Nhận xét của giáo viên hƣớng dẫn
Nha Trang, ngày tháng năm
2012
Giáo viên hƣớng
dẫn
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT i
LỜI CÁM ƠN ii
LỜI NÓI ĐẦU 1
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 3
2.2.3.4. Bố trí thí nghiệm chọn thời gian chiết thích hợp 28
2.2.3.5. Bố trí thí nghiệm chọn nhiệt độ chiết thích hợp 30
2.2.3.6. Bố trí thí nghiệm chọn số lần chiết thích hợp 32
2.2.4. Thử nghiệm quy trình hoàn thiện chiết tách chất chống oxy hóa từ cây lá
bỏng 34
2.2.5. Xác định hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết cây lá bỏng 34
2.2.5.1. Xây dựng đƣờng chuẩn DPPH 34
2.2.5.2. Phân tích khả năng khử gốc tự do DPPH của dịch chiết cây lá
bỏng 34
2.2.5.3. Phân tích tổng năng lực khử của dịch chiết cây lá bỏng 35
2.3. PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU 36
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 37
3.1. Thành phần khối lƣợng và hàm lƣợng nƣớc của cây lá bỏng 37
3.2. Ảnh hƣởng của loại dung môi chiết đến hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết từ
cây lá bỏng 38
3.3.Ảnh hƣởng của nồng độ Ethanol đến hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết từ
cây lá bỏng 39
3.4. Ảnh hƣởng của tỷ lệ dung môi/nguyên liệu đến hoạt tính chống oxy hóa của dịch
chiết từ cây lá bỏng 41
3.5.Ảnh hƣởng của thời gian chiết đến hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết từ cây
lá bỏng 42
3.6.Ảnh hƣởng của nhiệt độ đến hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết từ cây lá bỏng
44
3.7. Ảnh hƣởng của số lần chiết đến hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết từ cây
lá bỏng 45
3.8. Đề xuất quy trình chiết rút chất chống oxy hóa từ cây lá bỏng và thử
nghiệm quy trình 47
3.8.1. Quy trình chiết: 47
3.8.2. Thử nghiệm quy trình 48
CHƢƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 49
Hình 2.7. Sơ đồ bố trí thí nghiệm chọn nhiệt độ chiết thích hợp 31
Hình 2.8. Sơ đồ bố trí thí nghiệm chọn số lần chiết thích hợp 33
Hình 3.1. Khả năng khử gốc tự do DPPH của dịch chiết từ cây lá 38
Hình 3.2. Tổng năng lực khử của dịch chiết từ cây lá bỏng bằng các dung môi
chiết khác nhau 39
Hình 3.3. Khả năng khử gốc tự do DPPH của dịch chiết từ cây lá bỏng ở các
nồng độ Ethanol chiết khác nhau 40
Hình 3.4. Tổng năng lực khử của dịch chiết từ cây lá bỏng ở các nồng độ Ethanol
khác nhau 40
Hình 3.5. Khả năng khử gốc tự do DPPH của dịch chiết từ cây lá bỏng ở các tỷ
lệ dung môi/nguyên liệu khác nhau 41
Hình 3.6. Tổng năng lực khử của dich chiết từ cây lá bỏng ở các tỷ lệ dung
môi/nguyên liệu khác nhau 42
Hình 3.7. Khả năng khử gốc tự do DPPH của dịch chiết từ cây lá bỏng ở các
thời gian chiết khác nhau 43
Hình 3.8. Tổng năng lực khử của dịch chiết từ cây lá bỏng ở các thời gian khác
nhau
43
Hình 3.9. Tổng năng lực khử của dich chiết từ cây lá bỏng ở các nhiệt độ khác
nhau 44
Hình 3.10. Khả năng khử gốc tự do DPPH của dịch chiết từ cây lá bỏng ở các
nhiệt độ chiết khác nhau 45
Hình 3.11. Khả năng khử gốc tự do DPPH của dịch chiết từ cây lá bỏng ở các
lần chiết khác nhau 46
Hình 3.12. Tổng năng lực khử của dịch chiết từ cây lá bỏng ở các lần chiết khác
nhau 46
Hình 3.13. Quy trình đề xuất sản xuất chất chống oxy hóa từ cây lá bỏng và các
yếu tố đã khảo sát 47
ii
LỜI CÁM ƠN
Để hoàn thành đợt thực tập tốt nghiệp này ngoài nỗ lực không ngừng của
bản thân em còn nhận đƣợc rất nhiều sự giúp đỡ từ phía gia đình, thầy cô, bạn
bè.
