Nghiên cứu quy trình trích ly và khảo sát hoạt tính sinh học của hợp chất Anthocyanin từ đậu đen (Vigna Cylindrica)

I HC M TP.HCM
KHOA CỌNG NGH SINH HC


BẨI BÁO CÁO KHOÁ LUN TT NGHIP

Tên đ tƠi:

NGHIÊN CU QUY TRỊNH TRệCH LY VẨ
KHO SÁT HOT TệNH SINH HC CA
HP CHT ANTHOCYANIN T U EN
(VIGNA CYLINDRICA)


KHOA CỌNG NGH SINH HC
CHUYÊN NGẨNH: CỌNG NGH THC PHM


GVHD: Th.S Nguyn Th L Thu
SVTH: Nguyn Th Kim Ngơn
MSSV: 1053010478
Khoá: 2010-2014

Bình Dng, tháng 5 nm 2014
Báo cáo khoá lun tt nghip GVHD: Th.S: Nguyn Th L Thu

[SVTH: Nguyn Th Kim Ngân-1053010478]

LI CM N
Trc tiên em xin chân thành cm n Ban giám hiu trng i Hc M
Thành Ph H Chí Minh đã to điu kin v vt cht cng nh v tinh thn đ em
có th hc tp tt.
Tip theo em xin cm n các thy cô, bn bè mà em có c hi đc tip xúc
và hc hi,…trong sut thi gian em ngi trên gh nhà trng, đc bit là các thy
cô trong khoa Công Ngh Sinh Hc nói chung và các thy cô chuyên ngành nói
riêng. Trong khong thi gian bn nm hc ti trng di s dy d, hng dn
tn tình ca thy cô, s chia s giúp đ ca bn bè,…đã giúp em có đc nhng
kin thc, nhng kinh nghim và nhng k nng vô cùng cn thit đ em trng
thành hn trong cuc sng. Em xin chúc quỦ thy cô cùng nhng ngi bn thân
thng di dào sc kho, thành công trong cuc sng.
Em xin dành li cm n chân thành và sâu sc nht ca mình đn cô Nguyn
Th L Thu - là ging viên khoa công ngh sinh hc, chuyên ngành thc phm và
cng là ging viên hng dn em thc hin đ tài khoá lun tt nghip. Cô đã đng
hành, giúp đ và hng dn tn tình trong sut quá trình thc hin đ tài khoá lun
tt nghip này. Em xin chúc cô luôn kho mnh, hnh phúc và gt hái nhiu thành
công hn.
Cui cùng em xin dành li tri ân sâu sc nht đn ba, m - ngi đã nuôi
nng, dy d, to mi điu kin cho con đc hc hi, đc tip xúc vi th gii
này. Con cu mong ba, me luôn mnh kho, bình an và sng mãi vi con đ con có
c hi đc đn đáp công n to ln ca ba, m.
Báo cáo khoá lun tt nghip GVHD: Th.S: Nguyn Th L Thu

[SVTH: Nguyn Th Kim Ngân-1053010478]

MC LC
DANH MC BNG i
DANH MC HÌNH ii
T VN  1

PHN I: TNG QUAN TẨI LIU
1. Anthocyanin 3
1.1 . Gii Thiu Anthocyanin 3
1.2 . Vai trò ca các hp cht Anthocyanin 15
1.3 . Mt s nghiên cu v Anthocyanin 17
2. Gii thiu v đu đen 18
2.1 . c đim thc vt 18
2.2 . Thành phn cht màu có trong đu đen 21
3. Phng pháp trích ly 22
PHN II: VT LIU VẨ PHNG PHÁP NGHIÊN CU
2. Vt liu nghiên cu 25
2.1 . a đim nghiên cu 25
2.2 . Nguyên liu 25
2.3 . Hoá cht s dng 25
2.4 . Dng c và thit b s dng 25
3. Phng pháp nghiên cu 27
3.1 . Quy trình trích ly Anthocyanin d kin 27
3.2 . S đ nghiên cu quy trình trích ly Anthocyanin 29
3.3 . Ni dung nghiên cu 30
Báo cáo khoá lun tt nghip GVHD: Th.S: Nguyn Th L Thu

[SVTH: Nguyn Th Kim Ngân-1053010478]

3.3.1. Kho sát bc sóng hp th cc đi ca dch trích Anthocyanin 30
3.3.2. Kho sát các yu t nh hng đn quá trình trích ly Anthocyanin 31
3.3.3. Kho sát hot tính sinh hc 38
3.3.4. Kho sát mt s đc tính ca Anthocyanin thô 41
PHN III: KT QU - THO LUN
3.1. Kt qu kho sát bc sóng hp th cc đi ca dch trích Anthocyanin 43
3.2. Kt qu kho sát các yu t nh hng đn quá trình trích ly Anthocyanin 44

3.3. Kt qu kho sát hot tính sinh hc 50
3.4. Kho sát mt s đc tính ca Anthocyanin thô 55
KT LUN VẨ KIN NGH
TẨI LIU THAM KHO 61
PH LC i

