Đánh giá hoạt tính kháng khuẩn của một số loại cao chiết ethanol 70% từ một số loại thực vật tại vườn quốc gia bidoup núi bà, tỉnh lâm đồng​

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 CỦA MỘT SỐ
LOẠI CAO CHIẾT ETHANOL 70% TỪ MỘT SỐ LOẠI
THỰC VẬT TẠI VƯỜN QUỐC GIA BIDOUP NÚI BÀ,
TỈNH LÂM ĐỒNG

Ngành:

CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC

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

: Trịnh Tuấn Anh

MSSV: 1211100332

Lớp: 12DSH02

TP. Hồ Chí Minh, 2016


Đồ án tốt nghiệp

LỜI CAM KẾT

Tôi xin cam đoan tất cả nội dung trong đồ án này đều do tôi trực tiếp thực
hiện dưới sự hướng dẫn của ThS Phạm Minh Nhựt khoa Công nghệ sinh học –
Thực phẩm – Môi trường. Các nội dung nghiên cứu, kết quả trong đề tài này là
trung thực vào chưa được công bố dưới bất kì hình thức nào. Mọi tài liệu 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. Những số liệu của các bảng phân tích, biểu đồ, đánh giá
được thu thập từ nhiều nguồn khác nhau có ghi rõ trong phần tài liệu tham khảo và
chú thích nguồn gốc.
Tất cả nội dung, sao chép không hợp lệ, vi phạm quy chế đào tạo, không
trung thực, tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm.
Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng
Sinh viên

Trịnh Tuấn Anh

năm 2016


Đồ án tốt nghiệp

LỜI CẢM ƠN
Đầu tiên, em xin chân thành cảm ơn Ban Gíam Hiệu Trường Đại học Công
Nghệ Tp Hồ Chí Minh, cùng các thầy cô giảng dạy tại Khoa Công nghệ sinh học ­
Thực phẩm ­ Môi trường đã quan tâm và giúp đỡ, tạo điều kiện tốt nhất cho em
trong quá trình học tập tại trường.
Với lòng biết ơn sâu sắc nhất, em chân thành 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.
Em cũng xin chân thành cảm ơn đến các thầy cô khoa Công nghệ sinh học ­

Môi trường ­ Thực phẩm trường Đại học Công Nghệ Tp.HCM đã tận tình truyền đạt
kiến thức và kinh nghiệm cũng như niềm đam mê nghiên cứu khoa học cho em.
Điều này không chỉ giúp em thực hiện đồ án này tốt nhất có thể mà còn là nền tảng
kiến thức cho công như việc sau này.
Em cảm ơn các bạn, anh, chị đã hỗ trợ và giúp đỡ em trong thời gian thực
hiện đề tài tại phòng thí nghiệm.
Cuối cùng, em xin cảm ơn các thầy cô trong Hội đồng phản biện đã dành
thời gian đọc và nhận xét đồ án. Do kiến thức và kinh nghiệm còn hạn chế nên đồ
án tốt nghiệp của em còn nhiều thiếu sót, mong các thầy cô chỉ dạy đề em hoàn
thiện đồ án này tốt hơn cũng như thu nhận thêm được kiến thức. Em xin gửi lời
chúc sức khoẻ đế các thầy cô.
Tp Hồ Chí Minh, ngày

tháng

Sinh viên
Trịnh Tuấn Anh

năm 2016


Đồ án tốt nghiệp

MU ̣C LỤC
MỞ ĐẦU ....................................................................................................... 4
1. Đặt vấn đề ...................................................................................................... 9
2. Mục tiêu nghiên cứu.................................................................................... 10
3. Nội dung nghiên cứu ................................................................................... 10
4. Phạm vi nghiên cứu..................................................................................... 11
5. Nội dung Đồ án tốt nghiệp .......................................................................... 11

