Đánh giá hoạt tính sinh học, đặc tính vật lý, độc tính cấp và bán trường diễn của viên hoàn polyphenol, chlorophyll từ cây ngô

BỘ GIÁO DỤC
VÀ ĐÀO TẠO

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC
VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

Nguyễn Ngọc Bảo Huy

ĐÁNH GIÁ HOẠT TÍNH SINH HỌC, ĐẶC TÍNH VẬT LÝ,
ĐỘC TÍNH CẤP VÀ BÁN TRƯỜNG DIỄN
CỦA VIÊN HỒN POLYPHENOL, CHLOROPHYLL
TỪ CÂY NGÔ

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC

Nha Trang - 2021


BỘ GIÁO DỤC
VÀ ĐÀO TẠO

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC
VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

Nguyễn Ngọc Bảo Huy

ĐÁNH GIÁ HOẠT TÍNH SINH HỌC, ĐẶC TÍNH VẬT LÝ,

ĐỘC TÍNH CẤP VÀ BÁN TRƯỜNG DIỄN
CỦA VIÊN HỒN POLYPHENOL, CHLOROPHYLL
TỪ CÂY NGÔ

Chuyên ngành : Sinh học Thực nghiệm
Mã số

: 8420114

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS. TS. Đặng Xuân Cường

Nha Trang - 2021


LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của bản thân tôi dưới sự
hướng dẫn của Thầy PGS. TS. Đặng Xuân Cường và tham khảo thêm các tài
liệu đã được cơng bố trước đó có nguồn gốc rõ ràng. Kết quả nghiên cứu này
được thực hiện bởi sự tài trợ kinh phí từ Dự án “Phát triển và thương mại hóa
sản phẩm thực phẩm chức năng chứa polyphenol, chlorophyll từ cây ngô” (mã
số UDSPTM.04/20-21) do Viện Nghiên cứu và Ứng dụng Cơng nghệ Nha
Trang chủ trì. Các số liệu nêu trong luận văn là kết quả làm việc của tơi trong
suốt q trình thực nghiệm tại Viện Nghiên cứu và Ứng dụng Công nghệ Nha
Trang, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
Nha Trang, ngày 14 tháng 10 năm 2021
Tác giả luận văn

Nguyễn Ngọc Bảo Huy


LỜI CẢM ƠN
Trước tiên, tôi xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo Học viện Khoa học
và Cơng nghệ, Phịng Đào tạo, Khoa Công nghệ Sinh học và Quý Thầy Cô giáo
đã dạy dỗ và tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp tơi thực hiện luận văn cũng như
hồn thành mọi thủ tục cần thiết, và đặc biệt là TS. Huỳnh Hồng Như Khánh
đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tơi trong q trình hồn thiện luận văn theo đúng
quy định của học viện.
Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành và sâu sắc đến Thầy PGS. TS.
Đặng Xuân Cường đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tơi trong suốt q trình hồn
thành luận văn cũng như đã cho phép tôi sử dụng nội dung Dự án nghiên cứu
“Phát triển và thương mại hóa sản phẩm thực phẩm chức năng chứa polyphenol,
chlorophyll từ cây ngô” (mã số UDSPTM.04/20-21) do Viện Nghiên cứu và
Ứng dụng Công nghệ Nha Trang chủ trì vào mục đích nghiên cứu, viết và bảo
vệ luận văn thạc sĩ.
Cuối cùng, tơi xin cảm ơn gia đình, bạn bè, người thân đã luôn ở bên để
động viên và là nguồn cổ vũ lớn lao, là động lực giúp tơi hồn thành luận văn.
Nha Trang, ngày 14 tháng 10 năm 2021
Tác giả luận văn

Nguyễn Ngọc Bảo Huy


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
Từ viết tắt

Tiếng Anh

Tiếng Việt

DPPH

2,2-diphenyl-1picrylhydrazyl

HCT

Hematocrit

Thể tích khối hồng cầu

HgB

Hemoglobin

Huyết sắc tố

LN

Natural Logarithm

Logarit tự nhiên/ Logarit cơ số e

MCH

Mean Corpuscular
Hemoglobin

Số lượng huyết sắc tố trung bình

tìm thấy trong tế bào hồng cầu

MCHC

Mean corpuscular
Hemoglobin Concentration

Nồng độ huyết sắc tố trung bình
hồng cầu

MCV

Mean Corpuscular Volume

Thể tích trung bình hồng cầu

PLT

Platelet Count

Số lượng tiểu cầu

RBC

Red Blood Cell

Lượng hồng cầu

RDW

Red cell Distribution With

Tỷ lệ phân bố hồng cầu

TPCN

Functional food

Thực phẩm chức năng

WBC

White Blood Cell

Số lượng bạch cầu


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Thành phần hóa học cây ngơ (%) ............................................... 10
Bảng 1.2. Thành phần hố học của hạt ngô và các phụ phẩm khác ........... 11
Bảng 2.1. Phân lơ chuột thử độc tính bán trường diễn của mẫu thử........... 43
Bảng 3.1. Khả năng giải phóng hoạt chất và hoạt tính chống oxy hóa của
viên hồn sử dụng tá chất carboxymethyl cellulose sau 4 giờ .................... 47
Bảng 3.2. Cân nặng của chuột (g) thử độc tính cấp đường uống của viên hồn
..................................................................................................................... 65
Bảng 3.3. Các thơng số sinh hóa máu ở chuột sinh lý trước thử nghiệm ... 67
Bảng 3.4. Cân nặng trung bình của chuột thử nghiệm................................ 69
Bảng 3.5. Kết quả thông số huyết học WBC của chuột thử nghiệm .......... 71
Bảng 3.6. Kết quả thông số huyết học RBC của chuột thử nghiệm ........... 72
Bảng 3.7. Kết quả thông số huyết học HgB của chuột thử nghiệm ............ 73

