ĐẠI HỌC HUẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC
KHOA HÓA HỌC
Khóa luận Tốt nghiệp Cử nhân Khoa học
BÆÅÏC ÂÁÖU NGHIÃN CÆÏU THAÌNH PHÁÖN
POLYSACCHARIDE TRONG LAÏ MAÎNG CÁÖU
XIÃM (ANNONA MURICATA)
TRÄÖNG TAÛI HUYÃÛN TÁN ÂÄNG PHUÏ,
TÈNH TIÃÖN GIANG
Nguyễn Công Đức
Khóa 2010- 2014
Huế, 6/2014
ĐẠI HỌC HUẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC
KHOA HÓA HỌC
Khóa luận Tốt nghiệp Cử nhân Khoa học
BÆÅÏC ÂÁÖU NGHIÃN CÆÏU THAÌNH PHÁÖN
POLYSACCHARIDE TRONG LAÏ MAÎNG CÁÖU
XIÃM (ANNONA MURICATA)
TRÄÖNG TAÛI HUYÃÛN TÁN ÂÄNG PHUÏ,
TÈNH TIÃÖN GIANG
Chuyên ngành: Hóa Hữu cơ
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Công Đức
Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS. Trần Thị Văn Thi
Huế, 6/2014
Lời Cảm Ơn
Những lời đầu tiên trong bài khóa luận này, tôi xin
được bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến giáo viên
hướng dẫn khoa học của tôi, cô PGS.TS. Trần Thị Văn
lần loại protein tự do có hàm lượng PS là 20,43% và protein là 28,47%, như vậy có thể
có sự tồn tại của heteropolysaccharide dưới dạng liên kết với protein. Đã tiến hành
phân đoạn và thu được 2 phân đoạn heteropolysaccharide là: PS-5a và PS-5b. Trong
đó PS-5a có hàm lượng PS chiếm đến 60,92% và có lực kháng oxi hóa tổng cộng cao
hơn cả polysaccharide tách chiết từ linh chi Phú Lương Thừa Thiên Huế. Bước đầu
nghiên cứu cấu trúc polysaccharide của phân đoạn PS-5a và cho thấy có bộ khung
chính là arabinogalactan.
Từ khoá: Annona muricata, kháng oxy hoá, polysaccharide, cấu trúc PS,
arabinogalactan.
iii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ TỪ NGỮ VIẾT TẮT
STT Từ viết tắt Thuật ngữ
1 EtOH C
2
H
5
OH
2 GC-MS Gas Chromatography–Mass Spectrometry
(Sắc ký khí ghép khối phổ)
3 MCX Mãng cầu xiêm
4 MeOH CH
3
OH
5 MS Monosaccharide
6 PS Polysaccharide
7 TFA Trifluoroacetic acid
iv
MỤC LỤC
Trang
G6
/E 8HI%J",--
2.2. Nội dung nghiên cứu 12
2.3. Phương pháp nghiên cứu 12
:?$##HJ, "KLM
:?$##DB?NJOP MD+
:?$##J1EN#8)
):?$##I'QRS"#?$##ISRS>
.:?$##J?NA
>:?$###;(0:=R.HTF
F:?$##0(,M8 ((2 ',7"#;1%U*R<=JV"#
((2 ',7T
W:4@(0XY
T:?$##D&(2(01D(6E 4OZ!( [\(, * # 6]A
:?$##KL2B
CHƯƠNG 3 24
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 24
3.1. Độ ẩm của mẫu lá 24
3.2. Định tính các nhóm hợp chất hữu cơ trong cao nước 24
3.3. Thành phần PS và protein trong PS thô 27
/"?N:=A
/"?N#'(7'(:=+W
3.4. Khảo sát quá trình loại protein tự do và thành phần của mẫu sau khi loại protein tự
do 31
)/"?N:=2 D(0#'(7C,(
)/"?N#'(7'(M2 D(0#'(7C,(
3.5. Phân đoạn của PS-5 và thành phần của các phân đoạn thu được 33
.:;(0:=^:=R.%U (2_ 7)
./"?N:="#'(7'(M:=R. ":=R.%)
3.6. Lực kháng oxi hóa tổng cộng của các mẫu PS-5a và PS-5b 35
BẢNG 3.9. HÀM LƯỢNG PS VÀ PROTEIN CÓ TRONG MẪU PS-5A VÀ
PS-5B ( P= 0,95; N=4) 34
