Đánh giá hoạt tính kháng khuẩn của cao chiết ethanol từ lá bàng (terminalia catappa)

Đồ án tốt nghiệp

BỘ GIÁO
GVHD:
DỤC VÀ
ThS.
ĐÀO
Phạm
TẠOMinh Nhựt
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐÁNH GIÁ HOẠT TÍNH KHÁNG KHUẨN CỦA CAO
CHIẾT ETHANOL TỪ LÁ BÀNG (Terminalia catappa)

Ngành:

CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Giảng viên hướng dẫn : ThS. Phạm Minh Nhựt
Sinh viên thực hiện
MSSV: 1311100019

: Trần Thị Tuyết Dung
Lớp: 13DSH02

TP. Hồ Chí Minh, 2017

Đồ án tốt nghiệp

BỘ GIÁO
DỤC VÀ
ĐÀO
TẠOMinh Nhựt
GVHD:
ThS.
Phạm
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐÁNH GIÁ HOẠT TÍNH KHÁNG KHUẨN CỦA CAO
CHIẾT ETHANOL TỪ LÁ BÀNG (Terminalia catappa)

Ngành:

CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Giảng viên hướng dẫn : ThS. Phạm Minh Nhựt
Sinh viên thực hiện
MSSV: 1311100019

: Trần Thị Tuyết Dung
Lớp: 13DSH02

TP. Hồ Chí Minh, 2017


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt
LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là đồ án nghiên cứu của riêng tôi được thực hiện trên cơ sở lý
thuyết, tiến hành nghiên cứu thực tiễn dưới sự hướng dẫn của ThS. Phạm Minh
Nhựt. Các số liệu, kết quả nêu trong đồ án là trung thực và chưa từng được công bố
trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào khác. Tôi xin chịu trách nhiệm về lời cam
đoan này.
Tp. Hồ Chí Minh, ngày….tháng….năm……..
Sinh viên

Trần Thị Tuyết Dung


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt

LỜI CẢM ƠN
Con xin khắc ghi công ơn cha mẹ và những người thân đã nuôi dưỡng và giáo dục
con nên người.
Tôi xin gửi lòng biết ơn đến:
- Ban Giám Hiệu Trường Đại Học Công Nghệ Tp. Hồ Chí Minh.
- Khoa Công Nghệ Sinh Học- Thực Phẩm- Môi Trường, Trường Đại Học Công
Nghệ Tp. Hồ Chí Minh.

- Cô chủ nhiệm, Thầy Cô bộ môn Công Nghệ Sinh Học
Đã hỗ trợ và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn
thành đề tài.
Tôi xin chân thành biết ơn: Ths. Phạm Minh Nhựt đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ,
giành nhiều thời gian và công sức để truyền đạt những kiến thức, kinh nghiệm quý
giá, tạo mọi điều kiện tốt cho tôi hoàn thành khóa luận này.
Chân thành cảm ơn các bạn lớp Công Nghệ Sinh Học đã động viên, giúp đỡ tôi
trong suốt thời gian làm đề tài.
Tp. Hồ Chí Minh, ngày….tháng….năm……..
Sinh viên

Trần Thị Tuyết Dung


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN .................................................................................................................i
LỜI CẢM ƠN .....................................................................................................................iv
MỤC LỤC ...........................................................................................................................v
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .....................................................................................v
DANH MỤC CÁC BẢNG .................................................................................................vi
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH....................................................................................... vii
MỞ ĐẦU ............................................................................................................................. 1
1. Đặt vấn đề ........................................................................................................................1
2. Mục tiêu nghiên cứu ........................................................................................................2
3. Nội dung nghiên cứu .......................................................................................................2
4. Phạm vi nghiên cứu .........................................................................................................2

Chương 1: TỔNG QUAN ...................................................................................................3
1.1. Tổng quan về cây bàng .................................................................................................3
1.1.1. Sơ lược về nguồn tài nguyên thực vật ở nước ta .......................................................3
1.1.2. Sơ lược về cây bàng...................................................................................................3
1.1.3. Công dụng của cây bàng ............................................................................................ 5
1.2. Đại cương về một số hợp chất hữu cơ tự nhiên từ thực vật .........................................6
1.2.1. Carbohydrate .............................................................................................................6
1.2.2. Alkaloid .....................................................................................................................7
1.2.3. Glycoside ...................................................................................................................8
1.3. Tổng quan về cơ chế kháng khuẩn của các hợp chất có nguồn gốc từ thực vật ........18
1.3.1. Khái niệm về hoạt tính kháng khuẩn .......................................................................18
1.3.2. Cơ chế kháng khuẩn ................................................................................................ 18
1.3.3. Một số hợp chất có khả năng kháng khuẩn từ thực vật ...........................................21
1.3.4. Tình hình nghiên cứu kháng khuẩn của thực vật trên thế giới và Việt Nam...........26
1.3.5. Nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) ..............................................................................29


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt

1.4. Ảnh hưởng của dung môi đến khả năng tách chiết cao từ thực vật ........................... 30
1.5. Một số nhóm vi khuẩn gây bệnh ................................................................................31
1.5.1. Nhóm vi khuẩn Escherichia coli .............................................................................31
1.5.2. Nhóm vi khuẩn Salmonella spp. ..............................................................................32
1.5.3. Nhóm vi khuẩn Shigella spp....................................................................................34
1.5.4. Nhóm vi khuẩn Listeria spp. ...................................................................................35
1.5.5. Nhóm vi khuẩn Vibrio spp. .....................................................................................36
1.5.6. Nhóm vi khuẩn thuộc dòng Pseudomonas spp. ......................................................37
1.5.7. Nhóm vi khuẩn thuộc dòng Enterococcus spp. .......................................................38

