ĐẶT VẤN ĐỀ Kháng kháng sinh đang là một mối đe dọa nghiêm trọng đối với việc điều trị hiệu quả một loạt các bệnh nhiễm trùng do vi khuẩn, nấm gây ra. Việc lạm dụng kháng sinh góp phần vào sự gia tăng tỉ lệ các loại nấm, vi khuẩn kháng thuốc. Với sự gia tăng của vi sinh vật (VSV) kháng thuốc và thiếu các loại kháng sinh mới được đưa ra thị trường, việc cần phải tìm ra các chiến lược để đối phó với trình trạng này là vô cùng cấp thiết. Trước đây, việc sàng lọc các sản phẩm tự nhiên chưa được quan tâm.
Tuy nhiên, hiện tại việc sử dụng các loại thuốc thảo dược trên toàn thế giới đang trở nên phổ biến, khai thác các sản phẩm tự nhiên để làm thuốc là một xu hướng đang nở rộ. Các sản phẩm chiết xuất hay tinh dầu từ các bộ phận khác nhau của thực vật đã được khám phá rộng rãi trong nhiều nghiên cứu về khả năng điều chỉnh tính kháng thuốc của VSV. Những nghiên cứu này có thể cung cấp phương hướng khả thi trong tương lai trong việc đảo ngược khả năng kháng thuốc của VSV [74]. Trầu không (Piper betle L.) là cây trồng phổ biến quen thuộc ở nhiều tỉnh thành trên khắp cả nước và được biết đến từ lâu qua phong tục nhai trầu.
Ngoài ra, trầu không được coi như một vị thuốc hay được sử dụng trong y học cổ truyền. Bên cạnh các thành phần được nghiên cứu nhiều trong lá trầu không thì tinh dầu trầu không trong những năm gần đây cũng đang được quan tâm. Nhiều nghiên cứu đã chứng minh tinh dầu từ lá trầu không có nhiều hoạt tính sinh học nổi bật như kháng khuẩn, kháng nấm, chống oxy hóa, kích thích thần kinh trung ương, kháng acetylcholinesterase, kháng β- glucuronidase, chống viêm, làm lành vết thương… cho thấy khả năng ứng dụng đầy hứa hẹn của tinh dầu này trong nông nghiệp, y học và công nghiệp dược phẩm [24], [64]. Nhằm ứng dụng những hoạt tính sinh học của tinh dầu trầu không, đặc biệt là hoạt tính kháng vi sinh vật để điều trị một số bệnh liên quan đến nhiễm khuẩn, chúng tôi lựa chọn thực hiện đề tài “Đánh giá khả năng kháng vi sinh vật của tinh dầu trầu không” nhằm mục tiêu: 1.
Đánh giá được khả năng diệt vi sinh vật của tinh dầu trầu không. Đánh giá được khả năng diệt vi khuẩn dai dẳng của tinh dầu trầu không. Đánh giá được khả năng tạo ra tác dụng hiệp đồng với các kháng sinh của tinh dầu trầu không. Đại cương về tinh dầu 1.
Khái niệm Thực vật tạo ra một lượng lớn các chất chuyển hóa thứ cấp như một biện pháp bảo vệ tự nhiên chống lại sự tấn công của vi sinh vật và sâu bệnh, như chất tạo màu, mùi hương hoặc chất thu hút thụ phấn [74]. Tinh dầu là một hỗn hợp 20-60 thành phần với nồng độ khác nhau, thường có mùi thơm, không tan trong nước, tan trong lipid và các dung môi hữu cơ, thường có tỷ trọng nhẹ hơn nước, dễ bay hơi ở nhiệt độ thường và được tạo ra từ quá trình trao đổi chất thứ cấp của các loại thảo mộc [4]. Tinh dầu được tìm thấy với số lượng lớn trong các túi dầu hoặc các tuyến dầu trong vỏ quả, chủ yếu là phần vỏ ngoài và lớp biểu bì [38]. Ngoài ra, tinh dầu còn được chiết xuất từ các bộ phận khác nhau của thực vật như chồi, hoa, lá, thân, cành, hạt, quả, rễ, gỗ hoặc vỏ cây.
