Đánh giá hoạt tính kháng khuẩn và bước đầu xác định thành phần hóa học của một số cao chiết từ podocarpus sp

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐÁNH GIÁ HOẠT TÍNH KHÁNG KHUẨN VÀ BƯỚC
ĐẦU XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA MỘT
SỐ CAO CHIẾT TỪ PODOCARPUS SP.

Ngành:

CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Giảng viên hướng dẫn : Th S. Phạm Minh Nhựt
Sinh viên thực hiện

: Nguyễn Thị Hồng Vân

MSSV: 1151110422

Lớp: 11DSH01

TP. Hồ Chí Minh, 2015


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan những nội dung trong đồ án này do tôi thực hiện dưới sự
hướng dẫn của ThS Phạm Minh Nhựt. Mọi tham khảo dùng trong đồ án này đều
được trích dẫn rõ ràng tên tác giả, tên công trình, thời gian, địa điểm công bố. Mọi

sao chép không hợp lệ, vi phạm quy chế đào tạo, hay gian trá, tôi xin chịu hoàn toàn
trách nhiệm.
Tp Hồ Chí Minh, ngày

tháng năm 2015

Sinh viên

Nguyễn Thị Hồng Vân


LỜI CẢM ƠN
Tôi chân thành cảm ơn Ban Gíam Hiệu Trường Đại học Công Nghệ Tp Hồ
Chí Minh, thầy cô giảng dạy tại Khoa Công nghệ sinh học- Thực phẩm- Môi trường
Với lòng biết ơn sâu sắc nhất, em xin gửi đến thầy Phạm Minh Nhựt đã tận
tâm hướng dẫn chúng em qua từng buổi học trên lớp cũng như những buổi nói
chuyện, thảo luận về lĩnh vực sáng tạo trong nghiên cứu khoa học, định hướng
nghiên cứu. Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn thầy.
Cuối cùng em xin cảm ơn thầy cô ở phòng thí nghiệm Khoa Công nghệ sinh
học- Thực phẩm- Môi trường, cùng bạn bè đã quan tâm, giúp đỡ và tạo điều kiện để
em hoàn thành đồ án của mình.
Tp Hồ Chí Minh, ngày

tháng năm 2015

Sinh viên

Nguyễn Thị Hồng Vân

Đồ án tốt
nghiệp

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ..................................................................................................................
1
LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................................
2
MỤC LỤC ..............................................................................................................................
i DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT .................................................................................
iv

DANH

SÁCH

BẢNG...................................................................................................

CÁC
v

DANH

SÁCH

HÌNH ............................................................................................................ vi MỞ ĐẦU
............................................................................................................................... 1
1.

Đặt vấn đề ................................................................................................................. 1

2.

Mục tiêu nghiên cứu ................................................................................................ 1

3.

Nội dung nghiên cứu ................................................................................................ 2

4.

Phạm vi nghiên cứu ................................................................................................. 2

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN .................................................................................................
3
1.1.

Giới thiệu Podocarpus sp. .................................................................................. 3

1.1.1.

Phân loại...................................................................................................... 3

1.1.2.

Đặc điểm hình thái ...................................................................................... 3

1.1.3.

Đặc điểm sinh học và sinh thái học............................................................ 3

1.1.4.

Công dụng của Podocarpus sp. .................................................................. 4

1.2.

Thành phần hóa học của thực vật .................................................................... 5

1.2.1.

Carbohydrate ............................................................................................... 5

1.2.2.

Amino acid................................................................................................... 5

1.2.3.

Alkaloid........................................................................................................ 6

1.2.4.

Glycoside ...................................................................................................... 7

1.2.5.

Steroid .......................................................................................................... 8

1.2.6.

Tannin.......................................................................................................... 8

1.2.7.

Isoprenoid (Terpene) ................................................................................... 9

1.3.

Tổng quan về hợp chất kháng khuẩn thực vật ............................................. 10

1.3.1.

Khái niệm hợp chất có hoạt tính kháng khuẩn ....................................... 10

1.3.2.

Cơ chế kháng khuẩn ................................................................................. 10

1.3.3.

Một số hợp chất kháng khuẩn thực vật................................................... 11

1.3.4.

Khái niệm nồng độ ức chế tối thiểu MIC ................................................. 13

1.4.

Một số vi sinh vật gây bệnh điển hình ........................................................... 14

i


Đồ án tốt
nghiệp

1.4.1.

Nhóm vi sinh vật gây bệnh tiêu chảy........................................................ 14

1.4.2.

Nhóm vi sinh vật gây bệnh cơ hội trên da ................................................ 19

CHƯƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU...................................... 22
2.1.

Địa điểm và thời gian ...................................................................................... 22

2.1.1.

Địa diểm ..................................................................................................... 22

2.1.2.

Thời gian.................................................................................................... 22

2.2.

Vật liệu.............................................................................................................. 22

2.2.1.

Nguồn mẫu ................................................................................................ 22

2.2.2.

