nghiên cứu quy trình công nghệ tách chiết và tinh chế mangostin ...

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------
MAI THỊ HIÊN
NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ TÁCH CHIẾT
VÀ TINH CHẾ MANGOSTIN TRONG VỎ QUẢ MĂNG CỤT
GARCINIA MANGOSTANA L. LÀM THUỐC HỖ TRỢ
ĐIỀU TRỊ UNG THƯ
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Hà Nội - 2011
1

1 Mở đầu
TÓM TẮT LUẬN VĂN
Các hợp chất có nguồn gốc tự nhiên như vinblastine từ lá cây dừa cạn
(Catharanthus roseus), taxol của cây thông đỏ (Taxus brevifolia), colchicine từ
cây tỏi độc (Colchicum autunale), scutebalcaletone từ cây bán chi liên
(Scutellaria barbata), một số hoạt chất từ lá cây chè xanh (Camellia sinensis),
đã được sử dụng để điều trị cho các bệnh nhân ung thư. Trong khi đó, măng cụt
Garcinia mangostana L. là cây ăn quả được trồng khá nhiều ở miền Nam, Việt
Nam. Theo kinh nghiệm dân gian, vỏ quả măng cụt còn có thể được dùng để
điều trị nhiều loại bệnh nhiễm trùng. Tuy nhiên việc khai thác và ứng dụng các
hoạt chất sinh học từ vỏ cây măng cụt ở nước ta vẫn chưa được quan tâm nhiều.
Xuất phát từ thực tế đó đề tài “Nghiên cứu quy trình công nghệ tách chiết và
tinh chế mangostin trong vỏ quả măng cụt Garcinia mangostana L. làm thuốc
hỗ trợ điều trị ung thư” được thực hiện với mục tiêu: tách chiết và tinh chế α-
mangostin từ vỏ quả măng cụt và nghiên cứu một số hoạt tính sinh học của α-
mangostin.
2 Tổng quan
Măng cụt có tên khoa học là Garcinia mangostana L. thuộc họ Bứa
(Clusiaceae), là loại cây ăn quả được trồng ở các vùng khí hậu nhiệt đới, đặc
biệt phổ biến nhất ở vùng Đông Nam Á, Ấn Độ, Sri Lanka. Ở Việt Nam măng
cụt chủ yếu được trồng ở vùng đồng bằng sông Cửu Long với tổng diện tích lên
tới 4900 ha, cho sản lượng khoảng 4500 tấn. Theo dự án phát triển sản xuất và
xuất khẩu rau, hoa quả tươi của Việt Nam, dự kiến phát triển diện tích trồng
măng cụt ở vùng đồng bằng sông Cửu Long lên khoảng 11300 ha, cho sản
lượng 24000 tấn. Trong đó tập trung trồng chủ yếu tại các tỉnh Bến Tre, Vĩnh
Long, Trà Vinh và Bình Dương. Măng cụt đòi hỏi điều kiện thổ nhưỡng khắt
2

khe, khí hậu nóng và ẩm. Do đó, cây măng cụt chỉ phân bố ở các vùng có khí
hậu ấm áp, không tiến xa ra vùng khí hậu lạnh phía bắc mà chỉ dừng lại ở Huế.
Măng cụt là loài thực vật giàu các dẫn xuất xanthone nhất được phát hiện cho
đến nay. Trong số hơn 200 dẫn xuất xanthone được tìm thấy ở thực vật thì có
đến 60 dẫn xuất ở măng cụt, chủ yếu tập trung ở phần vỏ quả. Trong số các dẫn
xuất xanthone có trong vỏ quả măng cụt thì α-mangostin có hàm lượng cao
nhất, chiếm khoảng 0,02-0,2% trọng lượng khô. Tiếp đến là γ-mangostin và β-
mangostin, chiếm khoảng 0,016-0,07%. Hàm lượng của các chất gacinone, đặc
biệt là garcinone E chiếm khoảng 0,01-0,035%, đây là một chất có hoạt tính ức
chế mạnh sự phát triển của nhiều loại tế bào ung thư, cho nên đang được nhiều
nhà khoa học quan tâm. Hiện nay, các dẫn xuất xanthone từ măng cụt, đã và
đang được các nhà khoa học quan tâm nhờ các hoạt tính sinh học quan trọng
như hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm, kháng viêm, chống oxi hóa, đặc biệt là
hoạt tính chống ung thư, nhằm mục đích tìm ra hoạt chất có nguồn gốc tự nhiên
làm thuốc hỗ trợ điều trị ung thư.
3 Nguyên liệu và phương pháp
Chủng P. aeruginosa JN 592444.1 được cung cấp bởi Phòng Vi sinh vật đất,
Viện Công nghệ sinh học, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
Chủng S. aureus được cung cấp bởi Phòng Vi sinh vật, Khoa Sinh học, Trường
Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội.
Chủng nấm C. albicans ATCC 10231 được mua từ bảo tàng giống chuẩn Mỹ,
10801 University Boulevard Manassas, VA 20110, USA.
Chủng P. aeruginosa JN 592444.1 được cung cấp bởi Phòng Vi sinh vật đất,
Viện Công nghệ sinh học, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
Chủng S. aureus được cung cấp bởi Phòng Vi sinh vật, Khoa Sinh học, Trường
Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội.
3

