Quy trình sản xuất hỗn hợp chiết phân đoạn các chất có hoạt tính kháng khuẩn từ cây mật gấu (gymnanthemum amygdalinum)

Trong lĩnh vực nuôi trồng thủy sản, cụ thể là trong ngành nuôi tôm, hàng năm phải sử dụng một lượng thuốc kháng sinh lớn để ngăn ngừa bệnh hại. Điều này tiềm ẩn một nguy cơ tồn dư lượng kháng sinh trên tôm nên sản phẩm tôm nuôi khó tiếp cận được với các thị trường quốc tế. Do đó, đã và đang có nhiều hướng nghiên cứu cho phép tìm kiếm và sử dụng các hoạt chất từ tự nhiên nhằm thay thế các chất kháng sinh nhằm đảm bảo sức khỏe của tôm đồng thời không có dư lượng kháng sinh trong sản phẩm.

Cây mật gấu hay còn gọi là cây lá đắng, cây mật gấu nam, hoàn liên ô rô, mã hổ, có tên khoa học là Gymnanthemum amygdalinum hoặc Vernonia amygdalina Del.. Cây mật gấu có dạng cây bụi có chiều cao khoảng từ 2 đến 5 mét. Cây có vỏ màu xám nhạt hoặc nâu, cành cây giòn, lá cây có màu xanh, vị đắng, hình trái xoan với hai bên rìa là những mép răng cưa nhỏ. Trong y học cổ truyền, cây mật gấu được sử dụng như một vị thuốc chống giun sán, chống sốt rét, nhuận tràng, bổ tiêu hóa, khai vị, hạ sốt và dùng để điều trị vết thương tại chỗ. Cây mật gấu được tìm thấy ở nhiều địa phương trên khắp cả nước, đặc biệt tập trung nhiều ở các tỉnh miền núi phía Bắc, rải rác ở các tỉnh miền Trung và miền Nam.

Các chất chiết xuất và thành phần hoạt tính từ cây mật gấu đã được chứng minh có tác dụng kháng viêm, kháng khuẩn, kháng nấm, chống ung thư, các chất này còn đóng vai trò như các chất chống oxy hóa, giải độc, bảo vệ gan và thận, điều hòa lipit huyết thanh, bảo vệ hệ thần kinh.

Như vậy, các thành phần hóa học và các chất có hoạt tính sinh học trong chiết xuất cây mật gấu cho thấy tiềm năng ứng dụng kháng vi khuẩn gây bệnh ở động vật cũng như khả năng bảo vệ sức khỏe mà không liên quan đến các thành phần kháng sinh bị kiểm soát.

Trong nuôi trồng thủy sản, đặc biệt là nuôi tôm, vi khuẩn Vibrio parahaemolyticus gây bệnh ảnh hưởng rất lớn đến năng suất. Do đó việc kiểm soát vi khuẩn Vibrio parahaemolyticus gây bệnh trên tôm mà không phải sử dụng các chất kháng sinh bị kiểm soát là một hướng cho phép phát triển bền vững ngành nuôi trồng thủy sản nói chung. Tuy nhiên, cần có quy trình chiết nhằm thu được chế phẩm có hoạt tính kháng khuẩn mà không chứa thành phần kháng sinh cho phép sử dụng ức chế vi khuẩn gây bệnh trên tôm là cần thiết.

Do đó, vẫn có nhu cầu phát triển các chế phẩm có hoạt tính kháng khuẩn từ tự nhiên không sử dụng các chất kháng sinh bị cấm hoặc hạn chế sử dụng để thay thế các chế phẩm phòng bệnh cho thủy sản nói chung và nuôi tôm nói riêng. Cụ thể là với tiềm năng kháng khuẩn từ cây mật gấu, cần có quy trình chiết xuất thành phần hoạt tính từ cây mật gấu (Gymnanthemum amygdalinum) để thu thành phần có hoạt tính kháng khuẩn không chứa chất kháng sinh bị cấm sử dụng, cho phép ứng dụng để ức chế vi khuẩn gây bệnh trên tôm như vi khuẩn Vibrio parahaemolyticus, góp phần bảo vệ môi trường sinh thái và phát triển bền vững nghề nuôi tôm.

Giải pháp hữu ích nhằm khắc phục các tồn tại nêu trên, cụ thể là giải pháp hữu ích đề xuất quy trình sản xuất các hoạt chất có khả năng ức chế sự phát triển của vi khuẩn từ nguyên liệu thực vật để phát triển các chế phẩm kháng khuẩn ứng dụng trong nuôi trồng thủy sản. Theo đó, giải pháp hữu ích đề cập đến quy trình sản xuất hỗn hợp chiết phân đoạn các chất có hoạt tính kháng khuẩn từ cây mật gấu (Gymnanthemum amygdalinum) để ứng dụng trong quá trình sản xuất sản phẩm kháng khuẩn an toàn.

