KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH TRÍCH LY DỊCH CHIẾT LÁ ĐINH LĂNG CÓ KHẢ NĂNG KHÁNG ENZYME α-AMYLASE VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA KỸ THUẬT VI SÓNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP. HCM
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH TRÍCH LY
DỊCH CHIẾT LÁ ĐINH LĂNG
CĨ KHẢ NĂNG KHÁNG ENZYME α-AMYLASE
VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA KỸ THUẬT VI SÓNG

GVHD: TRẦN CHÍ HẢI
SVTH:
TRƯƠNG TRỌNG NGUYÊN MSSV: 2005150412 LỚP: 06DHTP1

TP. HỒ CHÍ MINH, 2019


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP. HCM
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH TRÍCH LY
DỊCH CHIẾT LÁ ĐINH LĂNG
CĨ KHẢ NĂNG KHÁNG ENZYME α-AMYLASE
VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA KỸ THUẬT VI SÓNG

GVHD: TRẦN CHÍ HẢI
SVTH:
TRƯƠNG TRỌNG NGUYÊN MSSV: 2005150412 LỚP: 06DHTP1

TP. HỒ CHÍ MINH, 2019


BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP
THỰC PHẨM TP. HỒ CHÍ MINH

CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ
 Khóa luận tốt nghiệp

 Đồ án tốt nghiệp

(Phiếu này phải đóng vào trang đầu tiên của báo cáo)

1. Họ và tên sinh viên được giao đề tài (Số lượng sinh viên: 01)
(1) Trương Trọng Nguyên

MSSV: 2005150412

Lớp: 06DHTP1

2. Tên đề tài: Nghiên cứu q trình trích ly dịch chiết lá đinh lăng có khả năng kháng
enzyme α-amylase với sự hỗ trợ của kỹ thuật vi sóng.
3. Mục tiêu của đề tài:
Thu nhận dịch chiết lá đinh lăng có hàm lượng saponin triterpenoide và khả năng

kháng enzyme α-amylase cao với sự hỗ trợ của vi sóng.
4. Nội dung nghiên cứu chính:
- Nghiên cứu ảnh hưởng của các thơng số cơng nghệ đến q trình trích ly với sự
hỗ trợ của vi sóng:
+ Ảnh hưởng của tỉ lệ nguyên liệu:dung mơi
+ Ảnh hưởng của cơng suất vi sóng
+ Ảnh hưởng thời gian vi sóng
- Tối ưu hóa/xây đựng động học cho quá trình.
Ngày giao đề tài: 09/12/2018

Ngày nộp báo cáo: 16/06/2019

TP.Hồ Chí Minh, ngày 09 tháng 12 năm 2018
Trưởng khoa

Trưởng bộ môn

Giảng viên hướng dẫn


BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP
THỰC PHẨM TP. HỒ CHÍ MINH

CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

BẢN NHẬN XÉT

Khóa luận tốt nghiệp

Đồ án tốt nghiệp

1. Những thơng tin chung:
Họ và tên sinh viên được giao đề tài (Số lượng sinh viên: 01)
TRƯƠNG TRỌNG NGUYÊN

MSSV: 2005150158 Lớp: 06DHTP1

Tên đề tài: Nghiên cứu q trình trích ly dịch chiết lá đinh lăng có khả năng kháng
enzyme α-amylase với sự hỗ trợ của kỹ thuật vi sóng.  
2. Nhận xét của giảng viên hướng dẫn:
- Về tinh thần, thái độ làm việc của sinh viên: ..............................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
- Về nội dung và kết quả nghiên cứu:............................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
- Ý kiến khác:................................................................................................................
.......................................................................................................................................
3. Ý kiến của giảng viên hướng dẫn về việc SV bảo vệ trước Hội đồng:
Đồng ý

Khơng đồng ý
TP. Hồ Chí Minh, ngày …..tháng …..năm 2019
GVHD


LỜI CAM ĐOAN

Chúng tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của chính mình. Các kết quả
nghiên cứu và các kết luận trong khóa luận này là trung thực, và không sao chép từ bất
cứ một nguồn nào và dưới bất kỳ hình thức nào. Việc tham khảo các nguồn tài liệu đã
được thực hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo đúng theo yêu cầu.
Chúng tôi xin chịu trách nhiệm về kết quả nghiên cứu của mình.
TP. Hồ Chí Minh, tháng 06 năm 2019
SINH VIÊN THỰC HIỆN
(Kí và ghi rõ họ tên)

i


TĨM TẮT KHỐ LUẬN
Nghiên cứu đã áp dụng phương pháp trích ly với sự hỗ trợ của kỹ thuật vi sóng
(Microwave assissted extraction - MAE) lên dịch chiết lá đinh lăng (Polyscias
Fruticosa (L.) Harms). Nhằm khảo sát sự ảnh hưởng của các điều kiện trích ly (tỉ lệ
ngun liệu:nước, cơng suất và thời gian vi sóng) đến hàm lượng saponin triterpenoid,
khả năng kháng enzyme α-amylase và khả năng kháng oxy hóa ( khả năng bắt gốc tự
do DPPH) của dịch chiết.
Tiến hành tối ưu hố các thơng số trích ly bằng phương pháp bề mặt đáp ứng (RSM);
kết quả cho thấy:
Tại điều kiện tỉ lệ nguyên liệu:nước là 1:31.08; công suất đạt 182 W/g và thời gian vi
sóng 62 giây sẽ thu được hàm lượng saponin triterpenoid 1.5713 mg/g, cao gấp 4,09
lần so với mẫu đối chứng không xử lý vi sóng.
Ở điều kiện tỉ lệ nguyên liệu:nước là 1:30.72; cơng suất đạt 180 W/g và thời gian vi
sóng 59 giây sẽ thu được dịch chiết có khả năng kháng enzyme α-amylase tối ưu là
11.6166 mgAcarbose/g, cao hơn 10,3 lần so với mẫu đối chứng khơng xử lý vi sóng.

