Khảo sát các thông số trong quá trình trích ly có hỗ trợ vi sóng vỏ măng cụt (Garcinia Mangostana)

11

_
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYÊN TÁT THÀNH

KHOA KỲ THUẬT THỤC PHẤM VÀ MƠI TRƯỜNG

NGUYEN TAT THANH

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP

KHẢO SÁT CÁC THƠNG SỐ TRONG
Q TRÌNH TRÍCH LY CĨ HỔ TRỢ

VI SĨNG VỎ MĂNG CỤT
(GARCINIA MANGOSTANA)

PHẠM THANH NHÃ

Tp HCM, tháng 10 năm 2021

11


TÓM TÁT

Vỏ măng cụt được coi là 1 loại rác thải xanh có rất nhiều hoạt tính sinh học như
polyphenol, flavonoid, xanthones, catechin, anthocyanidins và các hợp chất sinh học

khác. Các polyphenol, falvonoid có tác dụng bảo vệ tim mạch, tiểu đường, chống oxy

hóa. Phương pháp trích ly vi sóng là phương pháp có thời gian trích ly ngắn giúp tiết
kiệm dung mơi. Trong nghiên cứu này q trình trích ly có hồ trợ vi sóng được thực

hiện với cơng suất (100W - 800 W), thời gian trích ly (1-5 phút), tỷ lệ bột măng
cụt:ethanol (1:10 -1:50), nồng độ (0°-100°). Kết quả thu được ở nồng độ ethanol 60°,

công suất 600 w, tỷ lệ bột măng cụtethanol 1:30 và thời gian 2 phút thì hàm lượng các
hoạt chất đạt cao nhất, cụ thể là Polyphenol 97,255 mg GAE/ g chất khô; Flavonoid
11,733 mg QE/g chất khô; ABTS 69,287 %; DPPH 35,76 %; FRAP 146,979 mg VCE/g

chất khô.

iv


MỤC LỤC
NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TÓT NGHIỆP................................................................ i

LỜI CẢM ƠN.............................................................................................................. ỉii
TÓM TẮT.................................................................................................................... ỉv

ABSTRACT.................................................................................................................. V

MỤC LỤC.................................................................................................................... vi
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT...................................................................................... ix
DANH MỤC HÌNH ẢNH............................................................................................ X
DANH MỤC BẢNG BIẾU......................................................................................... xi

MỞ ĐẦU........................................................................................................................ 1
1. Đặt vấn đề....................................................................................................................... 1

2. Mục tiêu của đồ án....................................................................................................... 2
3. Nội dung đồ án.............................................................................................................. 2

CHƯƠNG 1.

TÓNG QUAN.................................................................................... 3

1.1. MĂNG CỤT.................................................................................................... 3
1.1.1.

Nguồn gốc....................................................................................................... 3

1.1.2.

Đặc điểm hình thái......................................................................................... 3

1.1.3.

Thành phần hóa học và công dụng cùa măng cụt....................................... 5

1.1.4.

Giá trị kinh tế và tình hìnhsản xuất măng cụt............................................. 8

1.1.5.

Các nghiên cứu trong và ngồi nước........................................................... 8

1.2. FLAVONOID.................................................................................................. 9

1.2.1.

Đặc điếm, cấu tạo............................................................................................9

1.2.2.

Tính chất........................................................................................................ 11

1.2.3.

Công dụng...................................................................................................... 11

1.2.4.

Một số nghiên cứu vềflavonoid.................................................................. 12

1.3. POLYPHENOL..............................................................................................12
1.3.1.

Đặc điểm........................................................................................................ 12

1.3.2.

Thành phần cấu tạo....................................................................................... 13
VI


1.4. CÁC PHƯƠNG PHÁP TRÍCH LY........................................................... 17
1.4.1.

Định nghĩa về trích ly.................................................................................. 17

1.4.2.

Các phương pháp trích ly............................................................................17

1.4.3.

Phương pháp trích ly hồ trợ vi sóng.......................................................... 17

1.4.4.

Phương pháp trích ly siêu âm..................................................................... 19

1.4.5.

Phương pháp trích ly soxhlet.................................................................... 21

CHƯƠNG 2.

TĨNG QUAN VỀ ĐĨI TƯỢNG NGHIÊN cứu........................ 22

2.1. NGUYÊN LIỆU........................................................................................... 22
2.2. DỤNG CỤ - HÓA CHÁT -THIẾT BỊ......................................................... 22
2.2.1.

Dụng cụ..........................................................................................................22

2.2.2.

Thiết bị...........................................................................................................22

2.2.3.

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

2.3. THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIẾM NGHIÊN củu............................................ 26

2.4. Sơ ĐÒ NGHIÊN cúu................................................................................. 26
2.5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN cứu................................................................ 27
2.5.1.

Phương pháp trích ly...................................................................................27

2.5.2.

Phương pháp phân tích.............................................................................. 30

2.5.3.

Bố trí thí nghiệm........................................................................................... 32

2.6. PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU............................................................ 34
CHƯƠNG 3.

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN......................................................... 35

3.1. ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG Độ DUNG MƠI ETHANOL ĐẾN Q
TRÌNH TRÍCH LY CĨ HỎ TRỢ VI SĨNG VỎ MĂNG CỤT........................ 35
3.2. ẢNH HƯỞNG CỦA TỶ LỆ NGUYÊN LIỆƯDUNG MÔI ĐẾN Q

TRÌNH TRÍCH LY CĨ HỎ TRỢ VI SĨNG CỦA VỎ MĂNG CỤT............... 38
3.3. ẢNH HƯỞNG CỦA CÔNG SUẤT ĐỂN QUÁ TRÌNH TRÍCH LY CĨ

HỎ TRO VI SĨNG CỦA VỎ MĂNG CỤT......................................................... 42

3.4. ẢNH HƯỞNG CỦA THỜI GIAN ĐẾN QUÁ TRÌNH TRÍCH LY CĨ
HỖ TRO VI SĨNG CỦA VỒ MĂNG CỤT......................................................... 45
vii


CHƯƠNG 4.

