Khảo Sát Hoạt Tính Kháng Oxy Hóa Của Nước Sắc Hoa Đu Đủ Đực

Khóa luận khảo sát hoạt tính kháng oxy hoá của nước sắc hoa đu đủ đực Carica papaya trong điều kiện in vitro, mang lại nhiều ứng dụng tiềm năng.

• Tác giả: Tran Bá Lộc
• Người hướng dẫn: ThS. Nguyễn Thị Hằng
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Sư Phạm Sinh Học
• Đề tài: Khảo Sát Hoạt Tính Kháng Oxy Hóa Của Nước Sắc Hoa Đu Đủ Đực
• Loại tài liệu: khoá luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: Thành Phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Khái niệm cơ bản
• 1.2. Nguồn gốc
• 2. CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Đối tượng nghiên cứu
• 2.2. Phương pháp nghiên cứu
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Kết quả nghiên cứu về khả năng kháng oxy hoá trong điều kiện in vitro
• 3.2. Năng lực khử Fe của nước sắc hoa Du đủ đực
• 3.3. Năng lực bẫy gốc tự do DPPH
• 3.4. Tỉ lệ phần trăm bẫy gốc tự do DPPH của nước sắc hoa Du đủ đực
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• DANH MỤC CÁC HÌNH

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Khảo Sát Hoạt Tính Kháng Oxy Hóa Của Nước Sắc Hoa Đu Đủ Đực

Khảo sát hoạt tính kháng oxy hóa của nước sắc hoa đu đủ đực (Carica papaya L.) là một nghiên cứu quan trọng trong lĩnh vực sinh học và y học. Nước sắc hoa đu đủ đực được biết đến với nhiều tác dụng dược lý, đặc biệt là khả năng chống lại các gốc tự do. Nghiên cứu này không chỉ giúp hiểu rõ hơn về hoạt tính kháng oxy hóa mà còn mở ra cơ hội ứng dụng trong điều trị và phòng ngừa bệnh tật.

1.1. Khái Niệm Về Hoạt Tính Kháng Oxy Hóa

Hoạt tính kháng oxy hóa là khả năng của một chất trong việc ngăn chặn hoặc làm giảm thiểu tác động của các gốc tự do. Các gốc tự do có thể gây hại cho tế bào và dẫn đến nhiều bệnh lý nghiêm trọng.

1.2. Tầm Quan Trọng Của Nước Sắc Hoa Đu Đủ Đực

Nước sắc hoa đu đủ đực không chỉ được sử dụng trong y học dân gian mà còn có tiềm năng lớn trong nghiên cứu khoa học. Việc khảo sát hoạt tính kháng oxy hóa của nó có thể cung cấp thông tin quý giá cho việc phát triển các sản phẩm chăm sóc sức khỏe.

II. Vấn Đề Và Thách Thức Trong Nghiên Cứu Hoạt Tính Kháng Oxy Hóa

Mặc dù có nhiều nghiên cứu về hoạt tính kháng oxy hóa, nhưng vẫn còn nhiều thách thức trong việc xác định chính xác các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính này. Các yếu tố như điều kiện môi trường, phương pháp chiết xuất và thành phần hóa học của nước sắc có thể ảnh hưởng đến kết quả nghiên cứu.

2.1. Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Hoạt Tính Kháng Oxy Hóa

Các yếu tố như nhiệt độ, thời gian chiết xuất và nồng độ của nước sắc có thể làm thay đổi hoạt tính kháng oxy hóa. Việc kiểm soát các yếu tố này là rất quan trọng để đảm bảo tính chính xác của kết quả.

2.2. Khó Khăn Trong Việc Đánh Giá Hoạt Tính Kháng Oxy Hóa

Đánh giá hoạt tính kháng oxy hóa thường sử dụng nhiều phương pháp khác nhau, mỗi phương pháp có ưu và nhược điểm riêng. Việc lựa chọn phương pháp phù hợp là một thách thức lớn trong nghiên cứu.

III. Phương Pháp Khảo Sát Hoạt Tính Kháng Oxy Hóa Của Nước Sắc Hoa Đu Đủ Đực

Nghiên cứu này sử dụng các phương pháp hiện đại để khảo sát hoạt tính kháng oxy hóa của nước sắc hoa đu đủ đực. Các phương pháp này bao gồm năng lực khử Fe²⁺ và phương pháp bẫy gốc tự do DPPH.

3.1. Phương Pháp Năng Lực Khử Fe²

Phương pháp năng lực khử Fe²⁺ được sử dụng để đánh giá khả năng kháng oxy hóa của nước sắc hoa đu đủ đực. Kết quả cho thấy nước sắc có khả năng khử mạnh, cho thấy hoạt tính kháng oxy hóa cao.

3.2. Phương Pháp Bẫy Gốc Tự Do DPPH

Phương pháp bẫy gốc tự do DPPH là một trong những phương pháp phổ biến nhất để đánh giá hoạt tính kháng oxy hóa. Nghiên cứu cho thấy nước sắc hoa đu đủ đực có khả năng bẫy gốc tự do hiệu quả.

IV. Kết Quả Nghiên Cứu Hoạt Tính Kháng Oxy Hóa Của Nước Sắc Hoa Đu Đủ Đực

Kết quả nghiên cứu cho thấy nước sắc hoa đu đủ đực có hoạt tính kháng oxy hóa đáng kể. Các mẫu nước sắc từ các khu vực khác nhau cho thấy sự khác biệt về hoạt tính, điều này có thể liên quan đến điều kiện sinh trưởng và môi trường.

4.1. So Sánh Hoạt Tính Kháng Oxy Hóa Giữa Các Mẫu

Các mẫu nước sắc hoa đu đủ đực từ Lâm Đồng và Bà Rịa - Vũng Tàu cho thấy sự khác biệt rõ rệt về hoạt tính kháng oxy hóa. Điều này cho thấy ảnh hưởng của điều kiện địa lý đến hoạt tính kháng oxy hóa.

