BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGHIÊN CỨU TỐI ƯU HÓA ĐIỀU KIỆN TRÍCH LY HỔ TRỢ VI
SÓNG CHO HỢP CHẤT SAPONINS VÀ KHẢ NĂNG CHỐNG
ÔXY HÓA TỪ RỄ CÂY AN XOA (HELICTERES HIRSUTA L.)

Giảng viên hướng dẫn : 1. TS. Nguyễn Văn Tặng
2. Th.S Phạm Thị Hiền
Sinh viên thực hiện

: Nguyễn Thị Kim Cúc

Mã số sinh viên

: 56131954

Khánh Hòa: 2018


TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGHIÊN CỨU TỐI ƯU HÓA ĐIỀU KIỆN TRÍCH LY HỔ TRỢ VI
SÓNG CHO HỢP CHẤT SAPONINS VÀ KHẢ NĂNG CHỐNG ÔXY


ii


LỜI CẢM ƠN

Đầu tiên em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban Giám hiệu, Trung tâm Thí
nghiệm Thực hành và Khoa Công nghệ Thực phẩm – Trường Đại học Nha Trang đã tạo
điều kiện tốt nhất về cơ sở vật chất để em có cơ hội được tiếp cận, thực hiện và hoàn
thành tốt đề tài nghiên cứu của mình.
Sự biết ơn sâu sắc nhất em xin giành cho TS. Nguyễn Văn Tặng, Bộ môn Công
nghệ Thực phẩm – Trường Đại học Nha Trang đã tài trợ kinh phí, tận tình hướng dẫn
và động viên em trong quá trình thực hiện đồ án này.
Bên cạnh đó em cũng xin gửi lời cảm ơn đến Th.S Phạm Thị Hiền, Bộ môn Công
nghệ Chế biến Thủy sản và toàn thể các thầy cô cán bộ trong các phòng thí nghiệm –
thực hành đã giúp đỡ tận tình và tạo điều kiện cho em trong thời gian thực hành đồ án
này.
Đồng thời, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình, bạn bè đã luôn động
viên, tạo điều kiện và giúp đỡ trong suốt thời gian qua.
Cuối cùng, em xin chúc quý Thầy, Cô và gia đình dồi dào sức khỏe, hạnh phúc và
thành công trong sự nghiệp cao quý.

Nha Trang, ngày tháng 7 năm 2018
Sinh viên

Nguyễn Thị Kim Cúc

iii



TÓM TẮT ..................................................................................................................... iv
MỤC LỤC ...................................................................................................................... v
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ....................................................................... viii
DANH MỤC CÁC BẢNG HIỆU ................................................................................ ix
DANH MỤC HÌNH VÀ ĐỒ THỊ ................................................................................. x
LỜI MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ......................................................................................... 3
1.1

Giới thiệu về cây An xoa ..................................................................................... 3

1.1.1

Đặc điểm và phân bố sinh thái của cây An xoa ............................................. 3

1.1.2

Thành phần hóa học của cây An xoa [21] ...................................................... 5

1.1.3

Công dụng của cây An xoa .............................................................................. 6

1.1.4

Một số bài thuốc của cây An xoa [21] [24] ..................................................... 7

1.2

Tổng quan về saponins [13] ................................................................................ 9


Chất chống ôxy hóa [11] ................................................................................ 15

1.3.4 Phương pháp đánh giá hoạt tính chống ôxy hóa dựa vào khả năng khử
gốc tự do DPPH [11] .................................................................................................... 16
1.4

Tổng quan về quá trình chiết ........................................................................... 17

1.4.1

Khái niệm [12] ................................................................................................ 17

1.4.2

Một số phương pháp chiết xuất thông thường và hiện đại [25] ................ 17

1.4.3

Phương pháp được sử dụng trong nghiên cứu ............................................ 17

1.4.3.1 Phương pháp chiết hỗ trợ vi sóng (MAE) [10] ............................................ 17
1.4.3.2 Phương pháp bề mặt đáp ứng [12] ............................................................... 19
v


1.5

Chiết xuất saponin từ rễ cây An xoa [5] [8] .................................................... 20


Thời gian và nhiệt độ chiết ............................................................................ 23

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....................... 24
2.1

Đối tượng nghiên cứu ........................................................................................ 24

2.1.1

Vật liệu nghiên cứu ........................................................................................ 24

2.1.2

Chuẩn bị mẫu khô .......................................................................................... 24

2.1.3

Dụng cụ, thiết bị và hóa chất......................................................................... 24

2.1.4

Hóa chất .......................................................................................................... 25

2.2

Thiết kế thí nghiệm theo phương pháp bề mặt đáp ứng ............................... 25

2.3

Chuẩn bị dịch chiết............................................................................................ 27