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ......................................................... 49

4.1. KẾT LUẬN.................................................................................................... 49
4.2. KIÉNNGHỊ................................................................................................... 49

TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................... 50
PHỤ LỤC....................................................................................................................... I

viii


DANH MỤC TÙ VIÉT TÁT
DW

Khối lượng chất khô

Dry Weight

GAE

Đương lượng acid gallic

Gallic Acid Equivalent

QE

Đương lượng quercetin

Quercetin Equivalent

VCE

Đương lượng vitamin c

Vitamin c Equivalent

IX


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1. Cây măng cụt........................................................................................................ 4
Hình 1.2. Quả măng cụt..........................................................................................................4
Hình 1.3. Vỏ măng cụt khơ.................................................................................................... 7
Hình 1.4. Các đặc điểm cấu trúc chính và hệ thống đánh số của các flavonoid............. 9
Hình 1.5. Catechin và anthocyanidin.................................................................................. 10
Hình 1.6. Cấu trúc flavonoid co bản................................................................................... 10

Hình 1.7. Cấu trúc cùa polyphenol..................................................................................... 14
Hình 1.8. Thiết bị trích ly hồ trợ vi sóng........................................................................... 19
Hình 1.9. Thiết bị trích ly siêu âm...................................................................................... 20
Hình 1.10. Nguyên tắc hoạt động của bộ chiết Soxhlet .................................................. 21
Hình 2.1. Lị vi sóng cơ Electrolux EMM20K18GWI..................................................... 22

Hình 2.2. Cân sấy ấm........................................................................................................... 23
Hình 2.3. Cân phân tích 4 số................................................................................................23
Hình 2.4. Máy đo quang phổ................................................................................................24
Hình 2.5. Tủ sấy.................................................................................................................... 24
Hình 2.6. Sơ đồ nghiên cứu tổng quát................................................................................ 26

Hình 2.7. Sơ đồ quy trình từ nguyên liệu đến dịch chiết.................................................. 27
Hình 3.1. Ánh hưởng của nồng độ ethanol đen hàm lượng polyphenol và flavonoid
trong dịch trích vỏ măng cụt.................................................................................................35

Hình 3.2. Ánh hưởng của nồng độ ethanol đến hoạt tính quét gốc ABTS, DPPH và khả

năng khử sat FRAP trong dịch trích vỏ măng cụt............................................................. 36
X


Hình 3.3. Anh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu : dung mơi đến hàm lượng polyphenol và

flavonoid trong dịch trích vỏ măng cụt.............................................................................. 39
Hình 3.4. Ánh hưởng của tỷ lệ ngun liệu : dung mơi đến hoạt tính qt gốc ABTS,
DPPH và khả năng khử sat FRAP trong dịch trích vỏ măng cụt.................................... 40

Hình 3.5. Ánh hưởng của cơng suất đến hàm lượng polyphenol và flavonoid trong dịch
trích vỏ măng cụt................................................................................................................... 42

Hình 3.6. Ảnh hưởng của cơng suất đến hoạt tính quét goc ABTS, DPPH và khả năng

khử sat FRAP trong dịch trích vỏ măng cụt.......................................................................43
Hình 3.7. Ánh hưởng của thời gian trích ly đến hàm lượng polyphenol và flavonoid
trong dịch trích vỏ măng cụt................................................................................................45

Hình 3.8. Anh hưởng của thời gian đến hoạt tính quét gốc ABTS, DPPH và khả năng

khử sat FRAP trong dịch trích vỏ măng cụt.......................................................................46

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1. Thành phần hóa học cùa quả măng cụt............................................................... 6
Bảng 1.2. Một số cây thuốc có chứa chất chuyển hóa polyphenolic.............................. 15
Bảng 2.1. Bảng dụng cụ sử dụng trong nghiên cứu..........................................................22
Bảng 3.1. Hằng số điện môi, hệ so ton thất điện môi, hệ số phân tán............................ 37

XI


MỞ ĐÀU

1. Đặt vấn đề
Ngày nay mọi người có xu hướng rất thích sử dụng các loại sản phấm có nguồn
gốc từ thiên nhiên. Các hoạt chất chống oxy hóa có nguồn gốc từ thiên nhiên cũng vậy

cũng được mọi người rất tin dùng. Trong đó các chất như polyphenol, flavonoid là hai
chất chống oxy hóa tự nhiên được dùng rộng rãi trong chế độ ăn uống, làm thuốc chừa

bệnh hay trong mỹ phẩm. Khi dùng polyphenol và flavonoid trong chế độ ăn uống hợp

lý giúp con người chống lại các bệnh như tim mạch, làm chậm lại sự phát trien của bệnh

ung thư, hay bệnh tiểu đường,... Ngoài ra các hợp chất này còn giúp kháng viên, kháng

khuẩn,...
Polyphenol và flavonoid có trong nhiều loại thực vật, đã có rất nhiều nghiên cứu về hai

họp chất này trong các loại thực vật và trong những nguồn thực vật đó thì vỏ măng cụt

cũng là một trong những nguyên liệu có chứa rất nhiều hai hợp chất nói trên. Măng cụt
được trồng rộng rải ở nhiều nơi trên thế giới đặc biệt là ở Đông Nam A (Malaysia,

