Nghiên cứu khảo sát tác dụng kháng khuẩn, xác định hàm lượng polyphenol và hoạt tính chống oxy hóa của dược liệu xuyên tâm liên

Xuyên tâm liên có tên khoa học là Andrographis paniculata (Burm.f.) Wall. ex Nees (đồng nghĩa Justicia paniculata (Burm.f.) Nees ), có tên gọi khác là công cộng, lam khái liên, cây lá đắng, khổ đàm thảo, nhất kiến kỷ… thuộc họ Ô rô (Acanthaceae). Xuyên tâm liên là cây thuốc quan trọng và được sử dụng rộng rãi trên khắp thế giới.

Hình 1. Cây xuyên tâm liên

Xuyên tâm liên được biết đến là dược liệu có hoạt tính kháng sinh với nhiều loại vi khuẩn, làm tăng lượng bạch cầu, có tác dụng giảm đau tương tự như aspirin. Thường dùng trị cảm sốt, cúm… Cũng được dùng để chữa bệnh cho gia súc, gia cầm. Xuyên tâm liên là vị thuộc được thế giới đưa vào nghiên cứu bệnh AIDS. Xuyên tâm liên có tác dụng chống COVID- 19, tại Thái Lan cuộc thử nghiệm lâm sàng đầu tiên đã được Viện Nghiên cứu y học cổ truyền Thái Lan tiến hành trên những bệnh nhân đã biểu hiện triệu chứng nhiễm COVID-19 nhẹ như đau họng, nhức đầu, ho hay sổ mũi. Người bệnh được cho uống 180mg xuyên tâm liên/ngày, chia đều làm 3 lần vào lúc 6 giờ sáng, 2 giờ chiều và 10 giờ tối, uống liên tục trong 5 ngày. Cuộc thử nghiệm cho kết quả khả quan, trong vòng 3 ngày kể từ khi sử dụng xuyên tâm liên tình trạng sức khỏe của các tình nguyện viên mắc COVID-19 đều được cải thiện.

Bên cạnh tác dụng kháng khuẩn, các nhà nghiên cứu cũng còn quan tâm đến hàm lượng polyphenol và hoạt tính chống oxy hoá khi khảo sát dược liệu. Quá trình sản xuất và tích lũy quá mức các gốc tự do trong cơ thể là nguyên nhân chính dẫn đến lão hóa và các bệnh thoái hóa như bệnh đái tháo đường, ung thư, xơ vữa động mạch, bệnh tim mạch. Các chất chống oxy hóa tổng hợp (như butylated hydroxyanisol và butylated hydroxytoluene) sử dụng trong công nghiệp thực phẩm lại tạo ra nhiều tác hại trên sức khỏe do độc tính tiềm tàng. Trong khi đó, các hợp chất polyphenol và các thành phần có khả năng chống oxi hóa của thực vật thường được cho là an toàn và tạo ra nhiều các khía cạnh tích cực cho sức khỏe. Vì thế trong nghiên cứu này, bên cạnh khả năng ức chế vi khuẩn, chúng tôi cũng đồng thời khảo sát hàm lượng polyphenol và hoạt tính chống oxy hoá của dược liệu xuyên tâm liên. Trong nghiên cứu này, nhóm tác giả đã tiến hành khảo sát hoạt tính kháng khuẩn, cũng như đánh giá hàm lượng polyphenol và hoạt tính chống oxi hóa của cây thuốc này nhằm bước đầu làm rõ các tiềm năng ứng dụng của chúng.

Hoạt tính kháng khuẩn của dịch chiết xuyên tâm liên

Bột xuyên tâm liên được chiết xuất với 6 dung môi gồm nước nóng, ethanol, methanol, ethyl acetate, acetone và hexane. Hoạt tính kháng khuẩn được khảo sát bằng phương pháp đục giếng khuếch tán trên thạch, thử nghiệm với các vi khuẩn Bacillus subtilis ATCC 6633; Geobacillus stearothermophilus ATCC 7953; Pseudomonas aeruginosa ATCC 9027; Staphylococcus aureus ATCC 25023; Staphylococcus aureus ATCC 25923; Escherichia coli ATCC 85922; Escherichia coli ATCC 35218; Escherichia coli ATCC 25922 và Salmonella ATCC 13311. Hàm lượng polyphenolvà hoạt tính chống oxi hóa được quy đổi về số mg acid chlorogenic tương đương và số mg VTME tương đương có trong 100 mg bột dược liệu, sử dụng các thuốc thử lần lượt là Folin Ciocalteu và 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH).

Đường kính vòng vô khuẩn tạo ra bởi dịch chiết xuyên tâm liên với các nồng độ khác nhau trên 9 vi khuẩn thử nghiệm được chúng tôi thể hiện ở bảng 1 và ảnh 1.

Bảng 1. Đường kính vòng vô khuẩn  (mm) của cao dược liệu xuyên tâm liên

Ghi chú: Các dịch chiết không có đường kính vòng vô khuẩn tại mọi nồng độ khảo sát không được biểu diễn ở trên bảng.

