nghiên cứu trước đây của chúng tôi cho thấy trong lá cây Xuân Hoa
Pseuderanthemum palatiferum chứa hàm lượng cao polisaccarit. Cây Xuân
Hoa P. palatiferum (Nees) Radlk thuộc họ Ôrô Acanthaceae được dùng trong
dân gian Việt Nam để chữa nhiều bệnh. Trong khoảng 15 năm gần đây, nhiều
nhà khoa học Việt Nam và thế giới đã xác minh được một số tác dụng sinh
học của lá cây thuốc này như: kháng khuẩn, kháng nấm, tác dụng chống oxi
hóa, giảm huyết áp, hạ đường huyết... Tuy nhiên việc nghiên cứu cấu trúc, đặc
tính và tác dụng dược lý chỉ tập trung vào nhóm các chất như: flavonoids,
phytol,
1


Luận Văn Thạc Sĩ

Trần Thị Vân Anh

triterponoid saponin, stigmasterol, salicylic acid… Cho đến nay chưa có công
bố nào nghiên cứu về các đặc tính sinh hóa và tác dụng dược lý của
polisaccarit từ cây thuốc Xuân Hoa P. palatiferum.
Trong khóa luận này, chúng tôi sẽ nghiên cứu các điều kiện tách chiết,
tinh sạch và xác định các tính chất sinh hóa và một số tác dụng dược lý
(kháng viêm, điều hòa miễn dịch và làm lành vết thương của polisaccarit từ
cây thuốc này). Các kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ góp phần bổ sung những
thông tin khoa học mới về cây thuốc quý của Việt Nam, đồng thời có thể đáp
ứng được nhu cầu sử dụng nguồn dược liệu trong nước với giá thành rẻ để
phục vụ nhân dân.

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
•

Chiết rút và tinh sạch được polisaccarit từ lá cây thuốc Xuân Hoa P.

palatiferum (Nees) Radlk có độ sạch đạt trên 90%.
•

Xác định được một số đặc tính sinh hóa như: độ sạch, độ nhớt, trọng

lượng phân tử của polisaccarit, ảnh hưởng của pH và nhiệt độ đến chất lượng
của chế phẩm polisaccarit tinh sạch.
•

Điều tra một số tác dụng dược lý (tác dụng kháng viêm, tăng cường

miễn dịch và làm lành vết thương) của polisaccarit từ cây thuốc này.

2


Luận Văn Thạc Sĩ

Trần Thị Vân Anh
PHẦN I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1.

Polisaccarit

Polisaccarit là các saccarit bao gồm từ hai đến nhiều gốc đường đơn kết

hợp với nhau. Polysaccarit được chia thành 2 phân nhóm oligosaccarit và
polisaccarit.
- Oligosaccarit
Bao gồm không quá 10 gốc monosaccarit kết hợp với nhau bằng liên kết
O-glucozit. Oligosaccarit phổ biến nhất là nhóm disaccarit bao gồm các đường
kép điển hình. Ngoài disaccarit còn có trisaccarit, tetrasaccarit…
Các disaccarit phổ biến là mantoz, lactoz và saccatoz. Ví dụ :
+ Mantoz (còn gọi là đường mạch nha), được cấu tạo từ 2 phân tử α-Dglucoz. Liên kết glucozit được tạo thành giữa một OH-glucozit với OH ở C4
của gốc glucoz thứ hai. Do đó phân tử manozo vẫn còn chứa một nhóm OHglucozit tự do, nên vẫn giữ được tính khử nhưng chỉ bằng một nửa của glucoz.
+ Saccaroz (đường mía) được cấu tạo từ α-D-glucoz và β-D-glucoz. Hai
monosaccarit này kết hợp với nhau qua liên kết glucozit được tạo thành giữa
hai nhóm OH-glucozit của chúng. Vì vậy sacaroz không có tính khử, sacaroz
hòa tan tốt trong nước.
+ Trisaccarit phổ biến và được biết rõ hơn cả là rafinoz. Rafinoz được
cấu tạo chủ yếu từ 3 monosaccarit là glucoz và fructoz.
+ Tetrasaccarit phổ biến được biết đến là stakioz cấu tạo từ 4 gốc
monosaccarit, trong đó có 2 gốc α-D-galactoz, một gốc α-D-glucoz và một
gốc β-D-glucoz.
+ Stakioz và ranfinoz không có tính khử vì tất cả các nhóm OH-glucozit
đều tham gia tạo thành liên kết glucozit (Phạm Thị Trân Châu, 1997).

