Đánh Giá Hoạt Tính Kháng Khuẩn Và Khả Năng Trị Tiêu Chảy Của Cao Chiết Ethanol

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

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐÁNH GIÁ HOẠT TÍNH KHÁNG KHUẨN VÀ KHẢ
NĂNG TRỊ TIÊU CHẢY CỦA CAO CHIẾT
ETHANOL TỪ CÂY ELEPHANTOPUS SP.

Ngành:

CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Giảng viên hƣớng dẫn : ThS. Phạm Minh Nhựt
Sinh viên thực hiện
MSSV: 1151110051

: Trƣơng Thị Minh Hiền
Lớp: 11DSH02

TP. Hồ Chí Minh, 2015


Đồ án tốt nghiệp

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là đồ án nghiên cứu của riêng tôi đƣợc thực hiện trên cơ
sở lý thuyết, tiến hành nghiên cứu thực tiễn dƣới sự hƣớng dẫn của ThS. Phạm
Minh Nhựt. Các số liệu, kết quả trong đồ án là trung thực và chƣa từng đƣợc 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 20 tháng 8 năm 2015
Sinh viên

Trƣơng Thị Minh Hiền


Đồ án tốt nghiệp

LỜI CÁM ƠN
Trƣớc hết, em xin đƣợc bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy Phạm Minh Nhựt,
ngƣời đã giúp đỡ, định hƣớng và tận tình hƣớng dẫn em suốt quá trình thực hiện
khóa luận tốt nghiệp. Cảm ơn thầy vì đã truyền đạt cho em rất nhiều kiến thức và
kinh nghiệm quý báu.
Em cũng xin đƣợc gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban Giám Hiệu Trƣờng
Đại học Công Nghệ TP.HCM, quý thầy cô hiện đang giảng dạy và làm việc tại
Khoa Công Nghệ Sinh Học – Thực Phẩm – Môi Trƣờng đã truyền dạy rất nhiều
kiến thức và tạo điều kiện thuận lợi để em hoàn thành đề tài tốt nghiệp của mình.
Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè và các anh chị đã luôn
động viên và giúp đỡ em vƣợt qua khó khăn trong suốt thời gian học tập và nghiên
cứu.
Tp. Hồ Chí Minh, ngày 20 tháng 8 năm 2015
Sinh viên

Trƣơng Thị Minh Hiền


Đồ án tốt nghiệp

MỤC LỤC
Trang
MỤC LỤC ................................................................................................................... i
DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT ...................................................................... vi
DANH SÁCH CÁC HÌNH ......................................................................................vii
DANH SÁCH CÁC BẢNG ...................................................................................... ix
MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1
1. Đặt vấn đề .............................................................................................................. 1
2. Mục đích nghiên cứu .............................................................................................. 2
3. Nội dung nghiên cứu .............................................................................................. 2
4. Phạm vi nghiên cứu ................................................................................................ 2
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN ...................................................................................... 3
1.1. Giới thiệu về cây Elephantopus sp. ................................................................... 3
1.1.1. Nguồn gốc ........................................................................................................ 3
1.1.2. Phân loại khoa học ........................................................................................... 3
1.1.3. Đặc điểm và sự phân bố ................................................................................... 3
1.1.4. Thành phần hóa học thƣờng có trong thực vật ................................................. 4
1.1.4.1. Alkaloid ......................................................................................................... 4
1.1.4.2. Carbohydrate ................................................................................................. 6
1.1.4.3. Flavonoid ....................................................................................................... 7
1.1.4.4. Tannin ........................................................................................................... 9
1.1.4.5. Hợp chất phenolic ....................................................................................... 10
1.1.4.6. Glycoside ..................................................................................................... 11
1.1.4.7. Steroid ......................................................................................................... 14
1.1.5. Công dụng ...................................................................................................... 15
1.2. Tổng quan về cơ chế kháng khuẩn của các hợp chất trong thực vật ......... 16
1.2.1. Khái niệm hoạt tính kháng khuẩn .................................................................. 16
1.2.2. Cơ chế kháng khuẩn ....................................................................................... 16
1.2.3. Tình hình nghiên cứu kháng khuẩn của thực vật trên thế giới và tại Việt Nam

i


Đồ án tốt nghiệp

................................................................................................................................... 19
1.2.3.1. Tình hình kháng khuẩn trên Thế Giới ......................................................... 19
1.2.3.2. Tình hình kháng khuẩn tại Việt Nam .......................................................... 20
1.3. Giới thiệu về bệnh tiêu chảy ........................................................................... 20
1.3.1. Khái niệm ....................................................................................................... 20
1.3.2. Nguyên nhân gây bệnh ................................................................................... 21
1.3.2.1. Do virus ....................................................................................................... 21
1.3.2.2. Do vi khuẩn ................................................................................................. 22
1.3.2.3. Do ký sinh trùng .......................................................................................... 22
1.3.2.4. Do các nguyên nhân khác ........................................................................... 23
1.3.3. Cơ chế gây bệnh tiêu chảy ............................................................................. 23
1.3.3.1. Tiêu chảy do thẩm thấu ............................................................................... 23
1.3.3.2. Tiêu chảy do xuất tiết .................................................................................. 24
1.3.3.3. Tiêu chảy do tăng nhu động ruột ................................................................ 24
1.3.3.4. Tiêu chảy do tổn thƣơng niêm mạc ruột ..................................................... 24
1.4. Đặc điểm một số vi sinh vật gây bệnh tiêu chảy điển hình .......................... 24
1.4.1. Nhóm vi khuẩn Escherichia coli .................................................................... 24
1.4.1.1. Đặc điểm ..................................................................................................... 25
1.4.1.2. Độc tính ....................................................................................................... 25
1.4.2. Nhóm vi khuẩn Salmonella spp. .................................................................... 26
1.4.2.1. Đặc điểm ..................................................................................................... 26
1.4.2.2. Độc tính ....................................................................................................... 27
1.4.3.Nhóm vi khuẩn Shigella spp. . ......................................................................... 27
1.4.3.1. Đặc điểm ..................................................................................................... 27
1.4.3.2. Độc tính ....................................................................................................... 28