Vi sinh vật chỉ thị ...................................................................................... 22

2.2.3.

Hóa chất, môi trường ................................................................................ 22

2.2.4.

Dụng cụ, thiết bị ........................................................................................ 23

2.3.

Phương pháp nghiên cứu ................................................................................ 24

2.3.1.

Phương pháp thu và xử lý nguồn mẫu..................................................... 24

2.3.2.

Phương pháp tăng sinh, xác định mật độ tế bào vi khuẩn...................... 24

2.3.3.

Phương pháp bảo quản và giữ giống ....................................................... 25

2.3.4.

Phương pháp ngâm mẫu .......................................................................... 25

2.3.5.

Phương pháp khuếch tán trên giếng thạch (agar well diffusion method)
26

2.3.6.

Phương pháp xác định nồng độ ức chế tối thiểu MIC ............................ 26

2.3.7.

Phương pháp xác định thành phần hóa học ........................................... 27

2.3.8.

Phương pháp xử lý số liệu ........................................................................ 27

2.4.

Bố trí thí nghiệm .............................................................................................. 28

2.4.1. Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của dung môi đến hiệu suất tách

chiết cao................................................................................................................... 29
2.4.2. Thí nghiệm 2: Đánh giá hoạt tính kháng khuẩn của Podocarpus sp. với
các dung môi khác nhau......................................................................................... 33
2.4.3. Thí nghiệm 3: Thử nghiệm xác định nồng độ ức chế tối thiểu của cao
chiết ethanol 70% từ Podocarpus sp. bằng phương pháp khuếch tán trên giếng
thạch (agar well diffusion method) ........................................................................
36
2.4.4.

Thí nghiệm 4: Xác định thành phần hóa học Podocarpus sp. ................ 39

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.................................................................... 46
3.1.

Kết quả khảo sát ảnh hưởng của dung môi đến hiệu suất tách chiết cao .. 46

3.2. Kết quả đánh giá hoạt tính kháng khuẩn của cao chiết Podocarpus sp. với
các dung môi khác nhau ............................................................................................ 47
3.3. Kết quả xác định nồng độ ức chế tối thiểu của cao chiết ethanol 70% từ
Podocarpus sp. ............................................................................................................ 54
3.4.

Kết quả xác định thành phần hóa học Podocarpus sp.................................. 56

ii


Đồ án tốt
nghiệp

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ........................................................................... 58
4.1.

Kết luận ............................................................................................................ 58

4.2.

Đề nghị .............................................................................................................. 58

TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................... 60

3


Đồ án tốt
nghiệp

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT
ETEC: Enterotoxigenic Escherichia coli
TSB: Trypton Soya Broth
TSA: Trypticase Soya Agar
MIC: Minimal Inhibitory concentration - Nồng độ ức chế tối thiểu
DMSO: dimethysulfoside

4


Đồ án tốt
nghiệp

DANH SÁCH CÁC BẢNG
Bảng 3. 1. Kết quả đánh giá hoạt tính kháng khuẩn của các dung môi trên 20 chủng
vi sinh vật....................................................................................................................52
Bảng 3. 2. Kết quả nồng độ ức chế tối thiểu của cao chiết ethanol 70% từ
Podocarpus sp. ...........................................................................................................54
Bảng 3. 3. Thành phần hóa học của cao chiết ethanol 70% từ Podocarpus sp. ......56

5


Đồ án tốt
nghiệp

DANH SÁCH HÌNH
Hình 1. 1.Hình ảnh cây Podocarpus imbricatus..........................................................4
Hình 1. 2. Hình ảnh Escherichia coli dưới kính hiển vi ............................................14
Hình 1. 3. Ảnh chụp của Shigella sp. trong một mẫu phân .......................................15
Hình 1. 4. Hình ảnh của Salmonella ..........................................................................16
Hình 1. 5. Hình ảnh Vibrio cholerae..........................................................................17
Hình 1. 6. Hình chụp Listeria monocytogenes bằng kính hiển vi điện tử .................18
Hình 1. 7. Hình ảnh Pseudomonas aeruginosa .........................................................19
Hình 1. 8. Cấu trúc hiển vi Staphylococcus aureus ...................................................20
Hình 1. 9. Hình ảnh Enterococcus feacalis ...............................................................21
Hình 2. 1. Quy trình xử lý mẫu .................................................................................... 24
Hình 2. 2.Quy trình chung..........................................................................................28
Hình 2. 3. Quy trình khảo sát ảnh hưởng của dung môi đến hiệu suất tách chiết cao
.....................................................................................................................................29
Hình 2. 4.Dịch lọc qua các lần ngâm ethanol 50 o ......................................................30
Hình 2. 5 .Dịch lọc qua các lần ngâm ethanol 70o.....................................................31
Hình 2. 6. Dịch lọc qua các lần ngâm ethanol 90o.....................................................31

