Đặt vấn dề
Cây Trầu không (Piper betle L.) thuộc họ Hồ tiêu (Piperaceae) là một loài thực vật nhiệt đới quan trọng ở châu Á, được trồng phổ biến tại Ấn Độ, Sri Lanka, Malaysia và Thái Lan Lá trầu chứa nhiều hợp chất hữu ích như chất dễ bay hơi, khoáng chất, glycosid, enzym, vitamin, axit amin thiết yếu và tanin Dịch chiết từ lá trầu có đặc tính kháng khuẩn, kháng viêm và chống ung thư nhờ vào các thành phần hóa học, trong đó hàm lượng phenol và flavonoid cao góp phần tăng cường hoạt tính chống oxy hóa và chống ung thư Lá trầu cũng có khả năng chữa lành vết loét dạ dày và được sử dụng trong y học cổ truyền Việt Nam để điều trị nhiều bệnh như viêm mủ chân răng, vết thương, bỏng, và viêm kết mạc Tại Việt Nam, PGS.TS Nguyễn Quang Linh cùng các cộng sự đã phát triển chế phẩm Bokashi từ dịch chiết lá trầu lên men với vi sinh vật có lợi, chứa các hợp chất như Eugenol, Chavicol và các hợp chất phenol.
Lactobacillus là chế phẩm có khả năng kháng khuẩn và tăng cường vi sinh vật có lợi trong đường tiêu hóa của động vật thủy sản, không gây ô nhiễm môi trường và không để lại dư lượng trong cơ thể Khi bổ sung chế phẩm này vào ao nuôi tôm, tôm sẽ trở nên khỏe mạnh hơn, có vỏ kitin cứng hơn và màu sắc sáng hơn so với tôm không được bổ sung Ngoài ra, Bokashi trầu ở nồng độ 4,5 ppm có khả năng ức chế hoạt động của vi khuẩn, và ở nồng độ 7,5 ppm có thể tiêu diệt các vi khuẩn gây hại như Vibrio, Aeromonas, và E coli.
Coliform, Staphylococcus Còn ở nồng độ 5.000 ppm đến 10.000 ppm có khả năng ức chế các nấm: Saprolegnia, Achlya, Aphanomyces và các ký sinh trùng:
Zoothamnium, Epistylis, Vorticella và Gregarine là những loại vi sinh vật quan trọng Nghiên cứu cho thấy, với nồng độ 100.000 ppm, Bokashi trầu có khả năng ức chế nấm Lagenium và Fusarium hiệu quả Đồng thời, các nhà khoa học tại Trường đại học Cần Thơ cũng phát hiện rằng tinh dầu lá Trầu không có hoạt tính kháng vi sinh vật tốt, đặc biệt là khả năng kháng lại các vi khuẩn Gram dương.
Tinh dầu lá Trầu không thể hiện tiềm năng kháng khuẩn và kháng nấm mạnh mẽ đối với Bacillus subtilis, Aspergillus niger và Fusarium oxysporum Kết quả này cho thấy khả năng ứng dụng thực tế của tinh dầu trong việc kiểm soát các loại vi khuẩn và nấm gây hại.
Nghiên cứu cho thấy tinh dầu lá Trầu không có khả năng kháng vi sinh vật, hỗ trợ điều trị các bệnh do nhiễm khuẩn và nấm Tinh dầu này không chỉ có giá trị kinh tế cao mà còn đang được thị trường ưa chuộng, với nhiều ứng dụng trong mỹ phẩm, y học và nông nghiệp Ngoài ra, tinh dầu Trầu không cũng bắt đầu được sử dụng trong ngành thủy hải sản.
Bài viết này tập trung vào nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng tách chiết tinh dầu từ lá Trầu không và đánh giá hoạt tính kháng khuẩn của tinh dầu Mục tiêu là làm rõ những yếu tố quyết định trong quá trình chiết xuất và ứng dụng của tinh dầu trong việc chống lại vi khuẩn.
Mục tiêu của đề tài
Mục tiêu tổng quát
- Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng tách chiết tinh dầu từ lá Trầu không
- Nghiên cứu hoạt tính kháng khuẩn của tinh dầu.
