Đánh giá hoạt tính sinh học của Ginsenoside chiết xuất từ sâm tam thất

không thể cắt đứt các lớp thành tế bào 
nên hoạt chất không phân tán tốt vào dung môi. Vì 
vậy, pH 4,5 phù hợp để thực hiện khảo sát ảnh hưởng 
của tỉ lệ enzyme/nguyên liệu và khoảng biến thiên 
3,5-5,5 được thực hiện khảo sát ảnh hưởng đồng thời 
các yếu tố. 
Từ biểu đồ hình 1b cho thấy khi tăng lượng 
enzyme theo tỉ lệ 0-8% thì hiệu quả chiết xuất 
ginsenoside tăng. Ở tỷ lệ enzyme/nguyên liệu là 4% 
thì thu được hàm lượng hai ginsenoside 
cao nhất (1,53 μg/mL Rg3 và 44,60 μg/mL Rb1). 
Tăng từ 30-40% so với mẫu đối chứng không bổ sung 
enzyme đối với cả hai ginsenoside. Điều này cho thấy 
Viscozyme L có tác dụng hỗ trợ 
chiết xuất ginsenoside từ sâm Tam thất. Tuy nhiên, 
khi sử dụng lượng enzyme vượt ngưỡng 
xúc tác tối ưu cho quá trình thủy phân thì hiệu quả 
chiết xuất hoạt chất không tăng thêm và gây lãng 
phí. Vì vậy, chọn tỉ lệ enzyme/nguyên liệu là 4% để 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
N«ng nghiÖp vµ ph¸t triÓn n«ng th«n - KỲ 2 - TH¸NG 10/2020 53 
thực hiện khảo sát các yếu tố tiếp theo và khoảng 
biến thiên 2-6% để khảo sát đồng thời các yếu tố. 
Khi thay đổi nhiệt độ 25-65oC thì hàm lượng Rg3 
dao động từ 1,03-1,53 μg/mL, Rb1 dao động từ 30,75-
44,60 μg/mL và như thể hiện ở biểu đồ hình 1c. Khi 
thủy phân ở 45oC thì hàm lượng hai ginsenoside đạt 
cao nhất (Rg3 và Rb1 lần lượt là 1,53 và 44,60 
μg/mL). Thủy phân ở nhiệt độ cao hơn 45oC thì hàm 
lượng Rg3 và Rb1 đều giảm (có tăng một lượng 
không đáng kể ở 65oC (42,13 μg/mL) so với 55oC 
(42,06 μg/mL) đối với Rb1). Vì sự chuyển động nhiệt 
của các phân tử trong hỗn hợp phản ứng và cấu trúc 
không gian của protein enzyme nên mỗi enzyme đều 
hoạt động trong khoảng nhiệt độ phù hợp. Ở nhiệt 
độ thấp, enzyme ít linh động, khả năng tiếp xúc để 
tạo phức hợp xúc tác kém. Ở nhiệt độ cao, cấu hình 
không gian của enzyme bị ảnh hưởng nên cũng làm 
giảm khả năng xúc tác, từ đó hàm lượng ginsenoside 
thu được thay đổi [7]. Vì vậy, chọn 45oC để thực hiện 
khảo sát ảnh hưởng của thời gian thủy phân và 
khoảng biến thiên 35-55oC để thực hiện khảo sát ảnh 
hưởng đồng thời các yếu tố. 
Biểu đồ hình 1d thể hiện thời gian thủy phân 
ảnh hưởng đến hàm lượng ginsenoide. Khi thời gian 
tăng từ 30-60 phút, hàm lượng hai ginsenoside này 
tăng mạnh (tăng 30%). Tuy nhiên, nếu tiếp tục kéo 
dài thời gian thủy phân thì hàm lượng hai 
ginsenoside giảm. Ban đầu, enzyme được 
thêm vào để phá vỡ các liên kết cấu tạo nên thành tế 
bào, làm hoạt chất phân tán vào dung môi dễ dàng 
hơn; về sau, khi lượng hoạt chất đã phân tán hoàn 
toàn vào dung môi, nếu không làm enzyme bất hoạt, 
các enzyme này sẽ tấn công, phá vỡ các liên kết hóa 
học của hoạt chất nên hàm lượng hai ginsenoside 
giảm dần khi thời gian thủy phân kéo dài. Vì vậy, 
khoảng thời gian thủy phân từ 30-90 phút được chọn 
để khảo sát ảnh hưởng đồng thời các yếu tố. 