4.2. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Nghiên Cứu

Kết quả nghiên cứu có thể được ứng dụng trong việc phát triển các sản phẩm chăm sóc sức khỏe từ nước sắc hoa đu đủ đực, góp phần vào việc phòng ngừa và điều trị bệnh.

V. Kết Luận Và Tương Lai Của Nghiên Cứu Hoạt Tính Kháng Oxy Hóa

Nghiên cứu về hoạt tính kháng oxy hóa của nước sắc hoa đu đủ đực đã mở ra nhiều hướng đi mới trong việc ứng dụng dược liệu trong y học. Kết quả cho thấy tiềm năng lớn của nước sắc hoa đu đủ đực trong việc phát triển các sản phẩm bảo vệ sức khỏe.

5.1. Tóm Tắt Kết Quả Nghiên Cứu

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng nước sắc hoa đu đủ đực có hoạt tính kháng oxy hóa mạnh mẽ, điều này khẳng định giá trị của nó trong y học.

5.2. Hướng Nghiên Cứu Tương Lai

Cần tiếp tục nghiên cứu sâu hơn về các thành phần hóa học trong nước sắc hoa đu đủ đực và khả năng ứng dụng của chúng trong điều trị bệnh lý.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong các sinh vật sống, các gốc tự do bao gồm các dạng oxy phản ứng (Reactive Oxygen Species – ROS) và nitơ phản ứng (Reactive Nitrogen Species – RNS) đóng vai trò sinh lý quan trọng ở nồng độ thấp, tham gia vào hệ thống truyền tin nội bào, điều hòa miễn dịch và kiểm soát huyết áp. Tuy nhiên, khi xảy ra sự mất cân bằng giữa lượng gốc tự do sinh ra và khả năng tự bảo vệ của cơ thể, hiện tượng stress oxy hóa (oxidative stress) sẽ xuất hiện. Stress oxy hóa làm biến tính các đại phân tử sinh học thiết yếu như lipid (gây peroxid hóa màng tế bào, tạo thành malondialdehyde – MDA), protein (làm thay đổi cấu trúc và bất hoạt enzyme) và acid nucleic (gây đứt gãy DNA, dẫn đến đột biến). Đây là nguyên nhân bệnh căn hàng đầu liên quan đến lão hóa sớm, xơ vữa động mạch, suy giảm hệ thần kinh (bệnh Alzheimer, Parkinson, xơ cứng teo cơ bên) và các khối u ác tính.

Để trung hòa các gốc tự do dư thừa, cơ thể sử dụng hệ thống chống oxy hóa nội sinh (các enzyme superoxide dismutase, catalase, glutathione peroxidase, glutathione reductase cùng các phân tử nhỏ như glutathione, melatonin, coenzyme Q10) và các chất chống oxy hóa ngoại sinh được cung cấp qua chế độ dinh dưỡng, dược liệu (vitamin C, vitamin E, carotenoid, polyphenol, flavonoid). Trước nguy cơ độc tính tiềm ẩn của các chất chống oxy hóa tổng hợp như butylated hydroxytoluene (BHT) hay butylated hydroxyanisole (BHA), xu hướng y sinh học hiện đại tập trung khai thác các nguồn dược liệu tự nhiên.

Cây đu đủ (Carica papaya L.), thuộc họ Đu đủ (Caricaceae), là loài thực vật nhiệt đới được ứng dụng rộng rãi trong y học dân gian. Các bộ phận của cây, đặc biệt là hoa đu đủ đực, từ lâu đã được nhân dân sắc nước uống để hỗ trợ điều trị viêm phế quản, ho khan, viêm họng, cải thiện chức năng tiêu hóa và phòng ngừa u bướu. Mặc dù vậy, hoạt tính kháng oxy hóa của dược liệu tự nhiên thường biến động lớn phụ thuộc vào điều kiện thổ nhưỡng, vị trí địa lý thu hái và từng bộ phận giải phẫu cụ thể của cây. Đề tài khóa luận "Khảo sát hoạt tính kháng oxy hóa của nước sắc hoa Đu đủ đực (Carica papaya L.) trong điều kiện in vitro" được thực hiện nhằm cung cấp các căn cứ thực nghiệm chuẩn hóa cho dạng bào chế truyền thống này.

Mục tiêu nghiên cứu: So sánh hoạt tính kháng oxy hóa của nước sắc ở các bộ phận khác nhau của hoa đu đủ đực (Carica papaya L.) trong điều kiện in vitro, được thu hái tại các khu vực vị trí địa lý khác nhau tại Việt Nam.

Nhiệm vụ nghiên cứu:

1. Nghiên cứu, tìm kiếm và tổng hợp các tài liệu cơ sở khoa học liên quan đến gốc tự do, cơ chế kháng oxy hóa, các phương pháp khảo sát hoạt tính kháng oxy hóa và các công trình nghiên cứu về cây đu đủ trong và ngoài nước.
2. Thực hiện khảo sát thực nghiệm in vitro về khả năng kháng oxy hóa của nước sắc hoa đu đủ đực thông qua phương pháp đo năng lực khử sắt ($\text{Fe}^{3+}$) và phương pháp bẫy gốc tự do DPPH.
3. Thu thập, xử lý và phân tích thống kê các số liệu thực nghiệm thu được.
4. Tổng hợp kết quả, viết báo cáo hoàn chỉnh khóa luận tốt nghiệp đại học.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

• Đối tượng nghiên cứu: Nước sắc thu từ các bộ phận của cụm hoa đu đủ đực (Carica papaya L.), được phân chia thành 3 nhóm mẫu giải phẫu: Hoa vàng (HV), Hoa xanh (HX) và Cuống hoa (C).
• Phạm vi không gian: Mẫu hoa được thu thập tại hai vùng sinh thái: xã Tân Châu, huyện Di Linh, tỉnh Lâm Đồng (đại diện vùng Tây Nguyên) và xã Xuân Sơn, huyện Châu Đức, tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu (đại diện vùng Đông Nam Bộ).
• Phạm vi thời gian: Thu mẫu tại Bà Rịa – Vũng Tàu vào tháng 6 năm 2023 và tại Lâm Đồng vào tháng 7 năm 2023.
• Phạm vi phương pháp: Đánh giá hoạt tính in vitro bằng hai mô hình hóa sinh chuẩn là phương pháp năng lực khử $\text{Fe}^{3+}$ và phương pháp bẫy gốc tự do DPPH.

