Nghiên cứu hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm, kháng oxy hóa của hợp chất polyphenol chiết xuất từ rễ cây mướp gai (Lasia spinosa L.)

Nghiên cứu Y học

Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 20 * Số 2 * 2016

NGHIÊN CỨU HOẠT TÍNH KHÁNG KHUẨN, KHÁNG NẤM,
KHÁNG OXY HÓA CỦA HỢP CHẤT POLYPHENOL CHIẾT XUẤT
TỪ RỄ CÂY MƯỚP GAI (LASIA SPINOSA L.)
Nguyễn Minh Cẩm Tiên*, Phạm Ngọc Khôi**

TÓM TẮT
Đặt vấn đề: Các nghiên cứu lâm sàng trong và ngoài nước đã chứng minh khả năng sử dụng của các hợp
chất sinh học có nguồn gốc từ thực vật trong việc phòng và điều trị các bệnh truyền nhiễm, bệnh ký sinh trùng,
bệnh nội khoa và bệnh ngoại khoa để thay thế dần việc sử dụng kháng sinh như hiện nay, đặc biệt là các hợp chất
polyphenol có trong thực vật. Cây mướp gai (Lasia spinosa L.) được xem là cây dược liệu quý hiếm đang được
nhiều nước trên thế giới khai thác và hiện nay vẫn chưa có nhiều nghiên cứu về loại cây này tại Việt Nam.
Nghiên cứu này được thực hiện nhằm đánh giá ảnh hưởng của điều kiện tách chiết đến hàm lượng polyphenol
và hoạt tính kháng nấm, kháng khuẩn, chống oxy hóa của cây mướp gai tại Đồng Nai.
Mục tiêu: Khảo sát quy trình tách chiết tốt nhất để thu được hàm lượng polyphenol cao nhất từ rễ cây
mướp gai (Lasia spinosa L.) nhằm sử dụng trong việc kháng khuẩn, kháng nấm và kháng oxy hóa.
Đối tượng và phương pháp: Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất chiết polyphenol từ rễ cây
mướp gai. Hàm lượng polyphenol được xác định bằng phương pháp so màu, hoạt tính chống oxy hóa được xác
định dựa vào khả năng khử gốc tự do DPPH. Xác định khả năng kháng khuẩn của cao chiết bằng phương pháp
đặt đĩa kháng sinh đối với các chủng Bacillus cereus, Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Pseudomonas
aeruginosa và Salmonella typhi; kháng nấm của cao chiết đối với chủng Candida ablican.
Kết quả: Dung môi ethanol 90%, tỉ lệ nguyên liệu/dung môi (1/6), thời gian 150 phút, nhiệt độ 60oC cho
hiệu suất chiết tách polyphenol từ rễ cây mướp gai là cao nhất. Trong nghiên cứu này, cao chiết polyphenol (60
mg/mL) có khả năng ức chế lên sự biểu hiện của E.coli, P.aeruginosa, S. aureus và C. ablicans, tuy nhiên cao
chiết này không kháng được B. subtilis và S. typhi. Nghiên cứu này còn đánh giá được khả năng kháng oxy hóa
của cao chiết polyphenol thông qua khả năng bắt gốc tự do DPPH với giá trị IC50 của khả năng bắt gốc tự do
DPPH là 52,50 mg/mL.
Két luận: Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã tìm ra được điều kiện chiết tách polyphenol từ rễ cây mướp

gai. Đánh giá được khả năng kháng oxy hóa của cao chiết polyphenol từ rễ cây mướp gai thông qua khả năng
bắt gốc tự do DPPH. Cao chiết polyphenol từ rễ cây mướp gai thể hiện hoạt tính chống oxy hóa thấp hơn
vitamin C. Cao polyphenol từ rễ cây mướp gai ở nồng độ 60 mg/mL cao kháng được nhiều loại vi khuẩn và nấm
bệnh trên người như E. coli, P. aeruginosa, S. aureus và C. ablicans.
Từ khóa: Cây mướp gai, polyphenol, kháng khuẩn, kháng nấm, kháng oxy hóa, bệnh nhiễm khuẩn

ABSTRACT
ANTIBACTERIAL, ANTIFUNGAL AND ANTIOXIDANT ACTIVITIES OF LASIA SPINOSA L.
EXTRACTS CONTAINING PHENOLIC COMPOUNDS
Nguyen Minh Cam Tien, Pham Ngoc Khoi
* Y Hoc TP. Ho Chi Minh * Supplement of Vol. 20 - No 2 - 2016: 436 - 446
* Bộ môn Công nghệ sinh học, Khoa Khoa học ứng dụng, Đại học Tôn Đức Thắng, TP.HCM
** Bộ môn Mô Phôi - Di truyền Trường Đại học Y khoa Phạm Ngọc Thạch
Tác giả liên lạc: TS. Phạm Ngọc Khôi
ĐT: 0909 097 802
Email:

436

Hội Nghị Khoa Học Kỹ Thuật Trường Đại Học Y Khoa Phạm Ngọc Thạch năm 2016


Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 20 * Số 2 * 2016

Nghiên cứu Y học

Background: Clinical studies domestic and abroad have demonstrated the possibility of using the biological
compounds derived from plants in the prevention and treatment of infectious diseases, parasitic diseases, medical
conditions and surgical conditions to gradually replace the use of antibiotics as today, especially the polyphenol
compound in plants. Lasia spinosa L. are considered rare medical plants are many mining countries in the world