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ........................................................................ 12
1.1. Giới thiệu.................................................................................................... 12
1.1.1. Vai trò của cây thuốc trong đời sống.................................................... 12
1.1.2. Lợi ích sử dụng cây thuốc .................................................................... 13
1.1.3 Tình hình sử dụng cây thuốc ................................................................. 13
1.2. Thành phần hóa học của thực vật ................................................................ 14
1.2.1 Carbohydrate ........................................................................................ 14
1.2.1.1 Khái niệm.................................................................................... 14
1.2.1.2 Tính chất ..................................................................................... 14
1.2.1.3 Vai trò ......................................................................................... 15
1.2.2 Amino acid ........................................................................................... 15
1.2.2.1 Khái niệm.................................................................................... 15
1.2.2.2 Tính chất ..................................................................................... 16
1.2.2.3 Vai trò ......................................................................................... 16
1.2.3 Alkaloid................................................................................................ 16
1.2.3.1 Khái niệm.................................................................................... 16
1.2.3.2 Tính chất ..................................................................................... 16
1.2.3.3 Vai trò ......................................................................................... 17
1.2.4 Glycosides ............................................................................................ 17
1.2.4.1 Khái niệm.................................................................................... 17
1.2.4.2 Tính chất ..................................................................................... 18
1.2.4.3 Vai trò ......................................................................................... 18
1


Đồ án tốt nghiệp

1.2.5 Steroids ................................................................................................ 19
1.2.5.1 Khái niệm.................................................................................... 19

1.2.5.2 Tính chất ..................................................................................... 19
1.2.5.3 Vai trò ......................................................................................... 19
1.2.6 Tannin .................................................................................................. 19
1.2.6.1 Khái niệm.................................................................................... 19
1.2.6.2 Đặc điểm ..................................................................................... 20
1.2.6.3 Vai trò ......................................................................................... 20
1.2.7 Isoprenoid (Terpene) ............................................................................ 20
1.2.7.1 Khái niệm.................................................................................... 20
1.2.7.2 Tính chất ..................................................................................... 21
1.2.7.3 Vai trò ......................................................................................... 21
1.3 Tổng quan về hợp chất kháng khuẩn thực vật......................................... 21
1.3.1 Khái niệm hợp chất có hoạt tính kháng khuẩn....................................... 21
1.3.2 Cơ chế kháng khuẩn ............................................................................. 22
1.3.3 Một số hợp chất kháng khuẩn thực vật ................................................. 23
1.3.3.1 Alkaloids ..................................................................................... 23
1.3.3.2 Terpenoids và tinh dầu ................................................................ 25
1.3.3.3 Phenol đơn và acid phenolic ........................................................ 25
1.3.3.4 Lectin và polypeptide .................................................................. 27
1.3.3.5 Saponin ....................................................................................... 27
1.4 Một số vi sinh vật gây bệnh điển hình ...................................................... 28
1.4.1 Nhóm vi sinh vật gây bệnh tiêu chảy .................................................... 28
1.4.1.1 Escherichia coli........................................................................... 28
1.4.1.2 Shigella ....................................................................................... 29
1.4.1.3 Salmonella .................................................................................. 30
1.4.1.4 Vibrio .......................................................................................... 31
1.4.1.5 Listeria ........................................................................................ 32
1.4.2 Nhóm vi sinh vật gây bệnh cơ hội trên da ............................................. 33
2

Đồ án tốt nghiệp

1.4.2.1 Pseudomonas aeruginosa ............................................................ 33
1.4.2.2 Staphylococcus aureus ................................................................ 34
1.4.2.3 Enterococcus feacalis .................................................................. 35