Trƣớc hết em xin gửi tới Ban Giám Hiệu Trƣờng Đại học Nha Trang, Ban
Chủ nhiệm khoa Công Nghệ Thực Phẩm, Phòng Đào tạo Đại học và Sau đại học
niềm kính trọng, sự tự hào đƣợc học tập tại trƣờng trong những năm qua.
Sự biết ơn sâu sắc nhất em xin đƣợc giành cho Thầy Huỳnh Nguyễn
Duy Bảo đã tận t
ình
hƣớng
dẫn và động viên tôi trong suốt quá trình thực hiện
đồ án tốt nghiệp này.
Xin cám ơn Thầy Vũ Ngọc Bội - Chủ nhiệm khoa Công Nghệ Thực
6
, B
12
, lycopene, lutein, catechin, cryptoxanthin,
lignan,tannin, glucoside, indoles, các nguyên tố vi lƣợng nhƣ kẽm, đồng, beta-
caroten, chất khoáng selen, các hợp chất flavonoid, polyphenol,… [1]
Các chất trên có thể đƣợc tạo ra trong quá trình chuyển hóa trong cơ thể,
gọi là chất chống
oxy
hóa
nội sinh, hoặc có thể bổ sung từ ngoài vào gọi là
chất chống oxy hóa ngoại sinh. Có thể bổ sung các chất chống oxy hóa từ
nhiều nguồn khác nhau. Trong đó thực phẩm là một trong những nguồn giàu
chất chống oxy hóa và chất chống oxy hóa trong thực phẩm tốt hơn so với
các chất đƣợc bào chế, chiết xuất, tổng hợp. Những thực phẩm có màu sắc
thƣờng chứa nhiều chất chống oxy hóa nhƣ cà rốt, súp lơ xanh, gấc, cà chua,
nấm, đậu đỏ,… Hiện nay, đã có những nghiên cứu và ứng dụng khả năng
chống oxy hóa của một số thực phẩm nhƣ gấc dùng sản xuất viên dầu gấc
Vinaga của công ty VNPOFOOD, viên vitamin E 400IU của công ty cổ phần
dƣợc Hậu Giang, các sản phẩm giải khát từ trà xanh, dịch chiết nấm rơm.
Đƣợc sự phân công của Ban Chủ nhiệm Khoa Công Nghệ Thực Phẩm
em đã thực hiện đề tài: “Nghiên
cứu tách chiết và khảo sát
hoạt tính chống
oxy hóa của dịch chiết từ cây lá bỏng”. Sau gần 3 tháng thực hiện tại các
phòng thí nghiệm của Khoa Công Nghệ Thực Phẩm, Trƣờng Đại học Nha
2
1.1.1. Tên gọi
Tên tiếng Việt: cây sống đời, cây lá bỏng…
Tên tiếng Anh: Kalanchoe pinnata
Chi: Kalanchoe
Loài: Brasiliensis, Pinnata
Họ: Crassulaceae
1.1.2. Đặc điểm hình thái
Cây cỏ, sống nhiều năm, cao 40- 60cm. Thân tròn, nhẵn, có đốm tía. Lá mọc
đối, nguyên hoặc xẻ 3 thuỳ, ít khi 5- 7; phiến lá dày, mọng nƣớc, có răng cƣa tròn ở
mép. Hoa mọc thõng xuống, màu đỏ hoặc vàng cam tụ tập thành xim trên một cán
dài ở ngọn thân. Quả gồm 4 đại:
Cây thƣờng mọc trên đá, ở các tỉnh ven biển miền Trung. Còn đƣợc trồng ở
khắp nơi.