1.4.4. Nhóm vi khuẩn Vibrio spp. ............................................................................ 28
1.4.4.1. Đặc điểm ..................................................................................................... 28
1.4.4.2. Độc tính ....................................................................................................... 29
1.5. Một số mô hình đánh giá hiệu quả trị tiêu chảy của thực vật trên động vật

ii


Đồ án tốt nghiệp

................................................................................................................................... 30
1.5.1. Mô hình đánh giá khả năng trị tiêu chảy ........................................................ 30
1.5.1.1. Mô hình castor oil ....................................................................................... 30
1.5.1.2. Mô hình magnesium sulfate (MgSO4) ........................................................ 31
1.5.1.3. Mô hình serotonin ....................................................................................... 31
1.5.2. Mô hình khảo sát enteropooling ..................................................................... 32
1.5.2.1. Mô hình prostaglandin E2 ........................................................................... 32
1.5.2.2. Mô hình irinotecan ...................................................................................... 33
1.5.2.3. Mô hình sử dụng Heat-labile toxin ............................................................. 33
1.5.2.4. Mô hình castor oil ....................................................................................... 34
1.5.3. Mô hình khảo sát sự di chuyển ở ruột non ..................................................... 34
1.5.3.1. Mô hình castor oil ....................................................................................... 35
1.5.3.2. Mô hình prostaglandin E2 ........................................................................... 35
1.5.3.3. Mô hình irinotecan ...................................................................................... 35
CHƢƠNG 2. NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......................... 36
2.1. Địa điểm và thời gian ...................................................................................... 36
2.1.1. Địa điểm thu mẫu ........................................................................................... 36
2.1.2. Địa điểm nghiên cứu ...................................................................................... 36
2.1.3. Thời gian nghiên cứu ..................................................................................... 36
2.2. Vật liệu ............................................................................................................. 36

2.2.1. Đối tƣợng nghiên cứu ..................................................................................... 36
2.2.2. Vật liệu nghiên cứu ........................................................................................ 36
2.2.2.1. Vi sinh vật chỉ thị ........................................................................................ 36
2.2.2.2. Động vật thí nghiệm .................................................................................... 36
2.2.3. Môi trƣờng, hóa chất và thuốc ....................................................................... 37
2.2.4. Dụng cụ và thiết bị ......................................................................................... 37
2.2.4.1. Dụng cụ ....................................................................................................... 37
2.2.4.2. Thiết bị ........................................................................................................ 37
2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu ................................................................................ 37

iii


Đồ án tốt nghiệp

2.3.1. Phƣơng pháp tách chiết các hợp chất từ thực vật ........................................... 37
2.3.2. Phƣơng pháp tăng sinh vi sinh vật chỉ thị ...................................................... 38
2.3.3. Phƣơng pháp cấy truyền và giữ giống vi sinh vật .......................................... 38
2.3.4. Phƣơng pháp xác định mật độ tế bào ............................................................. 39
2.3.5. Phƣơng pháp pha loãng mẫu .......................................................................... 39
2.3.6. Phƣơng pháp đánh giá hoạt tính kháng khuẩn của cao chiết ......................... 39
2.3.7. Phƣơng pháp gây tiêu chảy bằng castor oil trên mô hình chuột .................... 40
2.3.8. Phƣơng pháp đánh giá khả năng di chuyển ở ruột ......................................... 40
2.3.9. Phƣơng pháp khảo sát enteropooling ............................................................. 41
2.3.10. Phƣơng pháp xử lý số liệu ............................................................................ 41
2.4. Bố trí thí nghiệm .............................................................................................. 42
2.4.1. Thí nghiệm 1: Nghiên cứu quy trình tách chiết cao ethanol 70% từ
Elephantopus sp. ...................................................................................................... 42
2.4.2. Thí nghiệm 2: Đánh giá hoạt tính kháng khuẩn của EEE .............................. 43
2.4.3. Đánh giá độc tính của EEE trên mô hình chuột ............................................. 45

