Thành phần hóa học và khả năng kháng vi khuẩn gây bệnh tiêu chảy của tinh dầu Màng tang
(Bài nghiên cứu khoa học của các tác giả:
Chu Thanh Bình – Viện Y học dự phòng Quân đội
Trương Thị Chiên, Đào Ngọc Ánh – Trung tâm Sinh học Thực Nghiệm, Viện Ứng Dụng Công Nghệ, Bộ Khoa học và Công Nghệ
Nguyễn Hữu Thắng – Khoa sinh học, trường Đại Học Khoa Học Tự nhiên, Đại học Quốc Gia Hà Nội.)
1. Mục đích nghiên cứu:
Mục đích của nghiên cứu này nhằm phân tích thành phần hóa học của tinh dầu quả Màng tang (Litsea cubeba) thu thập tại Lai Châu, Việt Nam và đánh giá khả năng kháng của tinh dầu này với các vi khuẩn gây bệnh tiêu chảy Shigella sonnei ATCC25931, Salmonella enterica YHDP01 và Staphylococcus aureus ATCC25923.
Shigella, Salmonella, Staphylococcus aureus là vi khuẩn gây nhiễm độc đường ruột, có khả năng thành dịch tiêu chảy cấp. Tổ chức Y tế thế giới (WHO) đã khuyến cáo những vi khuẩn này năm 2024 được xếp vào nhóm vi khuẩn gây bệnh nguy cơ cao bởi sự trầm trọng của mức độ bệnh cũng như chống lại phác đồ điều trị thông thường. Sự gia tăng kháng thuốc của vi khuẩn Salmonella, Shigella và S. aureus là một thách thức toàn cầu. Vấn đề này ngày càng trầm trọng hơn ở các nước khi mà việc sử dụng kháng sinh ở người và động vật phần lớn không bị hạn chế.
Các nghiên cứu trên thế giới cho thấy, tinh dầu Màng tang có khả năng kháng các chủng S. aureus đa kháng thuốc. Thành phần citral là thành phần hóa học chính tạo nên hoạt tính kháng S. aureus của tinh dầu Màng tang (Hu et al., 2019). Ngoài ra, tinh dầu Màng tang còn thể hiện hoạt tính kháng với S. enterica, Escherichia coli, S. sonnei. Cơ chế kháng khuẩn của tinh dầu Màng tang là gây tổn thương thành và màng tế bào vi khuẩn (Mei et al., 2020; Bai et al., 2023). Trong các loại tinh dầu Màng tang tách chiết từ lá, rễ… thì tinh dầu tách chiết từ quả có hoạt tính kháng khuẩn tốt hơn (Su et al., 2016)
Tại Việt Nam, cây Màng tang được trồng nhiều tại Lai Châu, Quảng Ninh, Cao Bằng, Lạng Sơn, Lào Cai… Tuy nhiên, chưa có nhiều công bố về thành phần hóa học và khả năng kháng vi khuẩn gây bệnh tiêu chảy của tinh dầu quả Màng tang thu thập ở các địa phương này. Nghiên cứu này sẽ đưa ra những kết quả cho thấy khả năng ứng dụng tinh dầu từ quả Màng tang trong việc kiểm soát vi khuẩn tiêu chảy nhằm ứng dụng trong lĩnh vực y dược và thực phẩm.
2. Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu.
2.1 Nguyên liệu.
Quả Màng tang (Litsea cubeba) thu hái tại tỉnh Lai Châu dùng cho tách chiết tinh dầu. Quả Màng tang dùng trong nghiên cứu được thu hoạch từ cây 5 năm tuổi.
Các chủng vi khuẩn kiểm định thuộc bộ sưu tập chủng Vi sinh vật-Khoa Vi sinh vật, Viện Y học Dự phòng Quân đội: Shigella sonnei ATCC 25931, Salmonella enterica YHDP01, Staphylococcus aureus ATCC 25923.
Môi trường nuôi cấy LB (Luria-Bertani) với thành phần (g/L): Pepton 10; Cao nấm men 05; NaCL 1; Agar 20; pH 6,5.