1.5.8. Nhóm vi khuẩn thuộc dòng Staphylococcus aureus. ..............................................39
1.6. Sơ lược về vi khuẩn V.alginolyticus ...........................................................................40
1.6.1. Phân loại khoa học...................................................................................................40
1.6.2. Đặc điểm hình thái ...................................................................................................40
1.6.3. Đặc điểm phân bố ....................................................................................................41
1.6.4. Khả năng gây bệnh ..................................................................................................42
Chương 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......................................44
2.1. Địa điểm và thời gian thực hiện .................................................................................44
2.1.1. Địa điểm ..................................................................................................................44
2.1.2. Thời gian. .................................................................................................................44
2.2. Vật liệu .......................................................................................................................44
2.2.1. Vật liệu: …………………………………………………………………………...44
2.2.2. Vi khuẩn chỉ thị .......................................................................................................44
2.3. Thiết bị, dụng cụ và hóa chất......................................................................................44
2.3.3. Hóa chất, dung môi ..................................................................................................45
2.4. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................................ 46
2.4.1. Phương pháp thu và xử lý nguồn mẫu .....................................................................46
2.4.2. Phương pháp thu nhận cao thực vật và xác định hiệu suất thu hồi. ........................46
2.4.3. Phương pháp bảo quản và giữ giống vi sinh ........................................................... 47
2.4.4. Phương pháp tăng sinh, xác đinh mật độ tế bào vi sinh vật chỉ thị .........................48
2.4.5. Phương pháp pha loãng mẫu ...................................................................................48

ii


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt

2.4.6. Phương pháp đánh giá hoạt tính kháng khuẩn ........................................................49

2.4.7. Phương pháp xác định nồng độ ức chế tối thiểu MIC .............................................50
2.4.8. Phương pháp xác định thành phần hóa học của cao chiết .......................................51
2.4.9. Phương pháp xử lý số liệu .......................................................................................54
2.5. Bố trí thí nghiệm .........................................................................................................54
2.5.1. Thí nghiệm 1: Xác định hiệu suất thu hồi cao chiết từ lá bàng đối với dung môi
ethanol 70%. 56
2.5.2. Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của dung môi tách chiết đến hoạt tính kháng
khuẩn của cao chiết............................................................................................................57
2.5.3. Thí nghiệm 3: Xác định nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) của TcEE đối với chủng vi
khuẩn gây bệnh. .................................................................................................................58
2.5.4. Thí nghiệm 4: Định tính một số thành phần hóa học cơ bản của TcEE. .................60
2.5.5. Thí nghiệm 6: Khảo sát ảnh hưởng của cao chiết đến vi khuẩn V. alginolyticus theo
thời gian
....................................................................................................................62
Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.........................................................................65
3.1. Kết quả đánh giá hiệu suất thu hồi TcEE ...................................................................65
3.2. Kết quả khảo sát hoạt tính kháng khuẩn của TcEE đối với chủng vi khuẩn chỉ thị. ..65
3.2.1. Kết quả khảo sát hoạt tính kháng khuẩn của TcEE đối nhóm vi khuẩn Escherichia
coli .....................................................................................................................................66
3.2.2. Kết quả khảo sát hoạt tính kháng khuẩn của TcEE trên nhóm vi khuẩn Listeria spp.
...........................................................................................................................................67
3.2.3. Kết quả khảo sát hoạt tính kháng khuẩn của TcEE trên nhóm vi khuẩn Samonella
spp ......................................................................................................................................68
3.2.4. Kết quả khảo sát hoạt tính kháng khuẩn của TcEE trên nhóm vi khuẩn Shigella spp
...........................................................................................................................................69
3.2.5. Kết quả khảo sát hoạt tính kháng khuẩn của TcEE trên nhóm vi khuẩn Virio spp .71
3.2.6. Kết quả khảo sát hoạt tính kháng khuẩn của TcEE trên nhóm vi khuẩn gây bệnh cơ
hội trên da .......................................................................................................................... 72
3.2.7. Tổng hợp kết quả hoạt tính kháng khuẩn và kết quả xác định nồng độ ức chế tối
thiểu (MIC) của TcEE đối với 20 vi khuẩn chỉ thị. ........................................................... 73

