Nghiên cứu khả năng ức chế Tyrosynase từ phụ phẩm một số loại bơ Việt Nam (Đồ án tốt nghiệp)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH
----------



----------

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG ỨC CHẾ
TYROSYNASE TỪ PHỤ PHẨM
MỘT SỐ LOẠI BƠ VIỆT NAM
MÃ SỐ KHÓA LUẬN: HC.19.02

SVTH: Nguyễn Minh Tuyền
MSSV: 15128076
GVHD: TS. Phan Thị Anh Đào

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 7 năm 2019


LỜI CẢM ƠN
Lời cảm ơn đầu tiên em xin gửi đến gia đình, thầy cơ, bạn bè đã giúp đỡ tận tình,
quan tâm và đóng góp ý kiến trong q trình thực hiện luận văn tốt nghiệp, tạo nguồn động
lực to lớn cho em hoàn thành luận văn tốt nghiệp của mình.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cơ Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM,
đặc biệt là các thầy cơ khoa Cơng nghệ Hóa học & Thực phẩm, các thầy cô đã truyền kiến
thức nền tảng cũng như cả kiến thức chuyên ngành cơ bản lẫn nâng cao, cho em kỹ năng
và kinh nghiệm thực hiện bài luận văn này.
Em xin cảm ơn cô Ks. Nguyễn Thị Mỹ Lệ chun viên phịng thí nghiệm bộ mơn

Cơng nghệ Kỹ thuật Hóa học, trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM, cơ đã hướng dẫn
tận tình và tạo điều kiện tốt nhất cho em được sử dụng các thiết bị, dụng cụ và hóa chất liên
quan trong suốt quá trình thực hiện luận văn.
Em cũng xin cảm ơn quý thầy/cô, anh/chị thuộc Trung tâm Sâm và dược liệu
TPHCM, Viện Pasteur TPHCM đã hỗ trợ em trong quá trình thực hiện khóa luận này.
Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến cô Ts. Phan Thị Anh Đào, giảng
viên bộ mơn Cơng nghệ Kỹ thuật Hóa học, trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM. Cô
là người đã đồng hành cùng em trong tồn bộ khóa luận tốt nghiệp, cơ chỉ bảo tận tình quan
tâm và tạo điều kiện tốt nhất giúp em hồn thành khóa luận tốt nghiệp của mình.

i


LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan tồn bộ nội dung trình bày trong luận văn tốt nghiệp là của riêng
tơi, tất cả tài liệu tham khảo được trích dẫn đầy đủ và chính xác. Tơi xin cam đoan các q
trình thực nghiệm được thực hiện đúng quy trình và kết quả đúng theo thực nghiệm.
TPHCM, ngày

tháng
Ký tên

ii

năm 2019


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN........................................................................................................................ i
LỜI CAM ĐOAN .................................................................................................................ii

DANH MỤC BẢNG ............................................................................................................ v
DANH MỤC HÌNH ............................................................................................................ vi
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ............................................................................................. vii
TÓM TẮT KHÓA LUẬN .................................................................................................viii
MỞ ĐẦU ............................................................................................................................. ix
Chương 1. TỔNG QUAN .................................................................................................... 1
1.1 Tổng quan về tyrosynase và vai trị của nó ................................................................. 1
1.1.1 Tyrosynase ............................................................................................................ 1
1.1.2 Cơ chế hình thành melanin ................................................................................... 4
1.2 Tổng quan về bơ .......................................................................................................... 6
1.2.1 Phân loại khoa học ................................................................................................ 6
1.2.2 Thành phần dinh dưỡng của bơ ............................................................................ 6
1.2.3 Thành phần kháng dưỡng của bơ.......................................................................... 8
1.2.4 Thành phần hóa học của bơ .................................................................................. 9
1.2.5 Hoạt tính sinh học của phụ phẩm từ bơ .............................................................. 11
1.2.6 Một số loại bơ ở Việt Nam hiện nay................................................................... 12
1.3 Định hướng nghiên cứu............................................................................................. 14
1.3.1 Vấn đề tồn tại ...................................................................................................... 14
1.3.2 Định hướng nghiên cứu ...................................................................................... 15
1.3.3 Mục tiêu .............................................................................................................. 15
iii


1.3.4 Nội dung nghiên cứu........................................................................................... 15
Chương 2. THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................ 16
2.1 Nguyên liệu ............................................................................................................... 16
2.2 Hóa chất và thiết bị ................................................................................................... 17
2.3 Phương pháp nghiên cứu........................................................................................... 18
2.3.1 Sơ đồ nghiên cứu ................................................................................................ 18
2.3.2 Điều chế cao trích ............................................................................................... 20

2.3.3 Xác định khả năng ức chế tyrosynase................................................................. 21
2.3.4 Khảo sát khả năng khử Cu2+ ............................................................................... 23
2.3.5 Khảo sát sơ bộ thành phần hóa học có trong mẫu cao........................................ 25
2.3.6 Hoạt tính gây độc tế bào ..................................................................................... 28
2.3.7 Hoạt tính kháng khuẩn ........................................................................................ 31
Chương 3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN ............................................................................ 32
3.1 Điều chế cao trích từ phụ phẩm của bơ..................................................................... 32
3.2 Kết quả hoạt tính ức chế tyrosynase ......................................................................... 34
3.3 Khảo sát khả năng ức chế Cu2+ ................................................................................. 37
3.3.1 Khảo sát thể tích CuCl2, BCDS, catechine ......................................................... 37
3.3.2 Kết quả ức chế Cu2+ trên các mẫu cao ................................................................ 39
3.4 Khảo sát sơ bộ thành phần hóa học ........................................................................... 41
3.5 Hoạt tính kháng khuẩn .............................................................................................. 44
3.6 Hoạt tính gây độc tế bào ........................................................................................... 45
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ................................................................................................ 47
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................................. 48
PHỤ LỤC ........................................................................................................................... 58
iv