CHƯƠNG 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................ 36
2.1 Địa điểm và thời gian ................................................................................ 36
2.1.1 Địa diểm ............................................................................................... 36
2.1.2 Thời gian .............................................................................................. 36
2.2 Vật liệu ....................................................................................................... 36
2.2.1 Nguồn mẫu phân tích ............................................................................ 36
2.2.2 Vi sinh vật chỉ thị ................................................................................. 37
2.2.3 Hóa chất, môi trường ............................................................................ 37
2.3 Phương pháp nghiên cứu .......................................................................... 38
2.3.1 Phương pháp thu và xử lý nguồn mẫu ................................................... 38
2.3.2 Phương pháp tăng sinh vi sinh vật chỉ thị. ............................................. 38
2.3.3 Phương pháp định lượng tế bào VSV bằng đo mật độ quang ................ 39
2.3.4 Phương pháp bảo quản và giữ giống ..................................................... 39
2.3.5 Phương pháp tách chiết cao .................................................................. 40
2.3.6 Chuẩn bị dung dịch cao thuốc kháng sinh ............................................. 40
2.3.7 Phương pháp khuếch tán trên giếng thạch (agar well diffusion method) 40
2.3.8 Phương pháp xác định thành phần hóa học ........................................... 41
2.3.8.1 Carbohydrate ............................................................................... 41
2.3.8.2 Alkaloid ...................................................................................... 42
2.3.8.3 Saponin (thử nghiệm Foam) ........................................................ 42
2.3.8.4 Cardiac glycosides ...................................................................... 42
2.3.8.5 Anthaquinone glycosides (thử nghiệm Bontrager) ....................... 43
2.3.8.6 Flavonoid .................................................................................... 43
2.3.8.7 Phenolic ...................................................................................... 44

2.3.8.8 Tannin ......................................................................................... 44
2.3.8.9 Steroid......................................................................................... 44
3


Đồ án tốt nghiệp

2.3.8.10 Amino acid .................................................................................. 45
2.3.9 Phương pháp xử lý số liệu .................................................................... 45
2.4 Bố trí thí nghiệm ........................................................................................ 46
2.4.1 Thí nghiệm 1: Đánh giá hiệu suất thu hồi cao chiết ethanol 70% của các
mẫu cây thuốc. ................................................................................................ 47
2.4.3 Thí nghiệm 2: Đánh giá hoạt tính kháng khuẩn của các cao chiết ethanol .
............................................................................................................. 49
2.4.5 Thí nghiệm 4: Xác định thành phần hóa học ......................................... 50

CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................ 52
3.1 Kết quả đánh giá hiệu suất thu hồi .......................................................... 52
3.2 Kết quả đánh giá hoạt tính kháng khuẩn của cao chiết ethanol 70% từ
các mẫu cây khảo sát ....................................................................................... 53
3.2.1 Đối với nhóm vi khuẩn Escherichia coli ............................................... 53
3.2.2 Đối với nhóm vi khuẩn Listeria ............................................................ 54
3.2.3 Đối với nhóm vi khuẩn Salmonella ....................................................... 55
3.2.4 Đối với nhóm vi khuẩn Shigella ........................................................... 57
3.2.5 Đối với nhóm vi khuẩn Vibrio .............................................................. 58
3.2.6 Nhóm vi sinh vật gây bệnh khác ........................................................... 59
3.3 Kết quả xác định thành phần hoá học ..................................................... 63

CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .................................................... 65
1. Kết luận ....................................................................................................... 65

2. Đề nghị ......................................................................................................... 65

TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 66

4


Đồ án tốt nghiệp

DANH MỤC HÌ NH ẢNH
Hình 1.2. Cấu trúc phân tử của các loại Carbonhydrate ........................................ 15
Hình 1.3.Alanine .................................................................................................. 15
Hình 1.4. Epherdin và Hyoscyamin ...................................................................... 16
Hình 1.5. Cardenolic và Bufadiennolid ................................................................ 18
Hình 1.6. Steroid .................................................................................................. 19
Hình 1.7. Tannin .................................................................................................. 20
Hình 1.8. Limonene và Ocimene .......................................................................... 21
Hình 1.9. Một số cơ chế kháng sinh ..................................................................... 22
Hình 1.10. Solamargine ....................................................................................... 24
Hình 1.11. Berberine ............................................................................................ 24
Hình 1.12.Một số Terpenenes và Terpenoid ......................................................... 25
Hình 1.13.Một số Quinones thông thường ............................................................ 26
Hình 1.14. Gallotannin ......................................................................................... 26
Hình 1.15. Một số Flavonoid ............................................................................... 27
Hình 1.16. Saponin .............................................................................................. 28
Hình 1.17. Hình ảnh Escherichia coli O15:H7 dưới kính hiển vi ......................... 28
Hình 1.18. Ảnh chụp của Shigella sp. trong một mẫu phân .................................. 29
Hình 1.19. Hình ảnh của S. typhii và S. typhimurium ........................................... 30
Hình 1.20. Hình ảnh Vibrio cholerae và Vibrio harvey ....................................... i 31
Hình 1.21. Hình ảnh Listeria monocytogenes ....................................................... 32

