Động học trích ly chlorophyll có hỗ trợ microwave từ lá Đinh lăng (polyscial fruticosa)

BI

---

-

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TÁT THÀNH
KHOA KỸ THUẬT THỤC PHẤM VÀ MƠI TRƯỜNG

NGUYEN TAT THANH

KHỐ LUẬN TĨT NGHIỆP

TÊN ĐÈ TÀI
ĐƠNG HỌC TRÍCH LY
CHLOROPHYLL CĨ HÕ TRỢ
MICROWAVE TỪ LÁ ĐINH LĂNG
(Polyscial Fruticosa)
Sinh viên thực hiện: Lê Ngọc Bích Trâm

Tp.HCM, tháng 10

*

năm 2020


TĨM TÂT LUẬN VÀN TƠTNGHIỆP

Chlorophyll là một sắc tố màu tự nhiên đóng vai trị quan trọng trong q trình quang

hợp, rất cần thiết cho sự sinh tồn của hầu hết các thực vật, tảo và vi khuẩn cyanobacteria.
Chlorophyll không những được sử dụng pho biến trong công nghiệp thực phẩm như là

một loại phụ gia (E140) mà còn được dùng rộng rãi trong mỳ phàm, dược phẩm bởi

chúng có rất nhiều tác dụng cho cơ the người. Trong nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng
nguyên liệu lá Đinh lăng (Polyscias Fruticosa) được thu nhận từ ấp Lộc Thuận, xã Lộc

Ninh, huyện Dương Minh Châu, tỉnh Tây Ninh để thực hiện q trình trích ly
Chlorophyll. Ket quả cho thấy nồng độ Chlorophyll a, b và Chlorophyll tong trong dịch
trích thu được nhiều nhất tại tỷ lệ nguyên liệu/dung môi là 1:40, nhiệt độ trích ly hiệu

quả ở 450W và tại 9 phút đầu trong q trình trích ly thì nồng độ Chlorophyll tăng, sau

thời gian này tăng không đáng kể. Khả năng bắt gốc tự do DPPH của dịch trích tại tỷ lệ

nguyên liệu/dung môi 1:40 cao hơn tỷ lệ 1:80, cơng suất trích ly tăng từ 300W den 600W

thì khả năng bắt gốc tự do cũng càng tăng. Trong q trình trích ly dịch trích thu được
trong thời gian 9 phút đầu tăng, điều này có nghĩa là khả năng bắt gốc tự do DPPH của

dịch trích cũng tăng trong thời gian này, sau đó khả năng bắt gốc tự do tăng khơng đáng
kể. Mơ hình động học bậc hai phù họp để mơ tả q trình trích ly Chlorophyll từ lá Đinh

lăng với các tham số xử lý khác nhau.


MỤC LỤC

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TÓT NGHIỆP......................................................................ỉ

LỜI CẢM ƠN..................................................................................................................ỉi

TÓM TẮT LUẬN VĂN TÓT NGHIỆP.................................................................... iiỉ

ABSTRACT.......................................................................................................................ỉv
MỤC LỤC........................................................................................................................... V

DANH MỤC BẢNG...................................................................................................... viii
DANH MỤC HÌNH......................................................................................................... ix

DANH MỤC TÙ VIẾT TẤT.......................................................................................... X
MỞ ĐÀU.............................................................................................................................. 1

1 ĐẶT
• VẤN ĐỀ.......................................................................................................... 1
2 MỤC TIÊU NGHIÊN cúu............................................................................... 1
3 NỘI DUNG NGHIÊN cúu............................................................................... 2
4 PHẠM VI NGHIÊN củu................................................................................... 2

CHƯƠNG 1. TĨNG QUAN VỀ NGHIÊN cúu........................................................3

1.1 ĐINH LĂNG.......................................................................................................3

1.1.1 Giói Thiệu......................................................................................................3
1.1.2 Phân loại.........................................................................................................5
1.1.3 Nguồn gốc-Phân bố..................................................................................... 5

1.1.4 Thành phần hóa học.................................................................................... 6

1.1.5 Một số nghiên cứu về Đinh lăng............................................................... 7

1.1.6 Công dụng của Đinh lăng.......................................................................... 7
1.1.7 Một số sản phẩm Đinh lăng....................................................................... 8

1.2 PHƯƠNG PHÁP TRÍCH LY......................................................................... 8
1.2.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến q trình trích ly........................................ 9

1.2.2 Các phưong pháp trích ly.......................................................................... 9


1.2.2.1 Phương pháp ngâm (chiết ngâm)........................................................ 9

1.2.2.2 Phương pháp Soxhlet......................................................................... 10
1.2.2.3 Phương pháp microwave................................................................... 14

1.3 HỢP CHẤT CHLOROPHYLL..................................................................... 14
1.3.1 Tổng quan..................................................................................................... 15

1.3.2 Phân loại........................................................................................................ 16
1.3.3 Một số ứng dụng của Chlorophyll...........................................................16

1.4 HOẠT TÍNH KHÁNG OXY HĨA................................................................ 17
1.4.1 Tổng quan..................................................................................................... 18

1.4.2 Chất chống oxy hóa.................................................................................... 18

1.5 TĨNG QUAN VỀ MƠ HÌNH ĐỌNG HỌC................................................18
1.5.1 Tổng quan..................................................................................................... 18

1.5.2 Một số mơ hình động học........................................................................... 19
CHUÔNG 2 NGUYÊN LIỆU VÀ PHUONG PHÁP NGHIÊN củu............20

2.1 NGUYÊN LIỆU ĐINH LĂNG..................................................................... 20
2.2 DỤNG CỤ - THIẾT BỊ - HÓA CHẤT...................................................... 21
2.3 THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIẾM NGHIÊN cửu........................................... 22
2.3.1 Thời gian nghiên cứu............................................................................... 22

2.3.2 Địa điểm nghiên cứu................................................................................. 22
2.3 PHUONG PHÁP NGHIÊN cúu................................................................22

