Chiết xuất từ lá điều và khả năng kháng khuẩn, chống oxy hóa

Table of Contents

Trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu về lá cây điều. Tuy nhiên trong quá trình tìm tòi thông tin trên mạng Andy không hề thấy nhiều bài viết về chủ đề này. Nhằm giúp bạn đọc hiểu về lợi ích của cây điều cũng như lá cây điều. Tụi mình xin phép được lược dịch “Khả năng chống oxy hóa và kháng khuẩn của chiết xuất từ lá điều” từ Mooksupang Lianganth và Wirongrong Tongdeesoontorn.

Trích đoạn:

Chiết xuất từ lá điều chứa hợp chất phenolic, flavonoids, tannins và axit cinnamic. Hàm lượng chất chống oxy hóa từ bột lá điều sử dụng dung môi ethanol (70%) cho thấy giá trị cao nhất khi kiểm tra bằng phương pháp TPC, FRAP và DPPH. Mục đích của nghiên cứu này là để xác định khả năng chống oxy hóa và kháng khuẩn của chiết xuất từ lá điều. Lá cây điều được sấy khô, nghiền nhuyễn trước khi chiết xuất sử dụng các loại dung môi khác nhau. Có thể kể đến nước cất, ethanol (70%), methanol (70%), 70% acetone (1:15 w/v). Cuối cùng, hỗn hợp sẽ được làm lạnh. Hiệu suất của những dung môi nói ở trên lần lượt là 3.33, 14.64, 15.72 và 12.39%. Khả năng chống oxy hóa được phân tích sử dung phương pháp FRAP VÀ DPPH. Kết quả cho thấy việc sử dụng methanol và ethanol để chiết xuất giúp tăng khả năng chống oxy hóa. Ngoài ra, tổng hàm lượng của lớp phenol cũng cao hơn so với 2 loại dung môi còn lại.

Khả năng kháng khuẩn chiết xuất từ lá điều được xác định sử dụng phương pháp khuếch tán đĩa, MIC và MFC. Một phần trăm dung môi kể trên cũng làm ức chế sự phát triển của vi khuẩn tụ cầu gram-dương (Staphylococcus aureus) và gram-âm (Escherichia coli). Với dung môi ethanol và methanol nồng độ 10% thì chiết xuất từ lá điều ức chế Aspergillus niger và Colletotrichum gloeosporioides. Tuy nhiên, chỉ có 60% (khối lượng/thể tích) của chiết xuất sử dụng ethanol và methanol cho thấy khả năng ức nấm Penicillium digitatum.

Từ khóa liên quan: chất chống oxy hóa, khả năng kháng khuẩn, chiết xuất từ lá điều.

Giới thiệu:

Cây điều (Anacardium occidentale L.) có nguồn gốc từ Brazil, Mexico và Mỹ. Cây điều được xem là loại cây trồng kỳ lạ ở Thái Lan. Trái điều có hình dạng quả chuông, với màu xanh xám, bùi và ngậy. Thực tế, công dụng của cây điều có thể chia thành 2 phần riêng biệt, vừa để ăn vừa để làm thuốc. Phần ăn được bao gồm hạt, trái và lá với nhiều dưỡng chất, chất béo, đạm. Những phần này có thể ăn sống hoặc chế biến trước khi ăn. Trong nhiều nền văn hóa cây điều được dùng để chữa bệnh. Lá điều với hợp chất kháng khuẩn như phenolic, tannin, vitamin C, carotenoids và axit organic. Bột chiết xuất từ lá điều có lượng chất chống oxy hóa cao hơn bột chiết xuất từ dừa, cam, chanh hay đu đủ. Các nghiên cứu cũng chỉ ra khả năng ức chế của lá điều với vi khuẩn gây bệnh trong thực phẩm. Lá điều cũng có khả năng ức chế vi khuẩn như Staphylococcus aureus, Staphylococcus mutans, Esherichia coli, Enterococcus faecalis, và Candida albicans. Lá điều cũng có khả năng ức chế vi sinh vật cao hơn hẳn lá xoài. Đặc tính kháng khuẩn đến từ hàm lượng tannins, flavonoids và phenols cao.

