Đánh giá hoạt tính kháng oxi hóa trong lá bàng năm 2024

  • 1. nghiệp GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt 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 CAO CHIẾT ETHANOL TỪ LÁ BÀNG (Terminalia catappa) Ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Giảng viên hướng dẫn : ThS. Phạm Minh Nhựt Sinh viên thực hiện : Trần Thị Tuyết Dung MSSV: 1311100019 Lớp: 13DSH02 TP. Hồ Chí Minh, 2017
  • 2. nghiệp GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt 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 CAO CHIẾT ETHANOL TỪ LÁ BÀNG (Terminalia catappa) Ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Giảng viên hướng dẫn : ThS. Phạm Minh Nhựt Sinh viên thực hiện : Trần Thị Tuyết Dung MSSV: 1311100019 Lớp: 13DSH02 TP. Hồ Chí Minh, 2017
  • 3. nghiệp GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là đồ án nghiên cứu của riêng tôi được thực hiện trên cơ sở lý thuyết, tiến hành nghiên cứu thực tiễn dưới sự hướng dẫn của ThS. Phạm Minh Nhựt. Các số liệu, kết quả nêu trong đồ án là trung thực và chưa từng được 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….tháng….năm…….. Sinh viên Trần Thị Tuyết Dung
  • 4. nghiệp GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt LỜI CẢM ƠN Con xin khắc ghi công ơn cha mẹ và những người thân đã nuôi dưỡng và giáo dục con nên người. Tôi xin gửi lòng biết ơn đến: - Ban Giám Hiệu Trường Đại Học Công Nghệ Tp. Hồ Chí Minh. - Khoa Công Nghệ Sinh Học- Thực Phẩm- Môi Trường, Trường Đại Học Công Nghệ Tp. Hồ Chí Minh. - Cô chủ nhiệm, Thầy Cô bộ môn Công Nghệ Sinh Học Đã hỗ trợ và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn thành đề tài. Tôi xin chân thành biết ơn: Ths. Phạm Minh Nhựt đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ, giành nhiều thời gian và công sức để truyền đạt những kiến thức, kinh nghiệm quý giá, tạo mọi điều kiện tốt cho tôi hoàn thành khóa luận này. Chân thành cảm ơn các bạn lớp Công Nghệ Sinh Học đã động viên, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian làm đề tài. Tp. Hồ Chí Minh, ngày….tháng….năm…….. Sinh viên Trần Thị Tuyết Dung
  • 5. nghiệp GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN.................................................................................................................i LỜI CẢM ƠN.....................................................................................................................iv MỤC LỤC ...........................................................................................................................v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT.....................................................................................v DANH MỤC CÁC BẢNG.................................................................................................vi DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH....................................................................................... vii MỞ ĐẦU .............................................................................................................................1 1. Đặt vấn đề........................................................................................................................1 2. Mục tiêu nghiên cứu........................................................................................................2 3. Nội dung nghiên cứu .......................................................................................................2 4. Phạm vi nghiên cứu .........................................................................................................2 Chương 1: TỔNG QUAN ...................................................................................................3 1.1. Tổng quan về cây bàng.................................................................................................3 1.1.1. Sơ lược về nguồn tài nguyên thực vật ở nước ta.......................................................3 1.1.2. Sơ lược về cây bàng...................................................................................................3 1.1.3. Công dụng của cây bàng............................................................................................5 1.2. Đại cương về một số hợp chất hữu cơ tự nhiên từ thực vật .........................................6 1.2.1. Carbohydrate .............................................................................................................6 1.2.2. Alkaloid .....................................................................................................................7 1.2.3. Glycoside...................................................................................................................8 1.3. Tổng quan về cơ chế kháng khuẩn của các hợp chất có nguồn gốc từ thực vật ........18 1.3.1. Khái niệm về hoạt tính kháng khuẩn.......................................................................18 1.3.2. Cơ chế kháng khuẩn ................................................................................................18 1.3.3. Một số hợp chất có khả năng kháng khuẩn từ thực vật...........................................21 1.3.4. Tình hình nghiên cứu kháng khuẩn của thực vật trên thế giới và Việt Nam...........26 1.3.5. Nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) ..............................................................................29
  • 6. nghiệp GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt ii 1.4. Ảnh hưởng của dung môi đến khả năng tách chiết cao từ thực vật ...........................30 1.5. Một số nhóm vi khuẩn gây bệnh ................................................................................31 1.5.1. Nhóm vi khuẩn Escherichia coli .............................................................................31 1.5.2. Nhóm vi khuẩn Salmonella spp...............................................................................32 1.5.3. Nhóm vi khuẩn Shigella spp....................................................................................34 1.5.4. Nhóm vi khuẩn Listeria spp. ...................................................................................35 1.5.5. Nhóm vi khuẩn Vibrio spp. .....................................................................................36 1.5.6. Nhóm vi khuẩn thuộc dòng Pseudomonas spp. ......................................................37 1.5.7. Nhóm vi khuẩn thuộc dòng Enterococcus spp........................................................38 1.5.8. Nhóm vi khuẩn thuộc dòng Staphylococcus aureus. ..............................................39 1.6. Sơ lược về vi khuẩn V.alginolyticus...........................................................................40 1.6.1. Phân loại khoa học...................................................................................................40 1.6.2. Đặc điểm hình thái...................................................................................................40 1.6.3. Đặc điểm phân bố....................................................................................................41 1.6.4. Khả năng gây bệnh ..................................................................................................42 Chương 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......................................44 2.1. Địa điểm và thời gian thực hiện .................................................................................44 2.1.1. Địa điểm ..................................................................................................................44 2.1.2. Thời gian..................................................................................................................44 2.2. Vật liệu .......................................................................................................................44 2.2.1. Vật liệu:…………………………………………………………………………...44 2.2.2. Vi khuẩn chỉ thị .......................................................................................................44 2.3. Thiết bị, dụng cụ và hóa chất......................................................................................44 2.3.3. Hóa chất, dung môi..................................................................................................45 2.4. Phương pháp nghiên cứu............................................................................................46 2.4.1. Phương pháp thu và xử lý nguồn mẫu.....................................................................46 2.4.2. Phương pháp thu nhận cao thực vật và xác định hiệu suất thu hồi. ........................46 2.4.3. Phương pháp bảo quản và giữ giống vi sinh ...........................................................47 2.4.4. Phương pháp tăng sinh, xác đinh mật độ tế bào vi sinh vật chỉ thị.........................48 2.4.5. Phương pháp pha loãng mẫu ...................................................................................48
  • 7. nghiệp GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt iii 2.4.6. Phương pháp đánh giá hoạt tính kháng khuẩn ........................................................49 2.4.7. Phương pháp xác định nồng độ ức chế tối thiểu MIC.............................................50 2.4.8. Phương pháp xác định thành phần hóa học của cao chiết.......................................51 2.4.9. Phương pháp xử lý số liệu.......................................................................................54 2.5. Bố trí thí nghiệm.........................................................................................................54 2.5.1. Thí nghiệm 1: Xác định hiệu suất thu hồi cao chiết từ lá bàng đối với dung môi ethanol 70%. 56 2.5.2. Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của dung môi tách chiết đến hoạt tính kháng khuẩn của cao chiết............................................................................................................57 2.5.3. Thí nghiệm 3: Xác định nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) của TcEE đối với chủng vi khuẩn gây bệnh..................................................................................................................58 2.5.4. Thí nghiệm 4: Định tính một số thành phần hóa học cơ bản của TcEE..................60 2.5.5. Thí nghiệm 6: Khảo sát ảnh hưởng của cao chiết đến vi khuẩn V. alginolyticus theo thời gian ....................................................................................................................62 Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.........................................................................65 3.1. Kết quả đánh giá hiệu suất thu hồi TcEE ...................................................................65 3.2. Kết quả khảo sát hoạt tính kháng khuẩn của TcEE đối với chủng vi khuẩn chỉ thị...65 3.2.1. Kết quả khảo sát hoạt tính kháng khuẩn của TcEE đối nhóm vi khuẩn Escherichia coli .....................................................................................................................................66 3.2.2. Kết quả khảo sát hoạt tính kháng khuẩn của TcEE trên nhóm vi khuẩn Listeria spp. ...........................................................................................................................................67 3.2.3. Kết quả khảo sát hoạt tính kháng khuẩn của TcEE trên nhóm vi khuẩn Samonella spp......................................................................................................................................68 3.2.4. Kết quả khảo sát hoạt tính kháng khuẩn của TcEE trên nhóm vi khuẩn Shigella spp ...........................................................................................................................................69 3.2.5. Kết quả khảo sát hoạt tính kháng khuẩn của TcEE trên nhóm vi khuẩn Virio spp.71 3.2.6. Kết quả khảo sát hoạt tính kháng khuẩn của TcEE trên nhóm vi khuẩn gây bệnh cơ hội trên da ..........................................................................................................................72 3.2.7. Tổng hợp kết quả hoạt tính kháng khuẩn và kết quả xác định nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) của TcEE đối với 20 vi khuẩn chỉ thị............................................................73 3.3. Kết quả định tính một số thành phần hóa học của TcEE ...........................................77 3.5. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của TcEE đến vi khuẩn V. alginolyticus.......................79
  • 8. nghiệp GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt iv Chương 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ............................................................................83 4.1. Kết luận.......................................................................................................................83 4.2. Đề nghị .......................................................................................................................83 TÀI LIỆU THAM KHẢO.................................................................................................84
  • 9. nghiệp GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT DMSO: Dimethyl sulfoxide DNA: Deoxyribonucleic acid MIC: Minimum Inhibition Concentration: Nồng độ ức chế tối thiểu TSA: Trypton Soya Agar TSB: Trypton Soya Broth TcEE: Cao chiết Ethanol 70% từ lá bàng
  • 10. nghiệp GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt vi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Chức năng sinh lý của một số amino acid trong quá trình trao đổi chất...........17 Bảng 1.2. Những nhóm hợp chất tự nhiên có hoạt tính kháng khuẩn (theo Cowan, 1999) ...........................................................................................................................................20 Bảng 3.1 Tổng hợp kết quả hoạt tính kháng khuẩn của cao chiết lá bàng từ dung môi ethanol 70% đối với 20 vi khuẩn chỉ thị............................................................................74 Bảng 3.2. Kết quả định tính thành phần hóa học của TcEE..............................................77