Báo cáo khoá lun tt nghip GVHD: Th.S: Nguyn Th L Thu

[SVTH: Nguyn Th Kim Ngân-1053010478] Page i

DANH MC BNG
Bng 1.1: Mt s Anthocyanin ph bin 6
Bng 1.2: Các Anthocyanin trong mt s ngun thc vt 10
Bng 1.3: Thành phn dinh dng ht đu đen trong 100g n đc 21
Bng 2.1: B trí thí nghim kho sát nh hng ca dung dch acid đn trích ly 32
Bng 2.2: B trí thí nghim kho sát nh hng ca nng đ cn đn trích ly 33
Bng 2.3: B trí thí nghim kho sát t l dung môi (ml): nguyên liu (g) đn trích
ly 35
Bng 2.4: B trí thí nghim kho sát nh hng ca nhit đ đn trích ly 36
Bng 2.5: B trí thí nghim kho sát nh hng ca thi gian đn trích ly 38
Bng 2.6: B trí thí nghim kháng oxy hoá 40
Bng 3.1: nh hng ca dung dch acid đn quá trình trích ly 44
Bng 3.2: nh hng ca nng đ cn đn quá trình trích ly 45
Bng 3.3: nh hng ca t l dung môi và nguyên liu đn kh nng trích ly
Anthocyanin 46
Bng 3.4: nh hng ca nhit đ đn kh nng trích ly Anthocyanin 48
Bng 3.5: nh hng ca thi gian đn kh nng trích ly Anthocyanin 49
Bng 3.6 : Hot tính kháng khun ca dch trích Anthocyanin 52
Bng 3.7: Mt s đc tính ca Anthocyanin thô. 55
Bng 3.8. Phn trm màu còn li theo thi gian  95

o
C – 100
0
C 55
Bng 3.9: Màu ca Anthocyanin trong các pH khác nhau 56

Báo cáo khoá lun tt nghip GVHD: Th.S: Nguyn Th L Thu

[SVTH: Nguyn Th Kim Ngân-1053010478] Page ii

DANH MC HỊNH
Hình 1.1: Anthocyanin  dng thng 3
Hình 1.2: Anthocyanin  dng trung tính 3
Hình 1.3: Các Anthocyanin ph bin trong rau qu 4
Hình 1.4: Khung sn c bn ca Anthocyanin 5
Hình 1.5: Cu trúc chuyn hoá ca Anthocyanin trong nc 7
Hình 1.6 : Cây đu đen 19
Hình 1.7 : Ht đu đen 19
Hình 1.8 : u đen (Vigna unguiculata ssp. cylindrica ) 20
Hình 2.1: S đ quy trình trích ly Anthocyanin 27
Hình 2.2: S đ các giai đon nghiên cu quy trình trích ly Anthocyanin 30
Hình 2.3: S đ quy trình th hot tính bt gc t do DPPH

39
Hình 3.1:  th xác đnh bc sóng hp ph cc đi ca dch trích 43
Hình 3.2 :  th biu din kh nng kháng oxy hoá 50
Hình 3.3 : Kh nng kháng khun ca Anthocyanin thô đi vi E.coli 53
Hình 3.4: Kh nng kháng khun ca Anthocynin thô vi B.subtilis 54
Hình 3.5: Bt Anthocyanin thô 55
Hình 3.6: Màu ca Anthocyanin theo pH 56

Hình 4.1 : S đ hoàn thin quy trình trích ly Anthocyanin t đu đen 59
Báo cáo khoá lun tt nghip GVHD: Th.S: Nguyn Th L Thu

[SVTH: Nguyn Th Kim Ngân-1053010478] Page 1

T VN 
T xa xa, ông cha ta đã bit s dng nhng hp cht thiên nhiên đ cha
bnh, làm thc phm, m phm và nhiu ng dng trong cuc sng. Vit Nam vi
khí hu nhit đi gió mùa và thm thc vt đa dng là ngun cung cp tài nguyên
sinh hc quỦ giá.Vì th vic tìm hiu, tách chit các thành phn có li ca các loài
thc vt là điu cn thit đ góp phn vào vic khai thác và s dng có hiu qu
hn.
Hin nay trên th gii xu hng nghiên cu quay v các hp cht thiên nhiên
vì chúng có tính an toàn cao cho ngi s dng. Anthocyanin là hp cht hu c có
ngun gc thiên nhiên, thuc nhóm flavonoid, có màu đ, đ tía, tím Chúng có
mt trong hu ht các thc vt bc cao và tìm thy trong các hoa qu, rau c, ht…
nh hoa bt gim, qu nho, dâu, bp ci tím, go np than, go đ,…và c trong các
ht hc đu nh đu đ, đu đen.
Anthocyanin ngày càng đc quan tâm đu t nghiên cu, ch bin và sn
xut bi vì chúng không nhng có màu sc ti đp, khi tiêu th không gây tác hi
xu, an toàn cho sc kho con ngi mà còn có nhiu hot tính sinh hc quỦ nh:
kh nng kháng oxy hoá cao nh hn ch s hình thành các gc t do, tng cng
sc đ kháng, chng viêm, hn ch s phát trin ca các t bào ung th, tác dng
chng các tia phóng x…
u đen có tên khoa hc là Vigna cylindrica thuc h đu, ông y thng
gi là hc đi đu hay ô đu, thng dùng làm nguyên liu cho các món n dân dã
nh xôi, chè,…Bên cnh đó đu đen không đn thun là mt thc phm bình
thng mà còn tác dng phòng và cha bnh. c bit là lp v bên ngoài có cha
hàm lng cht chng oxy hoá cao hn nhiu so vi các loi đu khác và gp 10 ln
so vi cam. Các thuc tính chng oxy hóa mnh ca đu đen ch yu là do nng đ

cao ca cht Anthocyanin nh delphinidin, petunidin, malvidin .
Báo cáo khoá lun tt nghip GVHD: Th.S: Nguyn Th L Thu