3.3. Kết quả định tính một số thành phần hóa học của TcEE ...........................................77
3.5. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của TcEE đến vi khuẩn V. alginolyticus .......................79

iii


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt

Chương 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ............................................................................83
4.1. Kết luận.......................................................................................................................83
4.2. Đề nghị .......................................................................................................................83
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................................84

iv


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

DMSO: Dimethyl sulfoxide
DNA: Deoxyribonucleic acid
MIC: Minimum Inhibition Concentration: Nồng độ ức chế tối thiểu
TSA: Trypton Soya Agar
TSB: Trypton Soya Broth
TcEE: Cao chiết Ethanol 70% từ lá bàng

v


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt
DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1. Chức năng sinh lý của một số amino acid trong quá trình trao đổi chất...........17
Bảng 1.2. Những nhóm hợp chất tự nhiên có hoạt tính kháng khuẩn (theo Cowan, 1999)
...........................................................................................................................................20
Bảng 3.1 Tổng hợp kết quả hoạt tính kháng khuẩn của cao chiết lá bàng từ dung môi
ethanol 70% đối với 20 vi khuẩn chỉ thị ............................................................................74
Bảng 3.2. Kết quả định tính thành phần hóa học của TcEE ..............................................77

vi


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH

Hình 1.1. Lá và quả bàng. ....................................................................................................4
Hình 1.2. Cấu trúc hóa học một số chất thuộc nhóm alkaloids. ..........................................8
Hình 1.3. Cấu trúc hóa học của flavonoid (A) và các dạng flavonoid .............................. 12
Hình 1.4. Caffeic acid ........................................................................................................13
Hình 1.5. Phân loại nhóm phenolics theo cấu trúc hóa học ..............................................13
Hình 1.6. Những vị trí của vi khuẩn bị tác động bởi các hợp chất thực vật (Burt, 2004) .19
Hình 1.7. Cấu trúc hóa học của phân tử quinone, anthraquinone và hypericin ................21

Hình 1.8. Cấu trúc hóa học của catechine .........................................................................22
Hình 1.9. Cấu trúc hóa học của coumarine. ......................................................................23
Hình 1.10. Cấu trúc hóa học của phân tử Solamargine .....................................................24
Hình 1.11. Cấu trúc hóa học của berberine .......................................................................25
Hình 1.12. E.coli quan sát dưới kính hiển vi với kích thước 2µm (Bact, 2005). ..............31
Hình 1.13. Hình thái vi khuẩn Samonella spp. (Taragui, 2005)........................................33
Hình 1.14. Hình thái của vi khuẩn Shigella spp. (Reynolds, 2011) ..................................34
Hình 1.15. Hình thái vi khuẩn Listeria spp. ......................................................................35
Hình 1.16. Hình thái vi khuẩn Vibrio (Microscopy, 2004) ...............................................36
Hình 1.17. Hình thái vi khuẩn Pseudomonas spp. ............................................................ 37
Hình 1.18. Hình thái vi khuẩn Enterococcus ....................................................................38
Hình 1.19. Hình thái vi khuẩn Staphylococcus aureus .....................................................39
Hình 2.1. Phương pháp pha loãng mẫu………………………………………….............45
Hình 2.2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát ......................................................................55
Hình 2.3. Quy trình tách chiết và thu hồi cao từ lá bàng. ..................................................56
Hình 2.4. Quy trình đánh giá khả năng kháng khuẩn của cao chiết ..................................57
Hình 2.5. Quy trình xác định nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) của cao chiết. ...................59
Hình 2.6. Quy trình định tính một số thành phần hóa học của cao chiết ethanol 70% từ lá
bàng. ..................................................................................................................................61
Hình 2.7. Quy trình khảo sát ảnh hưởng của cao chiết đến vi khuẩn V. alginolyticus theo
thời gian. ............................................................................................................................ 63

vii


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt

Hình 3.1. Hoạt tính kháng khuẩn của TcEE trên nhóm vi khuẩn Escherichia coli ..........66

Hình 3.2. Hoạt tính kháng khuẩn của TcEE trên nhóm vi khuẩn Listeria spp. ................67
Hình 3.3. Hoạt tính kháng khuẩn của TcEE trên nhóm vi khuẩn Samonella spp. ............68
Hình 3.4. Hoạt tính kháng khuẩn của TcEE trên nhóm vi khuẩn Shigella spp. ................70
Hình 3.5. Hoạt tính kháng khuẩn của TcEE trên nhóm vi khuẩn Virio spp. .....................71
Hình 3.6. Hoạt tính kháng khuẩn của TcEE trên nhóm vi khuẩn gây bệnh cơ hội trên da
...........................................................................................................................................72
Hình 3.7. Biểu đồ thể hiện mật độ tế bào ..........................................................................80
Hình 3.8. Biểu đồ thể hiện giá trị OD600nm ........................................................................80

viii


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt

MỞ ĐẦU
1.

Đặt vấn đề
Sức khỏe là vốn quý nhất của con người nhưng hiện nay vấn đề về thực phẩm

bẩn đã khiến cho nguy cơ mắc nhiều loại bệnh tật đang gia tăng, do đó việc tìm ra
phương thuốc chữa trị vừa mang lại hiệu quả nhưng không gây tác dụng phụ luôn
được người dân quan tâm lựa chọn.
Đã từ rất lâu, dựa vào kinh nghiệm dân gian con người đã biết sử dụng các loại
cây có trong tự nhiên để làm thực phẩm, thuốc chữa bệnh. Việt Nam là một quốc
gia nằm ở vùng nhiệt đới gió mùa có nhiều điều kiện cho hệ thực vật phát triển tạo
ra sự phong phú và đa dạng, đó là nguồn tài nguyên sinh học quý giá, thuộc loại tài
nguyên tái tạo được, nhiều cây thuốc quý với đầy đủ chủng loại và số lượng, trong