3.1

Kết quả ảnh hưởng của các yếu tố đến hàm lượng saponins ........................ 31

3.2

Kết quả ảnh hưởng của các yếu tố lên hiệu suất chiết saponins ................... 34

3.3

Kết quả ảnh hưởng của các yếu tố lên hàm lượng phenolics ........................ 37

3.4

Kết quả ảnh hưởng của các yếu tố lên khả năng khử gốc tự do DPPH ....... 40

3.5

Kết quả tối ưu điều kiện chiết từ rễ cây An xoa ............................................. 43

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN .................................................. 48
4.1

Kết luận .............................................................................................................. 48
vi


4.2

Đề xuất ý kiến .................................................................................................... 48

Bảng 3.2. Các giá trị thực nghiệm (Exp.) cho hàm lượng saponin, hiệu quả chiết xuất
saponin, tổng hàm lượng phenolic và khả năng chống ôxy hóa của rễ cây An xoa từ
thiết kế Box – Behnken và theo MAE tối ưu. ...………………………………………45

ix


DANH MỤC HÌNH VÀ ĐỒ THỊ

Hình 1.1 Lá, hoa và cây An xoa………………………………………………………..3
Hình 1.2 Cấu trúc hóa học của saponin triterpennoid pentacyclic……………………11
Hình 1.3 Cấu trúc hóa học của saponin triterpennoid tetracyclic……………………..12
Hình 1.4 Cấu trúc hóa học của saponin sterioid………………………………………13
Hình 1.5 Sơ đồ phản ứng giữa chất chống ôxy và gốc tự do DPPH………………….17
Hình 3.1 Biểu đồ mối quan hệ giữa giá trị thực nghiệm và dự đoán về hàm
lượng Saponin trong dịch chiết.....................................................................................32
Hình 3.2 Bề mặt 3D biểu thị sự ảnh hưởng của nồng độ dung môi (X1, %) và thời gian
bức xạ (X2, giây/phút) đến hàm lượng saponin………………………………………..33
Hình 3.3 Biểu đồ mối quan hệ giữa giá trị thực nghiệm và dự đoán về hiệu suất
saponin trong dịch chiết……………………………………………………………….35
Hình 3.4 Bề mặt 3D biểu thị sự ảnh hưởng của nồng độ dung môi (X1, %) và thời gian
bức xạ (X2, s/phút) đến hiệu suất chiết saponin……………………………………….36
Hình 3.5 Biểu đồ mối quan hệ giữa giá trị thực nghiệm và dự đoán về hàm lượng
phenolic trong dịch chiết……………………………………………………………...38
Hình 3.6 Bề mặt 3D biểu thị sự ảnh hưởng của nồng độ dung môi (X1, %) và thời gian
bức xạ (X2, s/phút) đến hàm lượng phenolic………………………………………….39
Hình 3.7 Biểu đồ mối quan hệ giữa giá trị thực nghiệm và dự đoán về khả năng quét
gốc tự do của DPPH trong dịch chiết…………………………………………………41
Hình 3.8 Bề mặt 3D biểu thị sự ảnh hưởng của nồng độ dung môi (X1, %) và thời gian
bức xạ (X2, giây/phút) đến khả năng quét gốc tự do của DPPH trong dịch chiết…......42

như tác dụng dược lý của cây An xoa.
Hiệu quả của quá trình tách chiết saponin cũng như chất lượng dịch chiết phụ thuộc
trực tiếp vào nhiều yếu tố như loại dung môi, tỷ lệ dung môi, thời gian chiết, công suất
chiết,…Các yếu tố này ảnh hưởng đến hiệu suất chiết và chất lượng saponin trong dịch
chiết. Do đó, thực tế yêu cầu đặt ra là cần có những nghiên cứu tập trung vào việc tìm
ra điều kiện chiết tối ưu nhất để phục vụ cho việc phân tích các thành phần hóa học, tác
dụng sinh học của cây dược liệu quý này trồng ở Việt Nam.