3.2. Điều kiện chiết xuất tối ưu 
Hàm lượng của Rg3 ( ) và Rb1 ( ) thực tế và 
dự đoán (Rg3 ( ) và Rb1 ( )) trong cao chiết theo 
điều kiện thí nghiệm trên được thể hiện ở bảng 2. 
Bảng 2. Hàm lượng ginsenoside thực tế và dự đoán 
STT STT 
1 1,22 1,17 42,32 42,88 15 1,37 1,43 42,89 42,87 
2 1,27 1,27 41,23 40,89 16 1,42 1,44 41,76 41,99 
3 1,36 1,41 43,88 44,07 17 1,55 1,54 40,53 40,74 
4 1,54 1,51 42,29 42,66 18 1,33 1,33 41,44 41,40 
5 1,37 1,42 44,32 44,29 19 1,23 1,25 43,09 43,17 
6 1,75 1,72 45,68 45,27 20 1,46 1,49 41,97 41,53 
7 1,69 1,72 44,95 45,27 21 1,25 1,20 43,84 44,27 
8 1,60 1,55 42,85 42,70 22 1,71 1,72 45,19 45,27 
9 1,43 1,41 41,09 41,01 23 1,56 1,56 44,50 44,25 
10 1,25 1,31 42,90 42,25 24 1,60 1,55 42,18 42,66 
11 1,44 1,45 42,22 42,25 25 1,63 1,60 43,04 42,89 
12 1,50 1,49 43,87 43,48 26 1,62 1,64 40,64 41,09 
13 1,43 1,45 44,89 44,58 27 1,45 1,42 44,11 44,19 
14 1,12 1,12 43,90 43,71 
Các số liệu ở bảng 2 được xử lí thông qua phần 
mềm Design Expert 11.0, mô hình toán học mô tả 
mối quan hệ giữa hàm lượng ginsenoside với các 
biến độc lập được thể hiện ở phương trình hồi quy 
(1) và (2): 
 (1) 
 (2) 
Đối với Rg3, theo phương trình (1) trong vùng 
khảo sát, phương trình hồi quy cho thấy Rg3 chịu 
ảnh hưởng bậc 1 đối với ba nhân tố A, C và D, bậc 2 
đối với cả bốn nhân tố nghiên cứu và chịu ảnh hưởng 
đồng thời của ba cặp nhân tố pH – tỉ lệ 
enzyme/nguyên liệu (AB), pH – tỉ lệ 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
N«ng nghiÖp vµ ph¸t triÓn n«ng th«n - KỲ 2 - TH¸NG 10/2020 54 
enzyme/nguyên liệu (AC) và tỉ lệ enzyme/nguyên – 
nhiệt độ (BC). 
Đối với Rb1, theo phương trình (2) trong vùng 
khảo sát, phương trình hồi quy cho thấy Rb1 chịu 
ảnh hưởng bậc 1 đối với hai nhân tố B và C, bậc 2 đối 
với ba nhân tố A, B và C và chịu ảnh hưởng đồng thời 
của ba cặp nhân tố pH - nhiệt độ (AC), tỉ lệ 
enzyme/nguyên liệu – thời gian thủy phân (BD) và 
nhiệt độ – thời gian thủy phân (CD). 
Mô hình và phương trình hồi quy được kiểm tra 
mức độ phù hợp với thực nghiệm bằng 
kiểm định Fisher (với giá trị p) và sự thiếu phù hợp 
(Lack of fit). Nếu giá trị p nhỏ hơn giá trị α và càng 
nhỏ thì mô hình càng phù hợp (giá trị α = 0,05). Hệ 
số Lack of fit phải lớn hơn giá trị α thì mô hình đó 
mới phù hợp, giá trị Lack of fit càng lớn thí mức độ 
phù hợp của mô hình càng tăng [8]. Từ bảng 3, giá 
trị p của mô hình đối với hai đối tượng nghiên cứu là 
Rg3 và Rb1 có giá trị nhỏ hơn 0,05 và hệ số Lack of fit 
lớn hơn 0,05 cho thấy có độ tương thích cao giữa mô 
hình với thực nghiệm. 