đó có cây bàng.
Cây bàng tên khoa học là Terminalia catappa L, thuộc họ Bàng Combretaceae.
Đây là một loại cây được trồng như một loại cây cảnh để lấy bóng râm nhờ tán lá
lớn và rậm. Qủa ăn được và có vị hơi chua. Hạt bàng thì dùng làm nguyên liệu để
chế biến thành mứt. Ở Việt Nam cây bàng dễ trồng, phát triển tốt và có mặt ở hầu
hết các địa bàn trong cả nước. Người dân từ xưa đã dùng lá bàng để chữa cảm sốt,
ra mồ hôi, chữa tê thấp và lỵ. Dùng búp lá non phơi khô, tán bột rắc trị ghẻ, sắc đặc
ngậm trị sâu răng. Ngoài ra, người ta còn dùng vỏ thân bàng dạng thuốc sắc uống trị
lỵ và tiêu chảy, rửa vết loét, vết thương. Đặt biệt, nhựa lá non trộn với dầu hạt bông
và nấu chín là một thứ để chữa bệnh hủi. Hạt nấu chín dùng để chữa đi cầu ra máu.
Ngoài ra, cũng được dùng đối với việc nuôi cá cảnh để xử lý kim loại nặng trong
nước có hại cho cá, ngăn ngừa hữu hiệu các loại vi khuẩn, các loại nấm trên cá.
Mặc dù có nhiều công dụng như vậy nhưng ở nước ta hiện nay chưa có công
trình khoa học mang tính hệ thống nghiên cứu về quá trình chiết tách hay xác định
thành phần hóa học, xác định cấu trúc của một số hợp chất trong cây bàng. Chính vì
vậy chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Đánh giá hoạt tính kháng khuẩn của cao
chiết ethanol từ lá bàng (Terminalia catappa L)” nhằm cung cấp thêm thông tin về

1


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt

loại cây này, góp phần vào việc khai thác, chế biến và ứng dụng các sản phẩm của
cây bàng một cách hiệu quả, khoa học hơn.
2.

Mục tiêu nghiên cứu

-

Tách chiết cao ethanol từ lá bàng và đánh giá hoạt tính kháng khuẩn.

-

Bước đầu xác định một số thành phần hóa học.
3.

Nội dung nghiên cứu

-

Tách chiết và đánh giá hoạt tính kháng khuẩn của cao chiết ethanol từ lá bàng.

-

Đánh giá hiệu lực kháng khuẩn của cao chiết lá bàng theo thời gian.
4.

Phạm vi nghiên cứu

-

Chỉ tách chiết cao lá bàng bằng dung môi ethanol 70%.

-

Đánh giá hoạt tính kháng khuẩn của cao chiết đối với 20 chủng vi khuẩn chỉ thị.

2


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt
Chương 1: TỔNG QUAN

1.1.

Tổng quan về cây bàng

1.1.1.

Sơ lược về nguồn tài nguyên thực vật ở nước ta

Lãnh thổ Việt Nam nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa, có tới ¾ diện tích cả
nước là núi rừng. Với đặc điểm khí hậu và địa hình như vậy nên nước ta được đánh
giá là nước có nguồn tài nguyên sinh vật đa dạng và phong phú, được xếp thứ 16
trong số 25 quốc gia có mức độ đa dạng sinh vật cao nhất thế giới. Nguồn thực vật
phong phú này đã cung cấp cho con người nhiều sản phẩm thiên nhiên có giá trị .
Các sản phẩm thiên nhiên có hoạt tính sinh học được ứng dụng rất lớn trong nhiều
lĩnh vực khác nhau của cuộc sống, đặc biệt là dùng làm thuốc chữa bệnh. Theo các
nhà phân loại thực vật, nước ta có khoảng 12.000 loài thực vật bậc cao, trong đó
khoảng 3.948 loài được dùng làm dược liệu (Viện vật liệu, 2007). Nếu so với
khoảng 20.000 loài cây làm thuốc đã biết trên thế giới (IUCN, 1992) thì số loài cây
thuốc ở Việt Nam chiếm khoảng 19%. Tuy có nguồn thực vật đa dạng và phong phú
nhưng do chúng phân bố rải rác ở nhiều nơi, cùng với sự khai thác không có kế
hoạch bảo tồn nên dẫn đến tình trạng trữ lượng các loài cây ngày càng ít đi. Thế

nên, hiện nay chúng ta cần khai thác có hiệu quả về hoạt tính sinh học của các loài
cây và duy trì trồng lại các giống đã khai thác, để tạo ra các loại thuốc chữa bệnh
mới đem lại lợi ít cho con người nhưng không làm cạn kiệt nguồn tài nguyên nước
nhà.
1.1.2.