1


Xuất phát từ những thực tế trên chúng tôi tiến hành đề tài nghiên cứu “Nghiên cứu
tối ưu hóa điều kiện trích ly hổ trợ vi sóng cho hợp chất saponins từ rễ cây An xoa
(Helicteres Hirsuta L.)”.
Mục đích của đề tài:
Tìm ra điều kiện trích ly hỗ trợ vi sóng tối ưu để thu được hàm lượng hợp chất
saponins cao nhất từ rễ cây An xoa.
Nội dung nghiên cứu của đề tài:
 Xác định một số chỉ tiêu chất lượng nguyên liệu ban đầu: Độ ẩm dư, hàm lượng
saponin tổng số, hiệu suất chiết saponin, hàm lượng phenolic tổng số.
 Xác định ảnh hưởng của các yếu tố chính đến khả năng trích ly hợp chất saponin
cũng như khả năng chống ôxy hóa từ rễ cây An xoa.
 Tối ưu hóa quá trình trích ly hỗ trợ vi sóng cho hợp chất saponin từ rễ cây An
xoa.
Ý nghĩa khoa học của đề tài:
Đề tài tìm ra được điều kiện trích ly hỗ trợ vi sóng tối ưu để thu được hàm lượng
saponin cao nhất từ rễ cây An xoa. Dịch chiết thu được sẽ được ứng dụng trong công
nghiệp thực phẩm chức năng, y học, dược học…Đồng thời, kết quả của đề tài là dữ liệu
khoa học tham khảo cho giảng viên, sinh viên, các nhà nghiên cứu và sản xuất quan tâm
đến hợp chất saponin từ rễ cây An xoa và các nguồn nguyên liệu tự nhiên khác.

đều có lông (dễ rụng), cuống lá dài từ vài mm đến vài cm.
Hoa cây An xoa có màu tím, mọc ở nách lá, hoa 5 cánh, đài hình ống phủ lông
hình sao có màu hơi đỏ, bầu có nhiều gợn, chứa từ 25 – 30 màu trong mỗi lá noãn.
Cây An xoa ra quả vào mùa nắng, thay đổi từ tháng 5 – 11 hàng năm (vì lúc này
cây phát triển mạnh nhất và có dược tính cao). Quả dài và nhỏ như hình con sâu. Khi
quả An xoa còn non thì có màu xanh nhưng khi càng về già thì càng lộ màu nâu (hình
trụ nhọn có lông trông như tổ kén hạt điều, hình lăng trụ). Cây An xoa ra hoa kết quả ở
tất cả các mùa trong năm.
Phân bố sinh thái [22]
(H. hirsuta L.) là một trong những thảo dược được dùng làm thuốc điều trị bệnh,
tuy nhiên loại cây này không mọc phổ biến ở nhiều nơi. Cây An xoa mọc tập trung ở
các địa phương có địa hình đồi núi, khí hậu thoáng, mát.
Cây An xoa thường mọc ở đâu?
Cây An xoa mọc hoang, thường sinh trưởng và phát triển ở điều kiện tự nhiên như:
Các khu rừng thưa có nhiều ánh sáng, mọc dưới tán cây; khu vực bãi hoang, đồi cỏ,
sườn núi, sườn đồi; khu vực ven suối ẩm và thoáng. Đặc biệt mọc trên đất xám, đất cát
thuộc khu vực Tân Uyên (Bình Dương) và Lộc Ninh (Bình Phước). Loại cây này mọc
ở độ cao từ thấp lên đến khoảng 1500m. An xoa đâm hoa, kết trái hầu như quanh năm.
Hoa An xoa nở nhiều vào khoảng đầu mùa mưa (tháng 4, tháng 5). Chúng mọc thành
từng bụi chứ không phát triển riêng lẻ.

4


Cây An xoa trồng ở đâu?
Cây An xoa mọc nhiều ở Campuchia và Lào. Tại Việt Nam thì được trồng, thu hái
chủ yếu ở các tỉnh sau:
 Khu vực miền Bắc: Cây An xoa có nhiều ở Lào Cai, Yên Bái, Quảng Ninh, Lai
Châu, Điện Biên, Hòa Bình, Phú Thọ, Tuyên Quang… Đây chủ yếu là các tỉnh
có địa hình đồi núi.

ung thư gan. Tuy nhiên, với hầu hết các loại thuốc Nam, muốn sử dụng hiệu quả đều
cần có sự phối hợp giữa các vị thuốc. Trong khi, người dân thường tự ý sử dụng Tổ Kén
Cái không rõ nguồn gốc hoặc không theo chỉ định của thầy thuốc. Hơn nữa, thuốc Nam
sử dụng có hiệu quả hay không là do cơ địa của mỗi người.
 Tác dụng cây An xoa chữa bệnh ung thư gan
Cây An xoa chữa bệnh ung thư gan dựa trên cơ chế tiêu diệt các tế bào ung thư
trong gan, nâng cao chức năng gan. Nhờ vậy, người sử dụng cây An xoa giúp làm giảm
các triệu chứng vàng da, chán ăn, mệt mỏi, sút cân… Sau khoảng 1 tháng uống nước
sắc từ An xoa, người bệnh sẽ thấy sức khoẻ cải thiện đáng kể.
 Cây An Xoa chữa u gan, viêm gan B
Bên cạnh ung thư gan, An xoa cũng có tác dụng rất tốt với người bị u gan. Sử dụng
thảo dược này giúp làm giảm hẳn kích thước khối u nhưng lại không hề gây hại cho gan.
Ngoài ra, người bị u gan sau khi phẫu thuật nên uống An xoa thường xuyên để tiêu diệt
hết các mầm mống của khối u còn sót.
 Lợi ích cây An xoa trị bệnh gan khác
Theo Đông y, cây An xoa có tính bình, có tác dụng làm mát gan rất hiệu quả.
Dân gian thường sử dụng thảo dược này để giải độc gan, trị ung nhọt, nóng trong.
Ngoài viêm, ung thư gan, An xoa cũng rất tốt để điều trị bệnh gan nhiễm mỡ, xơ gan,
nóng gan, mẩn ngứa.