3


Luận Văn Thạc Sĩ

Trần Thị Vân Anh

- Polisaccarit
Polisaccarit do nhiều gốc monosaccarit kết hợp với nhau có khối lượng
phân tử lớn. Các monosaccarit trong phân tử polisaccarit có thể thuộc một hay
nhiều loại khác nhau. Trong một số trường hợp các gốc monosaccarit có chứa
các nhóm thế glucozit trong phân tử polisaccarit có thể là α- hoặc β-glucozit.
Tên gọi polisaccarit phân theo tên của monosaccarit cấu tạo nên nó nhưng đổi
đuôi ‘oz’ thành đuôi ‘an’. Ví dụ : D-glucan, D-Fructan, D-galactan, Dgalactoglucan...
Những monosaccarit thường gặp trong phân tử polisaccarit là hexoz
(glucoz, galactoz, mantozo) hoặc pentozo (arabinoz, xiloz,…). So với aldoz
thì xetoz ít tham gia tạo thành phần polisaccarit hơn. Những polisaccarit chứa
hơn
5-6 loại monosaccarit khác nhau rất ít gặp.
Tùy theo nguồn gốc tự nhiên, polisaccarit chia thành 3 nhóm lớn:
Polisaccarit vi sinh vật, polisaccarit động vật và polisaccarit thực vật.

∗ Polisaccarit vi sinh vật điển hình (Phạm Thị Trân Châu,1997)
Nhóm polisaccarit này được tích tụ một lượng đáng kể trong dịch nuôi
cấy của vi sinh vật do đó có thể tách ra một cách cụ thể dễ dàng.
Ví dụ : + Nigeran là polysaccarit được tách ra từ dịch nuôi cấy của aspergilus
niger, nigenran do các gốc D-glucopiranoz kết hợp với nhau bằng liên kết α1→3 và α-1→4 glucozit luân phiên nhau.
+ Dextran là glucan do một số vi khuẩn giống Leuconostoc
Streptococus tổng hợp khi nuôi cấy trên dung dịch có chứa xacaroz. Trong đó
các vi khuẩn này có enzyme dextran-sucraza xúc tác quá trình biến sacaroz
thành dextran. Dextran được dùng làm chất thay thế huyết thanh của máu và
nó cũng là nguyên liệu ban đầu sản xuất sephadex là những rây phân tử có
nhiều ứng dụng thực tế trong phòng thí nghiệm.
4