Hình 1.22. Hình ảnh Pseudomonas aeruginosa .................................................... 33
Hình 1.24. Hình ảnh Enterococcus feacalis.......................................................... 35
Hình 2.1. Quy trình xử lý mẫu ............................................................................. 38
Hình 3.1. Hiệu xuất tách chiết của ethanol 70% với các mẫu cây thuốc ............... 52
Hình 3.2. Kết quả đối kháng của cao chiết ethanol 70% các mẫu cây khác nhau đối
với nhóm Escherichia coli ................................................................................... 53
Hình 3.3. Kết quả đối kháng của cao chiết ethanol 70% các mẫu cây khác nhau đối
với nhóm Listeria ................................................................................................. 55
Hình 3.4. Kết quả đối kháng của cao chiết ethanol 70% các mẫu cây khác nhau đối
với nhóm Salmonella ............................................................................................ 56
5


Đồ án tốt nghiệp

Hình 3.5. Kết quả đối kháng của cao chiết ethanol 70% các mẫu cây khác nhau đối
với nhóm Shigella ................................................................................................. 57
Hình 3.6. Kết quả đối kháng của cao chiết ethanol 70% các mẫu cây khác nhau đối
với nhóm Vibrio ................................................................................................... 58
Hình 3.7. Kết quả đối kháng của cao chiết ethanol 70% các mẫu cây khác nhau đối
với nhóm vi sinh vậy gây bệnh ............................................................................. 59

6


Đồ án tốt nghiệp

DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT
MIC (Minimum Inhibitory Concentration): Nồng độ ức chế tối thiểu
DMSO

: Dung môi dimethysufoside

TSA

: môi trường Tryptone casein soy agar

TSB

: môi trường Trypticase Soy Broth

7


Đồ án tốt nghiệp

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1 Mô ̣t số Glycosides phổ biế n.................................................................... 17
Bảng 3.1 Kế t quả kháng khuẩ n của các mẫu cao chiế t ethanol 70% đố i với 20 chủng
vi khuẩ n................................................................................................................. 64
Bảng 3.2 Kế t quả xác đinh
̣ thành phầ n hóa ho ̣c ..................................................... 67