Chiết xuất từ lá điều cũng giúp ức chế sự phát triển của Aspergillus niger, loại vi khuẩn gây bệnh trên trái cây thối rửa. Các dung môi sử dụng cũng ảnh hưởng đến khả năng chống oxy hóa cũng như kháng khuẩn của chiết xuất thực vật. Độ phân cực của dung môi sử dụng quyết định loại chất chống oxy hóa chiết xuất. Mục tiêu của nghiên cứu này là nghiên cứu hoạt động chiết xuất từ lá điều và xác định tính chất chống oxy hóa, kháng khuẩn của nó.

Vật liệu và phương pháp tiến hành.

Phương pháp chiết xuất bột từ lá cây điều

Lá cây điều được thu hoạch từ vườn “Ban Bang Klang” ở Ranong, Thái Lan sau khi chớm nở từ 12-14 ngày. Tiếp đó, lá sẽ được rửa sạch và sấy khô ở nhiệt độ 50 độ C trong 1 ngày. Lá khô sẽ được tán nhuyễn thành bột và giữ trong hộp kín. Lá điều khô được hòa với nước, 70% ethanol, 70% methanol hoặc 70% acetone tỉ lệ 1:15 (khối lượng/thể tích). Tiếp đó sẽ được lắp ở tốc độ 150 vòng/phút trong 48 tiếng. Dung dịch sau đó được lọc và cho bay hơi ở nhiệt độ 45 độ C trong 15 đến 20 phút. Bước tiếp theo là sử dụng công nghệ làm khô lạnh. Bột chiết xuất từ lá điều sẽ được hòa tan với 20% dimethyl sulfoxide và bảo quản ở nhiệt độ 4 độ C.

Hoạt chất chống oxy hóa của bột chiết xuất từ lá điều

Hàm lượng của phenolic tổng (Total Phenolic Content – TPC)

TPC được xác định sử dụng phương pháp Folin-Ciocalteu trong đó lấy axit gallic làm chuẩn. Dung dịch chiết xuất từ lá điều (500 µL) được trộn với 2,5 ml thuốc thử Folin-Ciocalteu 10% (khối lượng/thể tích) và 2 mL cacbonat 7,5% (khối lượng/thể tích). Hỗn hợp được khuấy và ủ trong bóng tối trong 1 giờ ở nhiệt độ phòng (25 ° C). Độ hấp thụ ở bước sóng 765 nm được đo bằng máy quang phổ vi tấm.

Khả năng bắt gốc tự do DPPH (DPPH Free Radical Scavenging)

Khả năng bắt gốc tự do được phân tích bằng phương pháp Molyneux. Dung dịch DPPH (60 mM) được chuẩn bị bằng cách pha 0,00236 g trong etanol 95% (v/v). Dung dịch DPPH (1950 µL) được trộn với chất chiết xuất từ thực vật (50 µL). Trolox (10.000 µM) được sử dụng làm dung dịch tiêu chuẩn và metanol được sử dụng làm mẫu trắng. Các hỗn hợp được để ở nhiệt độ phòng trong 30 phút. Độ hấp thụ ở bước sóng 517 nm được đo bằng máy quang phổ vi tấm.

Lực chống oxy hóa sắt bằng phương pháp khử sắt (Ferric reducing antioxidant power – FRAP)

Lực chống oxy hóa sắt được đánh giá bằng phương pháp Benzie và Strain. Chiết xuất từ lá điều (400 µL) được trộn với 400 µL nhựa lá sử dụng dung dịch FRAP. Nước lọc được sử dụng là mẫu trắng (blank). Hỗn hợp này được ủ ở 37 ° C trong 30 phút và sau đó đo độ hấp thụ ở bước sóng 595 nm bằng máy quang phổ vi tấm (microplate spectrophotometer).

Kiểm tra khả năng kháng khuẩn

Năm loại vi khuẩn được sử dụng để kiểm tra các đặc tính kháng khuẩn của chất chiết xuất từ lá điều. Chủng vi khuẩn gram dương là Staphylococcus aureus TISTR746, và gram âm là Escherichia coli TISTR 527. Ba loại nấm đã được sử dụng, tức là Aspergillus niger TISTR3281, Colletotrichum gloeosporioides, và Penicillium digitatum để điều tra hoạt tính kháng nấm. Tất cả vi sinh vật được lấy từ Phòng thí nghiệm Vi sinh, Đại học Mae Fah Luang.