---

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết và phân loại thực vật

Khóa luận xây dựng trên hệ thống lý thuyết về sinh hóa học stress oxy hóa và thực vật học:

• Phân loại học thực vật: Cây đu đủ (Carica papaya L.) thuộc chi Carica, họ Caricaceae, bộ Violales, phân lớp Dilleniidae, lớp Magnoliopsida (Hai lá mầm), ngành Streptophyta, giới Plantae. Hoa đu đủ đực có cụm hoa xim phân nhánh dài mọc ở nách lá già; tràng hoa gồm 5 cánh hợp thành hình phễu màu trắng hoặc vàng nhạt, mang 10 nhị đực xếp thành hai vòng trên ống tràng, ở giữa là nhụy thô sơ thoái hóa.
• Cơ chế kháng oxy hóa: Các hợp chất tự nhiên có trong thực vật như flavonoid, polyphenol, tannin, vitamin C thực hiện chuyển electron (Electron Transfer – ET) hoặc chuyển nguyên tử hydro (Hydrogen Atom Transfer – HAT) để trung hòa các gốc tự do ROS ($\cdot\text{OH}$, $\text{O}_2^{\cdot-}$, $\text{ROO}\cdot$) và RNS ($\cdot\text{NO}$), ngăn chặn chuỗi phản ứng dây chuyền phá hủy màng tế bào.

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm

Đề tài áp dụng phương pháp nghiên cứu thực nghiệm trong phòng thí nghiệm hóa sinh - thực vật học kết hợp phân tích thống kê sinh học:

1. Phương pháp thu nhận và sơ chế dược liệu: Mẫu tươi sau thu hái được giám định phân loại thực vật bởi ThS. Nguyễn Thị Thanh Tâm (Bộ môn Phân loại học Thực vật, Trường Đại học Sư phạm TP.HCM). Mẫu được tách thành ba thành phần:

   • Hoa vàng (HV): Hoa to nở màu trắng sáng, nhị vàng hoặc nụ to trắng vàng.
   • Hoa xanh (HX): Hoa nhỏ màu xanh, chứa nhiều nhựa trắng khi ngắt.
   • Cuống hoa (C): Phần cuống nhỏ, xoăn gắn với cụm hoa. Toàn bộ mẫu được phơi và sấy khô tại phòng Thực vật học, sau đó bảo quản kín ở điều kiện tiêu chuẩn.

2. Quy trình chiết xuất nước sắc (tỷ lệ 1:1 g/mL): Mẫu sấy khô được ngâm nước cất 15 phút, loại nước ngâm. Tiến hành đun sắc lần 1 với 300 mL nước cất ở 70–80°C trong 90 phút, thu dịch chiết. Thêm 200 mL nước cất vào bã, đun sắc lần 2 ở 70–80°C trong 90 phút. Gộp dịch chiết hai lần, ly tâm loại cặn ở tốc độ 3000 vòng/phút trong 10 phút. Dịch trong được cô đặc cách thủy trên bể ổn nhiệt ở 50–60°C đến khi thể tích dịch (mL) tương đương khối lượng dược liệu ban đầu (g), đạt nồng độ quy ước 100% (1 g/mL), bảo quản sử dụng trong ngày.

3. Quy trình khảo sát năng lực khử $\text{Fe}^{3+}$ (Reducing Power): Dựa trên nguyên lý phản ứng giữa chất chống oxy hóa với kali ferricyanide $\text{K}_3[\text{Fe}(\text{CN})_6]$ tạo thành kali ferrocyanide $\text{K}_4[\text{Fe}(\text{CN})_6]$, tiếp tục phản ứng với ferric chloride ($\text{FeCl}_3$) sinh ra phức chất Prussian blue có độ hấp thụ cực đại tại bước sóng $\lambda = 700\text{ nm}$.

   • Trộn 1000 $\mu\text{L}$ nước sắc với 2500 $\mu\text{L}$ đệm phosphate 0,2 M (pH 6,6) và 2500 $\mu\text{L}$ dung dịch $\text{K}_3[\text{Fe}(\text{CN})_6]$ 1%.
   • Ủ hỗn hợp ở 50°C trong 20 phút, bổ sung 2500 $\mu\text{L}$ acid trichloroacetic (TCA) 10%, ly tâm 3000 vòng/phút trong 10 phút.
   • Lấy 2500 $\mu\text{L}$ dịch nổi, thêm 2500 $\mu\text{L}$ nước cất và 500 $\mu\text{L}$ $\text{FeCl}_3$ 0,1%, đo độ hấp thụ quang học (OD) tại bước sóng 700 nm.
   • Chất đối chứng dương: Acid ascorbic (Scharlau) ở dải nồng độ chuẩn 20–100 $\mu\text{g/mL}$. Chứng âm là nước cất 2 lần.

4. Quy trình khảo sát khả năng bẫy gốc tự do DPPH: Dựa trên khả năng khử gốc tự do bền 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH, màu tím đậm, $\lambda_{\max} = 517\text{ nm}$) thành phân tử trung hòa DPPH-H (màu vàng nhạt).

