TÁC GIẢ: Phạm Thị Quỳnh Dao
TÓM TẮT LUÂN VĂN
Từ xưa, nghệ đã được sử dụng như một cây thuốc trị bệnh. Các tính năng này là do các hoạt
chất có trong nghệ tạo nên. Một trong những hoạt chất đó là tinh dầu. Đe hiểu rõ thêm về các
tính năng của tinh dầu nghệ, chủng tôi đi xác định hoạt tính sinh học của nó trên một số chủng
vi nấm và vi khuẩn gây bệnh hiện nay (nấm men Candỉda albỉcans ATCC 2310; 4 vi khuẩn
Staphylococcus aureus, Streptococcus ýeacalis, Escherìchỉa coli, Pseudomonas aerugỉonsa;
2 vỉ nấm da Mỉcrosporum gypseum, Trỉchophyton mentagrophytes ).
Tinh dầu nghệ được thu lấy từ hai qui trình chưng tách : tách từ bột nghệ (qui trìnhl) và
oleoresin (qui trình 2). Sau đó, hai tinh dầu này được đem đi xác định thành phàn hóa học và
các thông số hóa lý.
Kết quả cho thấy, tinh dầu nghệ kháng rất yếu trên vi nấm men (Candida albỉcans ) và hai vi
khuẩn gram dương Staphylococcus aureus, Streptococcusỷeacalis ); kháng mạnh trên hai vi
nấm da. Nồng độ MIC của hai tinh dầu trên hai vi nấm da lần lượt là: qui
trinh 1 (^1IC Ịmcỉl] agro p h ỵ s
^11^ M. gỵ p se um 1.25pl/ml); qui trinh 2
(^4ICy .mentagrophys
iM^K^M.gypseum — 0.30 Ịll/ml).
Bên cạnh đó, chúng tôi tiến hành khảo sát các điều kiện ảnh hưởng tới 2 qui trình chưng tách:
thời gian thu hái nguyên liệu, áp suất hơi, thời gian ngâm bột trước khi chưng, nồng độ cồn
EtOH. Kết quả thu được là: bột nghệ nên được thu hoạch vào cuối mùa sẽ cho hàm lượng tinh
dầu cao nhất. Bột nên được ngâm trước 3h và chưng ở 4 atm sẽ cho thời gian chưng tách ngắn
và hàm lượng tinh dầu cao. Nồng độ cồn EtOH tốt nhất cho qui trình 2 là 98%.
ABSTRACT
The components of turmeric (Curcuma longa L.) is so useful for health. One of them is
turmeric oil, this component have been used like a traditioinal medicine.We studied the
antifungi and antibacteria of turmeric oil and the others in one yeast ( C. albicans ), two
dermatophytes, and four bacteria. The result showed that all 2 isolates of dermatophytes could
n.2.Phương pháp nghiên cửu : .................................................................................5
n.2.1 .Qui ừình thu lấv tinh dầu và các hoat chất khác : ..................................... 5
H2.2.Phưcmg pháp xác đinh hoạt tính sinh học : ............................................... 8
n.3.Két quả và bàn luân : .......................................................................................11
n.3.1.Kháo sát chọn nguyên liệu: .......................................................................11
n.3.2.Kết quả khảo sát các thông số ảnh hưởng lên quá trình tách tinh dầu nghê:
.................................................................................................................................. 13
n.3.2.1.2. Két quả kháo sát sự ảnh hưởng của thài gian ngậm bột trước chưng:..15
n.3.2.2. Chưng tách tinh dầu nghê từ oleoresin: ................................................16
n.3.3. Kẻt quả khảo sát hai qui trình 1 và 2 : .................................................... 18
n.3.4. Kẻt quả khảo sát hoat tính sinh hoc: ....................................................... 21
n.3.4.1. Kết quả khảo sát đinh tính.....................................................................22
PHẢN ni: KẾT LUÂN VẢ ĐẼ NGHI ..................................................................... 28
m.l.Két luân :......................................................................................................... 28
m.2.Đẻ nghi: .......................................................................................................... 28
PHẢN IV: TẢI LIÊU THAM KHẢO ...................................................................... 30
PHULUC
DANH MUC HINH VE
Hình 2.1 : Mô hình kết quả thử nghiệm tính kháng nấm và kháng khuẩn
Hình 2.2: Đồ thị biểu diễn thời gian chưng cất
Hình2.3: Đồ thị biểu diễn thời gian chưng cất tinh dầu và hàm lượng tinh dầu theo thời gian
ngâm
Hình 2.4.Đồ thị biểu diễn hàm lượng các hoạt chất thu được theo nồng độ EtOH Hình 2.5.