Bảng 3.8. Kết quả thông số huyết học HCT của chuột thử nghiệm ........... 74
Bảng 3.9. Kết quả thông số huyết học MCV của chuột thử nghiệm .......... 75
Bảng 3.10. Kết quả thông số huyết học MCH của chuột thử nghiệm ........ 76
Bảng 3.11. Kết quả thông số huyết học MCHC của chuột thử nghiệm ..... 77
Bảng 3.12. Kết quả thông số huyết học RDW của chuột thử nghiệm ........ 78
Bảng 3.13. Kết quả thông số huyết học PLT của chuột thử nghiệm .......... 79
Bảng 3.14. Kết quả thơng số sinh hóa chức năng gan AST của chuột thử
nghiệm ......................................................................................................... 82
Bảng 3.15. Kết quả thơng số sinh hóa chức năng gan ALT của chuột thử
nghiệm ......................................................................................................... 83
Bảng 3.16. Kết quả thơng số sinh hóa chức năng gan Bilirubin toàn phần của
chuột thử nghiệm......................................................................................... 84


Bảng 3.17. Kết quả thơng số sinh hóa chức năng gan Albumin máu của chuột
thử nghiệm................................................................................................... 85
Bảng 3.18. Kết quả thơng số sinh hóa chức năng gan Cholesterol của chuột
thử nghiệm................................................................................................... 86
Bảng 3.19. Kết quả thông số chức năng thận Ure của chuột thử nghiệm... 88
Bảng 3.20. Kết quả thông số chức năng thận Creatinin của chuột thử nghiệm
..................................................................................................................... 89
Bảng 3.21. Kết quả phân tích vi thể cấu trúc tế bào gan của các lô thử nghiệm
..................................................................................................................... 92
Bảng 3.22. Kết quả phân tích vi thể cấu trúc tế bào thận ........................... 94


DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1. Hình ảnh về cây ngơ.................................................................. 8
Hình 1.2. Ngơ khi thu hoạch ................................................................... 12
Hình 1.3. Một số sản phẩm chứa polyphenol của nước ngồi ................ 18

Hình 1.4. Một số sản phẩm chứa polyphenol trong nước ....................... 19
Hình 1.5. Sự phân bố chlorophyll trung bình trên bề mặt nước biển ..... 20
Hình 1.6. Các sản phẩm về chlorophyll trên thị trường.......................... 27
Hình 1.7. Thực phẩm chức năng chống lão hố Antiox+ ....................... 31
Hình 1.8. Sản phẩm thực phẩm chức năng bổ sung vitamin, khoáng chất
giúp tăng sức đề kháng, cải thiện sức khoẻ............................................. 32
Hình 1.9. Thực phẩm chức năng hỗ trợ làm đẹp của công ty DHC ....... 32
Hình 1.10. Một số sản phẩm thực phẩm chức năng hỗ trợ điều trị bệnh.33
Hình 3.1. Điểm cảm quan của viên hoàn sử dụng nồng độ dextrin khác
nhau ......................................................................................................... 49
Hình 3.2. Điểm cảm quan của viên hồn sử dụng nồng độ carboxymethyl
cellulose khác nhau ................................................................................. 49
Hình 3.3. Điểm cảm quan của viên hồn sử dụng nồng độ đường mía khác
nhau ......................................................................................................... 50
Hình 3.4. Điểm cảm quan bình quân của viên hồn sử dụng carbohydrate
khác nhau................................................................................................. 50
Hình 3.5. Độ trương nở của viên hồn chứa dextrin nồng độ khác nhau52
Hình 3.6. Độ trương nở của viên hoàn chứa carboxymethyl cellulose nồng
độ khác nhau............................................................................................ 52
Hình 3.7. Độ trương nở của viên hồn chứa đường mía nồng độ khác nhau
................................................................................................................. 53
Hình 3.8. Độ trương nở bình qn của viên hồn chứa carbohydrate khác
nhau ......................................................................................................... 53


Hình 3.9. Khả năng bán rã của viên hồn chứa dextrin nồng độ khác nhau
................................................................................................................. 55
Hình 3.10. Khả năng bán rã của viên hoàn chứa carboxymethyl cellulose
nồng độ khác nhau .................................................................................. 55
Hình 3.11. Khả năng bán rã của viên hồn chứa đường mía nồng độ khác

nhau ......................................................................................................... 56
Hình 3.12. Khả năng bán rã bình qn của viên hồn chứa carbohydrate
nồng độ khác nhau .................................................................................. 56
Hình 3.13. Mật độ khối lượng của viên hoàn sử dụng nồng độ dextrin khác
nhau ......................................................................................................... 58
Hình 3.14. Mật độ khối lượng của viên hồn sử dụng nồng độ
carboxymethyl cellulose khác nhau ........................................................ 58
Hình 3.15. Mật độ khối lượng của viên hoàn sử dụng nồng độ đường mía
khác nhau................................................................................................. 59
Hình 3.16. Mật độ khối lượng của viên hồn chứa carbohydrate nồng độ
khác nhau ................................................................................................ 59
Hình 3.17. Độ đồng nhất khối lượng của viên hoàn sử dụng nồng độ
dextrin khác nhau .................................................................................... 61
Hình 3.18. Độ đồng nhất khối lượng của viên hoàn sử dụng nồng độ
carboxymethyl cellulose khác nhau ........................................................ 61
Hình 3.19. Độ đồng nhất khối lượng của viên hồn sử dụng nồng độ đường
mía khác nhau.......................................................................................... 62
Hình 3.20. Độ đồng nhất khối lượng của viên hồn chứa carbohydrate
nồng độ khác nhau .................................................................................. 62
Hình 3.21. LN khả năng giải phóng hoạt chất của viên hồn chứa loại và
hàm lượng carbohydrate khác nhau ........................................................ 64
Hình 3.22. Khả năng giải phóng hàm lượng polyphenol và chlorophyll
của viên hồn chứa hàm lượng carboxymethyl cellulose khác nhau...... 64


