TÓM TẮT:
Bài viết nghiên cứu chiết xuất và khảo sát tính kháng khuẩn của tinh dầu lá ngũ trảo. Trong nghiên cứu này, tinh dầu được chiết xuất từ lá ngũ trảo (Vitex negundo Linn.) và thử hoạt tính kháng khuẩn. Quy trình chiết xuất tinh dầu tối ưu ứng với 200g mẫu lá ngũ trảo tươi được chiết trong 200mL nước (g/mL) chứa NaCl 5% ở nhiệt độ chiết 130^oC và thời gian chưng cất là 3 giờ với hiệu suất cao nhất là 0.2156%. Thành phần của tinh dầu được xác định bằng phương pháp sắc kí khí ghép khối phổ GC/MS, phát hiện khoảng 20 hợp chất chính (monoterpene, diterpene, sesquiterpene, Eucalyptol, caryophyllene, naphthalene…). Tính kháng khuẩn của tinh dầu lá ngũ trảo được xác định bằng phương pháp Ariole và Nyeche trên 2 loại vi khuẩn thử nghiệm. Kết quả khảo sát cho thấy tinh dầu lá ngũ trảo kháng vi khuẩn Vibrio vulnificus.
Từ khóa: Cây ngũ trảo, chiết xuất, tính kháng khuẩn, tinh dầu, Vitex negundo Linn., Vibrio vulnificus.
1. Giới thiệu
Cây ngũ trảo (Vitex Negundo Linn.) hay còn gọi là hoàng kinh, chân chim thuộc họ cỏ roi ngựa (Verbenaceae), có nguồn gốc ở Madagascar, châu Phi, châu Á và Phillipines. Hiện nay, loại cây này đã được trồng rộng rãi ở các nước nhiệt đới như Ấn Độ, Trung Quốc, Việt Nam, Lào, Campuchia. Ngũ trảo là một trong những loài cây quen thuộc trong đời sống người dân, là vị thuốc chữa trị hiệu quả các loại bệnh thông thường như cảm sốt, nhức đầu, sổ mũi và nhiều bệnh khác. Ngoài ra, ngũ trảo có tác dụng kháng sinh, kháng nấm và chống oxy hóa mạnh đối với một số loại vi khuẩn (Đỗ Huy Bích, Đặng Quang Chung, Bùi Xuân Chương và ctv., 2006).
Ngày nay, tinh dầu lá ngũ trảo đã được nghiên cứu, chiết xuất và ứng dụng trong lĩnh vực y học và mỹ phẩm ở nhiều nước trên thế giới. Ấn Độ là quốc gia đi đầu trong việc điều chế thuốc có nguồn gốc từ cây ngũ trảo [3, 6]. Ở Việt Nam, cây ngũ trảo thường chỉ được dùng trị bệnh trong dân gian, mặc dù có nhiều ứng dụng song vẫn chưa có công trình nào nghiên cứu sâu về tinh dầu của cây ngũ trảo trong việc điều chế thuốc.
Xuất phát từ những nhu cầu thực tế chung đó, bài viết tập trung nghiên cứu tìm ra điều kiện tối ưu trong việc tách chiết tinh dầu, xác định các thành phần hóa học và ứng dụng tính kháng khuẩn của tinh dầu, từ đó nâng cao hiệu quả sử dụng cho loại cây này.
2. Phương pháp nghiên cứu
Nguyên liệu: Lá cây ngũ trảo được thu hái trực tiếp tại xã Hòa Lợi, TP. Trà Vinh. Chọn lá từ các đoạn thuần dưỡng 3 - 4 tháng, đã được xử lý sơ bộ và rửa sạch trước khi tiến hành chiết tinh dầu.
Phương pháp ly trích tinh dầu: Tinh dầu lá ngũ trảo được chưng cất bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước bằng hệ chưng cất tinh dầu Clevenger [1]. Đồng thời, khảo sát các điều kiện tối ưu trong quá trình chiết như: nhiệt độ chưng cất, tỉ lệ nước/nguyên liệu, nồng độ NaCl trong nước ngâm, thời gian ngâm nguyên liệu và thời gian chưng cất hỗn hợp.
Phương pháp xác định chỉ số hóa lý: Mẫu tinh dầu thu được tiến hành xác định độ trong, màu sắc, mùi, vị và tỷ trọng của tinh dầu [2].
Phân tích thành phần hóa học: Thành phần hóa học và hàm lượng các cấu tử có trong tinh dầu được xác định bằng máy sắc ký khí ghép khối phổ GC/MS, thực hiện tại phòng Vật liệu Y sinh, Viện Khoa học Vật liệu Ứng dụng TP. Hồ Chí Minh.