Bảng 3. Kết quả phân tích phương sai cho mô hình 
đa thức bậc hai 
Mô hình Lack of fit 
Mô hình 
đa thức 
Giá trị 
F 
Giá trị 
p 
Giá trị 
F 
Giá trị 
p 
Rg3 21,16 <0,01 2,78 0,29 
Rb1 16,93 <0,01 1,66 0,43 
Hệ số tương quan đối với Rg3 (R2 Rg3) là 0,9611 
cho thấy 96,11% số liệu thực nghiệm tương thích với 
số liệu dự đoán theo mô hình, chỉ có 3,89% sự thay 
đổi là do các yếu tố không xác định được gây ra (sai 
số ngẫu nhiên) và được thể hiện ở hình 2a. Tương tự, 
đối với Rb1, có 95,18% số liệu thực nghiệm tương 
thích với số liệu dự đoán (Hình 2b). Hệ số biến thiên 
CV (Coefficient of Variation) thấp chứng tỏ rằng các 
thí nghiệm được thực hiện chính xác và 
độ lặp lại cao (lần lượt đối với Rg3 và Rb1 là 3,32 và 
1,08) [8, 9]. 
(a) (b) 
Hình 2. Hàm lượng dự đoán và thực tế của (a) Rg3 và (b) Rb1 
Từ kết quả thực nghiệm cho thấy tất cả các yếu 
tố được khảo sát đều có ảnh hưởng đến 
hàm lượng ginsenoside Rg3 và Rb1 trong cao chiết 
với các mức độ khác nhau tùy thuộc vào từng yếu tố 
cụ thể. Đồ thị 3D bề mặt đáp ứng ở hình 3 và 4 lần 
lượt thể hiện sự tương tác của từng cặp yếu tố lên 
hàm lượng Rg3 và Rb1 trong cao chiết và từ đồ thị 
này có thể xác định được giá trị tối ưu của từng yếu 
tố làm cho hàm đáp ứng đạt cực đại. 
Mô hình dự đoán điều kiện chiết xuất cho hàm 
lượng Rg3 và Rb1 cực đại là pH 5,2, tỉ lệ 
enzyme/nguyên liệu 5,0%, nhiệt độ 51oC và thủy 
phân trong 74 phút. Khi đó, Rg3 và Rb1 trong cao 
chiết được dự đoán là 1,67 và 44,81 μg/mL. Thực 
nghiệm kiểm chứng mô hình theo 
điều kiện trên đã thu được hàm lượng Rg3 và Rb1 
trong cao chiết lần lượt là 1,54±0,04 μg/mL và 
42,37±0,03 μg/mL. Thực nghiệm đạt độ tương đồng 
khoảng 95% so với mô hình. Kết quả này chứng tỏ 
rằng điều kiện tối ưu tìm được là phù hợp để chiết 
xuất Rg3 và Rb1 từ sâm Tam thất bắc dưới sự hỗ trợ 
của chế phẩm Viscozyme L. 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
N«ng nghiÖp vµ ph¸t triÓn n«ng th«n - KỲ 2 - TH¸NG 10/2020 55 
Hình 3. Đồ thị 3D bề mặt đáp ứng ảnh hưởng đồng thời các yếu tố lên hàm lượng Rg3 
Hình 4. Đồ thị 3D bề mặt đáp ứng ảnh hưởng đồng thời các yếu tố lên hàm lượng Rb1 
3.3. Hoạt tính sinh học của cao chiết 
3.3.1. Hiệu quả chống ung thư 
Sử dụng cao chiết từ sâm Tam thất ở điều kiện 
chiết xuất tối ưu để thử nghiệm hoạt tính chống ung 
thư và thu được kết quả như thể hiện ở hình 5. 
Theo hình 5, cao chiết có khả năng ức chế sự 
tăng sinh của dòng tế bào ung thư biểu mô KB mạnh 
hơn so với dòng ung thư gan Hep-G2. Ở hàm lượng 
dưới 10 µg/mL, cao chiết chưa thể hiện được hoạt 
tính đối với cả hai dòng thử nghiệm. Ở hàm lượng 16 
µg/mL, cao chiết có thể ức chế 22 và 16% sự tăng 
sinh của dòng KB và Hep-G2. Mẫu thử có hàm lượng 
càng cao thì khả năng chống tăng sinh càng tăng. 
Hiệu quả ức chế đạt gần 50% khi thử nghiệm ở 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
N«ng nghiÖp vµ ph¸t triÓn n«ng th«n - KỲ 2 - TH¸NG 10/2020 56 
hàm lượng 256 µg/mL. Khả năng chống ung thư có 
được là do cao chiết có chứa ginsenoside Rg3 và Rb1 
với hàm lượng cao, gây độc và làm chết các tế bào 
ung thư nên hạn chế phản ứng khử màu vàng MTT 
thành màu tím formazan trong ti thể tế bào sống [6]. 
