Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong y dược học hiện đại, các peptide hoạt tính sinh học có nguồn gốc tự nhiên từ thực vật và các sản phẩm thủy phân protein thực phẩm ngày càng thu hút sự chú ý nhờ sở hữu nhiều tác dụng sinh học quý giá như kháng khuẩn (Antimicrobial Peptides - AMPs), kháng viêm (Anti-inflammatory Peptides - AIPs), chống oxy hóa và điều hòa miễn dịch. Sự gia tăng nhanh chóng của các chủng vi khuẩn kháng kháng sinh truyền thống cùng nhu cầu tìm kiếm các liệu pháp chống viêm an toàn, giảm thiểu tác dụng phụ đã thúc đẩy xu hướng khai thác các hợp chất peptide từ thảm thực vật tự nhiên.

Họ Ô rô (Acanthaceae) là một trong những họ thực vật lớn với nhiều loài được ghi nhận có hoạt tính sinh học đa dạng như kháng khuẩn, kháng viêm, hạ sốt và hỗ trợ điều trị các bệnh đường tiêu hóa. Cây Hoàn Ngọc Đỏ có tên khoa học là Strobilanthes schomburgkii (Craib) J.Wood, thuộc họ Ô rô (Acanthaceae), thường mọc hoang hoặc được trồng làm hàng rào tại nhiều tỉnh thành ở Việt Nam như Hà Nội, Thái Nguyên, Lạng Sơn, Yên Bái, Thừa Thiên - Huế. Trong kinh nghiệm dân gian, lá Hoàn Ngọc Đỏ thường được sử dụng nhằm chữa trị các chứng viêm đại tràng cấp và mãn tính, đau dạ dày, rối loạn tiêu hóa, tiêu chảy, cũng như hỗ trợ cầm máu và làm lành vết thương. Mặc dù cây được sử dụng phổ biến, nhưng trước thời điểm thực hiện đề tài này, trên thế giới và tại Việt Nam chưa có bất kỳ công trình khoa học nào công bố về thành phần hoạt chất cụ thể cũng như nghiên cứu hoạt tính sinh học của các phân đoạn peptide từ lá cây Hoàn Ngọc Đỏ.

Khóa luận tốt nghiệp ngành Dược học của tác giả Viên Thị Sáng (Trường Đại học Y Dược – Đại học Quốc gia Hà Nội, 2023) được thực hiện với các mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể:

  1. Tách chiết và thu nhận được 1–2 phân đoạn peptide tự nhiên hoặc peptide thủy phân từ protein của lá cây thuốc Hoàn Ngọc Đỏ (Strobilanthes schomburgkii (Craib) J.Wood).
  2. Đánh giá một số tác dụng sinh học (hoạt tính kháng viêm, hoạt tính kháng khuẩn và độc tính tế bào) của các phân đoạn peptide được phân lập từ lá cây thuốc này trên mô hình in vitro.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Mẫu lá tươi của cây Hoàn Ngọc Đỏ (Strobilanthes schomburgkii (Craib) J.Wood) thu nhận tại thành phố Hà Nội và đã được định danh thực vật học bởi TS. Đỗ Văn Hài (Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam).
  • Phạm vi nghiên cứu: Khảo sát quy trình chiết xuất peptide tự nhiên bằng nước cất lạnh và acid acetic 10%; quy trình thủy phân protein lá bằng enzyme Pepsin và Pancreatin; phân đoạn kích thước phân tử bằng màng siêu lọc Amicon Ultra (30 kDa và 10 kDa); kiểm tra độ sạch và khối lượng phân tử bằng điện di Tricine-SDS-PAGE 16%; đánh giá an toàn tế bào (MTT assay) trên đại thực bào RAW264.7; đánh giá hoạt tính ức chế các cytokine tiền viêm (TNF-α, IL-6) và cytokine kháng viêm (IL-10) trên mô hình tế bào đại thực bào gây viêm bằng Lipopolysaccharide (LPS); khảo sát sơ bộ khả năng kháng khuẩn đối với 3 chủng vi sinh vật kiểm định (Escherichia coli, Bacillus cereus, Salmonella enterica).