and there are not many studies on this plant in Vietnam. This study was carried out to optimize extracting
condition of polyphenol from Lasia spinosa L. roots, and antibacterial, antifungal, antioxidant of Lasia spinosa L.
in Dong Nai province.
Aims: Surveying the best extraction process to obtain the highest polyphenol content Lasia spinosa L. roots
to use in antibacterial, antifungal, antioxidants.
Methods: Survey of factors affecting performance polyphenol extracted from Lasia spinosa L. roots.
Polyphenol content was determined by a colorimetric method, antioxidant activity is based on the ability to
eliminate free radicals DPPH. Indenting antibacterial extracts of method antibiotic disks set for the strain of
Bacillus subtillis, Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Pseudononas aeruginosa and Salmonella typhi,
antifungal extract of strains of Candida ablicans.
Results: Ethanol 90%, the ratio of material/solvent (1/6), 150 minutes, 60oC for polyphenol extraction
efficiency is the highest Lasia spinosa L. roots. In this study, polyphenol extracts capable of inhibiting the
expression of E. coli, P. aeruginosa, S. aureus and C. ablicans. However this is not resistant B. subtillis and S.
typhi. This study also evaluated the ability to capture free radicals DPPH IC50 value of the ability to capture free
radicals DPPH (52.50 mg/mL).
Conclusions: In this study, for the first time, we were carried out to optimize extracting conditions of
polyphenol from Lasia spinosa L. roots. Evaluated the ability of antioxidants of polyphenol extracted though the
ability to capture free radicals DPPH. Polyphenol extracts shown antioxidant activity of vitamin C lower.
Polyphenol extracts are decent variety of bacterial and fungal diseases in humans, such as E. coli, P. aeruginosa,
S. aureus and C. ablicans.
Keywords: Lasia spinosa L., polyphenol, antibacterial, antifungal, antioxidant, infection.
nhiều mối quan tâm về các chất kháng oxy hóa
ĐẶT VẤN ĐỀ
có nguồn gốc từ thực vật có tác dụng ngăn chặn
Các công trình nghiên cứu về lĩnh vực đông
quá trình oxy hóa không mong muốn như các
y, y dược cổ truyền đã và đang thu hút sự chú ý
carotenoid, flavonoid, vitamin C, vitamin E,…
của nhiều nhà khoa học trên thế giới và Việt
Các hợp chất phenolics là những chất chống oxy

Nam. Các nhà khoa học trong nước đã chú ý
hóa tự nhiên, được phát hiện phổ biến trong các
đến việc sử dụng dược liệu thực vật trong
loại thực vật. Chúng đã được báo cáo là có
phòng và điều trị bệnh truyền nhiễm, bệnh ký
nhiều chức năng sinh học quý bởi vì chúng có
sinh trùng, bệnh nội khoa và bệnh ngoại
khả năng trì hoãn hiệu quả quá trình oxy hóa
khoa... Hiện nay, nhiễm khuẩn đường tiêu hóa
chất béo và do đó góp phần cải thiện chất lượng
đã và đang trở nên khá phổ biến. Phương pháp
và dinh dưỡng của thực phẩm(3, 5). Polyphenol là
chữa trị chủ yếu hiện nay là sử dụng kháng
những hợp chất thơm có nhóm hydroxyl đính
sinh. Tuy nhiên, việc sử dụng kháng sinh sẽ dẫn
trực tiếp với nhân benzene(4). Polyphenol có
đến rủi ro do hiện tượng kháng thuốc. Do đó,
nhiều trong thực vật như rau, quả, hoa và một
việc tìm ra một nguồn nguyên liệu tự nhiên có
số bộ phận của thực vật. Polyphenol đóng vai
khả năng kháng khuẩn sẽ cho ta một phương
trò hết sức quan trọng đối với đời sống thực vật
pháp điều trị một cách hiệu quả đối với một số
như tạo màu sắc đặc trưng, bảo vệ thực vật khỏi
bệnh nhiễm khuẩn. Thêm vào đó, ngày càng có
những tác nhân xâm hại của côn trùng, sự oxy

Hội Nghị Khoa Học Kỹ Thuật Trường Đại Học Y Khoa Phạm Ngọc Thạch năm 2016

437

Nghiên cứu Y học

Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 20 * Số 2 * 2016

hóa và tác dụng của tia cực tím. Về y học,
polyphenol là một trong những hợp chất tự
nhiên có nhiều tác dụng như chống oxy hóa
mạnh, kháng viêm, kháng khuẩn, chống dị ứng,
chống lão hóa và một số bệnh tật liên quan đến
ung thư(3). Cây mướp gai (Lasia spinosa L.) là
loài thực vật có hoa trong họ Ráy (Araceae). Lá
non cây mướp gai được dùng làm rau ăn ở
nhiều nước Đông Nam Á và dùng làm bài
thuốc trị bệnh, đặc biệt là bệnh gan. Ngoài ra
mướp gai còn được sử dụng làm thuốc chữa lở
ngứa ngoài da, trị tê thấp, lưng, gối cẳng chân tê
buốt, thanh nhiệt, giải độc. Hiện nay, trên thế
giới chưa có nhiều nghiên cứu về cây này. Các
nhà khoa học Việt Nam cũng chỉ mới bước đầu
tìm hiểu, nghiên cứu về nó. Những nghiên cứu
trước đây về hàm lượng flavonoid trong loài
Araceae cho thấy rằng loài Araceae có chứa
những hợp chất đơn giản như flavone Cglycosides,
flavonols,
flavones
và
(8)
proanthocyanidins là các chất chính . Các

nghiên cứu về hoạt chất hóa học có nguồn gốc
thực vật trên lá cây đã được báo cáo về sự phân
lập triglochinin, trong khi β-sitosterol acetate,
stigmasterol và acetate của nó được phân lập từ
thân rễ của cây(2). Nghiên cứu này được thực
hiện nhằm đánh giá ảnh hưởng của điều kiện
chiết đến hàm lượng polyphenol và hoạt tính
kháng nấm, kháng khuẩn, chống oxy hóa của rễ
cây mướp gai tại vùng Đồng Nai. Từ đó đề ra
điều kiện tách chiết thích hợp. Kết quả nghiên
cứu sẽ cung cấp dữ liệu khoa học về điều kiện
tách chiết rễ cây mướp gai để thu được hàm
lượng polyphenol và hoạt tính kháng nấm,
kháng khuẩn, chống oxy hóa cao nhất.

