CÂY NGHỆ VÀNG VÀ CÁC THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA NÓ

i
LỜI CAM ĐOAN

Luận án sử dụng một phần kết quả của đề tài cấp Nhà nƣớc: “Nghiên cứu công
nghệ sản xuất và ứng dụng chế phẩm sinh học từ thực vật có chứa các hoạt chất: cacbua
tecpenic, xeton sesquitecpenic và turmeron trong bảo quản quả tươi sau thu hoạch” mã số
ĐTĐL. 2008T-16 do PGS. TS Nguyễn Thị Kim Cúc làm chủ nhiệm.
Tôi xin cam đoan các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận án này là trung thực
và chƣa từng đƣợc các tác giả khác công bố trong các luận văn, luận án nào và đã đƣợc chủ
nhiệm đề tài cho phép sử dụng vào luận án này.
Tôi xin cam đoan mọi sự giúp đỡ trong việc hoàn thành luận án đã đƣợc cảm ơn và
các thông tin trích dẫn trong luận án đã đƣợc ghi rõ nguồn gốc.
Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về những số liệu trong luận án này.

Hà Nội, ngày tháng năm 2014
Nghiên cứu sinh


ii
LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành luận án Tiến sĩ này, bên cạnh sự cố gắng nỗ lực của bản thân, tôi đã
nhận đƣợc sự động viên và giúp đỡ rất lớn của nhiều thầy, cô giáo và tập thể.
Tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành và sâu sắc đến PGS.TS – Nguyễn Thị Kim
Cúc– Phòng Công nghệ sinh học – Viện Hóa sinh biển– Viện Hàn lâm Khoa học và Công
nghệ Việt Nam và PGS.TS Trần Liên Hà bộ môn Vi sinh – Hóa sinh - Sinh học phân tử -
Viện Công nghệ Sinh học và Công nghệ Thực phẩm - Trƣờng Đại học Bách khoa Hà Nội,
là những ngƣời đã tận tình hƣớng dẫn, định hƣớng, đào tạo và giúp đỡ tôi trong suốt quá
trình nghiên cứu và hoàn thành luận án.

Tôi xin chân thành cảm ơn tới các thầy cô giáo, các cán bộ phòng Vi sinh – Hóa
sinh - Sinh học phân tử, Trung tâm nghiên cứu & phát triển công nghệ sinh học - Viện
Công nghệ sinh học & Công nghệ thực phẩm và Viện Đào tạo Sau đại học – Trƣờng Đại
học Bách Khoa Hà Nội đã tận tình giúp đỡ, dạy bảo và động viên tôi trong quá trình học
tập và nghiên cứu.
Tôi xin gửi lời cảm ơn tới các cán bộ, công nhân viên phòng Công nghệ sinh học –
Viện Hóa sinh biển và Phòng Hoá Sinh nông nghiệp và tinh dầu- Viện Hóa học các hợp
chất thiên nhiên- Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã giúp đỡ tôi thực hiện
các nghiên cứu của mình.
Tôi xin chân thành cảm ơn các bạn đồng nghiệp trong Khoa Công nghệ Thực phẩm
- Trƣờng Đại học Kinh tế Kỹ thuật Công nghiệp nơi tôi đang công tác và giảng dạy đã tạo
mọi điều kiện thuận lợi cho tôi học tập và làm Luận án.
Cuối cùng tôi xin gửi tới gia đình và bạn bè – những ngƣời thân luôn là nguồn động
viên, giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu những lời cảm ơn chân thành nhất.

Hà Nội, ngày tháng năm 2014
Nghiên cứu sinh


iii
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN i
LỜI CẢM ƠN ii
MỤC LỤC iii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ VIẾT TẮT vii
DANH MỤC CÁC BẢNG viii
DANH MỤC CÁC HÌNH x
MỞ ĐẦU 1
1. Tính cấp thiết của đề tài 1
2. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu 2