  • 11. nghiệp GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt vii DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Hình 1.1. Lá và quả bàng.....................................................................................................4 Hình 1.2. Cấu trúc hóa học một số chất thuộc nhóm alkaloids...........................................8 Hình 1.3. Cấu trúc hóa học của flavonoid (A) và các dạng flavonoid..............................12 Hình 1.4. Caffeic acid........................................................................................................13 Hình 1.5. Phân loại nhóm phenolics theo cấu trúc hóa học ..............................................13 Hình 1.6. Những vị trí của vi khuẩn bị tác động bởi các hợp chất thực vật (Burt, 2004).19 Hình 1.7. Cấu trúc hóa học của phân tử quinone, anthraquinone và hypericin ................21 Hình 1.8. Cấu trúc hóa học của catechine .........................................................................22 Hình 1.9. Cấu trúc hóa học của coumarine. ......................................................................23 Hình 1.10. Cấu trúc hóa học của phân tử Solamargine.....................................................24 Hình 1.11. Cấu trúc hóa học của berberine .......................................................................25 Hình 1.12. E.coli quan sát dưới kính hiển vi với kích thước 2µm (Bact, 2005)...............31 Hình 1.13. Hình thái vi khuẩn Samonella spp. (Taragui, 2005)........................................33 Hình 1.14. Hình thái của vi khuẩn Shigella spp. (Reynolds, 2011) ..................................34 Hình 1.15. Hình thái vi khuẩn Listeria spp. ......................................................................35 Hình 1.16. Hình thái vi khuẩn Vibrio (Microscopy, 2004) ...............................................36 Hình 1.17. Hình thái vi khuẩn Pseudomonas spp. ............................................................37 Hình 1.18. Hình thái vi khuẩn Enterococcus ....................................................................38 Hình 1.19. Hình thái vi khuẩn Staphylococcus aureus .....................................................39 Hình 2.1. Phương pháp pha loãng mẫu………………………………………….............45 Hình 2.2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát......................................................................55 Hình 2.3. Quy trình tách chiết và thu hồi cao từ lá bàng...................................................56 Hình 2.4. Quy trình đánh giá khả năng kháng khuẩn của cao chiết..................................57 Hình 2.5. Quy trình xác định nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) của cao chiết....................59 Hình 2.6. Quy trình định tính một số thành phần hóa học của cao chiết ethanol 70% từ lá bàng. ..................................................................................................................................61 Hình 2.7. Quy trình khảo sát ảnh hưởng của cao chiết đến vi khuẩn V. alginolyticus theo thời gian.............................................................................................................................63
  • 12. nghiệp GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt viii Hình 3.1. Hoạt tính kháng khuẩn của TcEE trên nhóm vi khuẩn Escherichia coli ..........66 Hình 3.2. Hoạt tính kháng khuẩn của TcEE trên nhóm vi khuẩn Listeria spp. ................67 Hình 3.3. Hoạt tính kháng khuẩn của TcEE trên nhóm vi khuẩn Samonella spp.............68 Hình 3.4. Hoạt tính kháng khuẩn của TcEE trên nhóm vi khuẩn Shigella spp.................70 Hình 3.5. Hoạt tính kháng khuẩn của TcEE trên nhóm vi khuẩn Virio spp......................71 Hình 3.6. Hoạt tính kháng khuẩn của TcEE trên nhóm vi khuẩn gây bệnh cơ hội trên da ...........................................................................................................................................72 Hình 3.7. Biểu đồ thể hiện mật độ tế bào ..........................................................................80 Hình 3.8. Biểu đồ thể hiện giá trị OD600nm ........................................................................80
  • 13. nghiệp GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt 1 MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề Sức khỏe là vốn quý nhất của con người nhưng hiện nay vấn đề về thực phẩm bẩn đã khiến cho nguy cơ mắc nhiều loại bệnh tật đang gia tăng, do đó việc tìm ra phương thuốc chữa trị vừa mang lại hiệu quả nhưng không gây tác dụng phụ luôn được người dân quan tâm lựa chọn. Đã từ rất lâu, dựa vào kinh nghiệm dân gian con người đã biết sử dụng các loại cây có trong tự nhiên để làm thực phẩm, thuốc chữa bệnh. Việt Nam là một quốc gia nằm ở vùng nhiệt đới gió mùa có nhiều điều kiện cho hệ thực vật phát triển tạo ra sự phong phú và đa dạng, đó là nguồn tài nguyên sinh học quý giá, thuộc loại tài nguyên tái tạo được, nhiều cây thuốc quý với đầy đủ chủng loại và số lượng, trong đó có cây bàng. Cây bàng tên khoa học là Terminalia catappa L, thuộc họ Bàng Combretaceae. Đây là một loại cây được trồng như một loại cây cảnh để lấy bóng râm nhờ tán lá lớn và rậm. Qủa ăn được và có vị hơi chua. Hạt bàng thì dùng làm nguyên liệu để chế biến thành mứt. Ở Việt Nam cây bàng dễ trồng, phát triển tốt và có mặt ở hầu hết các địa bàn trong cả nước. Người dân từ xưa đã dùng lá bàng để chữa cảm sốt, ra mồ hôi, chữa tê thấp và lỵ. Dùng búp lá non phơi khô, tán bột rắc trị ghẻ, sắc đặc ngậm trị sâu răng. Ngoài ra, người ta còn dùng vỏ thân bàng dạng thuốc sắc uống trị lỵ và tiêu chảy, rửa vết loét, vết thương. Đặt biệt, nhựa lá non trộn với dầu hạt bông và nấu chín là một thứ để chữa bệnh hủi. Hạt nấu chín dùng để chữa đi cầu ra máu. Ngoài ra, cũng được dùng đối với việc nuôi cá cảnh để xử lý kim loại nặng trong nước có hại cho cá, ngăn ngừa hữu hiệu các loại vi khuẩn, các loại nấm trên cá. Mặc dù có nhiều công dụng như vậy nhưng ở nước ta hiện nay chưa có công trình khoa học mang tính hệ thống nghiên cứu về quá trình chiết tách hay xác định thành phần hóa học, xác định cấu trúc của một số hợp chất trong cây bàng. Chính vì vậy chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Đánh giá hoạt tính kháng khuẩn của cao chiết ethanol từ lá bàng (Terminalia catappa L)” nhằm cung cấp thêm thông tin về
  • 14. nghiệp GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt 2 loại cây này, góp phần vào việc khai thác, chế biến và ứng dụng các sản phẩm của cây bàng một cách hiệu quả, khoa học hơn. 2. Mục tiêu nghiên cứu - Tách chiết cao ethanol từ lá bàng và đánh giá hoạt tính kháng khuẩn. - Bước đầu xác định một số thành phần hóa học. 3. Nội dung nghiên cứu - Tách chiết và đánh giá hoạt tính kháng khuẩn của cao chiết ethanol từ lá bàng. - Đánh giá hiệu lực kháng khuẩn của cao chiết lá bàng theo thời gian. 4. Phạm vi nghiên cứu - Chỉ tách chiết cao lá bàng bằng dung môi ethanol 70%. - Đánh giá hoạt tính kháng khuẩn của cao chiết đối với 20 chủng vi khuẩn chỉ thị.
  • 15. nghiệp GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt 3 Chương 1: TỔNG QUAN 1.1. Tổng quan về cây bàng 1.1.1. Sơ lược về nguồn tài nguyên thực vật ở nước ta Lãnh thổ Việt Nam nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa, có tới ¾ diện tích cả nước là núi rừng. Với đặc điểm khí hậu và địa hình như vậy nên nước ta được đánh giá là nước có nguồn tài nguyên sinh vật đa dạng và phong phú, được xếp thứ 16 trong số 25 quốc gia có mức độ đa dạng sinh vật cao nhất thế giới. Nguồn thực vật phong phú này đã cung cấp cho con người nhiều sản phẩm thiên nhiên có giá trị . Các sản phẩm thiên nhiên có hoạt tính sinh học được ứng dụng rất lớn trong nhiều lĩnh vực khác nhau của cuộc sống, đặc biệt là dùng làm thuốc chữa bệnh. Theo các nhà phân loại thực vật, nước ta có khoảng 12.000 loài thực vật bậc cao, trong đó khoảng 3.948 loài được dùng làm dược liệu (Viện vật liệu, 2007). Nếu so với khoảng 20.000 loài cây làm thuốc đã biết trên thế giới (IUCN, 1992) thì số loài cây thuốc ở Việt Nam chiếm khoảng 19%. Tuy có nguồn thực vật đa dạng và phong phú nhưng do chúng phân bố rải rác ở nhiều nơi, cùng với sự khai thác không có kế hoạch bảo tồn nên dẫn đến tình trạng trữ lượng các loài cây ngày càng ít đi. Thế nên, hiện nay chúng ta cần khai thác có hiệu quả về hoạt tính sinh học của các loài cây và duy trì trồng lại các giống đã khai thác, để tạo ra các loại thuốc chữa bệnh mới đem lại lợi ít cho con người nhưng không làm cạn kiệt nguồn tài nguyên nước nhà. 1.1.2. Sơ lược về cây bàng 1.1.2.1. Phân loại khoa học Giới Plantae Angiospermae Eudicots Rosids Bộ Myrtales Họ Combretceae Chi Terminalia Loài T. catappa
  • 16. nghiệp GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt 4 Hình 1.1. Lá và quả bàng. 1.1.2.2. Đặc điểm hình thái Cây Bàng ta là cây thân gỗ lớn sống tại vùng nhiệt đới, loại cây này có thể cao 35 m, có đường kính thân từ 40 – 80 cm. Với tán lá mọc thẳng, đối xứng và các cành nằm ngang tạo thành hình dáng giống như cái bát trải rộng. Lá to, dài khoảng 15 – 25 cm và rộng 10 – 14 cm, hình trứng, xanh sẫm và bóng. Về mùa khô thì lá chuyển thành màu đỏ ánh hồng hay nâu vàng sau đó rụng hết để hạn chế thoát hơi nước và giúp cây kích thích ra cành lá non. Bàng ta là loài cây có hoa đơn tính cùng gốc, nghĩa là hoa đực và hoa cái ra chung trên một cây. Hoa có kích thước 1 cm có màu trắng hơi xanh không có cánh hoa, chúng mọc trên các nách lá hoặc ở đầu cành. Quả dài 5 – 7 cm, rộng 3 – 5,5 cm, khi non quả có màu xanh sau đó ngã sang màu vàng và khi chín quả có màu đỏ. Mùa quả tháng 8 - 10. Cây Bàng ta được trồng tại khu vực nhiệt đới, là loài cây ưa sáng, có tốc độ sinh trưởng nhanh. Cây chủ yếu được tái sinh bằng hạt. Cây bàng ta là loại cây công trình trồng lấy bóng mát, phát triển nhanh, ít sâu bệnh, dễ chăm sóc. Cây có thể trồng trong vườn nhà, ven đường, lối đi trong khuân viên nhà máy... 1.1.2.3. Phân bố Cây bàng được trồng khắp nơi làm cây bóng mát. Người ta cho rằng cây bàng vốn không có ở nước ta, mà di thực từ đảo Moluques vào.
  • 17. nghiệp GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt 5 1.1.2.4. Thành phần hóa học Lá và vỏ cây chứa tanin: vỏ thân chứa từ 25 - 35% tanin pyrogalic và tanin catechic. Vỏ cành chứa 11% tanin. Nhân hạt chứa 50% dầu béo màu vàng nhạt hay lục nhạt, vị dễ chịu, giống như dầu hạng nhân, ăn được. Tuy nhiên nhân chỉ chiếm 10% toàn quả cho nên cuối cùng toàn quả chỉ chứa chừng 5% dầu béo, việc tách nhân lại đòi hỏi nhiều công sức, chưa cơ giới hóa được cho nên đến nay việc khai thác dầu hạt bàng chưa được đặt ra. Một số tính chất của dầu nhân hạt bàng đã được nghiên cứu kết quả như sau: Tỷ trọng 0,917, chỉ số khúc xạ ở 35°C là 1,4660, độ đông đặc + 1°C, chỉ số axit 2,94, chỉ số xà phòng hóa 0,38, axit toàn phần tách được ở dạng đặc, màu vàng nhạt hay trắng, phần axit đặc chiếm tới 36%. Do chỉ số iốt thấp và do không cho phản ứng hexabromua cho nên người ta có thể kết luận dầu bàng không có glyxerit linoleic và thuộc loại dầu không khô. 1.1.3. Công dụng của cây bàng 1.1.3.1. Theo kinh nghiệm dân gian Cao vỏ thân cây bàng (bỏ lớp vỏ đen bên ngoài) có tác dụng lợi tiểu, cường tim làm săn. Cao methanol có tác dụng giảm co thắt ruột thỏ cô lập. Lá được dùng làm thuốc chữa cảm sốt, làm ra mồ hôi, chữa tê thấp và lỵ. Búp non phơi khô tán bột rắc trị ghẻ, trị sâu quảng, sắc đặc ngậm trị sâu răng. Dùng tươi, xào nóng để đắp và chườm nơi đau nhức. Vỏ thân sắc uống trị lỵ và tiêu chảy, rửa vết loét, vết thương. Nhựa lá non trộn với dầu hạt bông và nấu chín là một thứ thuốc để chữa hủi. Hạt nấu uống để trị tiêu chảy ra máu. 1.1.3.2. Trong đời sống – kinh tế Cây trồng địa phương. Nếu tổ chức trồng cây bàng trên quy mô lớn để tạo ra nguồn hàng hóa bàng không chỉ có giá trị trực tiếp dùng để chữa bệnh và chăm sóc sức khỏe, nếu biết bảo tồn và khai thác hợp lý thì đó còn là một nguồn thu nhập trong phạm vi hộ gia đình và các cộng trên thị trường thì nó còn góp phần vào sự
  • 18. nghiệp GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt 6 tăng trưởng kinh tế của đất nước. Trên thế giới, nhiều nước đã xuất khẩu các chế phẩm từ cây bàng và thu được nguồn ngoại tệ đáng kể. Việt Nam nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa, thích hợp cho sự phát triển của cây trồng nói chung. Nhất là ở những vùng đồng bằng có khí hậu mát mẻ thích hợp cho việc trồng và phát triển cây bàng. 1.2. Đại cương về một số hợp chất hữu cơ tự nhiên từ thực vật 1.2.1. Carbohydrate 1.2.1.1. Khái niệm Carbohydrate là một nhóm chất hữu cơ phổ biến khá rộng rải trong cơ thể sinh vật. Được cấu tạo từ các nguyên tố: C, H, O với công thức cấu tạo chung Cm(H2O)n, thường m = n (Phùng Trung Hùng và ctv, 2013). Nhìn chung hàm lượng carbohydrate ở thực vật cao hơn động vật. Ở thực vật carbohydrate thay đổi tùy theo loài, giai đoạn sinh trưởng và phát triển. - Thực vật: chiếm khoảng 75% trong các bộ phận như củ, quả, lá, thân, cành. - Động vật: chiếm khoảng 2% trong gan, cơ máu,.. (Phùng Trung Hùng và ctv, 2013). 1.2.1.2. Phân loại Dựa vào cấu tạo, tính chất carbohydrate được chia làm 3 nhóm lớn: monosaccharide, oligosaccharide (Disaccharide) và polysaccharide ( Phùng Trung Hùng và ctv, 2013). - Monosaccharide gồm: glucose, fructose. - Disaccharide gồm: saccharose, lactose, maltose. - Polysaccharide gồm: tinh bột, cellulose. 1.2.1.3. Vai trò Trong cơ thể sống carbohydrate giữ nhiều vai trò quan trọng: - Đảm bảo cung cấp khoảng 60% năng lượng cho các quá trình sống. - Có vai trò cấu trúc, tạo hình (ví dụ: cellulose, peptidolican…). - Có vai trò bảo vệ (mucopolysaccharide). - Chống tạo thể cetone (mang tính acid gây độc cho cơ thể) ( Nguyễn Phương Hà Linh, 2011).