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khóa luận xây dựng trên nền tảng lý thuyết về cấu trúc, hóa tính của peptide chức năng, cơ chế điều hòa đáp ứng viêm và phản ứng miễn dịch bẩm sinh, cùng tổng quan tri thức thực vật học của các chi thuộc họ Ô rô (Acanthaceae).

Cơ sở lý thuyết

  • Peptide hoạt tính sinh học: Peptide là các chuỗi amino acid ngắn (từ 2 đến vài chục gốc amino acid, phân tử lượng thường $\le$ 10 kDa) liên kết với nhau bằng liên kết peptide. Chúng có thể tồn tại ở dạng tự nhiên hoặc được giải phóng từ cấu trúc protein tiền chất qua quá trình thủy phân bằng enzyme tiêu hóa.
  • Cơ chế ức chế viêm: Các peptide kháng viêm (AIPs) có khả năng can thiệp vào các con đường tín hiệu nội bào (như NF-$\kappa$B), từ đó ức chế sự biểu hiện và bài tiết của các cytokine tiền viêm như Yếu tố hoại tử khối u alpha (TNF-α) và Interleukin-6 (IL-6), ngăn ngừa các phản ứng viêm quá mức mà không làm suy giảm các cytokine kháng viêm điều hòa như Interleukin-10 (IL-10).
  • Dược liệu họ Acanthaceae: Tổng quan các nghiên cứu thực vật học và hóa thực vật về chi Pseuderanthemum (như cây Xuân hoa trắng Pseuderanthemum latifolium, Xuân hoa đỏ Pseuderanthemum carruthersii / P. atropurpureum) và chi Justicia (Justicia gendarussa), chỉ ra sự hiện diện của các nhóm hoạt chất flavonoid, triterpenoid, steroid, polysaccharide và protein có hoạt tính dược lý phong phú.

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm

  • Xử lý nguyên liệu và chiết xuất peptide tự nhiên: Lá tươi Hoàn Ngọc Đỏ được bảo quản ở -20°C, nghiền đồng nhất trong nước cất lạnh (tỷ lệ 1 g : 5 ml dịch chiết) có bổ sung chất ức chế protease Phenylmethylsulfonyl fluoride (PMSF) hoặc trong dung dịch acid acetic 10%. Dịch nghiền được ly tâm 10.000 vòng/phút trong 20 phút ở 4°C để thu dịch chiết trong.
  • Thủy phân protein bằng enzyme: Dịch chiết lá trong nước cất lạnh được kết tủa protein/peptide bằng ethanol 96° (tỷ lệ 1 dịch chiết : 4 ethanol). Lấy 100 mg tủa hòa tan trong nước cất, điều chỉnh pH về 2 bằng HCl 6N, bổ sung enzyme Pepsin (tỷ lệ enzyme/cơ chất 5%), ủ ở 37°C trong thời gian 60 và 90 phút. Tiếp tục nâng pH lên 7,5 bằng NaOH 6N, bổ sung enzyme Pancreatin (tỷ lệ enzyme/cơ chất 5%), ủ ở 37°C trong 60 và 90 phút. Bất hoạt enzyme ở 100°C trong 15 phút, ly tâm 10.000 vòng/phút trong 20 phút ở 4°C để thu dịch thủy phân.
  • Phân đoạn siêu lọc: Sử dụng cột siêu lọc Amicon Ultra Centrifugal Filters (Millipore) với các màng lọc cut-off 30 kDa và 10 kDa để phân đoạn kích thước peptide tự nhiên và loại bỏ protein chưa thủy phân có kích thước lớn.
  • Điện di Tricine-SDS-PAGE 16%: Thực hiện theo phương pháp của Schägger và von Jagow để xác định phân bố trọng lượng phân tử của các phân đoạn peptide, phát hiện băng protein bằng phương pháp nhuộm bạc.
  • Định lượng protein theo phương pháp Lowry: Sử dụng dung dịch chuẩn Albumin huyết thanh bò (BSA) ở nồng độ từ 0 đến 0,08 mg, đo mật độ quang (OD) ở bước sóng 620 nm / 660 nm sau khi phản ứng với thuốc thử Folin-Ciocalteu trong môi trường kiềm.
  • Đánh giá độc tính tế bào (MTT assay): Tế bào đại thực bào RAW264.7 được nuôi trong môi trường DMEM bổ sung 10% FBS và 1% Penicillin-Streptomycin ở 37°C, 5% CO2. Ủ tế bào với các phân đoạn peptide ở các dải nồng độ 5, 10, 20, 40 $\mu$g/ml trong 24 giờ. Bổ sung MTT, hòa tan tinh thể formazan bằng Dimethyl sulfoxide (DMSO) và đo OD ở bước sóng 570 nm trên máy BioTek Synergy HT microplate reader.
  • Đánh giá hoạt tính kháng viêm (in vitro): Tế bào đại thực bào được tiền xử lý với các phân đoạn peptide ở nồng độ 10, 20, 30, 40 $\mu$g/ml, sau đó gây cảm ứng viêm bằng LPS (1 $\mu$g/ml) trong 24 giờ. Dexamethasone (Dexan 1 $\mu$M) được sử dụng làm đối chứng dương. Nồng độ các cytokine (TNF-α, IL-6, IL-10) giải phóng trong dịch nổi được định lượng bằng các bộ kit ELISA chuyên biệt (BD Biosciences).
  • Đánh giá hoạt tính kháng khuẩn: Sử dụng phương pháp khuếch tán lỗ thạch (đường kính lỗ 6 mm) trên đĩa thạch Mueller-Hinton (MH) đối với 3 chủng vi khuẩn kiểm định gồm Escherichia coli (ATCC 25922), Bacillus cereus (ATCC 14579) và Salmonella enterica (ATCC 14028) ở mật độ $10^6$ CFU/ml. Thử nghiệm mẫu peptide ở nồng độ 2 mg/ml (50 $\mu$l/lỗ), ủ ở 37°C trong 18–24 giờ; đối chứng dương sử dụng kháng sinh Gentamicin.
  • Xử lý thống kê: Dữ liệu được xử lý thống kê bằng phương pháp phân tích phương sai một yếu tố (One-way ANOVA) và phần mềm Microsoft Excel, mức ý nghĩa được xác định ở $p < 0,05$.