8


Đồ án tốt nghiệp

MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề

Nhân loại đã có những bước phát triển vượt bậc, tạo điều kiện chăm sóc sức
khoẻ cộng đồng, phòng chống bệnh lây nhiễm, nhất là các bệnh do vi khuẩn gây ra.
Tiếp nối sự thành công của một trong những phát hiện lớn nhất của y học trong
trong thế kỉ 20 đó là việc tìm ra kháng sinh Penicillin vào năm 1928 của Alexander
Fleming. Đến nay đã có nhiều loại thuốc kháng sinh được tạo ra. Hiện nay, ở Việt
Nam, cũng như các nước trên thế giới việc sử dụng kháng sinh trong điều trị bệnh
cũng trở nên phổ biến. Tuy nhiên, việc sử dụng thuốc kháng sinh chưa được quản lí
chặt chẽ. “Phần lớn kháng sinh được bán mà không có đơn, 88% thành thị và 91%
nông thôn. Mua kháng sinh để điều trị ho 31,6% thành thị và sốt 21,7% nông thôn.
Ba loại kháng sinh được bán nhiều nhất là ampicillin/amoxicillin 29,1%, cephalexin
12,.2% và azithromycin 7,3%. Người dân thường yêu cầu được bán kháng sinh mà
không có đơn 49,7% thành thị và 28,2% nông thôn.”( Khánh Linh, 2015). Đây là
một thực trạng đáng báo động không chỉ ở Việt Nam mà trên toàn thế giới.
Việc sử dụng thuốc kháng sinh không theo đơn của bác sĩ gây hậu quả nghiêm
trọng khi bệnh nhân không chữa khỏi hoàn được bệnh mà nghiêm trọng hơn, điều
này dẫn đến việc kháng thuốc kháng sinh. Hiện nay, đã xuất hiện nhiều chủng vi
khuẩn kháng thuốc kháng sinh. “Kháng với thuốc kháng sinh cephalosporin thế hệ
ba, xảy ra ở Áo, Úc, Canada, Pháp, Nhật Bản, Na Uy, Slovenia, Nam Phi, Thụy
Điển và Vương quốc Anh. Thuốc kháng sinh cephalosporin không còn hiệu nghiệm
trong việc điều trị bệnh lậu trong khi mỗi ngày trên thế giới có hơn 1 triệu người
nhiễm bệnh lậu. ;” ( Nguyễn Thị Hồng Mến, 2015). “Ở Việt Nam, các chủng
Streptococcus pneumoniae ­ một trong những nguyên nhân thường gặp nhất gây
nhiễm khuẩn hô hấp­ kháng penicillin (71.4%) và kháng erythromycin (92.1%) – có
tỉ lệ phổ biến cao nhất trong số 11 nước trong mạng lưới giám sát các căn nguyên
kháng thuốc Châu Á (ANSORP) năm 2000­2001.” ( TS. Nguyễn Văn Kính, 2010).
Điều này đặt ra gánh nặng về kinh tế trong điều trị bệnh khi thay thế bằng các loại
9


Đồ án tốt nghiệp

kháng sinh mới đắt tiền hơn hoặc không có kháng sinh thích hợp trong điều tri
bệnh.
Trước thực trạng kháng thuốc kháng sinh hiện nay đã có nhiều hướng nghiên
cứu được tiến hành. Trong đó, bắt nguồn từ việc phát hiện ra các hợp chất kháng
sinh có nguồn gốc tự nhiên. Cây thuốc từ lâu đã được sử dụng rộng rãi trong y học
phương Đông và ở Việt Nam “Chúng thường là những cây cỏ rất quen thuộc, mọc
hoang dại hoặc được trồng ngay trong vườn như: Hành, Tỏi, Hẹ, Kim ngân, Sâm
đại hành, lá Móng tay,… được nhân dân ta dùng làm thuốc tiêu độc, tiêu viêm, sát
khuẩn, chữa các bệnh nhiễm khuẩn ngoài da, mụn nhọt, chốc lở, viêm họng, viêm
phế quản và nhiều bệnh nhiễm khuẩn khác” (Liên Hồng,CTQ25,2016). Với khả
năng kháng sinh, đặc biệt là ít gây ra các tai biến có hại như các loại thuốc kháng
sinh tổng hợp trong qua trình điều trị và nhiều ưu điểm khác.
Nắm được vấn đề đó, chúng tôi đã áp dụng tiến hành đề tài: “Đánh giá hoạt
tính kháng khuẩn của một số loại cao chiết ethanol 70% từ mô ̣t số loa ̣i thực vật
tại vườn quốc gia Bidoup - Núi Bà, Lâm Đồng”.
2. Mục tiêu nghiên cứu
­

Khảo sát hoạt tính kháng khuẩn của một số loại cây thuốc dân gian với dung
môi là ethanol 70%.

­

Xác định thành phần hoá học có trong một số loại cao chết ethanol 70% từ
các cây thuốc dân gian.

3. Nội dung nghiên cứu
­

Đánh giá ảnh hưởng của dung môi ethanol 70% đến hiệu suất thu hồi từ các
cây thuốc dân gian.