2.3.1 Quy trình cơng nghệ.................................................................................. 22
2.3.2 Thuyết minh quy trình..............................................................................23
2.3.3 Sơ đồ nghiên cứu....................................................................................... 23

2.3.4 Bố trí thí nghiệm......................................................................................... 23
2.3.5 Tiến hành thí nghiệm................................................................................. 23
2.4 PHUONG PHÁP PHÂN TÍCH.................................................................... 24
2.5 PHUONG PHÁP xử LÝ SĨ LIỆU........................................................... 24
CHUÔNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN............................................................. 25
VI


3.1 ẢNH HƯỞNG CỦA Q TRÌNH TRÍCH LY LÊN NỒNG Độ

CHLOROPHYLL....................................................................................................... 28
3.2 ẢNH HƯỞNG CỦA QUÁ TRÌNH DPPH............................................... 30
3.3 ĐỘNG HỌC TRÍCH LY............................................................................... 35

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ....................................................................................... 36

TÀI LIỆU THAM KHẢO..............................................................................................42

PHỤ LỤC A

vii


DANH MỤC BANG

Bảng 1.1 Các giống Đinh lăng............................................................................................... 5
Bảng 1.2 Thành phần hóa học chính cùa rễ và lá cây Đinh lăng 3-8 năm tuổi thu nhập

tại trại Duợc liệu, Trung tâm Sâm Việt Nam- Hooc môn, TpHCM..................6
Bảng 1.3 Các sản phẩm từ Đinh lăng...................................................................................... 9
Bảng 1.4 Ảnh hưởng của tính chất phân cực đen khả năng gia tăng nhiệt dưới sự chiếu

xạ vi sóng............................................................................................................... 14
Bảng 1.5 Các nhóm ROS và RNS trong cơ the sinh học..................................................... 19
Bảng 3.1 Thông số mơ hình động học bậc hai của q trình trích ly Chlorophyll......... 34
Bảng 3.2 Thơng số mơ hình động học bậc hai cùa quá trình bắt gốc tự do DPPH........ 35

viii


DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Đinh lăng............................................................................................................2
Hình 1.2 Thành phần hóa học.......................................................................................... 4

Hình 1.3 Hệ thống trích ly Soxhlet.................................................................................. 9
Hình 1.4 Mơ phổng sóng micro wave............................................................................10
Hình 1.5 Co chế gia nhiệt của microwave..................................................................... 12

Hình 1.6 Hệ thống trích ly microwave......................................................................... 13

Hình 1.7 Cấu trúc hóa học Chlorophyll........................................................................ 13
Hình 1.8 Cấu trúc Chlorophyll a.................................................................................... 14
Hình 1.9 Cấu trúc Chlorophyll b.................................................................................... 14
Hình 2.1 Quy trình trích ly Chlorophyll từ lá Đinh lăng............................................20

Hình 2.2 So đồ nghiên cứu............................................................................................ 21
Hình 2.3 Bố trí thí nghiệm............................................................................................. 21
Hình 3.1 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của quá trình trích ly đối với nồng độ
Chlorophyll a.........................................................................................................................23

Hình 3.2 Đo thị biếu diễn ảnh hưởng của q trình trích ly đối với nồng độ
Chlorophyll b........................................................................................................................ 25

Hình 3.3 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của q trình trích ly đối với nồng độ
Chlorophyll tổng....................................................................................................................26

Hình 3.4 Đồ thị biếu diễn ảnh hưởng của q trình trích ly đối với khả năng bắt gốc

tự do DPPH............................................................................................................................. 27

IX


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

ADN: Deoxyribonucleic acid

DPPH: 2,2- diphenyl-Ipicrylhydrazyl

ROS: Reactive Oxygen Species

RNS: Reactive Nitrogen Species
LDL: Low Density Lipoprotein


MỞ ĐẦU
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Việt Nam vốn có nền văn hóa phương Đơng nên việc sử dụng cây cỏ, dược liệu đe

làm thuốc phục vụ sức khỏe trở nên quen thuộc, phố biến, lại them có khí hậu nóng ẩm,
nhiều mưa, là điều kiện thuận lợi để thực vật phát triển phong phú đa dạng, tạo ra nguồn
nguyên liệu dồi dào có the nói là vơ tận để phát triển các sản phẩm có nguồn gốc tự

nhiên mang lại lợi ích sức khỏe cho con người.
Ngày nay, xã hội phát trien hiện đại thì cũng phát sinh ra nhiều yếu tố mới như: Môi

trường ô nhiễm, chất phụ gia trong thực phẩm, các chất có hại trong mỹ phẩm, thuốc lá,
rượu bia, thức ăn nhanh hay căng thẳng thần kinh (stress). Đây là một trong những tác

nhân chính gây ra các gốc tự do.Việc sử dụng các hợp chất tự nhiên đe trung hòa các
gốc tự do, hạn chế quá trình oxy hóa đang được quan tâm, một trong số đó là Chlorophyll.

ớ Việt Nam và các nước trên thế giới, Đinh lăng đã được nuôi trồng và sử dụng từ
lâu và phổ biến. Ngoài sử dụng làm gia vị trong một vài món ăn, Đinh lăng cịn được sử

dụng như một vị thuốc trong y học cổ truyền. Ngoài tác dụng bồi bổ cơ thể giống như
Hải Thượng Lãn ông từng ví “Đinh lăng là nhân sâm của người nghèo”. Đinh lăng được
biết đen với tác dụng: lợi tiểu, chống trầm cảm, kháng viên, giảm đau, hạ sốt,ức chế
emzyme (Bensita mary Bernard et al, 1998; Đỗ Tất Lợi, 2004; Nguyễn Thị Thu Hương,