2.4.4. Thí nghiệm 3: Đánh giá hiệu quả trị tiêu chảy của EEE trên mô hình chuột . 45
2.4.4.1. Chuẩn bị chuột trƣớc khi thí nghiệm .......................................................... 45
2.4.4.2. Thí nghiệm 3.1: Thử nghiệm khả năng trị tiêu chảy của EEE trên mô hình
chuột ......................................................................................................................... 45
2.4.4.3. Thí nghiệm 3.2: Thử nghiệm enteropooling ............................................... 46
2.4.4.4. Thí nghiệm 3.3: Khảo sát sự di chuyển ở ruột non ..................................... 46
CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ........................................................... 48
3.1. Kết quả hiệu suất thu hồi cao ......................................................................... 48
3.2. Kết quả đánh giá hoạt tính kháng khuẩn của cao chiết ethanol 70% đối với
nhóm vi khuẩn gây tiêu chảy ................................................................................. 48
3.2.1. Kết quả mức độ kháng khuẩn trên nhóm Vibrio spp. của EEE ..................... 49
3.2.2. Kết quả kháng khuẩn trên các vi khuẩn khác ................................................. 50
3.3. Kết quả đánh giá độc tính của cao ethanol 70% trên mô hình chuột ........ 53

iv


Đồ án tốt nghiệp

3.4. Kết quả đánh giá hiệu quả trị tiêu chảy của cao ethanol 70% trên mô hình
chuột ......................................................................................................................... 54
3.4.1. Kết quả đánh giá khả năng trị tiêu chảy của EEE bằng dầu thầu dầu trên mô
hình chuột ................................................................................................................. 54
3.4.2. Kết quả về thử nghiệm enteropooling ............................................................ 57
3.4.3. Kết quả về khả năng di chuyển ở ruột non ..................................................... 60
CHƢƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ............................................................... 65
4.1. Kết luận ............................................................................................................ 65
4.2. Đề nghị .............................................................................................................. 65
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................ 66
PHỤ LỤC A: KẾT QUẢ HIỆU SUẤT THU HỒI VÀ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG

KHÁNG KHUẨN .......................................................................................................1
PHỤ LỤC B: KẾT QUẢ VỀ KHẢ NĂNG TRỊ TIÊU CHẢY TRÊN MÔ HÌNH
CHUỘT .......................................................................................................................7

v


Đồ án tốt nghiệp

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT
ATP: Andenozin Triphotphat
cAMP: Cyclic Adenosine Monophosphate
Cip 500: Ciprofloxacin 500 µg/ml
Cip 8: Ciprofloxacin 8 µg/ml
DNA: Deoxyribo Nucleic Acid
EEE: Ethanolic extract of Elephantopus sp.
EHEC: Enterohaemorrhagic E.coli
ETEC: Enterotoxigenic E.coli
HUS: Haemolytic Uraemic Syndrom
PABA: p Aminobenzoic Acid
SD: Standard Deviation
STEC: Shiga Toxin-producing E.coli

vi


Đồ án tốt nghiệp

DANH SÁCH CÁC HÌNH
Trang

Hình 1.1. Hình thái Elephantopus sp. (Mercadante, 2013) ........................................ 4
Hình 1.2. Một số loại alkaloid. (A) Samandarin, (B) Samanin .................................. 5
Hình 1.3. Cấu trúc chung của flavonoid (A) và các dạng flavonoid, (B)
Euflavonoid, (C) Isoflavonoid, (D) Neoflavonoid ...................................................... 8
Hình 1.4. Caffeic acid ............................................................................................... 11
Hình 1.5. Những vị trí của vi khuẩn bị tác động bởi các hợp chất thực vật (Burt,
2004).......................................................................................................................... 17
Hình 1.6. Cơ sở đánh giá các loại phân (Thompson, 2006) ..................................... 21
Hình 1.7. Hình thái của Rotavirus (De Junio Del, 2013) ......................................... 22
Hình 1.8. E.coli quan sát dƣới kính hiển vi với kích thƣớc 2 µm (Bact, 2005) ....... 25
Hình 1.9. Hình thái vi khuẩn Salmonella spp. (Taragui, 2005) ............................... 26
Hình 1.10. Hình thái của vi khuẩn Shigella spp. (Reynolds, 2011) ......................... 28
Hình 1.11. Hình thái vi khuẩn Vibrio spp. (Microscopy, 2004) .............................. 29
Hình 2.1. Phƣơng pháp pha loãng mẫu .................................................................... 39
Hình 2.2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát ............................................................. 42
Hình 2.3. Quy trình tách chiết cao EEE ................................................................... 43
Hình 2.4. Quy trình đánh giá hoạt tính kháng khuẩn của EEE đối với vi khuẩn chỉ
thị ............................................................................................................................... 44
Hình 3.1. Dịch của Elephantopus sp. qua các lần ngâm ethanol 70% ..................... 48
Hình 3.2. Hoạt tính kháng khuẩn của EEE và Ciprofloxacin trên nhóm Vibrio spp.49
Hình 3.3. Đƣờng kính vòng ức chế của EEE đối với V.alginolyticus ...................... 50
Hình 3.4. Hoạt tính kháng khuẩn của EEE và kháng sinh Ciprofloxacin trên các
chủng vi khuẩn khác.................................................................................................. 50
Hình 3.5. Đƣờng kính vòng kháng của EEE đối với E.coli ..................................... 51
Hình 3.6. Đƣờng kính vòng kháng khuẩn của EEE đối với S.flexneri ..................... 51
Hình 3.7. Kết quả đánh giá độc tính của EEE trên chuột ......................................... 53
Hình 3.8. Tỷ lệ chuột bị tiêu chảy giữa các nghiệm thức ......................................... 54