Hình 2. 7. Quy trình khảo sát hoạt tính kháng khuẩn hoạt tính kháng khuẩn...........33
Hình 2. 8 . Kết quả đánh giá hoạt tính kháng khuẩn .................................................35
Hình 2. 9. Quy trình xác định nồng độ ức chế tối thiểu của cao chiết ethanol 70% từ
Podocarpus sp. ...........................................................................................................36
Hình 2. 10. Kết quả MIC của ETEC ..........................................................................38
Hình 2. 11 . Kết quả MIC của E.coli O157:H7 .........................................................38
Hình 2. 12. Quy trình xác định thành phần hóa học ..................................................39
Hình 2. 13. Thử nghiệm carbohydrate và saponin.....................................................40
Hình 2. 15 Thử nghiệm flavonoid ..............................................................................42
Hình 2. 16 . Thử nghiệm phenolic .............................................................................43
Hình 2. 17 . Thử nghiệm tannin .................................................................................44
Hình 2. 18 . Thử nghiệm steroid ................................................................................45
Hình 3. 1. Hiệu suất tách chiết từ Podocarpus sp. của một số dung môi ................... 46
Hình 3. 2. Hoạt tính kháng khuẩn của Echerichia coli spp. với các dung môi khác
nhau và kháng sinh Ciprofloxacin 500g/ml.............................................................47
Hình 3. 3 . Hoạt tính kháng khuẩn của Salmonella spp. với các dung môi khác nhau
và kháng sinh Ciprofloxacin 500 g/ml ....................................................................48
Hình 3. 4. Hoạt tính kháng khuẩn của nhóm Shigella spp. với các dung môi khác
nhau và kháng sinh Ciprofloxacin 500 g/ml............................................................49
Hình 3. 5 . Hoạt tính kháng khuẩn của nhóm Vibrio spp. với các dung môi khác
nhau và kháng sinh Ciprofloxacin 8 g/ml................................................................50
Hình 3. 6. Hoạt tính kháng khuẩn của nhóm Listeria spp. và nhóm vi sinh vật gây
bệnh khác với các dung môi khác nhau và kháng sinh Ciprofloxacin 500 g/ml ....51

6


Đồ án tốt
nghiệp

1


Đồ án tốt
nghiệp
1.

Đặt vấn đề

MỞ ĐẦU

Từ ngày xưa, con người đã biết tận dụng các loại cây cỏ trong tự nhiên để
phục vụ vào cuộc sống hằng ngày như làm thực phẩm,… và đặc biệt là trong chữa
bệnh. Tài nguyên cây thuốc là một trong số những tài sản vô giá mà thiên nhiên ban
tặng cho con người. Những thầy thuốc giỏi chữa được nhiều căn bệnh hiểm nghèo
thường có một kiến thức rất uyên thâm về cây thuốc và các công dụng của chúng,
cây thuốc sau khi được đem về sẽ được phơi khô và chủ yếu ngâm với nước sắc làm
thuốc uống, thuốc này trị được nhiều bệnh và như một bài thuốc dân gian nó vẫn
tồn tại cho tới ngày nay.
Xã hội ngày càng phát triển thì tỷ lệ dịch bệnh ngày càng tăng và đa dạng thì
việc tạo ra loại thuốc có nguồn gốc tự nhiên có hiệu quả cao đồng thời không có tác
dụng phụ là điều hết sức cần thiết. Trên thế giới cũng như ở Việt Nam có nhiều nhà
khoa học nghiên cứu về cây thuốc, đi sâu tìm hiểu từng hoạt chất có trong cây cỏ có
trong các bài thuốc dân gian. Bên cạnh đó, các bệnh nhiễm khuẩn đường tiêu hóa
trở nên rất phổ biến và phương pháp chữa trị chủ yếu hiện nay là sử dụng kháng
sinh. Tuy nhiên việc sử dụng kháng sinh sẽ dẫn đến rủi ro do hiện tượng kháng
thuốc. Do đó, việc tìm ra một nguồn nguyên liệu tự nhiên có khả năng kháng khuẩn
giúp ta tạo ra một phương pháp điều trị một cách hiệu quả đối với đối với một số
bệnh thông thường.
Với cơ sở khoa học và ý nghĩa thực tiễn trên, chúng tôi thực hiện đề tài:

“Đánh giá hoạt tính kháng khuẩn và bước đầu xác định thành phần hóa học của
một số cao chiết từ Podocarpus sp.”
2.

Mục tiêu nghiên cứu
Khảo sát hoạt tính kháng khuẩn của cây Podocarpus sp. với nhiều dung môi

khác nhau

2


Xác định thành phần hóa học của cây Podocarpus sp. với nhiều dung môi
khác nhau.
3.

Nội dung nghiên cứu
Đánh giá ảnh hưởng của một số dung môi đến hiệu suất thu hồi từ

Podocarpus sp.
Khảo sát hoạt tính kháng khuẩn của một số dung môi từ Podocarpus sp.
Khảo sát nồng độ ức chế tối thiểu MIC của Podocarpus sp.
Xác định thành phần hóa học của một số dung môi từ Podocarpus sp.
4.