Lương Thị Kim Bích, 2001). Nhằm góp phần tìm hiếu thêm về tác dụng và giá trị mà
Đinh lăng mang lại, thông qua đề tài “Động học trích ly Chlorophyll có sự hồ trợ
microwave từ lá Đinh lăng” và xác định động học trích ly, từ đó đề xuất các thông số

công nghệ phù hợp.
2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
Mục tiêu nghiên cứu chính của luận văn nhằm khảo sát các điều kiện ảnh hưởng đen

q trình trích ly bao gồm: tỷ lệ nguyên liệu/ dung môi, thời gian trích ly và cơng suất

trích ly để chọn ra điều kiện trích ly tối ưu có hàm lượng Chlorophyll cao nhất nhằm
đánh giá khả năng kháng oxy hoá và xác định động học trích ly phù họp từ dịch lá Đinh
lăng có sự hồ trợ của vi sóng.
3. NỘI DUNG NGHIÊN cúu

> Khảo sát thơng số trích ly ( nguyên liệu/ dung môi, thời gian, công suất).

1


> Khảo sát hoạt tính kháng oxy hố.
> Xác định mơ hình động học.
4. PHẠM VI NGHIÊN CỨU
Đối tượng nghiên cứu: lá Đinh lăng được thu hái tại tỉnh Tây Ninh, Việt Nam.
Thời gian nghiên cứu: 05/2020- 09/2020.

2

Chương 1.

TỎNG QUAN VÈ NGHIÊN cứu

1.1 ĐINH LĂNG
1.1.1 Giới thiệu
Tên khoa học:

Polyscialfruticose(L) Harms

Lớp:

Chi Polyscial

Phân họ (subfamilla): Aralioideae
Họ (familia):

Araliaceae

Bộ (ordo):

Apiales

Hình 1.1 Đinh lăng
( />
1.1.2 Phân loại

Cây đinh lăng có tên khoa học Polyscial fruticose (L.) Harms, hay còn được gọi
theo tên dân gian cây gỏi cá, nam dương sâm... Cây thuộc họ Araliaceae, lớp chi đinh

lăng, được trồng như một loại cây cảnh, ngoài ra trong các nghiên cứu khoa học đà tìm
thấy một số hợp chất có trong Đinh lăng có tác dụng trong y học đặc biệt là các bộ

phận lá, thân và rễ của Đinh lăng (Đồ Huy Bích & cs (2016)). Tùy theo hình dạng bên
ngồi và cơng dụng, mà ta có cách phân loại Đinh lăng theo từng loại (Phạm Hoàng

Hộ (2003)).
Bảng 1.1 Các giống Đinh lăng ( }

Tên gọi

Hình ảnh

Đặc điểm

Cây nhó,thân nhằn,khơng có

gai,thường cao 0.9-1.5m,được
trong ở những nơi đất giàu dinh

dưỡng thì cây sẽ phát triển và cao
1.8- 2m, đây là giống cây có
chứa nhiều họp chất sinh học và

Đinh lăng nếp/ lá nhỏ
{Polysiciaỉ fruticose (L.)
Harm)

giàu dinh dưỡng thường được
dùng trong che biến thực phẩm và

còn được dùng làm dược liệu để
điều che thuốc

3


Cây có lá hình mũi mác, xếp cân
đổi trên bẹ lá, lá không xẻ thùy

Đinh lăng lá to / tẻ
(Polyscias filicifolia)

chân chim. Neu nhìn sơ qua, ta sẽ
rất dễ bị nhầm lầm với Đinh lãng
nep vì phần thân, rễ rất giống

nhau, lá non khi mọc cũng có vài
phan tuơng đong

(Polyscias guilfoylei)

Cây thuờng được sữ dụng để làm
cảnh trong nhà, hơn là sử dụng
trong y học

Đinh lăng đĩa

Hình dáng rất to, ít người biết đến

Đinh lăng lá vàn

và giống cây này cũng ít được

trơng

Khi nghe tới loại này ta sẽ hình
dung ra hình dáng, đặc điểm cùa
giống này. Lá cùa đinh lăng trịn
thuộc dạng lá đơn,trịn, mép lá
khơng có răng cưa, mặt lá bóng
và phang

Đinh lăng lá trịn

(Polyscias balfouriana)

Giống có đặc điếm nhị,thấp,thân
nhằn, là hơi trịn rang cưa ở viền
ngồi,mặt lá trơn bóng,màu xanh
đậm, khơng có giá trị trong y học,
thường được dùng để làm cảnh

Đinh lăng lá răng

4


Còn được gọi là Đinh lăng viền
bạc, Đinh lăng tro. Đinh lăng viền
bạc có dáng lá đẹp, thường được

trong đe làm cành

Đinh lăng lá bạc
(Polyscias guilfoylei

var.lacinata)

1.1.3 Nguồn gốc - Phân bố sinh thái

Đinh lăng có nguồn gốc ở vùng đảo Polynesie ở Thái Bình Dương. Cây được trồng

ở Malaysia, Indonesia, Campuchia, Lào, ... Tại Việt Nam, Đinh lăng cũng có từ lâu
trong nhân dân và được trồng khá phổ biến ở các gia đình, đinh chùa, trạm xá, bệnh
viện, ... Đe làm cảnh, làm thuốc và làm rau gia vị.

Đinh lăng là cây ưa ẩm và có thể hơi chịu bóng, trồng được trên nhiều loại đất,
thậm chí với một lượng đất rất ít trong chậu nhỏ, cây vẫn có thể sống được, theo kiểu

cây cảnh. Cây trồng trong khoảng 2-3 năm, cây sè có hoa và quả (Phạm Hồng Hộ

(2003), Quách Tuấn Vinh (2005)).
1.1.4 Thành phần hóa học

Trong đinh lăng đã tìm thấy có các alcaloid, glucozid, saponin, flavonoid, tanin,
vitamin B1 các axit amin trong đó có lyzin, xystein, methionin là những axit amin không
the thay the được.

