Đặt vấn đề Trong những năm gan đây, mối quan tâm của người tiêu dùng đối với thực pham có chất lượng dinh dưỡng cao đã tăng lên. Đặc biệt là khi dân số thế giới đang ngày một tăng thì việc đáp ứng đủ nhu cầu về thức ăn, y té, lam dep,. trở nên khó khăn hơn. Việc sử dụng các hợp chất có hoạt tính sinh học được tổng hợp hóa học không còn được ưa chuộng.
Ngày nay, người ta đang hướng tới sử dụng các hợp chất có hoạt tính sinh học từ thực vật, nó vừa có hiệu quả, vừa an toàn với người sử dụng mả còn góp phần vào bảo vệ môi trường. Xương rồng Nopal từ xa xưa đã được người dân Mexico sử dụng như một loại rau ăn hàng ngày. Cả thân và quả của cây đều chứa hàm lượng dinh dưỡng rất cao, đặc biệt là các hợp chất có hoạt tính sinh học được dùng điều chế một số thuốc biệt dược, thực phẩm hỗ trợ điều trị bệnh đái tháo đường, bệnh rối loạn chất mỡ trong máu (thừa cholesterol), ngộ độc rượu, tiêu chảy, thuốc nhuận trang, u xơ tiền liệt tuyến,. Đặc biệt là khả năng chống oxy hóa, kháng viêm, kháng khuẩn mạnh của xương rồng khiến nó trở thành một ứng cử viên sáng giá như một thành phần của các sản phẩm tăng cường sức khỏe và được ứng dụng nhiều trong thực phẩm, dược phẩm và mỹ phẩm.
Hiện nay ở trong và ngoài nước, có nhiều nghiên cứu về quả của cây xương rồng Nopal về thành phần hóa học, hoạt tính sinh học của quả và tinh dau từ hạt có trong qua đã đem lại những ứng dụng đáng kể trong đời sống bởi các hoạt tính tốt vốn có của nó. Tuy nhiên, việc nghiên cứu về thân cây xương rồng Nopal vẫn còn chưa phô biến và cần khai thác thêm nhiều các đặc tính có trong cây để có cái nhìn đánh giá khách quan hơn về cây. Vì vậy, nhằm bổ sung thêm nguồn tư liệu về hàm lượng flavonoid, polyphenol tổng số, khả năng chống oxy hóa và kháng khuẩn của dịch chiết từ thân cây nên dé tài: “Khảo sát hoạt tính chống oxy hóa và kháng khuẩn của dịch chiết từ thân cây xương rồng Nopal (Opuntia ficus — indica)’ được thực hiện. Mục tiêu của đề tài: Đề tài được thực hiện nhằm khảo sát một số nhóm hợp chất có trong dịch chiết từ thân cây.
Đồng thời khảo sát hoạt tính chống oxy hóa, kháng khuẩn của dịch chiết từ thân cây xương rồng Nopal nhằm hướng tới phát triển cây có thể được ứng dụng nhiều trong mỹ phẩm lam đẹp và thực phẩm chức năng. Nội dung thực hiện: Nội dung 1: Khảo sát một số nhóm hợp chất có trong dich chiết từ than cây. Nội dung 2: Khảo sát hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết bằng thử nghiệm dập tắt gốc tự do DPPH. Nội dung 3: Khao sát hoạt tính kháng khuẩn của dịch chiết đối với hai vi khuẩn gây bệnh Staphylococcus aureus (S.
aureus) và Escherichia coli (E. TONG QUAN TÀI LIEU 2. Giới thiệu về cây xương rồng Nopal (Opuntia ficus — indica) 2. Phân loại Theo hệ thống phân loại thực vật APG IV (2016) và hệ thống phân loại thực vật có hoa cua Armen TakhtaJan (2009), xương rồng Nopal được phân loại như sau: GIới: Plantae Ngành: Magnoliophyta Phan lop: Caryophyllidae Lớp: Magnoliopsida lỆ\ : el \ Ho: Cactaceae Bộ: Chi: Caryophyllales Opuntia My & “4 tỳ Ử: W/ \ | \ 2.
MAY \ NE ee }\ ) Phan chi: Opuntia Ngoài ra, xương rồng Nopal còn có tên gọi khác là xương rồng lê gai hay xương rồng tai thỏ. Tên tiếng anh là Prickly Pear Cactus. Đặc điểm hình thái Xương rồng Nopal là loại cây bụi, mọc thăng. Thân cây hình trụ, có nhiều nhánh thuôn đài màu xanh lá cây.