Nội dung chính theo từng chương

CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN

Chương 1 hệ thống hóa các tài liệu khoa học trong và ngoài nước liên quan đến hai trục nội dung: cơ sở sinh học của peptide và dữ liệu thực vật học của họ Ô rô (Acanthaceae).

  • Đặc trưng và chức năng của peptide: Trình bày cấu trúc, tính chất hóa lý (tính lưỡng tính, khả năng tạo phức este, phản ứng màu Biure), phân loại các peptide sinh học theo hoạt tính (kháng viêm, kháng khuẩn, chống oxy hóa, ức chế enzyme chuyển hóa angiotensin - ACE, chống ung thư, peptide opioid giảm stress, peptide điều hòa miễn dịch). Tổng kết các peptide kháng viêm tiêu biểu như Cordymin (Cordyceps sinensis), Citrusin XI (Citrus unshiu), Lunasin (đậu nành) và các peptide kháng khuẩn kinh điển như Vancomycin, Polymyxin, Daptomycin.
  • Nghiên cứu về họ Acanthaceae: Phân tích các nghiên cứu về thành phần hóa thực vật và tác dụng dược lý của các loài trong họ Ô rô như Justicia gendarussa, Clinacanthus nutans, Adhatoda vasica. Đi sâu tổng quan về hai cây thuốc thuộc chi Pseuderanthemum tại Việt Nam: cây Xuân hoa trắng (Pseuderanthemum latifolium) và cây Xuân hoa đỏ (Pseuderanthemum carruthersii / P. atropurpureum), làm rõ thành phần flavonoid, steroid, polysaccharide trung tính nhóm galactan và các acid amin thiết yếu.
  • Cây Hoàn Ngọc Đỏ (Strobilanthes schomburgkii): Cung cấp các đặc điểm hình thái học phân biệt với Xuân hoa trắng (chồi non màu nâu đỏ, bề mặt lá có lớp lông mỏng, vị chua hơi chát, không nhớt, cụm hoa bông dày màu trắng pha tím). Ghi nhận phân bố tự nhiên và khẳng định khoảng trống dữ liệu khoa học về thành phần peptide của loài này.