Vỏ rề và lá Đinh lăng chứa saponin, alcoloid, các vitamin Bl, B2, B6, vitamin c, 20
acid amin, glycocid, alcaloid, phytosterol, tanin, acid hữu cơ, tinh dầu, nhiều nguyên to
vi lượng và 21,10% đường. Trong lá cịn có saponin triterpen (1,65%), một genin đà xác

định được là acid oleanolic.
Từ lá Đinh lăng, phân lập được 5 hợp chất polyacetylen là panaxynol, panoxydol,
heptadeca - 1,8 (E) - dien - 4,6 diyn - 3,10 diol, heptateca - 1,8 (E) - dien - 4,6 diyn
- 3 ol - 10 on và heptadeca - 1,8 (Z) - dien - 4,6 - diyn - 3 ol - 10 on. Hai hợp chất
sau chỉ có trong lá mà chưa thấy có trong các cây khác thuộc chi Panax và họ Araliaceae.
Trong rễ cũng tìm thấy 5 họp chất polyacetylen, nhưng chỉ có panoxydol, panaxynol và
heptadeca - 1,8 (E) - dien - 4,6 diyn - 3,10 diol là trùng hợp với các chất trong lá. Ba
họp chât này có tác dụng kháng khuân mạnh và chông một sô dạng ung thư.

Cây Đinh Láng

Hợp chắt 3-0-fi-D-glucopyranosyi-(l -ỷp-(ì-Dglucuronopyranosyl-oleanolic acid 28-O-p-Dgiũcopyrãnosyl ester (PFfH)

Hình 1.2 Thành phần hóa học
( )


Bảng 1.2 Thành phần hóa học chính ciia rễ và lá cây Đinh lăng 3-8 năm tuổi thu
nhập tại trại Dược liệu,Trung tâm Sâm Việt Nam-Hooc môn, Tp.HCM (Nguyen Thuong
Dong, Trần Cơng Luận, Nguyễn Thị Thu Hương (2007))
Hợp chất chính
(% dược liệu khơ)

Lá

Rễ

Saponin
+ MeOH
+ n-BuOH

+ Saponin tồn phần

34,94
8,425
1,647

24,57
1,348

Sapogrenin
+ Acid oleanolic
+ % dược liệu khô

0,434
2,441

0,302
1,047

1.1.5 Một số nghiên cứu về Đinh lăng
Năm 1996, Chaboud A và cộng sự đã cô lập từ lá đinh lăng khô, một saponin

triterpene

là:

Acid

3-ơ-[a-rhamnopiranosyl-(l,4)-/TD-glucopyranosyl-28-ơ-/?-D

glucopyranosyl] leanolic (Chaboud A., Rougny A., Proliac A., Raynaud J., Cabalion p.

(1996)).
Năm 1998, Võ Duy Huấn và cộng sự đã nghiên cứu và cô lập được 11 saponin

triterpene:

Acid

3-ơ-/?-D-glucopyranosyl-(l—»4)-/?-D-glucuronopyranosyloleanolic

(Vo Duy Huan et al. (1998)).

Năm 2010, Nguyễn Thị Lan bang phương pháp GC và GC/MS đe phân tích thành

phần tinh dầu có trong lá đinh lăng.Ket quả cho thấy, tinh dầu đinh lăng có chứa 15 hợp
chất như : 0-elemen, y-elemen, E-y-bisabolen, a-bergamoten, D-/?-germacren, B-

gecmacren, a-farmesen (Nguyền Thị Lan (2010)).
Năm 2012, Viện hóa sinh biển - Viện Khoa học và công nghệ Việt Nam đã được

phân lập thành 3 hợp chat flavonoid từ lá đinh lăng là quercitrin, afzelin và kaempferol
-3-0-rutinosid (Nguyễn Thị Luyến và cs (2012)).
Năm 2016, Trần Thị Hồng Hạnh và cộng sự đã phân lập thành 3 saponin triterpene
từ lá đinh lăng. Trong đó, 3-ơ-{/AD-glucopyranosy-(1^2)-[/LD-glucopyranosyI-

(1—>4)]-)5-D-glucuronopyranosyl}, oleanolic acid, 28-ơ-/?-D-glucopyranosyl-(l,2)-/?-

D-galactopyranosyl ester, saponin được phân lập đầu tiên, được đặt tên là polyscioside
(Tran Thi Hong Hanh et al. (2016)).

6


Năm 2018, Alex Boye đã nghiên cứu trên chuột đang mang thai cho tiếp xúc với

dịch chiết xuất từ lá Đinh lăng (PFE), kết quả cho thấy hàm lượng PFE > 100 mg/kg có

nguy co tạo ra tổn thương ở thận và có thể dẫn đến tử vong ở chuột (A. Boye et al.,
2018).
Năm 2019, Đồ Vân Mai và cộng sự đã tìm ra 2 loại saponin oleananetype triterpenoid

mới, được đặt tên polyscioside J (1) và polyscioside K (2) cùng với hai saponin đã biết
ladyginoside A (3) và chikusetsusaponin IVa (4) (V. M. Do, c. L. Tran, and T. p.

Nguyen, 2019).

1.1.6 Cơng dụng
Theo y học hiện đại, Đinh lăng có một so tác dụng chính như: Giúp ăn ngon, dề ngủ

và tăng cân, tăng lực, tăng khả năng lao động nặng và phục hồi sức khỏe, hoạt hóa các
tế bào thân kinh, tăng cường trí nhớ (Ọuách Tuấn Vinh (2005); Nguyen Thuong Dong,

Trần Công Luận, Nguyễn Thị Thu Hương (2007)).