[SVTH: Nguyn Th Kim Ngân-1053010478] Page 2

 nc ta, vùng trng đu đen phân b rt rng t Bc vào Nam vi din
tích đáng k. Tuy vy, đu đen ch đc s dng ch bin trong các món n thông
thng hàng ngày. Do vy, chúng tôi quyt đnh thc hin đ tài: “Nghiên cu quy
trình trích ly vƠ kho sát hot tính sinh hc ca hp cht Anthocyanin t u
đen (Vigna cylindrica)” đ tn dng các hot tính sinh hc quỦ có trong ht đu
đen, nâng cao giá tr thng mi ca ht đu đen nhm mang li li ích cho ngi
nông dân cng nh cung cp mt ngun cht màu có ngun gc t nhiên, an toàn
cho sc kho ngi tiêu dùng.
Mc tiêu đ tƠi:
o Xây dng quy trình tách chit, thu nhn cht màu Anthocyanin t ht đu đen
trong phòng thí nghim.
o Kho sát tính kháng khun và kh nng chng oxy hoá ca Anthocyanin thu t
dch trích.
Ni dung nghiên cu:
o Kho sát bc sóng hp th cc đi ca dch trích Anthocyanin.
o Kho sát các yu t nh hng ca quá trình trích ly Anthocyanin: h dung môi
(nc và các loi acid), nng đ cn, t l dung môi và nguyên liu, nhit đ trích
ly, thi gian trích ly.
o Kho sát hot tính sinh hc: kh nng kháng oxy hoá, kh nng kháng khun.
o Kho sát mt s đc tính ca Anthocynain thô: đ m, đ bn màu, hàm lng
polyphenol, nh hng ca pH đn màu sc Anthocyanin.
Báo cáo khoá lun tt nghip GVHD: Th.S: Nguyn Th L Thu

[SVTH: Nguyn Th Kim Ngân-1053010478] Page 3

1. ANTHOCYANIN
1.1. Gii Thiu Anthocyanin[7]
Anthocyanin hin thuc nhóm các cht màu t nhiên tan trong nc ln nht
trong th gii thc vt. Thut ng Anthocyanin bt ngun t ting Hy Lp trong đó
Anthocyanin là s kt hp gia Anthos – ngha là hoa và Kysanesos – ngha là màu
xanh. Tuy nhiên, không ch có màu xanh Anthocyanin còn mang đn cho thc vt
nhiu màu sc rc r khác nh hng, đ, cam và các gam màu trung gian. Các
Anthocyanin khi mt ht nhóm đng đc gi là anthocyanidin hay aglycon. Mi
Anthocyanidin có th b glycosyl hóa acylate bi các loi đng và các acid khác
ti các v trí khác nhau. Vì th lng Anthocyanin ln hn Anthocyanidin t 15-20
ln.
1.1.1. Cu trúc hóa hc ca Anthocyanin [7,12,14]
Anthocyanin thuc nhóm các hp cht flavonoid, có kh nng hòa tan trong
nc và cha trong các không bào. V bn cht, các Anthocyanin là nhng hp
cht glycoside ca các dn xut polyhydroxy và polymethoxy ca mui flavylium
hoc 2-phenylbenzopyrylium.
Tt c Anthocyanindin đu có cha vòng pyran oxy hoá tr t do. Tuy nhiên
ngi ta cha bit đc chc chn nguyên t nào: oxy hay cacbon mang đin tích
dng t do. Do đó Anthocyanindin thng đc biu din di dng công thc
trung tính.




Hình 1.1: Anthocyanin  dng thng Hình 1.2: Anthocyanin  dng trung tính
Báo cáo khoá lun tt nghip GVHD: Th.S: Nguyn Th L Thu

[SVTH: Nguyn Th Kim Ngân-1053010478] Page 4

Nh đin tích dng t do này mà các Anthocyanindin trong dung dch

acid tác dng vi nhng cation và to mui đc vi các acid. Còn trong dung
dch kim thì Anthocyanindin li tác dng nh anion và to mui đc vi base.
Cho đn nay, ngi ta đã xác đnh đc 18 loi aglycon khác nhau, trong
đó 6 loi ph bin nht là pelargonidin, cyanidin, delphinidin, peonidin, petunidin
và maldivin.

Hình 1.3: Các Anthocyanin ph bin trong rau qu
Trong t nhiên, Anthocyanin rt him khi  trng thái t do (không b
glycosyl hóa). Nhóm hydroxy t do  v trí C-3 làm cho phân t Anthocyanidin
tr nên không n đnh và làm gim kh nng hòa tan ca nó so vi Anthocyanin
tng ng. Vì vy, s glycosyl hóa luôn din ra đu tiên  v trí nhóm 3-hydroxy.
Báo cáo khoá lun tt nghip GVHD: Th.S: Nguyn Th L Thu

[SVTH: Nguyn Th Kim Ngân-1053010478] Page 5

Nu có thêm mt phân t đng na, v trí tip theo b glycosyl hóa thng gp
nht là  C-5. Ngoài ra, s glycosyl hóa còn có th gp  các v trí C-7, C-3’, C-5’.
Loi đng ph bin nht là glucose, ngoài ra cng có mt vài loi
monosaccharide (nh galactose, rammose, arabinose), các loi disaccharide (ch
yu là rutinose, sambubiose hay sophorose) hoc trisaccharide tham gia vào quá
trình glycosyl hóa.
S methoxyl hóa các Anthocyanin và các glucoside tng ng din ra
thông thng nht là  v trí C-3’ và C-5’, cng có th gp  v trí C-7 và C-5. Tuy
nhiên cho đn nay ngi ta vn cha tìm thy môt hp cht nào b glycosyl hóa
hay b methoxyl hóa trên tt c các v trí C-3, C-5, C-7 và C-4’ do cn thit phi
còn ít nht mt nhóm hydroxyl t do  C-5, C-7 hay C-4’ đ hình thành dng cu
trúc quinonoidal base (dng cu trúc ca Anthocyanin thng tn ti trong không
bào thc vt có pH t 2,5 – 7,5).