­

Khảo sát hoạt tính kháng khuẩn của cao chiết ethanol 70% của các cây thuốc
dân gian

­

Xác định thành phần hoá học của cao chiết ethanol 70% của một số loại cây
thuốc dân gian

10


Đồ án tốt nghiệp

4. Phạm vi nghiên cứu
Tiến hành thử nghiệm và khảo sát trên một số cây thuốc dân gian.
5. Nội dung Đồ án tốt nghiệp
Nội dung của Đồ án tốt nghiệp này gồm có 4 chương:
­

Chương 1: Tổng quan tài liệu

­

Chương 2: Nội dung và phương pháp nghiên cứu

­

Chương 3: Kết quả và thảo luận

­

Chương 4: Kết luận và đề nghị

11


Đồ án tốt nghiệp

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. Giới thiệu
1.1.1. Vai trò của cây thuốc trong đời sống
Từ hơn 3000 năm trước, ông cha ta đã biết đến nguồn dược liệu phong phú,
từ động vật, thực vật đến khoáng vật..trong khắp đất nước. Trong đó, phải kể đến
các loại dược liệu có nguồn gốc từ thực vật. Qua thời gian, cây thuốc dần có vai trò
quan trọng trong đời sống của nhân dân. Từ các gia vị như gừng, tỏi,..như một gia
vị trong bếp, đã được sử dụng để trị các chứng bệnh thường gặp như hạ sốt, đầy hơi
khó tiêu, hay sử dụng lá tía tô kèm cháo trắng có tác dụng giải cảm…” Gừng tươi,
lá tía tô cùng một số thảo dược khác rất có ích cho người bị ảnh hưởng của khí
phong hàn (gió và lạnh), mắc một số bệnh mùa lạnh như: Cảm lạnh, ho, lạnh bụng,
tiêu chảy, hoặc đau nhức xương khớp do phong hàn thấp.” (Huỳnh
Châu,2014).“Cây vẩy ốc chữa phong thấp, kiết lị, quả chín bổ thận; cây mảnh trấu
chữa u xơ tiền liệt tuyến; cây hẹ có tác dụng cầm máu, ăn thay rau thơm có tác dụng
bổ dương”(Minh Hường, 2015)

1

2

3

4
Hình 1.1. Một số cây thuốc

(1:Lantana sp., 2: Acorus sp., 3: Euodia sp., 4: Calamus sp)
12


Đồ án tốt nghiệp

Với kinh nghiệm, kiến thức thu thập được qua nhiều thế hệ. Các bài thuốc từ
cây thuốc ngày càng trở nên đa dạng và phong phú, góp phần vào kho tàng y học to
lớn của dân tộc.
1.1.2. Lợi ích sử dụng cây thuốc
Ngày nay, các cây thuốc có giá trị to lớn đối y học dân tộc cũng như đời sống
nhân dân. Các cây thuốc thường là những cây dễ trồng, phù hợp với điều kiện khí
hậu Việt Nam. Việc chữa bệnh bằng các cây thuốc tuy chậm hơn các loại thuốc
kháng sinh tổng hợp nhưng mang lại hiệu quả tốt hơn, không xuất hiện các tác dụng
phụ. Bên cạnh đó, có thể sử dụng lâu dài các loại cây thuốc như một thực phẩm hỗ
trợ và không gây hại cho cơ thể con người. Có thể sử dụng như nước giải khát:
nước trà gừng, nước lô hội, nước lá vối… “Lá vối có tác dụng kiện tỳ, giúp ăn
ngon, tiêu hoá tốt. Mỗi khi ăn một bữa có nhiều thịt, mỡ, người ta thường nấu một
nồi nước vối thật đặc để uống cả ngày. Chất đắng trong vối sẽ kích thích tiết nhiều
dịch tiêu hóa, chất tanin bảo vệ niêm mạc ruột, còn chất tinh dầu có tính kháng
khuẩn nhưng không hại vi khuẩn có ích trong ruột.” (Trần Thị Hải, 2015).
1.1.3 Tình hình sử dụng cây thuốc