ii

LỜI CẢM ƠN
Sau 4 năm học tập tại Trường Đại học Cơng nghiệp Thực phẩm Tp. Hồ Chí Minh,
cuối cùng em đã hồn thành được cơng trình học thuật đầu tiên của mình. Em xin bày
tỏ lịng kính trọng và lời cảm ơn chân thành nhất đến Ban Giám hiệu trường Đại học
Công nghiệp thực phẩm Tp. HCM và các thầy cô khoa Công nghệ thực phẩm đã
truyền đạt những kiến thức chuyên ngành cho em trong quãng thời gian học tập.
Em xin cảm ơn thầy cô và các cán bộ nhân viên ở trung tâm Thí nghiệm thực hành đã
tận tình hỗ trợ, tạo điều kiện tốt nhất cho em trong q trình thực hiện thí nghiệm.
Trên hết, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy Trần Chí Hải, thầy đã trực tiếp hướng
dẫn, hết mình giúp đỡ em trong thời gian thực hiện đề tài.
Cảm ơn các bạn sinh viên khóa 06DHTP đã sẵn lịng hỗ trợ mình.
Đề tài dù đã hồn thành nhưng vẫn khơng tránh khỏi thiếu sót. Xin kính mong sự
thơng cảm và góp ý từ q thầy cơ.
Một lần nữa, em xin cảm ơn tất cả thầy cơ, gia đình và bạn bẽ đã giúp đỡ em.
TP Hồ Chí Minh, tháng 06, năm 2019
SVTH

iii


MỤC LỤC

PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ............................................................................................iii
BẢN NHẬN XÉT..........................................................................................................iv
LỜI CAM ĐOAN............................................................................................................i
TÓM TẮT KHỐ LUẬN..............................................................................................ii
LỜI CẢM ƠN................................................................................................................ iii
MỤC LỤC..................................................................................................................... iv
DANH MỤC HÌNH ẢNH............................................................................................vii

DANH MỤC BẢNG BIỂU...........................................................................................ix
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT.......................................................................................x
CHƯƠNG 1. MỞ ĐẦU..................................................................................................1
1.1. Đặt vấn đề............................................................................................................... 1
1.2. Mục tiêu đề tài........................................................................................................2
1.3. Mục đích nghiên cứu..............................................................................................2
1.4. Giới hạn đề tài.........................................................................................................2
1.5. Ý nghĩa đề tài..........................................................................................................2
1.5.1. Ý nghĩa khoa học..........................................................................................2
1.5.2. Ý nghĩa thực tiễn...........................................................................................2
1.6. Nội dung nghiên cứu...............................................................................................3
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN...........................................................................................4
2.1. Tồng quan về cây đinh lăng....................................................................................4
2.1.1. Giới thiệu chung............................................................................................4
2.1.2. Đặc điểm hình thái........................................................................................5
2.1.3. Nguồn gốc và phân bố...................................................................................5
2.1.4. Thành phần hố học......................................................................................6
2.1.5. Cơng dụng và tác dụng dược lý.....................................................................7
2.1.6. Tình hình nghiên cứu....................................................................................8
2.2. Tổng quan về saponin.............................................................................................9
2.2.1. Khái niệm chung về saponin.........................................................................9
2.2.2. Cấu trúc hoá học của saponin......................................................................10
2.2.3. Phân loại saponin........................................................................................11
2.2.4. Cấu trúc hoá học của saponin triterpenoid..................................................13
2.2.5. Tính chất hố lý của saponin.......................................................................14
2.2.6. Định tính saponin........................................................................................16
iv


2.2.7. Định lượng saponin.....................................................................................17

2.2.8. Hoạt tính sinh học của saponin triterpenoid................................................18
2.3. Trích ly bằng kỹ thuật vi sóng..............................................................................18
2.3.1. Tổng quan về vi sóng..................................................................................18
2.3.2. Cơ chế tác động của vi sóng........................................................................20
2.3.3. Vi sóng trong trích ly các hợp chất từ thực vật............................................21
2.3.4. Thiết bị vi sóng...........................................................................................22
2.3.5. Tình hình ứng dụng kỹ thuật vi sóng trong trích ly.....................................24
2.3.6. Ưu và nhược điểm.......................................................................................25
CHƯƠNG 3. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.................................28
3.1. Địa điểm và thời gian nghiên cứu.........................................................................28
3.1.1. Địa điểm nghiên cứu...................................................................................28
3.1.2. Thời gian nghiên cứu..................................................................................28
3.2. Nguyên vật liệu – hoá chất – thiết bị.....................................................................28
3.2.1. Nguyên liệu.................................................................................................28
3.2.2. Hoá chất......................................................................................................29
3.2.3. Thiết bị........................................................................................................30
3.3. Phương pháp nghiên cứu......................................................................................30
3.3.1. Nội dung nghiên cứu...................................................................................31
3.3.2. Sơ đồ quy trình công nghệ thu nhận dịch chiết lá đinh lăng với sự hỗ trợ vi
sóng....................................................................................................................... 32
3.3.3. Thuyết minh quy trình.................................................................................33
3.3.4. Phương pháp phân tích................................................................................34
3.4. Phương pháp bố trí thí nghiệm..............................................................................35
3.4.1. Nghiên cứu các thành phần hoá học cơ bản của nguyên liệu.......................35
3.4.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số công nghệ đến q trình trích ly với
sự hỗ trợ của kỹ thuật vi sóng...............................................................................36
3.4.3. Tối ưu hố các thơng số trích ly..................................................................37
CHƯƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN...................................................................40
4.1. Kết quả các thí nghiệm nghiên cứu thành phần hố học cơ bản của nguyên liệu..40
4.2. Kết quả thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ nguyên liệu:nước.................40