vii

Đồ án tốt nghiệp

Hình 3.9. Thời gian bị tiêu chảy và khả năng ức chế tiêu chảy giữa các nghiệm thức
................................................................................................................................... 56
Hình 3.10. Khả năng ức chế sự mất nƣớc ở ruột giữa các nghiệm thức .................. 58
Hình 3.11. Tỷ lệ kìm hãm sự di chuyển của than giữa các nghiệm thức ................. 60

viii


Đồ án tốt nghiệp

DANH SÁCH CÁC BẢNG
Trang
Bảng 1.1. Những nhóm chính của hợp chất thực vật có hoạt tính kháng khuẩn
(Cowan, 1999) ........................................................................................................... 17
Bảng 2.1. Thí nghiệm khảo sát khả năng trị tiêu chảy ............................................. 46
Bảng 2.2. Thí nghiệm khảo sát enteropooling .......................................................... 46
Bảng 2.3. Thí nghiệm khảo sát sự di chuyển ở ruột ................................................. 47
Bảng 3.1. Hoạt tính kháng khuẩn của cao chiết và kháng sinh Ciprofloxacin ......... 49
Bảng 3.2. Thời gian và lƣợng phân tiêu chảy ở các nghiệm thức ............................ 55
Bảng 3.3. Thể tích dịch ruột và tỷ lệ ức chế sự co bóp ở ruột .................................. 57
Bảng 3.4. Chiều dài di chuyển của than và tỷ lệ ức chế sự di chuyển trong ruột..... 59

ix


Đồ án tốt nghiệp

MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Tiêu chảy là một vấn đề sức khỏe đang đƣợc quan tâm rộng rãi trên thế giới.
Đây là một trong những nguyên nhân gây tử vong hàng đầu trên toàn thế giới, đặc
biệt là ở các nƣớc đang phát triển. Trong đó trẻ em chiếm đa số, trung bình hằng
năm có khoảng 1,6 triệu trẻ em tử vong vì tiêu chảy và 4 tỷ trẻ dƣới 5 tuổi bị tiêu
chảy cấp. Bệnh tiêu chảy vẫn là mối đe dọa toàn cầu đối với y tế công cộng, ƣớc
tính mỗi năm trên thế giới có khoảng 3 đến 5 triệu ngƣời mắc bệnh, trong đó có
100.000 đến 120.000 ngƣời chết theo Tổ chức Y tế Thế Giới (2013). Tại Việt Nam,
tiêu chảy là một trong 10 nguyên nhân hàng đầu gây bệnh nghiêm trọng và dẫn đến
tử vong. Theo thống kê của Trung tâm Y tế dự phòng Bình Thuận, chỉ trong hai
tháng 4 và 5/2015, toàn tỉnh Bình Thuận đã có 984 trƣờng hợp bị tiêu chảy.
Một sai lầm thƣờng gặp trong điều trị tiêu chảy hiện nay là việc sử dụng kháng
sinh khá tràn lan và bừa bãi. Việc sử dụng kháng sinh không đúng cách, không
những tiêu diệt vi khuẩn gây bệnh mà tiêu diệt luôn cả các vi khuẩn có lợi trong
ruột, đồng thời làm xuất hiện những chủng vi khuẩn gây bệnh độc hại và kháng với
nhiều loại kháng sinh. Một số trƣờng hợp sử dụng kháng sinh lại gây phản tác dụng,
giống nhƣ khi nhiễm Escherichia coli sinh độc tố Shiga, việc dùng kháng sinh lúc
này sẽ làm tăng sự phóng thích độc tố, dẫn đến hội chứng tan huyết và làm tăng
urea huyết.
Mặt khác, do việc lạm dụng kháng sinh trong tình trạng hiện nay, khiến cho
việc điều trị tiêu chảy bằng kháng sinh không còn hiệu quả nhƣ trƣớc mà còn đem
lại nhiều tác dụng phụ. Vì thế, con ngƣời đang dần trở về với thiên nhiên bằng cách
sử dụng những bài thuốc cổ xƣa với nhiều loại thảo dƣợc đƣợc biết đến có tác dụng
trong việc điều trị tiêu chảy. Tuy nhiên, các cây thuốc đƣợc sử dụng chủ yếu dựa
vào kinh nghiệm dân gian và đƣợc truyền miệng từ đời này sang đời khác. Do đó,
liều lƣợng sử dụng, hoạt tính trị liệu và độc tính của 1 số cây thuốc vẫn chƣa đƣợc
xác định. Vì thế việc đánh giá hoạt tính sinh học của 1 số cây thuốc dựa trên kinh
nghiệm dân gian là điều hết sức cần thiết. Với cơ sở khoa học và ý nghĩa thực tiễn