Mỗi đoạn thân, nhánh đánh dấu một đợt sinh trưởng của cây. Cây có thê phát triển chiều cao lên tới 3 — 5 m. Lá nhỏ, hình thoi, màu xanh nhạt, xuất hiện nhiều trên nhánh lúc còn non, khi nhánh trưởng thành lá rụng dần biến đổi thành các gai. Thời gian tồn tại của gai dài hay ngắn tùy thuộc vào giống.
Hoa có cấu trúc đối xứng, các lá noãn hợp thành bầu, nhiều nhị, tiếp đến là tràng hoa và đài hoa. Đề hoa sau này hình thành quả. Hoa nằm ở đọc theo mép nhánh, tập trung chủ yếu ở trên đầu nhánh, màu sắc của hoa đa dang tùy thuộc vào loài. Quả có hình trụ, dai khoảng 5 — 10 cm, lúc nhỏ có màu xanh, khi chín chuyền sang màu vàng hoặc đỏ, tùy thuộc vào giống.
Quả có nhiều hạt nhỏ det màu nâu hoặc xám, phân bố đều, xen lẫn thịt quả. Thịt quả mềm va ngọt. Bên ngoài vỏ qua được phủ một lớp gai nhỏ mịn, dài khoảng 2 — 3 mm. Ré cọc, rễ phụ phát triển mạnh và nhiều, có khả năng ăn sâu 1,5 m, lan rộng 3 — 4 m, nhưng phân bồ tập trung ở lớp đất mặt (Tạ Thu Hằng và ctv, 2016).
Phân bố Xương rồng Nopal thích nghi tốt 6 những nơi có điều kiện khí hậu khắc nghiệt: khô hạn và bán khô hạn ở các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới. Cây có nguồn gốc từ Mexico. Trên thé giới, nó được phân bố rộng rãi ở Mexico, phần lớn châu Mỹ Latinh, Nam Phi, Ấn Độ và khu vực Địa Trung Hải (Butera và ctv, 2002). Năm 2009, cây đã được Viện Nghiên cứu và Phát triển Vùng nhập nội từ Mexico vào Việt Nam trồng tại tỉnh Ninh Thuận.
Vì cây dé sinh trưởng và phát triển trên vùng dat sa mạc, khô can, nghèo dinh dưỡng với một lượng mưa hàng năm cực thấp nên được trồng rải rác (làm hàng rào hoặc làm cảnh) ở vùng duyên hải từ Đà Nẵng đến Ninh Thuận, Bình Thuận. Thành phần hóa học Xương rồng Nopal được xem là một loại siêu thực phẩm nhờ giàu chất xơ, polyphenol, flavonoid, vitamin, acid béo không bão hòa và acid amin. Các hợp chất polyphenol, flavonoid, vitamin C đã được chứng minh có khả năng dập tắt các gốc tự do, ngăn ngừa và điều trị nhiều bệnh liên quan đến quá trình oxy hóa (Kahkénen và ctv, 1999; Mostafa va ctv, 2014). Cac thanh phan hóa học (độ ẩm, brix, tổng chất xơ, protein, chat béo, tro, pH, độ acid, ascorbic acid, tong phenolics, Na, K, Ca, Mg, Fe, Cu, Zn, Mn, Ni va Cr) đã được xác định có trong quả thuộc hai loài lê gai Opuntia ficus - indica va Opuntia Dillenii từ đảo Tenerife (Medina va ctv, 2007).
Thân cây xương rồng Nopal có tiềm năng như một loại thực pham do hàm lượng của chúng về tong lượng chất xơ (0,023 — 0,027 g.g trọng lượng tươi FW), vitamin A (0,0183 — 0,22 mg.gˆ! FW), Ø-carotene (0,113 — 0,535 pg.g| FW) 18 axit amin, khoáng chất, các nguyên tố vi lượng khác nhau va phytochemicals (Ventura-Aguilar va ctv, 2017). Công dụng Nhờ chứa nhiều các hợp chất có hoạt tính sinh học, ngoài việc được sử dụng như một loại rau ăn hàng ngày, nó còn được dùng trong việc hỗ trợ kháng viêm, kháng oxy hóa, hạ đường huyết, chống nhiễm khuẩn và bảo vệ thần kinh (Romero và ctv, 2014). Theo Park và ctv (2001), dịch chiết từ thân cây cho thay hoạt động chữa lành vết thương đáng kể khi được sử dụng tại chỗ ở chuột. Kết quả nghiên cứu của Galati và ctv (2001) đã chỉ ra rằng chất nhay của vỏ xương rồng có thể ngăn chặn sự xâm nhập của các tác nhân hoại tử vào niêm mạc dạ day.