Thử nghiệm khuếch tán đĩa.

Thử nghiệm khuếch tán đĩa của chiết xuất từ lá điều (CLE) tương tự phương pháp của Tayel và cộng sự nhưng với một số sửa đổi. Các bào tử của nấm P. digitatum, C. gloeosporioides và A.niger nằm lơ lửng trong nước cất vô trùng. Mỗi dòng vi khuẩn sẽ được nuôi cấy trong môi trường dinh dưỡng trong 48 giờ trước khi thử nghiệm. Dung dịch gồm 106 bào tử (200 μL) nấm và 108 CFU / mL vi khuẩn được trộn với 150 mL thạch dextrose khoai tây (PDA) và thạch dinh dưỡng (NA), sau đó 25 mL hỗn hợp được đổ vào một đĩa petri. Dịch chiết thực vật (50 μL) được nạp vào đĩa giấy đã khử trùng. Các đĩa được đặt trên một đĩa petri và ủ ở 25ºC trong 48 giờ.

Nồng độ ức chế tối thiểu (Minimal inhibitory concentration – MIC)

Các xét nghiệm MIC được khảo sát bằng phương pháp Tayel với một số sửa đổi. Dịch chiết thực vật được trộn với canh dextrose khoai tây (1: 1 v / v) chứa trong đĩa 96 giếng. Pha loãng loạt hai lần sẽ được bắt đầu từ nồng độ cao nhất (50 μg) đến nồng độ thấp nhất (0,05 μg). Các bào tử nấm (106 bào tử / mL) được nạp vào mỗi nồng độ (1:10 v / v). Đĩa 96 giếng được ủ ở 25 ° C trong 48 giờ. Nồng độ thấp nhất ngăn sự phát triển có thể nhìn thấy của nấm được gọi là MIC.

Nồng độ diệt nấm tối thiểu (Minimal fungicidal concentration – MFC)

MFC được phân tích bằng cách sử dụng nồng độ chiết xuất tương tự xét nghiệm MIC trong đĩa 96 giếng không thể nhìn thấy sự phát triển của nấm. Nồng độ đã chọn từ MIC được nuôi cấy phụ trên PDA và sau đó được ủ ở 25 ° C trong 48 giờ. Nồng độ thấp nhất chống lại sự phát triển của nấm được ghi nhận là MFC.

Kết quả và thảo luận.

Hiệu suất của các dung môi khác nhau trong việc chiết xuất bột từ lá điều.

Bảng 1 cho thấy tỷ lệ giữa chiết xuất từ lá điều và từng loại dung môi ảnh hưởng thấ nào đến hiệu suất cuối cùng. Cụ thể, dung môi methanol mang lại hiệu suất cao nhất (15.72%), tiếp đến là ethanol (14.64%), acetone (12.39%) và dung dịch nước (3.33%). Khả năng chiết xuất hoặc hòa tan liên quan đến độ phân cực và cấu trúc hóa học của dung môi. Thông thường, nước, etanol, metanol thuộc nhóm dung môi protic phân cực. Chỉ có acetone là dung môi aprotic lưỡng cực. Tất cả các dung môi đều hiệu quả trong việc tách các chất phân cực. Tuy nhiên, dung môi lớn nhất có thể hòa tan các phân tử không phân cực là metanol. Trên thực tế, cấu trúc của metanol bao gồm một nguyên tử cacbon duy nhất có thể liên kết với nhóm OH và ba nguyên tử hydro. Metanol chứa cả nhóm phân cực (OH) và nhóm không phân cực (CH). Chiết xuất từ lá điều chứa các hợp chất phân cực và không phân cực có thể hòa tan tốt trong metanol.