ĐỐITƯỢNG-ƯƠNGPHÁPNGHIÊNCỨU
Vật liệu nghiên cứu
Rễ cây mướp gai được thu từ ven các con
suối huyện Cẩm Mỹ, tỉnh Đồng Nai. Các chủng
vi khuẩn thử nghiệm là chủng Bacillussubtilis,
Staphylococcus aureus đại diện cho nhóm vi
khuẩn gram dương và Escherichiacoli,
Pseudomonas aeruginosa, Salmonella typhi đại diện

438

cho nhóm vi khuẩn gram âm. Chủng nấm bệnh
thử nghiệm là các chủng Candida albicans. Các
chủng này được do phòng thí nghiệm Công
nghệ sinh học, Trường Đại học Tôn Đức Thắng,

TP.HCM cung cấp.

Xử lý mẫu
Mẫu sau khi được thu hoạch, xác định các
thông số về sinh trưởng như: chiều cao, mức độ
trưởng thành và tuổi thu hoạch. Mẫu tươi được
phơi khô tự nhiên. Mẫu rễ tươi được phơi khô
tự nhiên, sau đó đem xác định độ ẩm của
nguyên liệu và định tính sơ bộ thành phần hóa
học của cây mướp gai.

Công thức thí nghiệm
Để nghiên cứu ảnh hưởng của dung môi
chiết, sử dụng 5 loại dung môi có độ phân cực
khác nhau, bao gồm: acetone 99,5%, ethanol
99,5%, methanol 99,5%, ethyl acetate 99,5% và
nước. Các thông số về thời gian chiết, nhiệt
độ chiết và tỉ lệ nguyên liệu/dung môi chiết
được giữ cố định với giá trị tương ứng là: 180
phút, 30oC và 1/6 (g/mL). Loại dung môi chiết
thích hợp được chọn dựa vào hàm lượng
polyphenol và hàm lượng flavonoid cao nhất.
Sau đó sử dụng dung môi này để nghiên cứu
các thông số khác.
Ảnh hưởng của nồng độ dung môi chiết
đến hàm lượng polyphenol và hàm lượng
flavonoid của rễ cây mướp gai được thực hiện ở
nồng độ dung môi là 50, 60, 70, 80, 90, 96 và
99,9%. Các thông số khác cố định bao gồm:
dung môi chiết, nhiệt độ chiết và tỉ lệ nguyên

liệu/dung môi chiết là 1/6 (g/mL).
Ảnh hưởng của tỉ lệ nguyên liệu/dung môi
chiết được nghiên cứu ở các mức 1/4, 1/6, 1/8,
1/10 (g/mL). Các thông số cố định gồm: dung
môi chiết, nồng độ dung môi, thời gian chiết 180
phút và nhiệt độ chiết 30oC. Tỉ lệ nguyên
liệu/dung môi thích hợp cũng được lựa chọn
dựa vào hàm lượng polyphenol và hàm lương
flavonoid, cố định thông số này để nghiên cứu
các thông số còn lại.

Hội Nghị Khoa Học Kỹ Thuật Trường Đại Học Y Khoa Phạm Ngọc Thạch năm 2016


Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 20 * Số 2 * 2016
Ảnh hưởng của nhiệt độ chiết đến hàm
lượng polyphenol và hàm lượng flavonoid của
rễ cây mướp gai được thực hiện ở 30, 40, 50, 60,
70 và 80oC. Các thông số cố định gồm: dung môi
chiết, nồng độ dung môi, thời gian chiết 180
phút và tỉ lệ nguyên liệu/dung môi chiết. Nhiệt
độ chiết thích hợp được lựa chọn dựa vào hàm
lượng polyphenol và hàm lượng flavonoid, cố
định thông số này để nghiên cứu các thông số
còn lại.
Ảnh hưởng của thời gian chiết đến hàm
lượng polyphenol và hàm lượng flavonoid
của rễ cây mướp gai được nghiên cứu ở các
mốc thời gian 30, 60, 90, 120, 150, 180, 240 và
300 phút. Các thông số khác cố định bao gồm:

dung môi chiết, nồng độ dung môi, nhiệt độ
chiết và tỉ lệ nguyên liệu/dung môi chiết.
Thời gian chiết thích hợp cũng được lựa chọn
dựa vào hàm lượng polyphenol và hàm
lương flavonoid cao nhất.

Xác định hàm lượng polyphenol tổng số
Hàm lượng polyphenol tổng được xác định
theo phương pháp của Singleton và cộng sự
(1999) với một vài hiệu chỉnh nhỏ, cụ thể như
sau: dịch chiết được hòa loãng ở nồng độ thích
hợp, sau đó 0,1 mL dịch chiết đã pha loãng trộn
với 0,9 mL nước cất trước khi thêm 1 mL thuốc
thử Folin-Ciocalteu. Hỗn hợp được trộn đều
trước khi thêm 2,5 mL Na2CO3 7,5%. Sau đó,
hỗn hợp phản ứng được giữ ở 30oC trong 30
phút trước khi đi đo ở bước sóng 760 nm sử
dụng máy quang phổ kế (Carry 50, Varian,
Australia). Kết quả được báo cáo bởi miligam
acid gallic tương đương (mg GAE)/g chất khô.
Xác định hàm lượng flavonoid tổng số
Tổng flavonoid được xác định theo phương
pháp so màu như miêu tả của Chang và cộng sự
(2002) dựa trên nguyên tắc: flavonoid tạo phức
màu vàng với dung dịch AlCl3. Phản ứng này
dùng để xác định hàm lượng flavonoid tổng.
Cường độ màu tỷ lệ thuận với hàm lượng
flavonoid được xác định ở bước sóng 415 nm.
Hút 0,5 mL dịch chiết bổ sung 1,5 mL ethanol

Nghiên cứu Y học

95% + 0,1 mL AlCl3 + 0,1 mL CH3COOK và 2,8
mL nước cất. Sau đó, hỗn hợp được lắc đều và
để ổn định ở nhiệt độ phòng trong vòng 30
phút, rồi tiến hành đo trên máy UV-Vis ở bước
sóng 415 nm, mẫu trắng sử dụng là nước cất.

