Kết quả kiểm tra khả năng kháng khuẩn của Staphylococcus aureus sau 24 giờ được trình bày trên Bảng 1 và Hình 1.

Bảng 1 Đường kính vòng kháng khuẩn Staphylococcus aureus của cao chiết anthocyanin ở các hàm lượng độ 50, 100, 200 mg/mL sau 24 giờ

Ghi chú: Giá trị đường kính vòng kháng khuẩn là giá trị trung bình của ba lần lặp lại. Trong cùng một cột hoặc một hàng, các giá trị theo sau bởi một hoặc những chữ cái giống nhau thì khác biệt không có ý nghĩa ở mức 5% bằng phép kiểm định LSD.

Kết quả trên Bảng 1 cho thấy cao chiết anthocyanin có khả năng kháng khuẩn Staphylococcus aureus ở cả ba hàm lượng thử nghiệm 50, 100 và 200 mg/mL, giá trị đường kính vòng kháng khuẩn khác biệt có ý nghĩa ở các hàm lượng anthocyanin thử nghiệm. Khả năng ức chế Staphylococcus aureus của anthocyanin đạt cao nhất ở hàm lượng 200 mg/mL với đường kính vòng kháng khuẩn là 15,50 ± 0,50 mm, và thấp nhất ở hàm lượng 50 mg/mL với đường kính vòng kháng khuẩn là 4,50 ± 0,50 mm. Ở nồng độ hàm lượng 100 mg/mL, cao chiết khoai lang tím thể hiện khả năng ức chế trung bình (đường kính vòng kháng khuẩn là 9,33±0,76 mm. Khả năng kháng khuẩn của anthocyanin đối với vi khuẩn Staphylococcus aureus ở nghiên cứu này thấp hơn so với đối chứng dương ở tất cả các hàm lượng Ampicillin 10 µg/mL lần lượt là 50, 100, và 200 mg/mL 

Bảng 2 Đường kính vòng kháng khuẩn Staphylococcus aureus của cao chiết anthocyanin tím ở các hàm lượng 50, 100, 200 mg/mL sau 48 giờ

Ghi chú: Giá trị đường kính vòng kháng khuẩn là giá trị trung bình của ba lần lặp lại. Trong cùng một cột hoặc một hàng, các giá trị theo sau bởi một hoặc những chữ cái giống nhau thì khác biệt không có ý nghĩa ở mức 5% bằng phép kiểm định LSD.
Bảng 3 Đường kính vòng kháng khuẩn Staphylococcus aureus của cao chiết anthocyanin ở các hàm lượng 50, 100, 200 mg/mL sau 72 giờ

Ghi chú: Giá trị đường kính vòng kháng khuẩn là giá trị trung bình của ba lần lặp lại. Trong cùng một cột hoặc một hàng, các giá trị theo sau bởi một hoặc những chữ cái giống nhau thì khác biệt không có ý nghĩa ở mức 5% bằng phép kiểm định LSD.

Kết quả trên Bảng 2, 3 cho thấy, hoạt tính kháng vi khuẩn Staphylococcus aureus giảm từ 24 giờ đến 72 giờ điều này là do vi khuẩn đã dần thích nghi với môi trường bằng cách tự biến đổi gen diễn ra tự phát bên trong hoặc nhận một gen kháng từ bên ngoài (Dzidíc et al., 2008).

Kháng sinh ampicillin sử dụng trong thí nghiệm khảo sát khả năng kháng khuẩn Escherichia coli và Staphylococcus aureus có cùng hàm lượng là 10 µg/mL, nhưng cho hiệu quả kháng khuẩn khác nhau thông qua đường kính vòng vô khuẩn chênh lệch nhau, tức là 11,50 ± 0,50 mm đối với Escherichia coli và 22,00 ± 0,50 mm đối với Staphylococcus aureus (sau 24 giờ nuôi cấy). Cho thấy vi khuẩn Gram dương nhạy cảm với ampicillin hơn so với vi khuẩn Gram âm.

Đối với khả năng kháng khuẩn, tác giả Tạ Thị Tố Uyên (2018) đã báo cáo rằng cao chiết và bột khoai lang tím chứa anthocyanin có khả năng kháng khuẩn Escherichia coli và Staphylococcus aureus cao, điều này cũng cho kết quả tương đồng với nghiên cứu của đề tài. Hoạt tính kháng vi sinh vật của cao chiết và bột khoai lang tím không chỉ liên quan đến hàm lượng anthocyanin mà còn có thể liên quan đến các hợp chất polyphenol khác có trong sản phẩm, các polyphenol này cũng là một yếu tố góp phần làm tăng khả năng kháng vi sinh vật.

Trong nghiên cứu của Ma et al, (2019) cho thấy các đặc tính kháng khuẩn của anthocyanins và catechin làm chất thay thế kháng sinh. Nồng độ ức chế tối thiểu của anthocyanin kháng lại Escherichia coli và Salmonella là 10–400 mg/mL. Nồng độ ức chế tối thiểu của catechin kháng lại Escherichia coli và Salmonella là 6– 50 mg/mL. Anthocyanin và catechin cũng có thể làm giảm đáng kể sự phong phú của vi khuẩn gây bệnh tạo ra độc tố trong vật chủ bao gồm cả Desulfovibrio sp. và Enterococcus. Cơ chế kháng khuẩn của Anthocyanin và catechin trên Salmonella và Escherichia coli. Anthocyanin và catechin có thể điều chỉnh thành phần của vi khuẩn đường ruột để cải thiện khả năng miễn dịch đường ruột và thúc đẩy sức khỏe đường ruột, do đó kiểm soát ngộ độc thực phẩm (Ma et al., 2019).

Hiệu quả kháng khuẩn phụ thuộc vào liều lượng và hàm lượng anthocyanin. Vi khuẩn Gram dương nhạy cảm hơn với tác dụng của anthocyanins hơn Gram âm vi khuẩn. Cả tương tác màng và tương tác nội bào của các phân tử này đều có vai trò trong hoạt động anthocyanin. Hơn nữa, nhiều cơ chế và sự hiệp lực được cho là tham gia vào hoạt động kháng khuẩn của thực vật giàu anthocyanin. Một phần của cơ chế kháng khuẩn của anthocyanin, gây ra từ điện tích dương ở nguyên tử oxy của vòng C, có thể tương tác với điện tích âm của photphat trong thành tế bào vi khuẩn, làm mất ổn định thành tế bào và cản trở quá trình thẩm thấu (Pattananandecha et al., 2021).