Indonesia, Myanma, Thái Lan, Việt Nam,...). Thái Lan có khoảng 80 ngàn ha diện tích
trồng măng cụt cịn ở Việt Nam thì chủ yếu là ở 2 vùng là Đong bằng sông Cừu Long

và Đơng Nam Bộ. Với diện tích trồng cây măng cụt khoảng 4,9 ngàn ha ở Đồng bằng

sơng Cửu Long thì có sản lượng khoảng 4,5 ngàn tấn.
Với số lượng măng cụt nhiều như vậy nhưng thường mọi người chỉ sử dung phần thịt

quả cịn phần vỏ thì thường sẽ bị loại bỏ và được coi là rác thải, điều này sè dần đến tình
trạng ơ nhiễm mơi trường và rất lãng phí tài ngun thiên nhiên vì trong vỏ măng cụt có

chứa rất nhiều hoạt chất sinh học (polyphenol, flavoinoid,...) rất có lợi cho sức khỏe
con người. Vì vậy sử dụng vỏ măng cụt đe nghiên cứu và trích ly các hợp chất chống

oxy hóa polyphenol, flavoinoid từ vỏ măng cụt vừa giảm tải việc tăng lượng rác thải

1

vừa thân thiện với môi trường mang lại giá trị kinh thế cao trong việc bổ sung vào thực

phàm, mỹ phẩm hay thuốc chữa bệnh cho con người.

2. Mục tiêu của đồ án
Mục tiêu của khóa luận là khảo sát những yếu tố như nồng độ, thời gian, tỷ lệ ngun

liệu:dung mơi, cơng suất để tìm ra thơng số hiệu quả nhất trong q trình trích ly vỏ

măng cụt có hồ trợ vi sóng.

3. Nội dung đồ án
Nội dung đồ án gồm 4 phần chính:

-

Khảo sát sự ảnh hưởng của nồng độ ethanol đến q trình trích ly có hồ trợ vi

sóng của vỏ măng cụt.

-

Khảo sát sự ảnh hưởng của tỷ lệ ngun liệu:dung mơi đến q trình trích ly có
hồ trợ vi sóng của vỏ măng cụt

-

Khảo sát sự ảnh hưởng của cơng suất đến q trình trích ly có hồ trợ vi sóng của
vỏ măng cụt

-

Khảo sát sự ảnh hưởng của thời gian đến q trình trích ly có hồ trợ vi sóng cùa
vỏ mãng cụt

4. Phạm vi nghiên cứu
Dịch trích từ vỏ măng cụt được xác định hàm lượng polyphenol, flavonoid, hoạt tính
chống oxy hóa DPPH, ABTS và khả năng khử sắt FRAP.

2


CHƯƠNG 1. TÓNG QUAN
1.1.

MĂNG CỤT

1.1.1. Nguồn gốc

Măng cụt (Garcỉnia mangostana L.) có nguồn gốc từ Đơng Nam A (Malaysia,

Indonesia, Myanma, Thái Lan, Việt Nam...) và là một thành viên của họ Clusiaceae.
Các nghiên cứu truớc, chi này đã được xếp vào bộ Guttiferae. Tên chi Garcinia được

Linnaeus đặt đe vinh danh nhà sinh vật học người Pháp Laurent Garcin ông đã tìm ra ở
thế kỷ 18. Laurent Garcin cùng với những người khác đã thực hiện một trong những mô
tả chi tiết nhất về loại quả này. Mặc dù từ ‘Mango’ xuất hiện trong từ ‘Mangosteen’

nhưng khơng có mối quan hệ thực vật nào ở cấp độ chi hoặc họ. Tên măng cụt được cho

là có nguồn gốc từ tiếng Mã Lai hoặc tiếng Java (Yahia, 2011).
Măng cụt là một trong những loại trái cây nhiệt đới được yêu thích nhiều nhất là loại

trái cây được đánh giá cao nhất trong họ Guttiferae, the Mangosteen, Garcinia
mangostana L.. Có nhiều tên gọi: mangostan (tiếng Tây Ban Nha); mangostanier (tiếng

Pháp), mangouste hoặc mangostier (tiếng Bo Đào Nha), mangostao, mangosta hoặc
mangusta (tiếng Hà Lan), ở Việt Nam thì gọi là măng cụt; ở Malaysia măng cụt được

gọi theo ngôn ngữ của từng địa phương, mesetor, semetah, hoặc sementah; ở Philippines

măng cụt được gọi là là mangis hoặc mangostan (Morton, 2004).

1.1.2. Đặc
• điểm hình thái
Cây măng cụt sinh trưởng rất chậm, mọc thăng, có ngọn hình chóp; cao từ 6-25 m, có
vỏ quả màu nâu sẫm hoặc gần đen, vỏ quả bên trong chứa nhiều nhựa mủ màu vàng,

dẻo, đắng. Lá thường có màu xanh, lá bắt đầu bằng 1 đọt về sau nở ra thành 2 lá mọc

đối, có cuống ngắn, hình elip, lá dày và cứng, ở mặt trên hơi bóng có màu xanh đậm,

3


mặt dưới lá màu xanh vàng, lá non thì có màu hồng. Chiều dài lá từ 9-25 cm, rộng 4,5-

10 cm, gân giữa lá màu nhạt hơn so với lá (Morton, 2004).

Hình 1.1. Cây măng cụt (camnangcaytrong.com)

Quả, bao bởi đài hoa nối rõ ở cuối thân và có 4 đến 8 đầu nhụy hình tam giác, dẹt cịn
sót lại thành hình hoa thị ở đỉnh, trịn, màu tím sầm đến tím đỏ và nhằn bên ngồi; đường
kính 3,4-7,5 cm. vỏ măng cụt dày từ 6-10 mm, mặt cắt ngang màu đỏ, vỏ bao quanh

ruột màu trắng, vỏ măng cụt chứa mủ màu vàng vị dang (Morton, 2004).