3. Ý nghĩa khoa học của đề tài 2
4. Tính mới của đề tài 3
CHƢƠNG 1 - TỔNG QUAN 4
1.1 Giới thiệu về cây nghệ vàng 4
1.2. Thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của tinh dầu nghệ vàng 5
1.2.1 Thành phần hóa học của tinh dầu nghệ vàng 5
1.2.2. Hoạt tính sinh học của dịch chiết và tinh dầu nghệ vàng 7
1.2.3 Cơ chế kháng khuẩn của tinh dầu 8
1.3 Các phƣơng pháp thu nhận tinh dầu 10
hơi nƣớc (LCHN) 10
1.3.2 Phƣơng pháp trich ly bằng dung môi dễ bay hơi 11
1.3.3 Một số phƣơng pháp khai thác tinh dầu khác 11
1.4 Tình hình nghiên cứu trên thế giới và ở Việt Nam trong việc khai thác hoạt tính sinh
học của Curcuma longa L. 12
1.4.1 Nghiên cứu trên thế giới 12
1.4.2 Nghiên cứu ở Việt Nam 13
1.5 Các biện pháp bảo quản sau thu hoạch 15
1.5.1 Vi sinh vật gây hỏng quả 15
1.5.2 Các phƣơng pháp bảo quản sau thu hoạch 17
1.5.3 Cam và các phƣơng pháp bảo quản cam 20
1.6 Công nghệ bảo quản cam bằng chế phẩm chứa tinh dầu nghệ vàng 23
1.6.1. Cơ sở khoa học của phƣơng pháp bảo quản cam bằng chế phẩm chứa tinh dầu
nghệ vàng 23


iv
1.6.2 Thành phần trong chế phẩm 24
1.6.3 Phƣơng pháp sử dụng chế phẩm 25
1.7 Nghiên cứu chế phẩm chăm sóc da 25
1.7.1 Nấm da và bệnh nấm da 25

1.7.2 Đặc điểm của nấm Candida gây bệnh trên da 28
1.7.3 Đặc điểm của nấm Trichophyton gây bệnh trên da 29
1.7.4 Thành phần cơ bản trong chế phẩm chăm sóc da 30
CHƢƠNG 2: NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 34
2.1 Nguyên vật liệu 34
2.1.1 Nguyên liệu 34
2.1.2 Thiết bị, hóa chất và dụng cụ thí nghiệm 35
2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu 36
2.2.1 Phƣơng pháp tách chiết tinh dầu nghệ vàng 36
2.2.2 Phƣơng pháp tách phân đoạn tinh dầu nghệ vàng 38
2.2.3 Phƣơng pháp xác định chỉ số hóa lý và phân tích thành phần tinh dầu nghệ 38
2.2.4 Phƣơng pháp kiểm tra khả năng kháng vi sinh vật của tinh dầu nghệ vàng 40
2.2.5 Xây dựng qui trình bảo quản cam Hà Giang ở quy mô phòng thí nghiệm 42
2.2.6 Phƣơng pháp xác định các chỉ tiêu theo dõi trong quá trình bảo quản bằng chế
phẩm tinh dầu nghệ vàng 43
2.2.7. Tối ƣu hóa quy trình sử dụng chế phẩm chứa tinh dầu nghệ vàng trong bảo quản
cam Hà Giang bằng phƣơng pháp quy hoạch thực nghiệm. 45
2.2.8 Phƣơng pháp đánh giá an toàn của chế phẩm bảo quản chứa tinh dầu nghệ 46
2.2.9 sinh trƣởng nấm da với tinh dầu nghệ vàng 47
2.2.10 Phƣơng pháp đánh giá các chỉ tiêu cảm quan, hóa lí của chế phẩm chăm sóc da
có chứa tinh dầu nghệ vàng 48
2.2.11 Phƣơng pháp đánh giá độ kích ứng da của chế phẩm chăm sóc da 48
2.2.12 Phƣơng pháp xử lý số liệu 50
CHƢƠNG 3 - KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 51
3.1 Khảo sát phƣơng pháp thu nhận tinh dầu nghệ vàng 51
3.1.1 Hiệu quả thu nhận tinh dầu nghệ vàng bằng các phƣơng pháp khác nhau. 51
3.1.2 Xác định các chỉ số hóa lý của tinh dầu nghệ vàng tách chiết bằng các phƣơng
pháp khác nhau 53
3.1.3 Phân tích vàng tách chiết bằng các phƣơng pháp khác
nhau…… 55