Bảng 1: Hiệu suất của từng loại dung môi

Dung môi	Phần trăm hiệu suất (khối lượng/khối lượng)
Nước	3.88±0.24
70% ethanol	14.64±0.16
70% methanol	15.72±0.28
70% acetone	12.39±0.30

Khả năng chống oxy hóa của bột chiết xuất từ lá điều

Khả năng chống oxy hóa được xác định bằng cách sử dụng xét nghiệm TPC, DPPH và FRAP (Hình 1 và Hình 2). Kết quả cho thấy chiết xuất từ lá điều sử dụng dung môi metanolic và etanol có TPC cao nhất. Chiết xuất với methanol cũng cao nhất sử dụng bài kiểm tra FRAP. TPC thấp nhất được tìm thấy trong chiết xuất nước và chiết xuất aceton. Trong khi đó, DPPH cao nhất thu được trong dịch chiết dạng nước. Các kết quả từ nghiên cứu này tương tự như nghiên cứu về ảnh hưởng của chiết xuất nước, etanol, metanol và axeton đối với các loại cây được chọn. Nói cách khác, phenol và triterpenoit được hòa tan tốt trong ethanol. Aceton là một dung môi tuyệt vời cho flavonoid và xanthoprotein. Nước phân cực, bao gồm các ion OH có thể phản ứng với các nhóm tannin phân cực. Tuy nhiên, các hợp chất khác nhau trong chiết xuất từ lá điều có khả năng chống oxy hóa khác nhau. Tannin có khả năng loại bỏ gốc alkylperoxyl, để giảm chất sinh ung thư. Ở phía ngược lại, các hợp chất phenolic khác cho thấy khả năng khử.

hàm lượng phenolic tổng của chiết xuất từ lá điều (n=5) với các chỉ số khác nhau cho thấy sự khác biệt rõ rệt.

khả năng chống oxy của chiết xuất từ lá điều được thử nghiệm bằng phương pháp FRAP và DPPH với những chỉ số khác nhau, cho thấy sự khác biệt lớn (p<0.05)

Khả năng kháng khuẩn của bột chiết xuất từ lá điều

Kết quả về tác dụng kháng khuẩn được thể hiện trong Bảng 2. 1% chiết xuất etanolic, metanol và axeton có thể ức chế sự phát triển của E. coli và S. aureus. Vùng ức chế cao nhất của vi khuẩn được thể hiện trong dịch chiết metanol. Thông thường, S. aureus (gram dương) nhạy cảm với chất kháng khuẩn hơn E.coli (gram âm) vì sự khác biệt về cấu trúc màng tế bào giữa vi khuẩn gram dương và gram âm. Chỉ vi khuẩn gram âm mới có màng ngoài có thể ngăn cản chất kháng khuẩn xâm nhập vào tế bào và cho thấy là vùng ít bị ức chế hơn. Bảng 3 cho thấy các đặc tính kháng nấm với nồng độ tối thiểu của chiết xuất từ lá điều có thể ức chế sự phát triển của A. niger, P. digitatum và C. gloeosporioides. Kết quả cho thấy với 10% dung môi nước, etanol, metanol và aceton chỉ có thể được sử dụng để chống lại A. niger. Kết quả này tương tự như nghiên cứu trước đó cho thấy khả năng tiêu diệt A. niger của dịch chiết xuất từ lá điều. Trên thực tế, các chất kháng khuẩn trong chiết xuất từ lá điều có thể xâm nhập vào tế bào chất và phá hủy DNA và RNA của vi sinh vật. Hơn nữa, cơ chế kháng khuẩn đã được nghiên cứu cho thấy có 3 ảnh hưởng chính đối với vi sinh vật tế bào bị phá hủy.

Đầu tiên, chất kháng khuẩn có thể làm chậm quá trình sao chép thông tin di truyền, sau đó nó chuyển gen thoái hóa để ngừng tổng hợp protein. Chất kháng khuẩn có thể thay đổi chức năng và cấu trúc của thành tế bào.
Rất nhiều chất kháng khuẩn trong dịch chiết lá điều như phenol, hợp chất phenolic, tannin và flavonoid có khả năng ức chế sự phát triển của vi khuẩn và nấm gây bệnh. MIC thấp nhất (6,25 và 12,5µg / 100µL) và MFC (25 và 50 µg / 100µL) lần lượt thu được từ chiết xuất etanolic và metanol (Bảng 4). Kết quả này chỉ ra rằng A. niger nhạy cảm hơn với dịch chiết lá điều so với P. digitatum và C. gloeosporioides.