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1 Giá trị dinh dưỡng của bơ trên 100g ..................................................................... 7
Bảng 1.2 Thành phần kháng dưỡng có trong dịch chiết ethanol từ hạt bơ .......................... 9
Bảng 1.3 Nồng độ thành phần kháng dưỡng có trong các mẫu cao hạt bơ (mg/100g) ........ 9
Bảng 1.4 Hình ảnh phân loại 4 loại bơ ............................................................................... 13
Bảng 2.1 Các mẫu phụ phẩm bơ được nghiên cứu............................................................. 18
Bảng 2.2 Phương pháp định danh thành phần hóa học ...................................................... 26
Bảng 3.1 Kết quả thu suất các mẫu cao .............................................................................. 32
Bảng 3.2 Kết quả phần trăm ức chế tyrosynase ................................................................. 34
Bảng 3.3 Kết quả khả năng ức chế acid kojic .................................................................... 37

Bảng 3.4 Kết quả khảo sát thể tích CuCl2 .......................................................................... 37
Bảng 3.5 Kết quả thể tích tối ưu phương pháp ức chế Cu2+ ............................................... 38
Bảng 3.6 Kết quả thể hiện khả năng ức chế Cu2+ của các mẫu cao trích ........................... 39
Bảng 3.7 Tóm tắt kết quả định danh thành phần hóa học cao N-H.................................... 41
Bảng 3.8 Kết quả kháng khuẩn của mẫu cao N-H ............................................................. 44
Bảng 3.9 Phần trăm gây độc tế bào ung thư Hep-G2 mẫu cao N-H và mẫu đối chiếu ...... 45

v


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1 Phản ứng dưới xúc tác tyrosynase ......................................................................... 1
Hình 1.2 Cấu trúc tổng thể tyrosynase ................................................................................. 2
Hình 1.3 Sơ đồ cơ chế chuyển hóa tyrosynase ..................................................................... 3
Hình 1.4 Cơ chế hình thành melanin .................................................................................... 5
Hình 1.5 Quả bơ ................................................................................................................... 6
Hình 2.1 Sơ đồ nghiên cứu tổng quát ................................................................................. 18
Hình 2.2 Cơ chế chuyển hóa L-DOPA dưới tác dụng tyrosynase ..................................... 21
Hình 2.3 Sơ đồ quy trình ức chế tyrosynase....................................................................... 22
Hình 2.4 Cơ chế tạo phức đồng chalate giai đoạn 1 ........................................................... 23
Hình 2.5 Cơ chế tạo phức đồng Chalate giai đoạn 2 .......................................................... 24
Hình 2.6 Sơ đồ khảo sát khả năng tạo phức với Cu2+ ........................................................ 24
Hình 2.7 Sơ đồ quy trình xác định khả năng gây độc tế bào .............................................. 29
Hình 2.8 Sơ đồ quy trình xác định khả năng kháng khuẩn ................................................ 32
Hình 3.1 Kết quả khảo sát bước sóng λmax cho khả năng ức chế Cu2+ ............................... 37

vi


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

PPO

Polyphenol oxidase

DHI

5,6-Dihydroxyindole

DHICA

5,6-dihydroxy-1H-indole-2-carboxylic acid

MOPS

3-morpholinopropane-1-sulfonic acid

EtOH

Ethanol

OD

Optical density: mật độ quang

DMSO

Dimethyl solfoxide

MS

Mass spectrometry: phổ khối lượng

L-DOPA

L -3,4-dihydroxyphenylalanine

vii


TĨM TẮT KHĨA LUẬN
Hoạt tính ức chế tyrosynase của phụ phẩm một số loại bơ Việt Nam được thể hiện
qua kết quả của phương pháp khảo sát khả năng ức chế tyrosynase và khả năng khử Cu2+.
Từ việc điều chế 21 mẫu cao trích và tiến hành các thực nghiệm cho thấy tất cả các mẫu
cao đều có khả năng ức chế tyrosynase. Trong đó, với khả năng khử đồng cao nhất ở cả ba
nồng độ 0.1 mg/mL, 0.5 mg/mL và 1.0 mg/mL cùng với hoạt tính ức chế tyrosynase đạt
IC50 7.3 µg/mL thì mẫu cao hạt bơ nước N-H là mẫu cao được lụa chọn có hoạt tính mạnh
nhất. Sau đó, mẫu cao này được tiến hành khảo sát một số thành phần hóa học và thể hiện
kết quả dương tính với số thành phần alkaloid, saponin, anthocyanydin, proanthocyanin,
tannin. Cùng với đó, mẫu cao này thể hiện dương tính khi kháng dòng vi khuần
Staphylococcus aureus ở nồng độ 100 µg/mL và có khả năng ức chế dịng tế bào ung thư
gan Hep-G2 với 36.61% tại nồng độ 100 µg/mL so với mẫu chứng camphtothecin
0.07µg/mL. Chính vì thế, các mẫu cao này đặc biệt là mẫu N-H đã mở ra nhiều tiềm năng
ứng dụng trong việc ngăn ngừa nám da cũng như việc sử dụng cho các loại mỹ phẩm dược
phẩm trong các nghiên cứu sau này.