4.3. Kết quả thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của cơng suất vi sóng........................44
4.4. Kết quả thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian vi sóng.........................47
4.5. Kết quả tối ưu hố các thơng số trích ly................................................................50
4.5.1. Kết quả thí nghiệm 4.1: Tối ưu hóa các thơng số trích ly bằng kỹ thuật vi
sóng theo phương pháp bề mặt RSM đối với hàm lượng saponin triterpenoid......50
v


4.5.2. Kết quả thí nghiệm 4.2: Tối ưu hóa các thơng số trích ly bằng kỹ thuật vi
sóng theo phương pháp bề mặt RSM đối với khả năng kháng enzyme α-amylase50
4.5.3. Kết quả thực nghiệm kiểm tra các giá trị tối ưu từ phương trình hồi quy....57
CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.................................................................59
5.1. Kết luận................................................................................................................59
5.2. Kiến nghị..............................................................................................................60
TÀI LIỆU THAM KHẢO.............................................................................................61
PHỤ LỤC....................................................................................................................... 1
PHỤ LỤC A: PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH...............................................................1
PHỤ LỤC B: XỬ LÝ KẾT QUẢ BẰNG PHẦN MỀM..............................................38
PHỤ LỤC C: SỐ LIỆU THỰC NGHIỆM...................................................................14
PHỤ LỤC D: HÌNH ẢNH...........................................................................................38

vi


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 2.1. Cây đinh lăng.................................................................................................5
Hình 2.2. Cấu trúc hố học của saponin [53]...............................................................10
Hình 2.3. Cấu trúc các aglycone khác nhau của saponin [53]......................................11
Hình 2.4. Cấu tạo hố học của saponin triterpenoid thuộc nhóm olean.......................13
Hình 2.5. Cơng thức cấu tạo β-amyrin.........................................................................13

Hình 2.6. CTHH của dammaran..................................................................................14
Hình 2.7. CTHH của protopanaxadiol và protopanaxatriol..........................................14
Hình 2.8. Hướng truyền nhiệt, truyền khối của phương pháp gia nhiệt truyền thống và
phương pháp vi sóng....................................................................................................21
Hình 3.1. Sơ đồ nội dung nghiên cứu..........................................................................31
Hình 3.2. Sơ đồ quy trình cơng nghệ thu nhận dịch chiết lá đinh lăng với sự hỗ trợ của
kỹ thuật vi sóng............................................................................................................ 32
Hình 4.1. Ảnh hưởng của tỉ lệ nguyên liệu:nước đến hàm lượng saponin triterpenoid
(mg/g).......................................................................................................................... 41
Hình 4.2. Ảnh hưởng của tỉ lệ nguyên liệu:nước đến khả năng kháng enzyme αamylase (mgAcarbose/g).............................................................................................41
Hình 4.3. Ảnh hưởng của tỉ lệ nguyên liệu:nước đến khả năng kháng oxy hóa
(mgTrolox/g)...............................................................................................................43
Hình 4.4. Ảnh hưởng của cơng suất vi sóng đến hàm lượng saponin trierpenoid (mg/g).
..................................................................................................................................... 44
Hình 4.5. Ảnh hưởng của cơng suất vi sóng đến khả năng kháng enzyme α-amylase
(mgAcarbose/g)...........................................................................................................44
Hình 4.6. Ảnh hưởng của cơng suất vi sóng đến khả năng kháng oxy hóa
(mgTrolox/g)...............................................................................................................46
Hình 4.7. Ảnh hưởng của thời gian vi sóng đến hàm lượng saponin triterpenoid
(mg/g).......................................................................................................................... 47
Hình 4.8. Ảnh hưởng của thời gian vi sóng đến khả năng kháng enzyme α-amylase
(mgAcarbose/g)...........................................................................................................47
Hình 4.9. Ảnh hưởng của thời gian vi sóng đến khả năng kháng oxy hóa (mgTrolox/g).
..................................................................................................................................... 49
Hình 4.10. Đồ thị đáp ứng bề mặt khả năng trích ly saponin triterpenoid theo phương
trình hồi quy trên mặt phẳng........................................................................................52
Hình 4.11. Đồ thị đáp ứng bề mặt khả năng trích ly saponin triterpenoid theo phương
trình hồi quy trên khơng gian 3 chiều..........................................................................53
vii

Hình 4.12. Đồ thị đáp ứng bề mặt khả năng kháng enzyme α-amylase theo phương
trình hồi quy trên mặt phẳng........................................................................................56
Hình 4.13. Đồ thị đáp ứng bề mặt khả năng kháng enzyme α-amylase theo phương
trình hồi quy trên khơng gian 3 chiều..........................................................................57
Hình 5.1. Sơ đồ hồn thiện quy trình cơng nghệ thu nhận dịch chiết lá đinh lăng có khả
năng kháng enzyme α-amylase cao với sự hỗ trợ của vi sóng......................................59