Hình 1.2. Quả măng cụt (caythuoc.org)

4


Cây măng cụt trồng được ở tất cả các vùng với độ pH 5,5- 7,0, tốt nhất là đất phì nhiêu,

đất giàu chất hừu cơ, đất sét pha cát giừ được nước, lớp đất mặt dày 2 m, đất không bị
nhiễm mặn, thoát nước tốt và gần nguồn nước tưới. Măng cụt là cây thích ẩm nhưng

khơng được đọng nước, thích hợp vùng có lượng mưa khoảng 1.200 mm/năm trở lên và
phân bổ đều trong năm, hoặc phải tưới đủ nước trong mùa khơ. Mặc dù là cây có khả

năng chịu úng tốt nhưng sè hạn chế cho sự sinh trưởng. Vì vậy cây được trồng trên mơ
đất cao hơn mặt đất tự nhiên từ 10- 20 cm đê hạn che hiện tượng ngập úng. Nhiệt độ tốt
cho cây măng cụt sinh trưởng phát triển là từ 25-35°C. Dưới 20°C và trên 35°c đều

không tốt cho sự sinh trưởng, phát triển, ra hoa và đậu quả măng cụt. Khi còn nhỏ cây
măng cụt cần ít ánh sáng, thích bóng râm, phải trồng che bóng mát cho cây con, giúp
cây con thích nghi dần với điều kiện ánh sáng tự nhiên, thời gian che bóng mát từ 6
tháng đến 3 năm sau trong (Kiều Thị Ngọc, Đoàn Thị Chăm, Đinh Thị Đào và Nguyễn

Hồng Thắm, 2012).

ở Ấn Độ, có 2 mùa ra quả rõ rệt, một vào thời kỳ gió mùa (tháng 7-10) và một mùa
khác từ tháng 4 đến tháng 6. Cây ở Puerto Rico ra quả đầy đủ vào tháng 7 và tháng 8;
cây bóng mát, vào thảng 11 và tháng 12 (Morton, 2004).

Độ chín của quả được đánh giá thông qua màu sắc và độ mềm. Chỉ thu hoạch những
quả đã chín, sau khi thu hoạch quả sẽ khơng tiếp tục chín. Quả phải được thu hoạch bằng

tay từ thang hoặc bằng sào cắt và không được đe rụng.Trong điều kiện bảo quản khơ
ráo, ấm áp, đậy kín, măng non có the giữ được từ 20 đến 25 ngày (Morton, 2004).

1.1.3. Thành phần hóa học và cơng dụng của măng cụt

Quả măng cụt có một số khống chất như kali khi kết hợp với Na thì 2 khống
chất giúp cân bằng nước, cân bằng acid bazơ. Còn Canxi giúp cho xương phát triển,

điều hòa nhịp tim và Magie thì chịu trách nhiệm về các sinh hóa trong cơ the (Joseph et

al.,2016).
5


Các hợp chất acid phenol, flavonoid trong măng cụt có khả năng chống viêm, chống xo
vừa động mạch và chống ung thư (Chung et al.,1998).

Ngồi ra cịn các thành phần chính khác của quả măng cụt như: protein, chất xơ,
carbohydrate, tro và các hợp chất khác và được trình bày chi tiết ở bảng 1.1
Bảng 1.1. Thành phần hóa học cua quả măng cụt (Joseph et al.,2016)

STT

Thành phần

Hàm lượng (vỏ, lớp vỏ giữa, thịt, hạt)

1

Độ am

0,45 - 3,42%

2

Chất béo thô

1,23 - 19,55%

3

Tro

1,76 - 5,44%

4

Chất xơ thô

2,93-21,13%

5

Protein thô

0,65 -31,76%

6

Carbohydrate

37,67 - 95,02%

7

Phenol (mg GAE/g)

10,72 - 174,02

8

Flavonoids (pg ỌE/g)

19,25-98,99

9

Alkaloids (mg/kg)

1,56-9,49

Khoáng chất (mg/kg chất khô)

Kali

2753 - 10830

Canxi

4200 - 7600

Kẽm

14,2-40,6

Sắt

156 - 354

Magie

1680-2900

10

6


Măng cụt thường được ăn tươi như món tráng miệng. Thân cây măng cụt có màu nâu
sầm, nặng, có độ bền vừa phải. Thân cây măng cụt được sử dụng đe làm cối giã gạo,
trong xây dựng và đóng tù. Quả khô được vận chuyển từ Singapore đến Calcutta và đến

Trung Quốc để dùng làm thuốc (Morton, 2004).

Hình 1.3. Vỏ măng cụt khô (caythuoc.vn)

Vỏ quả chứa từ 7 đến 14% catechin tanin và nhựa thông, được dùng để thuộc da ở Trung

Quốc. Vỏ mãng cụt cũng làm ra được một loại thuốc nhuộm màu đen. vỏ của quả chín
một phần tạo ra một dần xuất polyhydroxy-xanthone được gọi là mangostin, cũng là B-

mangostin. Trái cây chín hồn tồn có chứa xanthones, gartanin, 8-disoxygartanin, và
normangostin. Một dần xuất cùa mangostin, mangostin-e, 6-di-0 glucoside, là chất gây

suy nhược hệ thần kinh trung ương và tăng huyết áp. vỏ thái mỏng và phơi khô tán
thành bột và dùng đe chừa bệnh kiết lỵ. vỏ măng cụt làm thành thuốc mỡ dùng trong

chừa bệnh chàm và các bệnh về da. vỏ quả măng cụt được sắc lấy nước uống đe giải

cảm, tiêu chảy, viêm bàng quang, bệnh lậu và được bơi bên ngồi như một loại kem
dường da (Morton, 2004).