Phạm vi nghiên cứu
Các khảo sát thực hiện trên dung môi ethanol 50%, ethanol 70%, ethanol

90%, nước, methanol 75%.
Chỉ khảo sát cây thuốc với mức độ chi Podocarpus sp.

Giới hạn khảo sát chỉ trên 20 chủng vi sinh vật chỉ thị.


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1.

Giới thiệu Podocarpus sp.

1.1.1. Phân loại
Giới : Plantae
Ngành :
Pinophyta Lớp

:

Pinopsida Bộ

:

Pinales
Họ

: Podocarpaceae

Chi

: Podocarpus

Tên tiếng Việt: Thông lông gà; Thông nàng; Bạch tùng; Mạy hương; Savat;
Songo; Nori; Tran; Ngo ri; Sri; Vra panh; Ca do; O ri

Có khoảng 105 loài trong chi này. Dạng sống chủ yếu của thực vật trong chi
này là cây gỗ thường xanh và cây bụi. Chi này có 2 phân chi là là Podocarpus và
Foliolatus.
1.1.2. Đặc điểm hình thái
Bạch tùng là loài cây gỗ có kích thước lớn, thân tròn đều, dáng thân thẳng
đẹp, cao đến 30 m và đường kính 50 - 60 cm. Vỏ thân xám trắng, vỏ bên trong màu
đỏ sáng với nhựa nâu, dát gỗ màu kem. Thân cành lan rộng và các nhánh thấp hơn
thường rủ xuống. Nhựa màu đỏ-cam, thơm, trên cây non, lá mọc xếp thành hai dãy
như lông chim, dài khoảng trên dưới 1 cm, còn trên cây già, lá hình vẩy nhỏ, đầu
nhọn. Tán rậm màu xanh đậm. Hạt hình trứng, dài 0,5-0,6 cm, bóng.( Vũ Văn
Dũng).
1.1.3. Đặc điểm sinh học và sinh thái học
Chi này có 2 phân chi là Podocarpus và Foliolatus
Phân chi Podocarpus thường thấy ở các khu rừng thuộc Tasmania, New
Zealand, nam Chile, một vài loài (nhưng hiếm thấy) ở vùng cao nguyên nhiệt đới


châu Phi và châu Mỹ. Phân chi Foliolatus thường thấy phân bố tự nhiên ở châu Á
và châu Úc. Ở Việt Nam, cây mọc ở rừng nhiệt đới ẩm thường xanh, giữa các độ
cao 300 - 2400 m. Phân bố rải rác ở một số nơi, như đã gặp ở vùng Quảng Ninh
(Hoành Bồ), Lào Cai (Sa Pa), Nghệ An (Pù Mát), Quảng Bình, Quảng Trị, Khánh
Hoà và Lâm Đồng. Cây còn mọc ở một số nơi vùng Tây Nguyên như Gia Lai, Kon
Tum và Đắc Lắc. Phân bố của loài rất thưa thớt, không tìm thấy cây mọc thành
quần thụ hoặc thành đám, tái sinh tự nhiên chủ yếu ở chỗ trống, ven đường đi. Gây
trồng khó và sinh trưởng chậm. Bạch tùng đã được trồng thử tại Đà Lạt, song sắc lá
màu vàng chứng tỏ sinh trưởng kém. Một số cây con cũng đã được trồng thử tại
Mang Linh trong những năm vừa qua. Cây mọc chậm, sống lâu, ưa sáng, lúc nhỏ
cần che bóng (Vũ Văn Dũng, 1996).

Hình 1. 1.Hình ảnh cây Podocarpus imbricatus

1.1.4. Công dụng của Podocarpus sp.
Một số loài Podocarpus được sử dụng trong y học cổ truyền cho các bệnh
như sốt, ho, viêm khớp, các bệnh lây truyền qua đường tình dục. Một loại thuốc hóa
trị liệu được sử dụng trong điều trị bệnh bạch cầu được làm từ Podocarpus. Một số
loài Podocarpus được trồng làm cây vườn, hoặc hàng rào, thường cho tán lá xanh,
bao gồm P.macrophyllus, dương xỉ, hoặc P.kusamaki, P. salignus từ Chile,
và P. nivalis, cây bụi đỏ cho trái nhỏ hơn. Gỗ bạch tùng đẹp, màu vàng nhạt hay
màu nghệ, thớ mịn, có giá trị, dễ gia công chế biến, được khai thác mạnh ở khắp nơi


để dùng làm gỗ xây dựng và trần nhà, sàn nhà. Tỷ trọng đạt 0,56. Không thuộc loại
gỗ bền, tốt nhưng đẹp và hiếm nên vẫn được ưa dùng.
1.2.