Mục tiêu cụ thể
- Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ NaCl đến hàm lượng tinh dầu
- Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ dung môi/ nguyên liệu đến hàm lượng tinh dầu
- Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian chiết đến hàm lượng tinh dầu
- Tối ưu hóa quá trình tách chiết tinh dầu từ lá Trầu không
- Nghiên cứu hoạt tính kháng khuẩn của tinh dầu lá Trầu không
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Ý nghĩa khoa họ c
- Xác định được các yếu tốảnh hưởng đến khả năng tách chiết tinh dầu từ lá trầu không
- Đánh giá được hoạt tính kháng khuẩn của tinh dầu trầu không trên các vi sinh vật thử nghiệm
- Đề tài động viên khích lệ sinh viên tham gia công tác nghiên cứu khoa học
- Giúp sinh viên có cơ hội tiếp cận với các thao tác kỹ thuật trong thực tế, củng cố các kiến thức đã học
Bổ sung kiến thức qua nghiên cứu thực tiễn giúp trau dồi kỹ năng cá nhân và tích lũy kinh nghiệm quý giá Đồng thời, việc này tạo điều kiện tiếp cận với công tác nghiên cứu khoa học, phục vụ cho công việc nghiên cứu và phát triển trong tương lai.
- Giúp sinh viên củng cố và hệ thống hóa lại kiến thức đã học vào nghiên cứu khoa học.
Ý nghĩa thực tiễn
Lá Trầu không là nguyên liệu quan trọng trong các nghiên cứu về hoạt chất kháng khuẩn, ứng dụng trong y học, dược học và đời sống hàng ngày, từ đó nâng cao giá trị sử dụng của nó.
T ổ ng quan v ề Tr ầ u không
Phân loại và đặc điểm thực vật học của trầu không
Vị trí phân loại thực vật [10]: Trầu không còn có tên gọi khác là cây trầu, trầu cay, trầu thược tương, trầu mòlu (Campuchia)
Bảng 2.1 Vị trí phân loại thực vật của lá trầu không [10]
Cây trầu không là một loại cây leo với thân nhẵn và lá mọc so le Lá có cuống dài từ 1,5 đến 3,5 cm, phiến lá hình trái xoan, dài từ 10 đến 13 cm và rộng khoảng 4,59 cm, với phần cuống hình tim và đầu lá nhọn Khi nhìn lên, có thể thấy nhiều điểm chứa tinh dầu nhỏ, và gân lá thường có năm gân Hoa của cây mọc thành bông, có cuống dài bằng cuống lá và mọc đối diện với lá, với hoa đơn tính Bông hoa đực dài bằng phiến lá, có trục phủ lông, trong khi bông hoa cái ngắn hơn và cũng có trục phủ lông Quả của cây là dạng quả mọng, lồi, tròn và có lông mềm ở đỉnh Toàn bộ cây tỏa ra mùi thơm cay đặc trưng.
Phân bố và thu hái: Cây Trầu được trồng khắp nơi ở nước ta để lấy lá, ăn trầu
Chúng còn được trồng nhiều ở các nước Châu Á, vùng nhiệt đới như Indonexia,
Philipin [10] Ở Việt Nam có 2 loại trầu chính là trầu mỡ và trầu quế Lá trầu mỡ to
Loài P betle là cây dễ trồng, trong đó trầu quế được ưa chuộng hơn nhờ vị cay và lá nhỏ Cây không nên trồng bằng dây vào mùa xuân mà cần làm giàn cho cây leo P betle không thích ẩm ướt và Ca(OH)2, do đó thường được trồng sát tường hoặc gần bờ nước để thuận tiện cho việc tưới và bón vôi Lá trầu được thu hoạch quanh năm, có thể sử dụng tươi hoặc phơi khô, thậm chí được tán bột để sử dụng dần.
Thành phần hóa học và công dụng của lá trầu không
Lá Trầu không chứa 85,4% độ ẩm, 3,1% protein, 0,8% chất béo, 2,3% muối khoáng, 2,3% chất xơ và 6,1% carbohydrat Hàm lượng khoáng chất và vitamin chủ yếu bao gồm canxi, carotene, thiamin, riboflavin, niacin và vitamin C Ngoài ra, lá Trầu không có từ 0,8% đến 2,4% tinh dầu, với mùi thơm đặc trưng và vị nóng Tinh dầu trong lá Trầu không chứa các hợp chất như eugenol, eugeny acetat, chavicol và diacetoxylbenzen, đều là dẫn xuất của phenol với nhiệt độ sôi và tỷ trọng cao.