v
LCHN 59
3.3 Đánh giá hoạt tính kháng vi sinh vật của tinh dầu nghệ vàng in vitro 62
3.3.1 Đánh giá khả năng kháng vi sinh vật của tinh dầu nghệ vàng tách chiết bằng các
phƣơng pháp khác nhau 62
3.3.2 Ảnh hƣởng của nồng độ tinh dầu nghệ vàng LCHN lên sinh trƣởng của một số
chủng vi khuẩn 64
3.3.3 Ảnh hƣởng của nồng độ tinh dầu nghệ vàng LCHN lên sinh trƣởng của một số
chủng nấm men 67
3.3.4 Ảnh hƣởng của nồng độ tinh dầu nghệ vàng LCHN lên sinh trƣởng của một số
chủng nấm mốc 70
3.3.5 Đánh giá hoạt tính kháng vi sinh vật của các phân đoạn tinh dầu nghệ vàng
LCHN…. 71
3.4 Đánh giá khả năng kháng vi sinh vật của tinh dầu nghệ vàng LCHN trên cam 73
3.5. Nghiên cứu xây dựng quy trình bảo quản cam bằng chế phẩm chứa tinh dầu nghệ
vàng 77
3.5.1 Xác định công thức chế phẩm chứa tinh dầu nghệ vàng 77
3.5.1.1 Lựa chọn dung môi 77
3.5.1.2 Lựa chọn phụ gia tạo chế phẩm 78
3.5.1.3 Xác định nồng độ tinh dầu nghệ vàng trong chế phẩm 79
3.5.2. Xây dựng mô hình bảo quản cam Hà Giang bằng chế phẩm chứa tinh dầu nghệ
vàng qui mô phòng thí nghiệm 80
3.5.3 Đánh giá ảnh hƣởng của chế phẩm chứa tinh dầu nghệ vàng đến cam sau thời
gian bảo quản 84
3.5.4 Đánh giá độ an toàn của chế phẩm bảo quản có chứa tinh dầu nghệ vàng 91
3.5.5 Khảo sát các yếu tố ảnh hƣởng đến quy trình sử dụng chế phẩm chứa tinh dầu
nghệ vàng trong bảo quản cam Hà Giang 93
3.5.6 Tối ƣu hóa quy trình sử dụng chế phẩm chứa tinh dầu nghệ vàng trong bảo quản

cam Hà giang 95
3.5.7 Quy trình sử dụng chế phẩm chứa tinh dầu nghệ vàng bảo quản cam 100
3.6 Nghiên cứu tạo chế phẩm chăm sóc da có chứa tinh dầu nghệ 102
3.6.1 Đánh giá khả năng ức chế sinh trƣởng nấm da của tinh dầu nghệ vàng 102
104
3.6.3 Nghiên cứu xây dựng quy trình tạo chế phẩm chăm sóc da có chứa tinh dầu
nghệ vàng 106


vi
3.6.3.1 Lựa chọn các thành phần chính trong chế phẩm chăm sóc da 106
3.6.3.2 Quy trình tạo chế phẩm chăm sóc da có chứa tinh dầu nghệ vàng 109
3.6.3.3 Kiểm tra đánh giá chất lượng chế phẩm chăm sóc da 110
KẾT LUẬN 112
KIẾN NGHỊ 112
TÀI LIỆU THAM KHẢO 113
PHỤ LỤC 127


vii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ VIẾT TẮT

BSE: Bovine Spongiform Encephalopathy
CA - Controlled Atmosphere (Kiểm soát khí quyển)
COX: cycloxygenase
d: Đƣờng kính lỗ đục
D: Đƣờng kính vòng kháng khuẩn
DMSO: dimethylsulfoxide
EG: Ethylene glycol
EMAP: equilibrium modified atmosphere packaging (bao gói bằng màng khí quyển điều