Đồ thị kết quả khảo sát định lượng trên hai vi nấm da
M.gypseum
T.mentagrophytes
: Mỉcrosporum gypseum
: Trichophyton mentagrophytes
s.aureus
: Staphylococcus aureus
S.feacalis
E.coli
: Streptococcusfeacalis
: Escherichia coli
p.aerugionsa
SDA
: Pseudomonas aerugionsa
: Sabouraud dextrose agar
TSB
: Tryptic Soy Broth
CFU
: Colony forming units
TÌNH DẦU
OLEORESIN
CURCUMIN
CÁC CHẤT KHÁC
1-5% màu vàng nhạt ,thơm .Thành phẩn gồm
có : a-phellandrene l%,cineole l%,zingiberene
25%,sabinene 0.6%,sesquiterpines 53%.Trong
đó các hợp chất chính thường là : artumeron(6.4%),tumeron (49%),ar- curcume
(15%)..
Oleoresine bao gồm các chất tạo màu và
hương thơm , không chứa thành phần cellulose
như ở thân rễ. Oleoreisine chứa curcumin
(30%-40%), lượng dầu dễ bay hơi (15%20%)và lượng dầu cố định (20%-30%).
Các chất màu vàng gọi chung là curcumin ■
Năm 1953-Srinivasan K.R
(J.Pharm.Pharmacol.l953,5,448-457) đã chứng
minh bằng sắc kí trên cột silic rằng đó là 1 hỗn
hợp :
-Curcumin chính thức ( còn gọi là
curcumin I) chiếm 60% đây là một
dixeton.
-Curcumin n (Demethoxy curcumin)
-Curcumin m (Bis-demethoxy
curcumin) chiếm 14% .
Nếu dùng sắc kí giáy sẽ thấy các chất
Dịch chiết ether petroleum
Dịch chiểt alcol
Dịch chiết chcloroform
Dịch chiết ether thô
Ar-tumerone
Sodium curcuminate
Demethoxylcurcumin
Bisdemethoxylcurcumin
Methylcurcumin
Dâu dễ bay hơi
Curcumin
1.1.3.Vi nấm, vi khuẩn khảo sát: [3]
CÁC LỌAI VI NẢM,VI KHUÂN KHẢO
Chống u bướu ,chống lại vi khuẩn,chống lại sự
đông tụ
Chống lại sự hình thành ung thư,chống virut,
chống lại sự oxi hóa.
TÍNH CHẤT
SÁT
Nấm men
Candida
albicans
Vi
Streptococcus
feacalis
vận động viên
S.aureus là những cầu khuẩn gram
dương,thuộc loài hiếu-yếm khí tùy ý S.aureus
thường ký sinh ở mũi,họng khoảng 40-50%
người có mang.Một số bệnh gây ra: nhiễm
khuẩn ngòai da,nhi em khuẩn huyết,viêm
da,viêm tai,
eacalỉs thuộc nhóm Streptococcỉ(liên cầu
khuẩn ) là những cầu khuẩn xếp thành
chuỗi,uốn khúc dài ngắn khác nhau
Streptococcus là những vi khuẩn hiếu khí hay
kỵ khí tùy nhiệm,ngoài ra còn có một số kỵ khí
tuyệt đối.5. feacalis thuộc loại vi khuẩn thường
trú của ruột nhưng có thể là gây nhiễm khuẩn
đường tiểu,tim mạch hoặc viêm màng não.
Escherichia coli
Vi
khuẩn
Pseudomonas
aerugionsa
Gram âm
E.coli thuộc nhóm vi khuấn đường ruột
Enterobacteraceae,chúng có nhiều trong tự
dầu nghệ bằng phuơng pháp chung cất lôi cuốn hơi nuớc thân rễ nghệ tuơi trồng ở Hải Hung
[12]. Nhóm tác giả Nguyễn Đinh Nga và cộng sự đã nghiên cứu về hoạt tính sinh học của một
số tinh dầu thiên nhiên trong đó có củ nghệ vàng trên một số chủng vi nấm và vi khuẩn gây
bệnh hiện nay[8].
Các nghiên cứu đuợc công bố truớc đây chỉ tập trung nghiên cứu riêng lẻ hoặc là chỉ
tách curcumin, hoặc là chỉ tách tinh dầu từ củ nghệ vàng, chứ chua két hợp việc tách tinh dầu
và tách curcumin trong cùng một quy trình. Ngoài ra, các quá trình tách curcumin và tinh dầu
đuợc công bố truớc đây thuờng kèm theo giai đoạn loại béo bằng các dung môi hữu cơ, làm
tăng sự phức tạp và tốn kém cho quá trình tách và tinh chế curcumin.Bên cạnh đó, các nghiên
cứu về hoạt tính sinh học của tinh dầu nghệ cũng nhu các hoạt chất khác trong nghệ đuợc thực
hiện tại nhiều nơi trên thế giới nhung tại Việt Nam thì rất ít.Trong khi đó, các bệnh vi nhiễm
do vi nấm và vi khuẩn hiện nay đang ngày càng tăng nhanh và việc dùng các duợc phẩm thì
tốn kém hơn nhiều so với việc dùng các hoạt chất sẵn có trong thiên nhiên.Từ đây, đua ra một
huớng mới trong việc nghiên cứu tính chất và áp dụng các hoạt chất thiên nhiên vào chữa
bệnh.