Hình 1.4: Khung sn c bn ca Anthocyanin
S acyl hóa cng có th xy ra  v trí C-3 ca phân t đng hay ester hóa
 nhóm hydroxy C-6. Các nhóm acyl hóa chính là các acid phenolic nh caffeic,
-coumeric, ferulic hay acid sinapic và mt lot các acid nh acetic, malic,
malonic, axalic và succinic.
Báo cáo khoá lun tt nghip GVHD: Th.S: Nguyn Th L Thu

[SVTH: Nguyn Th Kim Ngân-1053010478] Page 6

1.1.2. Tính cht ca Anthocyanin [7,11]
Nói chung các Anthocyanin, hoà tan tt trong nc và trong dch bão hoà.
Khi kt hp vi đng làm cho phân t Anthocyanin càng hoà tan hn.
Màu sc ca Anthocyanin luôn thay đi ph thuc vào nhit đ, các cht
màu có mt và nhiu yu t khác… Khi tng s lng nhóm OH
-
trong vòng
benzen thì màu càng xanh đm (trong vòng benzen có th có 1-2 hoc 3 nhóm
OH
-
).
Bng 1.1: Mt s Anthocyanin ph bin
Anthocyanin
ng
Có  cây
Pelargoin

Hai glucoza
Cúc tây, m cò
Xianin
Hai glucoza
Hoa hng
Ceraxinanin
Glucoza, Ramnoza
Qu anh đào
Prunixianin
Galactoza
Qu mn
Ldain
Glucoza, Ramnoza
Qu vit qut
Malvin
Hai glucoza
Hoa cm qu
Peonin
Glucoza
Hoa mu đn
Enin
Hai glucoza
Qu nho
Hirxutin

Hoa anh tho, hoa ngc
trâm
(Ngun: Lê Ngc Tú, 2005)
Báo cáo khoá lun tt nghip GVHD: Th.S: Nguyn Th L Thu

[SVTH: Nguyn Th Kim Ngân-1053010478] Page 7

Mc đ methyl hoá các nhóm OH
-
trong vòng benzen càng cao thì màu càng
đ. Nu nhóm OH
-
 v trí th ba kt hp vi gc đng thì màu sc cng s thay
đi theo s lng các gc đng đc đính vào nhiu hay ít.
Các Anthocyanin cng có th to phc vi các kim loi đ cho ra các màu
khác nhau: chng hn mui kali s cho vi Anthocyanin màu đ máu, còn mui
canxi và magie s cho vi Anthocyanin phc có màu xanh ve. Hoc ngi ta cng
thy Phúc Bn T en s chuyn sang màu xanh, còn Anh ào s chuyn sang màu
tím khi có mt thic, Anh ào cng chuyn sang màu tím khi có mt nhôm, nhng
nhôm li không nh hng đn màu sc ca Nho đ. Các Anthocyanin ca Nho ch
thay đi đáng k khi có mt Fe, Sn, hoc Cu. im đáng chú Ủ là màu sc ca
Anthocyanin ph thuc rt mnh vào pH ca môi trng.

Hình 1.5: Cu trúc chuyn hoá ca Anthocyanin trong nc
Báo cáo khoá lun tt nghip GVHD: Th.S: Nguyn Th L Thu

[SVTH: Nguyn Th Kim Ngân-1053010478] Page 8

Thông thng:
Khi pH > 7 các Anthocyanin có màu xanh.
Khi pH < 7 các Anthocyanin có màu đ.
 pH = 1 các Anthocyanin thng  dng mui oxonium màu cam đn đ.
 pH = 4÷5 chúng có th chuyn v dng base cacbinol hay base chalcon
không màu.
 pH = 7÷8 li v dng base quinoidal anhydro màu xanh.

Chng hn rubrobraxindin clorua ca Anthocyanin ca bp ci đ là mt
triglucozit ca Anthocyanindin.
Khi:
pH = 2,4 – 4,0 thì có màu đ thm.
pH = 4 – 6 thì có màu tím.
pH = 6 thì có màu xanh lam.
pH là kim thì có màu xanh lá cây.
Hoc xianin có trong hoa hng màu sc thay đi khi pH ca dch bào thay đi. Các
màu sc khác nhau ca hoa có đc là do t hp các Anthocyanindin và các este
metylic ca chúng vi acid và base.
1.1.3. c tính quang ph ca Anthocyanin[9]
Anthocyanin có bc sóng hp th trong min nhìn thy, kh nng hp th
cc đi ti bc sóng 510÷540nm. Màu ca Anthocyanin to ra t màu tím đn
màu xanh ca nhiu loi qu.

 hp th Anthocyanin ph thuc vào dung môi,
pH ca dung dch, nng đ Anthocyanin. Thông thng pH thuc vùng acid mnh
có đ hp th ln, nng đ Anthocyanin càng ln đ hp th càng mnh.
 hp th th hin bn cht ca mi Anthocyanin do kh nng hp th
khác nhau ca chúng.  hp th liên quan mt thit đn màu sc ca các
Anthocyanin.
Báo cáo khoá lun tt nghip GVHD: Th.S: Nguyn Th L Thu