Hình 3.23. Hình ảnh đại thể các cơ quan nội tạng của chuột sau 28 ngày
thử nghiệm............................................................................................... 91
Hình 3.24. Cấu trúc vi thể tế bào gan chuột ở lô sinh lý ........................ 93
Hình 3.25. Cấu trúc vi thể tế bào gan chuột ở lơ uống viên hồn liều 1
viên/kg ..................................................................................................... 93

Hình 3.26. Cấu trúc vi thể tế bào gan chuột ở lơ uống viên hồn liều 3
viên/kg ..................................................................................................... 94
Hình 3.27. Cấu trúc vi thể tế bào thận chuột ở lô sinh lý ....................... 95
Hình 3.28. Cấu trúc vi thể tế bào thận chuột ở lơ uống viên hồn liều 1
viên/kg ..................................................................................................... 95
Hình 3.29. Cấu trúc vi thể tế bào thận chuột ở lơ uống viên hồn liều 3
viên/kg ..................................................................................................... 96


1
MỤC LỤC
Trang
LỜI CAM ĐOAN
LỜI CẢM ƠN
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC HÌNH
MỤC LỤC ........................................................................................................ 1
MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 4
1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI ................................................................................ 4
2. MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI ........................................................................... 6
3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU .............................................. 6
4. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ TÍNH THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI................. 6
5. CÁC NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CHÍNH .................................................. 7
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ........................................................................... 8
1.1. CÂY NGÔ (BẮP) ...................................................................................... 8
1.1.1. Đặc điểm sinh học .......................................................................... 8
1.1.2. Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của cây ngô .............. 10
1.1.3. Sản lượng ngô trong nước và trên thế giới .................................. 13
1.2. POLYPHENOL........................................................................................ 14

1.2.1. Khái niệm và phân loại polyphenol ............................................. 14
1.2.2. Vai trò của polyphenol với sức khỏe con người .......................... 14
1.2.3. Tình hình nghiên cứu sản xuất chế phẩm polyphenol ................. 17
1.3. CHLOROPHYLL .................................................................................... 20
1.3.1. Đặc tính của chlorophyll .............................................................. 20


2
1.3.2. Hoạt tính chống oxy hóa của chlorophyll .................................... 21
1.3.3. Tác dụng của chlorophyll ............................................................. 22
1.3.4. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng chlorophyll........................... 25
1.4. THỰC PHẨM CHỨC NĂNG ................................................................. 28
1.4.1. Khái niệm ..................................................................................... 28
1.4.2. Phân loại ....................................................................................... 30
1.4.3. Nhu cầu về thực phẩm chức năng hiện nay ................................. 31
1.5. DỰ ÁN NGHIÊN CỨU “PHÁT TRIỂN VÀ THƯƠNG MẠI HÓA SẢN
PHẨM THỰC PHẨM CHỨC NĂNG CHỨA POLYPHENOL,
CHLOROPHYLL TỪ CÂY NGÔ” ........................................................ 34
CHƯƠNG 2. NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU ................................................................................................................ 36
2.1. NGUYÊN VẬT LIỆU.............................................................................. 36
2.1.1. Nguyên vật liệu (đối tượng nghiên cứu) ...................................... 36
2.1.2. Thiết bị ......................................................................................... 36
2.1.3. Hóa chất ....................................................................................... 36
2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU............................................................ 37
2.2.1. Đánh giá hoạt tính chống oxy hóa của viên hồn ........................ 37
2.2.2. Đánh giá đặc tính vật lý của viên hồn ........................................ 39
2.2.3. Đánh giá hàm lượng polyphenol, chlorophyll ............................. 40
2.2.4. Đánh giá độc tính cấp và bán trường diễn của viên hồn ............ 41
2.2.5. Xử lý kết quả và phân tích thống kê ............................................ 45

CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................... 46
3.1. ĐÁNH GIÁ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA VIÊN HỒN ................... 46
3.2. ĐÁNH GIÁ ĐẶC TÍNH VẬT LÝ CỦA VIÊN HỒN .......................... 48
3.2.1. Đặc tính cảm quan........................................................................ 48


3
3.2.2. Đặc tính trương nở ....................................................................... 51
3.2.3. Đặc tính bán rã ............................................................................. 54
3.2.4. Mật độ khối lượng của viên hoàn ................................................ 57
3.2.5. Độ đồng đều khối lượng của viên hoàn ....................................... 60
3.2.6. Đánh giá khả năng giải phóng hoạt chất và hoạt tính .................. 63
3.3. ĐỘC TÍNH CẤP VÀ BÁN TRƯỜNG DIỄN CỦA VIÊN HỒN ........ 65
3.3.1. Độc tính cấp đường uống trên chuột ............................................ 65
3.3.2. Độc tính bán trường diễn ............................................................. 67
CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................... 97
4.1. KẾT LUẬN .............................................................................................. 97
4.2. KIẾN NGHỊ ............................................................................................. 98
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 99


4
MỞ ĐẦU
1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Polyphenols là nhóm chất chuyển hóa thứ cấp, đa dạng về cấu trúc và
hoạt tính sinh học (kháng khuẩn, kháng nấm [1], chống oxy hóa [2], chống ung
thư [3], …), được tìm thấy nhiều trong thực vật [4]. Polyphenol có khả năng
loại bỏ được gốc tự do – một trong những nguyên nhân chủ yếu gây ra hơn 80
loại bệnh ở con người (Alzermer, ung thư, …) [5].
Bác Sĩ Hans Frischer – người đạt giải Nobel chỉ ra cấu trúc của hồng