5
PHẦN II: GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
11.1. Nghỉên cứu quá trình chưng tách và xác định hoạt tính sinh học của tỉnh dầu nghệ
Curcuma longa L.
11.1.1. Mục đích :
Khảo sát quá trình chưng tách tinh dầu,tiến hành thu lấy các hoạt chất từ nghệ và xác định
hoạt tính sinh học của chúng lên một số chủng vi nấm, vi khuẩn gây bệnh phổ biến hiện nay.
11.1.2. Các bước tiến hành :
Từ mục tiêu đã đưa ra,đề tài được triển khai thành hai nội dung lớn :
*Khảo sát quá trình chưng tách tinh dầu và thu lẩy các hoạt chất :
Khảo sát sự
n.2.1.Quỉ trình thu lấy tỉnh dầu và các hoạt chất khác :
*Qui trình 1:
Curcuminoid*(CRUl)
7
8
n.2.2.Phưffng pháp xác định hoạt tính sinh học :
*Định tỉnh:
*Điều kiện thí nghiêm: Phương pháp khuyếch tán Môi trường :SDA(vi nấm ) và
TSB (vi khuẩn).
Đĩa giấy : khoanh giấy Whatman ,đường kính 6 mm,vô trùng.
*Chuẩn bị mẫu thừ:
01eoresỉn,nhựa,curcumỉn : liều lượng 10 ịil/đĩa.
Tinh dầu Tiều lượng 2.5 |il/đĩa,5 Ịil/đĩa, 10 Ịil/đĩa.
*Chuẩn bị vi sinh vật:
Vi nấm c. albicans,M.gypseum,T.mentagrophytes ở nồng độ tương đương 1
o6 vi nấm /ml
Vi khuẩn S.aureus,S.feacaỉis, E.coỉi, p.aerugionsa à nồng độ tương đương
108 vi khuẩn /ml.
*Đọc kết quả :
Nấm men,vỉ khuẩn : đo vòng kháng nấm và kháng khuẩn.
Hình 2.1: Mô hình kết quả thử nghiệm tỉnh khảng nấm và khảng khuẩn
đường kính khóm nấm ở môi trường có chứa chất thử.
*Định lượng:
Điều kiện khảo sát:
Phương pháp pha loãng .
Dung môi DMSO.
Môi trường SDB lỏng (0.2 % Agar).
Nước muối sinh lý NaCl 0.85% có chứa 0.05% Tween 80.
Môi trường SDB, nước muối sinh lý, dịch treo được nấu cách thủy ,sau đó cho vào
các ống nghiệm (dịch treo) và erlen 100 ml (môi trường). Đem hấp tiệt trùng.
10
* Chuẩn bị dịch nấm:
NĩiCI 0,85% cé ch.u;i
0.
05% Tween 8Í.Í
11
c
*Các bước tiến hành:
5M»piri'o 4-
Hiopn
DỊ
(atm) : 1 atm
Kết quả khảo sát được cho dưới bảng sau.
12
Bảng 2.1. Kết quả hàm lượng tinh dầu theo thời gian khảo sát [phụ lục 1,3]
Nguyên
Độ
Khối lượng bột
liệu
ẩm(%)
(g)
BN1
70.00
1.90
2.95
BN2
cao hơn rất nhiều so với BNl(2.95ml/100 gNLK). Điều này chứng tỏ, thời gian thu hoạch có
ảnh hưởng tới hàm lượng tinh dầu. Tinh dầu thân rễ nghệ được tạo ra trong các mô. Te bào tiết
ra tinh dầu rồi giữ luôn trong lòng tế bào (mô tiết) [6 ]. Các tế bào tinh dầu này được hình thành
trong suốt quá trình phát triển của củ nghệ, và quá trình này chấm dứt khi thân rễ nghệ phát
triển hoàn toàn. Giai đoạn phát triển của nghệ được chia làm ba giai đoạn chính, giai đoạn cuối
cùng là giai đoạn phát triển của thân rễ nghệ - đây cũng là giai đoạn lâu nhất [5]. Hai giai đoạn
trước chiếm khoảng 16-18 tuần. Đây là một giai đoạn khá lâu nên nếu nhu ta thu hoạch nghệ
quá sớm thì thân rễ nghệ chưa phát triển đầy đủ làm cho hàm lượng các hoạt chất không được
tối đa. Nên thu hoạch củ nghệ vào cuối mùa, lúc này hàm lượng tinh dầu là cao hơn cả.