Theo Đơng y: Đinh lăng có tác dụng giải độc,ban chấn, thương hàn nhập lý, thông
tiếu, mát phoi, trị phong thấp, nhức mỏi chân tay (Quách Tuấn Vinh (2005)).
Rễ Đinh lăng được dung làm thuốc bổ tăng lực, chừa cơ thể suy nhược, gây yếu, mệt
mỏi, tiêu hóa kém, phụ nữ sau sinh ít sữa. Một sơ nơi cịn dung rê đê chừa ho, đau tử
cung, thuốc lợi tiểu, chống độc và co rút tử cung (Phạm Hoàng Hộ (2003); Nguyễn Thị

Thu Hương (2009)).

Lá trị cảm sốt, mụn nhọt sưng tấy, dị ứng, cầm máu. Thân và cành chừa thấp khóp,
đau lưng.
Tại Àn Độ, Đinh lăng được sử dụng làm thuốc làm trị sốt rét. Rề và lá sắc uống, có

tác dụng lợi tiểu, trị sỏi thận, .... Bột lá được già trộn với muối đắp lên vết thương giúp

cầm máu (Nguyễn Thới Nhậm, Nguyễn Thị Thu Hương, Lương Kim Bình (1990)).
1.1.7 Một số sản phẩm ứng dụng từ Đinh lăng

Bảng 1.3 Các sản phẩm Đinh lăng hiện có trên thị trường

7


Tên sản phẩm

Hình

Cơng dụng

J Tăng cường sức khỏe, độ dẻo
dai và có khả năng nâng cao sức
đề kháng cho cơ thể

Rượu đinh lăng

phanphoiruoungoai.n
et

J Giải tỏa cám giác mệt mỏi, chán
ăn, mất ngừ
J Giúp táng cân và đào thài độc
cho cơ the

J Hạn chế mồ hôi trộm cùa trẻ em
J Giúp bổ khí huyết, điều hịa

Gối lá Đinh lăng

thân nhiệt

caythuocdangian.com

J Tác dụng an thần, chữa mất

ngủ, tăng cường trí nhớ
J Điều trị các trường hợp tiêu hóa
kém, nhức đầu, ho ra máu

Trà đinhTrà Đinh Lăng
túi lọc
dalatxanh.vn

•S Giãi quyết trình trạng tắc sữa,
tăng sức đe kháng cho phụ nữ
sau sinh

J Dùng làm thuốc bổ tăng lực,

chữa cơ the suy nhược, gầy yếu,

Cao đinh lăng

mệt mỏi, tiêu hóa kém, phụ nữ

sunite.vn

sau sinh ít sữa

8


J Điều trị thiểu máu não, tê mòi

Hoạt huyêt dưỡng não
Cebraton

chân tay, suy giảm trí nhớ, càng
thẳng

cebraton.vn

J Phịng ngừa tai biến mạch máu
não

1.2 PHƯƠNG PHÁP TRÍCH LY
1.2.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến q trình trích ly (L. V. V. Mẩn, 2011)

Trích ly là q trình tách chất hịa tan trong chất lỏng hay chất rắn bằng một chất

lỏng khác mà vẫn giừ đầy đủ về thành phần và tính chất của nó.
Trích ly chất màu tự nhiên là q trình trích ly rắn lỏng là phương pháp tách một hay
một so chất ra khỏi nguyên liệu dựa vào đặc tính của chất tan cần chiết và dung mơi, là
sự phân bố giữa hai pha không trộn lẫn vào nhau: một pha lỏng và một pha rắn tạo cân
bằng rắn - lỏng. Dung môi phân cực sẽ tách được chất phân cực, dung môi không phân
cực sẽ tách chất không phân cực. Khi nguyên liệu và dung môi tiếp xúc với nhau, lúc

đầu dung môi thấm vào nguyên liệu, sau đó hịa tan những chất tan có trong tế bào

ngun liệu rồi được khuếch tán ra ngoài tế bào. Trong q trình trích ly sẽ xảy ra một

số q trinh như: khuếch tán, thẩm thấu, hòa tan... và chịu sự ảnh hưởng cùa nhiều yếu
tố: nhiệt độ, thời gian, tỷ lệ rắn - lỏng, độ mịn của nguyên liệu. Quá trình trích ly, được

ứng dụng rộng rãi trong cơng nghiệp hóa học, thực phẩm cũng như trong y học.

Lựa chọn dung mơi trích ly các hợp chất tự nhiên từ thực vật, phải lựa chọn dung

mơi thích họp. Dung mơi được lựa chọn phải đảm bảo các yếu to sau: trung tính, khơng
độc, khơng dễ cháy, hịa tan được với họp chất cần khảo sát, sau khi trích ly dung mơi

có thể được loại bỏ hoặc thu hồi một cách dễ dàng. Đây là cơ sở đế lựa chọn dung mơi
trích ly là độ phân cực của họp chất chứa trong nguyên liệu và độ phân cực của dung

môi.

Muốn chiết các hợp chất ra khỏi ngun liệu thơ ngồi việc lựa chọn dung mơi phù
họp cịn phải chú trọng đến việc sử dụng kỳ thuật trích ly thích họp (chiết ngâm,

Soxhlet, ...) sao cho kết quả trích ly họp chất hừu cơ từ nguyên liệu thô cao nhất. Mồi

phương pháp trích ly đều có ưu- nhược điểm khác nhau, phù thuộc họp chất hữu cơ

9


muốn trích ly, để có thể chọn phương pháp phù họp, tiến hành dễ dàng mà thu được

hiệu quả trích ly cao nhất.
1.2.2 Các phương pháp trích ly

1.2.2.1 Phương pháp ngâm (chiết ngâm) (L. V. V. Man, 2011)

Phương pháp trích ly chiết ngâm hay còn gọi là đun cách thủy đựợc tiến hành ở nhiệt
độ dưới 100°C, ở áp suất 1 atm (hay 101.325 Pa), phương pháp tương đối đơn giản và
dễ lắp đặt, gia nhiệt gián tiếp qua nước, tránh hiện tượng quá nhiệt khi đun nóng, hạn

chế được hiện tượng cháy chất cần đun. Bên cạnh đó, sử dụng nhiệt gián tiếp từ nước sẽ
góp phần kiếm sốt được nhiệt độ và giảm nhiệt nhanh nếu tăng cao hơn so với nhiệt độ

khảo sát. Phương pháp này được ứng dụng nhiều trong công nghệ tách chất màu tự nhiên
từ thực vật