Bộ phận dùng: Lá thu hái quanh năm. Thƣờng dùng tƣơi.
1.1.3. Thành phần hóa học
Cả cây chứa bryophyllin, các acid hữu cơ: citric, isocitric, malic.
Lá chứa acid malic, isocitric, citric, succinic, fumaric, pyruvic, oxalacetic,
lactic, oxalic và một số acid hữu cơ khác. Còn có các glucosid, flavonoic nhƣ
quercetin 3-diarabinosid, kaempferol 3-glucosid, các hợp chất phenolic bao gồm
acid p-cumaric, syringic, cafeic, p-hydroxeybenzoic. Ngoài ra còn có các hợp chất
nhƣ: tannin,gums, alkaloid, steroids…
4 1.1.3.1. Quercetin
Bản chất Quercetinla một Flavonoid. Flavonoid có mặt trong tất cả các bộ
phận của các loài thực vật bậc cao, đặc biệt là ở hoa, tạo cho hoa những màu sắc rực
rỡ để quyến rũ các loại côn trùng giúp cho sự thụ phấn của cây. Trong cây,
flavonoid giữ vai trò là chất bảo vệ, chống oxy hoá, bảo tồn acid ascorbic trong tế
bào, ngăn cản một số tác nhân gây hại. Trƣớc hết, các chất flavonoid là những chất
Rƣợu vang đỏ
4,42
3,21
13,27
4,86
204,66
255,55
0,84
Bảng 1.1: hàm lƣợng Quercetin trong một số loại thực phẩm
1.1.3.2. Các hợp chất phenolic
Hoạt tính sinh học của các hợp chất phenolic
Do sự phân bố rộng rãi, các polyphenol có vai trò đối với sức khỏe của con
ngƣời nên chế độ ăn uống dinh dƣỡng đƣợc chú ý trong những năm gần đây. Các
nhà nghiên cứu và các nhà sản xuất thực phẩm đã tập trung vào các polyphenol có
đặc tính chống oxy hóa mạnh trong chế độ ăn uống, các hiệu ứng đáng tin cậy của
chúng trong việc phòng ngừa những chứng bệnh căng thẳng oxy hóa liên
quan.Theo các nghiên cứu dịch tễ học, hấp thụ các hợp chất phenolic sẽ giảm
đƣợc nguy cơ mắc các bệnh tim mạch ngăn ngừa đƣợc bệnh ung thƣ. Hơn nữa các
polyphenol còn có các tác dụng sinh lý học cụ thể trong việc ngăn ngừa và điều trị
bệnh.
Các hợp chất phenolic thực vật có tác dụng chống lại bức xạ tia cực tím hoặc
ngăn chặn
các tác nhân gây bệnh, ký sinh trùng và động vật ăn thịt, cũng nhƣ
làm tăng các màu sắc
của thực vật. Chúng có ở khắp các bộ phận của cây và vì vậy,
6
Lá có chứa một nhóm chất gọi là bufadienolides. Nó có cấu trúc và hoạt động
tƣơng tự nhƣ hai Glycoside khác nhau là digoxin và digitoxin (thuốc đƣợc sử dụng để
điều trị lâm sàng của suy tim sung huyết và một số bệnh liên quan).
Bufadienolides của Kalanchoe đã đƣợc chứng minh trong nghiên cứu lâm sàng có
tính kháng khuẩn, phòng ngừa ung thƣ. Bersaldegenin-1,3,5-orthoacetate ức chế sự tăng
trƣởng một số tế bào ung thƣ.