1


Đồ án tốt nghiệp

nhƣ vậy, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài “Đánh giá hoạt tính kháng khuẩn
và khả năng trị tiêu chảy của cao chiết ethanol từ cây Elephantopus sp.”. Đề tài
đƣợc thực hiện tại Phòng Thí nghiệm Khoa Công nghệ Sinh học – Thực phẩm –
Môi trƣờng, Trƣờng Đại học Công Nghệ TP.HCM và Phòng Thí nghiệm động vật
tại Trƣờng Đại học Khoa Học Tự Nhiên TP.HCM, cơ sở Linh Trung, quận Thủ
Đức.
2. Mục đích nghiên cứu
Đánh giá hoạt tính sinh học bao gồm hoạt tính kháng khuẩn đối với các vi
khuẩn gây bệnh đƣờng ruột và hoạt tính trị tiêu chảy trên mô hình động vật từ cao
chiết ethanol của cây Elephantopus sp.
3. Nội dung nghiên cứu
Khảo sát hoạt tính kháng khuẩn cao chiết ethanol 70% của cây Elephantopus
sp. trên các nhóm vi sinh vật chỉ thị Escherichia coli, Salmonella spp., Shigella
spp., Vibrio spp..
Đánh giá độc tính cao chiết ethanol 70% của cây Elephantopus sp. trên mô
hình động vật.
Đánh giá hiệu quả trị tiêu chảy của cao chiết ethanol 70% từ cây Elephantopus
sp. trên mô hình động vật bằng các thử nghiệm đánh giá dấu hiệu lâm sàng, thử
nghiệm enteropooling và khảo sát tốc độ di chuyển trong ruột.
4. Phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu khả năng kháng khuẩn và khả năng trị tiêu chảy cây Elephantopus
sp. chỉ tiến hành trên dung môi ethanol 70%.
Khảo sát hoạt tính kháng khuẩn cây Elephantopus sp. chỉ thực hiện với những
nhóm vi khuẩn gây bệnh ở đƣờng ruột.
Hiệu quả trị tiêu chảy cây Elephantopus sp. chỉ mới đƣợc đánh giá trên mô

hình chuột.

2


Đồ án tốt nghiệp

CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. Giới thiệu về cây Elephantopus sp.
1.1.1. Nguồn gốc
Elephantopus sp. là 1 chi thuộc họ Cúc (Asteraceae) có nguồn gốc ở Trung và
Nam Mỹ, từ Argentina đến Mexico bao gồm cả vùng biển Caribbean (Flann, 2009).
Một số loài khác có nguồn gốc ở Ấn Độ và Himalayas (Press và ctv, 2009). Hiện
nay, Elephantopus sp. đƣợc trồng phổ biến ở nhiều quốc gia và đƣợc biết đến với
nhiều tên gọi khác nhau nhƣ chỉ thiên, cúc chỉ thiên hoa trắng, cỏ lƣỡi mèo, cúc
chân voi mềm, địa đảm thảo, co tát nai (dân tộc Thái), nhả đản (dân tộc Tày) theo
Trung tâm dữ liệu thực vật Việt Nam (2008).
Elephantopus sp. có khoảng 26 loài, trong đó một số loài đã đƣợc mô tả từ rất
sớm điển hình nhƣ Elephantopus scaber đƣợc mô tả lần đầu vào năm 1753 bởi
Lour. Elephantopus mollis đƣợc Kunth mô tả vào năm 1820 (Nguyễn Duy Chính,
2009).
1.1.2. Phân loại khoa học
Theo Trung tâm dữ liệu thực vật Việt Nam (2008) thì Elephantopus sp. đƣợc
phân loại khoa học nhƣ sau:
 Giới

: Plantae

 Ngành

: Magnoliophyta

 Lớp

: Magnoliopsida

 Bộ

: Asterales

 Họ

: Asteraceae

 Chi

: Elephantopus

1.1.3. Đặc điểm và sự phân bố
Elephantopus sp. là loài cây thân thảo, thân cây đƣợc phủ đầy lông với chiều
cao trung bình 0,5 – 1 m. Lá mọc dài theo thân và không có cuống, các phiến thon
có chiều dài khoảng 10 – 15 cm, gốc ôm lấy thân, các mép khía lƣợn và có lông
mềm ngắn ở mặt dƣới, các lá trên bị tiêu giảm dần. Cụm hoa dài theo thân, nhánh
mang nhiều hoa đầu kép trong một bao chung. Các hoa cao 8 mm, mang 4 hay 5
3


Đồ án tốt nghiệp

hoa trắng và quả bế cao 3 mm, có rãnh. Mào lông có 5 tơ và cây ra hoa thƣờng vào

tháng 6 và 7 (Trung tâm dữ liệu thực vật Việt Nam, 2008).