viii


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1. Phân loại khoa học cây đinh lăng (Polyscias fruticosa (L.) Harms)..............4
Bảng 2.2. Tình hình nghiên cứu cây đinh lăng ngồi nước............................................8
Bảng 2.3. Tình hình nghiên cứu cây đinh lăng trong nước............................................9
Bảng 2.4. Phân loại saponin theo cấu trúc hóa học......................................................12
Bảng 2.5. Các hằng số vật lý của dung môi sử dụng trong MAE [72-75]....................20
Bảng 2.6. Tình hình ứng dụng kỹ thuật vi sóng trong trích ly trên thế giới.................24
Bảng 2.7. Tình hình ứng dụng kỹ thuật vi sóng trong trích ly tại Việt Nam................25
Bảng 3.1. Danh mục hoá chất sử dụng trong nghiên cứu.............................................29
Bảng 3.2. Danh mục thiết bị sử dụng trong nghiên cứu...............................................30
Bảng 3.3. Khảo sát một số thành phần hóa học của nguyên liệu..................................36
Bảng 3.4. Bố trí thí nghiệm khảo sát các thơng số cơng nghệ của kỹ thuật vi sóng.....37
Bảng 3.5. Mã hố giá trị các thơng số tiến hành tối ưu hoá.........................................37
Bảng 3.6. Thiết kế ma trận thực nghiệm tối ưu hoá.....................................................38
Bảng 4.1. Kết quả thành phần hoá học cơ bản của nguyên liệu...................................40
Bảng 4.2. Ảnh hưởng của tỉ lệ nguyên liệu:nước đến hàm lượng saponin triterpenoid,
khả năng kháng enzyme α-amylase và kháng oxy hóa.................................................42
Bảng 4.3. Ảnh hưởng của cơng suất vi sóng đến hàm lượng saponin triterpenoid, khả
năng kháng enzyme α-amylase và kháng oxy hóa.......................................................45

Bảng 4.4 Ảnh hưởng của thời gian vi sóng đến hàm lượng saponin triterpenoid, khả
năng kháng enzyme α-amylase và kháng oxy hóa.......................................................48
Bảng 4.5. Ma trận quy hoạch thực nghiệm và kết quả của hàm lượng saponin)..........50
Bảng 4.6. Ảnh hưởng của các biến độc lập đến hàm lượng saponin triterpenoid (mg/g).
..................................................................................................................................... 51
Bảng 4.7. Bảng ma trận quy hoạch thực nghiệm và kết quả của hàm mục tiêu Y2: khả
năng kháng enzyme α-amylase....................................................................................54
Bảng 4.8 Ảnh hưởng của các biến độc lập đến khả năng kháng enzyme α-amylase
(mgAcarbose/g)...........................................................................................................55
Bảng 4.9. Kết quả kiểm tra thực nghiệm các giá trị tối ưu từ từ phương trình hồi quy.
..................................................................................................................................... 58

ix


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
VN:

Việt Nam

TP. HCM:

Thành phố Hồ Chí Minh

CTHH:

Cơng thức hóa học

MAE:

Microwave-assisted extraction

RSM:

Response surface methodology

DPPH:

2,2-diphenyl-1-picryl hydrazyl radical

x


CHƯƠNG 1. MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Đinh lăng Polyscias fruticosa (L.) Harms là loại cây thân gỗ nhỏ, thuộc họ Araliaceae,
có nguồn gốc từ quần đảo Polynesie (Thái Bình Dương), tập trung nhiều ở các quốc
gia Đơng Nam Á có khí hậu gió mùa phù hợp. Các báo cáo cho thấy trong cây chứa
chủ yếu là saponin triterpenoid và các nhóm chất polyphenol, có vai trị quan trọng
trong hạ sốt, kháng viêm, giảm đau, trị tiểu đường [1-3].
Vi sóng được xem là một trong những phương pháp trích ly hiệu quả cao, tiết kiệm về
thời gian cũng như nguyên liệu so với các phương pháp trích ly truyền thống, trong đó
nổi bật là các nghiên cứu ứng dụng vi sóng cho trích ly các hợp chất mang hoạt tính
sinh học (saponin, phenol,…) [4]. Vi sóng dao động ở tần số 2450 MHz, tác động vào
các phân tử phân cực, làm chúng xoay vòng do điện cực bên trong thiết bị vi sóng bị
đổi chiều liên tục. Hệ quả là nhiệt sinh ra từ ma sát giữa các phân tử làm nóng mẫu,
cùng với áp suất bên trong tế bào gia tăng phá vỡ thành tế bào. Đồng thời dòng dịch
chuyển ion tạo ra do từ trường giúp tăng cường hiệu quả trích ly các chất từ trong tế
bào ra ngồi.
Cùng với tình hình gia tăng bệnh tiểu đường, đặc biệt là tiểu đường tp 2, ước tính có

khoảng 451 triệu người mắc bệnh trên toàn thế giới, chiếm tỷ lệ 80% trong tổng số
trường hợp tiểu đường [5, 6]. Nguyên nhân phần lớn gây ra bởi lối sống kém lành
mạnh khiến tế bào kháng lại insulin hoặc lượng insulin tiết ra khơng đủ. Ít phổ biển
hơn là trường hợp hệ miễn dịch tự phá huỷ các tế bào Beta ở tuyến tuỵ vốn là nơi sản
sinh insulin sẽ gây ra tiểu đường tuýp 1[7]. Hậu quả đều dẫn đến lượng đường glucose
tích trữ trong máu tăng cao (tăng đường huyết). Do đó, việc kiểm sốt lượng glucose
là một mục tiêu quan trọng để làm giảm nguy cơ biến chứng sức khỏe lâu dài của bệnh
tiểu đường. Tinh bột từ bữa ăn (cơm, bánh mỳ…) cung cấp chủ yếu glucose trong cơ
thể. Polysaccharide bị phân cắt thành các oligosaccharide bởi enzyme α-amylase từ
tuyến tụy và enzyme α-glucosidase trong ruột tiếp tục thủy phân oligosaccharide thành
các monosaccharide như glucose, galactose,…sau đó chúng được vận chuyển vào
màu. Vì vậy, nếu ức chế thành cơng enzyme α-amylase sẽ giúp làm chậm q trình
hấp thu carbohydrate ở ruột non, qua đó làm giảm nồng độ glucose trong máu, giúp
tăng cường hiệu quả điều trị bệnh tiểu đường.