   • Trộn 300 $\mu\text{L}$ nước sắc ở các nồng độ khảo sát với 5000 $\mu\text{L}$ dung dịch DPPH 0,08 mM trong methanol tuyệt đối.
   • Ủ 30 phút trong bóng tối ở nhiệt độ phòng. Đo độ hấp thụ OD tại bước sóng 517 nm.
   • Tỷ lệ phần trăm bẫy gốc tự do tính theo công thức: $$\text{DPPH}(%) = \frac{\text{OD}{\text{Chứng âm}} - \text{OD}{\text{Nước sắc}}}{\text{OD}_{\text{Chứng âm}}} \times 100$$
   • Xây dựng phương trình hồi quy tương quan để xác định giá trị $\text{EC}{50}$ (nồng độ bẫy 50% gốc tự do DPPH). Chứng dương: Acid ascorbic có $\text{EC}{50} = 13,72\ \mu\text{g/mL}$.

5. Phương pháp xử lý thống kê: Các thí nghiệm được lặp lại 3 lần độc lập. Số liệu được tính toán trung bình, độ lệch chuẩn (SD) trên Microsoft Excel 365. Phân tích phương sai (ANOVA), kiểm định sự khác biệt có ý nghĩa thống kê ($p < 0,05$) và thiết lập phương trình hồi quy được thực hiện bằng phần mềm SPSS phiên bản 16.0.

---

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan

Chương 1 hệ thống hóa các cơ sở lý luận khoa học và tổng quan tài liệu về đề tài nghiên cứu:

• Trình bày bản chất hóa học, nguồn gốc nội sinh (chuỗi chuyền điện tử ty thể, các enzyme oxidase) và ngoại sinh (tia UV, bức xạ, thuốc lá, kim loại nặng) của các gốc tự do ROS/RNS; phân tích cơ chế gây bệnh của stress oxy hóa trong tổn thương màng, protein và DNA tế bào.
• Trình bày hệ thống bảo vệ chống oxy hóa của tế bào gồm hai nhánh enzyme và phi enzyme, cũng như xu hướng khai thác các hợp chất chống oxy hóa tự nhiên từ thực vật (polyphenol, carotenoid, flavonoid).
• Giới thiệu vị trí phân loại học, đặc điểm hình thái học của cây và hoa đu đủ đực (Carica papaya L.), cùng tổng kết các kinh nghiệm điều trị theo y học cổ truyền Đông y (chữa ho, viêm phế quản, tăng cường tiêu hóa, ngăn ngừa u bướu).
• Khảo sát nguyên lý, ưu và nhược điểm của 6 phương pháp đánh giá hoạt tính kháng oxy hóa phổ biến: FRAP, CUPRAC, Reducing Power ($\text{Fe}^{3+}$), DPPH, ABTS và ORAC; từ đó giải thích cơ sở lựa chọn hai phương pháp Reducing Power và DPPH cho đề tài.
• Tổng quan các công trình nghiên cứu trong và ngoài nước: Các nghiên cứu của S. Devi (2010), Nainggolan & Kasmirul, Nazia Asghar (2016), Sianipar (2016), Ruining Zhang (2022), Muhammad Alfarabi (2022), S. Halder (2022), Sergey Goriainov (2023), Đỗ Thị Thùy Vân (2020), Nguyễn Thị Huỳnh Như (2020) chứng minh dịch chiết hoa và các bộ phận của cây đu đủ chứa các nhóm hoạt chất flavonoid, tannin, saponin, triterpenoid/steroid, có hoạt tính kháng oxy hóa và độc tính chọn lọc trên một số dòng tế bào ung thư.

Chương 2: Đối tượng và phương pháp nghiên cứu

Chương 2 trình bày chi tiết hóa các bước thực nghiệm:

• Mô tả địa điểm và thời gian thu hái hoa đu đủ đực tại Di Linh (Lâm Đồng) và Châu Đức (Bà Rịa – Vũng Tàu); quy trình định danh mẫu và phân loại 3 nhóm bộ phận gồm hoa vàng (HV), hoa xanh (HX) và cuống hoa (C).
• Thống kê toàn bộ trang thiết bị (máy đo quang phổ UV-Vis, máy ly tâm, máy lắc Vortex MS 3 Basic, bể ổn nhiệt, hệ thống micropipet) và các hóa chất tinh khiết sử dụng (DPPH từ Sigma-Aldrich, acid ascorbic từ Scharlau, các muối đệm phosphate, $\text{K}_3[\text{Fe}(\text{CN})_6]$, $\text{FeCl}_3$, TCA).
• Chuẩn hóa quy trình 8 bước chiết xuất nước sắc tỷ lệ 1:1 (g/mL) ở nhiệt độ 70–80°C.
• Thiết lập quy trình 10 bước đo năng lực khử $\text{Fe}^{3+}$ và quy trình 6 bước đo khả năng bẫy gốc tự do DPPH, xác lập nồng độ khảo sát của các mẫu nước sắc và chất chuẩn đối chứng dương acid ascorbic.
• Quy định các phương pháp toán học và phần mềm phân tích dữ liệu (Excel 365, SPSS 16.0).

Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Chương 3 công bố và thảo luận các phát hiện thực nghiệm:

• Thiết lập đường chuẩn năng lực khử $\text{Fe}^{3+}$ của acid ascorbic: phương trình tuyến tính $y = 0,1466x + 0,0428$ với hệ số tương quan $R^2 = 0,9993$ trong khoảng nồng độ 20–100 $\mu\text{g/mL}$.
• Đánh giá năng lực khử $\text{Fe}^{3+}$ ở dải nồng độ thấp (0,02% – 2%):
  • Mẫu Lâm Đồng: Tại nồng độ 2%, giá trị mật độ quang OD của HX đạt $0,738 \pm 0,122$, cao hơn rõ rệt so với HV ($0,560 \pm 0,013$) và C ($0,577 \pm 0,119$) với $p < 0,05$. Giá trị OD giữa HV và C không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê ($p = 0,415 > 0,05$).
  • Mẫu Bà Rịa – Vũng Tàu: Tại nồng độ 2%, giá trị OD của HX đạt $0,689 \pm 0,017$, cao hơn so với HV ($0,446 \pm 0,033$) và C ($0,383 \pm 0,044$) với $p < 0,05$. Sự khác biệt giữa HV và C không có ý nghĩa thống kê ($p = 0,061 > 0,05$).
• Khảo sát năng lực khử $\text{Fe}^{3+}$ ở dải nồng độ cao (10% – 18%):
  • Mẫu Lâm Đồng: HX đạt giá trị OD cực đại $2,766 \pm 0,045$ tại nồng độ 10% (các nồng độ từ 11% trở lên vượt ngưỡng đo $> 3$); trong khi HV và C chỉ đạt cực đại tại nồng độ 18% với giá trị OD lần lượt là $2,987 \pm 0,014$ và $2,858 \pm 0,003$.
  • Mẫu Bà Rịa – Vũng Tàu: HX vượt ngưỡng đo ($> 3$) từ nồng độ 15%; HV đạt giá trị OD cực đại 2,842 ở nồng độ 18%.
• Khảo sát năng lực bẫy gốc tự do DPPH: Cả ba bộ phận nước sắc tại hai địa phương đều thể hiện hoạt tính bẫy gốc tự do DPPH tăng dần theo nồng độ; xác lập phương trình tương quan logarithmic và giá trị $\text{EC}_{50}$ làm thước đo định lượng hoạt tính.