Sơ lược về cây bàng

1.1.2.1. Phân loại khoa học
Giới

Plantae
Angiospermae
Eudicots
Rosids

Bộ

Myrtales

Họ

Combretceae

Chi

Terminalia

Loài

T. catappa

3


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt

Hình 1.1. Lá và quả bàng.
1.1.2.2. Đặc điểm hình thái
Cây Bàng ta là cây thân gỗ lớn sống tại vùng nhiệt đới, loại cây này có thể cao
35 m, có đường kính thân từ 40 – 80 cm. Với tán lá mọc thẳng, đối xứng và các
cành nằm ngang tạo thành hình dáng giống như cái bát trải rộng.
Lá to, dài khoảng 15 – 25 cm và rộng 10 – 14 cm, hình trứng, xanh sẫm và
bóng. Về mùa khô thì lá chuyển thành màu đỏ ánh hồng hay nâu vàng sau đó rụng
hết để hạn chế thoát hơi nước và giúp cây kích thích ra cành lá non.
Bàng ta là loài cây có hoa đơn tính cùng gốc, nghĩa là hoa đực và hoa cái ra
chung trên một cây. Hoa có kích thước 1 cm có màu trắng hơi xanh không có cánh
hoa, chúng mọc trên các nách lá hoặc ở đầu cành. Quả dài 5 – 7 cm, rộng 3 – 5,5
cm, khi non quả có màu xanh sau đó ngã sang màu vàng và khi chín quả có màu đỏ.
Mùa quả tháng 8 - 10.
Cây Bàng ta được trồng tại khu vực nhiệt đới, là loài cây ưa sáng, có tốc độ sinh
trưởng nhanh. Cây chủ yếu được tái sinh bằng hạt.
Cây bàng ta là loại cây công trình trồng lấy bóng mát, phát triển nhanh, ít sâu
bệnh, dễ chăm sóc. Cây có thể trồng trong vườn nhà, ven đường, lối đi trong khuân
viên nhà máy...
1.1.2.3. Phân bố
Cây bàng được trồng khắp nơi làm cây bóng mát. Người ta cho rằng cây bàng
vốn không có ở nước ta, mà di thực từ đảo Moluques vào.

4


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt

1.1.2.4. Thành phần hóa học
Lá và vỏ cây chứa tanin: vỏ thân chứa từ 25 - 35% tanin pyrogalic và tanin
catechic. Vỏ cành chứa 11% tanin.
Nhân hạt chứa 50% dầu béo màu vàng nhạt hay lục nhạt, vị dễ chịu, giống như
dầu hạng nhân, ăn được. Tuy nhiên nhân chỉ chiếm 10% toàn quả cho nên cuối cùng
toàn quả chỉ chứa chừng 5% dầu béo, việc tách nhân lại đòi hỏi nhiều công sức,
chưa cơ giới hóa được cho nên đến nay việc khai thác dầu hạt bàng chưa được đặt
ra. Một số tính chất của dầu nhân hạt bàng đã được nghiên cứu kết quả như sau: Tỷ
trọng 0,917, chỉ số khúc xạ ở 35°C là 1,4660, độ đông đặc + 1°C, chỉ số axit 2,94,
chỉ số xà phòng hóa 0,38, axit toàn phần tách được ở dạng đặc, màu vàng nhạt hay
trắng, phần axit đặc chiếm tới 36%. Do chỉ số iốt thấp và do không cho phản ứng
hexabromua cho nên người ta có thể kết luận dầu bàng không có glyxerit linoleic và
thuộc loại dầu không khô.
1.1.3.

Công dụng của cây bàng

1.1.3.1. Theo kinh nghiệm dân gian
Cao vỏ thân cây bàng (bỏ lớp vỏ đen bên ngoài) có tác dụng lợi tiểu, cường tim
làm săn. Cao methanol có tác dụng giảm co thắt ruột thỏ cô lập. Lá được dùng làm
thuốc chữa cảm sốt, làm ra mồ hôi, chữa tê thấp và lỵ. Búp non phơi khô tán bột rắc
trị ghẻ, trị sâu quảng, sắc đặc ngậm trị sâu răng. Dùng tươi, xào nóng để đắp và

chườm nơi đau nhức. Vỏ thân sắc uống trị lỵ và tiêu chảy, rửa vết loét, vết thương.
Nhựa lá non trộn với dầu hạt bông và nấu chín là một thứ thuốc để chữa hủi. Hạt
nấu uống để trị tiêu chảy ra máu.
1.1.3.2. Trong đời sống – kinh tế
Cây trồng địa phương. Nếu tổ chức trồng cây bàng trên quy mô lớn để tạo ra
nguồn hàng hóa bàng không chỉ có giá trị trực tiếp dùng để chữa bệnh và chăm sóc
sức khỏe, nếu biết bảo tồn và khai thác hợp lý thì đó còn là một nguồn thu nhập
trong phạm vi hộ gia đình và các cộng trên thị trường thì nó còn góp phần vào sự

5


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt

tăng trưởng kinh tế của đất nước. Trên thế giới, nhiều nước đã xuất khẩu các chế
phẩm từ cây bàng và thu được nguồn ngoại tệ đáng kể.
Việt Nam nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa, thích hợp cho sự phát triển của
cây trồng nói chung. Nhất là ở những vùng đồng bằng có khí hậu mát mẻ thích hợp
cho việc trồng và phát triển cây bàng.
1.2.

Đại cương về một số hợp chất hữu cơ tự nhiên từ thực vật

1.2.1.