viii


MỞ ĐẦU
Trong nền ẩm thực đa dạng ở Việt Nam, quả bơ được biết đến là loại trái cây giàu

dinh dưỡng và là thực phẩm có ích cho sức khỏe con người. Tuy nhiên, trong đời sống hằng
ngày, phần thịt bơ được sử dụng nhiều nhất, vỏ và hạt bơ thì được xem là phụ phẩm bỏ đi.
Nhưng ở nhiều nghiên cứu cho thấy, phần vỏ và hạt bơ có hoạt tính sinh học khá cao, kháng
oxy hóa mạnh và có nhiều tiềm năng ứng dụng . Từ phát hiện đó, nhóm tác giả Đ.T.B.Duyên
và Đ.T.Q.Trâm đã nghiên cứu và cho kết quả khả năng kháng oxy hóa và ức chế tyrosynase
từ cao trích hạt bơ là khá cao và ứng dụng vào bảo quản tôm thẻ chân trắng. Tuy nhiên,
hoạt tính sinh học ở vỏ bơ thì như thế nào, ở từng loại bơ thì hoạt tính có khác nhau hay
khơng, và ngồi khả năng ứng dụng cho thực phẩm, cao trích từ các loại bơ này có thể ứng
dụng cho mỹ phẩm hay khơng, đó là câu hỏi cần được giải. Chính vì thế, chúng tơi tiến
hành nghiên cứu khả năng ứng dụng vào mỹ phẩm của phụ phẩm các loại bơ ở Việt Nam
bằng cách khảo sát hoạt tính ức chế tyrosynase của chúng. Với đề tài : “ Nghiên cứu khả
năng ức chế tyrosynase từ phụ phẩm một số loại bơ Việt Nam”, chúng tôi mong muốn
phát hiện nguyên liệu vừa có khả năng ức chế tyrosynase, giúp ngăn ngừa nám da, vừa thể
hiện hoạt tính kháng khuẩn cao và khả khả năng gây độc tế bào ung thư gan, mở ra tiềm
năng ứng dụng trong các sản phẩm mỹ phẩm cả việc bơi ngồi da lẫn việc bổ sung từ viên
uống và ức chế tế bào ung thư trong dược phẩm.

ix


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1 Tổng quan về tyrosynase và vai trị của nó
1.1.1 Tyrosynase
Tyrosynase là một enzyme tham gia q trình hình thành melanin, được phát hiện ở
hầu hết các thực vật, nấm, động vật [1]. Tyrosynase là một trong ba loại enzyme thuộc
polyphenol oxidase ( bao gồm tyrosynase, catechol oxidase, laccase), enzyme này chủ yếu
tham gia vào hai quá trình chuyển hóa melanin chính [2, 3] (hình 1.1). Thứ nhất, sự
hydroxyl hóa một monophenol thành diphenol (monophenol oxidase, cresolase hoạt hóa).
Thứ hai, sự chuyển đổi một diphenol thành o-quinone tương ứng (diphenoloxidase,
catecholase hoạt hóa). O-quinone trải qua một số phản ứng để cuối cùng tạo thành melanin

[4]. Cụ thể, theo sau hai phản ứng này là quá trình polyme hóa của các quione làm tăng sắc
tố melanin, và các phản ứng này khơng có sự xúc tác của enzyme [5]. Khi cả hai phản ứng
oxy hóa monophenol và diphenol diễn ra đồng thời, tỷ lệ của monophenol với diphenol là
1:10 hay lên tới 1:40 [6]. Chính thành phần melanin là nguyên nhân gây nên sự hình thành
sắc tố tối màu [7].

Hình 1.1 Phản ứng dưới xúc tác tyrosynase
Cấu trúc tổng thể của tyrosynase được chia làm 3 phần: N-ternimal, C-ternimal và
vị trí trung tâm hoạt động. Tại vị trí trung tâm hoạt động là sự hiện diện của 2 ion đồng
cùng với 6 histidine, mỗi nguyên tử đồng liên kết với 3 histidine (hình 1.2) [8].
1


Hình 1.2 Cấu trúc tổng thể tyrosynase
Mỗi enzyme có một trung tâm hoạt động nhất định và điều quan trọng để ức chế
enzyme đó là làm cho trung tâm hoạt động đó bị bất hoạt đi. Đối với tyrosynase, ion
hydroxyl ban đầu được liên kết với cả hai ion Cu2+. Q trình oxy- hóa catechol dẫn đến
tyrosynase rơi vào trạng thái deoxy, lúc này cả hai ion đồng đều bị khử thành Cu+. Tiếp
đến, trạng thái deoxy sẽ liên kết với phân tử O2 để trở thành trạng thái oxy khi cả hai nguyên
tử oxi trong cấu hình peroxy đều liên kết với ion Cu2+. Tiếp đó, q trình oxy hóa catechol
bằng cơ chế oxy hóa phenolic góp phần làm cho ion đồng bị chuyển hóa thành Cu, lúc này
tyrosynase bị bất hoạt [9].
Q trình chuyển hóa tyrosynase được thể hiện trong hình 1.3. Qua đó cho thấy,
trung tâm hoạt động của enzyme, ion Cu2+ bị bất hoạt hoặc ít nhất bị chuyển hóa sang dạng
Cu+ nhờ sự có mặt của các nhóm hydroxy. Theo một số nghiên cứu cho rằng, các hợp chất
có khả năng ức chế enzyme này hiện này gồm có polyphenol, nhiều aldehyd và các hợp
chất khác . Kubo và cộng sự (2000) [10] cho rằng tất cả các polyphenol chứa nhóm hydroxyl
có khả năng ức chế tyrosynase là do chúng có khả năng tạo phức chelate tại trung tâm hoạt
động của enzyme này.

2


Hình 1.3 Sơ đồ cơ chế chuyển hóa tyrosynase
Gần đây, Badria và cộng sự (2001) [11] đã phát hiện rằng, flavonoid có chứa nhóm
ketone có hoạt tính ức chế tyrosynase mạnh. Điều này có thể giải thích sự tương đồng của
nhóm dihydroxyphenyl trong L-DOPA và nhóm ketone trong flavonoid. Kết quả của
nghiên cứu này cho thấy một nhóm chức đã ức chế tyrosynase mạnh và tiếp tục được kiểm
tra trong việc chữa nám da. Trong nghiên cứu khác của Kubo và cộng sự năm 1994 [12] đã
chỉ ra trong cấu trúc hợp chất, khi thêm nhóm hydroxy thì hoạt tính ức chế sẽ tăng nhưng
khi thêm nhóm alkyl thì hoạt tính ức chế sẽ giảm. Bên cạnh đó, Lim và cộng sự 1999 [13]
cũng đã cho rằng sự hiện diện của nhóm hydroxy ở vị trí para làm tăng khả năng ức chế
3