Xác định khả năng khử gốc tự do DPPH (1,1diphenyl-2-picrylhydrazyl)
Khả năng khử gốc tự do DPPH được xác
định theo phương pháp của Fu và Shieh (2002)
với một vài hiệu chỉnh nhỏ. Cụ thể như sau:
khoảng 20 - 140 µL dịch chiết đã pha loãng đến
nồng độ thích hợp được trộn với nước cất để
đạt thể tích tổng cộng 3 mL. Sau đó thêm 1 mL
dung dịch DPPH 0,2 mM, lắc đều và để yên
trong bóng tối 30 phút. Độ hấp thu quang học
được đo ở bước sóng 517 nm (Carry 50, Varian,
Australia). Khả năng khử gốc tự do DPPH được
xác định theo công thức sau: DPPH (%) = 100 ×
(ACT-ASP)/ACT (trong đó: ACT là độ hấp thu
quang học của mẫu trắng không chứa dịch
chiết, ASP là độ hấp thu quang học của mẫu có
chứa dịch chiết). Kết quả báo cáo bởi giá trị IC50
là nồng độ của dịch chiết khử được 50% gốc tự
do DPPH ở điều kiện xác định. Giá trị IC50 càng
thấp thì hoạt tính khử gốc tự do DPPH
càng cao.

Khảo sát hoạt tính kháng khuẩn, kháng

nấm của cao chiết
Thí nghiệm được tiến hành theo phương
pháp đặt đĩa giấy để khảo sát khả năng kháng
khuẩn của dịch chiết polyphenol từ rễ cây
mướp gai.
1: Mẫu đối chứng (DMSO)
2: Dịch chiết nồng độ 20 mg/mL
3: Dịch chiết nồng độ 40 mg/mL
4: Dịch chiết nồng độ 60 mg/mL
Số nghiệm thức/đĩa petri: 4 nghiệm thức
Tổng số đĩa petri cho 1 loại vi sinh vật: 3 đĩa
Tổng số đĩa petri cho 5 loại khuẩn và 1 loại
nấm: 18 đĩa
Thể tích môi trường/đĩa petri: 20 mL

Hội Nghị Khoa Học Kỹ Thuật Trường Đại Học Y Khoa Phạm Ngọc Thạch năm 2016

439


Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 20 * Số 2 * 2016

Nghiên cứu Y học
Phương pháp xử lý số liệu

Tất cả các thí nghiệm được bố trí lặp lại 3 lần
để đảm bảo tiến hành phân tích ANOVA. Số
liệu được phân tích ANOVA bằng phần mềm
xử lý số liệu thống kê chuyên dụng SAS 8.0.
Kiểm định Tukey được thực hiện để đánh giá

mức độ khác biệt có ý nghĩa giữa các giá trị với
mức ý nghĩa P<0,05.

KẾT QUẢ
Kết quả định tính một số nhóm chất tự
nhiên
Bảng 1: Kết quả định tính các nhóm hợp chất trong
cây mướp gai
Hợp chất
1

2
3
4
5

6

7

Thuốc thử

Salkowsky
LibermannBurchard
(CH3COO)2Pb
bão hòa
Flavonoid
Dung dịch FeCl3
1%
Alcaloid

Bouchardat
Saponin
Tạo bọt
(CH3COO)2Pb
Tannin
FeCl3 1%
Steroid

Vòng ngăn cách

Kết
luận
++

Màu đỏ

++

Kết tủa trắng

+

Hiện tượng

Kết tủa xanh lục
đen
Kết tủa màu nâu
CSB > 100
Kết tủa vàng nhạt
Dung dịch màu

xanh đen
Fehling
Kết tủa đỏ
Glycosyd
Tollens
Kết tủa Ag
Phản ứng mở Ống có kiềm trong,
vòng lacton
acid hóa thì đục
Coumarin
Phản ứng diazo
Dung dịch đỏ thẫm
hóa

+
+++
+
++
++
++
++
++
++

polyphenol cao hơn đáng kể so với dung môi
chiết acetone 99,5%; ethyl acetate 99,5% và
nước. Trong các dung môi khảo sát, ethanol cho
hiệu quả trích ly polyphenol (TPC và TFC) hiệu
quả nhất cho TPC đạt 138,40 mgGAE/g db và
TFC đạt 220,57 µgQE/g, nước cho hiệu quả chiết

thấp nhất với TPC là 46,16 mgGAE/g db và TFC
là 114,08 µgQE/g. Từ kết quả thu được, hiệu
suất chiết polyphenol bằng dung môi được sắp
xếp theo thứ tự giảm dần, có nghĩa là ethanol >
methanol > acetone > ethyl acetat > nước.
Sự khác nhau về hiệu quả chiết của dung
môi có thể được giải thích như sau: hiệu quả
chiết của dung môi phụ thuộc vào khả năng
khuếch tán của dung môi vào sâu bên trong
lớp nguyên liệu. Cả năm loại dung môi được
nghiên cứu đều có khả năng chiết được
polyphenol, nhưng mỗi loại dung môi lại có
những ưu nhược điểm riêng. Cấu trúc hóa
học của các hợp chất phenol trình bày ở phần
trên cho thấy các hợp chất này đều có chứa
một hoặc nhiều nhân benzen, mạch nhánh
ankane ngắn, mang các nhóm chức hydroxyl
(-OH), metoxyl (-OCH3), carboxyl (-COOH)…
nên nói chung các hợp chất phenol có tính
phân cực từ trung bình đến mạnh, tùy theo
hợp chất có mang ít hay nhiều nhóm chức
hydroxyl, carboxyl… Vì vậy, muốn chiết tách
hợp chất này ra khỏi cây cần sử dụng các
dung môi có độ phân cực tăng dần.