*Kết luận : chọn bột nghệ khô BN2 cho các quá trình khảo sát tiếp theo.
n.3.1.3.Hàm lượng curcumỉnoỉd tổng :
13
Bảng 2.2.Ket quả hàm lượng Curcuminoid trong bột nghệ theo phương pháp
Soxhlet [phụ lục 2]
Cc„r% (qui khÔ)
m
bn (g)
30
4.60
30
4.71
CiBCur% (qui khô)
(V)
: 180 V
: 1 -ỉ- 4
Vì thiết bị tương đối nhỏ, không thể khảo sát ở các áp cao hơn 4 atm. Ta chọn khoảng khảo
sát từ 1- 4atm. Kết quả khảo sát được cho dưới bảng sau :
14
r
y
Bảng 2 .4 JCêt quả hàm lượng tỉnh dâu và thời gian chưng tách trong khảo sát áp hơi
[phụ lục 4]
Thòi gian (
(atm)
phút )
dầu (ml )
(ml)
1
Lương tinh
Cảm quan
V/lOOgNLK
Áp suất
Vàng nhạt Hoi
hắc
Vàng nhạt Hoi
hoi hắc
Vàng nhạt Hod
hoi hắc
Vàng nhạt
Không hắc
Hình 2.2.Đồ thị biểu diễn thời gian chưng cất
15
Từ số liệu và đồ thị ta nhận thấy, hàm lượng tinh dầu tại các áp là như nhau. Như vậy,
ở các áp khác nhau vẫn có thể lấy hết tinh dầu nghệ.
Tuy vậy, thời gian chưng cất rất khác nhau và giảm gần như tuyến tính khi áp tăng
dần. Điều này là do, áp càng cao thì tốc độ của dòng hơi càng lớn. Áp hơi càng cao thì nhiệt
độ hơi quá nhiệt càng lớn, điều này làm cho sự khuyéch tán thẩm thấu sẽ tăng, sự hòa tan tinh
dầu trong nước cũng tăng. Vi vậy chưng cất tinh dầu nghệ tốt nhất là ở áp suất 4 atm.
*Ket luận : Chọn 4 atm cho các quá trình khảo sát tiếp theo.
n.3.2.1.2. Kết quả khảo sát sự ảnh hưởng của thời gian ngâm bột trước chưng:
*Điều kiện khảo sát :
thẩm thấu và hòa tan. Như vậy, sự hiện diện của nước rất cần thiết, không nên để nguyên liệu
bị khô. Việc ngâm bột trước sẽ giúp quá trình chưng tách diễn ra dễ dàng hơn.
16
Bảng 2.5jcểí quả hàm lượng tinh dầu và thời gian chưng tách [phụ lục 5]
Thời
gian Thời gian chưng( Lương
tỉnh
dầu
V/100gNLK (ml)
ngâm
phút )
0
82
(ml)
2.75
1
6
73
2.9
5.37
2
3
5.10
5.37
90 1
SO
* ------
5J5
É
□
»»♦
4 70 -
10
n
u
5.0
1r
0 12 3
45
+.3#?
THOI GIAN NGAM (h)
Hình 23.Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của thời gừtn ngâm lên thời gian chưng tách và lượng tinh dầu.
17
Từ kết quả thu được, nhận thấy thời gian ngâm càng lâu thì lượng tinh dầu ra càng nhiều và
thời gian chưng giảm dần. Điều này có thể do khi ngâm bột nghệ, các tế bào chứa tinh dầu sẽ
cằng phồng lên và chứa đầy nước giúp cho các hiện tượng hòa tan và thẩm thấu tinh dầu diễn
ra dễ hơn bột khô. Và hàm lượng nước trong té bào là nhất định nên khi khảo sát tỉ lệ BN/H20
thì tỉ lệ tối đa là 1/4.
*Kết luận : Chọn thời gian ngâm 3h cho các quá trình khảo sát tiếp theo.
II.3.2.2. Chưng tách tinh dầu nghệ từ oleoresỉn:
*Điều kiện khảo s á t :
Điều kiện chiết:
Tỉ lệ EtOH/Bột
: 1/7 (cho 1 lần chiết)
(V)
Áp hơi
: 180 V
(atm) : 4
Bảng 2.6 .Ket quả hàm lượng các hoạt chất từ nghệ [phụ lục 6]
V/lOOgNLK
CKOH (%V)
Curcuminoỉd/100
Nhựa/100
(ml)
gNLK
gNLK
70
3.47
1.33
5.56
83
dầu.
*Kết luận : Với nguyên liệu là bột nghệ khô, thì điều kiện chưng tách tốt nhất là:
Thời gian ngâm bột (h)
Tỉ lệ bột/nước (g/ml) : 1/4
: 3h