monophenolase và giảm hoạt động ức chế diphenolase và hoạt tính ức chế enzyme mạnh
hay yếu do sự hiện diện của các nhóm hydroxy trong vịng.
1.1.2 Cơ chế hình thành melanin
Melanosis được biết đến là sự hình thành sắc tố tối màu chủ yếu ở vùng da và khớp,
gây ra bởi q trình oxy hóa enzyme của các hợp chất phenolic [12]. Cả hai amino acid:
dihydroxyphenylalanine (DOPA) và tyrosine đều có thể đóng vai trị là cơ chất khởi đầu
cho phản ứng melanosis [13]. Trong thực phẩm, sự hình thành các sắc tố tối màu (melanin)
hay các điểm biến đen này không làm ảnh hưởng đến giá trị dinh dưỡng của sản phẩm
nhưng làm cho người tiêu dùng cảm giác sản phẩm đã bị hư hỏng và điều đó dẫn đến việc
sản phẩm bị loại bỏ và mất đi giá trị [14].
Melanin là sắc tố quan trọng nhất được tổng hợp thơng qua q trình melanosic và
hoạt động của chúng quyết định yếu tố màu tóc và da [15]. Melanin được tiết ra bởi tế bào
sắc tố phân bố ở lớp đáy của biểu bì. Vai trị của melanin là bảo vệ da khỏi tác hại của tia
tử ngoại, đặc biệt là tia cực tím B bằng cách hấp thụ và tán xạ ánh sáng mặt trời và loại bỏ
các gốc oxy hóa tự do. Các rối loạn khác nhau ở da là kết quả của sự tích tụ quá mức sắc tố

ở biểu bì. Có hai loại sắc tố melanin cụ thể là eumelanin (màu đen hoặc nâu) không tan
trong hầu hết các dung môi, liên kết chặt chẽ với protein thơng qua các liên kết đồng hóa
trị và pheolmelanin (màu đỏ hoặc vàng) có bộ khung được tạo bởi các tiểu đơn vị là các
benzothiazin và cũng liên kết chặt chẽ với protein thông qua các liên kết đồng hóa trị. Cả
hai loại này đều ảnh hưởng đến sự biến đổi màu da và tóc ở người [16]. Trong cơ chế hình
1.3 thì tyrosine lần đầu tiên bị oxy hóa thành dopaquinone, hoặc là chu kì để cung cấp
dihydroxyindole tiền chất của eumelanin tạo màu đen hoặc nâu hoặc phản ứng với cystein
để tạo tiền chất của pheomelanin màu đỏ hoặc vàng[17]. Hoạt động của enzyme này dẫn
đến việc sản xuất melanin dẫn đến tăng sắc tố của da và dẫn đến các rối loạn (đốm mất sắc
tố trên da) và gây trắng tóc [18].
Cơ chế hình thành sắc tố melanin được chỉ rõ trong hình 1.4. Theo đó giai đoạn đầu
tiên hình thành sắc tố là sự oxy hóa tyrosin thành dopaquinon. Dopaquinon dưới tác dụng
4


của glutathion tạo nên hợp chất đa chức cysteinyldopa. Hợp chất đa chức này sau quá trình
loại CO2 và H2O đóng vịng tạo nên alanyl-hydroxybenzothiazine rồi tạo nên pheo-melanin.
Bên cạnh đó, dopaquinon chuyển hóa thành leukodopachrom rồi thành dopachrom. Hợp
chất này dưới tác dụng của tautomerase tạo thành DHICA tiếp đó là indole-5,6-quinon-2carboxylic acid. Trong trường hợp dopachrom loại bỏ nhóm chức _COOH thì hợp chất DHI
được tạo thành và dưới tác dụng của tyrosynase sẽ tạo thành indole-5,6-quinon. Hai hợp
chất quinon này đã tạo nên eu-melanin.

Hình 1.4 Cơ chế hình thành melanin [8]
Như vậy, tyrosynase tham gia vào phản ứng đầu của quá trình hình thành sắc tố da
melanin. Chính vì thế mà các chất ức chế tyrosynase đã và đang được sử dụng rất rộng
trong điều trị các bệnh tăng sắc tố và trong mỹ phẩm như một yếu tố làm trắng da. Do vậy,
việc tìm kiếm các chất ức chế tyrosinase ngày càng trở nên quan trọng trong các sản phẩm
5

thuốc và mỹ phẩm sử dụng để ngăn ngừa và điều trị rối loạn sắc tố.
1.2 Tổng quan về bơ
1.2.1 Phân loại khoa học
Bơ (Persea americana Mill.) (hình 1.5) là loại trái cây có nguồn gốc từ Mexico và
Trung Mỹ, được trồng hầu hết ở các vùng nhiệt đới và cận nhiệt [19]. Theo phân loại thực
vật, bơ thuộc:
• Giới (regnum): Plantae
• Bộ (ordo): Laurales
• Họ (familia): Lauraceate
• Chi (genus): Persea
• Lồi (species): Persea americana
Vỏ lụa
Thịt bơ