Vỏ măng cụt ngâm trong nước qua đêm và truyền dịch cũng được dùng như một loại

thuốc chữa tiêu chảy mãn tính ở người lớn và trẻ em. Người Philippines sử dụng nước
được sắc từ lá và vỏ cây làm thuốc hạ sốt và đe điều trị, tiêu chảy, kiết lỵ và rối loạn tiết
niệu, ớ Malaysia, lá măng cụt kết họp với chuối chưa chín và một ít benzoin được bơi

7

lên vết thương do cắt bao quy đầu. Nước được sắc từ rễ măng cụt dùng để điều hòa kinh
nguyệt. Một chiết xuất từ vở cây được gọi là "amibiasine" đã được bán trên thị trường

để điều trị bệnh lỵ amip (Morton, 2004).
1.1.4. Giá trị kinh tế và tình hình sản xuất măng cụt
Thái Lan là nước trong măng cụt nhiều nhất, diện tích khoảng 80.000 ha cũng là
nước sản xuất măng cụt lớn nhất thế giới, sản xuất khoảng 240.000 tấn/ năm, trong năm

2006 có 15.000 tấn xuất khấu. Malaysia, Việt Nam và Indonesia cũng là nơi trồng nhiều

và có lượng xuất khấu lớn. Các nước phương Tây măng cụt rất được ưa thích và được
xem là một trái cây nhiệt đới thơm ngon. Măng cụt có thể bảo quản được lâu sau khi thu

hoạch rất thích hợp cho xuất khấu và gần đây, các nước ở Trung Mỳ cũng đang trồng

măng cụt và xuất khấu sang Châu Âu. Còn ở Hawaii măng cụt được trồng chủ yếu tiêu
thụ tại thị trường địa phương (Diczbalis, 2011).

ớ Việt Nam măng cụt được trồng nhiều ở 2 vùng là Đồng bằng sông Cửu Long và Đông
Nam Bộ (Ben Tre, Vĩnh Long, Trà Vinh, cần Thơ, Hậu Giang, Sóc Trăng và Bình

Dương, Đồng Nai).Trong đó trồng chủ yếu ở Đồng bằng sơng Cừu Long với diện tích
khoảng 4,9 ngàn ha, cho sản lượng khoảng 4,5 ngàn tấn. Tỉnh Ben Tre là nơi có diện
tích tập trung lớn nhất, đạt 4,2 ngàn ha (chiếm 76,8% diện tích cả nước) (Kiều Thị Ngọc,

Đồn Thị Chăm, Đinh Thị Đào và Nguyễn Hồng Thắm, 2012).
1.1.5. Các nghiên cứu trong và ngồi nước
Nghiên cứu về tính kháng vi sinh vật từ dịch chiết bằng nước của vỏ măng cụt

trồng tại Bình Dương cho thấy là khả năng kháng nhiều loại vi khuấn và nấm bệnh thực

vật tốt hơn so với khi chiết bang ethanol. Hiệu quả thu nhận hoạt chất kháng khuấn từ
vỏ măng cụt tốt nhất khi chiết trong hồn họp dung môi chứa 30% ethanol và 70% nước

(Yen và cộng sự, 2021). Một nghiên cứu khác cùa tác giả Xuân và cộng sự, 2011 đã
phân lập được hai hợp chất tinh khiết a-mangostin và Ỵ-mangostin từ vỏ trái măng cụt
(Garcinia mangostana L.) và đã cũng thử hoạt tính kháng oxi hóa và kháng khuấn của
8


cao chiết và 2 hợp chất a-mangostin và y-mangostin (Xuân và cộng sự, 2011). Tác giả
Sukit Yodhnu và các cộng sự, 2009 đã dùng phương pháp sắc ký lỏng đe phân tích và

kiểm tra chất lượng của a-mangostin trong dịch chiết cùa vỏ măng cụt và màn kháng
khuẩn được làm từ dịch chiết vỏ măng cụt (Yodhnu et al., 2009). Tác giả Xiuhong Ji và
các cộng sự, 2007 đã dùng phương pháp sắc ký lỏng hiệu suất cao với phương pháp dò

dãy điốt quang để xác định chất lượng và số lượng xanthones (3-isomangostin (1), 8-

desoxygartanin (2), gartanin (3), a-mangostin (4), 9- hydroxycalabaxanthone (5), 0mangostin (6)) trong vỏ măng cụt (Ji et al., 2007).

1.2.

FLAVONOID

1.2.1. Đặc điểm, cấu tạo

Các flavonoid là nhóm đơn lớn nhất của các hợp chat phenolic. Flavonoid là họp
chat C15 bao gom hai vòng phenolic nối với nhau bằng một đơn vị 3 carbon. Các
flavonoid có nguồn gốc sinh tống họp từ acetate và shikimate sao cho vịng A có dạng

hydroxyl hóa đặc trưng ở vị trí 5 và 7. Vòng B thường là 4’, 3’4’, hoặc 3’4’5’-hydroxyl

hóa. Hình 1.4 cho thấy các đặc diem cấu trúc chính với các ví dụ về các nhóm chalcone,
flavonol và flavone. Các isoflavonoid được tạo ra bằng cách chu kỳ hóa các chalcones,

sao cho vịng B nằm ở vị trí 3 (Hình 1.4). Ngồi ra cịn nhóm flavonoid chính khác là

catechin (thường được tìm thấy dưới dạng este với acid gallic trong trà) và anthocyanidin
(Hình 1.5) (Croft, 1998).