[SVTH: Nguyn Th Kim Ngân-1053010478] Page 9

1.1.4. S phân b ca Anthocyanin[13,14,15]
Anthocyanin tp trung  nhng cây ht kín và nhng loài ra hoa. Trong t
nhiên Anthocyanin có mt trong 80% sc t lá, 69% trái cây và 50% hoa. Trong
nhng loi thc vt này, Anthocyanin đc tìm thy ch yu  các lp t bào nm
bên ngoài nh biu bì. S phân b ca sáu Anthocyanidins ph bin nht trong các

phn n đc ca thc vt là cyanidin (50%), pelargonidin (12%), peonidin (12%),
delphinidin (12%), petunidin (7%) và malvidin (7%). Bn loi sau đây ca
Anthocyanidin glycoside là ph bin: 3 monosides, 3 biosides, 3,5-diglycosides và
3,7-diglycosides. S lng các 3–glucoside nhiu gp 2,5 ln các 3,5–glucoside.
Loi Anthocyanin hay gp nht chính là Cyaidin-3-glucoside.
Các hp cht Anthocyanin xut hin rng rãi trong khong ít nht 27 h, 73
loài và trong vô s ging thc vt s dng làm thc vt (Bridle và Timberlake,
1996). Các h thc vt nh vitaceae (nho) và rosaceae (cherry, dâu tây, mâm xôi,
táo,…) là các ngun Anthocyanin ch yu. Bên cnh đó còn có các h thc vt khác
nh solanceae ( cà tím), saxifragaceae (qu lỦ đ và đen), ericaceae (qu vit qut)
và brassicaceae (bp ci tím).
Báo cáo khoá lun tt nghip GVHD: Th.S: Nguyn Th L Thu

[SVTH: Nguyn Th Kim Ngân-1053010478] Page 10

Bng 1.2: Các Anthocyanin trong mt s ngun thc vt
Tên thc vt
Tên thông
thng
Loi Anthocyanin
Allium cepa
C hành đ
Cy-3-glucoside, 3-galactoside, 3-diglucoside và 3-
laminarriobioside, Pn-3-glucoside
Brassica
oleraea
Bp ci tím (red
cabbage)
Cy-3-sophoroside-5-glucoside cacyl hóa vi
malonoyl, -coumaroyl, di--coumarol,feruloyl,

diferuloyl, sinapoyl và disinapoyl
Fragaria spp
Dâu tây
(strawberry)
Pg và Cy-3-glucoside
Glycine maxima
u nành (v)
Cy và Dp-3-glucoside
Hibicus
sabdariffa L
Hoa bt dm
Cy, Pn, mono- và biosides
Raphanus
sativus
C ci đ (r)
Pg và Cy-3-sophoroside-5-glucoside acyl hóa vi
-coumaroyl, feruloyl, caffeoyl.
Vitis spp
Nho
Cy, Pn, Dp, Pt và Mv mono và diglucoside  dng
t do và dng acyl hóa
Malus pumila
Táo (apple)
Cyanidin-3-galactoside
Cyd-3-glucose, Cy-3-arabinose, Cy-3-xylose
Prunus persica
ào
Cyanidin-3-glucoside
Sambucus nigra
Cm cháy

Cyanidin-3-glucoside, Cyani di n-3-sambubiose
Cyd-3-sambubiose-5-glucose
Cy = cyanidin, Pg= pelagorindin, Pn= peonidin, Dp= delphinidin, Pt = petunidin, Mv=
malvidin (Ngun: Ronald E. Wroistad, May 1993)

Báo cáo khoá lun tt nghip GVHD: Th.S: Nguyn Th L Thu

[SVTH: Nguyn Th Kim Ngân-1053010478] Page 11

1.1.5. Mt s yu t nh hng đn đ màu ca Anthocyanin [9]
So vi đa s các cht màu thiên nhiên, Anthocyanin là cht màu có đ bn
kém hn nó ch th hin tính bn trong môi trng acid. Ngoài ra, nó có th phân
hy to thành dng không màu và sn phm cui cùng ca s phân hy có dng
màu nâu cng vi nhng sn phm không tan.
S phân hy Anthocyanin có th xy ra trong quá trình trích ly và tinh ch
chúng đng thi s phân hy này còn xy ra trong quá trình x lỦ và bo qun các
sn phm thc phm.
 bn ca các Anthocyanin ph thuc vào nhiu yu t nh: cu trúc hóa
hc ca Anthocyanin, pH, nhit đ, ion kim loi, oxy, acid ascorbic, SO
2
, ánh sáng,
enzyme, đng và các sn phm bin tính.
 Cu trúc
 bn màu và cng đ màu ca các Anthocyanin ph thuc vào v trí và
s lng ca các nhóm hydroxyl, methoxyl, đng và các đng đc acyl hóa.
Khi s nhóm hydroxyl trong vòng Benzen tng thì bc sóng hp thu cc đi 
vùng thy đc dch chuyn v phía có bc sóng dài hn và màu thay đi t cam
đn xanh dng. Khi nhóm methoxyl thay th nhóm hydroxyl thì ta thu đc kt
qu ngc li.
Khi mc đ hydroxyl hóa các aglycone tng, tính bn ca các Anthocyanin

s gim. Tuy nhiên khi tng s methoxyl hóa s thu đc kt qu ngc li.
Các Anthocyanin đc glycosyl hóa và acyl hóa s cho dng màu xanh. S
glycol hóa nhng nhóm OH
-
t do làm tng tính bn ca Anthocyanin. Vì vy, các
diglucoside bn hn các monogluside ca cùng mt Anthocyanin.
Anthocyanin có cha 2 hay nhiu nhóm acyl (nh ternatin, platyconin,
cinerarrin, gntiodenphin và zebrrinin) là bn trong môi trng trung tính hoc acid
yu do liên kt hydro gia các nhóm hydroxyl ca các nhân phenolic trong
Anthocyanin và acid vòng thm.
Báo cáo khoá lun tt nghip GVHD: Th.S: Nguyn Th L Thu

[SVTH: Nguyn Th Kim Ngân-1053010478] Page 12

 pH
Khi pH thay đi làm cho cu trúc ca Anthocyanin thay đi t đó dn ti s
thay đi màu sc. Do trên gc aglycon có mang đin tích dng nên các
Anthocynin có kh nng nhn H
+
hoc OH
-
nên làm thay đi màu sc Anthocynin,
khi tng nhóm OH
-
màu ca anthocynin chuyn theo hng sc màu xanh.
 Nhit đ
Khi tng nhit đ thì tc đ phân hu Anthocyanin tng. i vi
Anthocyanin – 3- glucoside khi nhit đ tng s ct đt liên kt Anthocyanin – 3-
glucoside to thành các gc aglycon, gc aglycon là mt gc kém bn nhit nên
màu ca Anthocyanin gim dn.