2.2 Phương pháp nghiên cứu.
- Phương pháp tách chiết tinh dầu
Quả Màng tang tươi sau thu hoạch được rửa sạch, để khô và nghiền, sử dụng cho tách chiết tinh dầu bằng phương pháp chưng cất hơi nước. Tinh dầu sau tách chiết được loại nước bằng Na2SO4 khan. Mẫu tinh dầu được lưu giữ trong lọ tối màu và bảo quản ở 4oC.
- Phân tích thành phần hóa học của tinh dầu quả Màng tang
Thành phần hóa học của tinh dầu Màng tang được phân tích bằng phương pháp sắc ký khí GC/MS. Kết quả phân tích các thành phần trong mẫu tinh dầu được xử lý bằng cách so sánh về phổ khối của các chất với thư viện NIST.
- Đánh giá hoạt tính kháng vi khuẩn kiểm định của tinh dầu bằng phương pháp khuếch tán đĩa thạch
Vi khuẩn được nuôi lắc 150 vòng/phút, trong môi trường LB dịch thể, ở 37oC, trong 24 giờ. Dịch nuôi được xác định mật độ vi khuẩn dựa trên tiêu chuẩn McFarland 0,5 (BioMerieux Vitek2 compact). Mẫu dịch nuôi vi khuẩn được pha loãng về nồng độ 106 tế bào/mL để sử dụng cho các thí nghiệm tiếp theo. Dịch vi khuẩn (50 µL) ở mật độ 106 tế bào/mL được cấy trải trên môi trường LB. Các đĩa LB được tạo 1 lỗ ở giữa đĩa với đường kính là 8 mm (Hadacek et al., 2000).
Tinh dầu được pha loãng bằng dimethyl sulfoxide (DMSO) và bổ sung 50 µL tinh dầu pha loãng ở các nồng độ khác nhau (20, 10, 5, 2,5, 1%) vào mỗi giếng. Đĩa đối chứng sử dụng DMSO thay vì tinh dầu, sau đó đem ủ 37oC trong vòng 24 giờ.
Hoạt tính kháng khuẩn được tính theo công thức: D – d (mm)
Trong đó D là đường kính vòng vô khuẩn, d là đường kính giếng thạch. Các thí nghiệm được tiến hành lặp lại 03 lần, mỗi lần được thực hiện trên 3 đĩa khác nhau cho mỗi công thức xác định hoạt tính kháng (Hadacek et al., 2000).
Xác định nồng độ tối thiểu ức chế (MIC) sinh trưởng các chủng vi khuẩn kiểm định
Nồng độ tối thiểu ức chế sinh trưởng (MIC) các chủng vi khuẩn kiểm định của tinh dầu quả Màng tang được xác định theo Vu và đồng tác giả (2024) có cải tiến. Môi trường LB được khử trùng ở 121oC trong 20 phút, để nguội xuống 50oC và bổ sung tinh dầu Màng tang vào môi trường đạt tới các nồng độ tinh dầu là 1, 0,75, 0,5 µL/mL và đổ ra đĩa nhựa petri (SPL Life Sciences). Dịch nuôi vi khuẩn được pha loãng thành các nồng độ 105,104 tế bào/mL. Tại mỗi đĩa môi trường chia thành 3 hàng, 3 cột (tức lặp lại thí nghiệm 3 lần/đĩa), nhỏ 5 µL mỗi nồng độ của mỗi loại dịch vi khuẩn vào 1 cột từ 106, 105, 104 tương đương với số tế bào vi khuẩn là 5000, 500 và 50.
Quan sát kết quả sau 24 giờ nuôi cấy ở 37oC. Giá trị MIC là nồng độ tinh dầu mà tại đó 5000 tế bào vi khuẩn bị ức chế sinh trưởng hoàn toàn (Vu et al., 2024),
Phân tích và xử lý kết quả
Kết quả được phân tích và xử lý thống kê với kiểm định t-test, sử dụng phần mềm Microsoft Excel 2013. Các kết quả được coi là có ý nghĩa thống kê với p<0,05.
3. Kết quả và thảo luận
3.1 Thành phần hoá học của tinh dầu Màng tang.
Tinh dầu quả Màng tang thu được có màu vàng sáng, hương thơm đặc trưng. Thành phần hóa học của tinh dầu được thể hiện ở Bảng 1 và Hình 1.