1.2.2.2 Phương pháp Soxhlet (L. V. V. Mần, 2011)
Phương pháp này được thực hiện trên hệ thống Soxhlet: bột nguyên liệu xay thô và

đặt trực tiếp trong ống hoặc đặt trong túi vải để có thể dề dàng lấy nguyên liệu ra hệ
thống. Lưu ý, khi đặt vài viên bi thủy tinh dưới đáy ống, đe tránh nghẹt lối ra vào của
ống thơng nhau. Rót dung mơi đã được lựa chọn cho vào bình cầu bằng cách tháo hệ

thống ở chồ nút mài, như vậy dung môi sè thấm ướt bột nguyên liệu rồi xuống bình cầu,

ngang qua ngõ ống thơng nhau.

Mở cho nước chảy hồn lưu trong ống ngưng hơi. Sử dụng bếp điện và điều chỉnh
nhiệt sao cho dung mơi trong bình cầu sơi nhẹ đều. Dung mơi tinh khiết khi được đun

nóng sè bốc hơi lên cao, theo ống lên cao hơn, rồi theo ống ngưng hơi lên cao hơn nữa,
nhưng tại đây hơi dung môi bị ống ngưng hơi làm lạnh, ngqng tụ thành thể lỏng, rớt
thẳng xuống ống đang chứa bột nguyên liệu. Dung môi ngấm vào bột và chiết những

chất hữu cơ nào có the hịa tan vào dung mơi. Theo q trình đun nóng, lượng dung mơi

rơi vào ống càng nhiều, mức dung môi lên cao trong ống và đong thời cũng dâng cao
trong ống, vì đây là ống thơng nhau. Đen một mức cao nhất trong ống, dung môi sẽ bị

hút về bình cầu lực hút này sè rút hết lượng dung môi đang chứa trong ống. Bep vẫn
tiếp tục đun và một quy trình mới vận chuyến dung mơi theo nhq mô tả lúc đầu. Các

hợp chất được hút xuống bình cầu và nằm lại tại đó, chỉ có dung môi tinh khiết là được
bốc hơi bay lên để tiếp tục q trình trích ly. Tiếp tục đến khi chiết kiệt chất trong bột
(dung môi ester dầu hỏa chỉ chiết kiệt những chất kém phân cực nào có the tan được
trong este dầu hỏa nóng). Kiểm tra sự trích ly bằng cách tắt máy để nguội và mở hệ

10


thống chồ nút mài, rút lấy một giọt dung môi và thử trên mặt kiếng, nếu thấy khơng cịn

vết gì trên kiếng là đã chiết kiệt. Sau khi hoàn tất, lấy dung mơi trích ly ra khỏi bình cầu,

thu đuợc cao chiết.

Hỉnh 1.3 Hệ thống trích ly Soxhlet (thietbichaugiang.com)

1.2.2.3 Phương pháp microwave
Vi sóng (microwave) là sóng điện từ lan truyền trong không gian với vận tốc ánh

sáng, độ dài buớc sóng từ lem đến Im (tương đương với tần số 300MHz đến 32GHz).
Vi sóng gồm có 2 thành phần là điện trường và từ trường, trong đó điện trường mới có

the chuyến thành nhiệt đe đun nóng, mọi tương tác giữa điện trường và từ trường trong
trường họp này đều khơng mang ý nghía quan trọng. Tính chất của điện trường đều có

hướng, nên có tác dụng rất lớn lên các phân từ có cực, làm cho các phân tử này bị thay
đoi theo hướng của sự biến đổi điện trường tạo nên sự quay phân tử. Sự quay này, làm
cho các phân tử va chạm vào nhau và nóng lên. Các phân tử phân cực không đối xứng

với nhau sẽ được làm nóng, dưới tác dụng của vi sóng. Các phân tử bị phân cực thì sẽ
dề dàng bị làm nóng, trong đó nước có độ phân cực lớn, là một dung mơi lý tưởng cho
q trình làm nóng bởi vi sóng. Ngồi ra, các nhóm phân cực khác trong hợp chất hữu
cơ như -OH, -NH2, -C00H... cũng chịu tác động tương tự điện trường (Loupy, A

(2002); M. Nủchter, B.O., w. Bonrath and A. Gum (2004)).

11


Hình 1.4 Mơ phỏng sóng microwave fwikiwand.com)
Vi sóng cung cấp một kiểu gia nhiệt không dùng sự truyền nhiệt thông thường.Kiểu

truyền nhiệt thông thường,nhiệt sẽ được truyền từ bề mặt vật chất vào bên trong,cịn đối
với vi sóng,sẽ xun thấu vật chất và làm nóng vật chất ngay từ bên trong. Vi sóng tăng
hoạt những phân tử phân tử, đặc biệt là nước. Nước sè bị đun nóng do hấp thụ vi
sóng,bốc hơi tạo ra áp suất cao tại nới bị tác dụng, nước sẽ đấy từ tâm vật đun ra đen bề

mặt(M. Nũchter, B.O., w. Bonrath and A. Gum (2004)). Nhiệt độ, áp suất phụ thuộc
vào năng lượng vi sóng, sự phân cực, sự bay hơi của dung mơi, the tích dung mơi trong
bình và khí được sinh ra trong phản ứng. Chúng có khả năng làm giảm đáng kể về thời

gian phản ứng. Đối với dung môi không phân cực thì sự gia tăng nhiệt độ và áp suất
kém, chúng đặc trưng bởi hang số điện môi.
Bảng 1.4 Anh hưởng của tính chất phân cực đến khả năng gia tăng nhiệt dưới sự

chiếu xạ vi sóng (M. Nủchter, B.O., w. Bonrath and A. Gum (2004))