Chủng nấm C. albicans ATCC 10231 được mua từ bảo tàng giống chuẩn Mỹ,
10801 University Boulevard Manassas, VA 20110, USA.
Chuột nhắt trắng, giống đực, thuần chủng, dòng Swiss, trưởng thành, khỏe
mạnh, trọng lượng 22 ± 2 g (n = 72) được cung cấp từ Ban chăn nuôi Học viện
Quân Y.
Chuột nhắt trắng, giống đực, thuần chủng, dòng Swiss, trưởng thành, khỏe
mạnh, trọng lượng 22 ± 2 g (n = 72) được cung cấp từ Ban chăn nuôi Học viện
Quân Y.
Vỏ quả măng cụt được thu thập từ các khu vực ở Hà Nội. Nguyên liệu được sấy
khô trong tủ ấm ở 60°C, nghiền thành bột mịn. Bảo quản ở điều kiện khô ráo,
thoáng mát.
Các phương pháp sử dụng: Phương pháp tách chiết mangostin từ vỏ quả măng
cụt; Phương pháp sắc kí, phương pháp xác định hàm lượng protein bằng
Bradford; Phương pháp xác định hàm lượng MDA; Phương pháp xác định hoạt
độ peroxidase.
4 Kết quả
Dung môi an toàn, hiệu quả kinh tế phù hợp cho quá trình tách chiết mangostin
từ vỏ quả măng cụt là ethanol, tỷ lệ dung môi : nguyên liệu là 3:1, ở 60°C, trong
4 giờ. Sản phẩm thu được có độ sạch là 98,5%, chiếm 0,13% khối lượng nguyên
liệu ban đầu.
Chế phẩm tinh sạch có khả năng kháng lại một số vi khuẩn và nấm gây bệnh ở
người như S. aureus, P. aeruginosa, C. albicans. Diệt được 100% vi khuẩn S.
aureus ở nồng độ 15 µg/ml; ức chế được 70% sự phát triển của P. aeruginosa ở
nồng độ 1000 µg/ml, được 50% sự phát triển của nấm C. albicans ở nồng
độ 1500 µg/ml.
Hoạt chất α-mangostin có khả năng chống oxi hóa, bảo vệ gan khỏi sự tấn công
của chất độc có tính oxi hóa mạnh là CCl4. Thể hiện bằng tác dụng làm tăng
4

hoạt độ peroxidase và làm giảm hàm lượng MDA ở gan chuột ở các nhóm
nghiên cứu, đặc biệt ở hai nhóm nghiên cứu: nhóm chuột uống α-mangostin liều
0,1 mg/10 g thể trọng, hoạt độ peroxidase trong gan tăng 45% so với nhóm đối
chứng, 57% so với nhóm nhiễm độc CCl4; và nhóm chuột uống α-mangostin
liều 0,2 mg/10 g thể trọng, hàm lượng MDA trong gan chuột giảm 6% so với
nhóm đối chứng, giảm 60% so với nhóm nhiễm độc CCl4.
5 Kiến nghị
1. Thử nghiệm hoạt tính chống ung thư của α-mangostin trên một số dòng tế
bào ung thư từ chuột.
2. Sản xuất α-mangostin trên qui mô pilot để làm thuốc hỗ trợ phòng chống và
điều trị ung thư và chống oxi hóa.
5