Thành phần hóa học của thực vật

1.2.1. Carbohydrate
1.2.1.1.

Khái niệm

Carbohydrate là hợp chất hữu cơ được tạo nên từ các nguyên tố: C, H, O.
Công thức cấu tạo chung Cm(H2O)n, thường m = n và là nhóm phổ biến nhất trong
bốn nhóm phân tử sinh học chính. Ở thực vật carbohydrate tập trung chủ yếu ở
thành tế bào, mô nâng đỡ và mô dự trữ.
1.2.1.2.

Tính chất

Carbohydrate có thể chia thành 3 nhóm:

-

Monosaccharide: glucose, fructose

-

Disaccharide: saccharose, lactose, maltose

-

Polysaccharide: tinh bột, cellulose
Chúng có đặc tính chung là dễ hoà tan trong nước, đồng hoá và sử dụng

nhanh để tạo glycogen. Các carbohydrate đơn giản đều có vị ngọt, khi vào cơ thể
xuất hiện tương đối nhanh trong máu.
1.2.1.3.

Vai trò

-

Cung cấp năng lượng cho tế bào và cơ thể thực vật

-

Vai trò cấu trúc, tạo hình (Cellulose,…)

-

Bảo vệ (Mucopolysaccharide)

-

Chống tạo thể cetone (mang tính acid gây độc cho cơ thể).

1.2.2. Amino acid
1.2.2.1.

Khái niệm

Amino acid là một phân tử chứa cả nhóm amin và carboxylate. Công thức
chung: (H2N)x – R – (COOH)y
1.2.2.2.

Tính chất


Các amino acid là những chất rắn ở dạng tinh thể không màu, vị hơi ngọt, dễ
tan trong nước (do tồn tại kiểu muối nội phân tử). Nhiệt độ nóng chảy khoảng từ
200 – 3000C.
1.2.2.3.

Vai trò

Amino acid thiên nhiên (hầu hết là α-amino acid) là cơ sở để kiến tạo nên các
loại protein của cơ thể sống
Thúc đẩy quá trình sinh tổng hợp trao đổi chất ở thực vật
Tăng hiệu quả của thuốc bảo vệ thực vật
Tăng khả năng ra hoa và quả (Trumbo P, 2013).
1.2.3. Alkaloid

1.2.3.1.

Khái niệm

Alkaloid là những hợp chất hữu cơ có chứa nitơ được cung cấp bởi amino
acid, đa số có nhân dị vòng
1.2.3.2.

Tính chất

Đa số các alkaloid đều có tính base yếu, song cũng có chất có tác dụng như
base mạnh có khả năng làm xanh giấy quỳ đỏ như nicotin, cũng có chất tính base rất
yếu như caffein, piperin… vài trường hợp ngoại lệ có những alkaloid không có
phản ứng kiềm như colchicin, ricinin, theobromine và cá biệt cũng có chất có phản
ứng acid yếu như arecaidin, guvacin.
Do có tính base yếu nên có thể giải phóng alcaloid ra khỏi muối của nó bằng
những kiềm trung bình và mạnh như NH4OH, MgO, cacbonat kiềm, NaOH… khi
định lượng alkaloid bằng phương pháp đo acid người ta phải căn cứ vào độ kiềm để
lựa chọn chỉ thị màu cho thích hợp.
Tác dụng với acid, alkaloid cho các muối tương ứng.
Alkaloid kết hợp với kim loại nặng (Hg, Bi, Pt…) tạo ra muối phức.
1.2.3.3.

Vai trò


-

Alkaloid co tác dụng diệt khuẩn

-

Tác động lên hệ thần kinh

-

Hạ huyết áp

-

Chống ung thư (Ngô Văn Thu, 2011)

1.2.4. Glycoside
1.2.4.1.

Khái niệm

Glycoside là dạng phổ biến của nhiều hợp chất tự nhiên, cấu trúc của các hợp
chất này gồm hai thành phần – phần đường và phần không đường. Phần đường của
glycoside gọi là glycon, phần không đường gọi là aglycon hoặc genin.
Glycoside là những sản phẩm ngưng tụ của đường
1.2.4.2.

Tính chất

Glycoside là dạng tinh thể không màu.
Phần đường và phần không đường liên kết với nhau bằng dây nối acetal vì
vậy phân tử glycoside dễ bị phân huỷ khi có nước dưới ảnh hưởng của các enzyme
(men) có chứa trong cây. Phần đường trong glycoside chủ yếu là monosaccarid
hoặc oligosaccarid, thường là glucose, rhamnose, galactose. Trong thành phần của

một số glycoside có đường đặc biệt không có trong các glycoside khác (ví dụ trong
glycoside tim). Phần aglycon của các glycoside có thể thuộc các nhóm chất hữu cơ
khác nhau ví dụ cồn, andehyd, acid, phenol, dẫn chất anthracen…đôi khi có các
aglycon có chứa nitơ, lưu huỳnh song thường chứa cacbon, hydro, oxy. Do đặc tính
dễ bị phân huỷ, khó thu được ở dạng tinh khiết nên việc nghiên cứu cấu trúc thường
gặp nhiều khó khăn.
Tác dụng phụ thuộc vào phần aglycon, phần glycon giúp tăng hoặc giảm tác
dụng của chúng.