CHƯƠNG 2 – ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Chương 2 mô tả chi tiết toàn bộ quy trình thực nghiệm từ khâu chuẩn bị mẫu đến các kỹ thuật phân tích hóa sinh và sinh học tế bào:

  • Nguồn mẫu và hóa chất: Xác nhận mẫu lá cây thu tại Hà Nội được định danh chính xác; liệt kê chi tiết các enzyme thương mại (Pepsin, Pancreatin), hóa chất tinh khiết (Folin, BSA, Acrylamide, Bis-acrylamide, Temed, Protein Ladder, MTT, DMSO, LPS) và thiết bị phân tích (máy quang phổ Genesys 20, máy đọc vi đĩa BioTek Synergy HT, cột siêu lọc Amicon Ultra).
  • Quy trình chiết xuất và phân đoạn: Mô tả chi tiết kỹ thuật đồng hóa mô lá trong nước cất lạnh và acid acetic 10%; quy trình kết tủa protein bằng cồn 96° (tỷ lệ 1:4); các bước thủy phân hai pha liên tiếp bằng Pepsin (pH 2, 37°C) và Pancreatin (pH 7,5, 37°C) ở các mốc thời gian 60 và 90 phút; quá trình bất hoạt nhiệt và phân tách qua màng siêu lọc 30 kDa và 10 kDa.
  • Phương pháp định lượng và thử nghiệm sinh học: Thiết lập quy trình xây dựng đường chuẩn Lowry bằng BSA từ 0 đến 0,08 mg; giao thức điện di biến tính Tricine-SDS-PAGE 16%; quy trình thử nghiệm sống sót tế bào RAW264.7 bằng MTT; quy trình định lượng cytokine viêm qua phản ứng miễn dịch gắn enzyme ELISA; quy trình khuếch tán giếng thạch đo đường kính vòng ức chế vi khuẩn.

CHƯƠNG 3 – KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

Chương 3 trình bày các phát hiện thực nghiệm kèm các dẫn chứng hình ảnh điện di, biểu đồ tế bào học và bảng số liệu:

  • Kết quả tách chiết peptide tự nhiên: Ảnh điện di Tricine-SDS-PAGE 16% nhuộm bạc cho thấy lá Hoàn Ngọc Đỏ không có các peptide tự nhiên nhỏ hơn 10 kDa mà xuất hiện một băng peptide nằm trong khoảng 15–30 kDa, chủ yếu tập trung ở kích thước khoảng 15 kDa. Phương pháp chiết bằng nước cất lạnh cho độ tinh sạch cao hơn hẳn phương pháp chiết bằng acid acetic 10% (vốn bị lẫn nhiều phân đoạn protein khối lượng lớn). Phân đoạn peptide tự nhiên 15 kDa chiết nước được lựa chọn cho các thử nghiệm tiếp theo.
  • Kết quả thu nhận peptide thủy phân: Kết quả điện di mẫu protein hòa tan tủa cồn sau 60 phút thủy phân với Pepsin và Pancreatin vẫn còn vệt mờ của protein chưa phân cắt hoàn toàn. Sau 90 phút thủy phân đồng thời qua 2 enzyme và lọc qua màng cut-off 30 kDa, toàn bộ protein đã được cắt nhỏ thành phân đoạn peptide đồng nhất có kích thước $\le$ 10 kDa.
  • Đánh giá độc tính tế bào: Kết quả thử nghiệm MTT trên đại thực bào RAW264.7 khẳng định ở tất cả các nồng độ thử nghiệm từ 10 đến 40 $\mu$g/ml, cả phân đoạn peptide tự nhiên 15 kDa và phân đoạn peptide thủy phân $\le$ 10 kDa đều không làm giảm tỷ lệ sống sót của tế bào so với đối chứng, chứng minh các mẫu thử hoàn toàn an toàn và không có độc tính tế bào ở dải nồng độ này.
  • Đánh giá tác dụng ức chế cytokine tiền viêm:
    • Ức chế TNF-α: Tại nồng độ 40 $\mu$g/ml, peptide tự nhiên ức chế 74% sự giải phóng TNF-α; peptide thủy phân $\le$ 10 kDa ức chế 77% (thuốc đối chứng Dexan 1 $\mu$M ức chế 90%).
    • Ức chế IL-6: Tại nồng độ 40 $\mu$g/ml, peptide tự nhiên ức chế 53% sự giải phóng IL-6; peptide thủy phân $\le$ 10 kDa ức chế 47% (Dexan 1 $\mu$M ức chế gần 90%).
    • Ảnh hưởng lên IL-10: Cả hai phân đoạn peptide ở dải nồng độ 10–40 $\mu$g/ml không gây ức chế có ý nghĩa thống kê đối với cytokine kháng viêm IL-10.
  • Đánh giá hoạt tính kháng khuẩn: Ở nồng độ 2 mg/ml, cả peptide tự nhiên và peptide thủy phân đều chưa tạo ra vòng vô khuẩn (đường kính vòng ức chế bằng 0 mm) trên cả 3 chủng vi khuẩn thử nghiệm (E. coli, B. cereus, S. enterica), trong khi đối chứng dương Gentamicin thể hiện hoạt tính ức chế rõ rệt (vòng vô khuẩn 6 mm tính cả đường kính giếng thạch).