BẢNG 3.10. CÁC DAO ĐỘNG LIÊN KẾT CỦA PS-5 36
BẢNG 3.11. CÁC DẪN XUẤT MONOSACCHARIDE THU ĐƯỢC TỪ
HOMO-PS 37
BẢNG 3.12. TỶ LỆ THÀNH PHẦN CÁC DẪN XUẤT
MONOSACCHARIDE CỦA PS-5A 37
viii
BẢNG 3.13. CÁC DẪN XUẤT METHYL ALDITOL ACETATE
MONOSACCHARIDE THU ĐƯỢC THEO KẾT QUẢ GC-MS VÀ LIÊN KẾT
GLYCOSIDE TƯƠNG ỨNG 37
BẢNG 3.14. TỶ LỆ CÁC LOẠI LIÊN KẾT GLYCOSIDE CỦA PS-5A 39
ix
DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang
HÌNH 1.1. BỘ KHUNG GALACTOMANNAN TRONG HẠT MCX 5
HÌNH 1.2. SƠ ĐỒ PHÂN ĐOẠN CÁC PS TỪ PS THÔ [21] 6
HÌNH 1.3. QUY TRÌNH PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN MS THEO PHƯƠNG
PHÁP HPAEC-PAD 6
HÌNH 1.4. QUY TRÌNH PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN MS THEO PHƯƠNG
PHÁP GC-MS 7
HÌNH 1.5. MỘT TRONG CÁC CƠ CHẾ HOẠT ĐỘNG CỦA CHẤT KHÁNG
OXY HÓA 8
HÌNH 1.6. CÔNG THỨC CẤU TẠO CỦA ACID GALLIC 9
HÌNH 1.7. CÔNG THỨC CẤU TẠO CỦA BHT 10
HÌNH 1.8. CẤU TRÚC CỦA ACID L-ASCORBIC 10
HÌNH 2.1. LÁ CÂY MÃNG CẦU XIÊM ANNONA MURICATA 13
HÌNH 2.2. SƠ ĐỒ CHIẾT PS TRONG MẪU LÁ MÃNG CẦU XIÊM 16
HÌNH 2.3. SƠ ĐỒ TINH CHẾ POLYSACCHARIDE TRONG LÁ MÃNG
CẦU XIÊM 16
đây là mãng cầu xiêm Annona muricata.
Mãng cầu xiêm được biết đến từ lâu đời với vai trò làm thực phẩm và là thành
phần trong một số bài thuốc dân gian có khả năng chữa bệnh cảm, xổ mũi, tiêu chảy,
tim,… Hóa dược hiện đại cũng cho thấy lá mãng cầu xiêm có khả năng kháng nấm,
kháng khuẩn, ức chế tế bào ung thư, kháng oxi hóa,… Hoạt chất tạo nên hoạt tính sinh
học kỳ diệu của cây mãng cầu xiêm là polyphenol, flavonoid, alkaloid, polysaccharide,
acetogennins,…[8], [16], [17], [18], [31].
Trong các thành phần đó, polysaccharide là các polymer thiên nhiên, có cấu
trúc đa dạng, phức tạp và đã được chứng minh là có nhiều hoạt tính sinh học quý giá.
Ở Việt Nam, chúng tôi chưa tìm thấy công bố nào về cấu trúc polysaccharide trong lá
mãng cầu xiêm. Gần đây, tác giả Nguyễn Minh Nhung đã nghiên cứu về thành phần
hóa học và hoạt tính kháng oxy hóa của lá mãng cầu xiêm [4], nhưng chưa đề cập đến
cấu trúc của thành phần polysaccharide. Vì vậy, việc nghiên cứu cấu trúc của
polysaccharide trong lá mãng cầu xiêm là một vấn đề không chỉ có ý nghĩa quan trọng
về mặt khoa học mà còn đáp ứng nhu cầu cấp thiết hướng tới ứng dụng các hợp chất
thiên nhiên có hoạt tính sinh học vào đời sống.
Xuất phát từ những yếu tố đó, chúng tôi chọn đề tài: “Bước đầu nghiên cứu
thành phần polysaccharide trong lá mãng cầu xiêm (Annona muricata) trồng tại
huyện Tân Đông Phú, tỉnh Tiền Giang”.
1
Chương 1
TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về lá mãng cầu xiêm
1.1.1. Giới thiệu về lá mãng cầu xiêm [31]
Mãng cầu xiêm (danh pháp khoa học: Annona muricata) thuộc Loài A.
muricata, Chi Annona, Họ Annonaceae, Bộ Magnoliales, Giới Plantae.