1


Dựa vào đó, nghiên cứu của Souza và cộng sự, cho thấy sự kết hợp giữa saponin từ P.
Fruticosa (Đinh lăng) với acarbose ở nồng độ thấp có thể làm chậm quá trình tăng
đường huyết sau khi ăn đồng thời giảm thiểu tác dụng phụ của acarbose [8, 9].
Tuy nhiên, cho đến ngày nay việc áp dụng kỹ thuật trích ly vi sóng (MAE) vào Đinh
lăng Polyscias fruticosa (L.) Harms vẫn còn hạn chế, cũng như sử dụng các dược liệu
có nguồn gốc từ Đinh lăng vào điều trị và phịng tránh bệnh tiểu đường. Do đó nghiên
cứu này với mục tiêu sử dụng trích ly với kỹ thuật vi sóng nhằm thu được dịch chiết có
hàm lượng saponin triterpenoid khả năng kháng enzyme α-amylase tối ưu.
1.2. Mục tiêu đề tài
Thu nhận dịch chiết lá đinh lăng có hàm lượng saponin triterpenoid và khả năng kháng
enzyme α-amylase cao với sự hỗ trợ của vi sóng.
1.3. Mục đích nghiên cứu

Chọn ra thơng số cơng nghệ của q trình trích ly với sự hỗ trợ của vi sóng, bao gồm:
tỉ lệ nguyên liệu:nước, công suất và thời gian; nhằm thu được dịch chiết lá đinh lăng
có hàm lượng saponin triterpenoid và khả năng kháng enzyme α-amylase cao.
Xây dựng thành cơng quy trình công nghệ thu nhận dịch chiết lá đinh lăng với sự hỗ
trợ của vi sóng có hàm lượng và khản năng kháng enzyme α-amylase cao.
1.4. Giới hạn đề tài
Đề tài được tiến hành với những giới hạn về kinh tế, trang thiết bị và nguồn ngun
liệu.
Thiết bị lị vi sóng gia dụng nên hoạt động ở công suất cao (150W – 800W), mẫu trích
ly nhanh sơi (vào khoảng 90 giây khi hoạt động ở công suất 450W) nên thời gian khảo
sát ngắn và bị tác động bởi sự bốc hơi dung mơi (nước) trong q trình trích ly vi sóng.
Với những lý do trên, đề tài chỉ khảo sát được tỉ lệ nguyên liệu:nước từ 1:10 – 1:40,
các mức công suất 150 – 450W, thời gian từ 10 – 80 giây.
1.5. Ý nghĩa đề tài
1.5.1. Ý nghĩa khoa học
Đưa ra các thông số tối ưu (tỉ lệ nguyên liệu:nước; công suất; thời gian) của phương
pháp trích ly có hỗ trợ vi sóng, đến hàm lượng saponin triterpenoid thu được; khả năng
kháng oxi hoá và ức chế enzyme α-amylase của dịch chiết lá đinh lăng.
Làm tiền đề, căn cứ để so sánh – đánh giá và mở rộng hướng đi cho các phương pháp
trích ly dịch chiết lá đinh lăng khác.
2


1.5.2. Ý nghĩa thực tiễn
Tiến hành thử nghiệm lâm sàng trên chuột về khả năng kháng enzyme α-amylase.
Cơ sở cho việc xây dựng các quy trình sản xuất ở quy mơ cơng nghiệp các sản phẩm
có cơng dụng y học, đặc biệt là trong điều trị bệnh tiểu đường từ dịch chiết lá đinh
lăng.
Tận dụng nguồn nguyên liệu lá đinh lăng, tăng thu nhập cho người nông dân.
1.6. Nội dung nghiên cứu

Chương 1. Mở đầu.
Chương 2. Tổng quan.
Chương 3. Nguyên vật liệu, hóa chất, thiết bị và phương pháp nghiên cứu.
Chương 4. Kết quả và bàn luận.
Chương 5. Kết luận và kiến nghị.

3


CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN
2.1. Tồng quan về cây đinh lăng
2.1.1. Giới thiệu chung
Tên khoa học: Polyscias fruticosa (L.) Harms.
Tên thường gọi: Đinh lăng, đinh lăng lá xẻ, cây gỏi cá, nam dương lâm, nhân sâm đất.
Tên nước ngoài: Polyscias (Pháp); Gingsen free, Ming Aralia (Anh), Vũ Diệp Phúc
Lộc Đồng (Trung Quốc).
Tên đồng nghĩa : Panax fruticosus, Nothopanax fruticosus,  Aralia fruticosa,
Tieghtiopanax fruticosus.
Bảng 2.1. Phân loại khoa học cây đinh lăng (Polyscias fruticosa (L.) Harms).

Giới

(Kingdom)

Thực vật (Plantae)

Ngành

(Divison)

Hạt kín (Angiospermatophyta)

Lớp

(Classis)

Cúc (Asteridae).

Bộ

(Order)

Apiales

Họ

(Familia)

Araliaceae (Ngũ gia bì hay nhân sâm)

Phân họ

(Subfamalia)

Aralioideae

Chi

(Genus)

Polyscias

Loài

(Species)

P. fruticosa

4


2.1.2. Đặc điểm hình thái

Hình 2.1. Cây đinh lăng.