1.2.5. Steroid
1.2.5.1.

Khái niệm

Steroid là một loại hợp chất hữu cơ, có chứa một sự sắp xếp đặc trưng của
bốn vòng cycloalkane được nối với nhau
1.2.5.2.

Tính chất


Steroid là hợp chất chất béo hữu cơ hòa tan, có nguồn gốc tự nhiên hoặc tổng
hợp
Khi đun nóng với Se ở 36000C sẽ tạo hợp chất Hidrocacbon Diel.
1.2.5.3.

Vai trò

Steroid tham gia vào các quá trình sinh học trong cơ thể sống. Cho đến nay,

người ta đã biết đến hàng chục nghìn steroid và trong số đó có hàng trăm chất được
sử dụng trong y học.
Thường dùng làm các thuốc kích thích (Pedro Aqueveque và ctv, 2005).
1.2.6. Tannin
1.2.6.1.

Khái niệm

Tannin là một hợp chất polyphenol có trong thực vật có khả năng tạo liên kết
bền vững với các protein và các hợp chất hữu cơ cao phân tử khác (amino axit và
alkaloid)
1.2.6.2.

Đặc điểm

Tannin có vị chát, làm săn da, tan được trong nước, kiềm loãng, cồn,
glycerin và aceton, hầu như không tan trong các dung môi hữu cơ.
Tannin kết hợp với protein không tan trong nước và dung môi hữu cơ nhưng
chiết ra được bằng dung dịch kiềm. Tannin tủa bông trắng với dung dịch gelatin.
Tannin tủa với alkaloid, muối kim loại nặng như ch́ì, thuỷ ngân, kẽm, sắt.
Với muối sắt những tannin khác nhau cho màu xanh lá hay xanh đen với đậm độ


khác nhau. (Có thể dựa vào tủa với muối sắt để xác định tannin trên vi phẫu - nhỏ
muối sắt III, kalibicromat 10%, tạo thành tủa nâu trên tế bào chứa tannin).
1.2.6.3.

Vai trò

Tannin bảo vệ thực vật khỏi các loài côn trùng, tác dụng như thuốc trừ sâu

Tác dụng kháng khuẩn, thường dùng làm thuốc súc miệng
Công dụng chữa viêm ruột, tiêu chảy (Katie E. Ferrell và ctv, 2006).
1.2.7. Isoprenoid (Terpene)
1.2.7.1.

Khái niệm

Isoprenoid là một nhóm chất lớn và đa dạng. Bộ khung carbon được tạo
thành từ đơn vị cơ bản isoprene-C5H8. Ngoài các hydrocacbon không no, các dẫn
xuất của chúng như ancol, andehyd, ceton, cacboxylic acid cũng được gọi là tecpen.
Tuỳ theo số nguyên tử cacbon trong mạch hydrocacbon, người ta phân chúng thành
các nhóm: monoterpen, secpuiterpen, diterpen, triterpen, tetraterpen, polyterpen.
Trong đó monoterpen là quan trọng nhất trong terpenoid. Nó có cấu trúc mạch hở,
mạch vòng.
Terpene có nhiều ở thực vật đặc biệt là loài họ thông và trong tinh dầu thảo
mộc như tinh dầu xả, quế, cam, chanh.
1.2.7.2.

Tính chất

Terpene hường nhẹ hơn nước, chất lỏng không màu có mùi thơm. Không hòa
tan hoặc ít tan trong nước, dễ tan trong ethanol.
1.2.7.3.

Vai trò

Terpene là thành phần chính của các loại tinh dầu của nhiều loại cây và hoa.
Tinh dầu được sử dụng rộng rãi như là chất phụ gia hương vị tự nhiên cho thực
phẩm, như nước hoa nước hoa, và trong y học và thuốc thay thế như hương liệu .
Biến thể tổng hợp và các dẫn xuất của tecpen thiên nhiên và terpenoid đa dạng của

các hương liệu được sử dụng trong nước hoa và hương vị được sử dụng trong các
chất phụ gia thực phẩm. Vitamin A là một terpene. (Đỗ Tất Lợi, 2004)
1.3.