Bảng 2.2 Thành phần các chất chứa trong lá trầu tươi [3]
Thành phần Hàm lượng Thành phần Hàm lượng
Axit Nicotinic 0,63 - 0,89mg/ 100g Iod Sắt 0,005 - 0,007%
Vitamin A 1,99 - 2,99mg/ 100g Năng lượng 44Kcal/ 100g
Nguồn: Từ điển thực vật 2, 2004
Lá Trầu không không chỉ được sử dụng trong việc ăn trầu mà còn có nhiều công dụng y học khác Nước lá trầu có tác dụng sát trùng, ngăn ngừa lở loét và viêm nhiễm Các hợp chất polyphenol trong lá trầu có khả năng chống oxi hóa mạnh mẽ và có thể ức chế một số nguyên nhân gây bệnh loét dạ dày Ngoài ra, nước lá trầu còn được dùng để nhỏ mắt, giúp chữa viêm kết mạc và điều trị bệnh chàm mặt ở trẻ em.
Lá trầu không được sử dụng để chữa ho và hen bằng cách giã nát và đắp lên ngực, hoặc để điều trị tắc sữa khi đắp lên vú Ngoài ra, trầu không còn có khả năng kháng sinh mạnh đối với các loại vi khuẩn như tụ cầu, Subtilit và trực trùng E coli.
Một số bài thuốc dân gian từ Trầu không [4]
Bài thuốc hiệu quả cho đau họng là sử dụng lá trầu không Bạn chỉ cần xay nhuyễn lá trầu không cùng một ít hoa quả, sau đó trộn với mật ong Ngậm hỗn hợp này lâu hoặc uống sẽ giúp giảm cơn ho và kích thích gây đau họng.
Để điều trị bỏng nước sôi, bạn có thể sử dụng lá trầu Hãy hơ nhẹ lá trầu cho mềm, sau đó phết một lớp thầu dầu và đặt lên vết bỏng Thay lá trầu mới sau vài giờ, làm như vậy cho đến khi dịch trong vết bỏng tiêu hết, giúp chỗ rộp không còn mọng nước và không gây mủ Nên thực hiện vào ban đêm và vứt bỏ lá trầu vào sáng sớm.
Để chữa đau mắt đỏ (viêm kết mạc), bạn cần chuẩn bị ba lá trầu không và từ năm đến mười lá dâu Vò nát các lá này và cho vào ca, sau đó đổ nước sôi ngập để xông hơi cho mắt bị đau Thực hiện xông mỗi lần từ 5 đến 10 phút, ngày hai lần Phương pháp này giúp giảm viêm và làm dịu mắt nhanh chóng.
Để rửa vết thương và vết bỏng bị nhiễm khuẩn, bạn cần chuẩn bị 20g lá trầu không và 20g phèn đen, vò nát hoặc giã nát Sau đó, đổ 1,5 lít nước vào hỗn hợp này và sắc lấy 1 lít nước Sử dụng nước này để rửa vết thương tại chỗ một lần mỗi ngày.
Ngoài ra Trầu không còn có tác dụng tăng sinh lực, làm sạch răng và làm ngọt miệng.
Một số nghiên cứu về trầu không
2.1.3.1 Tình hình nghiên cứu trong nước
Chế phẩm sinh học Bokashi Trầu, được chiết xuất từ lá Trầu không bởi Trung tâm ươm tạo và chuyển giao công nghệ - Đại học Huế, đã nhận được giấy chứng nhận sản phẩm tin cậy từ Hội sở hữu trí tuệ Việt Nam PGS.TS Nguyễn Quang Linh, chủ nhiệm đề tài, cho biết quy trình sản xuất bao gồm việc thu hái, làm sạch, làm khô và xay nhuyễn lá trầu, sau đó ly tâm để lấy dịch chiết Dịch chiết này được lên men với các vi sinh vật có lợi, tạo ra sản phẩm chứa các thành phần chính như eugenol, chavicol, estradiol, cadinen, các hợp chất phenol và nhóm vi sinh vật lactobacillus.
Chế phẩm này không chỉ kháng khuẩn mà còn tăng cường vi sinh vật có lợi trong đường tiêu hóa của động vật thủy sản, đồng thời không gây ô nhiễm môi trường hay tồn dư trong cơ thể Khi bổ sung chế phẩm vào ao nuôi tôm, tôm sẽ khỏe mạnh hơn với vỏ kitin cứng và màu sắc sáng hơn Ở nồng độ 4,5 ppm, Bokashi trầu có khả năng ức chế hoạt động của vi khuẩn, trong khi ở nồng độ 7,5 ppm có thể tiêu diệt các vi khuẩn như Vibrio, Aeromonas, E coli, Coliform và Staphylococcus Nồng độ từ 5.000 đến 10.000 ppm có tác dụng ức chế các nấm Saprolegnia, Achlya, Aphanomyces và ký sinh trùng như Zoothamnium, Epistylis, Vorticella, Gregarine Đặc biệt, với nồng độ 100.000 ppm, Bokashi trầu có khả năng ức chế nấm Lagenium và Fusarium.