Catechin

Anthocyanidin

(cyanidìn)

Hình 1.4. Các đặc điểm cấu trúc chính và hệ thống đánh số của các flavonoid

(Croft, 1998)

9


(OU)

Hình 1.5. Catechin và anthocyanidin (Croft, 1998)

Các flavonoid có bộ khung cấu trúc chung C6 - C3 - C6 trong đó hai đon vị C6 (Vịng
A và Vịng B) có bản chat phenolic (Hình 1.7). Do mơ hình hydroxyl hóa và các biến

thể trong vịng chromane (Vịng C), flavonoid có thể được chia thành nhiều nhóm phụ

khác nhau như anthocyanins, flavan-3-ols, flavon, flavanones và flavonols. Trong khi
phần lớn các flavonoid có Vịng B gắn với vị trí C2 của Vịng c, một so flavonoid như

isoflavone và neoflavonoid, có Vịng B được kết nối ở vị trí C3 và C4 của Vịng c, cũng

được tìm thấy trong thực vật. Chalcones, mặc dù khơng có vịng c dị vịng, vần được
phân loại là thành viên của họ flavonoid. Các cấu trúc cơ bản này cùa flavonoid là

aglycones. Trong thực vật hầu hết các họp chat ton tại dưới dạng glycoside và các hoạt
tính sinh học của các họp chất bao gom cả hoạt tính chống oxy hóa, phụ thuộc vào cả
sự khác biệt về cấu trúc và các kieu glycosyl hóa (Tsao, 2010).

Hình 1.6 Cấu trúc flavonoid cơ bản (Tsao, 2010)

10


1.2.2. Tính chất

Các flavonoid là phenylbenzo-y-pyrones với hai loại chính là flavone với nhóm
phenyl ở vị trí 2 của gốc chromone và isoflavone với nhóm phenyl ở vị trí 3. Có một số

biến the hóa học khác của các flavonoid như là trạng thái oxy hóa của liên kết giữa vị
trí C2-C3 và mức độ hydroxyl hóa, metoxyl hóa hoặc glycosyl hóa (hoặc các chat thế
khác) trong A, B, Vịng c và sự có hay khơng có carbonyl ở vị trí 4. Hiện nay có hơn

4000 hợp chat flavonoid trong tự nhiên đã được đặc trưng về cấu trúc. Những họp chất

flavonoid rất quan trọng trong sinh lý và hóa sinh của thực vật nếu khơng thì sè khơng

the tồn tại được trong quá trình phát triến. Hoạt động của các flavonoid khác nhau trong
các hệ thong thừ nghiệm tế bào động vật có vú khác nhau bị ảnh hưởng sâu sắc bởi cấu
trúc, bao gồm những thay đổi về mức độ hydroxyl hóa, methoxyl hóa, có hay khơng có

liên kết đơi giữa C2-C3. Một so flavonoid nhất định có the trải qua q trình đồng phân
hóa hoặc oligome hóa để cung cấp các hợp chất rất thú vị và mới lạ như amentoflavone

(một biapigenin) và proanthocyanidins. Điều đáng quan tâm là thuốc chống dị ứng
cromolyn, được sử dụng trong điều trị bệnh hen suyễn và viêm kết mạc dị ứng, về mặt
cấu trúc có liên quan rất chặt chẽ với các flavonoid tự nhiên. Cromolyn là một
bischromone, tức là 2 đơn nguyên chromone (hệ thống vòng benzopyrone) gắn với nhau

qua một cầu carbon ngắn (Middleton, 1998).

1.2.3. Cơng dụng
Flavonoid có trong trái cây và rau quả có các cơng dụng chống lại các bệnh tật,

chang hạn như ung thư và các bệnh tim mạch, có thế là do một nhóm lớn các chất

phytochemical chống oxy hóa (Prior & Cao, 2000).

Flavonoid đóng góp một phần vào việc chữa bệnh như là chất kháng nấm hoặc như
phytoalexin. Có một so flavonoid và đặc biệt là flavolans hoặc proanthocyanidins, có
khả năng bảo vệ chống lại động vật ăn cỏ (Harbome, J. B., & Williams, 1995).

11

1.2.4. Một số nghiên cứu về flavonoid

Các nghiên cứu chiết xuất flavonoid bằng các phương pháp như: tác giả GarciaCastello và cộng sự, 2015 đã chiết xuất flavonoid từ chất thải của bưởi được hồ trợ bằng

sóng siêu âm khi so sánh với chiết xuất bằng dung môi thông thường (lỏng - rắn) thì
cho thấy rằng năng suất chiết xuất cao hơn với nhiệt độ và thời gian chiết xuất thấp hơn.

Mặc dù nghiên cứu cũng cho thấy rằng điều kiện tối ưu nhất để chiết xuất bằng sóng

siêu âm là sử dụng ethanol nồng độ thấp nhưng khi chiết xuất bằng sóng siêu âm khơng
dùng dung mơi hữu cơ và nhiệt độ (25 °C) thì cho kết quả cũng tương tự nhưng khi sử
dụng cách không dùng dung môi hữu cơ và nhiệt độ (25 °C) thì tiết kiệm và thân thiện
với môi trường hơn (Garcia-Castello et al., 2015). Với 1 nghiên cứu khác tác giả Maria
Hidalgo và các cộng sự, 2010 đã so sánh khả năng chống oxy hóa của hệ thống chứa

hồn hợp hai flavonoid với khả năng chống oxy hóa của từng flavonoid được đo riêng lẻ
trong các sản phàm giàu flavonoid như rượu vang đỏ hoặc nước trái cây và đế kiếm tra

được hoạt động chống oxy hóa flavonoid và tương tác giừa ílavonoid-ílavonoid bằng

cách sử dụng hai phương pháp: chọn lọc chat on định 2,2- diphenyl-1 -picrylhydrazyl
(DPPH), sức mạnh chống oxy hóa khử sắt (FRAP) (Hidalgo et al., 2010).