  • 19. nghiệp GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt 7 1.2.2. Alkaloid 1.2.2.1. Khái niệm Alkaloid là những hợp chất hữu cơ có chứa nitơ, đa số có nhân dị vòng, có phản ứng kiềm, thường gặp trong thực vật và đôi khi trong động vật. Thông thường các alkaloid không tan trong nước, dễ tan trong các dung môi hữu cơ. Trái lại thì các muối alkaloid thì dễ tan trong nước và hầu như không tan trong 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. Alkaloid là amin có nguồn gốc tự nhiên do thực vật tạo ra, nhưng các amin do động vật và nấm tạo ra cũng được gọi là các alkaloid. Nhiều alkaloid có các tác động dược lý học đối với con người và các động vật khác. Các alkaloid thông thường là các dẫn xuất của các acid amin và phần nhiều trong số chúng có vị đắng. Chúng được tìm thấy như là các chất chuyển hóa phụ trong thực vật (ví dụ khoai tây hay cà chua), động vật (ví dụ các loại tôm, cua, ốc, hến) và nấm. Nhiều alkaloid có thể được tinh chế từ các dịch chiết thô bằng phương pháp chiết acid - base (Tôn Nữ Minh Nguyệt và ctv, 2010). 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 nước, tủa này sinh ra hầu hết do sự kết hợp của 1 cation lớn là alkaloid với 1 nhóm amin lớn thường là anion phức hợp của thuốc thử và nhóm thứ 2 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). 1.2.2.2. Phân loại Các nhóm alkaloid hiện bao gồm: - Nhóm pyridine: piperin, coniin, trigonellin, arecaidin, guvacin, pilocarpine, nicotin, spartein, pelletierin. - Nhóm isoquinolin: các alkaloid gốc thuốc phiện như morphin, codein, thebain, papaverin, narcotin, sanguinarin, hydrastin, hydrastin, berberin. - Nhóm pyrrolidin: hygrin, cuscohygrin, nicotin.
  • 20. nghiệp GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt 8 - Nhóm tropan: atropine, cocain, ecgonin, scopolamine. - Nhóm quinolin: quinine, quinidine, dihydroquinin, dihydroquinidin, strychnine, brucin, veratrin, cevadin. - Nhóm phenothylamin : mescalin, ephedrine, dopamine, amphetamine. - Nhóm indole : + Các tryptamin : DMT, N-metyltryptamin, psilocybin, serotonin. + Các ergolin : Các alkaloid từ nhựa ngũ cốc/cỏ như ergin, ergotamine, acid lysergic v.v + Các beta-cabolin : harmin, harmalin, yohimbin, reserpine, emetin - Nhóm purin: các xanthin như caffeine, theobromine, theophylline (Tôn Nữ Minh Nguyệt và ctv, 2010). Hình 1.2. Cấu trúc hóa học một số chất thuộc nhóm alkaloids. 1.2.2.3. Vai trò Đa số các alkaloid đều có tác dụng diệt khuẩn, một số loại có tác động lên hệ thần kinh như morphin, codein, cocain,... Ngoài ra, alkaloid còn làm hạ huyết áp và giúp chống ung thư ( Vũ Xuân Tạo, 2013). 1.2.3. Glycoside 1.2.3.1. Khái niệm Glycoside là những sản phẩm ngưng tụ của đường. Cấu tạo gồm 1 phần đường (glycon) kết hợp với 1 phần không phải là đường (aglycon) theo Vũ Kim Dung và ctv (2011). Hai phần kết hợp với nhau bằng dây nối acetal vì vậy phân tử glycoside
  • 21. nghiệp GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt 9 dễ bị phân hủy khi có nước dưới ảnh hưởng của các enzyme (men) có chứa trong cây. 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 nước, có vị đắng và tạo mùi thơm đặc trưng (Trần Trường Hận, 2010). 1.2.3.2. Phân loại Glycoside có 3 cách phân loại dựa vào thành phần glycon, aglycon và kiểu liên kết giữa chúng (Vũ Kim Dung và ctv, 2011). - Phần đường: có nhiều loại đường nhưng thường là glucose và đồng phân đường. - Liên kết giữa phần đường và phần không đường: C – glycosidic, O – glycosidic, N – glycosidic, S – glycosidic. - Nhóm hợp chất không đường: saponins glycosidic, cardiac glycosidic, anthraquinone glycosidic, phenolic glycosidic, cyanogenic glycosidic, alcoholic glycosidic, coumarin glycosidic, chromonr glycosidic, steviol glycosidic. 1.2.3.3. Vai trò Glycoside giữ vai trò là nguồn dinh dưỡng cho cơ thể. Ngoài ra chúng còn có vai trò bảo vệ bằng cách tạo ra thể gây độc, qua quá trình thủy phân tạo ra 1 số chất kháng khuẩn thường tập chung ở vỏ và hạt như độc tố Solanine ở khoai tây (Trần Trường Hận, 2010). Một số glycoside quan trọng Saponin a. Khái niệm Saponin là một glycoside tự nhiên thường gặp trong nhiều loài thực vật. Dưới tác dụng của các enzyme thực vật, vi khuẩn hay acid loãng, saponin bị thủy phân thành genin (sapogenin) và phần carbohydrate (Ngô Văn Thu, 2011). Saponin thường ở dạng vô định hình, có vị đắng, tan được trong nước, alcohol và rất ít tan trong aceton, ether, hexan. Khi hòa tan saponin vào nước sẽ làm giảm sức căng bề mặt của dung dịch và tạo bọt (Nguyễn Tấn Thịnh, 2013).
  • 22. nghiệp GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt 10 b. Phân loại Saponin được chia thành 2 nhóm là saponin triterpenoid và saponin steroid ( Nguyễn Tấn Thịnh, 2013). - Saponin triterpenoid: + Saponin triterpenoid pentacyclic: nhóm olean, nhóm ursan, nhóm hopan, nhóm lupan. + Saponin triterpenoid tetracyclic: nhóm dammaran, nhóm lanostan, nhóm cucurbitan - Saponin steroid: nhóm spirostan, nhóm furosatn, nhóm aminofurostan, nhóm spirosolan, nhóm solanidan. c. Vai trò Vai trò của saponin: - Tác dụng long đờm chữa ho, lợi tiểu (liều cao gây nôn mửa, đi lỏng). - Một số saponin có tác dụng chống viêm. - Một số có tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm, ức chế virus. - Kích ứng niêm mạc gây hắt hơi, đỏ mắt. Anthraquione glycoside a. Khái niệm Anthraquione glycoside thường tồn tại dưới dạng glycoside. Đa số các anthraquione glycoside là các polyoxy anthraquione và nhân thường gắn các nhóm chức –OH, -OCH3, -CH3, -COOH,… Tùy theo vị trí các nhóm chức dính vào nhân mà có các dẫn chất khác nhau (Ngô Văn Thu, 2011). Những dẫn xuất anthraquione glycoside đều có màu từ vàng, vàng cam đến đỏ. Ở glycoside thì dễ tan trong nước, còn thể tự do (aglycon) thì tan trong ether, chloroform và một số dung môi hữu cơ khác (Ngô Văn Thu, 2011). b. Phân loại Dẫn xuất Anthraquione glycoside có thể chia làm 3 nhóm: - Nhóm phẩm nhuộm (các dẫn chất 1,2 dihydroxy anthraquione). - Nhóm nhuộm tẩy (các dẫn chất 1,8 dihydroxy anthraquione). - Nhóm dimer (Ngô Văn Thu, 2011).
  • 23. nghiệp GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt 11 c. Vai trò Một số nghiên cứu cho thấy các dẫn xuất anthraquione glycoside có tác dụng kích thích miễn dịch chống ung thư (Ngô Văn Thu, 2011). Cardiae glycoside a. Khái niệm Cardiae glycoside là các glycoside thực vật, bao gồm hai phần là phần aglycon (không đường) và các glycine hay phần đường (Karkare, 2007). 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 trường acid theo Karkare (2007). b. Vai trò Vai trò của Cardiac glycoside - Ở nồng độ thấp: có tác dụng điều hòa nhịp tim - Ở nồng độ cao: gây nôn mửa, loạn nhịp tim, tiêu chảy, giảm sức co bóp của tim (Karkare, 2007). Flavonoid a. Khái niệm Flavonoid là 1 nhóm hợp chất lớn thường gặp trong thực vật, đây còn là sắc tố sinh học giúp tạo màu sắc cho hoa. Flavonoid có cấu tạo gồm 2 vòng benzene A và B được nối với nhau qua một mạch 3 carbon. Phần lớn các chất flavonoid có màu vàng, tuy nhiên 1 số màu xanh, tím, đỏ và 1 số khác lại không màu. Trong thực vật cũng có 1 số hợp chất không thuộc flavonoid cũng có màu vàng như carotenoid, anthranoid, xanthon (Quỳnh Ngọc, 2011). Chúng thường được cải biến bằng cách gắn thêm gốc (-OH), hoặc (-OCH3) và thường ở dạng phức với glucose và hữu cơ. Trong số này có những chất phổ biến như flavonone, anthocyanin, flavon, catechine và rotenone. Chỉ riêng 2 nhóm flavon, flavonone với các nhóm thế OH và OCH3 thì theo lý thuyết có thể gặp 38 627 chất (Ngô Văn Thu, 1998). 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 ưa béo thì càng có khả năng phá vỡ màng tế bào vi sinh vật (Quỳnh Ngọc, 2011).
  • 24. nghiệp GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt 12 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 được 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). Hình 1.3. Cấu trúc hóa học của flavonoid (A) và các dạng flavonoid (B) Euflavonoid, (C) Isoflavonoid, (D) Neoflavonoid c. Vai trò Các chất flavonoid là những chất oxy hóa chậm hay ngăn chặn quá trình oxy hóa bởi các gốc tự do như OH+ , ROO- (là các yếu tố gây biến dị, hủy hoại tế bào, ung thư, tăng nhanh sự lão hóa,…) làm cho tế bào hoạt động khác thường. 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 vi sinh chống lại quá trình oxy hóa có hại như 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 sơ vữa động mạch, tai biến mạch lão hóa, tổn thương do bức xạ. Flavonoid còn có tác dụng chống độc, làm giảm thương 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 chất làm tăng tình trạng viêm và dị ứng như histamine, serine protease, prostaglandin, leukotriene,… ( Quỳnh Ngọc, 2011).