Hạt bơ

Vỏ bơ

Hình 1.5 Quả bơ
1.2.2 Thành phần dinh dưỡng của bơ
Bơ được biết đến là loại trái cây giàu chất dinh dưỡng. Trong thành phần quả bơ,
lượng nước chiếm khoảng 67 đến 78%, hàm lượng lipid dao động từ 12 đến 24%,hàm lượng
carbohydrate dao động từ 0,8 đến 4,8%, hàm lượng protein dao động từ 1,0 đến 3,0% [20].
So với một số loại thực phẩm khác, dầu bơ chứa hàm lượng acid béo khơng bão hịa đơn
cao (axit oleic và palmitoleic), lượng acid béo khơng bão hịa đa thấp (axit linoleic) và một
6


lượng đáng kể axit béo bão hòa (acid palmitic và stearic) [21]. Thành phần các acid béo
khác nhau phụ thuộc vào từng loại giống, giai đoạn sinh trưởng và vị trí địa lý sinh trưởng

của từng loại bơ. Trong thịt bơ, một lượng lớn khoáng chất được xác định như kali, natri,
canxi, photpho và một số như sắt kẽm với thành phần ít hơn (bảng 1.1). Bên cạnh đó, sự
hiện diện của vitamin, chẳng hạn như carotene, vitamin E, retinol, acid ascorbic, thiamine,
riboflavin, niacin, pyridoxine và acid folic, có ảnh hưởng rất tốt đối với sức khỏe con người
[22]. Ngoài ra, bơ còn là một trong những loại thực phẩm giúp chống ung thư, chứa nhiều
chất kháng oxy hóa mạnh như vitamin, chất khống, chất xơ và chất béo khơng bão hòa
đơn [23].
Bảng 1.1 Giá trị dinh dưỡng của bơ trên 100g [24]
Thành phần

Đơn vị

Năng lượng

kcal

Nước

Giá trị trên

Giá trị trên

Thành phần

Đơn vị

160

Xơ tổng

g

6.70

g

73.23

Protein

g

2.00

Lipid tổng

g

14.66

Đường tổng

g

0.66

Carbohydrate

g

8.53

Kali, K

mg

485

Natri, Na

mg

7

Phospho, P

mg

52

Kẽm, Zn

mg

0.64

Magie, Mg

mg

29

Sắt, Fe

mg

0.55

Canxi, Ca

mg

12

Vitamin C

mg

10.0

Thiamin

mg

0.067

Niacin

mg

1.738

Folate

μg

81

Vitamin B6

mg

0.257

Vitamin A

μg

7

Riboflavin

mg

0.130

Vitamin B12

μg

0.00

100g

100g

Chất khoáng

Vitamin

Vỏ và hạt bơ chứa nhiều hợp chất polyphenol là các hợp chất chuyển hóa thứ cấp
7


trong thực vật. Nhóm hợp chất này thể hiện những hoạt tính sinh học quan trọng như khả
năng chống oxy hóa, kháng khuẩn, kháng viêm và ức chế sự phát triển của tế bào ung thư ,
có tác động tích cực lên tình trạng sức khỏe ở cả người và động vật [25]. Trong thành phần
dinh dưỡng của hạt là nước 54.5%, protein 2.2%, chất béo 14.7%, tổng chất rắn hịa tan
3.5%, trong khi đó vỏ chứa 76.0% nước, 1.8% protein, 1.0% chất béo và 0.9% tổng chất
răn hòa tan [26]. Cả vỏ và hạt bơ chứa carotenoid 0,815 mg/100g, hợp chất phenolic 410,2
mg/100g và flavonoid 21,9 mg/100g. Liên quan đến nồng độ vitamin C và E, giá trị cao
nhất được tìm thấy 5,36 mg/100g vitamin E và 4,1 mg/100g vitamin C. Các hợp chất
carotenoid, hợp chất phenolic và flavonoid được tìm thấy trong các phần phụ phẩm của bơ
chứng minh rằng những sản phẩm phụ này có thể là một nguyên liệu thô hiệu quả cho các
ngành công nghiệp thực phẩm và mỹ phẩm [27].
Đối với quả bơ, phần thịt quả là phần dùng để ăn và chiết xuất tinh dầu bơ, mang lại
nguồn lợi kinh tế cao. Song song đó, vỏ và hạt bơ được xem là phụ phẩm không mang lại
giá trị kinh tế, chúng được thải bỏ và một phần nhỏ được sử dụng làm giống. Tuy nhiên,
trên thực tế, theo một số nghiên cứu cho thấy hạt bơ có hoạt tính sinh học thậm chí cao
hơn phần thịt quả đặc biệt là các hợp chất chống oxy hóa [28]. Việc khai thác phụ phẩm

của quả bơ hiện đang là xu hướng hiện nay, vừa tiết kiệm, hiệu quả cao, giảm đáng kể việc
xử lý chất thải, vừa mang lại giá trị kinh tế.
1.2.3 Thành phần kháng dưỡng của bơ
Kháng dưỡng là những chất can thiệp vào khả năng hấp thụ dinh dưỡng và khống
chất có lợi. Chúng làm cản trở việc hấp thu, tiêu hóa và chuyển hóa một số chất trong cơ
thể hoặc làm bất hoạt các chất dinh dưỡng [29]. Vì thế, để hấp thu được dinh dưỡng, cần
loại bỏ một số thành phần kháng dưỡng đặc biệt.
Hạt bơ thường là phần được loại bỏ sau khi được dùng phần thịt quả, tuy nhiên, bên
cạnh các yếu tố dinh dưỡng có trong thành phần hạt, kháng dưỡng cũng là đặc tính khiến
nhiều nghiên cứu quan tâm đến loại hạt này . Thành phần kháng dưỡng được xác định dựa
trên nghiên cứu loại bỏ một số thành phần sẵn có của hạt bơ thơng qua giai đoạn ngâm 24h,
8


đum sôi trong 10, 15, ,25 phút,…Nghiên cứu của Egbuonu và cộng sự (2010) cho rằng [30],
hàm lượng kháng dưỡng trong hạt bơ bao gồm alkaloid , tannin, saponin,.... được liệt kê
như bảng 1.2 sau :
Bảng 1.2 Thành phần kháng dưỡng có trong dịch chiết ethanol từ hạt bơ
Thành phần

Nồng độ (mg/100g)