---

Kết quả và đóng góp

Số liệu thực nghiệm tổng hợp

Vùng thu mẫu	Bộ phận khảo sát	Giá trị OD khử $\text{Fe}^{3+}$ (ở nồng độ 2%)	Nồng độ đạt OD cực đại	Giá trị OD cực đại ghi nhận
Lâm Đồng	Hoa xanh (HX)	$0,738 \pm 0,122$	10%	$2,766 \pm 0,045$
	Hoa vàng (HV)	$0,560 \pm 0,013$	18%	$2,987 \pm 0,014$
	Cuống hoa (C)	$0,577 \pm 0,119$	18%	$2,858 \pm 0,003$
Bà Rịa – Vũng Tàu	Hoa xanh (HX)	$0,689 \pm 0,017$	12%	$2,680 \pm 0,301$
	Hoa vàng (HV)	$0,446 \pm 0,033$	18%	$2,842 \pm 0,002$
	Cuống hoa (C)	$0,383 \pm 0,044$	18%	(Đạt cực đại ở 18%)

Các kết luận khoa học chính

• Khẳng định nước sắc hoa đu đủ đực (Carica papaya L.) thể hiện hoạt tính kháng oxy hóa rõ rệt trong điều kiện in vitro ở cả hai phép thử: khử ion $\text{Fe}^{3+}$ và bẫy gốc tự do DPPH.
• Về sự khác biệt giữa các bộ phận: Nước sắc của bộ phận Hoa xanh (HX) luôn thể hiện hoạt tính kháng oxy hóa cao nhất ở cả hai địa bàn nghiên cứu, vượt trội so với Hoa vàng (HV) và Cuống hoa (C). Khả năng khử sắt của HV và C tương đương nhau và không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê ở nồng độ thấp ($p > 0,05$).
• Về sự khác biệt địa lý: Mẫu thu hái tại Lâm Đồng nhìn chung cho giá trị mật độ quang khử $\text{Fe}^{3+}$ nhỉnh hơn so với mẫu thu hái tại Bà Rịa – Vũng Tàu trên cùng một nồng độ khảo sát 2%.

Đóng góp thực tiễn và học thuật

• Cung cấp bằng chứng thực nghiệm đầu tiên về hoạt tính sinh học của dạng "nước sắc" (dạng sử dụng phổ biến nhất trong dân gian) thay vì các loại cao chiết hữu cơ tổng hợp (ethanol, methanol, n-hexane).
• Chỉ ra rằng việc phân loại giai đoạn phát triển của hoa (hoa xanh còn nụ/chứa nhiều nhựa so với hoa vàng đã nở) có ảnh hưởng quyết định đến hàm lượng hoạt tính sinh học kháng oxy hóa.
• Tạo cơ sở khoa học định hướng cho việc thu hoạch, sơ chế và lựa chọn nguồn nguyên liệu hoa đu đủ đực đạt hiệu quả cao trong y dược cổ truyền.

---

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của đề tài

• Các thử nghiệm hoạt tính mới chỉ dừng lại ở quy mô in vitro hóa sinh cơ bản (Reducing Power và DPPH), chưa khảo sát trên các mô hình tế bào sống (cell-based assays) hoặc mô hình động vật in vivo.
• Đề tài tập trung đánh giá hoạt tính của toàn phần nước sắc, chưa tiến hành định tính và định lượng chi tiết các đơn chất hóa học (bằng kỹ thuật HPLC, LC-MS hay GC-MS) có trong từng phân đoạn mẫu.

Hướng nghiên cứu mở rộng

• Triển khai thêm các phương pháp thử nghiệm kháng oxy hóa bổ trợ khác như CUPRAC, ABTS, ORAC để thiết lập phổ hoạt tính toàn diện.
• Nghiên cứu thành phần hóa thực vật chi tiết nhằm nhận diện các hợp chất phenolic, flavonoid hay alkaloid chịu trách nhiệm chính cho hoạt tính của hoa xanh.
• Đánh giá độc tính tế bào và thử nghiệm hoạt tính chống viêm, ức chế tế bào khối u in vitro từ nước sắc hoa đu đủ đực.

---

Giá trị tham khảo

• Đối tượng thụ hưởng: Sinh viên, học viên cao học và nghiên cứu sinh chuyên ngành Sư phạm Sinh học, Sinh học thực nghiệm, Công nghệ sinh học, Dược liệu học và Y học cổ truyền.
• Nội dung tham khảo giá trị:
  • Quy trình chuẩn hóa chiết xuất nước sắc tỷ lệ 1:1 (g/mL) ứng dụng cho các đối tượng dược liệu thực vật nhiều mủ/nhựa.
  • Giao thức thực nghiệm chi tiết cho phép thử khử $\text{Fe}^{3+}$ và bẫy gốc tự do DPPH đối với dung dịch nước.
  • Phương pháp xây dựng đường chuẩn đối chứng dương (acid ascorbic) và kỹ thuật phân tích phương sai thống kê đa nhóm trên SPSS.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Tiêu chí phân loại 3 nhóm bộ phận hoa đu đủ đực trong khóa luận là gì?