  • 25. nghiệp GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt 13 Phenolic a. Khái niệm Hợp chất phenolic là các hợp chất có 1 hoặc nhiều vòng thơm với 1 hoặc nhiều nhóm hydroxyl, chúng được phân bố rộng rãi trong thực vật và các sản phẩm trao đổi chất của thực vật. Hơn 8000 cấu trúc phenolic đã được tìm thấy từ các phân tử đơn giản như các acid phenolic đến các hợp chất polymer như 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). Đa số các hợp chất phenolic được tổng hợp từ phenylalanine. Ở thực vật nhóm phenolic chủ yếu được tìm thấy là caffeic acid, đây là 1 trong những hợp chất đơn giản có độc tính sinh học và được cấu tạo từ dẫn xuất thế vòng phenolic. Một số phenolic như furanocoumarins thì không gây độc, nhưng khi tiếp xúc với nhiệt độ cao, dưới ánh sáng có bước sóng gần với tia tử ngoại (UV-A) thì nó trở nên rất độc (Nguyễn Thị Quỳnh Hoa, 2012). Hình 1.4. Caffeic acid b. Phân loại Phenolic chia làm hai nhóm: phenolic acids và flavonoid polyphenols. Hình 1.5. Phân loại nhóm phenolics theo cấu trúc hóa học c. Vai trò Vai trò của nhóm phenolic: - Bảo vệ thực vật chống lại mầm bệnh, côn trùng và các động vật ăn cỏ. Phenolic acids Flavonoid polyphenols Phenolics
  • 26. nghiệp GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt 14 - Khả năng ức chế vi sinh vật và nấm sợi. - Chất chống oxy hóa tự nhiên và tìm thấy trong táo và trà xanh. - Chống ung thư, ngăn ngừa bệnh tim và kháng viêm (Nguyễn Thị Quỳnh Hoa, 2012). 1.2.4. Tannin a. Khái niệm “Tannin” được dùng đầu tiên vào năm 1796 để chỉ những nhất có mặt trong dịch chiết từ thực vật có khả năng kết hợp với protein của da sống động vật cho da biến thành da thuộc không thối và bền. Do đó, tannin được định nghĩa là những hợp chất polyphenol có trong thực vật, có vị chát được phát hiện dương tính với “thí nghiệm thuộc da”. Tannin 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). Chúng thường gặp chủ yếu trong thực vật bậc cao ở những cây hai lá mầm. Tannin tan trong nước, kiềm loãng, glycerin và aceton, đa số không tan trong các dung môi hữu cơ và đồng thời tủa với alkaloid, muối kim loại nặng (chì, thủy ngân, kẽm, sắt). b. Phân loại - Tannin có thể chia thành hai loại chính: - Tannin thủy phân được hay còn gọi là tannin pyrogallic (Gallic acid). - Tannin ngưng tụ hay còn gọi là tannin pyrocatechic (Flavone). c. Vai trò Vai trò của 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…(Ngô Thị Thùy Dương, 2012).
  • 27. nghiệp GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt 15 1.2.5. Steroid a. Khái niệm Steroid là một loại hợp chất hữu cơ, có bộ khung cacbon stenan chứa bốn vòng cycloalkane được nối với nhau theo những cách đặc trưng riêng (Đặng Văn Hoài, 2009). Steroid là hợp chất chất béo hữu cơ hòa tan, có nguồn gốc tự nhiên hoặc tổng hợp dễ tan trong chloroform, ether, rượu nóng và không tan trong nước (Tôn Nữ Minh Nguyệt, 2011). b. Phân loại Steroid được chia làm 4 nhóm chính (Đặng Văn Hoài, 2009): - Nhóm steroid động vật: Cholesterol, cholestan-3β-ol, coprostan-β-ol, desosterol, coprosterol, cerebrosterol và lathosterol. - Nhóm steroid của động vật biển không xương sống: Spongesterol, clionasterol, 24-methylencholesterol và fucosterol. - Nhóm Steroid thực vật: Sistosterol (có các đồng phân α,β,), stigmasterol, α- spinasterol và brassicasterol. - Nhóm sterol nấm men: Ergosterol, zymosterol, acosterol và fecosterol. c. Vai trò - Tham gia vào các quá trình sinh học trong cơ thể sống. - Thường dùng làm các thuốc kích thích (Tôn Nữ Minh Nguyệt và ctv,2011). 1.2.6. Amino acid a. Khái niệm Amino acid là đơn vị cấu trúc cơ bản của protein. Amino acid là một phân tử chứa cả nhóm amin và carboxylate, chúng tạo thành các xích polymer ngắn gọi là peptide hay polypeptide. Tất cả amino acid tự nhiên đều thuộc α-amino acid, nhóm amino (-NH2) gắn vào cacbon thứ 2 (hay cacbon α) của acid hữu cơ. Ngoài nhóm – NH2, -COOH, trong amino acid tự nhiên còn chứa các nhóm chức khác như: -OH, HS-, -CO-…
  • 28. nghiệp GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt 16 b. Phân loại Dựa vào cấu tạo gốc R để phân 20 amino acid cơ bản thành các nhóm. Một trong các cách phân loại là 20 amino acid được phân thành 5 nhóm như sau (Hồ Chí Tuấn, 2009): - Nhóm 1: các amino acid có gốc R không phân cực kị nước, thuộc nhóm này có 6 amino acid: Glysine (G), Alanine (A), Valine (V), Leucine (L), Isoleucine (I), Proline (P). Nhóm 2: các amino acid có gốc R là nhân thơm thuộc nhóm này có 3 amino acid: Phenylamine (F), Tyrosine (Y), Tryptophan (W). Nhóm 3: các amino acid có gốc R bazo, tích đện dương, thuộc nhóm này có 3 amino acid: Lysine (K), Arginine (R), Histidine (H). Nhóm 4: các amino acid có gốc R phân cực, không tích điện, thuộc nhóm này có 6 amino acid: Serine (S), Threonine (T), Cysteine (C), Methionine (M), Asparagine (N), Glutamine (Q). Nhóm 5: các amino acid có gốc R acid, tích điện âm, thuộc nhóm này có 2 amino acid: Aspartate (D), Glutamate (E). c. Vai trò Vai trò của amino acid trong cơ thể thực vật: - Thúc đẩy quá trình sinh tổng hợp trao đổi chất. - Tăng hiệu quả của thuốc bảo vệ thực vật. - Tăng khả năng ra hoa và quả.
  • 29. nghiệp GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt 17 Bảng 1.1. Chức năng sinh lý của một số amino acid trong quá trình trao đổi chất Amino acid Hoạt động sinh hóa Glycine Là tiền chất của chlorophyll Proline Hydroxyproline Điều chỉnh trạng thái cân bằng nước. Cấu tạo nên thành tế bào (nematostatic action). Thiết yếu để tạo phấn hoa (tốt cho đậu trái). Glutamic Glutamine Đạm hữu cơ dự trữ để tạo thành các amino acid khác và protein thông qua phản ứng trao đổi. Serine Điều chỉnh trạng thái cân bằng nước, rất quan trọng cho quá trinh tổng hợp cholorophyll. Arginine Là tiền chất của polyamine, rất quan trọng để phân chia tế bào. Phenylalanine Tiền chất cấu tạo nên lignine, tạo các chồi gỗ khỏe hơn. Alanine Vai trò rất quan trọng trong việc tạo hoocmon trao đổi chất và kháng virus. Tryptophan Tiền tố của indol-acetic acid, các chất kích thích sinh trưởng tự nhiên. 1.2.7. Isoprenoid (terpene) a. Khái niệm Isoprenoid (terpene) là một nhóm chất lớn và đa dạng. Bộ khung carbon được tạo thành từ đơn vị cơ bản isoprene – C4H8. Terpene có nhiều ở thực vật đặc biệt là loài họ thông. b. Phân loại Phân loại dựa vào số đơn vị isoprene cấu thành phân tử - Sesterterpenoid (5 đơn vị) - Triterpenoid (6 đơn vị) - Tetraterpenoid (8 đơn vị)
  • 30. nghiệp GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt 18 - Polyterpenoid (n đơn vị) - Monoterpenoid (2 đơn vị) - Sesquiterpenoid (3 đơn vị) - Diterpenoid (4 đơn vị) c. Vai trò - Ức chế sự tăng trưởng của vi khuẩn ngăn ngừa ung thư. - Bảo vệ thực vật. - Có khả năng xua đuổi côn trùng. 1.3. Tổng quan về cơ chế kháng khuẩn của các hợp chất có nguồn gốc từ thực vật 1.3.1. Khái niệm về hoạt tính kháng khuẩn Kháng khuẩn thực vật là tên gọi chung chỉ các hợp chất hữu cơ có trong thực vật, có tác dụng tiêu diệt hay kiềm hãm sự phát triển của vi sinh vật. Các chất kháng khuẩn thường có tác dụng đặc hiệu lên các loài vi sinh vật khác nhau ở một nồng độ thường rất nhỏ (Silva và Fernandes, 2010). 1.3.2. Cơ chế kháng khuẩn Cơ chế hoạt động khác nhau của các hợp chất kháng khuẩn có trong thực vật đã được nghiên cứu. Chúng có thể ức chế các vi sinh vật, gây trở ngại cho một số quá trình trao đổi chất hoặc có thể điều chỉnh biểu hiện gen và con đường truyền tín hiệu (Etherton và ctv, 2002; Manson, 2003; Surh, 2003). Không phải tất cả cơ chế hoạt động đều làm việc trên các mục tiêu cụ thể, và một số vùng khác của tế bào có thể bị ảnh hưởng bởi các cơ chế khác.(Hình 1.6)
  • 31. nghiệp GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt 19 Hình 1.6. Những vị trí của vi khuẩn bị tác động bởi các hợp chất thực vật (Burt, 2004) Cao chiết từ các loại thực vật có thể biểu hiện hoạt tính kháng lại các chủng vi khuẩn ở các mức độ khác nhau như sự can thiệp vào các lớp đôi phospholipid của màng tế bào gây hậu quả làm gia tăng độ thấm, tổn hại các thành phần tế bào, phá hủy các enzyme tham gia vào việc hình thành năng lượng tế bào, tổng hợp các thành phần cấu trúc, và đồng thời phá hủy hoặc làm bất hoạt các vật liệu di truyền. Nói chung, cơ chế tác động của hợp chất kháng khuẩn tự nhiên có liên quan đến sự rối loạn, phá vỡ màng tế bào chất, làm gián đoạn mất ổn định lực chuyển động của proton (PMF), dòng điện tử, sự vận chuyển tích cực, và đông tụ các thành phần của tế bào (Kotzekidou và ctv, 2008).