huyết cầu rất giống cấu trúc của chlorophyll, điều này giúp cơ thể chúng ta
chuyển hóa chlorophyll thành hồng huyết cầu và góp phần gia tăng chỉ số hồng
huyết cầu, bổ gan, giảm thiểu độc tố trong cơ thể. Chlorophyll là chất chống
oxy hố của cơ thể, có tác dụng làm chậm q trình lão hố, ngừa ung thư,
kháng khuẩn, kháng nấm, trị vết thương….
Nhiều sản phẩm (đồ uống, siro, thực phẩm chức năng, …) chứa
polyphenol và chloroplyll, nhằm đáp ứng nhu cầu bảo vệ sức khỏe ngày càng
tăng cao của con người theo xu hướng hiện đại, có nguồn gốc tự nhiên dưới
hình thức thực phẩm chức năng đã xuất hiện nhiều trên thị trường. Tuy nhiên,
sản xuất ra sản phẩm chất lượng, hiệu quả cao và an toàn cho người sử dụng là
thách thức và trăn trở của các nhà nghiên cứu, sản xuất và quản lý.
Theo tổng cục thống kê 2017 cho thấy, diện tích trồng ngơ ở Việt Nam
từ 1,1 đến 1,2 triệu ha [6], khối lượng phụ phẩm sau thu hoạch rất lớn vào
khoảng 1,2 tấn thân ngô/ 1 tấn ngơ, hàm lượng polyphenol và chlorophyll hoạt
tính hữu ích chiếm 0,4 % đến 1,3 % trong cây ngô sau thu hoạch (tùy thuộc
mùa vụ, loại phụ phẩm, loài ngô) [7], nhưng chủ yếu làm thức ăn gia súc hoặc
đốt tại chỗ gây ô nhiễm môi trường, gây lãng phí lượng lớn hoạt chất có giá trị
(polyphenol, chlorophyll). Cây ngơ sau khi chiết polyphenol, chlorophyll hồn
tồn sử dụng tốt trong sản xuất thức ăn gia súc hoặc phân bón. Như vậy, cần
thiết sử dụng hiệu quả nguồn hoạt chất sinh học khối lượng lớn từ phụ phẩm
nông nghiệp này.


5
Trên cơ sở kết quả nghiên cứu của Viện Nghiên cứu và Ứng dụng Công
nghệ Nha Trang, Trường Đại học Nha Trang và doanh nghiệp Khoa học công
nghệ liên kết khoa học với Viện Nghiên cứu và Ứng dụng Công nghệ Nha
Trang – Công ty CP Fucoidan Việt Nam từ năm 2010 đến nay, như: “Thu nhận
polyphenol từ cây ngô” [8]; “Xây dựng quy trình chiết xuất, sản xuất đồ uống
giàu polyphenol, chlorophyll từ cây ngô” [7], tiềm năng áp dụng các tiến bộ

khoa học trong chiết và sử dụng hiệu quả các hoạt chất sinh học (polyphenol,
chlorophyll, v.v...) từ phụ phẩm cây ngô (thân, rễ, lá, râu ngô) đã được bộc lộ
và hiện thực hóa từng bước. Những bằng chứng về lợi ích sức khỏe, điều trị
bệnh cho người của cây ngô trong y học cổ truyền, của polyphenol và
chlorophyll đối với con người đã được công bố rất rõ ràng. Chế phẩm
polyphenol, chorophyll thu nhận được từ cây ngơ có phổ sử dụng lớn trong lĩnh
vực sản xuất và đời sống.
Trong Hội nghị Khoa học quốc tế lần thứ 2 về thực phẩm chức năng, do
Cục An toàn thực phẩm (Bộ Y tế) phối hợp với Hiệp hội Thực phẩm Chức năng
Việt Nam (VAF) tổ chức ngày 22/11/2018, tại Hà Nội, PGS. TS. Trần Đáng
(Chủ tịch Hiệp hội Thực phẩm chức năng Việt Nam) nhận định: Nhu cầu sử
dụng thực phẩm chức năng liên tục tăng; nếu như năm 2000 mới chỉ có khoảng
60 sản phẩm thực phẩm chức năng của 15 cơ sở nhập khẩu vào Việt Nam, đến
nay cả nước đã có tới 3.600 doanh nghiệp tham gia sản xuất và kinh doanh với
khoảng 6.800 sản phẩm đang lưu hành. Tuy nhiên, nhiều doanh nghiệp biến
mặt hàng này thành đa cấp, bất chính, khiến ngành thực phẩm chức năng bị
biến tướng. Bên cạnh đó, lợi dụng kẽ hở, nhiều doanh nghiệp sản xuất, kinh
doanh thực phẩm chức năng đã đưa ra thị trường những sản phẩm kém chất
lượng, công dụng không đúng với quảng cáo, mất niềm tin với người tiêu dùng.
Trong thời gian tới, quản lý thực phẩm chức năng sẽ tiếp tục được quan tâm
đặc biệt tại Việt Nam với phương thức quản lý hiện đại, chính sách quản lý vừa
đảm bảo tạo điều kiện thuận lợi cho doanh nghiệp phát triển, vừa kiểm sốt
chặt chẽ chất lượng, an tồn thực phẩm, đảm bảo tính hài hịa với các quy định
quốc tế. Cơng tác quản lý hướng tới mục tiêu xây dựng ngành thực phẩm chức
năng Việt Nam trở thành ngành kinh tế - y tế chăm sóc sức khỏe của nhân dân.