1.3.

POLYPHENOL

1.3.1. Đặc điểm

Polyphenol có đặc điểm hóa học là các hợp chất có đặc diem cấu trúc phenol,

nhưng nhóm sản phẩm tự nhiên này rất đa dạng và chứa một số nhóm phụ của hợp chất
phenol. Trái cây, rau, ngũ cốc nguyên hạt và các loại thực phẩm và đồ uống khác như

trà, sôcôla và rượu vang là những nguồn giàu polyphenol. Sự đa dạng và sự phân bố

rộng rãi của polyphenol trong thực vật thì cũng sè có nhiều cách phân loại các họp chất
tự nhiên. Polyphenol đã được phân loại theo nguồn gốc xuất xứ, chức năng sinh học và
cấu trúc hóa học. Phần lớn polyphenol trong thực vật tồn tại dưới dạng glycoside với

12


các đơn vị đường khác nhau và đường acyl hóa ở các vị trí khác nhau của bộ khung

polyphenol (Tsao, 2010).

1.3.2. Thành phần cấu tạo
Polyphenol là chất chuyển hóa thứ cấp được phân bố phổ biến ở tất cả các lồi

thực vật bậc cao, có vai trị quan trọng trong việc bảo vệ chống lại mầm bệnh thực vật

và động vật ăn cở cũng như phản ứng với các điều kiện căng thẳng phi sinh học khác
nhau, chẳng hạn như lượng mưa và bức xạ tia cực tím. về cấu trúc hóa học có nhiều

loại phân tử có cấu trúc polyphenol và thường được chia thành flavonoid và
nonflavonoid. Các flavonoid có chung một khung carbon gồm diphenyl propan, hai
vịng benzen (vòng A và B) được nối với nhau bằng một chuồi ba carbon mạch thang.
Chuồi ba cacbon trung tâm tạo thành một vịng pyran khép kín (vịng C) với A vòng

benzen. Hơn 4000 flavonoid đã được xác định trong trái cây, rau quả và đồ uống có
nguồn gốc thực vật, chẳng hạn như trà và rượu vang, và danh sách này đang khơng
ngừng tăng lên (Daglia, 2012).
Polyphenol chứa ít nhất 1 vịng thơm với 1 hoặc nhiều nhóm hydroxyl ngồi các nhóm

thế khác, polyphenol có thế được chia thành 15 lóp chính tùy theo cấu trúc hóa học

(Harbome, 1964). Polyphenol cũng có the phân loại thành các họp chất có trọng lượng
phân tử thấp: acid phenolic và lignin. Lớp quan trọng nhất của lớp polyphenol là acid
phenolic (Petti & Scully, 2009). Tác giả Haslam và các cộng sự, 1996 nói rằng khi ở
trạng thái tinh khiết một so polyphenol thực vật có the khó hịa tan trong nước. Nhưng

khi các polyphenol ở trạng thái tự nhiên đều đảm bảo một số độ hịa tan tối thiếu trong

mơi trường nước. Các polyphenol tự nhiên có trọng lượng phân tử từ 500 đến 4000.
Polyphenol có trên 1000 khối lượng phân tử tương đối, có khoảng 12-16 nhóm phenol

và 5-7 vịng thơm. Ngồi việc cho các phản ứng phenol thơng thường, polyphenol cịn
có khả năng kết tủa một so ancaloid, gelatin và các protein khác từ dung dịch (Haslam,

1996).
13


Các họp chất polyphenol có rất nhiều trong thực vật là một phần không thể thiếu trong
chế độ ăn uống của con nguời. Có một số họp chat polyphenol các tác động không tốt
do khả năng liên kết và kết tủa với các đại phân tử của protein trong chế độ ăn,

carbohydrate và các enzyme tiêu hóa, do đó làm giảm khả năng tiêu hóa thức ăn (Bravo,

1998).
Trong số các polyphenol là những họp chất có một vịng thơm C6 của acid
hydroxybenzoic như hydroxytyrosol, tanin và acid gallic, những hợp chất có cấu trúc

C6-C3 của acid hydroxycinnamic như acid caffeic và acid coumaric, những hợp chất có
cấu trúc C6-C2-C6 của stilbene như resveratrol, những chất có cấu trúc C6-C3-C6 của

flavonoid và những chất khác có cấu trúc C6-C4-C6 cùa lignans như secoisolariciresinol
(Hình 1.7) (Xiao&Kai, 2012).

riaa%on«»i<i (S«e Ki|*tarv 2>

OH

hvdroxv t yrosol

Hình 1.7. Cấu trúc cùa polyphenol (Xiao & Kai, 2012)

14


Bảng 1.2. Một số cây thuốc có chứa chất chuyển hóa polyphenolic (Haslam, 1996)
STT

1

2

Tên loại cây thực vật

Cơng dụng

Cây Mầu đơn (Paeonia

Chữa bệnh roi loạn lưu thông máu, cao huyết áp

lactiflora)

Chất chuyển hóa polyphenolic chính: gallotannin

Bearberry

Dùng làm chất kháng khn, chống viêm: viêm da dị ứng,

(A rctostaphylosuva-

viêm bàng quang, viêm niệu đạo và viêm be thận.

ursí)

Chất chuyển hóa polyphenol chính: gallotannin, arbutin,

este galloyl cùa arbutin

Chi

3

long

nha

thảo

(Agrimonia sp.)