chỉnh)
EPA: Environmental Protection Agency (Cơ quan bảo vệ môi trƣờng)
GC-MS: Gas Chromatography/ Mass Spectometry (Sắc ký khí ghép khối phổ)
GO: Garlic Oil (Dầu tỏi)
GRAS: Generally Recognized As Safe (đánh giá an toàn)
HIV: Human Immuno-deficiency Virus (virus làm suy giảm miễn dịch ở ngƣời)
IC: Inhibitory Concentration (Nồng độ ức chế)
LCHN: Lôi cuốn hơi nƣớc
LDL: Low Density Lipoprotein (lipoprotein tỉ trọng thấp)
LOX: Liquid oxygen (oxy lỏng)
MA: Modified atmosphere (Khí quyển điều chỉnh)
MBC: Minimum Bactericidal Concentration (Nồng độ tối thiểu diệt vi khuẩn)
MFC: nồng độ tối thiểu diệt nấm
MIC: Minimum inhibitory concentration (Nồng độ ức chế tối thiểu)
MKT: Minimum killing time (Thời gian diệt thấp nhất)
MMP: Matrix metallopeptidase
MPA: Meat-Pepton-Agar
NĐTD: Nồng độ tinh dầu
PG: Propylene Glycol
ROS: Reactive oxygen species
TBZ: Thiabendazole
TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam
VSV: Vi sinh vật


viii
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1. 1: Một số chất diệt nấm đƣợc sử dụng trong bảo quản quả sau thu hoạch [8] 18
Bảng 1. 2: Phân loại các bệnh nấm da [49]. 26
Bảng 1. 3: Các thành phần thƣờng có trong chế phẩm chăm sóc da [113] 30

Bảng 2. 1: Các chủng vi sinh vật đƣợc sử dụng của phòng CNSH 34
Bảng 2. 2: Môi trƣờng Czapek- dox 35
Bảng 2. 3: Môi trƣờng Hansen 35
Bảng 2. 4: Môi trƣờng MPA 35
Bảng 2. 5: Môi trƣờng Sabouraud 36
Bảng 2. 6: Phiếu đánh giá cảm quan bằng phép thử cho điểm thị hiếu 45
Bảng 2. 7: Bố trí thí nghiệm sử dụng chế phẩm chứa tinh dầu nghệ vàng 45
Bảng 2. 8: Bố trí thí nghiệm thử độc tính cấp của các mẫu BQC 47
Bảng 2. 9: Mức độ phản ứng trên da thỏ 49
Bảng 2. 10: Phân loại các phản ứng trên da thỏ 50
51
háp LCHN 52
Bảng 3. 3: Chỉ số hóa lý của tinh dầu nghệ tách chiết bằng các phƣơng pháp khác nhau 54
Bảng 3. 4: Thành phần của tinh dầu nghệ vàng khi 56
Bảng 3. 5: Kết quả tách phân đoạn tinh dầu nghệ vàng LCHN ở áp suất 20mmHg 60
Bảng 3. 6: Thành phần hóa học của các phân đoạn tinh dầu nghệ vàng 61
Bảng 3. 7: Khả năng kháng vi sinh vật của tinh dầu nghệ vàng 62
Bảng 3. 8: Khả năng kháng khuẩn của tinh dầu nghệ vàng LCHN 64
Bảng 3. 9: Khả năng kháng nấm men của tinh dầu nghệ vàng LCHN 67
Bảng 3. 10: Khả năng ức chế nấm mốc của tinh dầu nghệ vàng LCHN 70
Bảng 3. 11: Khả năng ức chế vi sinh vật của các phân đoạn tinh dầu nghệ vàng 72
Bảng 3. 12: Ảnh hƣởng của nồng độ và khả năng ức chế 74
Bảng 3. 13: Khả năng ức chế sinh trƣởng vi sinh vật của tinh dầu nghệ 77
Bảng 3. 14: Khả năng ức chế vi sinh vật của tinh dầu nghệ vàng 78
Bảng 3. 15: Thành phần phụ gia của chế phẩm BQC 79
Bảng 3. 16: Tỉ lệ cam bị hỏng theo thời gian và nhiệt độ bảo quản (%) 80
Bảng 3. 17: Kết quả bảo quản cam bằng chế phẩm chứa tinh dầu nghệ vàng 81
Bảng 3. 18: Chất lƣợng cam trƣớc bảo quản 84
Bảng 3. 19: Chất lƣợng cảm quan của cam sau thời gian bảo quản 89