Luận Văn Thạc Sĩ

Trần Thị Vân Anh

* Polisaccarit động vật điển hình (Phạm Thị Trân Châu, 1997).
Polisaccarit ở động vật có hàm lượng nhỏ hơn so với polisaccarit ở thực
vật nhưng polisaccarit ở động vật giữ vai trò quan trọng trong cơ thể động vật.
Polisaccarit ở động vật chia thành các loại như glicogen, kitin, heparin,…
+ Glicogen cũng thuộc glucan, là polysaccarit dự trữ ở động vật và người.
trong đó, glicogen có cấu tạo phân nhánh tương tự amilopectin của tinh bột
nhưng có độ phân nhánh nhiều hơn. Phần lớn các gốc glucoz trong phân tử kết
hợp với nhau tạo liên kết α-1→4-glucozit, liên kết α-1→6-glucozit ở chỗ
phân nhánh của phân tử. Glicogen có thể bị thủy phân dưới tác dụng của
enzymee hoặc axit, khi thủy phân hoàn toàn nhận được α-D-glucoz. Glicogen
hòa tan trong nước nóng, và có màu đỏ tím hoặc đỏ nâu với Iot. Ở động vật
glicogen tập trung chủ yếu ở gan và cơ (Trần Thị Áng, 1997)
+ Kitin do các gốc N-axetil β-glucozamin kết hợp với nhau bằng liên kết β1→4-glucozit. Kitin là hợp phần chính của bộ khung bên ngoài của ngành
chân khớp và một số động vật không xương sống khác. Về số lượng kitin
chiếm vị trí thứ 2 trong xenluloz, trong các hợp chất hữu cơ có trên quả đất.
Nếu xử lý kitin bằng kiềm đặc kết hợp với nung nóng 1 phần nhóm N-axetil sẽ
bị tách và tạo thành chitozan. Chitozan đang được ứng dụng rộng rãi trong các
lĩnh vực khác nhau: thực phẩm, dược phẩm, công nông nghiệp…
+ Heparin là một mucopolysaccarit có tính chất sinh học quan trọng, là chất
chống đông máu. Heparin có trong nhiều tổ chức của cơ thể, nhưng chủ yếu là
ở gan , phổi và cơ. Thường heparin được liên kết với protein.

∗ Các polisaccarit thực vật điển hình (Phạm Thị Trân Châu, 1997)
Trong tự nhiên polisaccarit thực vật có tầm quan trọng đặc biệt đối với
cuộc sống và có nhiều hoạt tính sinh học có giá trị.

5

Luận Văn Thạc Sĩ

Trần Thị Vân Anh

+ Axit anginic là hợp phần chính của thành tế bào rong nâu. Axit anginic của
các rong khác nhau về thành phần đơn phân, chúng đều chứa axit Dmanuronic và L-gluronic với tỉ lệ xê dịch trong khoảng 0,5-3. Các
monosaccarit trong axit anginic kết hợp với nhau bằng liên kết 1→4-glucozit
và tạo thành mạch thẳng.
+ Thạch (agar) là một sunfat của polisaccarit tích tự nhiều ở trong loại rong đỏ
gồm 2 dạng polisaccarit : agaroz và agaropectin. Agaroz do D-galactopiranoz
và 3,6 anhidro L-galactopiranoz tạo nên bằng liên kết 1→4 và liên kết 1→3glucozit.
Agaropectin khác với agaroz về hàm lượng nhóm sunfat. Cấu tạo chi
tiết của agaropectin chưa được sáng tỏ. Thạch cũng như axit anginic có nhiều
ứng dụng trong công nghiệp dệt, công nghiệp thực phẩm và một số ngành sản
xuất khác.
+ Inulin là polisaccarit dự trữ của nhiều loại thực vật do D-fructoz tạo nên và
inulin chứa một polisaccarit có tên là fructan gồm các D-fructo furanoz kết
hợp với nhau bằng liên kết (2→1)-glucozit và tận cùng bằng một xacaroz
không khử. Inulin có nhiều nhất trong củ mẫu đơn (12%) rễ cải đắng (10%)
cũng như trong cây họ nhà hòa thảo. Người và động vật đồng hóa inulin dễ
dàng. Inulin dễ hòa tan trong nước nóng, để lạnh lắng xuống thành kết tủa.
Khối lượng phân tử của inulin tương đối thấp (5000-6000) Da.
+ Tinh bột là polisaccarit dự trữ chủ yếu trong thế giới thực vật. Tinh bột có
nhiều trong quả, hạt (trong hạt thóc, ngô, lúa mì tinh bột chiếm 70%), củ và
trái cây. Tinh bột cũng có một ít trong lá. Tinh bột gồm 2 cấu tử là amiloz và
amilopectin đều do các đơn vị glucoz tạo nên. Trong amiloz các gốc glucoz
kết hợp với nhau bằng liên kết α-1→4-glucozit tạo thành mạch thẳng.
Amilopectin có cấu tạo nhánh, ở điểm phân nhánh các gốc glucoz kết hợp với

nhau bằng liên kết α-1→4-glucozit và liên kết phụ α-1→6-glucozit. Amiloz
hòa tan dễ dàng trong nước ấm và trong dung dịch có độ nhớt không cao.
6