Hình 5. Hoạt tính chống ung thư của cao chiết ở điều 
kiện chiết xuất tối ưu 
3.3.2. Hiệu quả chống đái tháo đường 
Sử dụng cao chiết sâm Tam thất bắc ở ở điều 
kiện chiết xuất tối ưu để thử nghiệm hoạt tính chống 
đái tháo đường. Kết quả cho thấy, ở hàm lượng từ 50 
µg/mL, hiệu quả ức chế 
α-glucosidase đạt 15% và hiệu quả này tăng dần khi 
mẫu thử có hàm lượng cao chiết tăng. 
Khả năng ức chế enzyme đạt 50% khi hàm lượng thử 
nghiệm là 250 µg/mL. Enzyme 
α-glucosidase trong ruột non người thủy phân các 
liên kết α-1,4 trong oligosaccharide thành glucose. 
Sau đó, glucose được hấp thu qua niêm mạc ruột non 
hoặc thẩm thấu vào máu dẫn đến nồng độ glucose 
trong máu cao gây bệnh đái tháo đường. Rb1 làm ức 
chế hoạt động của enzyme α-glucosidase, đồng thời 
làm tăng cường quá trình dịch chuyển GLUT1 và 
GLUT4 lên thành tế bào, giúp glucose trong máu dễ 
dàng đi vào nội bào để chuyển thành glycogen nên 
điều khiển được lượng đường huyết trong máu, góp 
phần điều trị hiệu quả bệnh đái tháo đường [10, 11]. 
4. KẾT LUẬN 
Điều kiện chiết xuất tối ưu ginsenoside từ sâm 
Tam thất bắc dưới sự hỗ trợ của chế phẩm 
Viscozyme L là pH 5,2, tỉ lệ enzyme/nguyên liệu 
5,0%, nhiệt độ 51oC và thủy phân trong 
74 phút. Khi đó, Rg3 và Rb1 trong cao chiết đạt hàm 
lượng cực đại lần lượt là 1,54±0,04 μg/mL và 
42,37±0,03 μg/mL, đạt độ tương đồng khoảng 95% so 
với mô hình dự đoán. Cao chiết có khả năng ức chế 
sự tăng sinh của dòng tế bào ung thư biểu mô KB 
mạnh hơn so với dòng ung thư gan Hep-G2. Cao 
chiết này cũng là loại dược liệu tiềm năng trong điều 
trị bệnh đái tháo đường. Kết quả thử nghiệm in vitro 
đối với hai hoạt tính chống ung thư và đái tháo đường 
tạo tiền đề cho hướng nghiên cứu thử nghiệm in vivo 
trên động vật. 
LỜI CẢM ƠN 
Nghiên cứu này được Trường Đại học Quốc tế 
Hồng Bàng cấp kinh phí thực hiện dưới mã số đề tài 
GV2007. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
1. Đỗ Tất Lợi (2004). Những cây thuốc và vị 
thuốc Việt Nam, Hà Nội: Nhà xuất bản Y học, 2004. 
2. Chong-Zhi Wang, Erya McEntee and Sheila 
Wicks (2006). Phytochemical and analytical studies 
of Panax notoginseng (Burk.) F.H. Chen. Journal of 
Natural Medicines, vol. 60, pp. 97-106, 2006. 
3. Lei Wang, Xiankul Li, Yi-Min Song and Bin 
Wang (2015). Ginsenoside Rg3 sensitizes human 
non-small cell lung cancer cells to γ-radiation by 
targeting the nuclear factor-κB pathway. Molecular 
medicine reports, vol. 12, pp. 609-614, 2015. 
4. Shen HM. and Tergaonkar V. (2009). 
NFkappaB signaling in carcinogenesis and as a 
potential molecular target for cancer therapy. 
Apoptosis, vol. 14, pp. 348-363, 2009. 
5. Shang W., Yang Y., Zhou L. and Jiang B. 
(2008). Ginsenoside Rb1 stimulates glucose uptake 
through insulin-like signaling pathway in 3T3-L1 
adipocytes. Journal Endocrinol , vol. 198, no. 3, pp. 
561-569, 2008. 