Kết quả nghiên cứu ở Bảng 1 cho thấy, tinh dầu quả Màng tang gồm 24 chất, trong đó, citral là thành phần chủ yếu, chiếm tới 75,65%. Citral là một monoterpene có hoạt tính chống oxy hóa, chống viêm, làm giảm lo âu, chống ung thư, kháng khuẩn (Pacheco et al., 2023). Theo các nghiên cứu của Zhao và đồng tác giả (2010), tinh dầu Màng tang có thể được chiết xuất từ các bộ phận khác nhau của cây như quả, rễ, hoa, thân, lá… Kết quả nghiên cứu đã xác định được 18 chất trong tinh dầu từ quả Màng tang chiếm 93,57% tổng lượng tinh dầu; 17 chất từ tinh dầu rễ cây Màng tang, chiếm 98,1% tổng lượng tinh dầu, 28 chất xác định từ tinh dầu lá Màng tang chiếm 95,33% tổng lượng tinh dầu. Trong đó, citral là thành phần chính trong tinh dầu màng tang chiếm tỷ lệ từ 56,64% đến 81,4%(Zhao et al., 2010).
3.2 Hoạt tính kháng vi khuẩn kiểm định bằng phương pháp khuếch tán đĩa thạch
Nhằm định hướng ứng dụng tinh dầu quả Màng tang vào việc phát triển các sản phẩm kháng khuẩn, nghiên cứu này tiến hành đánh giá khả năng kháng 3 chủng vi khuẩn S. sonnei ATCC 25931, S. enterica YHDP01, S. aureus ATCC 25923 của tinh dầu quả Màng tang.
Kết quả cho thấy, tinh dầu quả Màng tang thể hiện hoạt tính kháng trên cả 3 chủng vi khuẩn kiểm định ở nồng độ tinh dầu từ 1-100%, tuy nhiên, khả năng kháng khuẩn giảm đi khi tinh dầu quả Màng tang được pha loãng. Tại nồng độ tinh dầu pha loãng tới 1%, tinh dầu vẫn thể hiện hoạt tính kháng cả 3 chủng vi khuẩn trên (Hình 2 và Hình 3). Tinh dầu có hoạt tính kháng khuẩn là do chúng có khả năng phá vỡ cấu trúc tế bào của vi khuẩn (Nazzaro et al., 2013). Tinh dầu làm mất đi sự ổn định của lớp photpholipid, tăng tính thấm của màng tế bào (Tassou et al., 2000)
Tại Việt Nam, nhóm nghiên cứu của Đại học Bách khoa Hà Nội đã thử nghiệm khả năng kháng khuẩn của tinh dầu quả Màng tang với S. typhimurium và S. aureus cho kết quả đường kính kháng khuẩn trung bình là 33 và 45 mm (Nguyễn Hải Vân et al., 2021). Vũ Thu Trang và Nguyễn Thị Hoa (2015) đã nghiên cứu khảo sát khả năng kháng S. aureus của tinh dầu Màng tang. Kết quả cho thấy tinh dầu Màng tang có hoạt tính kháng S. aureus với đường kính vòng kháng khuẩn là 60 mm (Vũ Thu Trang, Nguyễn Thị Hoa, 2015).
3.3 Xác định nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) của tinh dầu quả Màng tang với các chủng vi khuẩn kiểm định
Với mục đích ứng dụng tinh dầu Màng tang vào sản xuất các sản phẩm dược liệu thì việc xác định được giá trị MIC của tinh dầu ức chế hoàn toàn sự sinh trưởng S. enterica YHDP01, S. sonnei ATCC 25931, S. aureus ATCC 25923 là yêu cầu đầu tiên. Kết quả nghiên cứu đã xác định được giá trị MIC của tinh dầu Màng tang đối với 3 chủng vi khuẩn trên là 0,75 µL/mL (Hình 4).
Qiu và đồng tác giả (2021) đã cho thấy giá trị MIC của tinh dầu Màng tang đối với S. aureus là 20 µg/mL, Shigella là 625 µg/mL, Salmonella là 625 µg/mL. Nghiên cứu của Mei và đồng tác giả (2020) cho thấy giá trị MIC của tinh dầu Màng tang đối với S. enterica và E. coli là 0,9 µg/mL. Bai và đồng tác giả (2023) đã công bố giá trị MIC của tinh dầu Màng tang với S. sonnei ATCC 25931 và S. sonnei CMCC 51592 lần lượt là 4 và 6 μL/mL. Như vậy, tinh dầu quả Màng tang thu thập tại Lai Châu thể hiện hoạt tính kháng khuẩn mạnh. Đây là nguồn hoạt chất tự nhiên tiềm năng cho phát triển các sản phẩm kháng khuẩn ứng dụng trong y dược và thực phẩm.