Luận Văn Thạc Sĩ
Amilopectin chỉ

Trần Thị Vân Anh

7


Luận Văn Thạc Sĩ

Trần Thị Vân Anh

hòa tan trong nước nóng khi có áp suất và trong dung dịch có độ nhớt rất cao.
Amiloz có phân tử lượng 10.000-100.000 Da, còn phân tử lượng của
amilopectin lại xê dịch 50.000-1.000.000 Da. Hóa tính đặc trưng nhất của tinh
bột là phản ứng màu với iot. Tinh bột tương tác với iot tạo màu xanh và đôi
khi thấy màu đỏ. Tinh bột được dùng để sản xuất glucoz, rượu etylic, thuốc
thử iot, tá dược trong viên nén,…
+ Xenluloz là polisaccarit cấu trúc phổ biến nhất của thực vật và cũng là chất
hữu cơ phổ biến nhất trên hành tinh của chúng ta. Hằng năm lượng xenluloz
do cây trồng tổng hợp nên là 1011tấn. Xenluloz là thành phần chính của màng
tế bào thực vật. Xenluloz chiếm 50% trong gỗ và 90% trong bông. Xenluloz
là glucan không phân nhánh, trong đó các gốc glucoz kết hợp với nhau qua
liên kết β-1→4-glucozit. Số gốc glucoz trong xenluloz xê dịch 50.000-106
Da. Xenluloz và dẫn xuất của nó có giá trị to lớn trong nhiều ngành (sợi, giấy

sợi nhân tạo, chất dẻo, chất nổ...).
+ Pectin là những polisaccarit có phân tử lớn mà phần tử chính của phân tử
cấu tạo bởi axit poligalacturonic, do đó được xếp vào nhóm poliuronic. Pectin
thường gặp trong các bộ phận của cây và tảo. Đặc biệt cùi trắng của một số
cây họ cam quýt (rutaceate) như bưởi, cam, chanh chứa hàm lượng pectin rất
cao, có thể lên đến 30%. Pectin chia làm 2 loại: pectin hòa tan có trong dịch tế
bào và protopectin là dạng không hòa tan nằm trong thành tế bào và các lớp
gian bào.
+ Gôm và các chất nhầy: Gôm là những polisaccarit được tiết ra ở dạng dịch
keo khô ở những vết nứt, vết chặt, lỗ đục sâu,…như gôm từ cây Acacia verele
mọc ở ven vùng sa mạc Ai cập. Gôm có nguồn gốc bệnh lý và sự tiết ra gôm
là một phản ứng với điều kiện bất lợi.
+ Chất nhầy phần lớn là polisaccarit thuộc nhóm galactomannan, thường có
cấu trúc mạch thẳng chủ yếu tạo bởi gốc D- manopiranoz, kết hợp với nhau
bằng
8


Luận Văn Thạc Sĩ

Trần Thị Vân Anh

mối liên kết β -1→4 nhưng cũng có mạch nhánh tạo bởi các D-galactopiranoz
(α-1→6). Chất nhầy là thành phần cấu tạo của tế bào bình thường.
Do cấu trúc của polisaccarit rất phức tạp cho nên việc nghiên cứu cấu
trúc, tính chất của từng loại polisaccarit còn có nhiều khó khăn và còn rất hạn
chế.
1.2 . Vai trò sinh học và tác dụng của polisaccarit thực vật
- Vai trò sinh học và ý nghĩa kinh tế
Polisaccarit thực vật cũng có các chức năng sinh học như các polisaccarit