Alkaloid

2.14±0.00

Saponin

8.10±0.01

Tanin

1.14±0.01

Flavonoid

1.81±0.01

Cyanogenic glycoside

1.02±0.00

Phenol

0.29±0.01

Cũng theo nghiên cứu khác của Talabi và cộng sự (2016) về sự khác nhau của hạt
thô và đã qua kháng dưỡng, thì thành phần có trong hạt cũng có sự khác biệt. Cụ thể là hạt
bơ thơ có độ ẩm thấp nhất, và hạt bơ ngâm có độ ẩm cao nhất. Theo đó thì hạt thơ chứa
hàm lượng natri, canxi, kali cao nhất, trong khi hạt ngâm giảm lượng tannin, acid phytic,
alkaloid, saponin và oxalate của hạt lần lượt là 65%, 58%, 64%, 48% và 49%, đun sôi trong
25 phút cũng làm giảm hàm lượng tannin, axit phytic, alkaloid, saponin và oxalate xuống
75%, 53%,79%, 21% và 32% tương ứng [31]. Kết quả được thể hiện qua bảng 1.3.
Bảng 1.3 Nồng độ thành phần kháng dưỡng có trong các mẫu cao hạt bơ (mg/100g)
Mẫu

Alkaloid

Tannin

Phytic acid

Saponin

Oxalate

Mẫu chuẩn

2.05±0.04

11.29±0.11

12.87±0.02

0.92 ± 0.00

4.07±0.00

Mẫu ngâm

0.32 ±0.05

3.60 ±0.11

5.29 ±0.02

0.48 ±0.01

2.09 ±0.01

Mẫu đun sôi

0.42 ±0.05

2.74 ±0.11

5.99 ±0.02

0.72 ±0.00

2.77 ±0.00

1.2.4 Thành phần hóa học của bơ
Hạt và vỏ bơ thu được sau khi được chế biến. Hạt bơ chiếm 15-16% trọng lượng
quả, chứa nguồn chất xơ dồi dào. Bên cạnh đó, hạt bơ chứa axit béo, polyphenol, steroid,
saponin, flavonoid, phenol, triterpenes và proanthocyanidin,...Vỏ bơ đã được báo cáo chứa
9


polyphenol, flavonoid, saponin, tannin, phenol và steroid và thể hiện hoạt tính chống oxy
hóa cao [19, 32]. Theo một nghiên cứu khác, hạt và vỏ bơ cũng chứa hàm lượng cao βprocyanidin với một phần nhỏ α-Procyanidin cùng với các hợp chất phenolic là catechin,
axit hydroxybenzoic, axit hydroxycinnamic và flavonol [33].
Mới đây nhất, vào năm 2018, nghiên cứu của Jorge và cộng sự [34] đã tìm ra 83 hợp
chất tự nhiên có trong hạt và vỏ lụa của bơ bằng kỹ thuật chiết xuất siêu tốc trong dung môi
ethanol: nước (1:1), sắc ký lỏng hiệu năng cao kết hợp bộ phân tích khối phổ (HPLC-DADESI-QTOF-MS). Theo đó, 83 hợp chất được tìm thấy như acid hữu cơ, phenolic, phenolic
acid, alcohol phenolic, flavonoid, catechin, tannin ngưng tụ và các hợp chất phân cực.
Nhóm các flavonoid, nhóm catechin, tannin chiếm chủ yếu cho thấy nguồn hợp chất
polyphenol quan trọng có trong hạt và vỏ lụa. Tannin là nhóm nhiều nhất, với 34 hợp chất
được xác định trong vỏ lụa và 29 hợp chất trong hạt. Hàm lượng tannin trong hạt cao hơn
trong vỏ lụa, có thể được giải thích do sự khác biệt tồn tại trong cấu trúc của dimers loại B

và trimer loại A. Acid 5-p-coumaroylquinic, catechin và các đồng phân glucopyranoside 1
và 2 chỉ được tìm thấy trong hạt. Đặc biệt, acid hữu cơ là hợp chất lần đầu tiên được tìm
thấy trong vỏ lụa. Mặc dù trong vỏ lụa được xác định có nhiều acid hydroxybenzoic, nhưng
khơng sự khác biệt có ý nghĩa thống kê trong loại hợp chất này cho cả hai mẫu.
Theo khảo sát sơ bộ thành phần hóa học của Leite và cộng sự [35] cho thấy sự hiện
diện của lavonoid, anthocyanin, tannin, alkaloid và triterpene trong chiết xuất methanol.
Sterol và triterpen đã được phát hiện trong chiết xuất hexan. Thành phần chất béo chứa acid
palmitic (21,3%), acid palmitoleic (1,6%), acid stearic (2,2%), acid oleic (24,1%) và acid
linoleic (27,6%). Các hợp chất phân lập được xác định bởi phổ proton 1H và 13C như 1,2,4trihydroxy-nonadecane và β-sitosterol.
Trước đó Jorge cũng đã nghiên cứu và xác định tổng cộng có 61 phenolic và các hợp
chất phân cực khác đã được xác định trong vỏ bơ [36]. Các hợp chất này được xác định dựa
trên phổ UV và bằng cách giải thích khối lượng chính xác thơng tin thu được qua phổ MS
của chúng. Trong phát hiện này, các hợp chất thuộc các họ chuyển hóa khác nhau bao gồm

10


catechin, flavonol, acid hữu cơ, acid hydroxycinnamic, acid hydroxybenzoic, dẫn xuất acid
glucosylated, proanthocyanidin và các alcohol phenolic. Một trong số các hợp chất đã được
báo cáo trước đây trong bơ, tuy nhiên, độ phân giải cao của QTOF-MS cho thấy sự hiện
diện của 29 polyphenol chưa bao giờ được công bố.s
Nghiên cứu López-Cobo (2016) [37] cũng đã chỉ ra một số hợp chất phenolic có mặt
trong thành phần vỏ và hạt trên mơ hình HPLC-DAD-qTOF-MS cho thấy vỏ bơ có chứa 7
hợp chất: perseitol, quinic acid, penstemide, chloropenic acid, quercetin-diglucoside,
quercetin-3-O-glucose-6''-acetate và rutin.
1.2.5 Hoạt tính sinh học của phụ phẩm từ bơ
Tuy phụ phẩm từ bơ không mang giá trị dinh dưỡng trực tiếp cho con người, tuy
nhiên, chiết xuất từ bã bơ có ứng dụng tiềm năng trong việc nghiên cứu y học. Đầu tiên
phải kể đến hoạt tính kháng khuẩn, chống oxy hóa, , các hoạt động chống đái tháo đường,
hạ huyết áp, hạ đường huyết và chống vi trùng cũng như ức chế q trình oxy hóa lipid và