Việt Nam là một nước nhiệt đới, có diện tích rừng bao phủ trải dài khắp cả
nước. Điều này tạo điều kiện cho thuận lợi cho các cây thuốc phát triển đa dạng và
phong phú.”Ở nước ta có 3.948 loài cây thuốc thuộc 307 họ của 9 ngành thực vật
bậc cao cũng như bậc thấp (kể cả nấm), cũng theo kết quả điều ta này, trong số
3.948 loài cây thuốc đã biết ở trên, phần lớn loài là được ghi nhận từ kinh nghiệm
sử dụng cảu cồng đồng các dân tộc khắp các địa phương”.(Viện Dược Liệu­Bộ Y
tế, 2004). “Việt Nam có hơn 12.000 loài thực vật thì có gần 4.000 loài thức vật cho
công dụng làm thuốc, vùng phân bố rộng khắp cả nước, có nhiều loài dược liệu
được xếp vào loài quý và hiếm trên thế giới, như: Sâm ngọc linh, Sâm vũ diệp, Tam
thất hoang, Bách hợp, Thông đỏ, Vàng đắng, Hoàng liên ô rô, Hoàng liên gai,
Thanh thiên quỳ, Ba gạc Vĩnh Phú…” (Nguồn: Minh Tuấn, 2014.). Tuy nhiên việc
chặt phá rừng bừa bãi và khai thác tràn lan đang làm cho nhiều loại cây thuốc tuyệt
chủng.” Việc khai thác dược liệu quá mức mà không đi đôi với việc tái tạo, bảo tồn
13


Đồ án tốt nghiệp

dược liệu đã dẫn đến số lượng loài cây dược liệu có khả năng khai thác tự nhiên còn
rất ít (trên cả nước hiện chỉ còn khoảng 206 loài cây dược liệu có giá trị có thể khai
thác tự nhiên), nhiều loài cây dược liệu quý hiếm trong nước đang đứng trước nguy
cơ cạn kiệt”. (Minh Tuấn 2014). Để không lãng phí nguồn tài nguyên quý báu đó,
chúng ta cần phải nhanh chóng có những biện pháp nghiên cứu để bảo tồn và phát
triển giá trị của các cây thuốc. Đưa cây thuốc, kinh nghiệm dân gian vào nghiên
cứu, áp dụng với khoa học công nghệ hiện đại để phục vụ sức khoẻ và đời sống con
người.
1.2. Thành phần hóa học của thực vật
1.2.1 Carbohydrate
1.2.1.1 Khái niệm
Carbohydrate là một phân tử sinh học được tạo nên từ các nguyên tố: carbon

(C), hydro (H) và Oxy (O), thường tỷ lệ nguyên tử Hydro­oxi trong carbonhydrate
là 2:1
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.
Một số trường hợp ngoại lệ tồn tại, ví dụ: deoxyribose, một thành phần đường
DNA, có công thức C5H10O4. (John M Coulter, C. R. Barrnes, H. C. Cowles, 1930).
Carbohydrate có thể chia thành 4 nhóm:
­

Monosaccharide: glucose, fructose

­

Disaccharide: saccharose, lactose, maltose

­

Oligosaccharide: rafinose, kestose, stachyose

­

Polysaccharide: tinh bột, cellulose
1.2.1.2Tính chất
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. Ở thực vật,
carbohydrate chiếm khoảng 75% khối lượng, nằm trong hầu hết các bộ phận như:
củ, quả, lá, thân, cành.
14

Đồ án tốt nghiệp

Hình 1.2. Cấu trúc phân tử của các loại Carbonhydrate
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
1.2.2.1Khái niệm
Amino acid là một phân tử chứa cả nhóm amin và carboxylate. Công thức
chung: (H2N)x – R – (COOH)y.

Alanine

Hình 1.3.

15


Đồ án tốt nghiệp

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 α­amino 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.
Alkaloid thường được tìm thấy trong thực vật và đôi khi còn tìm thấy trong

cơ thể đông vật. Một số dược liệu chứa akaloid: cà độc dược, cà phê, chè, trinh nữ
hoàng cung.

Hình 1.4.
1.2.3.2

Epherdin và Hyoscyamin

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
16


Đồ án tốt nghiệp

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 alkaloid ra khỏi muối của nó bằng
những kiềm trung bình và mạnh như: NH4OH, MgO, cacbonat kiềm, NaOH..
Khi định lượng 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 có tác dụng diệt khuẩn.