Chú thích: + dương tính, ++ dương tính rõ, +++ dương
tính rất rõ

Kết quả khảo sát hàm lượng polyphenol
trong rễ cây mướp gai

Dung môi tách chiết là một trong những
yếu tố quan trọng có ảnh hưởng đến hiệu quả
chiết. Hiệu quả chiết polyphenol từ nguyên liệu
thực vật phụ thuộc vào loại dung môi sử dụng
đặc biệt là độ phân cực của dung môi. Ảnh
hưởng của các loại dung môi chiết lên hàm
lượng polyphenol của dịch chiết được thể hiện
trong hình 1. Kết quả cho thấy dung môi chiết
ethanol 99,5%; methanol 99,5% cho hàm lượng

440

Hình 1: Ảnh hưởng của loại dung môi đến hàm
lượng polyphenol và flavonoid chiết từ rễ cây mướp
gai

Hội Nghị Khoa Học Kỹ Thuật Trường Đại Học Y Khoa Phạm Ngọc Thạch năm 2016


Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 20 * Số 2 * 2016
Các kết quả có được hoàn toàn phù hợp về
độ phân cực của dung môi dùng để chiết tách
và tính tan của các hợp chất polyphenol trong
nguyên liệu. Chỉ số phân cực của ethyl acetate,
acetone, methanol, ethanol là 4,4; 5,1; 5,1; 5,2(3).
Ethanol và methanol là dung môi vạn năng để
chiết kiệt các hợp chất có trong bột cây và giá
thành rẻ. Vì thế, trong nghiên cứu này, chúng
tôi đã chọn dung môi ethanol để tiến hành các
thí nghiệm tiếp theo.

Ảnh hưởng của nồng độ dung môi đến hiệu

quả trích ly polyphenol

Nghiên cứu Y học

và khả năng khuếch tán hợp chất càng cao.
Chính vì vậy tổng polyphenol trong dịch
chiết tăng dần. Tuy nhiên khi tăng nồng độ
ethanol 96% thì hàm lượng polyphenol giảm.
Hiện tượng này là do khi nồng độ ethanol
quá cao sẽ gây biến tính tế bào cũng như
thành tế bào bị mất nước cục bộ dẫn tới hiện
tượng các tế bào bị khô và co lại, ngăn chặn
quá trình trích ly các hợp chất polyphenol vào
trong dung môi. Vì vậy, trong thí nghiệm
này, chúng tôi chọn nồng độ ethanol là 90%
để thực hiện các thí nghiệm tiếp theo.

Các kết quả có được hoàn toàn phù hợp về
độ phân cực của dung môi dùng để chiết tách
và tính tan của các hợp chất polyphenol trong
nguyên liệu. Chỉ số phân cực của ethyl acetate,
acetone, methanol, ethanol là 4,4; 5,1; 5,1; 5,2(3).
Ethanol và methanol là dung môi vạn năng để
chiết kiệt các hợp chất có trong bột cây và giá
thành rẻ. Vì thế, trong nghiên cứu này, chúng
tôi đã chọn dung môi ethanol để tiến hành các
thí nghiệm tiếp theo.
Nồng độ ethanol có ảnh hưởng đáng kể đến

khả năng trích ly của cả TPC và TFC từ rễ cây
mướp gai. Ảnh hưởng của dung môi đến hiệu
quả trích ly polyphenol được trình bày trên
hình 2. Kết quả cho thấy khi tăng nồng độ dung
môi chiết ethanol thì TPC và TFC trong dịch
tăng dần. Ở nồng độ 50% TPC là 53,68
mgGAE/g db, TFC là 95,64 µgQE/g. Khi tăng
nồng độ ethanol lên 60%, 70%, 80%, 90% thì
TPC tăng dần tương ứng là 79,39; 111,19; 116,30;
136,68 mgGAE/g db và TFC cũng tăng dần.
Trong các nồng độ dung môi trên thì ở mẫu
chiết ở 90% cho giá trị TPC (136,68 mgGAE/g
db) và TFC (193,65 µgQE/g) là cao nhất. Tuy
nhiên, khi tăng nồng độ ethanol lên 96% và
99,5% thì TPC và TFC trong các mẫu này lại
giảm, chỉ còn 93,69 mgGAE/g db, 172,83
µgQE/g ở 90% và 40,08 mgGAE/g db, 100,39
µgQE/g ở 99,5%.
Nồng độ ethanol càng tăng thì khả năng
trích ly các chất càng nhiều do sự thẩm thấu

Hình 2: Ảnh hưởng của nồng độ dung môi đến hiệu
quả trích ly polyphenol và flavonoid

Ảnh hưởng của tỉ lệ dung môi đến hiệu
quả trích ly polyphenol
Ảnh hưởng của tỉ lệ dung môi đến hiệu quả
trích ly được trình bày trên hình 3. Có thể quan
sát thấy rằng tỷ lệ mẫu trong dung môi ethanol
ảnh hưởng đáng kể đến cả TPC và TFC. Khi

tăng tỉ lệ nguyên liệu/dung môi từ 1/4 lên 1/6 thì
TPC tăng đáng kể 135,3 mgGAE/g db, tăng
1,472 lần và TFC là 179,97 µgQE/g, tăng 1,149
lần. Tỷ lệ mẫu trong dung môi là 1/6 (g/mL) cho
hàm lượng cao nhất của cả TPC và TFC. Gia
tăng hơn nữa tỷ lệ mẫu trong dung môi (tức từ
1/6 - 1/10) giảm hàm lượng của cả TPC và TFC.
Theo Tân và cộng sự (2011), một tỷ lệ dung môi

Hội Nghị Khoa Học Kỹ Thuật Trường Đại Học Y Khoa Phạm Ngọc Thạch năm 2016

441


Nghiên cứu Y học

Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 20 * Số 2 * 2016

cao có thể được tìm thấy và cho là thuận lợi
trong việc trích ly các hợp chất polyphenol.

Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu quả
trích ly polyphenol

Các kết quả này phù hợp với nguyên tắc
truyền khối mà động lực cho khối lượng truyền
khối được coi là gradient nồng độ giữa chất rắn
và dung môi. Tỷ lệ dung môi cao có thể thúc
đẩy một gradient nồng độ càng tăng, dẫn đến
tăng tốc độ khuếch tán cho phép quá trình trích

ly chất rắn bằng dung môi được tốt hơn(1).
Ngoài ra, cơ hội của các thành phần hoạt tính
sinh học tiếp xúc với dung môi trích ly được mở
rộng với sự gia tăng lượng dung môi, dẫn đến
tăng hiệu suất trích ly. Tuy nhiên, sản lượng
thành phần hoạt tính sinh học sẽ không tiếp tục
tăng khi đã đạt được sự cân bằng.