Các tên thông thường: Soursop (Anh-Mỹ), Guanabana, Graviola, Paw Paw
(Brazilian), Corossolier (Pháp), Guanavana, Durian benggala Nangka londa.
Mãng cầu xiêm là một loài cây nhiệt đới rất thường gặp trong vùng Nam Mỹ và Đông
Ấn. Đây cũng là một trong những cây đầu tiên được đưa từ châu Mỹ về lục địa ‘Cựu Thế
1.1.4. Công dụng [31]
- Mãng cầu xiêm được dùng làm thực phẩm tại nhiều nơi trên thế giới.
- Mãng cầu xiêm (lá, rễ và hạt) được dùng làm thuốc tại rất nhiều nơi trên thế
giới, nhất là tại những quốc gia Nam Mỹ:
+ Tại Peru: lá mãng cầu xiêm được dùng làm thuốc trị cảm, xổ mũi, hạt nghiền
nát làm thuốc trừ sâu bọ, trong vùng Amazon, vỏ cây và lá dùng trị tiểu đường, giảm
đau, chống co giật.
+ Tại Guyana: lá và vỏ cây, điều chế thành trà giúp trị đau và bổ tim.
+ Tại Ba Tây: lá nấu thành trà trị bệnh gan, dầu ép từ lá và trái còn non, trộn
với dầu olive làm thuốc thoa bên ngoài trị thấp khớp, đau sưng gân cốt.
+ Tại Jamaica, Haiti và West Indies: trái hay nước ép từ trái dùng trị nóng sốt, giúp
sinh sữa và trị tiêu chảy, vỏ thân cây và lá dùng trị đau nhức, chống co giật, ho, suyển.
+ Tại Ấn Độ, cây được gọi theo tiếng Tamilnadu là mullu- chitta: quả dùng
chống thiếu vitamin C (scorbut), hạt chống nôn mửa và làm se da.
+ Tại Việt Nam: hạt nghiền nát trong nước, lấy nước gội đầu để trị chí rận. Một
phương thuốc Nam khá phổ biến để trị huyết áp cao là dùng vỏ trái hay lá mãng cầu
xiêm, sắc chung với rễ nhàu và rau cần thành nước uống (bỏ bã) mỗi ngày.
1.1.5. Hoạt tính sinh học
- Tác dụng kháng viêm, kháng khuẩn, kháng nấm.
- Hạ huyết áp, làm giãn nở mạch máu.
3
- Gây độc tế bào và chống tế bào ung thư: Cassady (1990), Chang và cộng sự
(1993) [23].
- Thuốc chống co giật: N'Gouemo và cộng sự (1997), González-Trujano và
cộng sự (1998, 2001, 2006a) [23].
- Thuốc chống côn trùng: Sookvanichsilp và cộng sự (1994).
- Thuốc chống ký sinh trùng: Bories và cộng sự (1991), Waechteret và cộng sự
(1997) [23].
- Chống viêm: Orlando Vieira de Sousa và cộng sự (2010) [9].
1.2. Tổng quan về polysaccharide và cấu trúc của polysaccharide trong lá MCX
sử dụng với nồng độ cao có thể dẫn đến ức chế hệ thống miễn dịch của cơ thể [25].
1.2.2.2. Hoạt tính của hetero-PS
Các nhà khoa học đã chứng minh được rằng, nếu trong phân tử polysaccharide có
thêm một hoặc nhiều nhánh của protein hay sulfat thì hoạt tính sinh học của nó có thể bị
thay đổi, có nhiều hoạt tính mà PS-homo không có, nhưng hetero-PS thì lại xuất hiện.
PS-protein được biết đến với khả năng chống lại sự hình thành các khối u, gây
độc cho các tế bào ung thu vú của con người ở nồng độ 200 và 100 g/mL [21], khả
năng kháng oxi hóa [7], kháng ung thư [25].
PS-sulfat có thể chữa bệnh do vius herpes gây ra anti-HSV [14], tăng hoạt
động miễn dịch [12], tác dụng ức chế tế bào ung thư [26], kháng khuẩn, kháng vius, kể
cả virus HIV [5], [20], chống đông máu, chống oxi hóa [28]…
1.2.3. Cấu trúc của polysaccharide mãng cầu xiêm
Cấu trúc PS của các loại thực vật nói chung và cây mãng cầu xiêm nói riêng
thuộc vào rất nhiều yếu tố: giống, điều kiện sinh trưởng và phát triển, thời gian thu
hoạch, điều kiện tách chiết.