Tác giả phân chia mẫu hoa đu đủ đực tươi thành 3 nhóm dựa trên đặc điểm hình thái:

• Hoa vàng (HV): Các hoa to, màu trắng sáng, hoa nở có nhị vàng, 5 cánh hình loa kèn hoặc nụ hoa to có màu trắng vàng.
• Hoa xanh (HX): Các hoa nhỏ có màu xanh, khi ngắt khỏi cuống có nhiều nhựa trắng chảy ra.
• Cuống hoa (C): Phần cuống nhỏ, xoăn gắn liền với hoa.

2. Quy trình điều chế nước sắc hoa đu đủ đực được chuẩn hóa như thế nào?

Nước sắc được điều chế qua 8 bước: Cân mẫu khô và ngâm nước cất 15 phút $\rightarrow$ Đun lần 1 với 300 mL nước cất (90 phút ở 70–80°C) $\rightarrow$ Thu dịch 1 $\rightarrow$ Đun lần 2 bã với 200 mL nước cất (90 phút ở 70–80°C) $\rightarrow$ Thu dịch 2 $\rightarrow$ Hòa chung dịch chiết $\rightarrow$ Ly tâm 3000 vòng/phút trong 10 phút để tách cặn $\rightarrow$ Cô đặc cách thủy ở 50–60°C đến khi tỷ lệ giữa khối lượng dược liệu ban đầu và thể tích dịch đạt 1:1 (g/mL), quy ước là nồng độ 100%.

3. Năng lực khử $\text{Fe}^{3+}$ giữa các bộ phận của hoa đu đủ đực có sự chênh lệch như thế nào?

Kết quả thực nghiệm ở cả hai vùng thu mẫu (Lâm Đồng và Bà Rịa – Vũng Tàu) đều chỉ ra thứ tự năng lực khử $\text{Fe}^{3+}$ tăng dần là: Cuống hoa (C) $\approx$ Hoa vàng (HV) < Hoa xanh (HX). Nước sắc hoa xanh luôn đạt mật độ quang OD cao nhất tại nồng độ 2% ($0,738$ ở LĐ và $0,689$ ở BR-VT) và đạt ngưỡng hấp thụ tối đa của máy đo ở nồng độ thấp hơn nhiều so với hoa vàng và cuống hoa.

4. Chất chuẩn đối chứng dương nào được sử dụng và thông số đường chuẩn ra sao?

Nghiên cứu sử dụng acid ascorbic (Scharlau) làm chất đối chứng dương:

• Trong thử nghiệm khử $\text{Fe}^{3+}$: Đường chuẩn acid ascorbic xây dựng trong dải nồng độ 20–100 $\mu\text{g/mL}$ có phương trình $y = 0,1466x + 0,0428$ với hệ số tương quan $R^2 = 0,9993$.
• Trong thử nghiệm bẫy gốc tự do DPPH: Giá trị $\text{EC}_{50}$ của acid ascorbic được xác định là $13,72\ \mu\text{g/mL}$.

5. Vì sao đề tài lựa chọn hai địa điểm thu mẫu tại Lâm Đồng và Bà Rịa – Vũng Tàu?

Lâm Đồng (vùng cao nguyên, khí hậu ôn hòa mát mẻ) và Bà Rịa – Vũng Tàu (vùng đồng bằng ven biển Đông Nam Bộ, khí hậu nhiệt đới gió mùa) là hai vùng địa lý có sự khác biệt rõ rệt về điều kiện khí hậu, độ cao và thổ nhưỡng. Việc so sánh mẫu ở hai khu vực này nhằm kiểm chứng sự ảnh hưởng của yếu tố địa lý - môi trường đến hàm lượng hoạt tính kháng oxy hóa tích lũy trong cây đu đủ đực.

---

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Trần Bá Lộc đã khảo sát và chứng minh thành công hoạt tính kháng oxy hóa in vitro của nước sắc hoa đu đủ đực (Carica papaya L.) thông qua hai mô hình thử nghiệm năng lực khử $\text{Fe}^{3+}$ và bẫy gốc tự do DPPH. Kết quả thực nghiệm khẳng định bộ phận hoa xanh (nụ hoa nhỏ chứa nhiều nhựa) luôn thể hiện hoạt tính kháng oxy hóa vượt trội so với hoa vàng đã nở và cuống hoa ở cả hai vùng sinh thái Lâm Đồng và Bà Rịa – Vũng Tàu. Công trình cung cấp những dữ liệu khoa học có độ tin cậy cao, góp phần chuẩn hóa cơ sở lý luận cho các bài thuốc sắc dân gian và định hướng khai thác hiệu quả nguồn dược liệu hoa đu đủ đực trong thực tiễn chăm sóc sức khỏe.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1: TONG QUAN 1. KHÁI QUAT VE GOC TỰ DO 1. Khái niệm Các gốc tự do gôm các loại gốc chứa oxygen (Reactive Oxygen Species — ROS) và nitrogen (Reactive Nitrogen Species — RNS). Một số gốc tự do phô biến là: hydroxyl (-OH'), superoxide (-O2*>), nitric oxide (-NO*), nitrogen dioxide (-NO2"), peroxyl (- ROO’), lipid peroxyl (-LOO'), hydrogen peroxide (H2O2), ozone (O3), oxygene don ('O2), hypochlorous acid (HOCI), nitrous acid (HNO2), peroxynitrite (-ONOO ), dinitrogen trioxide (N203), lipid peroxide (LOOH) [7].