CHƯƠNG 4 – KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Chương 4 đúc kết 4 kết luận chính về mặt thực nghiệm và nêu định hướng nghiên cứu tiếp theo nhằm hoàn thiện tri thức về dược liệu Hoàn Ngọc Đỏ.


Kết quả và đóng góp

Bảng tổng hợp kết quả tác dụng sinh học của các phân đoạn peptide Hoàn Ngọc Đỏ

Chỉ tiêu khảo sát Phân đoạn peptide tự nhiên (15 kDa) Phân đoạn peptide thủy phân ($\le$ 10 kDa) Đối chứng dương
Kích thước phân tử (Tricine-SDS-PAGE) ~ 15 kDa (nằm trong dải 15–30 kDa) $\le$ 10 kDa Thang chuẩn protein
Độc tính tế bào RAW264.7 (10–40 $\mu$g/ml) Không gây độc (tỷ lệ sống ~ 100%) Không gây độc (tỷ lệ sống ~ 100%) Nhóm đối chứng sinh học
Ức chế giải phóng TNF-α (ở 40 $\mu$g/ml) Ức chế ~ 74% ($p < 0,05$) Ức chế ~ 77% ($p < 0,05$) Dexamethasone 1 $\mu$M (ức chế 90%)
Ức chế giải phóng IL-6 (ở 40 $\mu$g/ml) Ức chế ~ 53% ($p < 0,05$) Ức chế ~ 47% ($p < 0,05$) Dexamethasone 1 $\mu$M (ức chế gần 90%)
Ảnh hưởng lên cytokine kháng viêm IL-10 Không ức chế có ý nghĩa thống kê Không ức chế có ý nghĩa thống kê —
Kháng khuẩn E. coli ATCC 25922 (2 mg/ml) 0 mm (không có vòng vô khuẩn) 0 mm (không có vòng vô khuẩn) Gentamicin (vòng vô khuẩn 6 mm)
Kháng khuẩn B. cereus ATCC 14579 (2 mg/ml) 0 mm (không có vòng vô khuẩn) 0 mm (không có vòng vô khuẩn) Gentamicin (vòng vô khuẩn 6 mm)
Kháng khuẩn S. enterica ATCC 14028 (2 mg/ml) 0 mm (không có vòng vô khuẩn) 0 mm (không có vòng vô khuẩn) Gentamicin (vòng vô khuẩn 6 mm)