Tổng quan về hợp chất kháng khuẩn thực vật

1.3.1. Khái niệm hợp chất có hoạt tính kháng khuẩn
Hợp chất có hoạt tính kháng khuẩn là các hợp chất hữu cơ có trong thực vật
có khả năng tiêu diệt hoặc ức chế sự phát triển của vi khuẩn, bằng cách tác động ở
mức phân tử, hoặc tác động vào một hay nhiều giai đoạn chuyển hóa cần thiết của
vi khuẩn hoặc tác động vào sự cân bằng lý hóa của chúng, thường có tác dụng đặc
hiệu với một nồng độ rất nhỏ.
Các chất kháng khuẩn thực vật thường là các hợp chất như alkaloid,
flavonoid, tannin và một số loại tinh dầu (Nguyễn Thị Hiền và ctv, 2010).
1.3.2. Cơ chế kháng khuẩn
Ức chế quá trình tổng hợp vách tế bào của vi khuẩn: tác động lên quá trình
tổng hợp vách tế bào làm cho vi khuẩn dễ bị các đại thực bào phá vỡ do thay đổi áp
suất thẩm thấu.
Ức chế chức năng của màng tế bào (tổn thương màng tế bào): cơ chế làm
mất chức năng của màng, các phân tử có khối lượng lớn và các ion bị thoát ra ngoài.
Ức chế quá trình sinh tổng hợp protein: Nhóm aminoglycosid gắn với
receptor trên tiểu phân 30S của ribosome làm cho quá trình dịch mã không chính
xác. Nhóm chloramphenicol gắn với tiểu phân 50S của ribosome ức chế enzyme
peptidyltransferase ngăn cản việc gắn các acid amin mới vào chuỗi polypeptide.
Nhóm macrolides và lincoxinamid gắn với tiểu phân 50S của ribosome làm ngăn
cản quá trình dịch mã các acid amin đầu tiên của chuỗi polypeptide.
Ức chế quá trình tổng hợp acid nucleic: bất hoạt RNA, DNA: Nhóm
refampin gắn với enzyme RNA polymerase ngăn cản quá trình sao mã tạo thành

mRNA (RNA thông tin). Nhóm quinolone ức chế tác dụng của enzyme DNA
gyrase làm cho hai mạch đơn của DNA không thể duỗi xoắn làm ngăn cản quá trình


nhân đôi của DNA. Nhóm sulfamide có cấu trúc giống PABA (p aminobenzoic
acid) có tác dụng cạnh tranh PABA và ngăn cản quá trình tổng hợp acid nucleotid.
Nhóm trimethoprim tác động vào enzyme xúc tác cho quá trình tạo nhân purin làm
ức chế quá trình tạo acid nucleic (Amoros và ctv, 1992).
1.3.3. Một số hợp chất kháng khuẩn thực vật
1.3.3.1.

Alkaloid

a. Solamargine
Solamargine, một glycoalkaloid có trong các cây quả mọng họ cà (Solanum
khasianum), và các alkaloid khác trong loài cây này có tác dung chống lại sự lây
nhiễm khi đã mắc phải HIV.
Kháng khuẩn tốt nhất đối với 2 nhóm Giardia và Entamoeba, chúng liên
quan trực tiếp đến việc kháng khuẩn đối với các vi khuẩn gây bệnh tiêu chảy.
b. Berberine
Berberine cũng có tác dụng kháng khuẩn đối với Shigella, tụ cầu khuẩn,
nhiều vi khuẩn Gram dương, Gram âm và các vi khuẩn axit. Ngoài ra có còn chống
lại một số nấm men gây bệnh và một số động vật nguyên sinh. Berberine kháng
khuẩn hiệu quả đối với trùng gây bệnh sốt rét. Cơ chế kháng khuẩn Berberine là do
khả năng gây đột biến RNA của vi khuẩn. Đặc biệt khi dùng berberin điều trị các
nhiễm trùng đường ruột sẽ không ảnh hưởng tới sự phát triển bình thường của hệ vi
khuẩn có ích ở ruột. Các nghiên cứu gần đây cũng chứng minh: Khi dùng một số
thuốc kháng sinh nếu phối hợp với berberin sẽ hạn chế được tác dụng phụ gây ra
bởi các thuốc kháng sinh đối với hệ vi sinh vật đường ruột.
1.3.3.2.

Terpenoid và tinh dầu

Các loại terpenoid tinh dầu cũng có khả năng kháng khuẩn nhờ các khả năng
hòa tan lipid trong màng tế bào vi khuẩn bởi các hợp chất lipophilic. Phá vỡ vách tế
bào. Terpenene và terpenoid có hoạt tính kháng khuẩn đối với nấm, virus và động
vật nguyên sinh. Năm 1977, có nghiên cứu cho rằng 60% các dẫn xuất của tinh dầu


có khả năng ức chế nấm, trong khi khoảng 30% ức chế được vi khuẩn. Các acid
betulinic triterpenoid chỉ là một trong nhiều terpenoid có khả năng ức chế được
HIV. Gần đây các nhà khoa học thực phẩm cũng đã tìm thấy các terpenoid hiện
diện trong các loại tinh dầu thực vật có ích trong việc kiểm soát

Listeria

monocytogenes.
1.3.3.3.