Hình 2. Ảnh khả năng ức chế của dịch chiết xuyên tâm liên ở các dung môi: nước nóng, ethanol và methanol trên vi khuẩn Staphylococcus aureus 25023 sau 24 giờ nuôi cấy

Từ Bảng 1, cho thấy kích thước đường kính vòng vô khuẩn tỉ lệ thuận nồng độ dịch chiết các dung môi. Dịch chiết dung môi ethanol cho đường kính vòng vô khuẩn lớn nhất là 18.81 ± 2.22 mm tại nồng độ 2000 mg/ml. Trong số các dung môi khảo sát, dịch chiết ethanol cũng là dịch chiết tốt nhất khi cho tác dụng trên cả 9 vi khuẩn. Mishra và cộng sự báo cáo rằng sự đồng hiện của protein andrographolide và arabinogalactan trong dịch chiết ethanol đã được thừa nhận vì hoạt tính kháng khuẩn tăng cường của nó so với chỉ có protein andrographolide hoặc arabinogalactan. Điều này có thể phần nào giải thích tác dụng ưu việt của ethanol so với các dung môi khác. Bên cạnh đó, các hoạt chất có tính kháng khuẩn trong thực vật như các hợp chất polyphenol thường kém tan trong nước hơn so với các dung môi hữu cơ, trong khi hầu hết các thành phần có khả năng ức chế vi sinh vật phát triển của thực vật đã được xác định là có khả năng tan vào các dung môi rượu, đặc biệt là ethanol.

Kết quả xác định hàm lượng polyphenol và hoạt tính chống oxi hóa của dịch chiết xuyên tâm liên

Kết quả đo hàm lượng polyphenol được thể hiện ở Bảng 2 và Bảng 3.

Bảng 2. Hàm lượng polyphenol dược liệu xuyên tâm liên (số mg acid chlorogenic quy đổi tương đương trong 100 mg dược liệu thô)

Ghi chú : “ND " not detected

Kết quả ở bảng 2 cho thấy hàm lượng polyphenol của xuyên tâm liên cao nhất là với dung môi methanol, tiếp đó là nước nóng, ethanol và acetone. Trong khi đó, hàm lượng này trong dung môi ethyl acetate và hexan là quá thấp nên không thể ghi nhận được sự chuyển màu của thuốc thử.

Bảng 3. Hoạt tính chống oxy của xuyên tâm liên (số mg VTME quy đổi tương đương trong 100mg dược liệu thô).

Ghi chú : “ND " not detected

Từ bảng 3 chúng ta thấy hoạt tính chống oxi hóa của xuyên tâm liên đạt cao nhất khi được chiết xuất bởi nước nóng là 0.691±0.115 (mg VTME quy đổi/ 100 mg dược liệu thô), tiếp đến methanol là 0.555±0.152 (mg VTME quy đổi/ 100 mg dược liệu thô), rồi đến ethanol và acetone. Dịch chiết dung môi ethyl và hexane có hoạt tính oxi hóa thấp, và không xác định được bằng phương pháp sử dụng thuốc thử DPPH.

Hình 3. Sự thay đổi màu của các dung môi dược liệu xuyên tâm liên nồng độ 20 mg dược liệu

Như vậy, chúng ta thấy trong số các dung môi khảo sát, thì methanol, nước cất, ethanol và aceton là những dung môi giúp thu được hàm lượng polyphenol cao và hoạt tính chống oxi hóa tốt. Ngược lại, dịch chiết với ethyl acetate và hexane cho hiệu quả thấp.

Kết luận:

Qua kết quả nghiên cứu, nhóm tác giả đã sơ bộ chứng minh được tác dụng kháng khuẩn xuyên tâm liên trên  9 vi khuẩn Escheria coli ATCC 25922; Escheria coli ATCC 35218; Escheria coli ATCC 85922; Staphylococcus aureus ATCC 25923; Staphylococcus aureus ATCC 25023; Pseudomonas aeruginosa ATCC 9027; Bacillus subtilis ATCC 7953; Geobacillus stearothemophillus ATCC 7953; Salmonella ATCC 11311. Điều này góp phần giải thích cho việc dược liệu này được ứng dụng trong y học cổ truyền cho các chứng nhiễm khuẩn. Trong 6 dung môi khảo sát, dung môi ethanol cho kích thước vòng vô khuẩn lớn nhất và cũng cho hoạt tính trên nhiều vi khuẩn nhất. Vì thế, dịch chiết với dung môi này nên được tìm hiểu sâu hơn ở các nghiên cứu tiếp theo nhằm phát huy tiềm năng trong thực tiễn. Kết quả khảo sát cũng cho thấy xuyên tâm liên có hàm lượng polyphenol và hoạt tính chống oxy hoá, nhưng phụ thuộc theo dung môi chiết xuất. Việc nghiên cứu khảo sát thêm với các dung môi khác, cũng như xác định hoạt chất chính trong mỗi dung môi ở các nghiên cứu tiếp theo có thể giúp tìm ra được dung môi ưu viết nhất cho dược liệu xuyên tâm liên.