Chất làm se hệ tiêu hóa, làm thuốc lợi tiểu và cũng được

dùng như một chat cam máu.

Chất chuyến hóa polyphenol chính: ellagitannin

4

Ọ mâm xơi đỏ (Rubus

Làm se nhẹ dùng trong các roi loạn hệ tiêu hóa, trà lá mâm

idaeus)

xơi rất tốt cho q trình mang thai.
Chất chuyển hóa polyphenol chính: ellagitannin

5

Quả táo gai (Crataegus

Được sứ dụng làm chất làm se hệ tiêu hóa, lợi tiểu, bo tim

sp.)

trong điều trị cao huyết áp.
Chất chuyển hóa polyphenolic chính: proanthocyanidins

15


Tác giả Leandro Galvan d’Alessandro và các cộng sự, 2012 đã nghiên cứu trích ly
polyphenol từ quả (Aronia melanocarpa') bằng phương pháp có hồ trợ sóng siêu âm kết

quả cho thấy rằng phương pháp có hồ trợ sóng siêu âm giúp tăng khả năng chiết xuất

giảm thời gian chiết xuất. Những chiết xuất polyphenol từ quả (Aronia meỉanocarpa)
có thể thay thế các chất chống oxy hóa tổng hợp và được sử dụng trực tiếp trong ngành

công nghiệp thực phẩm và mỹ phẩm như chất tạo màu tự nhiên và hoặc chất chống oxy
hóa hoặc được tinh chế bổ sung vào dược phẩm (Galvan D’Alessandro et al., 2012).

Tác giả Selvaraj Kunjiappan và các cộng sự, 2019 đã nghiên cứu cách tối ưu hóa trong
q trình trích ly có hồ trợ sóng siêu âm đe các hợp chat polyphenolic có hoạt tính sinh
học tối đa từ Garcinia indica. Ket quả thu được cho thấy rằng các yếu tố ảnh hưởng đến

quá trình cường độ siêu âm, nhiệt độ, nong độ metanol và kích thước hạt (Kunjiappan
et al., 2020).

Một số ứng dụng của polyphenol thực vật đã được công nhận về các đặc tính sinh học

có tác dụng chống oxy hóa, chống ung thư, chống viêm (Kuppusamy et al., 2015).
Polyphenol có thể bảo vệ các thành phần cấu tạo tế bào chống lại tổn thương oxy hóa,

hạn chế nguy cơ mắc các bệnh thối hóa khác nhau liên quan den stress oxy hóa so với
các chất chống oxy hóa khác. Khi sử dụng thực phẩm giàu polyphenol khả năng chống

oxy hóa trong huyết tương tăng lên điều này có the giải thích rằng do việc khử
polyphenol và các chất chuyến hóa trong huyết tương, bởi tác động của polyphenol đối

với nong độ của các chất khử khác (hạn chế ảnh hưởng của polyphenol đối với chất
chống oxy hóa khác được tạo ra ở bên trong), hoặc do ảnh hưởng của polyphenol đối

với sự hấp thụ các thành phần thực phàm dễ bị oxy hóa, chang hạn như sắt. Nhiều nghiên
cứu trên mơ hình động vật đã chỉ ra rằng, khi được bổ sung polyphyenol vào chế độ ăn

uống, sẽ hạn chế được sự phát triển của các bệnh ung thư, tim mạch, thoái hóa thần kinh,
tiểu đường và lỗng xương (Scalbert et al., 2005).

16


1.4.

CÁC PHƯƠNG PHÁP TRÍCH LY

1.4.1. Định nghĩa về trích ly
Trích ly là phương pháp được sử dụng để tách chất mong muốn khi trộn với các
chất khác. Hồn hợp được đưa vào tiếp xúc với dung mơi, trong đó chất mong muốn sè

hịa tan, nhưng các chất khác có trong dung dịch sẽ khơng hịa tan (Aparamarta et al.,
2016).

1.4.2. Các phương pháp trích ly

Nghiên cứu về cây thuốc bắt đầu từ việc khai thác trước và quy trình chiết xuất,

là một bước quan trọng trong quá trình xử lý các thành phần hoạt tính sinh học từ nguyên

liệu thực vật. Các phương pháp truyền thống như ngâm chiết và chiết xuất Soxhlet

thường được sử dụng ở cơ sở nghiên cứu nhỏ hoặc ở cấp doanh nghiệp sản xuất nhỏ
(SME). Đã có những tiến bộ đáng kể trong việc chế biến cây thuốc như phương pháp
chiết xuất hiện đại; có hồ trợ vi sóng (MAE), chiết xuất có hồ trợ siêu âm (ƯAE) và
chiết xuất siêu tới hạn (SFE).., trong đó những tiến bộ này nhằm tăng năng suất với chi

phí thấp hơn. Hơn nữa, các sự thay đổi cải tiến trên các phương pháp liên tục được phát
trien (Azwanida et al.,2015).

1.4.3. Phương pháp trích ly hỗ trợ vi sóng

Việc sử dụng lị vi sóng trong phịng thí nghiệm đã được Samra và các cộng sự
lần đầu tiên đề cập đến năm 1975 đe xử lý các mẫu sinh học phân tích dấu vết kim loại.

(Letellier & Budzinski, 1999), (Abu-Samra et al., 1975) Khoang bên trong lị vì sóng có

kích thước 24 X 36 X 39 cm công suất đánh giá ở mức 600 w. Lị vi sóng được khoan 1
lồ đường kính 1 inch và được khoan qua mặt bên của lị, lớp lót đe chứa một cổng thốt
khí bằng kính được kết nối với hệ thống hút chân khơng thích hợp (Abu-Samra et al.,

1975).

17