  • 32. nghiệp GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt 20 Bảng 1.2. Những nhóm hợp chất tự nhiên có hoạt tính kháng khuẩn (theo Cowan, 1999) Nhóm Phân nhóm Ví dụ Cơ chế Phenolic Phenol đơn Catechol Phá vỡ màng sinh chất Epicatechin Phá vỡ vách tế bào Phenolic acid Cinnamic acid Quinone Hypericin Liên kết bám dính, tạo phức hợp với thành tế bào, làm bất hoạt enzyme Flavonoid Chrysin Liên kết bám dính Flavone Tạo phức hợp với thành tế bào Abyssinone Khử hoạt tính enzyme Ức chế phiên mã ngược HIV Flavonol Tannin Ellagitannin Bám dính Protein Bám dính Adhesin Ức chế enzyme Phá vỡ màng sinh chất Tạo phức hợp với thành tế bào Phá vỡ vách tế bào Tạo phức kim loại - ion Coumarin Warfarin Tương tác DNA nhân thực (hoạt tính kháng virus) Terpenoid Tinh dầu Capsaicin Phá vỡ vách tế bào Alkaloid Berberine Xen vào thành tế bào hoặc DNA Piperine Lectin Polypeptide Mannose – specific agglutinin Khóa sự kết hợp của virus hoặc hấp phụ Falxatin Hình thành cầu Disulfide Polyacetylen 8s – heptadeca – 2(Z), 9(Z) – diene – 4,6 – diyne – 1,8 diol
  • 33. nghiệp GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt 21 1.3.3. Một số hợp chất có khả năng kháng khuẩn từ thực vật 1.3.3.1. Hợp chất Phenolic Nguyên nhân chính tạo ra độc tính của các hợp chất phenolic đối với vi sinh vật là sự ức chế enzyme bởi các hợp chất oxy hóa, có thể thông qua phản ứng với nhóm sulfhydryl hoặc thông qua sự tương tác không đặc hiệu của các chất này với protein. a. Quinone Quinone là những vòng thơm với 2 nhóm thế ketone. Chúng là những hợp chất màu, tồn tại khắp nơi trong tự nhiên và có phản ứng đặc trưng cao. Quinone có thể tạo phức không thay đổi với các amino acid ái nhân trong protein, thường dẫn đến làm vô hoạt và mất chức năng của protein. Do đó khả năng kháng khuẩn của quinone rất lớn. Mục tiêu tác động lên tế bào vi sinh vật là bề mặt tế bào, polypeptide ở thành tế bào và các enzyme trên màng. Quinone cũng tạo ra chất nền không thể sử dụng được cho các vi sinh vật. Người ta nhận thấy rằng anthraquinone được lấy từ một loài cây có nguồn gốc từ Pakistan có khả năng kiểm hãm vi khuẩn Bacillus anthracis, Corynebacterium pseudodiphthericum, và Pseudomonas aeruginosa, có khả năng diệt khuẩn đối với Pseudomonas pseudomalliae. Hypericin, một anthraquinone cho thấy là có khả năng chống bệnh trầm cảm và có hoạt tính kháng khuẩn tổng hợp (Tôn Nữ Minh Nguyệt và ctv, 2010). Quinone Anthraquinone Hypericin Hình 1.7. Cấu trúc hóa học của phân tử quinone, anthraquinone và hypericin b. Flavonoid Các hợp chất flavonoid tổng hợp bởi cây trồng để phản ứng lại sự nhiễm khuẩn và có tác dụng kháng khuẩn đối với nhiều vi sinh vật. Hoạt tính kháng khuẩn của
  • 34. nghiệp GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt 22 flavonoid là do khả năng tạo phức với các protein tan ngoại bào, tạo phức với thành tế bào vi khuẩn, và ức chế transpeptidase làm cho mucopeptide – yếu tố đảm bảo cho thành tế bào vi khuẩn vững chắc không tổng hợp được. Các flavonoid càng ưa béo càng có khả năng phá vỡ màng tế bào vi sinh vật (Tôn Nữ Minh Nguyệt và ctv, 2010). Catechin là những hợp chất flavonoid được nghiên cứu rộng rãi do chúng có mặt trong trà xanh ôlong. Qua những nghiên cứu, người ta nhận thấy trà xanh có hoạt tính kháng khuẩn đã ức chế Vibrio cholerae O1, Streptpcoccus mutans, Shigella spp., và các vi khuẩn, vi sinh vật khác. Catechin vô hoạt độc tố gây bệnh tả của Vibrio, ức chế enzyme glucosyltransferase của vi khuẩn S. mutans, cơ chế tác dụng cũng là do khả năng tạo phức như được mô tả ở phần quinone. Hoạt động nghiên cứu gần đây được tiến hành trên cơ thể chuột, khi chuột được cho ăn khẩu phần ăn có chứa 0,1% catechin có nguồn gốc từ trà thì khe nứt do sâu răng của chuột do S. mutans gây ra giảm 40% (Tôn Nữ Minh Nguyệt và ctv, 2010). Hình 1.8. Cấu trúc hóa học của catechine Nhiều nghiên cứu khác cho thấy rằng các dẫn xuất của flavones có khả năng ức chế virus (RSV). Người ta đã tìm ra hoạt tính và phương thức hoạt động của quercetin, naringin, hesperretin và catechin. Trong khi naringin không ức chế virus typr 1 (HSV – 1) gây bệnh mụn giộp, polyvirus type 1, virus type 3 gây bệnh khó thở ở trẻ hoặc RSV, thì ba flavonoid khác lại có tác dụng theo những phương thức khác nhau. Hesperetin làm giảm sự sao chép nội bào của các loài virus trên, catechin ứa chế sự lây nhiễm nhưng không làm giảm sự sao chép nội bào của RSV và HSV – 1, quercetin là chất có hiệu quả tốt trong việc giảm tình trạng lây nhiễm các loại bệnh do vi sinh vật gây ra. Người ta cho rằng sự khác nhau nhỏ về cấu tạo trong các hợp chất cũng ảnh hưởng rất quan trọng đến hoạt tính kháng khuẩn của chúng.
  • 35. nghiệp GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt 23 c. Counarine Coumarine là hợp chất phenolic được tạo thành bởi benzene nóng chảy và vòng α-pyrone. Chúng có hoạt tính chống đông máu, chống viêm và giãn mạch máu. Warfarin là một Coumarine đặc biệt nổi tiếng khi sử dụng như chất chống đông máu sử dụng kèm theo đường miệng và đồng thời cũng được sử dụng để giết động vật gặm nhắm. Hình 1.9. Cấu trúc hóa học của coumarine. Nhiều dẫn chất Coumarine có tác dụng kháng khuẩn đặc biệt là chất novobiocine là một chất kháng sinh có phổ kháng khuẩn rộng trong nấm Streptomyces niveus. Nó cũng có hoạt tính chống lại virus. Coumarine được biết là có độc tính cao vì thế cần được xử lý rất cẩn thận bởi y tế cộng đồng. Một vài Coumarine khác cũng có hoạt tính chống lại vi sinh vật và có khả năng ức chế nấm Candida albicans (Tôn Nữ Minh Nguyệt và ctv, 2010). d. Tannin Một trong những tính chất đặc trưng của tannin là tạo phức với các protein thông qua các liên kết không đặc hiệu như lên kết hydro và các liên kết cộng hóa trị. Khi liên kết với protein chúng có thể làm mất hoạt tính của các protein chức năng. Các protein này có thể là enzyme, các protein vận chuyển hay thành tế bào polypeptide… Scalbert xem xét lại các tính chất kháng khuẩn của tannin vào năm 1991. Ông đưa ra 33 nghiên cứu ghi nhận tính kháng khuẩn của tannin. Theo các nghiên cứu này, tannin có thể ức chế sự phát triển của nấm sợi, nấm men và các vi khuẩn. Tính kháng khuẩn của tannin được tăng cường bởi tia cực tím (UV) có mức ánh sáng kích hoạt bước sóng 320 đến 400 nm. Ngoài ra, có ít nhất hai nghiên cứu đã chỉ ra
  • 36. nghiệp GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt 24 rằng tannin có thể ức chế virus nhờ cơ chế đảo ngược quá trình phiên mã DNA của virus. 1.3.3.2. Nhóm alkaloid a. Solamargine Solamargine là một glycoalkaloid kháng khuẩn tốt nhất đối với 2 nhóm Giardia và Entamoeba, chúng liên quan trực tiếp đến việc kháng khuẩn đối với các vi khuẩn gây bệnh tiêu chảy. Thường có trong các cây quả mọng họ cà (Solanum khasianum) và các alkaloid khác trong loài cây này có khả năng chống lại sự lây nhiễm khi đã mắc phải HIV. Hình 1.10. Cấu trúc hóa học của phân tử Solamargine b. Berberine Berberine là một đại diện quan trọng của alkaloid có trong các cây: hoàng đằng, hoàng lá, hoàng liên… có tác dụng kháng khuẩn rộng đối với Shigella spp., Staphylococcus spp. (tụ cầu khuẩn), Vibrio spp., Streptococcus spp. Những năm gần đây, một số nghiên cứu mới nhất cho thấy berberine có tính kháng khuẩn với nhiều vi khuẩn Gram dương, Gram âm và các vi khuẩn acid. Ngoài ra nó còn chống lại một số nấm men gây bệnh và một số động vật nguyên sinh. Berberine kháng khuẩn hiệu quả đối với các nhóm vi khuẩn gây bệnh sốt rét do berberine có khả năng đột biến RNA của vi khuẩn gây sốt rét, chính điều này mà tác dụng kháng khuẩn của Berberine khá mạnh đối với các loại vi khuẩn gây bệnh này.
  • 37. nghiệp GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt 25 Hình 1.11. Cấu trúc hóa học của berberine 1.3.3.3. Nhóm terpenoid và tinh dầu Terpenene và terpenoid cóa hoạt tính kháng khuẩn đối với nấm, vi khuẩn, virus và động vật nguyên sinh. Năm 1977, có nghiên cứu cho rằng 60% các dẫn xuất của tinh dầu có khả năng ức chế nấm, trong khi khoảng 30% ức chế được vi khuẩn. Đồng thời, các acid betulinic triterpenoid là một trong nhiều terpenoid có khả năng ức chế được HIV. Cơ chế tác động của tecpen chưa được khẳng định rõ ràng, nhưng được suy đoán là liên quan đến sự phá vỡ màng tế bào bởi các hợp chất lipophilic. Các nhà khoa học cũng đã tìm thấy các terpenoid hiện diện trong các loại tinh dầu thực vật có ích trong việc kiểm soát Listeria monocytogene. Theo Mendoza, việc tăng nhóm ưa nước (hydrophilicity) của kaurene diterpenoids thì làm giảm mạnh tính kháng khuẩn của chúng. Các nhà khoa học thực phẩm cũng đã tìm thấy các terpenoids hiện diện trong các loại tinh dầu thực vật có ích trong việc kiểm soát Listeria monocytogene. Dầu húng quế, một thảo dược được thương mại hóa, được xác định là hiệu quả kháng khuẩn tương đương với 125 ppm clo khử trùng trong lá rau diếp (Tôn Nữ Minh Nguyệt và ctv, 2010). 1.3.3.4. Nhóm lictin và polypeptide Cơ chế kháng khuẩn của lectin và polypeptide là do có sự hình thành các ion trên màng vi sinh vật, hoặc do sự cạnh tranh và ức chế sự bám dính protein trên cơ quan thụ cảm vật chủ ở vi sinh vật. Bên cạnh đó chúng còn phá vỡ màng tế bào, cản trở sự trao đổi chất và ảnh hưởng tới các thành phần tế bào chất. Thionin là peptide thường được tìm thấy trong lúa mạch và lúa mì, bao gồm 47 amino acid. Chúng có khả năng ức chế nấm men, vi khuẩn Gram âm và Gram dương.