Chống giun ký sinh:
Trích xuất nƣớc ép lá Kalanchoe đã đƣợc chứng minh ngăn ngừa và điều trị
leishmaniasis (một bệnh ký sinh trùng phổ biến ở các nƣớc nhiệt đới đƣợc truyền qua
vết thƣơng hở) ở cả ngƣời và động vật.
Chống côn trùng
Bryophyllin A cho thấy hoạt động
mạnh mẽ chống lại ấu trùng côn trùng instar
thứ ba của tằm.
Chống dị ứng
Ngoài tính chất kháng khuẩn của nó, công dụng truyền thống của Kalanchoe
trong trị bệnh hô hấp và ho có thể đƣợc giải thích bằng các nghiên cứu chứng minh
rằng nƣớc ép lá có tiềm năng chống histamine và chống dị ứng. Trong một nghiên
cứu (với chuột và lợn guinea) nƣớc ép lá đã có thể bảo vệ chống lại các chất hóa học
gây ra phản ứng phản vệ và tử vong do chọn lọc ngăn chặn các thụ thể histamine trong
phổi.
Chống viêm
Các nghiên cứu cơ thể khẳng định rằng
Kalanchoe có thể làm giảm sốt,
kháng viêm, giảm đau và tác dụng giãn cơ. Hiệu ứng chống viêm của nó đã đƣợc giải
thích một phần do tăng khả năng hệ miễn dịch.
8 An thần
Trƣờng sinh lá tròn - Sedum lineare Thunb
Hình 1.2:Cây lá bỏng
1.2. Quá trình oxy hóa trong cơ thể sống và chất chống oxy hóa [3]
1.2.1. Gốc tự do và quá trình oxy hóa trong cơ thể sống
1.2.1.1. Quá trình oxy hóa trong cơ thể sống:
Quá trình oxy hóa trong cơ thể sống gây ra nhiều tác hại xấu cho cơ thể,
quá
trình này đƣợc giải thích qua những quan niệm khác nhau:
- Thuyết di truyền là quá trình lão hóa do gen: Các gen trong mỗi tế bào
đã đƣợc lập trình sẵn và đến giai đoạn nhất định sẽ xảy ra hiện tƣợng lão hoá. Đây
gọi là hiện tƣợng lão hoá nội sinh, không
thể
phòng
tránh hay ngăn ngừa đƣợc.
10 - Thuyết gốc tự do: Trong quá trình chuyển hóa của tế bào, oxy sẽ làm
phát sinh các gốc tự do nhƣ peroxyde, superoxyde, hydroxyl radicals Các gốc
tự do này có thể phá hủy các thành phần khác của tế bào, đặc biệt phá huỷ DNA,
và gây ra tình trạng lão hoá. Các tác nhân bên ngoài môi trƣờng nhƣ: tia tử ngoại
trong ánh nắng mặt trời, phóng xạ, bức xạ, vi khuẩn, thức ăn, hoá chất cũng có
thể tác động vào cơ thể tạo ra các gốc tự do và gây lão hóa.
Quá trình oxy hóa là nguyên nhân của các bệnh nguy hiểm nhƣ:
parkinson,
gốc tự do làm suy yếu kích thích tố, enzym khiến cơ thể không tăng trƣởng đƣợc.
Khi có sự tăng quá nhiều gốc tự do sẽ gây ra tình trạng viêm nhiễm ở các cơ
quan, các bệnh
lý
nhƣ
tim mạch, bệnh thần kinh, đục thuỷ tinh thể, thoái hóa
điểm vàng ở mắt, tiểu đƣờng, Alzheimer, Parkinson, tăng nguy cơ các bệnh ung
thƣ và nhất là hiện tƣợng lão hoá sớm.
Cơ chế gốc tự do gây bệnh ung thƣ:
- Gây tổn thƣơng ADN, gây đột biến phân tử, tế bào.
- Kích hoạt gen gây ung thƣ, còn gọi là oncogene.