STT

1

Dung môi

Nhiệt độ sôi khi chiếu xạ vi

Nhiệt độ sơi khi gia

sóng(°C)

nhiệt thơng thường(°C)

Nước

81

100

2

Methanol

65

65

3

Ethanol

78

78

4

1 -propanol

97

97

5

1-butanol

109

117

6

1 -pentanol

106

137

12


7

1-hexatanol

92

158

8

1-clobutan

76

78

9

1 -bromobutan

95

101

10

Acid acetic

110

119

11

Etyl aceatat

73

77

12

Cloroform

49

61

13

Aceton

56

56

131

153

14

Dimetylformamide

15

Diety ete

32

35

16

Hexan

25

68

17

Heptan

26

98

28

77

18

Tetracloro-cacbon

Trong các phản ứng hóa học thơng thường, vi sóng cung cấp động lực để tất cả phân
tử đủ năng lượng đe vượt qua hàng rào năng lượng. Thơng thường, năng lượng hoạt hóa

của các phản ứng trong tổng hợp hữu cơ vào khoảng 50kcal/mol (Shang, H., Du, w.,

Liu, z.,& Zhang, H. (2013)).

ở phương pháp truyền thống việc tổng hợp các chất hữu cơ bằng cách đun nóng bình
thường.Khi nguồn nhiệt truyền từ ngồi vào,nhiệt sẽ truyền qua thành thiết bị,đối lưu

qua dung môi rồi mới truyền tới đối tượng mong muốn. Đây là quá trình chậm và khơng

mang lại hiệu quả. Trong khi đó,đun nóng bằng vi sóng thì khác: vi sóng sè truyền trực
tiếp đến các phân tử, sự gia tăng nhiệt độ đạt được nhanh chóng vì sự dẫn nhiệt khơng

phụ thuộc vào vật chứa (M. Nủchter, B.O., w. Bonrath and A. Gum (2004)).
Q trình chuyển hóa năng lượng điện từ thành năng lượng nhiệt, gồm 2 cơ chế:

Cơ chế quay phân tử: khi có một điện trường thì các phân từ quay theo chiều điện trường,
đầu (+) phân từ quay về cực (-) cùa điện trường. Cơ chế chuyển dần ion: nhiệt sinh ra
do sự chuyển dần ion, kết quả sự gia tăng trở kháng của môi trường chống lại sự dịch

13


chuyển ion trong điện trường. Một hồn họp vật chất khi bị chiếu xạ bởi vi sóng, nếu vật
chất càng phân cực thì sự chuyển động của các ion càng nhiều, nhiệt sinh ra sẽ càng lớn.

Hình 1.5 Cơ chế gia nhiệt ctia microwave

( />Việc đưa năng lượng vi sóng vào đe hồ trở cho quá trình thực hiện phản ứng hóa học

và chiết tách họp chất tự nhiên hiện đang rất được quan tâm (Shang, H., Du, w., Liu,
z., & Zhang, H. (2013)). Các thiết bị vi sóng chuyên dụng trong nghiên cứu rất đắt tiền
nên việc trang bị thiết bị này khơng khả quan đối với các phịng thí nghiệm ở Việt Nam.

Trong điều kiện này, việc biến vi sóng gia dụng trở thành vi sóng chuyên dụng trong thí

nghiệp là một sự lựa chọn khả thi nhất hiện nay, vì chi phí và q trình chuyển đối cơng
năng thấp. Hiện nay, một số phịng thí nghiệm Việt Nam đã đưa lị vi sóng vào để phục
vụ cho q trình nghiên cứu, tuy nhiên một vài phịng thí nghiệm tham gia vào q trình
cải tiến lị vi sóng gia dụng thành thiết bị chuyên dụng phục vụ cho mục địch nghiên

cứu chun ngành.

Hình 1.6 Hệ thống trích ly microwave (bvu.edu. vn )

1.2.2.3.1 Ưu- nhược điểm của trích ly microwave
Ưu điểm: Giảm đáng kể thời gian trích ly, chỉ khoảng vài giây đến vài phút, sản
phẩm trích ly chất lượng tốt, giảm lượng dung môi sử dụng, cải thiện hiệu suất trích ly,

14


khả năng tự động hóa và độ chính xác cao, thích hợp với chất kém bền nhiệt, thiết bị dễ

sử dụng, an tồn và bảo vệ mơi trường, tác dụng với các phân tử phân cực.
Nhược điểm: Nhiệt độ sôi của các dung mơi đạt được rất nhanh có thể gây ra cháy
nổ, không áp dụng cho các phân tử khơng phân cực, khó áp dụng cho quy mỏ cơng

nghiệp vì việc đầu tư cho thiết bị này khơng nhỏ.

1.3 HỢP CHÁT CHLOROPHYLL
1.3.1 Tổng quan

Chlorophyll là một sắc tố tự nhiên và là một chất màu thực phẩm (E140). Chlorophyll

được sử dụng bố sung trong một số thực phẩm như nước giải khát,dầu thực phẩm... đe
tăng giá cảm quan trong sản phẩm. Ngồi ra, Chlorophyll cũng có lợi cho sức khỏe con

người. Cấu tạo của Chlorophyll có cấu trúc giống như cấu trúc hemoglobin trong máu
người, chỉ khác nhân Mg2+ trong vịng chlorin thay vì là Fe2+

Chlorophyll là sắc tố quang họp có ở các loại sinh vật tự dưỡng (autotrophic), thực
vật phù du (phytoplank) như các loại tảo, rau xanh như bông cải xanh, măng tây, trà
xanh, các loại lá cây như tre, nứa, trúc, mai... Lượng chlorophyll có trong tê bào phụ
thuộc vào lượng sinh khôi. (N. Wasmund, I. Topp, and D. Schories, 2006).
Chlorophyll là một phân tử sinh học quan trọng,quyết định đến quá trình quang họp

ở thực vật,giúp tổng họp năng lượng ánh sáng. Trên dải quang phổ, chlorophyll có khả
hấp thụ mạnh ánh sáng xanh dương,nhưng lại hấp thụ kém ở ánh sáng có màu xanh lục.