Đinh lăng cịn gọi là cây gỏi cá (vì nhân dân thường lấy lá để ăn gỏi cá, nhưng tên
Đinh lăng phổ biến hơn) là một loại cây nhỏ, thân nhẵn, không có gai, thường cao 0.8
đến 1.5m. Lá kép 3 lần xẻ lơng chim dài 20 - 40 cm, khơng có lá kèm rõ. Lá chét có
cuống gầy dài 3-10mm, phiến lá chét có răng cưa khơng đều, lá có mùi thơm.
Cụm hoa hình chuỳ ngắn 7 - 8mm gồm nhiều tán, mang nhiều hoa nhỏ. Tràng 5, nhị 5
với chỉ nhị gầy, bầu hạ 2 ngăn có dìa trắng nhạt. Quả dẹt dài 3 - 4mm, dày 1mm có vịi
tồn tại. Mùa hoa quả: vào mùa hạ từ khoảng tháng 4 đến tháng 7. Thu hoạch rễ cây
dùng cho dược liệu thường vào thu – đông sau khi cây trồng được khoảng 10 năm.
2.1.3. Nguồn gốc và phân bố
Đinh lăng lá xẻ (Polyscias fruticosa (L.) Harms, Araliaceae) có nguồn gốc ở vùng đảo
Polynesie (Thái Bình Dương), thuộc họ Araliaceae, chi Polyscias Forst và Forst.f. Chi
này gần 100 loài trên thế giới phân bố rãi rác ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, nhất là
ở vùng đảo Thái Bình Dương[1].
Trên thế giới, Đinh lăng được trồng chủ yếu ở các nước châu Á nằm ở vùng khí hậu
nhiệt đới cận xích đạo (Malaysia, Indonesia, Cambodia), phân bố ở địa hình đồi núi

lẫn đồng bằng. Cây ưa sáng, ưa ẩm và đất sâu, có thể chịu hạn và bóng râm. Thường
được trồng chủ yếu bằng cách giâm cành. Cây trồng càng lâu càng tốt.
Ở Việt Nam, hiện nay có hơn 10 loài đinh lăng [10], đa số Đinh lăng trồng ngày nay
được sử dụng làm cây cảnh, chỉ có vài lồi có tác dùng làm dược liệu, lồi đinh lăng
được sử sủ dụng phổ biến nhất là Polyscias fruticosa (L.) Harms. Đây là lồi có nhiều
tác dụng dược lý giống Nhân sâm [11]. Các tỉnh miền núi phía Bắc có nền nhiệt độ,
lượng mưa trung bình hằng năm lý tưởng cho sự sinh trưởng và phát triển của cây
Đinh lăng. Khu vực này cũng có nhiều loại đất khác nhau rất phù hợp để trồng Đinh
lăng. Đặc biệt, những vùng đất có nhiều mùn, tơi xốp chẳng hạn như các loại đất
feralit đỏ hoặc đất feralit giàu mùn trên đồi núi.
5


Lá đinh lăng tươi nấu nước để xông hơi nhằm làm ra mồ hơi chữa chứng chóng mặt
hoặc giã nát đắp ngoài trị viêm dây thần kinh, thấp khớp và các vết thương. Lá phơi
khơ đem lót gối hoặc trải giường cho trẻ em nằm phòng bệnh kinh giật. Phụ nữ sau khi
sinh uống nước sắc lá đinh lăng khô thấy cơ thể nhẹ nhõm, khỏe mạnh, có nhiều sữa.
Ngồi ra, dân gian còn dùng để chữa cảm sốt, mụn nhọt sưng tấy, sưng vú. [12]
2.1.4. Thành phần hoá học
Rễ đinh lăng có glycoside, alcaloid, saponin, flavonoid, tannin, vitamin tan trong
nước (B1, B2, B6, C…), polyacetylen, các phytosterol và tới 20 acid amin,…, [13-15].
Các saponin triterpen trong cây Đinh lăng đều có phần sapogenin là acid oleanolic,
phần đường là glucose, galactose, rhammose… [13, 16, 17] với tỷ lệ hàm lượng là: rễ
0.49%; vỏ rễ 1.00%; lõi rễ 0.11% [18].
Trong lá đinh lăng cũng có các thành phần hóa học như trong rễ đinh lăng nhưng hàm
lượng ít hơn [19]. Hàm lượng saponin toàn phần trong lá là 0.38% [18]. Ngoài ra cịn
có tinh dầu với thành phần chính là β-elemen, α-bergamoten, germacren, γ-bisabolen
[20]. Gần đây nhất, năm 2012, viện hóa sinh biển - Viện khoa học và công nghệ Việt
Nam đã phân lập được 3 hợp chất flavonoid từ lá Đinh lăng là quercitrin, afzelin và
kaempferol-3-O-rutonosid [21].

Các loại saponin có trong lá và rễ đã phân lập được [22] [23] [24]:
Acid 3-O-β-D-glucopyranosyl - (1→4), β-D-glucuronopyranosyloleanolic [25]
Acid 3-O-β-D-glucopyranosyl - (1→2), β-D-glucuronopyranosyloleanolic [26]
Acid
3-O-β-D-glucopyranosyl-(1→2),
glucuronopyranosyloleanolic [27]

β-D-glucopyranosyl-(1→4)

]-β-D-

Acid 3-O-α-L-arabinopyranosyl-(1→2), β-D-glucopyranosyl (1→4)]-β-D6glucuronopyranosyloleanolic [28]
Acid
3-O-β-D-galactopyranosyl-(1→2),
glucuronopyranosyloleanolic [29]
3-O-β-D-glucopyranosyl-(1→4),
glucopyranosyl ester [30]

