Tối ưu hóa các thông số tách chiết polysaccarit và đánh giá hoạt tính sinh học từ rễ cây sâm xuyên đá (Myxopyrum smilacifolium (Wall.) Blume)
Sâm Xuyên Đá (Myxopyrum smilacifolium (Wall.) Blume) đã được chứng minh chứa nhiều hợp chất có hoạt tính sinh học như polysaccarit, saponin, flavonoid. Nghiên cứu này xác định ảnh hưởng của đơn yếu tố đến quá trình chiết xuất, làm cơ sở thực hiện tối ưu chiết xuất.
Ảnh minh họa: Internet
Trong những năm gần đây, trên thế giới, đặc biệt là tại Ấn Độ, đã có nhiều công trình nghiên cứu về thành phần hóa học trên lá và một số công bố liên quan đến rễ của Myxopyrum smilacifolium (Wall.) Blume với tên thường gọi là sâm Xuyên Đá (Praveen & cs., 2014; Damaso & cs., 2020). Sâm Xuyên Đá có khả năng mọc xuyên qua đá (xuyên phá thạch) là loại thảo dược quý. Trên thế giới loại cây này phân bố ở các vùng Hải Nam (Trung Quốc), Bangladesh, Campuchia, Ấn Độ, Lào, Myanmar, Thái Lan, quần đảo Andaman và Nicobar. Tại Việt Nam, cây này mọc ở rừng già, khe núi đá vôi khu vực Tây Bắc như Hà Giang, Lào Cai, Lai Châu, Thái Nguyên, Yên Bái. Hoạt tính sinh học chủ yếu của sâm Xuyên Đá được chứng minh có liên quan đến hợp chất polysaccarit của chúng nhờ khả năng kháng oxy hóa, kháng khuẩn, giảm lượng đường huyết, giảm mỡ máu, chống béo phì, kháng ung thư, chống tăng huyết áp (Bùi Hồng Quang & cs., 2011).
Chiết xuất hoạt chất sinh học từ thực vật sẽ làm tăng nồng độ chất quý, chủ động hơn trong việc bào chế, tạo ra các sản phẩm thương mại sau này. Có nhiều yếu tố ảnh hưởng tới quá trình chiết như vi sóng, siêu âm, dung môi, nhiệt độ, thời gian, số lần chiết… Hiện nay, chiết xuất hoạt chất nhờ hỗ trợ của sóng siêu âm được các nhà khoa học quan tâm nhờ thời gian chiết xuất ngắn, hiệu suất chiết xuất cao nhờ khả năng bẻ gãy các liên kết hóa học, phá vỡ tế bào (Trần Hữu Danh & cs., 2017). Tuy nhiên, để đạt hiệu suất chiết cao, cần quan tâm ảnh hưởng của nhiều yếu tố. Damaso & cs. (2020) cho thấy dung môi ethanol 85%, tỉ lệ dung môi/nguyên liệu 15/1 (ml/g), thời gian 120 phút ở 90°C nhiệt độ chiết cho thu nhận polysaccarit từ thân sâm Xuyên Đá cho kết quả tốt nhất là 9,34 mg/g. Phạm Bảo Trương & Nguyễn Minh Thuỷ (2015) lựa chọn dung môi nước với tỉ lệ dung môi/ nguyên liệu là 50/1 (ml/g), thời gian chiết 30 phút và nhiệt độ chiết 130°C để thu nhận polysaccarit từ nấm linh chi đỏ. Mục đích nghiên cứu là xác định điều kiện thu nhận dịch chiết có hàm lượng polysaccarit cao và đánh giá khả năng kháng khuẩn, kháng oxy hoá, kháng viêm từ rễ cây sâm Xuyên Đá trồng tại Thái Nguyên. Dựa trên các kết quả đã công bố, trong nghiên cứu này sử dụng dung môi ethanol trong khoảng 60-96%; tỉ lệ dung môi chiết/ nguyên liệu 5/1-20/1 (ml/g), thời gian từ 30-120 phút và nhiệt độ chiết 60-90°C dưới sự hỗ trợ của sóng siêu âm trong khoảng 0-90 giây ở tần số 37kHz. Việc giảm bớt thông số ít ảnh hưởng để thực hiện bài toán tối ưu giúp quá trình thực hiện thí nghiệm thuận tiện hơn mà không ảnh hưởng đáng kể đến kết quả thu nhận polysaccarit. Ba yếu tố ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất chiết được lựa chọn tối ưu theo thiết kế thí nghiệm của Box-Behnken (Box & cs., 1951). Dịch chiết sau quá trình tối ưu hoá được đánh giá về kháng khuẩn, hoạt tính kháng oxy hoá và khả năng chống viêm.
Trong nghiên cứu này thời gian xử lý sóng siêu âm, nồng độ dung môi, tỉ lệ dung môi/nguyên liệu, thời gian, nhiệt độ chiết ảnh hưởng tới quá trình tách chiết polysaccarit từ rễ sâm Xuyên Đá cho kết quả tương ứng: 60 giây, ethanol 80% (v/v), 15/1 (ml/g), 90 phút và 80°C. Đã tìm được điều kiện tối ưu quá trình tách chiết polysaccarit từ rễ sâm xuyên đá: nồng độ ethanol 81,56%, tỉ lệ dung môi/nguyên liệu là 15,33/1 (ml/g), thời gian siêu âm là 64,67, thời gian chiết 90 phút. Trong điều kiện này hàm lượng polysaccarit tổng số chiết đạt 16,1948 mg/g nguyên liệu rễ cây sâm xuyên đá. Dịch chiết sau tối ưu từ rễ sâm Xuyên Đá có khả năng ức chế sinh trưởng các chủng vi khuẩn gây bệnh nhưng không mạnh, có giá trị IC50 = 168,94 ± 5,28 (µg/ml) khi đánh giá hoạt tính kháng oxy hóa, kháng viêm của dịch chiết thấp hơn diclofenac, prednisolon khá nhiều. Kết quả này sẽ tạo cơ sở cho việc chiết hoạt chất khác cho các nghiên cứu sau này.
nnttien
Tạp chí Khoa học Nông nghiệp Việt Nam, Số 6/2021