6
Với nền tảng sẵn có cùng với nhu cầu thị trường và yêu cầu của các cơ
quan quản lý, cho thấy việc “Đánh giá hoạt tính sinh học, đặc tính vật lý, độc

tính cấp và bán trường diễn của viên hồn polyphenol, chlorophyll từ cây ngơ”
trong khn khổ dự án “Phát triển và thương mại hóa sản phẩm thực phẩm chức
năng chứa polyphenol, chlorophyll từ cây ngô” là hướng đi đúng đắn, đáp ứng
yêu cầu bức thiết của thực tế xã hội.
Do vậy, luận văn “Đánh giá hoạt tính sinh học, đặc tính vật lý, độc tính
cấp và bán trường diễn của viên hồn polyphenol, chlorophyll từ cây ngơ” được
thực hiện.
2. MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI
Đánh giá một số đặc tính vật lý, hoạt tính sinh học, độc tính cấp và bán
trường diễn của viên hoàn. Cung cấp dữ liệu khoa học về viên hoàn, làm cơ sở
cho các nghiên cứu chuyên sâu hơn của dự án “Phát triển và thương mại hóa
sản phẩm thực phẩm chức năng chứa polyphenol, chlorophyll từ cây ngô”.
3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
Đối tượng nghiên cứu: viên hồn Chlopocural có chứa cao chiết
polyphenol, chlorophyll từ phụ phẩm cây ngô Zea mays L.
Phạm vi nghiên cứu: hoạt tính sinh học, đặc tính vật lý, độc tính cấp và
bán trường diễn của viên hồn.
4. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ TÍNH THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
Trong khuôn khổ Dự án “Phát triển và thương mại hóa sản phẩm thực
phẩm chức năng chứa polyphenol, chlorophyll từ cây ngô” (mã số
UDSPTM.04/20-21) do Viện Nghiên cứu và Ứng dụng Cơng nghệ Nha Trang
chủ trì, sản phẩm viên hồn chứa cao chiết polyphenol, chlorophyll chống oxy
hóa từ phụ phẩm cây ngơ Zea mays L. (có tên là: viên hồn Chlopocural) cần
thiết được đánh giá toàn diện theo yêu cầu của Bộ Y tế quy định đối với sản
phẩm. Tuy nhiên trong khuôn khổ luận văn thạc sĩ việc tiến hành đánh giá về
hoạt tính sinh học, đặc tính vật lý, độc tính cấp và bán trường diễn là phù hợp.
Các kết quả nghiên cứu của luận văn cung cấp dữ liệu khoa học về hoạt


7

tính sinh học chống oxy hóa; các đặc tính vật lý (cảm quan, trương nở, bán rã,
giải phóng thuốc, mật độ khối lượng và độ đồng nhất khối lượng) khi sử dụng
tá dược khác nhau ở các hàm lượng khác nhau; độc tính cấp và bán trường diễn
của viên hồn Chlopocural có chứa cao chiết polyphenol, chlorophyll từ phụ
phẩm cây ngô. Cung cấp dữ liệu khoa học trực tiếp cho Dự án “Phát triển và
thương mại hóa sản phẩm thực phẩm chức năng chứa polyphenol, chlorophyll
từ cây ngô”. Các kết quả nghiên cứu là cơ sở khoa học để tiến hành các nghiên
cứu chuyên sâu, hoàn thiện sản phẩm và phát triển sản phẩm viên hoàn
Chlopocural trong tương lai và sẽ là nguồn tài liệu tham khảo cho các nghiên
cứu sau này về sản phẩm có chứa hoạt chất polyphenol và chlorophyll.
Các kết quả nghiên cứu của luận văn sẽ là cơ sở để xây dựng và phát
triển quy trình sản xuất viên hồn ở quy mơ lớn, là một phần quan trọng trong
mục tiêu thương mại hóa sản phẩm thực phẩm chức năng viên hồn
Chlopocural có chứa cao chiết polyphenol, chlorophyll từ phụ phẩm cây ngô.
Kết quả nghiên cứu còn là bằng chứng cung cấp cho việc đăng ký an toàn vệ
sinh thực phẩm và quản lý thực phẩm chức năng theo quy định của Bộ Y tế.
5. CÁC NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CHÍNH
Đánh giá hoạt tính sinh học của viên hồn: đánh giá các hoạt tính chống
oxy hóa của viên hoàn dựa trên các phản ứng nhận diện, sự hình thành liên hợp
diene, thử nghiệm lipoprotein tỷ trọng thấp (LDL) và dựa trên hoạt tính enzyme
catalase (CAT).
Đánh giá đặc tính vật lý của viên hồn bao gồm: đặc tính cảm quan, đặc
tính trương nở, khả năng bán rã, khả năng giải phóng thuốc, mật độ khối lượng,
độ đồng nhất khối lượng.
Đánh giá độc tính cấp và bán trường diễn của viên hoàn.


8
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. CÂY NGÔ (BẮP)

1.1.1. Đặc điểm sinh học
Cây Ngơ hay cịn gọi là cây Bắp có tên khoa học là Zea mays L., thuộc
chi Zea, họ hoà thảo (Poaceae), bộ hoà thảo (Poales), lớp một lá mầm
(Monocotylens), ngành hạt kín (Magnoliophyta), phân giới thực vật bậc cao
(Plantae).

Hình 1.1. Hình ảnh về cây ngơ


9
Cây ngơ có tên tiếng Anh là “maize” và từ này xuất phát từ tiếng Tây
Ban Nha (maíz) (thuật ngữ trong tiếng Taino để chỉ loài cây này). Từ những
nghiên cứu về di truyền học cho thấy quá trình thuần hóa cây ngơ diễn ra vào
khoảng năm 7.000 trước cơng nguyên tại miền trung Mexico. Tổ tiên của cây
ngô là loại cỏ Teosinte hoang dại mọc trong lưu vực sông Balsas. Cây ngơ được
gieo trồng rộng rãi, nhanh chóng và được sử dụng làm lương thực chính của
phần lớn các nền văn hóa tiền Columbus tại Bắc Mỹ, Trung Mỹ, Nam Mỹ và
khu vực Caribe. Chúng được trồng nhiều từ 50o vĩ Bắc đến 40o vĩ Nam và lên
độ cao 3.300 m ở châu Mỹ. Chúng có thể sống ở một số loại đất, nhưng tốt nhất
là đất xốp, dễ thốt nước khơng thích đất mặn và lầy [9], [10].
Theo như tài liệu của Lê Quý Đôn ghi chép, cây ngô đã được Trần Thế
Vinh mang về Việt Nam từ Trung Quốc khi ông đi sứ vào cuối thế kỷ XVII
(khoảng 1662-1723). Một số giả thuyết khác lại cho rằng cây ngô và cây mè
đều do ông Phùng Khắc Khoan (triều vua Lê Kính Tơng) mang về từ đất Thục
(Trung Quốc) và trồng đầu tiên tại Sơn Tây, phủ Quảng Oai sau đó ngơ được
phổ biến và phát triển ra khắp đất nước [9].
Cây ngô là cây hàng năm, thân thẳng và đơn độc, không đẻ nhánh, trừ
một số giống địa phương và giống lai tạo. Chúng cao tới 2-3 m. Các đốt ở gốc
mang rễ. Lá hình mũi mác rộng. Hai mặt lá hơi ráp, mép lá có lơng, lá dài 4550 cm. Bẹ lá nhẵn có lơng mềm, lưỡi bẹ ngắn và có lơng. Cụm hoa đực ở ngọn
cây, có lơng. Cụm hoa cái ở nách lá lớn hình trụ và khơng cuống, có bẹ lá hẹp