Carbohydrate

1.2.1.1. Khái niệm

Carbohydrate là một nhóm chất hữu cơ phổ biến khá rộng rải trong cơ thể sinh
vật. Được cấu tạo từ các nguyên tố: C, H, O với công thức cấu tạo chung Cm(H2O)n,
thường m = n (Phùng Trung Hùng và ctv, 2013). Nhìn chung hàm lượng
carbohydrate ở thực vật cao hơn động vật. Ở thực vật carbohydrate thay đổi tùy theo
loài, giai đoạn sinh trưởng và phát triển.
- Thực vật: chiếm khoảng 75% trong các bộ phận như củ, quả, lá, thân, cành.
- Động vật: chiếm khoảng 2% trong gan, cơ máu,.. (Phùng Trung Hùng và ctv,
2013).
1.2.1.2. Phân loại
Dựa vào cấu tạo, tính chất carbohydrate được chia làm 3 nhóm lớn:
monosaccharide, oligosaccharide (Disaccharide) và polysaccharide ( Phùng Trung
Hùng và ctv, 2013).
- Monosaccharide gồm: glucose, fructose.
- Disaccharide gồm: saccharose, lactose, maltose.
- Polysaccharide gồm: tinh bột, cellulose.
1.2.1.3. Vai trò
Trong cơ thể sống carbohydrate giữ nhiều vai trò quan trọng:
- Đảm bảo cung cấp khoảng 60% năng lượng cho các quá trình sống.
- Có vai trò cấu trúc, tạo hình (ví dụ: cellulose, peptidolican…).
- Có vai trò bảo vệ (mucopolysaccharide).
- Chống tạo thể cetone (mang tính acid gây độc cho cơ thể) ( Nguyễn Phương Hà
Linh, 2011).

6


Đồ án tốt nghiệp

1.2.2.

GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt

Alkaloid

1.2.2.1. Khái niệm
Alkaloid là những hợp chất hữu cơ có chứa nitơ, đa số có nhân dị vòng, có phản
ứng kiềm, thường gặp trong thực vật và đôi khi trong động vật. Thông thường các
alkaloid không tan trong nước, dễ tan trong các dung môi hữu cơ. Trái lại thì các
muối alkaloid thì dễ tan trong nước và hầu như không tan trong dung môi hữu cơ ít
phân cực. Từ đó, dựa vào độ tan khác nhau của các loại alkaloid mà sử dụng dung
môi thích hợp để chiết xuất và tinh chế alkaloid.
Alkaloid là amin có nguồn gốc tự nhiên do thực vật tạo ra, nhưng các amin do
động vật và nấm tạo ra cũng được gọi là các alkaloid. Nhiều alkaloid có các tác
động dược lý học đối với con người và các động vật khác. Các alkaloid thông
thường là các dẫn xuất của các acid amin và phần nhiều trong số chúng có vị đắng.
Chúng được tìm thấy như là các chất chuyển hóa phụ trong thực vật (ví dụ khoai tây
hay cà chua), động vật (ví dụ các loại tôm, cua, ốc, hến) và nấm. Nhiều alkaloid có
thể được tinh chế từ các dịch chiết thô bằng phương pháp chiết acid - base (Tôn Nữ
Minh Nguyệt và ctv, 2010).
Alkaloid có 2 phản ứng chính là phản ứng tạo tủa và phản ứng tạo màu. Có 2
nhóm thuốc thử tạo tủa với alkaloid. Nhóm thứ nhất cho tủa rất ít tan trong nước,
tủa này sinh ra hầu hết do sự kết hợp của 1 cation lớn là alkaloid với 1 nhóm amin
lớn thường là anion phức hợp của thuốc thử và nhóm thứ 2 cho kết tủa ở dạng tinh
thể. Đối với phản ứng tạo màu, có 1 số thuốc thử tác dụng với alkaloid cho những
màu đặc biệt khác nhau. Phản ứng tạo tủa cho ta biết có alkaloid hay không, còn
phản ứng tạo màu cho biết những chất có trong alkaloid ( Phạm Thanh Kỳ, 1998).
1.2.2.2. Phân loại
Các nhóm alkaloid hiện bao gồm:
- Nhóm pyridine: piperin, coniin, trigonellin, arecaidin, guvacin, pilocarpine,
nicotin, spartein, pelletierin.

- Nhóm isoquinolin: các alkaloid gốc thuốc phiện như morphin, codein, thebain,
papaverin, narcotin, sanguinarin, hydrastin, hydrastin, berberin.
- Nhóm pyrrolidin: hygrin, cuscohygrin, nicotin.

7


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt

- Nhóm tropan: atropine, cocain, ecgonin, scopolamine.
- Nhóm quinolin: quinine, quinidine, dihydroquinin, dihydroquinidin, strychnine,
brucin, veratrin, cevadin.
- Nhóm phenothylamin : mescalin, ephedrine, dopamine, amphetamine.
- Nhóm indole :
+ Các tryptamin : DMT, N-metyltryptamin, psilocybin, serotonin.
+ Các ergolin : Các alkaloid từ nhựa ngũ cốc/cỏ như ergin, ergotamine, acid
lysergic v.v
+ Các beta-cabolin : harmin, harmalin, yohimbin, reserpine, emetin
- Nhóm purin: các xanthin như caffeine, theobromine, theophylline (Tôn Nữ Minh
Nguyệt và ctv, 2010).

Hình 1.2. Cấu trúc hóa học một số chất thuộc nhóm alkaloids.
1.2.2.3. Vai trò
Đa số các alkaloid đều có tác dụng diệt khuẩn, một số loại có tác động lên hệ
thần kinh như morphin, codein, cocain,... Ngoài ra, alkaloid còn làm hạ huyết áp và
giúp chống ung thư ( Vũ Xuân Tạo, 2013).
1.2.3.