 Oxy
Oxy và nhit đ đc xem là nhng tác nhân đc trng xúc tin s phân
hy ca Anthocyanin, do đó mà sinh ra nhng dng sn phm không màu hoc
màu nâu. Chính s oxy hóa trc tip dng carbinol pseudobase đã gây ra s kt ta
và đóng váng trong nc trái cây.
Trong quá trình đun nóng các Anthocyanin b oxy hóa mãnh lit. Oxy và
nhit đ là nhng tác nhân xúc tin đc bit nht trong nc ép ca blueberry (vit
qut), cherry (anh đào), nho, raspberry (mâm xôi) và dâu.
 Enzyme
Nhiu enzyme ni sinh trong t bào ca cây có kh nng làm mt màu
Anthocyanin. Nhng enzyme này đc gi chung là Anthocyanase. Da vào đc
tính ca các enzyme mà ngi ta phân làm 2 nhóm, glycosidase và polyphenol
oxidase (PPO). Các enzyme này thu đc t nm (fugal).
Báo cáo khoá lun tt nghip GVHD: Th.S: Nguyn Th L Thu

[SVTH: Nguyn Th Kim Ngân-1053010478] Page 13

Glycosidase: là enzyme thy phân liên kt glycoside ca Anthocyanin to
ra đng t do và aglycone này kém bn hn rt nhiu và mt màu rt nhanh khi có
mt ca catechol (1,2-dihydroxybenzen).
Polyphenol oxidase (PPO): tác dng lên Anthocyanin vi s có mt ca O-
diphenol thông qua c ch oxy hóa kt hp. Theo Gromeck và Markakis, s thêm
vào glycosidase và PPO xúc tác cho quá trình peroxide hóa phân hy Anthocyanin.
Tc đ phân hy bi PPO ph thuc vào s thay th mô hình ca vòng
benzen và mc đ glycosyl hóa.
 Ánh sáng
Các Anthocyanin thng không bn khi tip xúc vi tia t ngoi, ánh sáng
thy đc và các ngun khúc x khác. Ánh sáng có 2 nh hng đn Anthocyanin:
Tng cng cho quá trình sinh tng hp.
Xúc tin s bin tính ca chúng.

Nm 1964, Siegenman cho rng nhng qu táo ging đ s chuyn sang màu
xanh khi đ trong bóng ti. Nm 1968 Vanburen và các cng s tng trình rng
các diglucoside đc acyl hóa và methyl hóa thì các Anthocyanin trong ru bn
nht khi đ ngoài ánh sáng, các diglucoside không b acyl hóa là ít bn hn và
monoglucoside là kém bn nht, nm 1975 Palamidis và Markakis đã tìm thy rng
ánh sáng thúc đy quá trình phân hy Anthocyanin trong nc gii khát có CO
2

đc phi màu vi Anthocyanin t xác nho.
 ng và các sn phm bin tính
 nng đ 100 ppm, đng và các sn phm phân hy ca chúng có tác
dng thúc đy s phân hy các Anthocyanin, trong đó fructose, arabinose, lactose
và sorbose có kh nng phân hy Anthocyanin mnh hn glucose, sucrose, và
maltose.
Báo cáo khoá lun tt nghip GVHD: Th.S: Nguyn Th L Thu

[SVTH: Nguyn Th Kim Ngân-1053010478] Page 14

Tc đ phân hy ca Anthocyanin liên quan đn tc đ phân hy ca đng.
Các sn phm phân hy ca đng gm có: furfura l,5–hydroxymethyl furfural và
acctaldehyde thu đc t phn ng Mailard hoc t s oxy hóa ca acid ascorbic,
polyuronic hoc  bn thân các Anthocyanin. Nhng sn phm phân hy này d
dàng ngng t vi các Anthocyanin hình thành nhng hp cht phc tp có màu
nâu sm.
 Các ion kim loi
Mt s ion kim loi đa hóa tr có th tng tác vi các Anthocyanin có nhóm
OH
-
 v trí ortho gây ra hiu ng sâu màu (bathocromic). Hin tng này xy ra
khi kim loi tip xúc vi Anthocyanin trong quá trình ch bin rau qu hoc s cho

thêm các mui kim loi vào trong thc phm.
 Sunphurdioxide (SO
2
)
Các Anthocyanin thng b mt màu khi có mt ca SO
2
. Hin tng này
thng xy ra trong quá trình x lỦ các sn phm thc phm có cha Anthocyanin
bng SO
2
. Quá trình kh này có th là thun nghch hoc bt thun nghch. Trái cây
và nc qu đc x lỦ bng mt lng trung bình SO
2
(500 – 2000 ppm) làm mt
màu các anthocynin ca chúng trc khi ch bin. Chúng đc disunfit hóa và màu
Anthocyanin đc phc hi.
SO
2
 nng đ rt thp (khong 30 ppm) có th c ch s bin tính do
enzyme ca Anthocyanin trong qu anh đào nhng không làm mt màu chúng.
S ty màu bt thun nghch xy ra trong quá trình ty qu vi lng ln
SO
2
(0.8 – 1.5%) và soda (0.4 – 1.0%) đc dùng trong quá trình ty qu.