Elephantopus sp. thƣờng mọc nhiều ở các vùng nhiệt đới nhƣ các nƣớc châu
Phi, Đông Nam Á và Thái Bình Dƣơng. Ngoài ra, Elephantopus sp. còn đƣợc tìm
thấy ở dọc các bờ biển Philippines và ở các nƣớc Mexico, Đài Loan, Borneo theo
Flann (2009). Ở nƣớc ta Elephantopus sp. thƣờng mọc ở rừng thƣa, rừng thông và
dọc đƣờng đi ở nhiều nơi, nhất là ở các tỉnh Tây Nguyên (Bùi Xuân Phƣợng, 2014).
Tại Việt Nam chúng ta có thể gặp một trong hai loài là Elephantopus scaber hay
Elephantopus tomentosus (Phùng Văn Phê, 2014).
1.1.4. Thành phần hóa học thường có trong thực vật
1.1.4.1. Alkaloid
a) Khái niệm
Alkaloid là những hợp chất hữu cơ có chứa N, đa số có nhân dị vòng và là dẫn
xuất của các acid amin. Alkaloid thƣờng đƣợc tìm thấy ở các chất chuyển hóa phụ
trong thực vật. Sau này, ngƣời ta đã tìm thấy alkaloid còn có trong động vật nhƣ
samandarin và samanin lấy từ tuyến da con Salamandra maculosa và Salamandra
altra. Bufotenin, serotonin, bufotenidin và dehydrobufotenin là những chất độc lấy

4


Đồ án tốt nghiệp

từ các loài cóc Bufo. Batrachotoxin có trong tuyến da loài ếch độc Phyllobates
aurotaenia.
Tuy nhiên, cũng có những chất đƣợc xếp vào alkaloid nhƣng N không ở dị
vòng mà ở mạch nhánh nhƣ capsaicin trong ớt (Capsicum annuum L.). Một số
alkaloid không có phản ứng kiềm nhƣ colchicin lấy từ hạt tỏi độc (Colchicum
autumnale L.), ricinin lấy từ hạt thầu dầu (Ricinus communis L.) và alkaloid có
phản ứng acid yếu nhƣ arecaidin và guvacin trong hạt cau (Arca catechu L.) theo

Phạm Thanh Kỳ (1998).

b) Phân loại
Các nhóm alkaloid hiện nay bao gồm:
 Nhóm pyridin: Piperin, coniin, trigonellin, arecaidin, guvacin, pilocarpin,
cytisin, nicotin, spartein và pelletierin.
 Nhóm isoquinolin: Các alkaloid thuộc gốc thuốc phiện nhƣ morphin,
codein, thebain, papaverin, narcotin, sanguinarin, narcein, hydrastin và
berberin.
 Nhóm pyrrolidin: Hygrin, cuscohygrin và nicotin.
 Nhóm tropan: Atropin, cocain, ecgonin và scopolamin.
 Nhóm

quinolin:

Quinin,

quinidin,

dihydroquinin,

dihydroquinidin,

strychnin, brucin, veratrin và cevadin.
 Nhóm purin: Các xanthin nhƣ caffein, theobromin và theophyllin.
 Nhóm indol:
 Các tryptamin: DMT, N-metyltryptamin, psilocybin và serotonin.
 Các ergolin: Các alkaloid từ ngũ cốc, cỏ nhƣ ergin, ergotamin,…
5

Đồ án tốt nghiệp

 Các β-cacbolin: Harmin, harmalin, yohimbin, reserpin và emetin (Vũ
Xuân Tạo, 2013).
c) Đặc điểm
Những alkaloid mà thành phần cấu tạo không có oxy thƣờng ở thể lỏng nhƣ
nicotin (C10H14N2) và coniin (C8H17N). Các alkaloid ở thể rắn thƣờng kết tinh đƣợc
và có điểm nóng chảy rõ ràng. Những alkaloid ở thể lỏng bay hơi đƣợc và bền
vững, không bị phân hủy ở nhiệt độ sôi. Đa số các alkaloid không có mùi, thƣờng
có vị đắng và một số ít có vị cay nhƣ capsaixin, piperin,… Thông thƣờng các
alkaloid kiềm không tan trong nƣớc, dễ tan trong các dung môi hữu cơ. Trái lại các
muối alkaloid thì dễ tan trong nƣớc và hầu nhƣ không tan trong các 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.
Đa số các alkaloid có tính kiềm yếu nên có thể giải phóng alkaloid ra khỏi
muối của nó bằng những chất có tính kiềm trung bình và mạnh. Khi định lƣợng
alkaloid bằng phƣơng pháp đo acid, ngƣời ta phải căn cứ vào độ kiềm để lựa chọn
chỉ thị màu cho thích hợp. 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 nƣớc, tủa này sinh ra hầu hết là do sự kết hợp của 1 cation lớn là
alkaloid với 1 nhóm anion lớn thƣờng là anion phức hợp của thuốc thử và nhóm thứ
hai 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).
d) Vai trò
Đa số các alkaloid đều có tác dụng diệt khuẩn, 1 số loại có tác động lên hệ
thần kinh nhƣ morphin, codein, cocain,… Ngoài ra, alkaloid còn làm hạ huyết áp và
giúp chống ung thƣ (Vũ Xuân Tạo, 2013).