ix
Bảng 3. 20: Khả năng chấp nhận mùi quả cam sau khi xử lý bằng chế phẩm 90
Bảng 3. 21: Trọng lƣợng chuột trƣớc và sau thử nghiệm 7 ngày với mẫu BQC (g) 92
Bảng 3. 22: Tỉ lệ tổn thất khối lƣợng theo nồng độ chế phẩm BQCTD khác nhau 94
Bảng 3. 23: Tỉ lệ tổn thất khối lƣợng theo thời gian tiếp xúc BQC khác nhau 94
Bảng 3. 24: Tỉ lệ tổn thất khối lƣợng theo số lần nhúng chế phẩm BQC khác nhau 95
Bảng 3. 25: Mức và khoảng biến thiên của các thông số thí nghiệm 96
Bảng 3. 26: Mô hình thí nghiệm đa yếu tố ảnh hƣởng đến tỉ lệ tổn thất của chế phẩm 96
Bảng 3. 27: Kết quả phân tích hồi quy 97
Bảng 3. 28: Hoạt tính kháng nấm da của tinh dầu nghệ vàng 103
Bảng 3. 29: Ảnh hƣởng nồng độ tinh dầu nghệ vàng lên sinh trƣởng 103
Bảng 3. 30: Ảnh hƣởng của thời gian phơi nhiễm lên khả năng 104
Bảng 3. 31: Thành phần chế phẩm chăm sóc da 108
Bảng 3. 32: Đánh giá một số chỉ tiêu chất lƣợng của chế phẩm chăm sóc da 110




x
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1. 1: Cây và dịch chiết nghệ vàng 4
Hình 1. 2: Cấu trúc của một số hợp chất đƣợc nhận dạng trong tinh dầu nghệ [38]. 5
Hình 1. 3: Cơ chế kháng khuẩn của tinh dầu lên màng tế bào vi sinh vật [43]. 9
Hình 2. 1: Quy trình đánh giá khả năng kháng vi sinh của tinh dầu nghệ vàng trên cam 42
Hình 3. 1: Quy trình tách chiết tinh dầu nghệ vàng bằng phƣơng pháp LCHN. 53
Hình 3. 2: Tinh dầu nghệ vàng tách chiết bằng lôi cuốn hơi nƣớc 55
Hình 3. 3: Sắc ký đồ thành phần tinh dầu nghệ tách bằng lôi cuốn hơi nƣớc 57
Hình 3. 4: Sắc ký đồ thành phần tinh dầu nghệ tách bằng n-hexane 57
Hình 3. 5: Sắc ký đồ thành phần tinh dầu nghệ tách bằng chloroform 58

Hình 3. 6: Các phân đoạn sau khi tách tinh dầu nghệ vàng LCHN ở 20mmHg 60
Hình 3. 7: Biểu diễn khả năng kháng vi sinh vật của tinh dầu nghệ vàng 63
Hình 3. 8: Khả năng phát triển của chủng Pseudomonas putida 66
Hình 3. 9: Khả năng phát triển của chủng Listonella damsela 66
Hình 3. 10: Khả năng phát triển của chủng Bacillus cereus 66
Hình 3. 11: Khả năng phát triển của chủng Micrococcus luteus 66
Hình 3. 12: Khả năng phát triển của chủng Rhodoturola sp. trên môi trƣờng có tinh dầu 68
Hình 3. 13: Khả năng phát triển của chủng Candida sp. trên môi trƣờng có tinh dầu 69
Hình 3. 14: Khả năng phát triển của chủng Torulopsis sp.trên môi trƣờng có tinh dầu 69
Hình 3. 15: Khả năng phát triển của chủng Hansenulla sp. trên môi trƣờng có tinh dầu 69
Hình 3. 16: Khả năng ức chế một số chủng nấm mốc của tinh dầu nghệ vàng 71
Hình 3. 17: Cam bị nhiễm nấm men, nấm mốc sau thời gian bảo quản 10 ngày 75
Hình 3. 18: Ảnh hƣởng của nồng độ và khả năng ức chế nấm men, nấm mốc của tinh dầu
nghệ vàng trên cam sau 30 ngày bảo quản 76
Hình 3. 19: Cam bảo quản ở nhiệt độ phòng ngày đầu tiên 82
Hình 3. 20: Cam bảo quản ở nhiệt độ phòng sau 5 ngày 82
Hình 3. 21: Cam bảo quản ở nhiệt độ phòng sau 20 ngày 83
Hình 3. 22: Cam bảo quản ở nhiệt độ phòng sau 30 ngày 83
Hình 3. 23: Cam bảo quản ở điều kiện lạnh ngày đầu tiên 83
Hình 3. 24: Cam bảo quản trong điều kiện lạnh sau 15 ngày bảo quản 83
Hình 3. 25: Biểu diễn tỉ lệ tổn thất khối lƣợng trong quá trình bảo quản 85
Hình 3. 26: Biểu diễn sự biến đổi màu sắc của cam trong quá trình bảo quản. 86
Hình 3. 27: Biểu diễn sự biến đổi hàm lƣợng đƣờng trong quá trình bảo quản 86