Bảng 2: Khả năng ức chế sự phát triển của vi khuẩn gây bệnh của bột chiết xuất từ lá điều

Số TT	Nồng độ của chiết xuất từ lá điều	Vùng ức chế với khuẩn Escherichia coli	Kích thước vùng ức chế với khuẩn Staphylococcus aureus
1	Nước (nhóm kiểm soát)	0	0
2	0.5% dung dịch nước	0	0
3	0.5% ethanol	0	0
4	0.5% methanol	0	9.5±0.7
5	0.5% acetone	0	0
6	1% dung dịch nước	0	8.4±0.6
7	1% ethanol	9.63±0.5	9.82±0.6
8	1% methanol	10.23±0.2	12.1±0.8
9	1% acetone	8.33±0.6	9.36±0.5

Bảng 3: Khả năng ức chế sự phát triển của các loại nấm của bột chiết xuất từ lá điều

Số TT	Nồng độ của chiết xuất từ lá điều	Vùng ức chế với A.niger	Vùng ức chế với P. digitatum	Vùng ức chế với C. gloeosporioides
1	Nhóm kiểm soát	0	0	0
2	1% dung dịch nước	0	0	0
3	10% dung dịch nước	8.33±0.3	0	0
4	25% dung dịch nước	9.33±0.6	0	0
5	50% dung dịch nước	10.83±0.8	0	0
6	60% dung dịch nước	11.50±1.3	0	0
7	1% ethanol	0	0	0
8	10% ethanol	11.17±3.4	0	7.67±0.29
9	25% ethanol	10.00±1.5	0	8.00±0.50
10	50% ethanol	11.50±1.5	0	12.67±0.76
11	60% ethanol	12.17±0.6	7.33±0.76	13.00±0.50
12	1% methanol	0	0	0
13	10% methanol	9.83 ±1.15	0	5.33±2.02
14	25% methanol	9.67±1.61	0	7.83±0.58
15	50% methanol	10.33±0.76	0	12.67±0.76
16	60% methanol	11.83±0.29	7.83±0.83	12.83±1.15
17	1% acetone	0	0	0
18	10% acetone	9.67±1.32	0	7.17±0.58
19	25% acetone	9.50±0.71	0	8.00±0.50
20	50% acetone	11.17±0.69	0	8.17±0.58
21	60% acetone	11.83±0.58	0	10.17±0.58

Bảng 4: Nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) và nồng độ diệt nấm tối thiểu (MFC) của chiết xuất từ lá điều

	A.niger	A.niger	C. gloeosporioides	C. gloeosporioides	P. digitatum	P. digitatum
Chiết xuất từ lá điều	MIC (µg/100 µL)	MFC (µg/100 µL)	MIC (µg/100 µL)	MFC (µg/100 µL)	MIC (µg/100 µL)	MFC (µg/100 µL)
Dung dịch nước	12.5	25	25	25	–	–
Ethanol	6.25	25	12.5	25	6.25	50
Methanol	6.25	25	12.5	25	12.5	50
Acetone	6.25	50	25	50	–	–

Kết luận

Sử dụng bài kiểm TPC và FRAP năng suất phần trăm cao nhất của chiết xuất từ lá điều là bằng cách kết hợp với 70% methanolic Trong khi đó, chất chiết xuất sử dụng dung dịch nước cho năng suất cao nhất trong khả năng bắt gốc tự do DPPH. Sự phát triển của E. coli và S. aureus có thể bị ức chế bằng cách sử dụng 1% chiết xuất từ lá điều với dung môi ethanolic, methanolic và aceton. Tất cả dịch chiết ở nồng độ 10% cho thấy khả năng ức chế sự phát triển của A. niger. 60% chiết xuất từ ethanolic và methanolic cho thấy đặc tính kháng nấm đối với tất cả các loại nấm được nghiên cứu (P. digitatum, C. gloeosporioides và A. niger). Các kết quả chỉ ra rằng chiết xuất từ lá điều có tiềm năng được sử dụng như một chất kháng khuẩn và kháng nấm trong tương lai.

Trong quá trình dịch không khỏi có nhiều thuật ngữ không chính xác rất mong nhận được sự tư vấn của các fan hạt điều. Các bài viết khác có thể bạn quan tâm:

Khả năng chống oxy hóa và kháng khuẩn của chiết xuất từ lá điều