trong cơ thể sống khác đã trình bày ở phần đầu:
+ Chúng giữ vai trò là chất dự trữ ở thực vật, như tinh bột trong tế bào chất,
trong không bào và các cơ quan dự trữ, có nhiệm vụ giữ thế cân bằng áp suất
thẩm thấu và quá trình trao đổi chất của tế bào sống.
+ Polisaccarit là thành phần cấu trúc chủ yếu của thành tế bào giữ vai trò bảo
vệ: celluloz, hemicelluloz, pectin… Polisaccarit ngoại bào giữ vai trò quan
trọng trong các chức năng bảo vệ của thực vật như: chất nhầy ở các màng tế
bào mặt ngoài rễ, chất dịch tiết ra khi khối mô bị tổn thương.
+ Một số polisaccarit thực vật có tác dụng kìm hãm quá trình lắng tụ hồng
cầu, một số glucoprotein có thành phần giống glucoprotein của huyết thanh
tham gia vào các “phản ứng miễn dịch” của thực vật. Một số lipopolisaccarit
có thành phần giống lipopolisaccarit của vi khuẩn gram (-). Các chất trên cũng
giữ vai trò trong phản ứng bảo vệ của thực vật. Do đó chứa 1 lượng lớn nhóm
hydroxit (-OH) với đôi điện tử của nguyên tử oxi nên dọc theo phân tử
polisaccarit có mật độ điện tử đậm đặc, điều đó làm dễ dàng tạo mối liên kết
hydro giữa các phân tử làm bền cấu trúc bậc 2 của polisaccarit, đồng thời
chúng dễ dàng liên kết với các phân tử biopolime khác của tế bào.

9


+ Pectin là polyuronic mạch thẳng chủ yếu là axit poligalacturonic được dùng
trong công nghiệp sản xuất bánh kẹo, dược phẩm và một số ngành công
nghiệp khác.
+ Ngoài ra nhóm polisaccarit nhầy với cấu trúc phức tạp và đa dạng có vai trò
quan trọng trong y học, dược học, công nghiệp thực phẩm...
- Tác dụng chữa bệnh của một số polisaccarit thực vật
Theo Y học cổ truyền thì nhiều vị thuốc chứa chất nhầy được dùng phổ
biến trong tạo máu, chống viêm, chữa lành vết thương,… (Lê Xuân
Thám,1999). Trong những năm gần đây polisaccarit là những nhóm hợp chất

rất được các nhà khoa học trên thế giới quan tâm do các tác dụng quan trọng
của chúng về tăng cường miễn dịch, kháng bổ thể, kháng virut, chống loét,
chống đông máu, phân hủy fibrin. Một số công trình nghiên cứu về tính chất
hóa học và tác dụng chữa bệnh của polisaccarit đã được công bố trên tạp chí
khoa học.
Năm 1992, Puhlann J. công bố hai loại polisaccarit peptin chứa ion kim
loại chiết xuất từ Achyrocline Satureioides có hoạt tính miễn dịch và kháng bổ
thể trong môi trường in vitro đã công bố quy trình tách chiết và phương pháp
nghiên cứu tính chất hóa học của polisaccarit từ cây cedrelatubifiora có hoạt
tính kháng bổ thể intro (Grabowska, 1997). Một số galaclomannan và các dẫn
xuất chứa sunfat của chúng được chiết xuất từ một số cây họ đậu có hoạt tính
chống đông máu, phân hủy fibrin và kháng virut CB5 invitro (Ooi, 2000).
Polisaccarit trung tính (Seleroglucan) từ Selerotium glucanicum có tác dụng
kháng virut mụn rộp Herpes loại (Stimpel, 1984).
Nhiều nghiên cứu cho thấy các polysaccarit từ thực vật có khả năng
điều hòa miễn dich (Nath, 1992), kháng viêm (Ooi, 2000), làm tan các cục
máu đông (Puhlann,1992), cải thiện hệ tuần hoàn máu ở tim, khả năng quét
các gốc tự do và chống ung thư (Ooi, 2000; Kainoor, 2009). Ví dụ các
polysaccarit tách từ