  • 38. nghiệp GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt 26 Fabatin là một loại peptide có trong đậu fava, có cấu trúc liên quan tới γ- thionins từ ngũ cốc và nó ức chế được E.coli, P.aeruginosa, và Enterococcus hirae nhưng lại không ức chế Candida hoặc Saccharomyces. 1.3.4. Tình hình nghiên cứu kháng khuẩn của thực vật trên thế giới và Việt Nam 1.3.4.1. Trên thế giới Năm 1858, nhà bác học Pháp Louis Pasteur đã chứng minh được công dụng diệt khuẩn của tỏi. Năm 1944, nhà hóa học Chester J.Cavallito đã phân tích được hợp chất Alicin trong tỏi có công dụng như thuốc kháng sinh. Năm 1949, Dold và Knapp đã kiểm tra hoạt động kháng khuẩn của 27 chiết xuất từ thực vật chống lại 8 chủng sinh vật thử nghiệm: E.coli, Bacillus subtilis, Salmonella typhosa, Shigella paradysenteria… và cho thấy tỏi có hoạt động chống lại tất cả các sinh vật được kiểm tra. Một nghiên cứu khác tại Brazil năm 1982 đã chứng minh, nước tinh chất từ tỏi có thể chữa được nhiều bệnh nhiễm độc bao tử, do thức ăn có lẫn vi khuẩn, nhất là loại Salmonella spp. (Fulder,2005). Năm 1959, Horak đã nghiên cứu khả năng kháng khuẩn từ chiết xuất cây Cannabit sativa có nguồn gốc từ Ấn Độ, ông đã tìm thấy cannabiriolic là một chất có tác dụng ức chế với vi khuẩn lao ở người và một số vi khuẩn Gram dương như Staphylococcus pyogenes aureus, Streptococcus alpha haemolyticus, Streptococcus beta haemolyticus, Enterococcus, Diplococcus pneumoniae, B.subtilis, B.anthracis, Corynebacterium diphtheriae và Corynebacterium cutis, đặc biệt có thể ức chế vi khuẩn kháng lại penicilin (Kabelik và ctv 1960). Năm 1982, Ueda cũng đã thử nghiệm chất chiết xuất từ cây thuốc và gia vị bằng dung môi ethanol để ức chế vi khuẩn và nấm trong môi trường nuôi cấy tại pH khác nhau. Đinh hương được nghiên cứu hoạt tính kháng khuẩn có thể chống lại tất cả các sinh vật thử nghiệm bao gồm cả vi khuẩn B.subtilis PCI, S.aureus 209P, E.coli, S.typhimurium, Serratia marcescens, Pseudomonas aeruginosa, Proteus vulgaris, Proteus morganii. Năm 1997 tại Thái Lan, Satapon Direkbusarakom và ctv đã thử nghiệm thành công khả năng kháng khuẩn của các loài cây thảo dược như: O.sanctum, C.alata,
  • 39. nghiệp GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt 27 Tinospora cordifolia, Eclipa alba, Tinospora cripspa, Psidium guajava, Clinacanhusnutans, Andrographic panniculata, Momordica charatina, Phyllanthus reticulates, P.pulcher, P.acidus, P.debelis, P.amarus và P.urinaria đối với Vibrio spp. Tuy nhiên, chỉ có 2 cây Momordica chratina và Psidium và Psidium guajava có hiệu quả ức chế đối với Vibrio spp. Năm 2000 nghiên cứu của Avancini CAM, Wiest JM, Mundstock EA, cho kết quả hoạt tính kháng khuẩn của “carqueja” (Baccharis trimera Less) ức chế được nhóm vi khuẩn Gram dương (S.aureus, Streptococcus uberi) và Gram âm (Salmonella gallinarumand, Escherichia coli). Vào năm 2003 nhóm Candan và ctv đã nghiên cứu tinh dầu trong lá cỏ thi (Achillea millefolium) có hoạt tính kháng khuẩn cao hơn mẫu cao được chiết tử methanol. Tinh dầu có thể ngăn chặn sự phát triển của các nhóm vi khuẩn Streptococcus pneumoniae, Clostridium perfringes, nấm Candida albicans và ức chế yếu hơn đối với Mycobacterium smegmatis, Acinetobacter lwoffiiand, Candida krussei. Vào năm 2006, nghiên cứu của nhóm Asolini và ctv cho kết quả nhóm hợp chất phenolic tồn tại trong mẫu cao chiết ethanol có khả năng kháng khuẩn rất tốt. Mẫu dịch chiết từ a–ti–sô (Cynara scolymus) và mẫu cao ethanol (80%) của cả a–ti-sô và “macela” (Achyroline satureioides) ức chế sự phát triển của Bacillus cereus, B.subtilis, Pseudomonas aeruginosa và S.aureus. Năm 2011, Naveed Ahmad và ctv đã nghiên cứu về sự chống oxy hóa và kháng khuẩn của chiết xuất từ lá và hoa của cây Calotropis procera bằng nhiều loại dung môi khác nhau. Firdaus Jahan và cộng sự đã nghiên cứu về hoạt động kháng khuẩn của chiết xuất từ lá của cây Syxygium cumini (Jamun), Lawsonia inermis (Mehndi), Zizyphus mauritiana (Ber), Ocimum sanctum (Tulsi) và Ficus religiosa (Peepal) chống lại Staphylococcus aureus. Chaghaby và ctv (2014) đã chứng minh các dịch chiết khác nhau từ lá cây Annona Squamosa L. đều có hoạt tính kháng khuẩn chống lại vi khuẩn Gram dương mạnh hơn Gram âm. Kết quả của ông được nghiên cứu dựa trên cơ sở khoa học của Chopra và Greenwood, cho rằng vi khuẩn Gram âm ít bị ảnh hưởng nhiều bởi
  • 40. nghiệp GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt 28 những chất có chiết xuất từ thực vật hơn so với vi khuẩn Gram dương là do chúng có một lớp màng ngoài bao gồm các lipoprotein và lipopolysaccharide. Đó là lớp màng chọn lọc cho phép chúng có khả năng điều hòa lưu thông các chất ra vào bên trong cơ cấu nội bào. Mỗi một dịch chiết đều thể hiện khả năng kháng ít nhất 6/27 chủng vi khuẩn chỉ thị, tuy nhiên hoạt tính kháng khuẩn ở những dịch chiết lên các chủng vi sinh vật là khác nhau. Sự khác nhau đó là do sự khác biệt giữa các hợp chất hoá học có trong mỗi loại dịch chiết. 1.3.4.2. Việt Nam Năm 1956, Phạm Văn Ngữ đã tiến hành nghiên cứu trên 500 cây thuốc và khẳng định nhiều cây có tác dụng kháng khuẩn mạnh. Năm 1959, Nguyễn Văn Hưởng và ctv đã nghiên cứu trên 1000 cây thuốc và chỉ ra việc sử dụng những cây thuốc rất an toàn và có hoạt tính kháng khuẩn cao, từ đó nhóm đã đưa ra chế phẩm cây Tô Mộc trị tiêu chảy (Trần Nam Hà, 2008). Năm 2007, Nguyễn Ngọc Phước và ctv đã tiến hành nghiên cứu sử dụng lá trầu không để trị bệnh do nấm, vi khuẩn gây ra trên đối tượng nuôi động vật thủy sản, bước đầu đã có kết quả tốt ở quy mô phòng thí nghiệm. Tác giả Đặng Xuân Cường (Đại học Nha Trang, 2009) đã nghiên cứu các phương pháp thu nhận dịch chiết có hoạt tính kháng khuẩn từ loài rong nâu Dictyota dichotama Việt Nam. Tác giả cũng cho thấy dịch chiết thu nhận từ loài rong nâu này co hoạt tính kháng khuẩn khá tốt và đã phân tích được các thành phần có trong dịch chiết từ rong nâu. Cùng năm 2009, Võ Thị Mai Hương đã nghiên cứu về khả năng kháng khuẩn của dịch chiết lá Muồng Trâu trên 5 nhóm vi khuẩn Vibrio spp. Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Bacillus subtilis, Bacillus pumilus và cho kết quả kháng khuẩn cao hơn so với nghiên cứu tương tự vào năm 2002 của Elysha và ctv. Năm 2010, Phạm Văn Ngọt và ctv đã thông báo kết quả nghiên cứu khả năng kháng khuẩn của loài Mộc Kí Ngũ Hùng (Dendrophthoepentadra (L.) Miq.) thuộc họ Tầm gửi. Năm 2011, Nguyễn Thị Thu Hương nghiên cứu về hoạt tính kháng khuẩn của cao chiết từ tỏi (Allium Sativum) đối với một số vi khuẩn gây bệnh ở người.
  • 41. nghiệp GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt 29 Năm 2012, tại Nha Trang, Lê Thị Hương Hà nghiên cứu tách chiết và khảo sát hoạt tính kháng khuẩn – chống oxy hóa của cao dịch chiết từ củ hành tăm (Allium schoenoprasum) trên các chủng vi khuẩn gây bệnh: Salmonella, E.coli, S.aureus, Pseudomonas, B.subtilis, B. cereus, Aspergillus, Penicillum. Võ Thị Mai Hương và Trần Thanh Phong (2013) đã nghiên cứu hoạt tính kháng khuẩn từ các loại dịch chiết ethanol, methanol và các phân đoạn n-Hexan, EtOAC, n-Butanol của methanol từ quả Nhàu và kết quả cho thấy các loại dung môi trên đều cho hoạt tính kháng khuẩn cao với các vi khuẩn khảo sát Staphylococcus aureus, Salmonella typhii, Escherichia coli, Bacillus pumilus. Năm 2014, Huỳnh Kim Diệu và Võ Thị Tuyết đã đánh giá sự thuần chủng và hoạt tính kháng khuẩn của cây hẹ (Allium tuberosum Roxb. Et Spreng) trên 8 chủng vi khuẩn Staphylococcus aureus, Streptococcus faecalis, Escherrichia coli, Aeromonas hydrophila, Edwardsiella icaluri, Edwardsiella tarda, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella spp. Kết quả nghiên cứu cao hẹ có khả năng ức chế trên tất cả các chủng vi khuẩn thí nghiệm (512 µg/ml ≤ MIC ≤ 4096 µg/ml). 1.3.5. Nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) 1.3.5.1. Khái niệm Nồng độ ức chế tối thiểu (Minimum Inhibition Concentration (MIC)) là nồng độ thấp nhất của chất kháng khuẩn (hoặc kháng sinh) có khả năng ức chế sự tăng trưởng của vi sinh vật sau khoảng 24 giờ nuôi cấy. Khi cho vi khuẩn tiếp xúc với chất kháng khuẩn (hoặc kháng sinh) ở các liều lượng nồng độ khác nhau, vi khuẩn bị ức chế hoặc bị tiêu diệt. Một số vi khuẩn có thể nhạy cảm với một ít hoặc với chất kháng khuẩn (hoặc kháng sinh). Chỉ số MIC có tác dụng là tiêu chuẩn so sánh để lựa chọn các chất kháng khuẩn (hoặc kháng sinh) phù hợp với từng loại vi khuẩn gây bệnh. Việc loại trừ sạch vi khuẩn có thể dự đoán dựa vào dữ liệu MIC, đồng thời xác định được nồng độ tối ưu để làm chậm sự chọn lọc vi khuẩn kháng thuốc.
  • 42. nghiệp GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt 30 1.3.5.2. Phương pháp xác định Tùy theo phương pháp áp dụng mà có nhiều cách xác định chỉ số MIC khác nhau. Các phương pháp phổ biến như: phương pháp khuếch tán trên đĩa thạch, phương pháp pha loãng, phương pháp đặt khoanh giấy… Sau đó ta có thể xác định nồng độ kháng sinh thấp nhất ức chế hoàn toàn sự tăng trưởng của vi khuẩn bằng cách quan sát với mắt thường. 1.4. Ảnh hưởng của dung môi đến khả năng tách chiết cao từ thực vật Tách chiết bằng dung môi là quá trình di chuyển vật chất trong hệ hai pha rắn – lỏng. Quá trình này sẽ sử dụng một số dung môi thích hợp để hòa tan các hợp chất tan có trong thực vật, sau đó tách chúng ra khỏi phần không tan. Phần dung môi hòa tan các chất được gọi là dịch chiết, phần không tan được gọi là bã thực vật. Dựa vào tính phân cực của dung môi và của các nhóm hợp chất ta có thể dự đoán sự có mặt của các chất trong mỗi phân đoạn ly trích, từ đó lựa chọn dung môi tách chiết thích hợp: - Trong dịch chiết ete và ete dầu hỏa sẽ có các thành phần của tinh dầu như monoterpene, các chất không phân cực như chất béo, carotene, các sterol, các chất màu thực vật, chlorophyll… - Trong dịch chiết nước sẽ có các glycoside, tannin… - Trong dịch chiết chloroform sẽ có mặt quinone, các aglycol do glycodise thủy phân, sesquiterpen, diterpen… - Methanol và ethanol là những dung môi phân cực hơn các hydrocacbon thế cho. Người ta cho rằng dung môi thuộc nhóm rượu sẽ thấm tốt hơn lên màng tế bào, hòa tan được các chất không phân cực đồng thời cũng có khả năng tạo dây nối hydro với các nhóm phân cực khác, nên quá trình chiết với các dung môi này sẽ thu được lượng lớn thành phần các hợp chất tự nhiên. 2. Yêu cầu đối với dung môi: - Dễ thấm vào dược liệu: dung môi có độ nhớt thấp, sức căng bề mặt nhỏ. - Hòa tan nhiều hoạt chất, ít tạp chất. - Có tính trơ về mặt hóa học: không làm biến đổi hoạt chất, không gây khó khăn trong quá trình bảo quản, không bị phân hủy bởi nhiệt độ cao.