Hình 1.7 Cấu trúc hóa học Chlorophyll
Chlorophyll là một sac to chlorin, tạo thành thơng qua q trình trao đoi chất và có
cấu trúc khá giống với sac to porphyrin, ó tại giữa vịng chlorin được gắn với ion Mg2+
Câu trúc tơng qt của chlorophyll đã được tìm thây bởi nhà nghiên cứu Hans Fischer
vào 1940 đên 1960, câu trúc lập thê cùa Chlorophyll a mới được làm sáng tỏ. Sự khác
nhau giữa hai câu trúc lập thê chlorophyll a và chlorophyll b là ở tại vị trí C7, nêu
chlorophyll a là nhóm -CH3 thì chlorophyll b là nhóm -CHO (N. Wasmund, I. Topp,
and D. Schories, 2006; s. L. Gillies, 1995).

15


1.3.2 Phân loại

1.3.2.1 Chlorophyll a (C5H72O5N4Mg)

Chlorophyll a là một dạng diệp lục được sử dụng trong quá trình quang hợp oxy,hấp

thụ hầu hết năng lượng từ ánh sáng tím-xanh và đỏ-cam và phản chiếu ánh sáng lục-

vàng,qua đó góp phần vào màu xanh mà ta có thể quan sát được ở các loại thực vật. sắc
tố quang hợp này cần thiết cho quá trình quang hợp ở sinh vật nhân thực, vi khuẩn lam

và prochlorophytes, nó đóng vai trị là chat electron chính trong chuồi chuyền điện tử
(Wu, c., Niu, z., Tang, ọ., & Huang, w. (2008)). Chlorophyll a chuyển năng lượng

cộng hưởng trong phức họp angten và kết thúc tại trung tâm phản ứng, nơi có chứa chất
diệp lục đặc trưng P680 và P700 (Porra R. J., (2005)).

Hình 1.8 Cấu trúc Chlorophyll a

1.3.3 Chlorophyll b (CsHĩoNíMg)
Chlorophyll b giống hệt chlorophyll a ngồi trừ tại vị trí C7, nơi một nhóm formyl

(-CHO) thay thế nhóm methyl (-CH3). Sự thay đổi này thay đối sự hấp thu tối đa các
bước song ngắn hơn. Chlorophyll b phần lớn có trong các sinh vật nhân chuẩn quang

hợp, ngoài trừ các tảo đỏ và tảo nâu. Trong sinh vật nhân sơ quang hợp, chỉ được tìm
thấy trong prochiorophytes (Porra R. J., (2005); Van Metter, R. L. (1977)).

Hình 1.9 Cấu trúc Chlorophyll b

16

1.3.4 Một số ứng dụng của Chlorophyll

1.3.4.1 Trong công nghệ thựcphàm
Trong thực phẩm Chlorophyll cũng là một chất màu thực phẩm (E140), sử dụng để
bổ sung trong một số sản phẩm bánh kẹo, gia vị, nước sốt, các sản phẩm trái cây,... yêu

cầu về chất màu tự nhiên này thay thế cho chất màu nhân tạo ngày càng tăng.
Chlorophyll có công dụng trong ngành công nghệ thực phẩm ngày càng trở nên phổ

biến, do sự thay đối luật pháp gần đây trong đó bắt buộc sử dụng các chất màu tự nhiên

đe ưu tiên cho các tác nhân nghệ thuật (K. Spears, 1988).
Chlorophyll và các dần xuất của nó được biết đến là các chất hoạt động chống oxy

hóa.Việc tiêu thụ các loại rau lá, giàu chlorophyll và các dần xuất của nó như
chlorophyllin, có liên quan đến việc giảm một số bệnh về ung thư. Do đó, việc áp dụng

che độ ăn giàu chlorophyll có thể giúp trì hỗn hoặc ngăn ngừa sự khởi đầu của một số

bệnh như ung thư, đó là biểu hiện của sự lão hóa gây ra bởi các gốc tự do. Các nghiên

cứu đà chỉ ra rằng, dần xuất cùa chlorophyll có hoạt tính chống oxy hóa ít nhất là như

vitamin c. Chúng ức chế q trình hydroperoxide từ sự oxy hóa acid linoleic và bảo vệ
ty the khỏi sự tấn công của các gốc tự do và các phản ứng oxy hóa (T. Tumolo and u.

M. Lanfer-marquez, 2012).
Chlorophyll là một hợp chất thiết yếu trong nhiều sản phẩm hàng ngày, không chỉ

được sử dụng làm phụ gia trong thực phẩm là một chất màu thực phẩm tự nhiên,
Chlorophyll còn được áp dụng cho dược phấm và sản phấm mỹ pham (A. Hosikian, s.

Lim, R. Halim, and M. K. Danquah, 2010).
Chlorophyll a và các dần xuất của nó như pheophorbide b và pheophytin b hiện diện

trong thực phẩm đóng vai trị quan trọng trong phịng chống ung thư bởi hoạt tính kháng

oxy hóa và chống đột biến hay bầy các tác nhân gây đột biến (M. G. Ferruzzi and J.

Blakeslee, 2007).

1.4 HOẠT TÍNH KHÁNG OXY HÓA
1.4.1 Tổng quan về gốc tự do

Các gốc tự do hay nói chỉnh xác hơn là các chất hoạt động chứa oxy và nitơ (ROS

và RNS), là các dẫn xuất dạng khử của oxy và nitơ phân tử. Chúng được chia thành hai
nhóm lớn là các gốc tự do và các dẫn xuất không phải gốc tự do.

Bảng 1.5 Các nhóm ROS và RNS trong cơ thế sinh học

17