Chất chiết xuất từ lá điều chứa nhiều hợp chất phenolic, flavonoid, tannin và axit cinnamic. Từ nghiên cứu trước, chất chống oxy hóa của dịch chiết lá thu được bằng 70% methanol cho thấy các giá trị cao nhất của các xét nghiệm TPC, FRAP và DPPH. Đối với các đặc tính chống vi khuẩn, người ta đã báo cáo rằng 70% chiết xuất từ lá etanolic và dung dịch nước có thể ức chế sự phát triển của Staphylococcus aureus, Escherichia coli và Aspergillus niger. Mục đích của nghiên cứu này là nghiên cứu việc chiết xuất lá điều và xác định các đặc tính chống oxy hóa và kháng khuẩn của nó. Lá điều được làm khô, xay, chiết bằng nước cất, 70% etanol, 70% metanol, và 70% axeton (1:15 w / v), sau đó được đông khô. Hiệu suất phần trăm của chất chiết xuất trong nước, 70% etanol, 70% metanol và 70% axeton, tương ứng là 3,33, 14,64, 15,72 và 12,39% (d.b.). Các hoạt động chống oxy hóa của chất chiết xuất từ lá đã được phân tích bằng các xét nghiệm FRAP và DPPH. Kết quả cho thấy rằng chiết xuất metanol và etanol có hoạt tính chống oxy hóa và tổng hàm lượng phenol cao hơn so với chiết xuất trong nước và axeton. Các hoạt động kháng khuẩn được xác định bằng phương pháp khuếch tán đĩa, nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) và nồng độ diệt nấm tối thiểu (MFC). Một phần trăm chiết xuất methanolic, ethanolic và aceton có thể ức chế sự phát triển của vi khuẩn gram dương (Staphylococcus aureus) và gram âm (Escherichia coli). Ở mức 10% (w / v) chiết xuất ethanolic và methanolic có thể ức chế sự phát triển của Aspergillus niger và Colletotrichum gloeosporioides. Tuy nhiên, chỉ ở 60% (w / v) chiết xuất ethanolic và methanolic cho thấy các hoạt động ức chế chống lại Penicillium digitatum. MIC thấp nhất (6,25 và 12,5 µg / 100µL) và MFC (25 và 50 µg / 100µL) thu được bằng chiết xuất etanolic.
Từ khóa: Chất chống oxy hóa, kháng khuẩn, chiết xuất từ lá điều.
Giới thiệu:
Cây điều (Anacardium mysidentale L.) có nguồn gốc từ Brazil, Mexico và Hoa Kỳ (Hoa Kỳ), nó là một trong những cây trồng kỳ lạ ở Thái Lan. Đặc điểm của quả điều là có hình chuông, màu xanh xám, vị bùi và phồng. Trên thực tế, cây Điều có thể tách thành 2 phần là phần ăn được và phần chữa bệnh. Phần ăn được gồm hạt, quả, lá chứa nhiều chất dinh dưỡng, chất béo, chất đạm carbohydrate. Nó có thể được tiêu thụ dưới dạng tươi và qua các sản phẩm chế biến.1 Cây điều có thể được sử dụng như một trong những truyền thống của cây thuốc với nhiều bộ phận của cây (hạt, lá, hoa và vỏ). Lá của nó chứa hợp chất kháng khuẩn, chẳng hạn như hợp chất phenolic, tanin, vitamin C, carotenoid và axit hữu cơ. Nhiều loại nghiên cứu đã báo cáo khả năng ức chế của lá điều đối với vi khuẩn gây bệnh từ thực phẩm. Lá có thể ức chế sự phát triển của Staphylococcus aureus, Staphylococcus mutans, Esherichia coli, Enterococcus faecalis và Candida albicans3. Từ nghiên cứu về hoạt tính kháng khuẩn của nhiều loài thực vật ăn được, kết quả cho thấy chiết xuất lá điều có khả năng chống lại Escherichia coli và Staphylococcus aureus cao hơn so với chiết xuất lá madachi (Khaya senegalensis), rumfu (Cassia goratensis), và hararrabi (Boswellia dalzielli )4. Nghiên cứu thử nghiệm in vitro cho thấy lá điều có khả năng ức chế sự phát triển của vi sinh vật cao nhất so với chiết xuất từ lá tếch và lá xoài. Nó có đặc tính kháng khuẩn vì lá chứa nhiều tannin, flavonoid và phenol5. Chiết xuất lá điều đã được báo cáo rằng nó cũng có thể ức chế sự phát triển của Aspergillus niger, có thể gây bệnh cho trái cây có múi. Ngoài ra, các loại dung môi có thể ảnh hưởng đến năng suất, các hoạt động chống oxy hóa và các đặc tính kháng khuẩn của chiết xuất thực vật. Các loại chất chống oxy hóa chiết xuất được phụ thuộc vào độ phân cực của dung môi chiết xuất.
Dụng cụ nghiên cứu và phương pháp
Chiết suất từ lá điều
Lá điều (Anacardium mysidentale L.) được thu hoạch từ đồn điền “Ban Bang Klang‟, Ranong, Thái Lan. Sau khi nảy chồi 12–14 ngày. Các lá được rửa sạch bằng nước máy và sấy khô ở 50 ° C trong 1 ngày. Những lá khô này được nghiền thành bột và bảo quản trong thùng kín. Lá điều khô được chiết xuất bằng nước, hoặc 70% etanol, 70% metanol, hoặc 70% axeton theo tỷ lệ 1:15 (w / v), và sau đó lắc ở tốc độ 150 vòng / phút trong 48 giờ. Dung dịch được lọc và sau đó làm bay hơi bằng thiết bị cô quay ở 45 ° C trong 15–20 phút. Chiết xuất thô được làm khô bằng máy sấy đông lạnh. Bột chiết sẽ được hòa tan trong 20% dimethyl sulfoxide và bảo quản ở 4 ° C.