Đóng góp khoa học của đề tài

  1. Đóng góp dữ liệu mới: Đây là công trình đầu tiên tại Việt Nam và trên thế giới tiến hành tách chiết, tinh chế sơ bộ và khảo sát hoạt tính sinh học của các phân đoạn peptide từ lá cây Hoàn Ngọc Đỏ (Strobilanthes schomburgkii (Craib) J.Wood).
  2. Giá trị chứng minh thực nghiệm: Kết quả nghiên cứu cung cấp bằng chứng sinh học thực nghiệm khẳng định tiềm năng kháng viêm mạnh mẽ của peptide tự nhiên và peptide thủy phân từ lá Hoàn Ngọc Đỏ thông qua việc ức chế chọn lọc các cytokine tiền viêm (TNF-α, IL-6) mà không làm suy giảm cytokine kháng viêm (IL-10).
  3. Cơ sở khoa học cho y học cổ truyền: Dữ liệu thu được góp phần lý giải một phần cơ chế tác dụng sinh học trong kinh nghiệm dân gian sử dụng lá Hoàn Ngọc Đỏ để điều trị các bệnh lý viêm nhiễm đường tiêu hóa và làm lành tổn thương.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của nghiên cứu

  • Do khuôn khổ thời gian thực hiện khóa luận tốt nghiệp có hạn, đề tài mới chỉ dừng lại ở các đánh giá hoạt tính sinh học bước đầu trên mô hình tế bào in vitro.
  • Chưa tiến hành tinh sạch sâu để xác định trình tự chuỗi amino acid chính xác của peptide tự nhiên 15 kDa cũng như các peptide thành phần trong phân đoạn thủy phân $\le$ 10 kDa.
  • Thử nghiệm kháng khuẩn mới chỉ khảo sát ở một mức nồng độ đơn lẻ (2 mg/ml) và giới hạn trên 3 chủng vi sinh vật đại diện, chưa khảo sát trên dải nồng độ rộng hơn hoặc trên các chủng vi khuẩn gây bệnh khác.
  • Chưa khảo sát tác dụng kháng viêm và độc tính trên mô hình động vật thực nghiệm (in vivo).

Hướng nghiên cứu tiếp theo

  • Mở rộng nghiên cứu tinh sạch, giải trình tự amino acid và xác định cấu trúc không gian của các peptide có hoạt tính kháng viêm từ lá Hoàn Ngọc Đỏ.
  • Tiếp tục khảo sát hoạt tính kháng khuẩn của các phân đoạn peptide trên nhiều chủng vi khuẩn Gram âm, Gram dương và vi nấm gây bệnh khác ở các khoảng nồng độ khác nhau.
  • Tiến hành thử nghiệm đánh giá hoạt tính chống viêm, giảm đau và an toàn dược lý của các phân đoạn peptide trên mô hình động vật thực nghiệm (in vivo).

Giá trị tham khảo

Khóa luận là tài liệu tham khảo học thuật có giá trị cho:

  • Sinh viên, học viên và nghiên cứu viên ngành Dược học, Công nghệ sinh học Y Dược và Hóa sinh thực vật: Cung cấp tài liệu tham khảo thực tế về quy trình phân lập, tinh chế peptide kích thước nhỏ từ mô thực vật.
  • Nghiên cứu viên phát triển thuốc từ dược liệu: Cung cấp dữ liệu nền tảng và phương pháp luận về quy trình thủy phân protein bằng hệ enzyme tiêu hóa hai giai đoạn (Pepsin - Pancreatin), kỹ thuật điện di Tricine-SDS-PAGE chuyên biệt cho peptide $\le$ 30 kDa và mô hình thử nghiệm ức chế phản ứng viêm in vitro sử dụng đại thực bào kích thích bởi LPS kết hợp định lượng ELISA.

Câu hỏi thường gặp

1. Phân đoạn peptide tự nhiên và peptide thủy phân thu được từ lá Hoàn Ngọc Đỏ có khối lượng phân tử là bao nhiêu?

Theo kết quả điện di Tricine-SDS-PAGE 16%, phân đoạn peptide tự nhiên chiết bằng nước cất lạnh nằm trong khoảng 15–30 kDa, trong đó chiếm chủ yếu là phân đoạn có kích thước phân tử khoảng 15 kDa (lá cây không có peptide tự nhiên nhỏ hơn 10 kDa). Phân đoạn peptide thu được sau 90 phút thủy phân bằng hệ enzyme Pepsin và Pancreatin có kích thước phân tử $\le$ 10 kDa.