Vỏ xương rồng chứa một lượng lớn chất xơ bao gồm pectin, chất nhay, lignin, cellulose và hemiaellulose mang lại hiệu quả tốt cho quá trình chuyền hóa lipid và đường (Ayadi và ctv, 2009). Năm 2018, Tạ Thu Hằng đã báo cáo rằng xương rồng Nopal có tác dụng hạ đường huyết và giảm cholesterol máu hiệu quả trên chuột. B-sitosterol được chiết xuất từ thân Nopal được xác định là có tác dụng chống viêm mặc du hoạt động của nó tương đối yếu hon so với hydrocortisone. Opuntia ficus - indica chứa ba flavonoid gồm quercetin, (+)-dihydroquercetin và quercetin 3-methyl ether, được báo cáo là chat bảo vệ thần kinh, chống lại tổn thương oxy hóa gây ra bởi H¿O¿, xanthine/xanthine oxyase (X/XO), hoặc buthionesulfoximine (BSO) trong các tế bao vỏ não nuôi cay chính, ức chế peroxid hóa (Kaur va ctv, 2012).
Hoạt tinh kháng khuẩn của chiết xuất trong methanol, ethanol, nước của Opuntia ficus - indica cũng đã được nghiên cứu trên Vibrio cholerae, trong đó chiết xuất methanol cho hiệu quả nhất. Gây ra sự phá vỡ màng, dẫn đến tăng tính thấm của màng va do đó làm giảm đáng kể pH và ATP (Sanchez và ctv, 2010). Campylobacter là một trong những tác nhân phổ biến nhất gây ra bệnh viêm da day ruột do vi khuẩn truyền qua thực phẩm ở người. Các chiết xuất của Opuntia ficus- indica có tác dụng diét khuẩn rõ rệt đối với sự phát triển của Campylobacter jejuni va Campylobacter coli (Castillo và ctv, 2011).
Polyphenol Polyphenol là một trong những nhóm hợp chat có hoạt tính sinh học phân bố rộng rãi và nhiều nhất trong giới thực vat, với hơn 8000 cấu trúc phenolic hiện được biết đến. Có thê được chia thành ít nhất 10 loại khác nhau dựa trên cấu trúc hóa học của chúng (Pietta và ctv, 2003). Polyphenol là một nhóm các hợp chất có cấu trúc vòng benzen mang một hay nhiều nhóm thế hydroxyl đính trực tiếp trên nhân thơm, bao gồm nhiều loại như các hợp chất phenol đơn giản và dẫn xuất (C6), acetophenon và acid phenylacetic (C6-C2), acid cinnamic va dan xuat (C6-C3), stilben (C6-C2-C6), chalcon va dihydrochalcon (C6-C3-C6), flavonoid va anthocyanin (C15), quinon (C6, C10, C14), betacyanin (C18), lignan va tannin (Vermerris va Nicholson, 2016). Một trong những loại polyphenol quan trọng nhất là phenolic acid gồm hai loại hydroxycinnamic acid và hydroxybenzoic acid.
Các dẫn xuất của hydroxycinnamic acid 5 và hydroxybenzoic acid có cau trúc lần lượt là C1-C6 và C3-C6. Một số axit phenolic được tìm thấy ở dang tự do trong rau va trái cây, nhưng vỏ và hạt chứa phenolic acid ở dạng liên kết (Abbas và ctv, 2017). Ry 0 R; OH HO — Rị 0 A! | Ry oO Rạ Phenolic acids (hydroxy-benzioc & cinnamic acids) Flavonoids CH,O. CHỊOH HO LJ ề HO CH;OH HO OCH; OH Stilbenes Lignans Hình 2.
Cau trúc hóa học của một số nhóm polyphenol. Flavonoid Flavonoid là các polyphenol chính có trong nhiều nguồn thực vật. Cầu trúc xương sống chung của flavonoid là C6-C3-C6 với hai đơn vi phenolic (C6). Flavonoid được tạo thành từ hai vòng benzen có thê được kết nối với ba chuỗi carbon từ vòng pyran gần đó.
Dựa trên cơ sở trạng thái oxy hóa của carbon trung tâm, flavonoid chia thành 6 loại gồm flavanone, flavanol, flavonol, isofalvon, flavon và anthocyanidin.000 flavonoid đã được xác định từ các nguồn thực vật (Xiao và ctv, 2013). Theo Abbas và ctv (2017), flavonol được hình thành bởi một liên kết đôi giữa C3 và C2 và một nhóm hydroxyl được gắn vào C3. Hầu hết các flavonoid trong các nguồn thực phẩm khác nhau là flavonol.