Các hoạt động chống oxy hóa của chất chiết
Hàm lượng phenolic tổng số (TPC)
Tổng hàm lượng phenolic của chất chiết xuất được xác định theo thử nghiệm Folin-Ciocalteu, axit 9 gallic được sử dụng làm chất chuẩn. Dung dịch chiết xuất (500 µL) được trộn với 2,5 mL thuốc thử Folin-Ciocalteu 10% (w / v) và 2 mL natri carbonat 7,5% (w / v). 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.
DPPH DPPH Hấp thụ Radical Tự do
Được phân tích theo phương pháp Molyneux. 10 Dung dịch DPPH (60 mM) được chuẩn bị bằng cách hòa tan 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.
Khả năng chống oxy hóa khử sắt (FRAP)
Khả năng chống oxy hóa khử sắt được đánh giá bằng phương pháp Benzie và Strain.11 Dịch chiết (400 µL) được trộn với 400 µL dung dịch FRAP mới chuẩn bị. Nước cất được sử dụng làm mẫu trắng. 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.
Tính chất kháng khuẩn Thử nghiệm
Năm vi khuẩn được sử dụng để kiểm tra tính chất 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.
Khuếch tán đĩa
Thử nghiệm khuếch tán đĩa dịch chiết lá điều (CLE) được xác định bằng phương pháp của Tayel và cộng sự.12 với một số sửa đổi. Các bào tử của nấm P. digitatum, C. gloeosporioides và A.niger được lơ lửng trong nước cất vô trùng. Trong một phần của các chủng vi khuẩn, chúng được kích hoạt 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 (MIC)
Các xét nghiệm MIC được khảo sát bằng phương pháp Tayel12 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 bảo vệ sự phát triển có thể nhìn thấy của nấm được xác định là MIC.
Xác định nồng độ diệt nấm tối thiểu (MFC)
MFC được phân tích bằng cách sử dụng cùng nồng độ chiết xuất từ xét nghiệm MIC trong đĩa 96 giếng không thể 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
Phần trăm năng suất của dịch chiết thực vật từ các dung môi khác nhau
Bảng 1 cho thấy ảnh hưởng của tỷ lệ giữa dịch chiết lá điều và bốn dung môi đến năng suất phần trăm của dịch chiết. Hiệu suất phần trăm cao nhất thu được khi sử dụng metanol (15,72%) làm dung môi, tiếp theo là etanol (14,64%), axeton (12,39%) và chiết xuất trong nước (3,33%) như trong Bảng 1. Khả năng chiết xuất hoặc hòa tan liên quan đến độ phân cực và cấu trúc hóa học của dung môi.13 Thông thường, nước, etanol, metanol thuộc nhóm dung môi protic phân cực. Chỉ có axeton là dung môi aprotic lưỡng cực. Tất cả các dung môi có hiệu quả nhất 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) .15 Chiết xuất lá điều chứa các hợp chất phân cực và không phân cực có thể hòa tan tốt trong metanol.
Đặc tính chống oxy hóa
Các hoạt tính 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 metanolic và etanol cho thấy TPC cao nhất. Chiết xuất methanolic cũng cho thấy FRAP cao nhất. TPC thấp nhất - được tìm thấy trong chiết xuất nước và chiết xuất axeton. 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 khác nghiên cứu 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 etanol. Axeton 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 lá điều cho thấy các hoạt động chống oxy hóa khác nhau. Tannin có khả năng loại bỏ gốc alkylperoxyl, để giảm chất sinh ung thư.17 Ở phía ngược lại, các hợp chất phenol khác được báo cáo là có khả năng khử.
Hoạt động kháng khuẩn
Kết quả của tác dụng kháng khuẩn được trình bày trong Bảng 2. 1% chiết xuất etanolic, metanolic 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 metanolic. 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.19 Bảng 3 cho thấy các đặc tính kháng nấm của dịch chiết là nồng độ tối thiểu của CLE có thể ức chế sự phát triển của A. niger, P. digitatum và C. gloeosporioides. Kết quả cho thấy 10% chiết xuất trong nước, etanol, metanol và axeton chỉ có thể được sử dụng để chống lại A. niger. Kết quả tương tự như nghiên cứu trước đó đã báo cáo khả năng tiêu diệt A. niger của dịch chiết lá điều.6 Trên thực tế, các chất kháng khuẩn trong CLE có thể xâm nhập vào tế bào chất và phá hủy DNA và RNA của vi sinh vật.20 Hơn nữa, cơ chế kháng khuẩn đã được nghiên cứu cho thấy ba ảnh hưởng chính đối với vi sinh vật bị phá hủy tế bào. 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 bào21. Rất nhiều chất kháng khuẩn trong dịch chiết lá điều như phenol, hợp chất phenolic, tannin và flavonoid đã báo cáo khả năng ức chế sự phát triển của vi khuẩn và nấm gây bệnh.22 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.
Kết luận
Hiệu suất phần trăm cao nhất của CLE thu được khi chiết xuất 70% methanolic cũng cho hoạt tính TPC và FRAP cao nhất. Trong khi đó, chất chiết xuất dạng nước thể hiện cao nhất trong hoạt động thu dọn DPPH. Sự phát triển của E. coli và S. aureus có thể bị ức chế bằng cách sử dụng 1% chiết xuất lá điều ethanolic, methanolic và aceton. Tất cả dịch chiết ở nồng độ 10% cho thấy hoạt tính ức chế chống lại 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 lá điều có tiềm năng được sử dụng như một chất kháng khuẩn và kháng nấm cho các ứng dụng tiếp theo.
Nhận xét
Đăng nhận xét