Chiết xuất Tinh dầu có thể được chiết xuất từ một số loại cây với các bộ phận khác nhau bằng nhiều phương pháp chiết xuất khác nhau. Phương pháp sử dụng để chiết xuất tinh dầu thường phụ thuộc vào nguyên liệu thực vật được sử dụng. Phương pháp chiết xuất là một trong những yếu tố chính quyết định chất lượng của tinh dầu. Quy trình chiết xuất không phù hợp có thể gây hư hỏng hoặc thay đổi tính chất vật lý, hóa học của tinh dầu, dẫn đến mất hoạt tính sinh học, các đặc tính tự nhiên, đổi màu, mất mùi/hương vị…[50].
Các phương pháp chiết xuất tinh dầu thường được sử dụng và đem lại hiệu suất chiết xuất cao như phương pháp cất kéo hơi nước, chiết xuất bằng dung môi, phương pháp ướp, phương pháp ép [4], [73]. Phương pháp cất kéo hơi nước là phương pháp được sử dụng rộng rãi nhất để chiết xuất tinh dầu thực vật, đây là phương pháp phân lập các hợp chất bị phân hủy ở nhiệt độ cao bằng việc chưng cất chúng theo cách mà hơi nước được đưa vào nguyên liệu thô [53]. Thành phần Tinh dầu được tìm thấy trong nhiều loại thực vật khác nhau, đặc biệt là các loại cây thơm, có mùi và hương vị đặc biệt, được chi phối bởi số lượng thành phần và tỉ lệ của chúng trong tinh dầu [50]. Các thành phần hóa học của tinh dầu bao gồm hai nhóm terpenoids (monoterpens và sesquerpenes) và phenylpropanoids (aldehyde, phenol, dẫn xuất metoxy,…) [4], [53].
Hơn 100 thành phần với các tỷ lệ khác nhau (1% - 70%) có thể được tìm thấy trong một loại tinh dầu duy nhất [35]. Trong hỗn hợp này, một vài thành phần chính có nồng độ tương đối cao (20-70%), các thành phần khác thường có ở dạng vết [15]. Ví dụ, thành phần chính của tinh dầu đinh hương (Syzygium aromaum ) là eugenol (68,52%) trong khi α-caryophyllene (1,85%) có ở dạng vi lượng [27]. Các thành phần chính khác có trong tinh dầu là ar-turmerone (63.4%) của cây nghệ 2 (Curcuma longa) [26], cinnamaldehyde (87,6%) của tinh dầu quế (Cinnamomum cassia) [70], zingiberene (37,549%) của tinh dầu gừng [72]… 1.
Ứng dụng Tinh dầu đã được sử dụng hàng ngàn năm trong các nền văn hóa khác nhau cho các mục đích y học và sức khỏe. Khoảng hơn 3000 loại tinh dầu đã được biết đến, trong đó có 300 loại tinh dầu quan trọng về mặt thương mại, đặc biệt là đối với các ngành dược phẩm, y học, nông nghiệp, thực phẩm, vệ sinh, mỹ phẩm và nước hoa [15]. Ứng dụng trong ngành y dược học Tinh dầu và các dược liệu chứa tinh dầu được sử dụng rộng rãi trong y học, tinh dầu ngày càng được quan tâm và được sử dụng như một giải pháp thay thế trong việc chống lại các mầm bệnh nguy hiểm. Liệu pháp tinh dầu là một liệu pháp bổ trợ quan trọng do các đặc tính kháng khuẩn, kháng virus, chống viêm, chống co thắt đồng thời nó cũng được sử dụng để điều trị các bệnh nhiễm trùng đường hô hấp, tiêu hóa cũng như các rối loạn của hệ thống miễn dịch, nội tiết và thần kinh [61].