1.1.4.2. Carbohydrate
a) Khái niệm

6


Đồ án tốt nghiệp

Carbohydrate là hợp chất hữu cơ đƣợc tạo nên từ các nguyên tố C, H, O và có
công thức cấu tạo là Cm(H2O)n, thƣờng thì m = n (Phùng Trung Hùng và ctv, 2013).
b) Phân loại
Carbohydrate đƣợc chia thành 3 nhóm là monosaccharide, disaccharide và
polysaccharide (Phùng Trung Hùng và ctv, 2013).

c) Đặc điểm
Monosaccharide, disaccharide có đặc tính chung là dễ hoà tan trong nƣớc,
đồng hoá và sử dụng nhanh để tạo glycogen. Các carbohydrate đơn giản này đều có
vị ngọt, khi vào cơ thể xuất hiện tƣơng đối nhanh trong máu.
Polysaccharide tồn tại dƣới nhiều dạng, mỗi dạng đều có những đặc điểm và
tác dụng cũng nhƣ dƣợc tính riêng (Nguyễn Phƣơng Hà Linh Linh, 2011).
d) Vai trò
Cung cấp năng lƣợng, đóng vai trò là cấu trúc, tạo hình (cellulose,…), giúp
bảo vệ (mucopolysaccharide) và chống tạo thể cetone (mang tính acid gây độc cho
cơ thể) theo Nguyễn Phƣơng Hà Linh Linh (2011).
1.1.4.3. Flavonoid
a) Khái niệm
Flavonoid là 1 nhóm hợp chất lớn thƣờng gặp trong thực vật, đây còn là sắc tố
sinh học giúp tạo màu sắc cho hoa. Flavonoid có cấu tạo gồm 2 vòng benzen A và
B đƣợc nối với nhau qua một mạch 3 carbon. Phần lớn các chất flavonoid có màu
vàng, tuy nhiên 1 số có màu xanh, tím, đỏ và 1 số khác lại không màu. Trong thực

7


Đồ án tốt nghiệp

vật cũng có 1 số hợp chất không thuộc flavonoid cũng có màu vàng nhƣ carotenoid,
anthranoid, xanthon (Quỳnh Ngọc, 2011).
b) Phân loại
Dựa vào vị trí của gốc aryl (vòng B) và các mức độ oxy hóa của mạch 3 C nên
các flavonoid đƣợc 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).

c) Đặc điểm
Flavonoid tạo đƣợc phức với các ion kim loại mà chính các ion kim loại này là
xúc tác của nhiều phản ứng oxy hóa. Do từng phân nhóm của flavonoid có cấu tạo
riêng nên chúng vừa có tính chất chung vừa có những khác biệt về tính chất vật lý
và hóa học. 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 ƣa béo thì càng
có khả năng phá vỡ màng tế bào vi sinh vật (Quỳnh Ngọc, 2011).
d) Vai trò

8


Đồ án tốt nghiệp

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

hóa bởi các gốc tự do nhƣ OH+, ROO- (là các yếu tố gây biến dị, hủy hoại tế bào,
ung thƣ, tăng nhanh sự lão hóa,...) làm cho tế bào hoạt động khác thƣờng.
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 sinh vật chống lại quá
trình oxy có hại nhƣ 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 xơ vữa động mạch, tai biến
mạch, lão hóa, tổn thƣơng do bức xạ. Flavonoid còn có tác dụng chống độc, làm
giảm thƣơng 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 hợp chất làm tăng tình trạng viêm và dị ứng nhƣ
histamine, serine protease, prostaglandin, leukotrien,… (Quỳnh Ngọc, 2011).
1.1.4.4. Tannin
a) Khái niệm
Tannin là 1 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 acid và
alkaloid). Tannin có vị chát, tan trong nƣớc, kiềm loãng, cồn, glycerin và aceton, đa
số không tan trong các dung môi hữu cơ, tủa với alkaloid, muối kim loại nặng (chì,
thuỷ ngân, kẽm, sắt) theo Ngô Văn Thu (2011).
b) Phân loại
Dựa vào khả năng phân ly mà tannin đƣợc chia thành 2 loại là tannin thủy
phân (tanin pyrogalic) và tannin ngƣng tụ (tanin pyrocatechic) theo Ngô Văn Thu
(2011).
 Tannin thủy phân đƣợc thuỷ phân bằng acid (hoặc enzyme tanaza) tạo
thành phần đƣờng (glucose) và phần không đƣờng (các acid) nối với nhau
theo dây nối este, tủa xanh đen với muối sắt (III) và dễ tan trong nƣớc nhƣ
Ðại hoàng, Ðinh hƣơng, lá cây Bạch đàn.
 Tannin không thủy phân đƣợc thì dễ tạo thành chất phlobaphen không tan,
thƣờng là chất trùng hợp từ catechin, leucoanthoxyanidin hay là những chất