bao bọc. Đầu các nhụy có lơng dài 10-20 cm, quả bóng, cứng, có nhiều màu
xếp 8-10 dãy. Hạt có tỷ lệ nảy mầm rất cao. Cây ngô sinh trưởng rất nhanh, có
thể thu hoạch trong thời gian ngắn [11], [9]. Ở Việt Nam, cây ngơ có thể trồng
chun canh hoặc ln canh với cây lúa. Thời gian sinh trưởng của cây ngô dài,
ngắn khác nhau phụ thuộc vào giống và điều kiện ngoại cảnh. Trung bình thời
gian sinh trưởng từ khi gieo đến khi chín là 90 - 160 ngày.


10
1.1.2. Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của cây ngô
 Hạt ngô: là phần chủ yếu và có giá trị kinh tế cao nhất. Hạt ngơ có tỷ lệ
tinh bột, protein và lipid cao nên được dùng làm lương thực và thực phẩm cho
người, làm thức ăn gia súc gia cầm, làm nguyên liệu trong công nghiệp sản xuất
dextrin, dextrose, rượu, bia, sản xuất giấm, acetone, glycerine, glutene, điều
chế môi trường nuôi cấy vi sinh vật,... Theo nghiên cứu của Hruska I. (1962)
[10], trong bột ngơ có chứa từ 66-73 % carbohydrate, 6-21 % protein, 3,5 – 7,0
% lipid, 1,3 % khoáng và nhiều sinh tố, v.v….
Hạt ngô vàng chứa nhiều sắc tố và cryptoxanthin (tiền vitamin A).
Chúng có tác dụng làm tăng đậm độ màu của da gà và lịng đỏ trứng gia cầm.
Hạt ngơ chứa 2 loại protein là zein và glutelin. Dầu ngô chứa nhiều acid béo
không no đặc biệt là giàu acid linoleic. Vì thế ngơ được sử dụng nhiều trong
khẩu phần ăn của lợn nhằm làm cho mỡ mềm. Hạt ngô nghèo calcium (Ca),
nhưng hàm lượng phospho (P) tương đối khá vì có sự hoạt động của enzyme
phytase trong hạt. Tỷ lệ Ca /P thấp, vì vậy cần bổ sung canxi khi sử dụng nhiều
ngô trong khẩu phần ăn cho gia súc.
 Thân cây ngơ: trong cây ngơ có chứa lượng protein thơ cao hơn các loại
cỏ khác khi cây cịn non. Tuy nhiên, giá trị dinh dưỡng của ngô biến động lớn,
phụ thuộc vào thời kỳ sinh trưởng và thu hoạch, chế biến.
Bảng 1.1. Thành phần hóa học cây ngơ (%)
Chỉ tiêu

Tính theo vật chất khơ

Mẫu

Chất
khơ

Protein

Xơ

Tro

Lipid

Tươi, 8 tuần tuổi

15,7

8,9

31,2

10,2

1,9

Tươi, 10 tuần tuổi

21,9

10,9

31,5

8,7

1,4

Tươi, giữa ra hoa

23,8

9,5

30,9

6,0

4,3

Tươi, chín sữa

16,0

11,3

29,4

8,1

1,9


11

Thân khơ

-

6,3

35,0

7,4

1,3

Ủ chua, chín sữa

-

6,5

31,9

5,0

3,3

Thân lá của trái ngơ khơ thường dùng làm bột giấy. Thân lá tươi được
dùng để nuôi đại gia súc.
 Ngô và bột lõi ngô nghiền: Gồm tồn bộ trái ngơ khơng kể vỏ ngơ, loại
thức ăn này có giá trị tốt đối với gia súc nhai lại. Ni bị bằng loại thức ăn này
cho tăng trọng khơng sai khác với bị ăn ngơ hạt có vỏ. Do hàm lượng xơ cao,
nên hạn chế trong khẩu phần ăn của gia cầm, có thể sử dụng tối đa 50 % loại
thức ăn này cho lợn thịt. Trong điều kiện nóng ẩm, phải bảo quản bột thật khơ,
nếu khơng thì sẽ bị nấm mốc.
Lõi ngơ: Lõi ngơ chiếm khoảng 20 % khối lượng tồn trái ngơ. Đây là
phần có giá trị dinh dưỡng thấp so với cỏ khơ và khơng ngon miệng. Nếu cịn
độ ẩm cao thì nhanh chóng bị nấm mốc sau vài ngày. Tuy vậy, bột lõi trái ngơ
có thể làm nguồn thức ăn kết hợp với các loại thức ăn khác để vỗ béo bò thịt
cho kết quả tốt.
Bảng 1.2. Thành phần hoá học của hạt ngơ và các phụ phẩm khác
Chỉ tiêu
Mẫu