O cấp độ tế bao, các gốc tự do ở nông độ thấp có vai trò quan trọng trong nhiều chức năng sinh học như điều hòa huyết dp [8], chức năng nhận thức [9] và hệ miễn dịch [10]. Ở nông độ thấp hoặc trung bình, ROS và RNS đóng vai trò cần thiết trong quá trình hình thành các cau trúc tẻ bào và có thé tham gia vào cơ chế phòng chồng vi khuân gây bệnh như một phần của hệ miễn dich, do các tế bảo miễn dịch như bạch cầu trung tính, đại thực bào và bạch cầu đơn nhân giải phóng các gốc tự do dé tiêu diệt vi khuẩn[I 1, 12]. Tâm quan trọng của việc sản xuất ROS bởi hệ thông miễn dịch được chứng minh bởi những bệnh nhân mắc bệnh u hạt. Những bệnh nhân này thường mắc phải sự khuyết thiếu liên quan đến hệ thống NADPH oxidase, gây ra sự thiểu hụt trong việc sản xuất gốc anion superoxide (-O”), dẫn đến nhiều van dé nhiễm trùng tái phát [11, 13].

Một số anh hưởng tích cực của ROS và RNS liên quan đến vai trỏ sinh lý của chúng trong các hệ thông truyền tin tế bao [14-16]. Việc sản xuất chủng thông qua các đồng phân NADPH oxidase thực bào đóng một vai trò quan trọng trong việc điều hòa các tang tín hiệu nội bao trong một loạt các loại tế bảo khác nhau bao gồm nguyên bảo sợi, tế bào nội mô, tế bào cơ trơn mạch máu, tế bào cơ tim và mô tuyến giáp. Ví dụ, nitric oxide (NO) đóng vai trỏ là một chất truyền tin giữa các tế bao dé điều hòa lưu lượng máu, huyết khối và hoạt động thần kinh [14]. Một ảnh hưởng tích cực khác của các gốc tự do là khả năng kích thích nguyên phân [14, 15].

Tóm lại, ROS/RNS ở mức thấp hoặc trung bình rat quan trọng đôi với sức khỏe con người. Nguồn gốc Về nội sinh, ROS là sản phẩm của quá trình trao đôi chất của ty thể, cụ thể là trong chuỗi chuyên điện tử. Mặc dù chuỗi chuyền điện tử trong ty thé tạo ra nhiều gốc tự do superoxide nhưng hệ enzyme xúc tác cho các phản ứng oxy hoá-khử (oxidase) như xanthine oxidase, cytochrome P450, lipoxygenase và nitric oxide synthase cũng góp phan tao ra chúng. Bên cạnh đó, các tình trạng rồi loạn như viêm, stress; bệnh, tat: ung thư, nhiễm trùng, thiểu máu cục bộ.

cũng có thé tạo ra ROS. Về ngoại sinh, ROS/RNS có thé xuất phát từ 6 nhiễm môi trường như không khí và nước. Các tác nhân như: khói thuốc lá. kim loại nặng hoặc kim loại chuyên tiếp (Cd, Hg, Pb, Fe, As), các loại thuốc (cyclosporine, tacrolimus, gentamycin, bleomycin), hoa chat công nghiệp.

hoá chat công nghiệp. Sau khi tiếp xúc với cơ thể thông qua các kênh khác nhau, các tác nhân từ môi trường này có thê bị phân hủy hoặc chuyên hoá thành các gốc tự do [17] (hình 1. kr _ SỰ SƯHÌNH THÀNH THÀNH ˆ Jee CA CÁC GOCC TỰ DO ms Ve Hình 1. Nguén gắc tự do nội sinh và ngoại sinh [18] Theo hình 1.1 gốc tự do -OH có nguồn gốc từ tia cực tím, 6 nhiễm không khí, bức xạ ion hoa, khói thuốc lá, ty thé.

Gốc -NO có trong khói thuốc lá và gốc oxygen đơn có từ tỉa cực tím và quá trính kháng viêm. Tác hai Stress oxy hoá phát sinh do sự mat cân bằng giữa sự tăng nòng độ gốc tự do và giảm nông độ chất kháng oxy hoá trong cơ thể. Khi nồng độ gốc tự do tăng cao, chúng có kha nang dé dàng nhận electron từ các phân tử khác, dẫn đến quá trình oxy hoá, làm biến tính các đại phân tử sinh học như protein, lipid va nucleic aicd. Sự tích tụ của các sản phẩm của oxy hoá trong cau trúc tế bao góp phần vào quá trình lão hoá sớm [19].

Các ROS và RNS cũng được biết đến là các nhân tô tham gia vào quá trình gây ra các bệnh suy giảm hệ thần kinh như Alzheimer bệnh Parkinson, bệnh đa xơ cứng, xơ cứng teo cơ bên (ALS), mat trí nhớ, tram cảm [20-23]. Trong trường hợp của căn bệnh Alzheimer, nhiều nghiên cứu thực nghiệm va lâm sàng đã chứng minh rằng tôn thương oxy hoá đóng một vai trò quan trong trong việc mat tế bao thân kinh và tiến triển thành chứng mắt trí nhớ [36]. Sự sản xuất 8-amyloid, một peptide gây hại thường được tìm thay trong não của bệnh nhân Alzheimer, chủ yếu là do stress oxy hoáhoá và đóng một vai trò quan trọng trong các quá trình thoái hoá thần kinh [23]. Trong bối cảnh nay, sự chết của các tế bảo thân kinh thường đi kẻm với hiện tượng phân li tế bào, ma các ROS va RNS chịu trách nhiệm gây ra [19].

Ngoài ra, tác hại của góc tự đo cũng đã được xác định rộng rãi trong nhiều trường hợp. bao gồm bệnh xơ vữa động mach, viêm nhiễm, một số bệnh ung thư va quá trình lão hoá. Stress oxy hoá đã được nhận thức la một yếu tô quan trọng trong nhiều bệnh viêm nhiễm như viêm khớp. viêm cau thận, lupus ban do, hội chứng bệnh hô hap ở người lớn, cũng như các bệnh thiếu máu cục bộ như bệnh tim, đột quy và thiếu máu cục bộ đường ruột vả nhiều bệnh khác [24].

sự dư thừa của ROS có thé gây ra quá trình oxy hoá lipid và protein, gây ra những thay đổi trong cấu trúc va chức năng của chúng. Bên cạnh đó, các gốc hydroxyl va peroxynitrite ở nồng độ cao cũng có khả năng tắn công và làm hỏng màng tế bào và lipoprotein thông qua quá trình gọi là peroxid hoá lipid. Kết quả của quá trình này là sự hình thành malondialdehyde (MDA) va các hợp chat diene liên hợp. gây tôn thương tế bảo và gây ra đột biến.