Giải pháp hữu ích đề cập đến quy trình sản xuất hỗn hợp phân đoạn các chất có hoạt tính kháng khuẩn từ cây mật gấu (Gymnanthemum amygdalinum). Hỗn hợp phân đoạn các chất có hoạt tính kháng khuẩn thu được từ quy trình theo giải pháp hữu ích cho thấy hiệu quả ức chế vi khuẩn Vibrio parahaemolyticus gây bệnh cho tôm với đường kính kháng khuẩn đạt 17 ± 2 mm và có nồng độ diệt khuẩn tối thiểu đạt 62,5 mg/mL.

Quy trình sản xuất hỗn hợp chiết phân đoạn các chất có hoạt tính kháng khuẩn từ cây mật gấu (Gymnanthemum amygdalinum) theo giải pháp hữu ích bao gồm các bước: a) chuẩn bị nguyên liệu; b) chiết phân đoạn metanol; c) chiết phân đoạn diclometan; d) chiết phân đoạn etyl axetat; e) chiết phân đoạn n-hexan; và f) thu hỗn hợp chiết phân đoạn các chất có hoạt tính kháng khuẩn.

Hiệu quả đạt được của giải pháp hữu ích

Quy trình sản xuất hỗn hợp chiết phân đoạn các chất có hoạt tính kháng khuẩn từ cây mật gấu (Gymnanthemum amygdalinum) theo giải pháp hữu ích cho phép chiết triệt để các thành phần hoạt chất có hiệu quả ức chế vi khuẩn gây bệnh mà không chứa các chất hoặc các gốc chất kháng sinh nằm trong danh mục cấm hoặc hạn chế sử dụng, điều này cho phép phát triển được sản phẩm hỗ trợ cho ngành nuôi trồng thủy sản, đặc biệt là ngành nuôi tôm chống lại các bệnh do vi khuẩn gây bệnh trên tôm, giúp tôm phát triển khỏe mạnh mà không cần sử dụng chất kháng sinh tổng hợp.

Các thành phần hoạt chất được phân tích và xác định thành phần bằng thiết bị GC-MS, LC-MS và đánh giá hoạt tính kháng khuẩn của chiết xuất từ cây mật gấu đối với vi khuẩn Vibrio parahaemolyticus gây bệnh trên tôm. Tổng số xác định được 224 hợp chất hữu cơ trong chiết xuất từ lá cây mật gấu, trong đó, có 172 hợp chất hữu cơ bay hơi được phát hiện bằng thiết bị GC-MS và 52 hợp chất hữu cơ không bay hơi được xác định bằng máy phân tích LC-MS. Hiệu quả ức chế vi khuẩn Vibrio parahaemolyticus gây bệnh trên tôm với đường kính vòng kháng khuẩn đạt 17 ± 2 mm, nồng độ ức chế vi khuẩn tối thiểu và nồng độ diệt khuẩn tối thiểu là 62,5 mg.mL^-1.

Giải pháp hữu ích đặt tiền đề cho các nghiên cứu và ứng dụng chiết các thành phần tự nhiên có tác dụng kháng khuẩn mà không chứa gốc kháng sinh bị cấm hoặc hạn chế, đặc biệt là các chất có hoạt tính kháng khuẩn để tạo ra các sản phẩm chế phẩm thảo dược có tác dụng phòng và hỗ trợ điều trị các bệnh do vi khuẩn vibrio gây ra trên tôm nuôi, góp phần hạn chế việc sử dụng kháng sinh, hóa chất phòng trị bệnh trong nuôi tôm, nâng cao chất lượng tôm nuôi, bảo vệ môi trường sinh thái và phát triển bền vững nghề nuôi tôm.

Tư vấn, hỗ trợ đăng ký bảo hộ độc quyền các loại hình quyền Sở hữu trí tuệ tại Viện Hàn lâm KHCNVN: Phòng Thông tin, Truyền thông Khoa học và Sở hữu công nghiệp, phòng I 3.1, nhà A11, số 18 Hoàng Quốc Việt. Tel: 0904.252.152. Email: pqduong@isdi.vast.vn

Tin: Kim Ngân; Xử lý: Mai Lan
Trung tâm Dữ liệu và Thông tin khoa học