Báo cáo khoá lun tt nghip GVHD: Th.S: Nguyn Th L Thu

[SVTH: Nguyn Th Kim Ngân-1053010478] Page 15

1.2 . Vai trò ca các hp cht Anthocyanin[12]

i vi sc khe con ngi
Ngoài nhng vai trò sinh lỦ đi vi thc vt các hp cht Anthocyanin còn
đc chng minh mang li nhiu ích li v sc khe cho con ngi.
Các hp cht Anthocyanin đc hp thu vào trong d dày  dng phân t
(Passamonti, Vrhovsek và Mattivi, 2002) hoc có th đc h tr bi mt c ch
vn chuyn qua mt. Ngoài ra, phân t Anthocyanin cng không b bin đi di
tác dng ca h vi khun trong rut non. Vì th, phân t Anthocyanin cng không
thay đi trong huyt tng và nc tiu. Các nghiên cu gn đây cho thy các
Anthocyanin ch đc hp thu  mc đ rt thp ch khong 0,016% đn 0,11%
lng tiêu th  ngi.
Mc dù Anthocyanin ch đc c th hp thu mt lng rt nh nhng các
phân t Anthocyanin sau khi đc chuyn hóa có th biu hin nhng hot tính
nh chng ung th, chng x va đng mch, chng viêm, gim mc đ thm
thu, đ v ca mao mch, c ch s đông t ca các tiu huyt cu và thúc đy s
to thành cytokine t đó điu hòa các phn ng min dch. Tt c nhng hot tính
này đu da trên kh nng chng oxy hóa ca các Anthocyanin. Cng nh kh
nng này các hp cht Anthocyanin còn giúp bo v màng d dày chng li nhng
thng tn do s oxy hóa, vì vy hoãn li giai đon đu ca bnh ung th d dày,
ung th rut và rut k.
Hot tính chng oxy hóa
S thiu electron t nhiên ca các phân t Anthocyanin giúp cho các hp
cht này đc bit hot đng. Mt s c ch chng oxy hóa ca Anthocyanin có
đc t các nghiên cu nh:
Anthocyanins  hoa dâm bt (HAS) đc s dng trong nc gii khát và
các loi thuc tho dc. Hot tính sinh hc cht chng oxy hóa ca nó đã đc
nghiên cu và đa ra kt lun rng sc t dâm bt làm gim t l tn thng gan
Báo cáo khoá lun tt nghip GVHD: Th.S: Nguyn Th L Thu

[SVTH: Nguyn Th Kim Ngân-1053010478] Page 16

bao gm: viêm, bch cu xâm nhp, hoi t gây ra bi tert-butyl hydroperoxide (t-
BHP)  chut (Wang et al, 2000).
Nitric oxide (NO) là gc t do hình thành t l-arginine và oxit synthase
(cNOS và iNOS) trong t bào đng vt có vú và nhiu mô. Wang và Mazza (2002)
ln đu tiên báo cáo rng Anthocyanin có tác dng c ch mnh m trên gc NO.
Ngoài ra còn có các báo cáo v Anthocyanins s hu hot đng chng loét
(Cristoni và Magistretti, 1987) và cung cp bo v khi tia cc tím bc x
(Sharma, 2001).
Cyanidin 3 - O-beta-d-glucoside (C3G) - mt sc t Anthocyanin đin hình
có th tng sc đ kháng oxy hóa ca huyt thanh lipid peroxy trong chut và
cng chng minh rng C3G hot đng mnh nh mt cht chng oxy hóa trong c
th. (Tsuda cùng cng s, 1999).
Bng phng pháp đo kh nng hp th gc oxy thì cho kt qu là cyanidin –
3 glucoside có hot tính ORAC cao nht trong s 14 loi Anthocyanin đc kim
tra và cao hn 3,5 ln hot tính ca Trolox (cht tng đng vitamin E). Chính vì
vy, ngi ta đang hng đn kh nng s dng nhiu phng pháp khác nhau
trong quá trình nuôi cy huyn phù t bào hoc chn ging thc vt nhm thu
đc loi Anthocyanin nh mong mun.
 Hot tính chng ung th
Tt c các cn bnh ung th đu do s hình thành, tng trng và suy vong
ca các t bào bt bình thng. Các khi u là do s tích t ca các t bào vi s
lng ln hn nhu cu cn thit cho s phát trin, sa cha và hot đng ca các
mô. Trong các nghiên cu in vitro và in vivo, các hp cht Anthocyanin đu cho
thy kh nng gim s tng trng ca các t bào ung th và c ch s hình thành
khi u mt cách đáng k. Mt báo cáo v các hot đng chng khi u ca
Anthocyanin đc xut bn bi Kamei cùng cng s (1998). H nhn thy rng
Anthocyanin t ru vang đ c ch s tng trng ca HCT -15 t bào, bt ngun
Báo cáo khoá lun tt nghip GVHD: Th.S: Nguyn Th L Thu