protein [38, 39]. Theo nghiên cứu Rodríguez-Carpena (2011) [26] thực hiện trên giống bơ
Hass , tổng hàm lượng phenolic trong các dung môi ethyl acetate, acetone và methanol của
vỏ bơ lần lượt là 3293 , 8997 và 7841 mg GAE /100 g chất khô; của hạt bơ là 1689, 6082
và 3511 mg GAE /100 g chất khơ, có khả năng kháng oxy hóa rất tốt.
Abubakar và cộng sự (2017) [40] đã chỉ ra rằng, hợp chất triterpenoid được phân
lập từ chiết xuất ethanol của hạt bơ. Thử nghiệm cho thấy, hợp chất có khả năng ức chế
dịng tế bào ung thư vú MCF-7 và ung thư gan Hep-G2 với giá trị IC50 là 62 mg/mL và 12
mg/mL. Bên cạnh đó, với chiết xuất hạt bơ với ethanol (125-250 mg/mL) thì có khả năng
kháng khuẩn một số dịng Salmonella enteritidis, Citrobacter freudii, Pseudomonas
aeruginosa và Enterobacter aerogenes [39].Hợp chất phenolic và flavonoid có trong thành
phần chiết xuất hạt bơ là nguồn chống oxy hóa và ức chế gốc tự do trong cơ thể người và
động vật, ngồi ra chúng cịn có tác dụng kháng viêm cũng như kháng ung thư và một số
bệnh tim mạch [41].
Trong một số nghiên cứu khác, trong dịch chiết của hạt bơ có chứa triterpene, sterol,
11


acid béo. Trong đó squalen là triterpen có nhiều trong gan cá, olive, có khả năng ức chế ung
thư, tăng cường miễn dịch và được sử dụng trong nhũ tương y tế [42]. Một số thành phần
trong bơ có đặc tính giảm đau, chống viêm [43] và thịt bơ cũng được sử dụng trong các
công thức da liễu khác nhau, nhũ tương để điều trị da khô, tác nhân bảo vệ chống lại tia cực
tím và tác nhân chống lão hóa [44].
David Morcuende và cộng sự của ơng (2016) cũng đã nghiên cứu và so sánh khả
năng kháng oxy hóa từ vỏ và hạt bơ. Cụ thể, trong dung môi ethyl acetate và methanol, hoạt
tính kháng oxy hóa của vỏ bơ lần lượt là 17.9 và 71.9% cao hơn so với hạt 17.8 và 66.2%.
Trong khi đó, chiết xuất dung mơi acetone thì hoạt tính của hạt 130.3% lại cao hơn nhiều
so với vỏ bơ 88.9%. Bên cạnh đó, hoạt tính kháng khuẩn của hạt bơ được đánh giá cao hơn
so với vỏ bơ rất nhiều, đặc biệt là 2 dòng vi khuẩn Bacillus cereus và Staphylococcus aureus
[26]. Mặc dù cả hai chiết xuất đều có sự tương đồng về thành phần, chúng khơng có khả
năng chống oxy hóa như nhau nhưng sự hiện diện của các hợp chất chưa xác định có thể

làm tăng hoặc khơng có tác dụng đối với hoạt động chống oxy hóa hoặc kháng khuẩn [45].
1.2.6 Một số loại bơ ở Việt Nam hiện nay
Ở Việt Nam, bơ được trồng nhiều ở các tỉnh Đăk Lăk, Lâm Đồng, Đồng Nai, các
tỉnh Tây Nguyên và miền Tây Nam Bộ, trong đó, Tây Nguyên là nguồn cung cấp bơ lớn
nhất ở nước ta. Mùa vụ bơ chính là từ tháng 5 đến tháng bơ, cao điểm vào tháng 6, 7 và 8.
Mặc dù bơ có quanh năm nhưng sản lượng bơ trái vụ là rất ít. Ở nước ta trong những năm
1999, bơ chỉ được trồng quanh nhà, chủ yếu lấy bóng mát, tuy nhiên hiện nay đối với một
số tỉnh Tây Nguyên thì dường như quy mô trồng bơ đã trở nên chuyên nghiệp hơn để đáp
ứng nhu cầu trong nước và xuất khẩu. Nhu cầu sử dụng tăng cao cũng là nguyên nhân thúc
đẩy giá thành quả bơ ngày càng tăng. Hiện nay, bơ là loại quả được tiêu thụ không chỉ ở
một số thành phố lớn như TPHCM, Hà Nội, Hải Phòng, Nha Trang,...mà cịn khắp cả nước.
Theo ước tính, trong mỗi vụ bơ chính, có đến 337 tấn bơ/ngày được vận chuyển từ Đăk Lăk
tiêu thụ ở khắp các tỉnh thành trong cả nước. Giá bơ cao khuyến khích người nơng dân tìm
tịi nhiều hơn phương pháp canh tác và một số giống bơ mới phù hợp.