6


 Cây An xoa chữa đại tràng
Do có tác dụng tốt cho hệ tiêu hoá, cây An xoa được đánh giá tốt với bệnh viêm
đại tràng. Ngoài ra, một số hoạt chất trong thảo dược này còn kháng viêm, giảm sưng
hiệu quả. Vì vậy, người bị viêm đại tràng được khuyên nên dùng thảo dược này trong
quá trình chữa trị. Bệnh có thể hết hẳn nếu kiên trì sử dụng trên 3 tháng. Hiệu quả này
cũng phụ thuộc vào thể trạng của người bệnh.
Theo Y học hiện đại

 Cây bán chi liên: 20g
 Cây cà gai leo: 30g
Cách dùng: Đem tất cả nguyên liệu đem rửa sạch rồi đem sắc với với 1,5 lít nước.
Sắc khoảng tầm 15 – 20 phút là được. Lưu ý đun nhỏ lửa tránh nước cạn quá nhanh.
Nước sau khi đun xong thì chia thành nhiều bữa uống trong ngày.
 Cách dùng cây An xoa hỗ trợ điều trị viêm gan B
Nguyên liệu:
 Cây An xoa: 30g (cả thân và lá, đã sao vàng hạ thổ)
 Cây cà gai leo: 30g
 Rễ cây mật nhân: 10g
Cách dùng: Đem tất cả nguyên liệu đem rửa sạch rồi đem sắc với với 1 lít nước.
Sắc khoảng tầm 15 – 20 phút là được. Lưu ý đun nhỏ lửa tránh nước cạn quá nhanh.
Nước sau khi đun xong thì chia thành nhiều bữa uống trong ngày. Người dùng có thể áp

8


dụng cách hãm với nước sôi trong bình giữ nhiệt hoặc phích nước. Đây là cách dành
cho những người không có nhiều thời gian.
 Cây An xoa giúp giảm cân, giữ gìn vóc dáng
Sử dụng 50g cây An xoa nấu với 2 lít nước, đun sôi với lửa vừa khoảng 15 phút
rồi tắt bếp, đổ nước ra bình cho nguội, dùng uống trong ngày. Dùng mỗi ngày sẽ giúp
bạn giảm cân hiệu quả mà lại an toàn cho cơ thể.
1.2 Tổng quan về saponins [13]
Với trình độ ngày càng phát triển thì nhu cầu về chăm sóc sức khỏe của con người
ngày càng được nâng lên rõ rệt. Trên thế giới, việc chăm sóc sức khỏe, phòng và điều
trị bệnh hiện nay và ngay cả tương lai đã và đang ngày càng chú trọng hơn đến việc
dùng các sản phẩm có nguồn gốc tự nhiên. Nhiều bài thuốc cổ truyền đã được phát triển,
nhiều hợp chất, nhóm chất có tác dụng sinh học quý giá đã được phát hiện, nghiên cứu
và ứng dụng vào thực tế. Đồng thời, từ trước đến nay có rất nhiều tin đồn khác nhau của

hóa và tẩy sạch.
 Làm vỡ hồng cầu ngay ở nồng độ rất loãng có tính phá huyết. Độc với cá vì
saponin làm tăng tính thấm của biểu mô đường hô hấp.
 Kích ứng niêm mạc gây hắc hơi, đỏ mắt có tác dụng long đờm, lợi tiểu, liều cao
gây nôn mửa, đi lỏng.
 Có thể tạo phức với cholesterol hoặc với chất 3-β-hydroxysteroid khác. Phần
genin (sapogenin) và dẫn chất sapogenin thường dễ kết tinh hơn saponin.
 Saponin có khối lượng phân tử lớn, cồng kềnh nên khó bị thẩm tích, người ta dựa
vào tính chất này để tinh chế saponin trong quá trình chiết xuất.

10


1.2.3 Cấu trúc hóa học của saponin [13]
 Saponin triterpenoid
 Saponin triterpenoid pentacyclic

Olean

Ursan

Hopan

Lupan

Hình 1.2 Cấu trúc hóa học của saponin triterpenoid pentacyclic [13]

11