[SVTH: Nguyn Th Kim Ngân-1053010478] Page 17

t ung th rut kt hoc các t bào AGS t ung th d dày ca con ngi. T l c
ch bi Anthocyanin cao hn đáng k ca các loi khác.
Nm 2001, Meiers cùng cng s cho thy rng aglycones ca hu ht các
Anthocyanin trong thc phm nh cyanidin ( Cy ) và delphinidin ( Del ) có kh
nng c ch s tng trng ca t bào ung th ca con ngi trong ng nghim.
 Hot tính chng các bnh tim mch
Các hp cht flavanoid nói chung và các Anthocyanin nói riêng có kh nng
làm gim nguy c mc bnh đng mch vành bi kh nng ngn chn s oxy hóa
các lipoprotein có t trng thp (LDL) trong huyt tng. iu đó đc chng
minh bi Gracia cùng cng s (1997) báo cáo rng Anthocyanin nh cht chng
oxy hóa lipoprotein mt đ thp (LDL) và lecithin-liposome h thng trong ng
nghim. Trong h thng LDL, khi quá trình oxy hóa đc xúc tác vi 10 mM
đng, malvidin là tt nht cht c ch quá trình oxy hóa, tip theo là delphinidin,
cyanidin, và pelargonidin. Khi quá trình oxy hóa đc xúc tác vi 80 mM đng,
th t ca các hot đng chng oxy hóa thay đi và gim theo th t sau  tt c
nng đ th nghim: delphinidin, cyanidin, malvidin, và pelargonidin. S oxy hóa
các hp cht này đc xem nh mt bc quan trng trong s hình thành các khi
x đng mch và t đó dn đn cn bnh đng mch vành.
Vai trò ca Anthocyanin trong vic phòng chng các bnh tim mch có liên
quan trc tip đn hot tính chng oxy hóa, gim viêm, tng đ bn và kh nng
thm thu ca thành mch máu, c ch s đông t ca các tiu huyt cu.
1.3. Mt s nghiên cu v Anthocyanin
Nm 2004, Hunh Th Kim Cúc, Nguyn Th Lan đã xác đnh hàm lng
Anthocyanin trong mt s nguyên liu rau qu bng phng pháp pH vi sai và kt
qu cho thy hàm lng Anthocyanin trong qu dâu là 1.188%, bp ci tím:
0.909%, v cà tím: 0.441%, lá tía tô: 0.397%, trà đ: 0.335%.
Báo cáo khoá lun tt nghip GVHD: Th.S: Nguyn Th L Thu

[SVTH: Nguyn Th Kim Ngân-1053010478] Page 18

Nm 2005, Xianli Wu và Ronald L đã xác đnh và mô t đc đim ca
Anthocyanin trong s 40 loi rau, các ht, ng cc bi HPLC (high-performance
liquid chromatography) – k thut phun ion hoá.
Nm 2006, Nguyn Th Lan, Lê Th Lc Quyên đã nghiên cu nh hng ca
h dung môi đn kh nng trích ly cht màu Anthocyanin có đ màu cao t qu dâu
Hi An và đa ra kt lun: h dung môi cn - nc- HCl là dung môi tt nht cho
vic tách cht màu Anthocynin có đ màu cao t qu dâu.
Nm 2007, Nguyn Th Phng Anh, Nguyn Th Lan đã nghiên cu nh
hng ca pH đn màu ca Anthocyanin t bp ci tím ng dng làm cht ch th
an toàn trong phân tích thc phm và hoá hc. Kt qu cho thy rng khi pH thay
đi t môi trng acid sang môi trng base, màu ca Anthocyanin thay đi t đ
sang xanh và hp th cc đi ti bc sóng 520 : 617 nm ng vi mi pH.
Nm 2012, Chandrasekhar. J, Madhusudhan.M.C, Raghavarao. K.S.M.S khai
thác Anthocyanin tr bp ci đ bng 50% (v / v ) cn và axit hóa nc hàm lng
Anthocyanin ti đa ( 390,6 mg / L) cng nh cht hp ph là Amberlite.
Nm 2013, Ivona Elez Garofulic cùng cng s nghiên cu s nh hng ca
lò vi sóng trong h tr khai thác và cô lp Anthocyanin và các acid phenolic t Anh
ào Chua cho kt qu là  nhit đ 60
0
C, trong thi gian 6-9 phút, công sut vi
sóng 400W là ti u cho khai thác.
2. GII THIU V U EN
2.1. c đim thc vt [2,5]
2.1.1. Mô t thc vt
Cây tho, mc đng, sng hàng nm, ngn thng đeo bám. Thân hình tr
nhn. Lá kép mc so le, ba lá chét hình bu dc hoc hình trng, lá chét gia to và
dài hn lá chét hai bên.
Báo cáo khoá lun tt nghip GVHD: Th.S: Nguyn Th L Thu

[SVTH: Nguyn Th Kim Ngân-1053010478] Page 19

Cm hoa mc  k lá, thành chùm dài 20-30cm. ài hình chông có 5 rng
bng nhau. Tràng màu tím nht. Nh 10 xp thành 2 bó.
Qu đu, mc thng, dài 7-13cm, đu nhn, có đài tn ti, cha nhiu ht màu
đen (khong 7-10 ht).
Ht đu đen: Ht hình thn, v màu đen bóng có chiu dài 6-10mm, có chiu
ngang t 5-7mm. Rn ht màu sáng trng. Trng lng ht t 100- 115mg. Ht d
v thành hai mnh lá mm. u ca hai mnh ht có cha hai lá chi, mt tr mm.
u đen thuc loi cây ngn ngày, a sáng, thích nghi vi điu kin nóng và
m. Nhit đ thích hp cho cây sinh trng t 20
0
C đn 35
0
C. Gii hn v lng
mua hàng nm rng. Ngoài vic trng d dàng, d thu hoch, đu đen đc ngi
dân nhiu vùng a trng vì nhng giá tr dinh dng và li ích thit thc mà đu
đen mang li.





Hình 1.6 : Cây đu đen Hình 1.7 : Ht đu đen
2.1.2. Phân b đa lí
Chi Vigna có khong 20 loài  Vit Nam trong đó nhiu loài là cây trng.
ây là nhóm cây trng rt phong phú vì mi loi có vài ging khác nhau.
u đen có ngun gc Châu Phi và sm đc đa vào trng t thi c đi.
Hin nay cây đc trng rng rãi khp các vùng nhit đi và cn nhit đi t 30
0

v
bc đn 30
0
v nam. Tuy nhiên trên th gii có hai trung tâm đa dng cao ca loài