xi
Hình 3. 28: Biển diễn sự biến đổi hàm lƣợng axit tổng số 87
Hình 3. 29: Biểu diễn sự biến đổi hàm lƣợng vitaminC 88
Hình 3. 30: Ảnh hƣởng của các yếu tố đến tỉ lệ tổn thất khối lƣợng 98
Hình 3. 311: Ảnh hƣởng của nồng độ chế phẩm và số lần nhúng tới tỉ lệ tổn thất 98

Hình 3. 322: Ảnh hƣởng của nồng độ chế phẩm, thời gian tiếp xúc tới tỉ lệ tổn thất 98
Hình 3. 33: Mức độ đáp ứng sự mong đợi giảm tỉ lệ tổn thất khối lƣợng khi sử dụng chế
phẩm chứa tinh dầu nghệ vàng BQC bảo quản cam 99
Hình 3. 34: Độ bám dính của chế phẩm BQC trên cam theo thời gian nhúng 99
Hình 3. 35: Quy trình sử dụng chế phẩm BQC bảo quản cam 101
Hình 3. 36: Sự phát triển của nấm men trên môi trƣờng chứa tinh dầu 105
Hình 3. 37: Sự phát triển của nấm mốc trên môi trƣờng chứa tinh dầu 105
Hình 3. 38: Quy trình tạo chế phẩm chăm sóc da có chứa tinh dầu nghệ vàng 109
1

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Trên thế giới hiện nay rất nhiều chất khác nhau có hoạt tính sinh học nguồn gốc từ
thực vật đã đƣợc đƣa vào sản xuất ở quy mô công nghiệp hoặc bán công nghiệp để phục vụ
cho nghiên cứu, công – nông nghiệp và cho y học.
Ở nƣớc ta, việc nghiên cứu, thu nhận và ứng dụng các chất hoạt tính sinh học từ
thực vật đã và đang đƣợc quan tâm, phát triển. Trong các loại thực vật đƣợc nghiên cứu
ứng dụng, củ nghệ đang đƣợc sử dụng rộng rãi để sản xuất các chế phẩm sinh học và các
chế phẩm này đƣợc dùng trong các ngành sản xuất thực phẩm, y học, mỹ phẩm…
Theo phân loại thực vật, chi nghệ có nhiều loài khác nhau phân bố ở Ấn Độ, Thái
Lan, Việt Nam và bắc Australia. Loài nghệ còn có tên gọi khác là Uất kim, Khƣơng
hoàng tên khoa học là Curcuma longa L., thuộc họ gừng (Zingiberaceae), là một họ thực
vật phân bố rộng khắp các vùng nhiệt đới, đặc biệt là vùng Đông Nam Á [26]. Trong
những năm gần đây, một số báo cáo đã công bố thành phần và các đặc tính sinh học (kháng
khuẩn, chống oxy hóa, kháng u và kích thích hệ miễn dịch) của dịch chiết họ
Zingiberaceae [41, 118]. Các hợp chất của tinh dầu nghệ vàng thuộc nhóm
sesquiterpenoids (ar-turmerone, -turmerone, -turmerone…). Hoạt tính sinh học của tinh
dầu đƣợc biết bao gồm kháng vi sinh vật, diệt muỗi, cảm ứng apoptosis, ức chế sinh
nitrogen oxide và prostagladin và tăng cƣờng chức năng gan [73, 74, 82, 95]. Chất màu
vàng sáng đƣợc tách từ củ nghệ rất đƣợc ƣa chuộng sử dụng trên thế giới nhƣ một loại gia