  • 43. nghiệp GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt 31 - Dễ dàng được loại bỏ, phải bay hơi được khi cần cô đặc dịch chiết. - Không làm cao có mùi đặc biệt, khó chịu. - Cần có độ tinh khiết nhất định để không làm ảnh hưởng đến hiệu quả và chất lượng của quá trình chiết cao. - Rẻ tiền, dễ kiếm. 2.1. Một số nhóm vi khuẩn gây bệnh 2.1.1. Nhóm vi khuẩn Escherichia coli 2.1.1.1. Đặc điểm hình thái E.coli là trực khuẩn Gram âm, hình que thẳng. Kích thước dài, ngắn khác nhau trung bình từ 2 - 3µm, rộng 0,5 µm; trong những điều kiện nuôi cấy không thích hợp (ví dụ trong môi trường có kháng sinh) trực khuẩn có thể rất dài (6 – 8 µm). Rất ít chủng E.coli có v, không sinh bào tử, hầu hết có lông và có khả năng di động (Bùi Thị Hài Hoà, 2012). Trực khuẩn E.coli hiếu khí và kỵ khí tuỳ nghi, có thể phát triển ở nhiệt độ từ 15o C – 40o C, phát triển ở nhiệt độ thích hợp 37o C với pH = 7,2 – 7,4; phát triển được ở pH = 5,5 – 8,0 (Nguyễn Như Thanh và ctv, 1997). Trong môi trường lỏng, sau 4 - 5 giờ, E.coli đã làm đục nhẹ môi trường, càng để lâu càng đục nhiều và sau vài ngày có thể đóng váng mỏng trên mặt môi trường, để lâu vi khuẩn lắng xuống đáy ống. Trên môi trường thạch thường, sau 18 – 24 giờ, khuẩn lạc tròn, bờ đều, bóng, không màu hay màu xám nhẹ, đường kính 2 – 3 mm. Hình 1.12. E.coli quan sát dưới kính hiển vi với kích thước 2µm (Bact, 2005).
  • 44. nghiệp GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt 32 2.1.1.2. Khả năng gây bệnh E.coli là nguyên nhân gây ra các bệnh ở người như tiêu chảy, gây viêm đường tiêu hoá, tiết niệu, sinh dục, đường mật, đường hô hấp. Là một trong những nguyên nhân chính gây ra bệnh nhiễm khuẩn huyết, là căn nguyên thường gặp trong bệnh viêm màng não, viêm phổi ở trẻ mới sinh. Nhưng nhiễm khuẩn quan trọng nhất là viêm dạ dày ruột ở trẻ em. E.coli còn gặp trong nhiễm trùng ngoại khoa, nhiễm trùng trong bỏng. Trong các loại độc tố của E.coli, độc tố shiga là nguy hiểm nhất được biết đến trên người, làm huỷ hoại các vi nhung mao hấp thu của tế bào biểu mô ruột. Nó xâm nhập vào tế bào biểu mô đại tràng, ức chế quá trình tổng hợp protein làm chết tế bào. Hậu quả là gây viêm đại tràng xuất huyết, gây tiêu chảy phân như máu. Những trường hợp hoại tử nặng có thể gây thủng ruột (Bùi Thị Hài Hoà, 2012). E.coli gây bệnh thực nghiệm: khả năng gây bệnh chi súc vật tương đối thấp, phải cần một số lượng lớn vi khuẩn vào phúc mạc chuột nhắt hoặc đường tĩnh mạch cho thỏ mới gây chết được súc vật. 2.1.2. Nhóm vi khuẩn Salmonella spp. 2.1.2.1. Đặc điểm hình thái Salmonella spp. là trực khuẩn Gram âm, hình que, kích thước trung bình 3,0 x 0,5 µm. Có nhiều lông xung quanh thân (trừ A.gallinarum và S.pullorum), có khả năng di động, không có vỏ, không sinh bào tử (Trần Kim Hùng Nguyên, 2005). Là vi khuẩn kỵ khí tuỳ nghi, phát triển được trên môi trường nuôi cấy thông thường. Vi khuẩn có thể phát triển ở nhiệt độ 6 – 42o C và pH từ 6 – 9, nhưng điều kiện thích hợp nhất cho sự phát triển của vi khuẩn là 37o C ở pH 7,2. Nuôi cấy trên môi trường lỏng: sau khi nuôi cấy vài giờ Salmonella spp làm môi trường đục nhẹ, sau 18 giờ làm đục nhiều, nuôi cấy lâu sẽ có cặn ở đáy ống nghiệm và có màng mỏng trên bề mặt môi trường (Nguyễn Như Thanh, 1997). Nuôi cấy trên môi trường thạch: vi khuẩn mọc thành các khuẩn lạc tròn, nhỏ, trong hoặc xám, nhẵn, bóng hay lồi lên ở giữa.
  • 45. nghiệp GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt 33 Hình 1.13. Hình thái vi khuẩn Samonella spp. (Taragui, 2005). 2.1.2.2. Khả năng gây bệnh Salmonella spp. là căn nguyên gây ra nhiều loại bệnh do thực phẩm nhiễm độc hay còn gọi là ngộ độc thực phẩm. Các triệu chứng thường gặp như tiêu chảy, co thắt dạ dày, đau đầu, sốt, nôn mửa và mất nước (mất dịch cơ thể). Triệu chứng có thể tiến triển từ 12 – 72 giờ sau khi nhiễm khuẩn. Các triệu chứng thường kéo dài trong vòng 4 – 7 ngày và sau đó tự hồi phục. Tuy nhiên một số ít trường hợp có thể diễn biến nặng và gây tử vong (Phạm Thị Cẩm Hà, 2013). Salmonella spp. còn gây bệnh thương hàn chủ yếu do S.typhii gây thương tổn mảng Peyer, xuất huyết tiêu hoá, có thể gây thủng ruột; ngoài ra, còn gây trạng thái sốt kéo dài, li bì, chứng truỵ tim mạch… Các bệnh khác (không phải thương hàn) thường là nhiễm trùng giới hạn ở ống tiêu hoá chủ yếu là do 2 tác nhân S.typhimurium, S.enteritidis gây ra, bệnh có biểu hiện gây sốt, nôn, tiêu chảy. Ngoài ra, Salmonella có thể gây nên các tổn thương ở ngoài đường tiêu hoá như viêm màng não, có thễ nhiễm trùng huyết đơn thuần, nhiễm trùng phổi… Salmonella spp. gây bệnh thực nghiệm trên gia cầm: vi khuẩn Salmonella gây 3 thể bệnh: bệnh thương hàn, phó thương hàn và bệnh bạch lỵ. Đối với gia súc S.choleraesuis chủng Kunzendorf và S.typhisuis chủng Caoldagsen gây bệnh phó thương hàn cho heo, S.enteritidis chủng Dublin và Rostok gây bệnh phó thương hàn cho bò, bê, S.abortusovis gây bệnh sảy thai ở cừu, S.gallinarum – pullorum gây bệnh thương hàn cho gà (Nguyễn Như Thanh, 1997).
  • 46. nghiệp GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt 34 2.1.3. Nhóm vi khuẩn Shigella spp. 2.1.3.1. Đặc điểm hình thái Shigella spp. thuộc họ Enterobacteriae (vi khuẩn đường ruột) là trực khuẩn Gram âm, nhỏ, dài với kích thước 0.5 – 0.6 x 1 – 3 µm, không sinh bào tử, không di động, thuộc nhóm vi khuẩn hiếu khí hoặc kỵ khí tuỳ nghi nhưng phát triển tốt trong điều kiện hiếu khí, nhiệt độ nuôi cấy thích hợp là 37o C. Chúng có thể sống nhiều ngày với điều kiện lý hoá khắc nghiệt như trong tủ lạnh, đông đá, trong môi trường chứa 5% NaCl hay trong môi trường có pH 4,5. Shigella spp. nhạy với nhiệt và bị tiêu diệt khi khử trùng bằng phương pháp khử trùng Pasteur. Trong môi trường lỏng: sau 18 – 24 giờ nuôi cấy vi khuẩn Shigella spp. làm đục đều môi trường. Trên môi trường đặc: sau 24 giờ nuôi cấy khuẩn lạc có đường kính khoảng 1 mm, tròn, lồi, mặt nhẵn, rìa đều. Hình 1.14. Hình thái của vi khuẩn Shigella spp. (Reynolds, 2011) 2.1.3.2. Khả năng gây bệnh Nhiễm khuẩn Shigella spp. thường chỉ giới hạn ở đường tiêu hoá. Chỉ cần số lượng nhỏ 10 – 100 vi khuẩn đủ gây bệnh. Sau khi xâm nhập, vi khuẩn tấn công lớp biểu mô niêm mạc ruột già, tạo những áp xe nhỏ li ti rồi hoại tử, làm ung loét và xuất huyết. Triệu chứng chủ yếu là tiêu chảy phân nhầy máu, số lần đi tiêu 10 – 20 lần/ ngày và kèm theo đau bụng và sốt cao. Đa số sự hiện diện bạch cầu trong phân. Bệnh thường kéo dài dưới 7 ngày (Nguyễn Minh Hoàng, 2013).
  • 47. nghiệp GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt 35 Ngoài ra, Shigella spp. còn gây các bệnh ở ngoài đường tiêu hoá như viêm kết mạc, viêm âm đạo, viêm phổi, viêm khớp, viêm màng não, nhiễm khuẩn huyết,…theo Nguyễn Đức Hiền (2013). 2.1.4. Nhóm vi khuẩn Listeria spp. 2.1.4.1. Đặc điểm hình thái Các loài Listeria spp. là trực khuẩn Gram dương, có kích thước ngắn (0,4 – 0,5 x 0,5 – 2,0 µm), chúng mọc trên các môi trường nuôi cấy không acid, không sinh nha bào. Ở 20o C chúng di chuyển bằng lông mọc xung quanh thân (peritrichous flagella), nhưng sự di động không quan sát được ở 37o C. Chúng là vi khuẩn kỵ khí không bắt buộc và có thể sinh trưởng trong một khoảng nhiệt độ dao động rộng từ 3 – 45o C (tối ưu là 30 – 36o C), mặc dù tốc độ mọc ở nhiệt độ thấp là rất chậm. Chúng có thể mọc ở pH 9,6, nhưng đạt điều kiện tối ưu ở pH hơi kiềm hoặc môi trường trung tính (Nguyễn Hữu Liêm, 2013). Hình 1.15. Hình thái vi khuẩn Listeria spp. 2.1.4.2. Khả năng gây bệnh Bệnh do Listeria spp. gây ra là bệnh hiếm gặp ở người với các triệu chứng rất nguy hiểm và có tỷ lệ tử vong cao. Người nhiễm bệnh sẽ có các dấu hiệu cận lâm sàng nhẹ như sốt, viêm dạ dày – ruột. Đồng thời L.monocytogenes là tác nhân gây chết đặc biệt ở trẻ em dưới 1 tháng tuổi, phụ nữ mang thai, những người nhận mô cấy ghép và có hệ miễn dịch kém. Ở phụ nữ mang thai khi người mẹ bị nhiễm Listeria spp. thì có triệu chứng rõ ràng hoặc có những triệu chứng giống như bị cảm cúm nhưng bào thai và thai nhi sẽ bị ảnh hưởng nghiêm trọng bao gồm sảy thai, chết non, viêm màng não ở trẻ sơ sinh hay nhiễm trùng.