Một vài loại tinh dầu đã được ứng dụng trong điều trị với (i) tác dụng trên đường tiêu hóa như kích thích tiêu hóa, lợi mật, thông mật, (ii) tác dụng kháng khuẩn và diệt khuẩn đường hô hấp như tinh dầu bạch đàn, bạc hà, (iii) tác dụng trên đường tiết niệu như tinh dầu hoa cây Barosma betulina, (iv) tác dụng kích thích thần kinh trung ương của dược liệu chứa tinh dầu giàu anethol: đại hồi, (v) tác dụng diệt ký sinh trùng: trị giun với tinh dầu giun, santonin, trị sán với thymol, diệt ký sinh trùng sốt rét với Artemisinin [4]. Ứng dụng trong công nghệ thực phẩm Tinh dầu ngày càng được chú ý như một loại gia vị hoặc một chất phụ gia tự nhiên để kéo dài thời hạn sử dụng của các sản phẩm thực phẩm, do rủi ro khi sử dụng chất bảo quản tổng hợp [50]. Tinh dầu với tư cách là chất kháng khuẩn tự nhiên đã nhận được sự quan tâm lớn trong ngành công nghiệp thực phẩm và đóng gói do mối quan tâm và nhu cầu về an toàn thực phẩm của người tiêu dùng ngày càng tăng [38]. Ứng dụng trong kỹ nghệ pha chế nước hoa, xà phòng, mỹ phẩm, hương liệu Ðây là một ngành công nghiệp rất lớn, sử dụng chủ yếu là nguồn tinh dầu trong thiên nhiên, ngoài ra còn có những chất thơm tổng hợp, bán tổng hợp.
Xu hướng ngày càng sử dụng các hương liệu tự nhiên, đòi hỏi phải đi sâu nghiên cứu phát hiện nguồn tài nguyên tinh dầu nhằm thoả mãn yêu cầu của lĩnh vực này [4]. Ví dụ tinh dầu hoa hồng (tinh dầu Oleum osarum) được sử dụng rộng rãi trong nhiều loại nước hoa, các sản phẩm mỹ phẩm như phấn, kem, lotion…Tinh dầu bạc hà (tinh dầu Mentha arvensis) sử dụng làm chất thơm trong các sản phẩm thuốc, nước uống, thực phẩm, nước hoa… 3 1. Tinh dầu có tác dụng kháng khuẩn Thuốc kháng sinh đã đóng một vai trò quan trọng trong việc giảm tỷ lệ mắc bệnh và tỷ lệ tử vong do các bệnh truyền nhiễm. Tuy nhiên, việc sử dụng bừa bãi và lạm dụng trong y học lâm sàng đã làm cho những lợi ích về chăm sóc sức khỏe này đang bị đe dọa vì sự xuất hiện và lan rộng của các VSV có khả năng kháng thuốc [57].
Bất chấp những tiến bộ trong liệu pháp này, chúng ta vẫn đang sống trong thời đại mà các ca nhiễm trùng kháng thuốc kháng sinh đang gia tăng một cách đáng báo động [16]. Kháng kháng sinh có thể dẫn đến thất bại trong điều trị, tăng chi phí điều trị cũng như tỷ lệ tử vong và gây ra các vấn đề khó khăn trong kiểm soát nhiễm trùng thậm chí còn làm lây lan VSV kháng thuốc từ bệnh viện sang cộng đồng. Các bệnh như viêm phổi, lao, nhiễm độc máu, bệnh lậu và các bệnh lây truyền qua thực phẩm ngày càng trở nên khó điều trị hơn, và đôi khi không thể điều trị được vì thuốc kháng sinh ngày càng kém hiệu quả. Nếu không có hành động khẩn cấp, chúng ta đang hướng tới kỷ nguyên hậu kháng sinh, trong đó các bệnh nhiễm trùng thông thường và vết thương nhẹ có thể gây tử vong [16].
Tác dụng kháng khuẩn của tinh dầu Trong những năm gần đây, việc nghiên cứu và khám phá các phân tử mới hoặc thay thế từ nhiều nguồn khác nhau để làm giảm tình trạng kháng thuốc và chống lại các VSV kháng thuốc ngày càng trở nên phổ biến. Theo đó, tinh dầu thu được từ thực vật và các thành phần của chúng là nguồn thay thế tiềm năng do có khả năng kháng khuẩn chống các VSV gây bệnh [71]. Hoạt động kháng khuẩn của tinh dầu có liên quan đến hoạt tính của từng thành phần đơn lẻ, cũng như tác động hiệp đồng của chúng. Mặc dù hoạt tính đó thường được quy cho các hợp chất chính, nhưng tương tác giữa các thành phần chính và phụ cũng đóng một vai trò quan trọng trong hoạt động kháng khuẩn của tinh dầu và không nên bỏ qua [53].
Hiệu quả của các loại tinh dầu sẽ tùy thuộc vào tình trạng nhiễm khuẩn và loại vi khuẩn muốn điều trị (Gram dương hoặc Gram âm) hoặc nấm.