4. Ứng dụng tiềm năng của tinh dầu màng tang.
Nghiên cứu trên cho thấy, tinh dầu màng tang có tiềm năng ứng dụng lớn trong y dược và thực phẩm. Cụ thể như sau:
4.1. Y học và dược phẩm
Tinh dầu quả màng tang có thể được sử dụng để sản xuất thuốc kháng khuẩn tự nhiên, đặc biệt trong điều trị nhiễm khuẩn đường tiêu hóa. Cùng với đó, đây là một lựa chọn thay thế an toàn, giảm nguy cơ kháng kháng sinh.
Nhờ vậy, tinh dầu màng tang có thể được ứng dụng vào các sản phẩm như: gel rửa tay kháng khuẩn, dung dịch súc miệng, thuốc sát trùng, siro chống tiêu chảy, hỗ trợ tiêu hoá…
4.2. Công nghiệp thực phẩm
Chất bảo quản tự nhiên cho thực phẩm tươi sống và chế biến: Tinh dầu giúp ức chế vi khuẩn gây hỏng thực phẩm, kéo dài thời gian bảo quản mà không cần dùng hóa chất.
Hương liệu thực phẩm: Citral và limonene tạo hương thơm dịu mát, phù hợp cho gia vị, bánh kẹo và đồ uống.
Các sản phẩm hỗ trợ chức năng: hỗ trợ sức khoẻ đường ruột, hệ tiêu hoá.
—
KẾT LUẬN
Nghiên cứu này đã đánh giá được thành phần hóa học của tinh dầu quả Màng tang thu thập tại Lai Châu gồm 24 chất trong đó citral chiếm tới 75,65%. Tinh dầu quả Màng tang thể hiện hoạt tính kháng khuẩn đối với 3 chủng S. sonnei ATCC 25931, S. enterica YHDP01, S. aureus ATCC 25923 với giá trị MIC là 0,75 µL/mL. Như vậy, tinh dầu quả Màng tang thu thập tại Lai Châu có nhiều tiềm năng ứng dụng trong y dược và thực phẩm.
5. Tinh dầu màng tang được sản xuất tại VIPSEN
Tinh dầu màng tang của VIPSEN được sản xuất từ nguyên liệu quả màng tang chọn lọc, trồng tại vùng như Lai Châu, Lào Cai, Cao Bằng… nơi có điều kiện tự nhiên lý tưởng. Sản phẩm được sản xuất bằng phương pháp chưng cất hơi nước hiện đại, đảm bảo giữ nguyên hàm lượng citral từ 75% cùng hương thơm tươi mát đặc trưng. Với quy trình kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt đạt chuẩn GMP, HACCP, ISO 22000, tinh dầu màng tang của VIPSEN đạt tiêu chuẩn quốc tế, mang lại giải pháp tự nhiên, an toàn, với khả năng kháng khuẩn vượt trội. Đây là lựa chọn lý tưởng trong các ứng dụng y dược, thực phẩm và mỹ phẩm, đáp ứng mọi yêu cầu từ các đối tác trong và ngoài nước.
Mọi chi tiết xin vui lòng liên hệ:
SĐT/Whatsapp/Zalo/Wechat/Kakao Talk/LINE/Skype/Viber: +84 868 855 086
Email: Info@Vipsen.vn
Địa chỉ: D7-TT9, đường Forosa, khu đô thị mới Xuân Phương, Xuân Phương, Nam Từ Liêm, Hà Nội
Địa chỉ xưởng tinh dầu: Bãi Dài, Tiến Xuân, Thạch Thất, Hà Nội.
Địa chỉ xưởng sản xuất nông sản: Thủ Độ, An Tường, Vĩnh Tường, Vĩnh Phúc
Chia sẻ bài viết này đến bạn bè của bạn
Giúp bạn bè cuả bạn tiếp thu những kiến thức thú vị từ VIPSEN
Bài viết liên quan