  • 48. nghiệp GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt 36 Listeria spp. gây bệnh cho động vật: bệnh do Listeria spp. tác động chuyên biệt trên gia súc, cừu và dê với các dấu hiệu lâm sàng như viêm não, viêm màng não, nhiễm trùng máu, sảy thai, đẻ non. 2.1.5. Nhóm vi khuẩn Vibrio spp. 2.1.5.1. Đặc điểm hình thái Vibrio spp. còn gọi là phẩy khuẩn, thuộc họ Vibrionaceae là nhóm vi khuẩn Gram âm, hình que hai đầu không đều nhau tạo thành hình dấu phẩy, kích thước 0,3 – 0,5 x 1,4 – 2,6 µm. Chúng không sinh bào tử và chuyển động nhờ một hay nhiều tiên mao mảnh nằm ở một đầu. Tất cả những loài vi khuẩn thuộc nhóm Vibrio spp. đều là vi khuẩn kỵ khí tuỳ nghi, phát triển trong môi trường bổ sung muối (NaCl) và không sinh H2S. Hình 1.16. Hình thái vi khuẩn Vibrio (Microscopy, 2004) 2.1.5.2. Khả năng gây bệnh Bệnh tả là một bệnh truyền nhiễm cấp tính do Vibrio cholera gây ra. Biểu hiện lâm sàng của bệnh là nôn nhiều lần, dịch nôn lúc đầu là nước và thức ăn, về sau giống như dịch phân. Cơ thể bị sốt, sôi bụng hoặc đau bụng nhẹ, chuột rút, đi ngoài phân lỏng có mùi tanh, dẫn đến cơ thể mất nước, điện giải, suy tim, suy kiệt và dẫn đến tử vong nếu không điều trị kịp thời. Ngoài ra, khi ta ăn phải thức ăn có chứa độc tố của vi khuẩn Vibrio parahaemolyticus sẽ gây ra các biểu hiện lâm sàng như tiêu chảy nhiều lần trong ngày, đau bụng, buồn nôn và nôn (Hoàng Ngân,2013). Một số loại vi khuẩn thuộc nhóm Vibrio spp. đã được công bố là tác nhân gây bệnh nghiêm trọng ở một số đối tượng thủy sản (Austin & Austin 1993). Một số bệnh ở thủy sản do Vibrio spp. gây ra như sau: bệnh phát sàng ở ấu trùng tôm, bệnh
  • 49. nghiệp GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt 37 xuất huyết lở loét ở một số cá biển, bệnh hoại tử cục bộ ở giáp xác và một số bệnh khác nhau: gây chết ở ấu trùng động vật thân mềm, gây bệnh đường ruột, bệnh hoại tử gan ở giáp xác…(Đỗ Thị Hòa và ctv, 2004). 2.1.6. Nhóm vi khuẩn thuộc dòng Pseudomonas spp. 2.1.6.1. Đặc điểm hình thái Nhóm vi khuẩn thuộc dòng Pseudomonas spp. là trực khuẩn Gram âm, hiếu khí bắt buộc; có hình thẳng, hai đầu tròn, dài 1 – 5 µm. Trực khuẩn ít khi có vỏ, có một tiêm mao đơn cực, di động, không sinh bào tử, tồn tại ở dạng đơn, bắt cặp hoặc tạo thành chuỗi ngắn. Trực khuẩn mọc dễ dàng trên các môi trường nuôi cấy thông thường, nhiệt độ phát triển tối ưu ở 37o C phát triển được ở nhiệt độ 5o C – 42o C. Trên môi trường đặc, thường có 2 loại khuẩn lạc, một loại to, nhẵn, dẹt, trung tâm hơi lồi; một loại nhỏ, xù xì, lồi. Hình 1.17. Hình thái vi khuẩn Pseudomonas spp. 2.1.6.2. Khả năng gây bệnh Pseudomonas spp. gây bệnh cho người: trực khuẩn Pseudomonas spp. gây bệnh có điều kiện như khi cơ thể bị suy giảm miễn dịch, bị bệnh ác tính hoặc mãn tính, khi dùng corticoid lâu dài, sử dụng các dụng cụ thăm khám hoặc bị các vết bỏng, các vết thương hở,… Tại chỗ, trực khuẩn gây viêm mủ (mủ có màu xanh). Khi có điều kiện thuận lợi, chúng gây bệnh toàn thân như nhiễm trùng hệ thống hô hấp, nhiễm trùng máu hoặc
  • 50. nghiệp GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt 38 nhiễm trùng đường tiểu, viêm phế quản, viêm phổi, viêm tai giữa, viêm màng não, viêm tủy xương… Pseudomonas spp. gây bệnh thực nghiệm: súc vật cảm nhiễm là chuột lang, tiêm vào màng bụng chuột 0,1,- 0,5 ml canh khuẩn, khoảng 50% chuột chết sau vài giờ, những con chuột sống dần dần được hình thành những ổ mủ. 2.1.7. Nhóm vi khuẩn thuộc dòng Enterococcus spp. 2.1.7.1. Đặc điểm hình thái Enterococcus faecalis có đầy đủ đặc tính của streptococcus, là vi khuẩn Gram dương thuộc nhóm liên cầu khuẩn, có đường kính < 2 µm. Nhiệt độ thích hợp cho sinh trưởng và phát triển là 30 – 35o C. Enterococcus faecalis có thể sống sót trên các bề mặt môi trường, không chịu được sự thanh trùng, pH < 6,3, chất kháng sinh, chất sát trùng, không sinh độc tố (Dương Văn Sĩ, 2010). Hình 1.18. Hình thái vi khuẩn Enterococcus 2.1.7.2. Khả năng gây bệnh Vi khuẩn Enterococcus faecalis là vi khuẩn sống trong vi hệ bình thường của người, chúng là một trong những nguyên nhân gây ra các nhiễm trùng cơ hội trên cơ thể người khi cơ thể đang bị bệnh, hệ miễn dịch suy yếu hay do dùng kháng sinh lâu dài. Vi khuẩn Enterococcus faecalis thường gây nhiễm khuẩn đường tiết niệu, gây nhiễm trùng vết thương (chủ yếu là phẫu thuật, vết loét và vết bỏng), và nhiễm khuẩn huyết.
  • 51. nghiệp GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt 39 2.1.8. Nhóm vi khuẩn thuộc dòng Staphylococcus aureus. 2.1.8.1. Đặc điểm hình thái Tụ cầu khuẩn (Staphylococcus spp.) có hình cầu, đường kính 0,8 – 1 µm, đứng tụ lại với nhau thành từng đám như chùm nho, có thể đứng lẻ tẻ hoặc thành từng đôi hay thành từng chuỗi ngắn. Staphylococcus spp. là nhóm vi khuẩn Gram dương, hiếu khí hoặc kỵ khí tùy nghi, không có vỏ, không di động, không sinh bào tử và có khả năng sinh độc tố. Chúng phát triển được trong điều kiện nhiệt độ và pH chênh lệch nhiều (nhiệt độ từ 10o C – 45o C). Hình 1.19. Hình thái vi khuẩn Staphylococcus aureus. 2.1.8.2. Khả năng gây bệnh Tụ cầu khuẩn có nhiều loại: có loại gây bệnh, thường gặp nhất là tụ cầu vàng (Staphylococcus aureus) và có loại bình thường sống trên da và niêm mạc, không gây bệnh. Staphylococcus aureus cư trú trên người và động vật, có trong sữa bò bị bệnh, thịt heo tươi, trong đất là vi sinh vật gây bệnh cơ hội mạnh nhất. Vi khuẩn Staphylococcus spp. gây bệnh bằng cách bám dính vào da, niêm mạc (khoang miệng, mũi hầu, đường tiết niệu) hay các tổ chức sâu hơn như tổ chức lympho, biểu mô dạ dày ruột, bề mặc phế nang, tổ chức nội mô. Ngoài ra Staphylococcus aureus còn là tác nhân gây nhiều bệnh nhiễm trùng như: Nhiễm trùng huyết, nhiễm trùng vết thương hậu phẫu, tác động lên hệ thần kinh trung ương. Tụ cầu khuẩn (Staphylococcus spp) gây bệnh thực nghiệm: thỏ là động vật dễ cảm nhiễm nhất. Ngoài ra, có thể dùng mèo non, chuột non để tìm độc tố ruột.
  • 52. nghiệp GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt 40 2.2. Sơ lược về vi khuẩn V.alginolyticus 2.2.1. Phân loại khoa học Giới Bacteria Ngành Proteobacteria Lớp Gamma proteobacteria Bộ Vibrinonales Họ Vibrinoceae Giống Vibrio Loài Vibrio alginolyticus 2.2.2. Đặc điểm hình thái Vibrio alginolyticus là vi khuẩn Gram (-), hình que hơi uốn cong, kích thước 0,3 - 0,5 x 1,4 - 2,6 µm, chúng không sinh bào tử và chuyển động nhờ một hay nhiều tiêm mao mảnh nằm ở một đầu vi khuẩn. Là loài vi khuẩn kỵ khí, có đặc điểm phản ứng dương tính với lysine, nitrate, lipid, gelatin, oxidase nhưng âm tính với ure, arginine và không phát sáng. Vibrio alginolyticus phát triển tốt trong môi trường peptone 1% có chứa 3, 6, 8, 10% NaCl, nhưng lại không phát triển ở 0% NaCl. Ngoài ra, vi khuẩn không sinh H2S và mẫn cảm với thuốc thử Vibriostat 0/129 Theo mô tả của Austin (2007) và của Viên Đại Phúc (2011) Vibrio alginolyticus có đặc điểm đặc trưng là phát triển thành từng cụm trên bề mặt thạch rắn, trên môi trường TCBS, khuẩn lạc vi khuẩn có màu vàng, bờ không đều, trên môi trường TSA, khuẩn lạc có màu trắng sữa, dễ mọc loang. Vibrio alginolyticus có khả năng làm tan huyết, phân giải chitin, lipid, gelatin và tinh bột nhưng không phân giải aesculin. Vibrio alginolyticus lên men đường với glycerol, maltose, mannitol, mannose, salicin và sucrose nhưng không lên men đường với arabinose, inositol và lactose. Ultizur (1975) đã xác định Vibrio alginolyticus phát triển tốt nhất ở 370 C. Yếu tố nhiệt độ, độ muối và nồng độ dinh dưỡng có ảnh hưởng lớn đến tốc độ phát triển của vi khuẩn, trong đó nhiệt độ có tác động lớn nhất. Ở 390 C thời gian phát
  • 53. nghiệp GVHD: ThS. Phạm Minh Nhựt 41 triển giữa các thế hệ là 10-11 phút, còn ở 210 C thời gian là 60 phút. Cũng theo Ulitzur, sự phát triển của các lông rung của roi và hoạt động bơi của vi khuẩn Vibrio alginolyticus phụ thuộc vào một mối quan hệ phức tạp giữa nhiệt độ, nồng độ muối và độ pH. 2.2.3. Đặc điểm phân bố Vibrio alginolyticus là một loài vi khuẩn ưa mặn và phân bố rộng, chúng có mặt ở hầu hết các mẫu thu từ nhiều đối tượng thủy sản khác nhau như cá, giáp xác, nhuyễn thể, rong biển… Vibrio alginolyticus có mặt trong môi trường nước mặn ở vùng biển nhiệt đới ôn hòa và liên quan tới tỷ lệ chết cao trong hệ thống nuôi trồng thủy sản ở vùng biển Tunisian. Vi khuẩn này thường có mặt ở những người thường ăn hải sản tươi sống hoặc chưa nấu chín dẫn đến viêm dạ dày ruột và bệnh đại tràng. Những bệnh này thường xuất hiện vào mùa hè, khi nhiệt độ nước tăng. Stephen đã phân lập Vibrio alginolyticus từ 9/12 loại hải sản ở vùng biển Ả Rập, với hầu hết các chủng có nguồn gốc từ việc đánh bắt cá mòi tươi, cá thu, và cua. Vi khuẩn V.alginolyticus đã được biết là cùng môi trường giống với vi khuẩn V.parahaemolyticus và thường được phân lập từ cùng một loại mẫu. Cả hai đều có thể tồn tại ở mẫu hải sản bán phổ biến ở chợ tại Jakarta. Vi khuẩn V.alginolyticus xuất hiện với tần số cao hơn so với V.parahaemolyticus đã được báo cáo trong các mẫu nước biển và hải sản thu thập tại Na Uy, Hà Lan, và Nhật Bản. Sự phong phú tương đối của V.alginolyticus và V.parahaemolyticus trong nước biển nhiệt đới và các nguồn hải sản ít được nghiên cứu, nhưng một báo cáo gần đây cho thấy một tỷ lệ lớn các mẫu cá biển tươi sống thu được khuẩn lạc màu vàng hơn là khuẩn lạc xanh trên môi trường thạch TCBS. Sakazaki đã đề xuất V.alginolyticus là một chỉ số so sánh cho bề mặt bị ô nhiễm thứ cấp của hải sản và đồ dùng so với V.parahaemolyticus. Tuy nhiên, đề xuất này nên áp dụng đối với các vùng ở khu vực nhiệt đới, nơi 2 loài vi khuẩn V.alginolyticus và V.parahaemolyticus phát triển phong phú. Theo Zhi, V.alginolyticus được phát hiện từ mẫu tôm ướp muối từ vụ ngộ độc thực phẩm, là tác nhân gây bệnh thông qua điều tra dịch tễ và kiểm tra nguyên nhân gây bệnh. V.alginolyticus gây nhiễm trùng máu cho người và nhiễm vào vết thương