Tính theo vật chất khô (%)
Chất
khô Protein Xơ Tro Mỡ Ca

Hạt ngô trắng

84,8

9,14

2,50 0,51

Bắp ngô và lá

88,4

8,29

6,89 1,18 3,12 0,04 0,23

Bắp ngô nghiền

86,2

8,25

0,25 1,14 3,05 0,03 0,22

Hạt ngô nghiền

87,8

12,1

1,4

1,4

5,5

0,02 0,33

-

2,1

36,5

2,8

0,8

0,05 0,06

Lõi nghiền

3,8

P

0,01 0,24

Lõi ngô dùng bán công nghiệp để làm ống vố (pipe). Ngồi ra, trong hóa
cơng nghiệp, lõi ngơ được sử dụng làm nguồn nguyên liệu để sản xuất chất


12
Furfuran ứng dụng trong dược liệu và thuốc trừ sâu. Lõi cịn được dùng làm
than hoạt tính và trích dầu đốt.
 Râu ngô: dùng trong dược liệu làm thuốc lợi tiểu và cầm máu.
Theo nghiên cứu của Mc Giveve vào năm 1962, tác dụng lợi tiểu của râu ngô
là do sự hiện diện của acid maizenic và các ion K+ (270 ppm), Ca2+ (14 ppm)

đã kích thích hoạt động của não. Tác dụng cầm máu là do sự hiện diện của các
vitamin, đặc biệt là vitamin K (16 đơn vị sinh lý/g) [9].
 Lá ngơ: căn cứ vào vị trí trên thân và hình thái có thể chia lá ngơ làm 4
loại:
- Lá mầm: là lá đầu tiên khi cây còn nhỏ, chưa phân biệt được phiến lá với vỏ
bọc lá.
- Lá thân: lá mọc trên đốt thân, có mầm nách ở kẽ chân lá.
- Lá ngọn: lá mọc ở ngọn, khơng có mầm nách ở kẽ lá.
- Lá bi: là những lá bao ngơ.
Lá ngơ điển hình được cấu tạo bởi bẹ lá, bản lá (phiến lá) và lưỡi lá (thìa
lìa, tai lá). Tuy nhiên có một số loại khơng có thìa lìa làm cho lá bó, gần như
thẳng đứng theo cây.

Hình 1.2. Ngơ khi thu hoạch
Số lượng lá, chiều dài, chiều rộng, độ dày, lông tơ, màu lá, góc lá và gân
lá thay đổi tùy theo từng giống khác nhau. Số lá là đặc điểm khá ổn định ở ngơ,
có quan hệ chặt chẽ với số đốt và thời gian sinh trưởng. Những giống ngơ ngắn
ngày thường có 15 - 16 lá, giống ngơ trung bình: 18 - 20 lá, giống ngơ dài ngày
thường có trên 20 lá [9].


13
Do cây ngô là cây cần ánh sáng cường độ rất cao, nên chúng thường có
màu xanh của chất Diệp lục (Chlorophyll). Chlorophyll tập trung chủ yếu ở lá,
chiếm phần lớn trong thành phần các chất màu của lá ngô. Màu xanh của lá bi
và nhiều lá khơng cịn xanh khi hạt ngơ ở thời điểm chín sinh lý và kết thúc sự
phát triển [12].
Ngơ có rất nhiều cơng dụng. Tất cả các bộ phận của cây ngô từ hạt, đến
thân, lá đều có thể sử dụng được để làm lương thực, thực phẩm cho người, thức
ăn cho gia súc, làm nguyên liệu cho công nghiệp (rượu ngô), sản xuất ethanol

để chế biến xăng sinh học, thậm chí cịn cịn chế biến tạo ra một số vật dụng đồ
dùng như điện thoại, đồ trang sức của phụ nữ…, một số bộ phận sinh học của
ngơ có chứa một số chất có vai trị như một loại thuốc chữa bệnh, làm chất đốt,
v.v… [13].
1.1.3. Sản lượng ngô trong nước và trên thế giới
Theo báo cáo của Tổ chức nông lương thực thế giới [14], cây ngô là một
trong những cây trồng lâu đời nhất, năng suất cao nhất với sản lượng tồn cầu
trung bình hơn 4 tấn/ha, chiếm sản lượng đứng hàng thứ III sau lúa mì và đậu
nành, nhưng diện tích canh tác đứng hàng thứ II. Theo báo cáo của Hội đồng
ngũ cốc quốc tế (IGC) thì sản lượng ngơ trong niên vụ 2012-2013 tồn cầu đạt
859 triệu tấn [15].
Ở Việt Nam, ngô là cây lương thực đứng hàng thứ 2 sau lúa gạo. Diện
tích gieo trồng và năng suất, sản lượng cũng tăng mạnh, từ hơn 200 ngàn ha
với năng suất 1 tấn/ha (năm 1960), đến năm 2009 đã vượt ngưỡng 1 triệu ha
với năng suất 4,3 tấn/ha. So với các nước, năng suất ngô ở nước ta vẫn thuộc
loại khá thấp. Đặc biệt tại một số địa phương miền núi vùng sâu, vùng xa của
các tỉnh Lai Châu, Sơn La, Thanh Hóa, Quảng Nam, Lâm Đồng,… một số đồng
bào dân tộc ít người sử dụng ngơ là nguồn lương thực, thực phẩm chính, sử
dụng các giống ngơ địa phương và tập quán canh tác lạc hậu, nên năng suất ngô
ở đây chỉ đạt trên dưới 1 tấn/ha. Sản lượng ngô trong nước vẫn chưa đáp ứng
đủ nhu cầu, vì vậy hàng năm chúng ta vẫn phải nhập khẩu khá nhiều ngô hạt
(trị giá trên 500 triệu USD) để sản xuất thức ăn gia súc. Hiện nay và trong
những năm tới, ngơ vẫn là cây ngũ cốc có vai trò quan trọng ở nước ta [13].