­

Tác động lên hệ thần kinh trung ương: morphin, codein, strychnin, cafein.

­

Hạ huyết áp: ajmalin, quinidlin

­

Chống ung thư (Ngô Văn Thu, 2011).

1.2.4 Glycosides
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
glycosid gọi là glycon, phần không đường gọi là aglycon hoặc genin.
Glycosides là những sản phẩm ngưng tụ của đường
Bảng 1.1 Một số Glycosides phổ biến
Glycoside

Phân bố
cam,

Tính chất

Hesperidin

Cùi

chanh, Không có vị đắng. Thuỷ phân tạo ra đường

(C50H60O27)

quýt, bưởi

Solamin

Cà chua xanh, cà Vị đắng. Khi vào cơ thể bị thuỷ phân tạo

(C45H17O15)

tím, khoai tây

Amygdadin

Hạt mơ, hạt hạnh Vị đắng. Trong cơ thể người bị thuỷ phân

(C20H27O11)

nhân đắng, mận

tạo HCN rất độc.

Manihotin

Vỏ, cùi củ sắn

Thuỷ phân tạo HCN rất độc.

rhamnose, glucose

HCN rất độc.

17


Đồ án tốt nghiệp

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 glycosid 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 glycosid 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.

Hình 1.5. Cardenolic và Bufadiennolid
1.2.4.3

Vai trò

­ Hỗ trợ tim
­ Hỗ trợ hệ thần kinh
­ Hỗ trợ các cơ quan trong cơ thể: gan, thận, co tim, các cơ khác.
18


Đồ án tốt nghiệp

1.2.5 Steroids
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

Hình 1.6. Steroid
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.
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).

19


Đồ án tốt nghiệp

Hình 1.7. Tannin
1.2.6.2

Đặc điểm

Tanin có vị chát, có tác dụng làm săn da, tan được trong nước, kiềm loãng,
cồn, glycerin và aceton, hầu như không tan trong các dung môi hữu cơ.

Tanin kết hợp với protein không tan trong nước và dung môi hữu cơ nhưng
chiết ra được bằng dung dịch kiềm. Tanin tủa bông trắng với dung dịch gelatin.
Tanin tủa với alkaloid, muối kim loại nặng như ch́ ì, thuỷ ngân, kẽm, sắt. Với
muối sắt những tanin 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 tanin trên vi phẫu ­ nhỏ muối sắt
III, kalibicromat 10%, tạo thành tủa nâu trên tế bào chứa tanin).
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 Thorington và
Richard W, 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 isoprene­C5H8. Ngoài các hydrocacbon không no, các dẫn

xuất của chúng như ancol, andehyd, ceton, cacboxylic acid cũng được gọi là tecpen.
20


Đồ án tốt nghiệp

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.

Hình 1.8. Limonene và Ocimene
1.2.7.2

Tính chất

Terpene thường 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 terpenoids 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
1.3.2 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
21


Đồ án tốt nghiệp

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,
tanin và một số loại tinh dầu.
1.3.3 Cơ chế kháng khuẩn

Hình 1.9. Một số cơ chế kháng sinh
Ức chế quá trình tổng hợp vách tế bào của vi khuẩn: vách tế bào của vi
khuẩn (đặc biệt là các vi khuẩn Gram dương) được cấu tạo bởi các phức hợp
peptidoglycan, phức hợp này được trùng hợp bởi các enzyme transpeptidases. Các
kháng sinh nhóm b – actamin gắn chọn lọc vào các transpeptidases này làm cho
vách tế bào của vi khuẩn bị tan rã khiến chúng bị tiêu diệt.
Ức chế chức năng của màng tế bào (tổn thương màng tế bào): kháng sinh
gắn lên màng tế bào, làm thay đổi tính thấm chọn lọc khiến một số chất cần thiết
cho vi khuẩn (nucleotid, pyrimidin, purin..) lọt ra ngoài, làm tổn hại và chết vị
khuẩn. Các kháng sinh nhóm Polymycin, aminosid..
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
22