Glycoside

1.2.3.1. Khái niệm
Glycoside là những sản phẩm ngưng tụ của đường. Cấu tạo gồm 1 phần đường
(glycon) kết hợp với 1 phần không phải là đường (aglycon) theo Vũ Kim Dung và
ctv (2011). Hai phần kết hợp với nhau bằng dây nối acetal vì vậy phân tử glycoside

8


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt

dễ bị phân hủy khi có nước dưới ảnh hưởng của các enzyme (men) có chứa trong
cây.
Bản chất glycoside gồm cả phần carbohydrate và phi carbohydrate (alcohol).
Đây là dạng tinh thể không màu và tác dụng của glycoside phụ thuộc vào phần
aglycon còn phần glycon giúp tăng hoặc giảm tác dụng của chúng. Glycoside dễ bị
hòa tan trong nước, có vị đắng và tạo mùi thơm đặc trưng (Trần Trường Hận, 2010).
1.2.3.2. Phân loại
Glycoside có 3 cách phân loại dựa vào thành phần glycon, aglycon và kiểu liên
kết giữa chúng (Vũ Kim Dung và ctv, 2011).
-

Phần đường: có nhiều loại đường nhưng thường là glucose và đồng phân đường.

-

Liên kết giữa phần đường và phần không đường: C – glycosidic, O – glycosidic, N

– glycosidic, S – glycosidic.

-

Nhóm hợp chất không đường: saponins glycosidic, cardiac glycosidic,
anthraquinone glycosidic, phenolic glycosidic, cyanogenic glycosidic, alcoholic
glycosidic, coumarin glycosidic, chromonr glycosidic, steviol glycosidic.
1.2.3.3. Vai trò
Glycoside giữ vai trò là nguồn dinh dưỡng cho cơ thể. Ngoài ra chúng còn có
vai trò bảo vệ bằng cách tạo ra thể gây độc, qua quá trình thủy phân tạo ra 1 số chất
kháng khuẩn thường tập chung ở vỏ và hạt như độc tố Solanine ở khoai tây (Trần
Trường Hận, 2010).
Một số glycoside quan trọng
 Saponin
a.

Khái niệm
Saponin là một glycoside tự nhiên thường gặp trong nhiều loài thực vật. Dưới

tác dụng của các enzyme thực vật, vi khuẩn hay acid loãng, saponin bị thủy phân
thành genin (sapogenin) và phần carbohydrate (Ngô Văn Thu, 2011).
Saponin thường ở dạng vô định hình, có vị đắng, tan được trong nước, alcohol
và rất ít tan trong aceton, ether, hexan. Khi hòa tan saponin vào nước sẽ làm giảm
sức căng bề mặt của dung dịch và tạo bọt (Nguyễn Tấn Thịnh, 2013).

9


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt

Phân loại

b.

Saponin được chia thành 2 nhóm là saponin triterpenoid và saponin steroid (
Nguyễn Tấn Thịnh, 2013).
- Saponin triterpenoid:
+ Saponin triterpenoid pentacyclic: nhóm olean, nhóm ursan, nhóm hopan, nhóm
lupan.
+ Saponin triterpenoid tetracyclic: nhóm dammaran, nhóm lanostan, nhóm
cucurbitan
- Saponin steroid: nhóm spirostan, nhóm furosatn, nhóm aminofurostan, nhóm
spirosolan, nhóm solanidan.
c.

Vai trò
Vai trò của saponin:

- Tác dụng long đờm chữa ho, lợi tiểu (liều cao gây nôn mửa, đi lỏng).
- Một số saponin có tác dụng chống viêm.
- Một số có tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm, ức chế virus.
- Kích ứng niêm mạc gây hắt hơi, đỏ mắt.
 Anthraquione glycoside
a.

Khái niệm
Anthraquione glycoside thường tồn tại dưới dạng glycoside. Đa số các

anthraquione glycoside là các polyoxy anthraquione và nhân thường gắn các nhóm
chức –OH, -OCH3, -CH3, -COOH,… Tùy theo vị trí các nhóm chức dính vào nhân
mà có các dẫn chất khác nhau (Ngô Văn Thu, 2011).
Những dẫn xuất anthraquione glycoside đều có màu từ vàng, vàng cam đến đỏ.
Ở glycoside thì dễ tan trong nước, còn thể tự do (aglycon) thì tan trong ether,
chloroform và một số dung môi hữu cơ khác (Ngô Văn Thu, 2011).
b.

Phân loại
Dẫn xuất Anthraquione glycoside có thể chia làm 3 nhóm:

- Nhóm phẩm nhuộm (các dẫn chất 1,2 dihydroxy anthraquione).
- Nhóm nhuộm tẩy (các dẫn chất 1,8 dihydroxy anthraquione).
- Nhóm dimer (Ngô Văn Thu, 2011).

10


Đồ án tốt nghiệp

c.

GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt

Vai trò
Một số nghiên cứu cho thấy các dẫn xuất anthraquione glycoside có tác dụng

kích thích miễn dịch chống ung thư (Ngô Văn Thu, 2011).
 Cardiae glycoside
a.

Khái niệm
Cardiae glycoside là các glycoside thực vật, bao gồm hai phần là phần aglycon

(không đường) và các glycine hay phần đường (Karkare, 2007). Cardiac glycoside
là những chất kết tinh không màu, có vị đắng. Chúng tan trong các dung môi phân
cực và dễ bị thủy phân trong môi trường acid theo Karkare (2007).
b.