Phạm Thị Thắm và các cộng sự đã tiến hành phân lập các hợp chất từ thân cây Trầu không, cho thấy rằng các chất trong cây này được chia thành ba loại với độ phân cực khác nhau Sử dụng phương pháp chiết xuất bằng dung môi có độ phân cực tăng dần, nhóm nghiên cứu đã phân bố lớp chất kém phân cực vào dung môi n-hexan (cặn chiết H), lớp chất có độ phân cực trung bình vào dung môi diclometan (cặn chiết D), và lớp chất có độ phân cực cao vào dung môi etyl acetat.
Các cặn chiết H, D, E đã được nghiên cứu để kiểm định hoạt tính kháng vi sinh vật Kết quả cho thấy, cặn chiết D và E có khả năng kháng khuẩn và kháng nấm hiệu quả.
Nguyễn Chí Thiện và cộng sự đã nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính kháng vi sinh vật của tinh dầu lá Trầu không (Piper betel L.) thuộc họ hồ tiêu (Piperaceae) Tinh dầu được chiết xuất thành công bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước với hiệu suất đạt 0,63% Phân tích bằng sắc ký khí ghép khối phổ (GC-MS) cho thấy hợp chất chính trong tinh dầu là 4-Allyl-1,2-diacetoxybenzene, chiếm 34,55% Hoạt tính kháng vi sinh vật được đánh giá thông qua phương pháp pha loãng đa nồng độ để xác định nồng độ ức chế tối thiểu (MIC).
Phạm Thế Chính đã nghiên cứu thành phần hóa học của tinh dầu lá trầu (Piper betle L.) trồng tại Hải Dương, sử dụng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước kết hợp với đun hồi lưu, đạt hiệu suất tinh dầu 1,01% Tinh dầu lá trầu có tỷ trọng 0,963 và chiết suất 1,5362 Phân tích bằng sắc ký khí ghép nối khối phổ (GC/MS) cho thấy eugenol là thành phần chính, chiếm 77,24% Qua phương pháp sắc ký cột thường nhồi bằng silica gel với dung môi n-hexan/etyl axetat, eugenol tinh khiết đã được phân lập và cấu trúc của nó được xác nhận bằng các phương pháp phổ hiện đại như IR, MS, 1H&13C-NMR.
2.1.3.2 Tình hình nghiên cứu trên thế giới
A study titled "Steam and Water Distillation of Piper Betle, Ocimum Basilicum, Cymbopogon Winterianus, and Citrus Hystrix Leaves for Activity of Insect Repellent against Mosquito" by Engrid Juni Astuti reveals that betel leaves, basil leaves, and red lemongrass contain essential oils with mosquito-repelling properties that could serve as natural alternatives to chemical repellents like DEET The objective of the research is to develop a natural mosquito repellent derived from these essential oils, utilizing steam distillation as the method for extraction.
Nghiên cứu sử dụng GC-MS để xác định hàm lượng hóa học của tinh dầu và thử nghiệm hoạt tính dễ bay hơi của chúng đối với côn trùng, đặc biệt là muỗi vằn (Aedes aegypti), với đối tượng là chuột trong thời gian 6 giờ Kết quả cho thấy, qua quá trình chưng cất hơi nước và nước, tinh dầu thu được từ lá trầu có hàm lượng 0,56% v/v, lá húng quế 0,33% v/v, lá sả đỏ 1,7025% và lá chanh 0,693% Tinh dầu từ lá trầu (Piper) chứa các hợp chất có hoạt tính đáng kể.
Allylphenyl acetate (19,284%) và C10H12O2 (Trans-isoeugenol) (18,485%), tinh dầu của lá húng quế chứa hợp chất z-citral (54,201%), tinh dầu lá sả đỏ chứa các hợp chất
C10H18O (Citronellal) (35,843%) và tinh dầu của lá chanh chứa C10H18O Citronellal
Kết quả thí nghiệm cho thấy sự kết hợp tinh dầu lá Trầu không và tinh dầu lá Húng quế có hiệu quả đuổi côn trùng tương đương với DEET 13%, trừ nồng độ thấp hơn 50:50 Trong khi đó, sự kết hợp giữa tinh dầu lá Sả đỏ và tinh dầu lá chanh cho thấy sự khác biệt rõ rệt về khả năng bảo vệ giữa các nhóm điều trị, với giá trị p