2. Dung môi nào cho hiệu quả chiết xuất peptide tự nhiên từ lá Hoàn Ngọc Đỏ tốt hơn giữa nước cất lạnh và acid acetic 10%?

Phương pháp chiết bằng nước cất lạnh cho kết quả tối ưu hơn. Bản gel điện di cho thấy dịch chiết nước cất lạnh thu được băng peptide rõ nét ở 15 kDa, trong khi dịch chiết bằng acid acetic 10% bị lẫn nhiều phân đoạn peptide và protein tạp có trọng lượng phân tử cao hơn.

3. Quy trình thủy phân protein lá Hoàn Ngọc Đỏ bằng enzyme được tiến hành với các thông số cụ thể nào?

Quá trình thủy phân sử dụng 100 mg protein tủa cồn hòa tan trong nước, diễn ra qua hai pha:

  • Pha 1: Thủy phân bằng enzyme Pepsin với tỷ lệ enzyme/cơ chất 5%, thực hiện ở điều kiện pH 2 (chỉnh bằng HCl 6N), nhiệt độ 37°C trong thời gian 90 phút.
  • Pha 2: Tiếp tục nâng lên pH 7,5 (chỉnh bằng NaOH 6N), bổ sung enzyme Pancreatin với tỷ lệ enzyme/cơ chất 5%, duy trì ở 37°C trong thời gian 90 phút.
  • Kết thúc: Bất hoạt enzyme ở 100°C trong 15 phút, ly tâm 10.000 vòng/phút ở 4°C và siêu lọc qua màng Amicon 30 kDa.

4. Mức độ ức chế các cytokine gây viêm của các phân đoạn peptide Hoàn Ngọc Đỏ đạt bao nhiêu phần trăm?

Ở nồng độ 40 $\mu$g/ml:

  • Phân đoạn peptide tự nhiên 15 kDa ức chế 74% sự giải phóng TNF-α và 53% sự giải phóng IL-6.
  • Phân đoạn peptide thủy phân $\le$ 10 kDa ức chế 77% sự giải phóng TNF-α và 47% sự giải phóng IL-6. Cả hai phân đoạn đều không gây ức chế có ý nghĩa thống kê đối với cytokine kháng viêm IL-10.

5. Khả năng kháng khuẩn của các phân đoạn peptide Hoàn Ngọc Đỏ trên các chủng vi khuẩn thử nghiệm ra sao?

Tại nồng độ thử nghiệm 2 mg/ml, cả phân đoạn peptide tự nhiên và phân đoạn peptide thủy phân từ lá Hoàn Ngọc Đỏ đều không thể hiện hoạt tính kháng khuẩn đối với cả 3 chủng vi sinh vật kiểm định gồm Bacillus cereus ATCC 14579, Salmonella enterica ATCC 14028 và Escherichia coli ATCC 25922 (đường kính vòng vô khuẩn ghi nhận bằng 0 mm).


Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Viên Thị Sáng đã xây dựng thành công quy trình thực nghiệm thu nhận phân đoạn peptide tự nhiên (~15 kDa) và phân đoạn peptide thủy phân bằng enzyme ($\le$ 10 kDa) từ nguồn nguyên liệu lá cây Hoàn Ngọc Đỏ (Strobilanthes schomburgkii (Craib) J.Wood). Các phân đoạn peptide thu được chứng minh an toàn trên tế bào đại thực bào RAW264.7 ở nồng độ 10–40 $\mu$g/ml và thể hiện hoạt tính kháng viêm in vitro thông qua việc ức chế giải phóng các cytokine tiền viêm TNF-α và IL-6. Đây là công trình tiên phong cung cấp luận cứ khoa học thực nghiệm giá trị, mở ra hướng nghiên cứu sâu hơn về tiềm năng ứng dụng các peptide hoạt tính sinh học từ cây thuốc Hoàn Ngọc Đỏ trong hỗ trợ và điều trị bệnh lý viêm nhiễm.