9

Đồ án tốt nghiệp

đồng trùng hợp của 2 loại tủa xanh với muối sắt (III) nhƣ Vỏ quế,
Canhkina, Ðại hoàng.
c) Đặc điểm
Tanin pyrogalic khi đun ở 180 - 200oC sẽ thu đƣợc pyrogallol là chủ yếu và
thƣờng dễ tan trong nƣớc. Ngoài ra, tanin pyrogalic còn cho kết tủa bông với chì
acetate 10% và cho tủa xanh đen với muối sắt (III).
Tanin pyrocatechic khi đun sẽ thu pyrocatechin là chủ yếu và khó tan trong
nƣớc hơn tannin pyrogallic. Tanin pyrocatechic kết tủa bông với nƣớc brom và cho
kết tủa màu xanh đậm với muối sắt (III) theo Ngô Thị Thùy Dƣơng (2012).
d) Vai trò
Tannin giúp bảo vệ thực vật khỏi các loài côn trùng, tác dụng nhƣ thuốc trừ
sâu, tác dụng kháng khuẩn, thƣờng dùng làm thuốc súc miệng và có công dụng
chữa viêm ruột, tiêu chảy (Ngô Thị Thùy Dƣơng, 2012).
1.1.4.5. Hợp chất phenolic
a) Khái niệm
Hợp chất phenolic là các hợp chất có 1 hoặc nhiều vòng thơm với 1 hoặc
nhiều nhóm hydroxyl, chúng đƣợc phân bố rộng rãi trong thực vật và các sản phẩm
trao đổi chất của thực vật. Hơn 8000 cấu trúc phenolic đã đƣợc tìm thấy từ các phân
tử đơn giản nhƣ các acid phenolic đến các hợp chất polymer nhƣ 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).
b) Phân loại
Các hợp chất phenolic có cấu trúc rất đa dạng và có thể chia thành 10 nhóm
chính. Các hợp chất phenolic thực vật bao gồm stilben, lignan, phenolic acid,
flavonoid và tannin (Shetty và ctv, 2006).
c) Đặc điểm

Đa số các hợp chất phenolic đƣợc tổng hợp từ phenylalanine. Ở thực vật nhóm
phenolic chủ yếu đƣợc tìm thấy là caffeic acid, đây là 1 trong những hợp chất đơn
giản có độc tính sinh học và đƣợc cấu tạo từ dẫn xuất thế vòng phenolic. Một số

10


Đồ án tốt nghiệp

phenolic nhƣ furanocoumarin thì không gây độc, nhƣng khi tiếp xúc với nhiệt độ
cao, dƣới ánh sáng có bƣớc sóng gần với tia tử ngoại (UV-A) thì nó trở nên rất độc
(Nguyễn Thị Quỳnh Hoa, 2012).

Hình 1.4. Caffeic acid
d) Vai trò
Tạo hƣơng vị và màu sắc cho các loại cây trồng, rau trái. Ngoài ra, chúng có
khả năng ức chế sự phát triển của nấm sợi, bảo vệ thực vật chống lại sự tấn công
của các vi sinh vật, côn trùng và động vật ăn cỏ. Đây còn là chất chống oxy hóa tự
nhiên, chống ung thƣ, ngăn ngừa bệnh tim và kháng viêm. Một hợp chất phenolic
khác là chlorogenic acid đƣợc biết nhƣ là chất gây ra viêm da dị ứng ở ngƣời
(Nguyễn Thị Quỳnh Hoa, 2012).
1.1.4.6. Glycoside
a) Khái niệm
Glycoside là những sản phẩm ngƣng tụ của đƣờng. Cấu tạo gồm 1 phần đƣờng
(glycon) kết hợp với 1 phần không phải là đƣờng (aglycon) theo Vũ Kim Dung và
ctv (2011).
b) Phân loại
Dựa vào thành phần glycon, aglycon và kiểu liên kết giữa chúng mà chia
thành 3 nhóm (Vũ Kim Dung và ctv, 2011).

11


Đồ án tốt nghiệp

c) Đặc điểm
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 nƣớc, có vị đắng và tạo mùi thơm đặc trƣng (Trần Trƣờng Hận, 2010).
d) Vai trò
Glycoside giữ vai trò là nguồn dinh dƣỡng cho cơ thể. Ngoài ra chúng còn có
vai trò bảo vệ bằng cách tạo ra thể gây độc, do thủy phân tạo ra một số chất kháng
khuẩn thƣờng tập trung ở vỏ và hạt (solanin ở khoai tây) theo Trần Trƣờng Hận
(2010).
 Saponin
a) Khái niệm
Saponin thuộc nhóm glycoside. Dƣới tác dụng của các enzyme thực vật, vi
khuẩn hay acid loãng, saponin bị thuỷ phân thành genin (sapogenin) và phần
carbohydrate theo Ngô Văn Thu (2011).
b) Phân loại
Saponin đƣợc chia thành 2 nhóm là saponin triterpenoid và saponin steroid
theo Nguyễn Tấn Thịnh (2013).

12


Đồ án tốt nghiệp

c) Đặc điểm

Saponin thƣờng ở dạng vô định hình, có vị đắng, tan đƣợc trong nƣớc, alcohol
và rất ít tan trong aceton, ether, hexan. Khi hòa tan saponin vào nƣớc sẽ làm giảm
sức căng bề mặt của dung dịch và tạo bọt (Nguyễn Tấn Thịnh, 2013).
d) Vai trò
Saponin có nhiều tác dụng dƣợc lý nhƣ chữa ho, long đờm, lợi tiểu (liều cao
gây nôn mửa, đi lỏng). Một số saponin có tác dụng chống viêm, 1 số có tác dụng
kháng khuẩn, kháng nấm và ức chế virus. Ngoài ra, saponin có thể gây kích ứng
niêm mạc, gây hắt hơi, đỏ mắt (Ngô Văn Thu, 2011).
 Cardiac glycoside
a) Khái niệm
Cardiac glycoside là 1 nhóm của glycoside, bao gồm 2 phần là phần aglycone
(không đƣờng) và các glycone hay phần đƣờng (Karkare, 2007).
b) Đặc điểm
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 trƣờng acid theo Karkare
(2007).
c) Vai trò

13