12


Theo nghiên cứu phân tích chuỗi giá trị bơ Đăk Lăk [46], ở Việt Nam có 3 nhóm bơ
chính là bơ sáp, bơ mỡ và bơ nước. Chưa có tài liệu nào phân biệt rõ ràng về hình dáng bên
ngồi của 3 loại bơ này, tuy nhiên người dân ở tỉnh Đăk Lăk có thể phân biệt dựa vào phần
thịt quả. Với lượng dầu càng cao thì vị bơ càng ngon, bơ sáp được xếp là ngon nhất và cuối
cùng là bơ nước. Trong nghiên cứu này, các giống bơ được sử dụng là bơ sáp, bơ nước, bơ
booth và bơ 034.
Quả bơ sáp và bơ nước có bề ngồi giống nhau có vỏ màu xanh và hơi sần, tuy nhiên
quả bơ nước có vỏ sáng và láng bóng hơn. Trái bơ sáp khơng q trịn và cũng khơng q
dài khi chín, quả bơ sáp căng mọng và cầm rất chắc tay. Còn ruột sẽ đổi sang màu vàng
nhạt, thịt mềm dẻo, có vị ngọt nhạt nhưng béo hơn thịt bơ nước do phần dầu cao hơn. Hạt
bơ sáp khi chín sẽ khơng sát phần thịt như bơ nước. Bên cạnh đó, khi để ủ quả bơ cùng thời
gian, phần thịt bơ nước có dấu hiệu bị hóa nâu nhiều hơn so với bơ sáp. Giá thành bơ nước

thấp hơn nhiều so với bơ sáp vì giá trị dinh dưỡng và cảm quan kém hơn.
Bơ Booth tạo ra bằng cách lai giữa giống Tây Ấn Độ và giống Guatemala, du nhập
vào Việt Nam khoảng 10 năm trước và hay được gọi là “bơ bút, bơ búc” hoặc gọi sai là “bơ
buk, bơ bush, bơ buss…”. Trong các giống bơ booth, bơ Booth 7 là giống có khả năng thích
nghi tốt nhất với điều kiện khí hậu và thổ nhưỡng ở Việt Nam. Bơ booth có quả trịn và vỏ
dày, hơi sần hơn các loại bơ khác.
Quả bơ 034 bề ngoài khá giống bơ sáp nhưng hạt bé hoặc không hạt. Bơ có chiều
dài từ 25 cm đến 35 cm, khối lượng từ 300g đến 800g. Khi chín, bơ cho trái dài. Đây là loại
bơ bắt nguồn từ Lâm Đồng và được xem là giống bơ nội địa.
Một số hình ảnh phân loại 4 loại bơ được nghiên cứu trong bảng 1.4
Bảng 1.4 Hình ảnh phân loại 4 loại bơ

13


Bơ sáp

Bơ nước

Bơ booth

Bơ 034

1.3 Định hướng nghiên cứu
1.3.1 Vấn đề tồn tại
Hiện nay, việc nghiên cứu khả năng ức chế tyrosynase ở trong và ngoài nước đã
được thực hiện tương đối rộng rãi. Khả năng ức chế tyrosynase thực hiện trong nghiên cứu
của các tác giả Thanigaimalai Pillaiyar (1991), J.Pharm, Maeda (1994), Fukuda cùng với
các cộng sự (2017) [47-49] cho thấy, acid kojic, arbutin là các chất có khả năng ức chế
tyrosynase rất mạnh, tuy nhiên, khi ứng dụng vào mỹ phẩm thì bị hạn chế bởi khả năng lưu

trữ kém và tính gây ung thư cao và được xem là chất làm trắng hóa học. Bên cạnh đó, ở
Việt Nam, các nghiên cứu các nguồn nguyên liệu từ thiên nhiên như cây huỳnh anh, hoa
14


hịe, lá dâu tằm, cây mít dai….[50-52] có khả năng ứng dụng vào mỹ phẩm trị nám da
nhưng vẫn còn hạn chế về hoạt tính kháng khuẩn. Nhận thấy tiềm năng ứng dụng từ thiên
nhiên, tác giả Đ.T.Q.Trâm cũng đã nghiên cứu khả năng ức chế enzyme của vỏ và hạt của
một số loại bơ Việt Nam, kết quả cho thấy, các loại phụ phẩm này cũng cho hoạt tính rất
cao và ứng dụng tốt cho ngành thủy sản. Tuy nhiên, vẫn chưa có nhiều nghiên cứu tập trung
đối tượng là phụ phẩm của bơ sử dụng trong mỹ phẩm trị nám da. Chính vì thế trong nghiên
cứu này, chúng tôi đã khảo sát và nhận định khả năng của vỏ và hạt bơ ứng dụng cho ngành
mỹ phẩm sau này.
1.3.2 Định hướng nghiên cứu
Tyrosynase là loại enzyme xúc tác sự hình thành sắc tố tối màu trên da. Việc ức chế
enzyme này là bước đầu quan trọng để giảm thiểu sự hình thành melanin gây nám da. Việc
khảo sát khả năng ức chế tyrosynase là bước đầu quan trọng và cần thiết, cùng với việc
đánh giả khả năng kháng khuẩn và ức chế tế bào gây ung thư, từ đó có thể xác định tiềm
năng sử dụng cho các loại mỹ phẩm từ nguồn phụ phẩm của một số loại bơ Việt Nam.
1.3.3 Mục tiêu
Đánh giá khả năng ức chế tyrosynase bằng cao trích từ phụ phẩm ( vỏ, vỏ lụa, hạt,
hạt ngâm ) của bốn loại bơ hiện nay ở Việt Nam ( bơ sáp, bơ nước, bơ booth, bơ 034). Từ
việc khảo sát hoạt tính ức chế enzyme và tạo phức đồng chelate với enzyme, mẫu cao có
hoạt tính mạnh nhất được đánh giá khả năng kháng vi khuẩn cũng như hoạt tính gây độc tế
bào ung thư gan. Từ đó tạo tiền đề cho các nghiên cứu sau này về ứng dụng cho các ngành
mỹ phẩm, dược phẩm sau này.
1.3.4 Nội dung nghiên cứu
Tổng quan về tyrosynase, nguyên liệu nghiên cứu, cơ chế hình thành các phản ứng
chuyển hóa enzyme và cơ chế của chúng
Điều chế 21 mẫu cao chiết từ phụ phẩm (vỏ, vỏ lụa, hạt, hạt ngâm ) của bốn loại bơ

hiện nay ở Việt Nam ( bơ sáp, bơ nước, bơ booth, bơ 034) bằng phương pháp ngâm dầm
với dung môi là ethanol : H2O (tỉ lệ 7:3).
15