Vai trò
Vai trò của Cardiac glycoside

- Ở nồng độ thấp: có tác dụng điều hòa nhịp tim
- Ở nồng độ cao: gây nôn mửa, loạn nhịp tim, tiêu chảy, giảm sức co bóp của tim
(Karkare, 2007).
 Flavonoid
a.

Khái niệm
Flavonoid là 1 nhóm hợp chất lớn thường gặp trong thực vật, đây còn là sắc tố

sinh học giúp tạo màu sắc cho hoa. Flavonoid có cấu tạo gồm 2 vòng benzene A và
B được nối với nhau qua một mạch 3 carbon. Phần lớn các chất flavonoid có màu
vàng, tuy nhiên 1 số màu xanh, tím, đỏ và 1 số khác lại không màu. Trong thực vật
cũng có 1 số hợp chất không thuộc flavonoid cũng có màu vàng như carotenoid,
anthranoid, xanthon (Quỳnh Ngọc, 2011).
Chúng thường được cải biến bằng cách gắn thêm gốc (-OH), hoặc (-OCH3) và
thường ở dạng phức với glucose và hữu cơ. Trong số này có những chất phổ biến
như flavonone, anthocyanin, flavon, catechine và rotenone. Chỉ riêng 2 nhóm
flavon, flavonone với các nhóm thế OH và OCH3 thì theo lý thuyết có thể gặp 38

627 chất (Ngô Văn Thu, 1998).
Các flavonoid có hoạt tính kháng khuẩn do chúng có khả năng tạo phức với các
protein ngoại bào và thành tế bào vi khuẩn. Flavonoid càng ưa béo thì càng có khả
năng phá vỡ màng tế bào vi sinh vật (Quỳnh Ngọc, 2011).

11


Đồ án tốt nghiệp

b.

GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt

Phân loại
Dựa vào vị trí của gốc aryl (vòng B) và các mức độ oxy hóa của mạch 3 C nên

các flavonoid được chia thành 3 nhóm chính:
- Các flavonoid có gốc aryl ở vị trí C-2: Euflavonoid.
- Các flavonoid có gốc aryl ở vị trí C-3: Isoflavonoid
- Các flavonoid có gốc aryl ở vị trí C-4: Neoflavonoid (Ngô Văn Thu, 2011).

Hình 1.3. Cấu trúc hóa học của flavonoid (A) và các dạng flavonoid
(B) Euflavonoid, (C) Isoflavonoid, (D) Neoflavonoid
c.

Vai trò
Các chất flavonoid là những chất oxy hóa chậm hay ngăn chặn quá trình oxy

hóa bởi các gốc tự do như OH+, ROO- (là các yếu tố gây biến dị, hủy hoại tế bào,

ung thư, tăng nhanh sự lão hóa,…) làm cho tế bào hoạt động khác thường.
Flavonoid còn có khả năng tạo phức với các ion kim loại hay các hợp chất hữu
cơ chứa các gốc nitrite, carboxyl, carbonyl,.. giúp bảo vệ vi sinh chống lại quá trình
oxy hóa có hại như những chất xúc tác ngăn cản các phản ứng oxy hóa. Do đó, các
chất flavonoid có tác dụng bảo vệ cơ thể, ngăn ngừa sơ vữa động mạch, tai biến
mạch lão hóa, tổn thương do bức xạ. Flavonoid còn có tác dụng chống độc, làm
giảm thương tổn ở gan và bảo vệ chức năng gan.
Flavonoid còn có tác dụng chống dị ứng, kháng viêm bằng cách ngăn chặn sự
phóng thích hay tổng hợp các chất làm tăng tình trạng viêm và dị ứng như
histamine, serine protease, prostaglandin, leukotriene,… ( Quỳnh Ngọc, 2011).

12


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt

 Phenolic
a.

Khái niệm
Hợp chất phenolic là các hợp chất có 1 hoặc nhiều vòng thơm với 1 hoặc nhiều

nhóm hydroxyl, chúng được phân bố rộng rãi trong thực vật và các sản phẩm trao
đổi chất của thực vật. Hơn 8000 cấu trúc phenolic đã được tìm thấy từ các phân tử
đơn giản như các acid phenolic đến các hợp chất polymer như tannin. Sự tích lũy
các hợp chất phenolic phụ thuộc vào loài, trạng thái sinh lý và vị trí địa lý của các
loài cây (Shetty và ctv, 2006).
Đa số các hợp chất phenolic được tổng hợp từ phenylalanine. Ở thực vật nhóm

phenolic chủ yếu được tìm thấy là caffeic acid, đây là 1 trong những hợp chất đơn
giản có độc tính sinh học và được cấu tạo từ dẫn xuất thế vòng phenolic. Một số
phenolic như furanocoumarins thì không gây độc, nhưng khi tiếp xúc với nhiệt độ
cao, dưới ánh sáng có bước sóng gần với tia tử ngoại (UV-A) thì nó trở nên rất độc
(Nguyễn Thị Quỳnh Hoa, 2012).

Hình 1.4. Caffeic acid
b.

Phân loại
Phenolic chia làm hai nhóm: phenolic acids và flavonoid polyphenols.
Phenolics
Phenolic acids

Flavonoid polyphenols

Hình 1.5. Phân loại nhóm phenolics theo cấu trúc hóa học
c.

Vai trò
Vai trò của nhóm phenolic:

- Bảo vệ thực vật chống lại mầm bệnh, côn trùng và các động vật ăn cỏ.

13