Phenol đơn và acid phenolic

Phenolic được xem là nguyên nhân dẫn đến sự ức chế enzyme bởi các hợp
chất oxy hóa, có thể thông qua phản ứng với nhóm sulfhydryl hoặc thông qua sự
tương tác không đặc hiệu của các chất này với protein.
a. Quinone
Quinone có thể tạo phức không thay đổi được với các amino acid ái nhân
trong protein, thường dẫn đến làm vô hoạt và mất chức năng của protein. Vì lí do đó
khả năng kháng khuẩn của quinone rất lớn.
Mục tiêu tác động lên tế bào vi sinh vật là bề mặt tế bào, polypeptide ở
thành tế bào và các enzyme trên màng.

b. Tannin
Tannin có khả năng liên kết với protein làm mất hoạt tính của các protein
chức năng, ức chế enzyme được xem là cơ chế chung của các hợp chất tannin
(Hisanori Akiyama và ctv, 2001).
c. Flavonoid
Flavonoid có khả năng tạo phức với các protein tan ngoại bào và tạo phức
với thành tế bào vi khuẩn. Các flavonoid càng ưa béo có khả năng phá vỡ màng tế
bào vi sinh vật. Chúng có khả năng kìm hãm sự hô hấp hay phân chia của vi khuẩn
khi có mặt glucose. Flavonoid ức chế transpeptidaza làm cho mucopeptit – yếu tố
đảm bảo cho thành tế bào vi khuẩn vững chắc không tổng hợp được, ức chế tổng
hợp axit nucleic của vi khuẩn, tác dụng vào DNA khuôn, ức chế tổng hợp RNA của
vi khuẩn (Cushnie T. P và Lamb A. J, 2006).


1.3.3.4.

Lectin và polypeptide

Cơ chế kháng khuẩn là do có sự hình thành của các ion trên màng vi sinh
vật, hoặc do sự cạnh tranh và ức chế sự bám dính protein trên cơ quan nhận cảm vật
chủ ở vi sinh vật. Bên cạnh đó chúng còn phá vỡ màng tế bào, cản trở sự trao đổi
chất và ảnh hưởng tới các thành phần tế bào chất.
1.3.3.5.

Saponin

Nhóm saponin, chủ yếu là asiaticosid có tác dụng lên Mycobacterium leprae.
Tác dụng được giải thích do asiaticosid làm tan màng sáp của vi khuẩn (Michał
Arabski và ctv, 2012).
1.3.4. Khái niệm nồng độ ức chế tối thiểu MIC

1.3.4.1.

Khái niệm

Nồng độ ức chế tối thiểu (MIC-Minimal Inhibitory concentration) là nồng độ
thấp nhất của một kháng sinh có khả năng ức chế sự phát triển của vi khuẩn Nồng
độ kháng sinh tối thiểu có tác dụng ức chế vi khuẩn được xác định .
1.3.4.2.

Cách xác định

Muốn biết vi khuẩn nhạy với kháng sinh ở nồng độ chính xác là bao nhiêu, ta
phải làm kháng sinh đồ theo phương pháp pha loãng liên tiếp. Kháng sinh có thể
được pha loãng với phương pháp:
-

Agar well diffusion method

-

Disc diffusion method
Ta có thể xác định MIC là nồng độ kháng sinh thấp nhất ức chế hoàn toàn sự
tăng trưởng của vi khuẩn, quan sát được bằng mắt trần


1.3.4.3.

Ý nghĩa

Mục đích: Kỹ thuật này nhằm mục đích xác định chính xác nồng độ nhỏ nhất

của kháng sinh có tác dụng ức chế sự phát triển của một chủng vi khuẩn trong môi
trường nuôi cấy (phương pháp định lượng).
Nguyên lý: Nồng độ kháng sinh tăng dần trong môi trường nuôi cấy, khi đạt
đến một nồng độ nhất định nó sẽ ức chế được sự phát triển của vi khuẩn, và bằng
mắt thường đã có thể xác định được điều này.
1.4.

Một số vi sinh vật gây bệnh điển hình

1.4.1. Nhóm vi sinh vật gây bệnh tiêu chảy
1.4.1.1.

Escherichia coli

a. Đặc điểm
Escherichia coli là trực khuẩn Gram âm, hiếu khí hoặc kỵ khí tuỳ nghi,sống
ký sinh ở đường tiêu hoá của người và động vật, chúng phát triển tốt trên các môi
trường nhân tạo thông thường, không sinh nha bào, có khả năng lên men đường
glucose và chuyển hoá nitrate thành nitrite, phản ứng oxidase âm tính.

Hình 1. 2. Hình ảnh Escherichia coli dưới kính hiển vi
b. Khả năng gây bệnh của một số Escherichia coli
EHEC (Enterohaemorrhagic E.coli): gây xuất huyết ở ruột.
EPEC (Enteropathogenic E.coli): gây bệnh đường ruột, chủ yếu gây bệnh ở
trẻ em, cơ chế gây bệnh chưa rõ.
ETEC (Enterotoxigenic E.coli): sinh độc tố ruột.
EIEC (Enteroinvasive E.coli ): gây bệnh do xâm lấn tế bào.