Hình 0: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến TPC và TFC
Ứng với các nhiệt độ chiết khác nhau cho
giá trị TPC và TFC thu được cũng có sự khác
biệt rõ rệt. Điều đó cho thấy nhiệt độ là một
trong những yếu tố có ảnh hưởng đến quá trình
chiết tách. Ảnh hưởng của nhiệt độ chiết đến
hiệu quả trích ly polyphenol được trình bày trên
hình 4. Kết quả cho thấy hàm lượng polyphenol
trong dịch trích ly tăng lên khi ta tăng nhiệt độ
từ 30oC - 60oC từ 43,23 đến 115,67 mgGAE/g db,
TFC tăng từ 107,98 đến 139,51 µgQE/g và giảm
khi ở 70oC và 80oC.

Hình 3: Ảnh hưởng của tỉ lệ dung môi đến hàm
lượng TPC và TFC

442

Nhiệt độ cao có tác dụng tăng tốc độ khuếch
tán và giảm độ nhớt của dung dịch, giúp các
phân tử cần chiết dễ dàng khuếch tán trong
lòng các phân tử của dung môi do đó làm tăng

tốc độ khuếch tán dẫn đến hiệu quả thu hồi
dịch chiết mang cấu tử cần chiết tốt hơn. Mặt
khác, nhiệt độ giúp làm biến tính màng tế bào
và phá hủy màng tế bào nhờ các bọt khí tạo
thành làm cho quá trình chiết tách dễ dàng hơn.
Theo Shi và cộng sự (2003), nhiệt độ sẽ làm suy
yếu sự liên kết giữa phenol và lipoprotein cũng
như polyphenol tương tác với polysaccharide
trong nguyên liệu thực vật từ đó tốc độ khuếch

Hội Nghị Khoa Học Kỹ Thuật Trường Đại Học Y Khoa Phạm Ngọc Thạch năm 2016


Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 20 * Số 2 * 2016

Nghiên cứu Y học

tán của polyphenol từ bên trong nguyên liệu ra
ngoài dung môi mạnh hơn. Mặc dù nhiệt độ tác
động tích cực trong việc trích ly polyphenol,
nhưng không có nghĩa là có thể tăng nhiệt độ vô
thời hạn. Khi nâng nhiệt độ lên đến một mức độ
nào đó có thể làm cho hiện tượng chuyển pha
của dung môi mãnh liệt đồng thời quá trình oxy
hóa polyphenol tăng cao nên làm giảm hiệu quả
trích ly. Điều này được giải thích trong nghiên
cứu của Abad-Garcia và cộng sự (2007), nhiệt
độ cao sẽ gây biến tính màng tế bào cũng như
sự phân hủy các polyphenol do phản ứng thủy
phân, phản ứng oxy hóa, phản ứng trùng hợp

sẽ làm giảm hàm lượng, hoạt tính sinh học của
các hợp chất.

Ảnh hưởng của thời gian đến hiệu quả
trích ly polyphenol
Thời gian chiết cũng là một trong những
yếu tố quan trọng, ảnh hưởng tới hiệu suất, chất
lượng của dịch chiết polyphenol cũng như tính
kinh tế của quá trình. Nếu thời gian quá ngắn,
không đủ để dung môi xâm nhập vào trong tế
bào, hòa tan polyphenol và khuếch tán ra ngoài
dung môi ít thì hàm lượng polyphenol thấp,
ngược lại khi thời gian chiết quá dài làm giảm
hiệu suất và polyphenol có thể bị oxy hóa. Tiến
hành chiết polyphenol từ rễ cây mướp gai ở các
mức thời gian khác nhau ảnh hưởng đến hiệu
quả trích ly được trình bày trong hình 5. Quan
sát kết quả nghiên cứu cho thấy thời gian chiết ở
150, 180, 240 và 300 phút cho TPC cao hơn đáng
kể so với thời gian chiết ở 30, 60, 90 và 120 phút.
Khi tăng thời gian chiết từ 30 phút lên 150 phút,
hàm lượng polyphenol chiết được tăng tương
ứng là 60,74 lên 133,12 mgGAE/mg db. Tuy
nhiên, khi kéo dài thời gian chiết lên 180, 240 và
300 phút, hàm lượng polyphenol tăng lên
không đáng kể và không có sự khác biệt so với
thời gian chiết 150 phút. Kết quả cũng được ghi
nhận tương tự đối với TFC.Điều đó cho thấy đối
với rễ cây mướp gai thời gian 150 phút đủ để
chiết polyphenol trong những điều kiện đã xác

định, đồng thời tiết kiệm năng lượng và rút
ngắn quá trình chiết.

Hình 5: Ảnh hưởng của thời gian đến TPC và TFC
Kết quả này có thể được giải thích bằng
định luật thứ hai của Fick về sự khuếch tán khi
dự đoán trạng thái cân bằng cuối cùng giữa
nồng độ chất tan trong ma trận chất rắn trong
dung môi có thể đạt được sau một thời gian
nhất định (Silva và cộng sự, 2007). Khi thời gian
trích ly tăng thì lượng polyphenol khuếch tán từ
tế bào ra ngoài càng nhiều. Do lúc đầu lượng
polyphenol ở mẫu lớn nên sự chênh lệch nồng
độ giữa bên trong và bên ngoài tế bào cao vì vậy
mà hàm lượng polyphenol trong dịch trích ly
tăng mạnh. Tuy nhiên, theo thời gian hàm
lượng polyphenol bên trong và bên ngoài tế bào
gần đạt đến trạng thái cân bằng nên làm cho
lượng polyphenol thu được tăng không
đáng kể.

Hiệu suất
polyphenol

của

quá

trình

trích

ly

Ảnh hưởng của số lần trích ly đến hiệu suất
trích ly polyphenol được trình bày trên hình 6.
Kết quả cho thấy khi số lần trích ly tăng thì
lượng polyphenol khuếch tán từ tế bào ra ngoài
càng nhiều. Lúc đầu lượng polyphenol có trong
mẫu lớn làm cho sự chênh lệch nồng độ giữa
bên trong và bên ngoài tế bào cao nên hàm
lượng polyphenol thu được ở lần trích ly đầu
cao. Nhưng ở lần trích ly sau thì nồng độ

Hội Nghị Khoa Học Kỹ Thuật Trường Đại Học Y Khoa Phạm Ngọc Thạch năm 2016

443


Nghiên cứu Y học

Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 20 * Số 2 * 2016

polyphenol trong dịch chiết gần đạt đến trạng
thái bão hòa làm cho hàm lượng polyphenol
trong dịch chiết không cao. Giả sử sau 3 lần
trích ly thì hàm lượng polyphenol trong nguyên
liệu còn lại là không đáng kể, do đó tổng lượng
polyphenol trích ly được trong mẫu là 248,06
mg GAE/g db.