Phương pháp phân tích tính kháng khuẩn Vibrio vulnificus và Vibrio parahaemolyticus: Mẫu tinh dầu được khảo sát đặc tính kháng vi khuẩn Vibrio vulnificus và vi khuẩn Vibrio parahaemolyticus, mẫu thí nghiệm được thực hiện tại Trung tâm Phân tích kiểm nghiệm TVU bằng phương pháp Ariole và Nyeche [4] được công nhận theo ISO/IEC 17025:2005.
3. Kết quả và thảo luận
3.1. Khảo sát các điều kiện tối ưu trong quá trình chiết tinh dầu
Tiến hành khảo sát các điều kiện tối ưu: nhiệt độ chưng cất (^oC), tỉ lệ khối lượng nước/nguyên liệu (mL/g), nồng độ NaCl (%), thời gian ngâm nguyên liệu (phút), thời gian chưng cất (h) dựa vào hàm lượng tinh dầu thu được sau quá trình chưng cất.
Khảo sát nhiệt độ chưng cất tinh dầu với 200 g mẫu lá ngũ trảo tươi đến khi thu được tinh dầu sản phẩm, cố định các yếu tố tỉ lệ khối lượng nước/nguyên liệu, nồng độ NaCl, thời gian ngâm nguyên liệu và thời gian chưng cất. Kết quả được thể hiện tại Bảng 1 và
3.2. Xác định chỉ số hóa lý của tinh dầu lá ngũ trảo
Chỉ số hóa lý của tinh dầu lá ngũ trảo được thể hiện trong Bảng 7.
3.3. Thành phần hóa học trong tinh dầu lá ngũ trảo
Kết quả khảo sát thành phần hóa học trong tinh dầu thể hiện trong Bảng 8.
Từ kết quả GC/MS đã cho thấy trong tinh dầu lá ngũ trảo có khoảng 20 hợp chất, các thành phần chiếm tỉ lệ cao nhất trong tinh dầu lá ngũ trảo là: Caryophyllene, Eucalyptol, Naphthalene, 1,2,3,5,6,7,8,8a-dimethyl-7-(1-methylethenyl)-, [1S-(1α, 7α, 8aα)]-. Trong đó: Caryophyllene chiếm 18.336%, cao nhất trong tinh dầu lá ngũ trảo. Trong y học, caryophyllene có tác dụng kháng viêm, kháng khuẩn, giảm đau; làm ức chế các loại vi khuẩn gây ngộ độc thực phẩm. Ngoài ra, nó còn giúp thư giãn, giảm cảm giác căng thẳng. Do đó, caryophyllene với hàm lượng cao đã chứng minh được ưu điểm kháng khuẩn vượt trội của tinh dầu sản phẩm (Saad S. et al, 2015). Eucalyptol chiếm 17.307% trong tinh dầu, dùng để tạo vị và hương, là thành phần tạo mùi thơm và vị hăng dễ chịu cho tinh dầu. Eucalyptol được sử dụng trong các chất tạo mùi, tạo vị và trong mỹ phẩm. Còn trong y học, eucalyptol là thành phần trong nhiều loại nước súc miệng và thuốc ho. Nó được sử dụng như là một loại thuốc trừ sâu và thuốc xua côn trùng (James A. et al, 1987). Ngược lại, eucalyptol là một trong nhiều hợp chất hấp dẫn các con đực của nhiều loài ong lan (Euglossini), dường như chúng thu thập hợp chất này để tổng hợp các pheromon. Do vậy, hợp chất này thường được sử dụng làm mồi nhử để thu hút và thu thập những con ong cho mục đích nghiên cứu (Schiestl F.P. and Roubik D.W, 2003). Naphthalene, 1,2,3,5,6,7,8,8a-dimethyl-7-(1-methylethenyl)-, [1S-(1α, 7α, 8aα)]- chiếm 14.777% trong tinh dầu, được biết là có tác dụng chăm sóc sức khỏe, trị ho và đờm, giải độc cơ thể, tăng cường khả năng miễn dịch của con người, giảm đau và kháng viêm [5].
3.4. Tính kháng khuẩn của tinh dầu lá ngũ trảo
Khảo sát tính kháng khuẩn Vibrio vulnificus của tinh dầu lá ngũ trảo bằng cách tạo môi trường nuôi cấy vi khuẩn Vibrio vulnificus. Sau đó, tiến hành đục 5 lỗ trên bề mặt đĩa thạch, nhỏ 50 µL nước cất vào 1 lỗ thạch, 50 µL vi khuẩn Vibrio vulnificus vào 1 lỗ thạch, 50 µL tinh dầu lá ngũ trảo vào mỗi lỗ thạch còn lại. Thí nghiệm được lập lại với khuẩn Vibrio parahaemolyticus. Quan sát thí nghiệm trong thời gian 2 tuần và ghi nhận kết quả.