Quá trình peroxid hoá lipid có thé diễn ra nhanh chóng và ảnh hưởng đến một số lượng lớn các phan tử lipid [25]. Protein cũng có thé bị tôn thương bởi ROS/RNS, dẫn đến thay đôi cấu trúc và làm bất hoạt enzyme [26, 27]. Sự oxy hoá DNA cũng dẫn đến sự hình thành các tôn thương DNA khác nhau, có thể gây đột biến. Cơ thé có một số cơ chế tự bao vệ chong lai cac tác động của các gốc tự do thông qua các enzyme sửa chữa DNA hoặc các chat kháng oxy hoá [7, 27, 28].

Tuy nhiên, nếu không được stra chữa đúng cách, stress oxy hoá có thê gây ra nhiều loại bệnh mãn tinh và làm tăng quá trình lão hoá cũng như một số bệnh lý cấp tính. Đề bảo vệ cơ thé khỏi tác động xấu của các ROS va RNS, tế bao được trang bị một hệ thống bảo vệ bao gồm các chất kháng oxy hoá [20]. CO CHE KHÁNG OXY HOÁ Cơ thê có những cơ chế tự nhiên dé đối phó với stress oxy hoá bằng cách sản xuất các chất kháng oxy hoá. Các chất này có thể được tổng hợp trong cơ thẻ (gọi là chất kháng oxy hoá nội sinh) hoặc được cung cấp từ bên ngoài thông qua thực pham (gọi là chất kháng oxy hoá ngoại sinh).

Chức năng chính của các chất kháng oxy hoá là trung hoà các gốc tự do, bảo vệ tế bảo khỏi tôn thương và giúp ngăn ngừa bệnh, tật. Khi một chất kháng oxy hoá trung hoà một gốc tự do, chính bản thân nó cũng sẽ bị oxy hoá. Vì vậy, việc tạo ra các chất kháng oxy hoá phải liên tục được duy trì trong cơ thẻ [30]. Cơ chế kháng oxy hoá của tế bào Trong tế bảo, các hợp chất kháng oxy hoá nội sinh được phân thành hai loại chính, enzyme và không enzyme.

Các enzyme kháng oxy hoá trực tiếp than gia vao việc trung hòa ROS và RNS bao gồm superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), glutathione peroxidase (GPx) va glutathione reductase (GRx) [27-29]. SOD là enzyme dau tiên chống lại các gốc tự do bằng cách biến đổi gốc anion superoxide (0?) thành hydro peroxide (HạO›) bằng cách khử chúng. H2O2 sau đó được chuyên hoá thành nước và oxygene bởi catalase (CAT) hoặc glutathione peroxidase (GPx). GPx loại bó H202 bing cách sử dung nó dé oxy hoa glutathione dạng khử (GSH) thành glutathione bị oxy hoá (GSSG).

Glutathione reductase tái tạo GSH từ GSSG, sử dụng NADPH là nguồn giảm sức mạnh. Ngoai hydrogen peroxide, GPx cũng làm giảm lipid hoặc hydroperoxide không lipid trong qua trình oxy hoa glutathione (GSH) [31-33]. Các chat khang oxy hoa không enzyme cũng được chia thành các chất khang oxy hoá nội sinh (tạo ra từ quá trình trao đôi chất) và chất kháng oxy hoá ngoại sinh (được bô sung, cung cấp từ các nguồn đỉnh dưỡng, thực phẩm). Các chất kháng oxy hoá không enzyme nội sinh, được tạo ra bởi quá trình trao đôi chất trong cơ thé, chang hạn như lipoid acid, glutathione, L-ariginine, coenzyme Q10, melatonin, uric acid, bilirubin, metal-chelating proteins, transferrin.

Chat kháng oxy hoá tự nhiên Chat kháng oxy hoá có nguồn gốc tit thực phẩm đóng vai trỏ quan trọng trong việc cung cấp các hợp chất dé trung hòa các gốc tự do. Sự thiêu hụt chất kháng oxy hoá trong chế độ đỉnh dưỡng là một trong những nguyên nhân chính của nhiều bệnh lý thoái hoá và mãn tính. Mỗi chất đinh dưỡng mang lại một chức năng kháng oxy hoá riêng biệt [27, 35]. Các chất kháng oxy hoá từ thực phẩm có thê được chia thành hai loại chính là tự nhiên và tổng hợp bao gồm vitamin E, vitamin C, các carotenoid và các hợp chất phenolic [36-39].

Các chất nảy có nhiều trong rau vả quả. Chúng được coi là các chất kháng oxy hoá tự nhiên. An nhiều ra quả là một cách đơn giản và hiệu quả nhất dé hỗ trợ hoạt động cho hệ thông kháng oxy hoá và ngăn ngừa các bệnh có liên quan đến stress oxy hoá [40]. Chat kháng oxy hoá tổng hợp và tự nhiên được sử đụng rộng rãi trong thực phẩm và thuốc men, đặc biệt là trong các thực phẩm có chứa dầu và chất béo dé bảo vệ thực phẩm khỏi quá trình oxy hoá.

Một số chat kháng oxy hoá tong hợp nỗi bật như butylated hydroxytoluene (BHT) va butylated hydroxyanisole (BHA) đã được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp thực pham, mỹ phâm và công nghiệp trị liệu. Tuy nhiên, do tính độc hai của chúng đã day sự chú ý của các nhà sản xuất từ tông hợp sang các chat kháng oxy hoá tự nhiên [41].