Hiệu suất trích ly lần 3=

=

12,94%
Nếu trích ly 1 lần thì polyphenol còn trong
bã nhiều (83,18 mgGAE/g db). Nếu trích ly 2 lần
thì polyphenol còn trong bã rất thấp (32,10
mgGAE/g db).Số lần trích ly càng nhiều thì hàm
lượng polyphenol tăng nhưng việc tăng số lần
trích ly lại tiêu tốn về mặt năng lượng và dung
môi. Do đó, số lần trích ly polyphenol thích hợp
nên chọn là 3 lần. Như vậy sau 3 lần trích ly thì
hàm lượng polyphenol thu được trong dịch rễ
cây mướp gai là 248,06 mgGAE/g db.
Kết quả khảo sát hoạt tính kháng oxy hóa
của cao chiết từ rễ cây mướp gai
Các nồng độ vitamin C và phần trăm ức chế
được biểu thị dưới dạng đường thẳng với
phương trình y = 1,0707x + 0,9512, với hệ số
tương quan R2 = 0,9944. Thay y = 50 vào phương
trình tìm được IC50 = 45,81 (mg/mL)

Đồ thị 1: Tỉ lệ ức chế gốc tự do của vitamin C

Đồ thị 2: Khả năng bắt gốc tự do của cao chiết
polyphenol từ rễ cây mướp gai

Hình 6: Hiệu suất trích ly polyphenol và flavonoid

Hiệu suất trích ly lần 1 =

=

53,53%
Hiệu suất trích ly lần 2=
33,53%

444

=

Các nồng độ của cao chiết từ rễ cây mướp
gai và phần trăm ức chế được biểu thị dưới
dạng đường thẳng với phương trình y = 1,5024x
– 28,878, với hệ số tương quan R2 = 0,9912. Thay
y = 50 vào phương trình tìm được IC50 = 52,50
(mg/mL).

Hội Nghị Khoa Học Kỹ Thuật Trường Đại Học Y Khoa Phạm Ngọc Thạch năm 2016


Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 20 * Số 2 * 2016
DPPH là phương pháp kiểm tra khả năng
làm sạch gốc tự do hoặc nhóm cho hydro, sử
dụng để định lượng chất kháng oxy hóa trong
các hệ thống sinh học phức tạp. DPPH là hợp
chất có màu tím được hấp thu ở bước sóng 517
nm. Khi các điện tử lẻ của các gốc tự do DPPH
kết hợp với hydro từ chất kháng oxy hóa thì sẽ

hình thành nên DPPH – H lúc này màu sắc
chuyển từ màu tím sang màu vàng. Sự biến đổi
màu này tương ứng với lượng electron kết hợp
với DPPH(7). Do đó, khả năng làm sạch gốc tự
do của một chất càng cao thì sự hấp thu quang
phổ được đo ở 517 nm của phản ứng DPPH có
giá trị giảm và ngược lại.
Hiệu quả loại bỏ gốc tự do của rễ cây mướp
gai được trình bày trong đồ thị 2. Từ kết quả ở
đồ thị cho thấy, hiệu quả loại bỏ gốc tự do
DPPH tăng phụ thuộc vào nồng độ cao chiết.
Khi nồng độ cao chiết tăng thì hiệu quả loại bỏ
gốc tự do DPPH tăng và ngược lại.
Hiệu quả loại bỏ gốc tự do của rễ cây mướp
gai được so sánh dựa vào khả năng loại bỏ 50%
lượng gốc tự do. Giá trị IC50 của cao polyphenol
chiết từ rễ cây mướp gai và vitamin C lần lượt là
52,50 mg/mL và 42,81 mg/mL, so sánh 2 giá trị
IC50 trên cho thấy cao polyphenol thu được có
hoạt tính chống oxy hóa thấp hơn vitamin C.

Kết quả khảo sát hoạt tính kháng khuẩn
của dịch chiết từ rễ cây mướp gai
Bảng 2: Đường kính vòng kháng khuẩn của cao
polyphenol từ rễ cây mướp gai
Đường kính vòng vô khuẩn (mm)
Loại vi sinh
vật
S. aureus
B. subtilis

E. coli
P.aeruginosa
S. typhi
C. ablicans

Nồng độ cao chiết
(mg/mL)
20
c
6,67
0,00
c
0,00
c
12,77
0,00
a
0,00

40
b
8,50
0,00
b
14,70
b
15,63
0,00
b
7,73

60
a
12,00
0,00
a
19,63
a
18,67
0,00
a
11,70

Mẫu đối chứng
DMSO
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00

Các mẫu tự khác nhau (a,b,c,…) biểu thị sự khác
biệt có ý nghĩa với P= 0,05

Nghiên cứu Y học

Bảng 3: Đánh giá khả năng kháng khuẩn của cao
polyphenol từ rễ cây mướp gai
Đường kính vòng vô khuẩn (mm)

Loại vi sinh vật
S. aureus
B. subtilis
E. coli
P. aeruginosa
S. typhi
C. ablicans

Nồng độ cao chiết (mg/mL)
20
+
+
-

40
+
++
+++
+

60
++
+++
+++
++

Kháng cao: +++; kháng trung bình: ++; kháng thấp:+;
không kháng: -

Từ bảng 2 thấy:

Đối với P. aeruginosa và S. aureus: đường
kính vòng kháng khuẩn ở mẫu cao chiết từ rễ
cây mướp gai có nồng độ 20 mg/mL nhỏ nhất,
tăng lên ở cao chiết từ rễ cây mướp gai có nồng
độ 40 mg/mL và cao nhất ở nồng độ 60 mg/mL.
Cả 3 nồng độ của cao chiết này đều có đường
kính vòng kháng khuẩn cao hơn so với mẫu
DMSO, chứng tỏ cao chiết từ rễ cây mướp gai có
khả năng kháng P. aeruginosa và S. aureus, khả
năng kháng tương đối cao.
Đối với E.coli: không có vòng kháng
khuẩn ở mẫu cao chiết từ rễ cây mướp gai có
nồng độ 20 mg/mL, nồng độ 40 mg/mL có
đường kính vòng kháng khuẩn (14,70 mm) và
cao nhất ở nồng độ 60 mg/mL (19,63 mm).
Chứng tỏ cao chiết từ rễ cây mướp gai có khả
năng kháng E. coli.
Đối với B. subtilis và S. typhi: ở tất cả các
nồng độ cao chiết, không có vòng kháng khuẩn
giống như mẫu đối chứng DMSO, chứng tỏ cao
chiết từ rễ cây mướp gai không có khả năng
kháng hai loại vi khuẩn là B. subtilis và S. typhi.
Đối với nấm men C. ablicans: không có vòng
kháng khuẩn ở mẫu cao chiết từ rễ cây mướp
gai có nồng độ 20 mg/mL, nồng độ 40 mg/mL có
đường kính vòng kháng khuẩn (7,73 mm) và
cao nhất ở nồng độ 60 mg/mL (11,70 mm).
Chứng tỏ cao chiết từ rễ cây mướp gai có khả
năng kháng C. ablicans.

Hội Nghị Khoa Học Kỹ Thuật Trường Đại Học Y Khoa Phạm Ngọc Thạch năm 2016

445


Nghiên cứu Y học

Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 20 * Số 2 * 2016

Với nồng độ cao chiết từ rễ cây mướp gai là
60 mg/mL, tạo vòng vô khuẩn có đường kính
lớn nhất với P. aeruginosa tiếp theo là E. coli, S.
aureus, C. ablicans và cuối cùng là B. subtilis với
sự khác biệt có ý nghĩa về mặt thống kê. Nhìn
chung, cao polyphenol chiết từ rễ cây mướp gai
có khả năng kháng khá đa dạng loài vi khuẩn.

BÀN LUẬN
Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã tìm ra
được điều kiện chiết tách polyphenol từ rễ cây
mướp gai cho hiệu suất cao nhất là dung môi
ethanol, nồng độ ethanol 90%, tỉ lệ nguyên
liệu/dung môi là 1/6 (g/mL), thời gian 150 phút,
nhiệt độ 60oC với 3 lần chiết là thích hợp. Đánh
giá được khả năng kháng oxy hóa của cao chiết
polyphenol từ rễ cây mướp gai thông qua khả
năng bắt gốc tự do DPPH. Cao chiết polyphenol
từ rễ cây mướp gai thể hiện hoạt tính chống oxy
hóa thấp hơn vitamin C với giá trị IC50 của khả
năng bắt gốc tự do DPPH là 52,50 mg/mL. Khảo

sát được tính kháng khuẩn, kháng nấm của cao
polyphenol từ rễ cây mướp gai, ở nồng độ 60
mg/mL cao kháng được E. coli, P. aeruginosa, S.
aureus và C. ablicans nhưng không kháng được
B. subtilis và S. typhi. Tuy nhiên, cũng cần có
thêm nhiều nghiên cứu mới để khảo sát các yếu
tố ảnh hưởng đến quá trình tinh sạch cao
polyphenol, thành phần hóa học cũng như khảo
sát khả năng kháng một số chủng vi khuẩn,
nấm gây bệnh khác của cao polyphenol từ rễ
cây mướp gai, hay triển khai thử nghiệm in vivo

446

trên chuột viêm gan hay xơ gan để làm sáng tỏ
hơn về các cơ chế kháng bệnh của cao chiết
polyphenol này.

TÀI LIỆU THAM KHẢO
1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

Ahmad J, Wizarat D, Shamsuddin KM, Zaman A, Connolly
JD 1984. Phytochemistry. DINDA. B. et al. 2004. Chemical
constituents of Lasia spinosa, Mussaenda incana and Wendlandia
tinctoria. Journal of The Indian Chemical Society. 81:73-76.
Jin D and Russell JM. 2010. Plant phenolic: extraction,
analysis and antioxydant and anticancer properties.
Molecules. 15: 7313-7352.
Lê Ngọc Tú, Lê Văn Chứ, Đặng Thị Thu, Phạm Quốc Thăng,
Nguyễn Thị Thịnh, Bùi Đức Hợi, Lưu Duẫn Và Lê Doãn
Diên. 2002. Hóa sinh công nghiệp. Nhà xuất bản Khoa học
và kỹ thuật Hà Nội.
Marja PK, Anu IH, Heikki JV, Jussi-Pekka R, Kalevi P, Tytti
SK, Marina H 1999. Antioxydant activity of plant extracts
containing phenolic compounds. J. Agric. Food Chem. 47:
3954-3961.
Nguyễn Kim Phi Phụng. 2007. Phương pháp cô lập hợp chất
hữu cơ. Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí
Minh.
Prakash A, Rigelhof F and Miller et al. 2000. Antioxidant
activity. Analytical progress Medallion Laboratories.1-4.
Suthikrai W, Jintana R, Sophon S, Hengtakulsin R, Usawang
V. et al. 2007. Effects of Lasia spinosa Thw. on growth rate and
reproductive hormone of weaned Swamp buffalo and
Murrah X Swamp buffalo calves. Italian Journal of Animal
Science. 6: 532-535.
Zheng X. et al. 2013. Extraction characteristics andoptimal

parameters of anthocyanin from blueberry powder under
microwave-assisted extraction conditions. Sep. Purif.
Technol. 104:17-25.

Ngày nhận bài báo:

13/03/2016

Ngày phản biện nhận xét bài báo:

28/03/2016

Ngày bài báo được đăng:

15/04/2016

Hội Nghị Khoa Học Kỹ Thuật Trường Đại Học Y Khoa Phạm Ngọc Thạch năm 2016