Theo nghiên cứu trước đây về hạt của cây mãng cầu xiêm, cấu trúc PS hạt
MCX có bộ khung galactomannan. Các phân tử có chuỗi mạch chính là (1-4)-α-D-
mannopyranose, các nhánh bên là các chuỗi (1-6)-α-D-galactopyranose với các tỷ lệ
khác nhau. Khối lượng phân tử được tìm thấy thay đổi từ 6000-17000. [15]
Hình 1.1. Bộ khung galactomannan trong hạt MCX
Các nghiên cứu gần đây cho thấy, trong lá của cây MCX cũng có chứa thành
phần polysaccharide, và nó hoạt tính sinh học [4]. Hoạt tính sinh học của PS phần lớn
5
phụ thuộc vào cấu trúc của nó. Tuy nhiên, vẫn chưa tìm thấy các tài liệu nghiên cứu về
cấu trúc PS trong lá MCX.
1.3. Phương pháp phân đoạn polysaccharide thô bằng amonium sulfate
Hình 1.2. Sơ đồ phân đoạn các PS từ PS thô [21]
1.4. Các phương pháp xác định cấu trúc polysaccharide lá MCX
1.4.1. Phân tích thành phần MS
Quá trình phân tích thành phần MS được thực hiện như sau: PS trong
2. Để qua đêm ở 25
0
C
1. 80 mL (NH
4
)
2
SO
4
50%,
khuấy đều
2. Để qua đêm ở 25
0
C
PS-gel-2,
30 mL, PS4
PS-sol-2,
60 mL, PS2
1. 30 mL nước cất,
khuấy đều
2. Để qua đêm ở 25
0
C
5 mg PS
2 mL TFA 2 N, 100
0
C, 8 giờ
MS + TFA dư
MS
H
7
50 mg PS
TFA 4 N, 121
0
C, 4 giờ
Mono + TFA
dư
Mono
MeOH 50%, sấy khô ở áp suất thấp
1. 80 mg NaBH
4
trong MeOH, để yên 30 phút
2. Rửa bằng HCl và MeOH, sấy áp suất thấp
Alditol
Dịch CHCl
3
1. (CH
3
CO)
2
O:pyridine = 1:2, 80
0
C, 2 giờ
2. Giữ ở 25
0
C, 16 giờ
Alditol peracetate
1. Chiết bằng CHCl
3
:HCl = 2:1
8
Chất kháng oxy hóa Gốc tự do
Electron lẻ
Trao đổi
điện tử
định và không còn khả năng gây hại nữa. Ngoài ra chất kháng oxy hóa còn giúp hạn
chế sự phân hủy các hydroperoxide.
1.5.2.3. Phân loại
Có nhiều cách phân loại chất kháng oxy hóa dựa trên nguồn gốc, cấu trúc của
chất kháng oxy hóa.
+ Theo nguồn gốc: chất kháng oxy hóa tự nhiên và chất kháng oxy hóa tổng hợp.
+ Theo bản chất: chất kháng oxy hóa có bản chất enzyme và chất kháng oxy
hóa không có bản chất không enzyme.
1.5.2.4. Một số chất kháng oxy hóa hay sử dụng
(a) Acid gallic [32],
Acid gallic là một acid hữu cơ, danh pháp là acid 3,4,5-trihydroxylbenzoic, có
trong lá chè và nhiều loại thực vật khác. Acid gallic có thể tồn tại ở dạng tự do hay là
một phần của tannin.
Hình 1.6. Công thức cấu tạo của acid gallic
Acid gallic là tên thông dụng trong ngành công nghiệp dược. Nó được sử dụng
làm chất chuẩn để xác định hàm lượng phenol trong một số phép phân tích sử dụng
thuốc thử Folin-Ciocalteu
Acid gallic có tính kháng nấm và kháng khuẩn. Acid gallic hoạt động như một
chất chống oxy hóa và giúp bảo vệ các tế bào khỏi nguy cơ bị oxy hóa. Nó cũng có khả
năng kháng các tế bào ung thư mà không gây hại đến các tế bào khỏe mạnh.
(b) BHT (Butylated hydroxyl toluene) [32]
BHT có danh pháp hóa học là 2,6-bis (1,1-dimethylethyl)-4-methylphenol; 2,6-
di-tert-butyl-p-cresol; 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol. BHT được tạo thành phản ứng
của para–cresol (4-methylphenol) với isobutylen (2-methylpropene) xúc tác bởi acid
sulfuric, có công thức phân tử là C
Vitamin C là giúp làm lành vết thương, tăng sức đề kháng cho cơ thể, chúng
10