- Ức chế hệ miễn dịch làm hệ miễn dịch của cơ thể suy yếu dẫn đến
một loạt bệnh nguy hiểm nhƣ: HIV/AIDS, viêm gan virus B, C…
Hình 1.3. Quá trình gây hại của gốc tự do đối với màng tế bào
Hiện nay, các chất chống oxy hóa rất đƣợc quan tâm và đƣợc sử dụng rộng
rãi góp phần làm chậm quá trình lão hóa do gốc tự do.
1.2.2. Chất chống oxy hóa
1.2.2.1. Khái quát về chất chống oxy hóa [2]
Chất chống oxy hóa là các chất có khả năng bảo vệ tế bào tránh khỏi sự tác
12 động của gốc tự do, ngăn ngừa hoặc làm chậm quá trình oxy hóa trong cơ thể,
giảm nguy cơ mắc các bệnh ung thƣ, tim mạch. Các gốc tự do có chứa các điện
tử đơn độc nên hoạt tính oxy hóa rất mạnh, nó lấy điện tử của các
chất
hóa các lipid và sự xuất hiện các gốc tự do làm phân hủy các acid béo chƣa bão
hòa. Các thực phẩm nguồn gốc thực vật giàu
vitam
i
n
E
nhƣ: đậu xanh (4 - 6mg%),
xà lách (3mg%), lạc, lúa mì, ngô hạt, cà rốt Đặc biệt vitamin E có rất nhiều ở
mầm của các loại hạt: giá đỗ xanh, giá đỗ tƣơng, mầm hạt ngô (15-25mg %), mầm
lúa mì (25mg%) Vitamin E cũng có trong một số thực phẩm nguồn gốc động vật
nhƣ: trứng gà, thịt bò, cá mè
Hình 1.5. Cấu trúc của vitamin
E
- Vitamine C: đây là chất chống oxy hóa có trong huyết tƣơng, nó khử gốc tự
do và không cho
gốc
t
ự
do xâm nhập vào các phân tử cholesterol. Ngăn ngừa
không cho gốc tự do xâm nhập qua màng tế bào, giúp mau lành vết thƣơng, kích
thích sản xuất kháng thể. Vitamin C có nhiều trong cam, dâu, ớt xanh, cà chua,
quít và dễ
b
ị phân hủy khi gia nhiệt nên ăn sống các loại thực phẩm thì có tác dụng
tốt hơn.
14
thì
đƣợc
hấp thụ chuyển hóa thành vitamin A. Beta - caroten có
tác dụng khử gốc tự do rất tốt. Beta - caroten có nhiều trong các loại rau quả
nhƣ: cà rốt, cà chua, dƣa hấu, bí ngô, rau ngót, rau đay, cần tây, rau dền, rau
húng, đu đủ chín, quýt
- Selen: có tác dụng hoạt hóa vitamin E, giúp vitamin E khử các gốc tự do tốt
hơn. Đồng thời, selen còn có mặt trong các enzym khử lipo – peroxyde, nhờ đó
chống lại sự phát sinh các gốc tự do mới. Những thực phẩm có nhiều selen
nhƣ: lòng đỏ trứng, dầu ô-liu, gan động vật, cây họ đậu, cà phê, lúa mì và nấm
rơm Đặc biệt, trong dầu và gan cá ngừ chứa rất nhiều selen.
- Acid phytic: có tác dụng chống oxy hóa rất mạnh, đặc biệt là ngăn các gốc
tự do làm oxy hóa tế bào mỡ và ngăn chặn quá trình phát triển của các tế bào
ung thƣ. Acid phytic có nhiều trong các loại đậu. Trong các loại đậu thì đậu đỏ có
chứa hàm lƣợng acid phytic cao nhất.
Hình 1.8. Acid
phytic
- Tanin: Tanin là các chất thuộc nguồn gốc thực vật, không có nitơ, có cấu trục
polyphenol, tan trong nƣớc, cồn, axeton, không tan trong ether và chlororm. Vị
chát, có tính chất thuộc da. Trong cây Tanin ở trạng thái phức chất gọi là tanoit và
16