Kết quả thí nghiệm kháng khuẩn Vibrio vulnificus và Vibrio parahaemolyticus của tinh dầu lá ngũ trảo cho thấy: đối với môi trường nước, ở phần rìa xung quanh bên ngoài và bên trong giọt nước có màu xanh đặc trưng của vi khuẩn Vibrio vulnificus và màu tím của vi khuẩn Vibrio parahaemolyticus. Điều đó chứng tỏ rằng, trong môi trường nước vi khuẩn vẫn sống và phát triển bình thường. Đối với môi trường tinh dầu lá ngũ trảo, xung quanh giọt tinh dầu có vùng trắng lan ra, hoàn toàn không nhận thấy được dấu hiệu màu xanh đặc trưng của vi khuẩn Vibrio vulnificus và màu tím đặc trưng của vi khuẩn Vibrio parahaemolyticus. Điều đó chứng tỏ rằng, tinh dầu lá ngũ trảo kháng vi khuẩn Vibrio vulnificus và vi khuẩn Vibrio parahaemolyticus. Tuy nhiên, khả năng kháng vi khuẩn Vibrio parahaemolyticus là yếu.
4. Kết luận và đề xuất
Nghiên cứu quá trình chiết xuất tinh dầu từ lá ngũ trảo bằng phương pháp lôi cuốn hơi nước, ở quy mô phòng thí nghiệm, đề xuất điều kiện về nhiệt độ chưng cất tối ưu là 1300C, tỉ lệ khối lượng nước/nguyên liệu 1/1 (mL/g), nồng độ dung dịch NaCl là 5%, thời gian ngâm nguyên liệu là 90 phút, thời gian chưng cất là 3 giờ. Tinh dầu được chiết xuất từ lá ngũ trảo với các điều kiện tối ưu có hàm lượng 0.2156%. Tinh dầu thu được từ phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước có màu vàng hổ phách, trong suốt, nhẹ hơn nước, vị đắng, mùi hăng và nồng. Thành phần hóa học trong tinh dầu của lá ngũ trảo chủ yếu là các hợp chất: monoterpene, diterpene, sesquiterpene, Eucalyptol, caryophyllene, naphthalene… Hơn nữa, tinh dầu lá ngũ trảo còn kháng được vi khuẩn Vibrio vulnificus, kháng vi khuẩn Vibrio parahaemolyticus yếu.
Đề xuất nghiên cứu và cô lập các thành phần trong tinh dầu lá ngũ trảo và cao ngũ trảo từ bã chiết để nghiên cứu chiết tách và cô lập các chất đó, để phục vụ cho lĩnh vực y học, khảo sát các yếu tố về thổ nhưỡng, điều kiện canh tác, nghiên cứu các phương pháp chiết khác nhau: chưng cất bằng nước có hỗ trợ của vi sóng, sóng siêu âm, chiết bằng CO2 siêu tới hạn… để tăng hàm lượng tinh dầu sản phẩm n
TÀI LIỆU THAM KHẢO:
1. Bộ Y tế, 2004. Dược điển Việt Nam (tập 1). NXB Y học. Hà Nội, trang PL-234.
2. Tiêu chuẩn Việt Nam, TCVN 189:1993. Tinh dầu - phương pháp thử.
Anisha, S.*, Pramod, K.S., Vipin, K.G., Sharad, V., 2011. Extraction and analysis of essential oil of Nirgundi (Vitex negundo L.). Pelagia Research Library. 2 (4), 262-266.
3. Ariole C. N., Nyeche G. E., 2013. In vitro antimicrobial activity of Lactobacillus isolates against shrimp (Penaeus monodon) pathogens. International Journal of Biosciences. 3(1), 7-12.
4. Juntao Chen, 2018. GC-MS explores the health care components in the extract of Pterocarpus pedatus Pierre. Saudi Journal of Biological Sciences. 25, 1183-1188.
5. Mohankumar, Raju S., Dharani J. and Ravi S.*, 2017. Essential Oil Composition of Vitex negundo, Acetylcholine Esterase Inhibition Activity and Molecular Docking Studies against Bacterial Proteins. Journal of Pharmaceutical Sciences and Research. 9(10), 1677-1681.
ThS. NGUYỄN THỊ ANH THƯ
(Khoa Hóa học Ứng dụng, Trường Đại học Trà Vinh)
NGUYỄN CẨM LÀI
(Khoa Dược, Trường Cao đẳng Y tế Kiên Giang)
 MAI THỊ THÙY LAM - THÁI BẢO TRÂN - HUỲNH THỊ MAI TRÂN
(Trường Đại học Trà Vinh)
ThS. NGUYỄN THỊ MỸ THẢO
(Khoa Y - Dược, Trường Đại học Trà Vinh)
(Nguồn: Tạp chí Công Thương - Các kết quả nghiên cứu khoa học và ứng dụng công nghệ số 6 tháng 4/2020)
 
Nguồn: https://congnghiepsinhhocvietnam.com.vn/tin-tuc/t1133/nghien-cuu-chiet-xuat-va-khao-sat-tinh-khang-khuan-cua-tinh-dau-la-ngu-trao-vitex-negundo-linn-.html