β-D-glucopyranosyl-(1→3)]-β-D-

β-D-glucuronopyranosyloleanolic

28-O-β-D-

3-O-[β-D-glucopyranosyl-(1→2),
β-D-glucopyranosyl-(→4)]-β-D
glucuronopyranosyloleanolic 28-O-β-D-glucopyranosyl ester [31]
6

3-O-[α-L-arabinopyranosyl-(1→2),
β-D-glucopyranosyl-(1→4)]-β
glucuronopyranosyloleanolic 28-O-β-D-glucopyranosyl ester [32]

-D-

3-O-[β-D-galactopyranosyl-(1→2),
β-D-glucopyranosyl-(1→3)]-β
glucuronopyranosyloleanolic 28-O-β-D-glucopyranosyl ester [33]

-D-

3-O-β-D-glucopyranosyl-(1→4),
β-D-glucuronopyranosyloleanolic
rhamnopyranosyl-(1→3)-β-D-glucopyranosyl ester [34]
3-O-[β-D-glucopyranosyl-(1→2),
glucuronopyranosyloleanolic
28-O-[
glucopyranosyl ester [35]

28-O-α-L-

β-D-glucopyranosyl-(1→4)]-β-Dα-L-rhamnopyranosyl-(1→3)-β
-D-

Acid 3-O-[β-D-galactopyranosyl-(1→2)-β-D-glucopyranosyl] oleanolic [19]
Acid3-O-[α-rhamnopiranosyl-(1-4)-β-D-glucopyranosyl]-28-O-β-D-glucopyranosyl]
oleanolic [36]
2.1.5. Công dụng và tác dụng dược lý
Rễ đinh lăng có vị ngọt, tính mát có tác dụng làm thuốc bổ tăng lực, thông huyết

mạch, bồi bổ khí huyết, chữa suy nhược cơ thể, gầy yếu, mệt mỏi, tiêu hóa kém, phụ
nữ sau sinh ít sữa. Có nơi cịn sử dụng rễ đinh lăng để chữa ho ra máu, đau tử cung,
kiết lỵ, lợi tiểu, chống độc [1].
Lá có vị nhạt, hơi đắng, tính mát có tác dụng giải độc thức ăn, chống dị ứng, chữa ho
ra máu, kiết lỵ, chữa cảm sốt. Thân và cành chữa thấp khớp, đau lưng [1].
Năm 2001, Nguyễn Thị Thu Hương và cộng sự đã dùng chuột nhắt trắng để thử
nghiệm tác dụng chống trầm cảm và stress của Polyscias fruticosa. Kết quả cho thấy
cao Polyscias fruticosa có tác dụng chống trầm cảm và phục hồi thời gian ngủ bị rút
ngắn bởi stress, ở liều 45 - 180 mg/kg thể trọng, khoảng liều này cũng có tác dụng
khác như tăng lực, kích thích hoạt động của não bộ và nội tiết, tăng sức đề kháng của
cơ thể, chống viêm và xơ vữa động mạch [37]
Cao lá Đinh lăng ở liều 200 mg/kg và 500 mg/kg làm giảm lượng Malondialdehyde
trong não và gan chuột nhắt trắng sau khi được gây tăng bằng CCl 4 và làm giảm nồng
độ cholesterol trong máu so với lô không điều trị. Cao lá đinh lăng ở liều 200 mg/kg
có tác dụng chống oxy hóa và hạ cholesterol ở chuột nhắt cao hơn so với liều 500
mg/kg [38].

7


2.1.6. Tình hình nghiên cứu
2.1.6.1. Tình hình nghiên cứu ngồi nước
Bảng 2.2. Tình hình nghiên cứu cây đinh lăng ngồi nước.

Năm

Tác giả nghiên
cứu

Cơng trình nghiên cứu

1992

Lutomski và cộng
sự

Tách chiết từ rễ đinh lăng 5 hợp chất thuộc loại
hợp chất polyacetylen [13].

Chaboud A. và
cộng sự

Chiết xuất từ lá đinh lăng acid 3-O-β-Dgalactopyranosyl-(1→2)-β-Dglucopyranosyloleanolic, là một loại saponin
triterpenoid [39].

1996

Chaboud A. và
cộng sự

Trích ly từ lá đinh lăng acid 3-O-α-Lrhamnopyranosyl-(1→4)-β-D-glucopyranosyl
28-O-β-Dglucopyranosyl-oleanolic,
một
saponin triterpenoid [40].

2014

GA Koffuor và
cộng sự

Đánh giá hoạt tính chống viêm và tính an tồn
của chiết xuất Polyscias fruticosa (L.) Harms
trong điều trị bệnh hen suyễn [41].

2015

GA Koffuor và
cộng sự

Đánh giá khả năng ức chế niêm mạc, chống ho
và tính an tồn của Polyscias fruticosa (L.)
Harms (Araliaceae) trong điều trị hen suyễn
[42].

2016

GA Koffuor và
cộng sự

Đặc tính chống hen và chế độ hoạt động có thể
có của chiết xuất lá ethanol của Polyscias
fruticosa [43].

1995

8


2.1.6.2. Tình hình nghiên cứu trong nước
Bảng 2.3. Tình hình nghiên cứu cây đinh lăng trong nước.

Năm

Tác giả

Cơng trình nghiên cứu

1990

Nguyễn Thới Nhâm
và cộng sự

Công bố thành phần của rễ và lá đinh lăng
[44].

1991

Võ Xuân Minh và
cộng sự

Khảo sát hàm lượng saponin toàn phần trong
các bộ phận của cây Đinh lăng với kết quả: Rễ
(0.49%), vỏ rễ (1.00%), lõi rễ (0.11%) và lá
(0.38%) [45].

1992

Nguyễn Thị Nguyệt
và cộng sự

Trích ly thành công acid oleanolic [46].