14
Theo số liệu thống kê của Trung tâm Tin học – Thống kê của Bộ Nông nghiệp
và Phát triển Nông thơn, tính đến thời điểm cuối tháng 6/2013 thì tổng sản
lượng ngơ cả nước đạt 2.513,4 nghìn tấn (tăng 9,5 %), diện tích gieo ngơ đến
15/07/2013 đạt 869,5 ngàn ha (tăng 9,6 %) so với cùng kỳ năm 2012 [16]. Năm

2014 diện tích trồng ngơ đạt 1.179 nghìn ha và đến năm 2020 chỉ cịn 943 nghìn
ha. Năm 2020, sản lượng ngô thu hoạch trong nước đạt 4,76 triệu tấn.
Với lượng sản xuất lớn như vậy, đồng nghĩa với việc lượng phế phụ
phẩm bỏ ra từ cây ngô sau khi thu hoạch là rất lớn (thân, lá, rễ,..). Chính vì vậy,
cây ngô là nguồn nguyên liệu dồi dào để tận thu, sản xuất các sản phẩm giá trị
gia tăng khác từ cây ngô là điều vô cùng cần thiết.
1.2. POLYPHENOL
1.2.1. Khái niệm và phân loại polyphenol
* Khái niệm
Polyphenols là nhóm chất thơm có nhiều gốc hydroxyl đính trực tiếp với
nhân benzen (vòng thơm) bao gồm các đơn vị cơ bản (polyhydroxylphenol
(monomer)) được liên kết với nhau thông qua các kiểu liên kết khác nhau [17].
* Phân loại
Các hợp chất phenol rất đa dạng về cấu trúc, tùy theo cấu tạo mạch
cacbon mà các hợp chất phenol được chia thành các nhóm sau: phenol đơn giản
(C6), acid phenol, flavonoid (C6-C3-C6), stilbenes (C6-C2-C6) và lignins (C6-C3)n
[5] hoặc tannins (C6-C3-C6)n [18].
1.2.2. Vai trò của polyphenol với sức khỏe con người
Trong khoảng hai thập niên gần đây, thế giới quan tâm đến gốc tự do,
stress oxy hóa và các chất chống oxy hóa. Nhiều nghiên cứu khuyến khích việc
sử dụng nhiều loại rau quả tươi hàng ngày, sử dụng các chất chống oxy hóa tự
nhiên theo cách đơn giản và hữu hiệu nhất để tăng cường sức khỏe, ngăn ngừa
các bệnh do stress oxy hóa gây ra.
- Các hợp chất phenol có khả năng chống oxy hóa mạnh. Do đó giúp cơ
thể ngăn ngừa stress oxy hóa, ngăn ngừa các bệnh ung thư, tim mạch, các bệnh


15
về mắt, bệnh lão hóa sớm. Tannins có khả năng bình thường hóa hoạt động của
hệ vi khuẩn có ích trong ruột, ngăn ngừa quá trình thối rữa, sinh hơi và các rối

loạn khác làm cản trở hoạt động của ruột [17].
- Stress oxy hóa là hiện tượng xuất hiện trong cơ thể sinh vật khi có sự mất
cân bằng giữa việc sản xuất các gốc tự do và hoạt động của các chất chống oxy
hóa. Stress oxy hóa là một trong những nguyên nhân cơ bản phát triển các bệnh
thối hóa mãn tính bao gồm tim mạch, ung thư và lão hóa [19]. Các gốc tự do
bao gồm các chất hoạt động chứa oxy và nitơ (Reactive Oxygen Species – ROS
và Reactive Nitrogen Species – RNS) được tạo ra trong quá trình trao đổi chất,
tùy thuộc vào nồng độ mà mức độ tác động lên cơ thể khác nhau [19,20].
+ Ở nồng độ thấp, ROS và RNS đóng vai trị như nhân tố tín hiệu làm
nhiệm vụ điều hịa phân ly tế bào, kích hoạt các yếu tố phiên mã cho các gen
tham gia quá trình miễn dịch kháng viêm, điều hịa biểu hiện các gen mã hóa
cho các enzyme chống oxy hóa [19].
+ Ở nồng độ cao, ROS và RNS oxy hóa các đại phân tử sinh học, gây nên
đột biến DNA, biến tính protein, oxy hóa lipid [19]. Các nhà khoa học đã sử
dụng “chất chống oxy hóa ngoại sinh” hỗ trợ hệ thống “chất chống oxy hóa nội
sinh” để ngăn ngừa và giảm thiểu gốc tự do sinh ra quá nhiều trong cơ thể, để
phòng ngừa nâng cao sức khỏe, chống lão hóa. Các chất chống oxy hóa ngoại
sinh phổ biến được biết đến như, vitamin A, viatmin C, các carotenoid,
chlorophyll và polyphenols. Trong trà xanh, những chất polyphenol có vai trị
quan trọng trong việc phịng chống bệnh ung thư. Chất chống oxy hóa EGCG
(epigallotechin gallate) có cơng dụng ngăn ngừa các enzyme kích hoạt sự sao
chép nhân bản ở tế bào. Hợp chất flavonoid trong trà xanh, trà đen và một số
loại rau, táo, hành, nho có khả năng ngăn ngừa cholesterol xấu, chống tụ máu,
chống xơ cứng động mạch. Catechin hợp chất tạo ra vị đắng của trà xanh có
cơng dụng hữu hiệu trong việc tiêu diệt hầu hết những loại vi khuẩn gây ngộ
độc thực phẩm và giải trừ luôn những độc tố do vi khuẩn tiết ra cụ thể là độc tố
veratoxin của Ecoli.157 đã được giáo sư Shimamura - đại học Y khoa Showa
(Nhật Bản) diễn thuyết về “tác động diệt khuẩn Ecoli. 157” tại hội thảo chuyên
đề diệt khuẩn của trà xanh (8/1996).