6. Padmanaban Mohanan, Sathiyamoorthy 
Subramaniyam, Ramya Mathiyalagan and Deok-
ChunYang (2018). Molecular signaling of 
ginsenosides Rb1, Rg1, and Rg3 and their mode of 
actions. Journal of Ginseng Research, vol. 42, no. 2, 
pp. 123-132, 2018. 
7. Hans Bisswanger (2014). Enzyme assays. 
Perspectives in Science, vol. 1, no. 1-6, pp. 41-55, 
2014. 
8. Nguyễn Mạnh Huy, Nguyễn Thanh Đàm, 
Dương Hồng Anh, Phạm Hùng Việt (2017). Sử dụng 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
N«ng nghiÖp vµ ph¸t triÓn n«ng th«n - KỲ 2 - TH¸NG 10/2020 57 
phương pháp mặt mục tiêu nhằm tối ưu hóa quy 
trình phân tích taurin trong một số loại thực phẩm 
chức năng bổ sung taurin bằng phương pháp điện di 
mao quản. Tạp chí Khoa học - Đại học Quốc gia Hà 
Nội: Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, vol. 33(4), pp. 
43-54, 2017. 
9. Lý Huỳnh Liên Hương, Nguyễn Thúy Hương 
(2014). Sử dụng ma trận Plackett-Burman và 
phương pháp đáp ứng bề mặt - phương án cấu trúc có 
tâm để tối ưu hóa một số yếu tố ảnh hưởng đến sinh 
khối vi khuẩn Lactobacillus acidophilus. Science & 
Technology Development, vol. 17(K4), pp. 60-72, 
2014. 
10. K. W. Leung, L. W. Cheung and Y. L. Pon 
(2007). Ginsenoside Rb1 inhibits tube-like structure 
formation of endothelial cells by regulating pigment 
epithelium-derived factor through the oestrogen beta 
receptor. British Journal of Pharmacology, vol. 152, 
pp. 207-215, 2007. 
11. Lê Quốc Duy, Nguyễn Minh Chơn, Nguyễn 
Phạm Tuấn (2016). Khảo sát khả năng ức chế 
enzyme α-amylase và α-glucoside của một số cây 
thuốc dân gian trong điều trị bệnh đái tháo đường. 
Tạp chí Khoa học – Trường Đại học Trà Vinh: Nông 
nghiệp và Thủy sản, vol. 22, pp. 139-147, 2016. 
EXAMINATION BIOLOGICAL ACTIVITIES OF THE GINSENOSIDE EXTRACT FROM Panax 
notoginseng (BURK.) F. H. CHEN 
Nguyen Tran Xuan Phuong1, Nguyen Huu Hieu2, 3, 
 Hoang Minh Nam2, 3, Do Chiem Tai1 
1Hong Bang International University 
2VNU-HCMC, Key Laboratory of Chemical Engineering and Petroleum Processing (CEPP Lab) 
3Ho Chi Minh city University of Technology 
Summary 
Panax notoginseng (Burk.) F. H. Chen (Panax notoginseng) is valuable herbal, had many biological 
activities beneficial to human health, especially ginsenoside. Panax notoginseng is grown in the Northern 
Vietnam thanks to suitable climate and soil. In this study, effect of conditions with ginsenoside Rg3 and Rb1 
extract from Panax notoginseng by enzyme-assisted method were designed using Response Surface 
Methodology with Central Composite Design. Four independent variables were pH, the liquid/solid ratio, 
temperature and hydrolysis time. The optimal extraction of conditions were determined as follows pH 5.2, 
the liquid/solid ratio of 5.0%, temperature 51 oC and hydrolysis in 74 minutes. Under these conditions, the 
extract were the highest Rg3 and Rb1 contents with 1.54 ± 0.04 μg/mL and 42.37 ± 0.03 μg/mL, 
respectively. This optimal extract was examinated for the anti-proliferative activity on two cell lines, such as 
human mouth epidermal crcinoma and hepatocellular carcinoma using tetrazolium assay. At the same time, 
the extract was examinated for the anti-diabetes using α-glucosidase inhibitor. The results demonstrated 
the potential of this medicinal herb in the treatment of these dangerous diseases. 
Keywords: Panax notoginseng (Burk.) F.H. Chen, high performance liquid chromatography, biological 
activities. 
Người phản biện: GS.TS. Nguyễn Công Khẩn 
Ngày nhận bài: 3/7/2020 
Ngày thông qua phản biện: 3/8/2020 
Ngày duyệt đăng: 10/8/2020