2001

Nguyễn Thị Thu
Hương và cộng sự

Thử nghiệm tác dụng chống trầm cảm và
stress của Polyscias fruticosa[47].

2011

Nguyễn Thị Phương
Thảo và cộng sự

Lá của cây đinh lăng lá xẻ chứa hàm lượng
acid oleanolic khá cao (1.5%) trong khi rễ
chứa rất ít (0.063%) [48].

2017

Trần Cơng Luận và
cộng sự

Tìm ra được các hệ dung mơi thích hợp để
tiến hành sắc ký cột phân lập các hợp chất tự
nhiên [49].

2.2. Tổng quan về saponin
2.2.1. Khái niệm chung về saponin

Saponin là một glycoside tự nhiên thường gặp trong nhiều loài thực vật và có trong
một số động vật như hải sâm, cá sao. Theo tiếng Latinh “sapo” có nghĩa là xà phịng
[50-52].
Saponin có trong rất nhiều loại thực vật. Hiện nay, đã thống kê được trong 29 bộ, trên
100 họ thực vật có chứa saponin, trên 1050 saponin đã được biết trong thực vật. Trong
đó, trên 75% là saponin triterpenoid, chủ yếu thuộc nhóm olean [52].
Sapnoin triterpenoid thường gặp trong cây hai lá mầm thuộc 100 họ thực vật. Các họ
hay gặp như là Acanthanceae, Amaranthaceae, Araliaceae, Asteraceae, Sapotaceae,
9


Sapindaceae, Campanulaceae,
Pirumalaceae… [51].

Carophyllaceae,

Polygalaceae,

Chenopodiaceae,

Trong các lồi thực vật, saponin thường tích lũy ở những bộ phận khác nhau: tích lũy
ở quả như bồ kết, bồ hịn; tích lũy ở rễ như cam thảo, viễn chí, cát cánh; tích lũy ở lá
như dứa Mỹ...[51].
Ngày nay, saponin thường được định nghĩa trên cơ sở cấu trúc hóa học đó là các
triterpen glycosid hay các 27-C steroid glycosid.
2.2.2. Cấu trúc hoá học của saponin
Tương tự như cấu trúc của các glycosid khác, saponin gồm có hai phần là phần đường
và phần aglycon (hay genin).

Hình 2.2. Cấu trúc hoá học của saponin [53].

Phần aglycol (sapogenin)
Sapogenin có cấu trúc triterpen với khung cơ bản 30 carbon hoặc steroid với 27 carbon
dẫn xuất từ khung cholestan. Trên các khung cơ bản của sapogenin, các sapogenin
khác nhau bởi mức độ oxy hóa trên khung hay vị trí, số lượng của các nhóm thế
(thường là nhóm hydroxyl -OH, đơi khi gặp nhóm oxo hay sulfat). Nhóm -OH có thể
là tự do hay glycosid hóa với đường (hoặc acyl hóa với các acid hữu cơ). Số lượng và
các vị trí thế trên khung cũng khơng nhiều, ở vị trí C - 3 của sapogenin gần như ln
có nhóm -OH. Nhóm -OH này trong đa số trường hợp có định hướng β. Đây cũng là vị
trí gắn với phần đường của đa số saponin. Với số lượng không nhiều các sapogenin, sự
đa dạng của các saponin chủ yếu là do thành phần, số lượng và vị trí các đường trong
phân tử. Ngồi ra, cịn có thể gặp các dây nối đơi trên khung.
10


Hình 2.3. Cấu trúc các aglycone khác nhau của saponin [53].

Phần đường
Đa số saponin có từ 1-2 mạch đường (được gọi là các monodesmosid và bidesmosid desmos = mạch). Ở các monodesmosid, phần đường gắn vào sapogenin hầu hết ở vị trí
C-3 bằng dây nối glycosid. Saponin có thể có thêm mạch đường thứ hai. Những
saponin có 2 mạch đường (bidesmosid) như sarsaparillosid và avencosid A. Tổng số
đơn vị đường trong một saponin có thể tới 11 đơn vị, nhưng số đường trên một mạch
được biết tới nay tối đa là 8. Số đơn vị đường trong saponin thường là 1 - 4 đường.
Đường trong saponin là các đường thông thường như β-D-glucose, β-D-xylose, α-Lrhamnose và α-L-arabinose...Đôi khi cũng gặp các acid uronic, chủ yếu là acid
glucuronic như trường hợp của glycyrrhizin trong cam thảo. Mạch đường có thể là
mạch thẳng hay phân nhánh. Nhóm -OH của đường cũng có thể được acyl hóa bởi
acid hữu cơ.
Trong một số trường hợp, phần đường gắn vào saponin không qua dây nối glucosid
mà là dây nối ester (acylglycosid), thường là do chức acid ở C-28 trong saponin
triterpenoid. Các chất như vậy gọi là pseudoglycosid. Khi saponin có hai mạch đường

thì ln có một đường ở C-3, mạch còn lại ở C-26 của saponin steroid hay là một ester
ở C-28 của saponin triterpenoid. Ít gặp các saponin có ba mạch đường hay mạch đơn.
2.2.3. Phân loại saponin
Dựa trên cấu trúc hóa học của phần genin người ta chia saponin thành hai nhóm lớn là
saponin triterpenoid và saponin steroid. Mỗi nhóm lại được chia thành nhiều nhóm
nhỏ được mơ tả ở Bảng 2.4.
Saponin triterpenoid: Phần genin có 30 cacbon, cấu tạo bởi 6 đơn vị hermiterpen nối
với nhau theo nguyên tắc đầu đuôi. Các saponin này được chia thành hai loại là
11