vị, không độc, đáp ứng tiêu chuẩn y tế trong nhuộm màu thực phẩm, có vai trò quan trọng
trong việc bảo vệ sức khoẻ ngƣời tiêu dùng. Việc nghiên cứu tách chiết tinh dầu nghệ và
các hợp chất có trong tinh dầu, đồng thời xác định hoạt tính sinh học của chúng là việc làm
cần thiết, khả thi góp phần đƣa các hợp chất thiên nhiên ứng dụng trong các lĩnh vực thực
phẩm, dƣợc phẩm và mỹ phẩm.
Do đó, chúng tôi đã tiến hành với đề tài: “Nghiên cứu tạo một số chế phẩm chức
năng chứa tinh dầu nghệ vàng” là hƣớng đi nhằm sử dụng các chất tự nhiên có hoạt tính
sinh học, để tạo ra các chế phẩm có tiềm năng sử dụng trong thực tế, an toàn cho sức khoẻ
con ngƣời, thay thế cho hóa chất tổng hợp hiện đang đƣợc dùng.



2

2. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu
2.1 Mục tiêu nghiên cứu:
Sử dụng tinh dầu nghệ vàng kết hợp với một số phụ gia nhằm mục tiêu:
- Tạo chế phẩm chứa tinh dầu nghệ vàng có tiềm năng sử dụng trong bảo quản quả
tƣơi sau thu hoạch, an toàn cho ngƣời sử dụng và thân thiện với môi trƣờng
- Tạo chế phẩm chăm sóc da chứa tinh dầu nghệ vàng có khả năng phòng chống các
bệnh nấm ngoài da và bảo vệ sức khoẻ cộng đồng.
2.2 Nội dung nghiên cứu:
 Khảo sát phƣơng pháp thu nhận tinh dầu nghệ vàng
 Xác định chỉ số hóa lý và phân tích thành phần của tinh dầu nghệ vàng
 Đánh giá hoạt tính kháng vi sinh vật của tinh dầu nghệ vàng in vitro
 Nghiên cứu xây dựng quy trình bảo quản cam bằng chế phẩm chứa tinh dầu nghệ
vàng
- Xác định nồng độ tinh dầu và công thức chế phẩm bảo quản quả sau thu hoạch đạt
hiệu quả cao.
- Đánh giá ảnh hƣởng của chế phẩm đến quả sau thời gian bảo quản.

- Xây dựng quy trình sử dụng chế phẩm bảo quản quy mô phòng thí nghiệm.
- Đánh giá độ an toàn của chế phẩm.
 Nghiên cứu tạo chế phẩm chăm sóc da chứa tinh dầu nghệ vàng
- Đánh giá khả năng ức chế sinh trƣởng nấm da của tinh dầu nghệ vàng
- Xác định nồng độ tinh dầu và công thức chế phẩm chăm sóc da
- Đánh giá độ kích ứng da của chế phẩm.
3. Ý nghĩa khoa học của đề tài
3.1 Ý nghĩa lý thuyết
Luận án bổ sung nguồn tƣ liệu và khả năng khai thác ứng dụng tinh dầu nghệ ở Việt
Nam. Ngoài ra kết quả của luận án khẳng định xu hƣớng sử dụng các chất tự nhiên có hoạt
tính sinh học trong việc phát triển các sản phẩm mới ứng dụng trong công nghệ sau thu
hoạch cũng nhƣ trong y dƣợc là khả thi và có ý nghĩa thực tế cao. Luận án cũng là tƣ liệu
giúp cho sinh viên và những nhà khoa học quan tâm đến lĩnh vực này tham khảo.
3.2 Ý nghĩa thực tế
Chế phẩm có chứa tinh dầu nghệ vàng dùng trong bảo quản sau thu hoạch có tiềm
năng áp dụng cho bảo quản quả có giá trị xuất khẩu, đáp ứng yêu cầu cao của các nhà nhập
3

khẩu. Chế phẩm chăm sóc da là tiền đề để phát triển các loại thuốc chống nấm da tự nhiên,
góp phần bảo vệ sức khỏe cộng đồng
4. Tính mới của đề tài
Luận án là công trình nghiên cứu khoa học và đã xác định đƣợc các hợp chất có trong
tinh dầu nghệ vàng Hƣng Yên chủ yếu thuộc nhóm sesquitecpen, đồng thời xác định hoạt
tính kháng một số loại vi sinh vật gây hỏng quả và 2 chủng nấm da, là cơ sở khoa học cho
việc nghiên cứu phát triển các sản phẩm mới làm phong phú thêm tính ứng dụng của tinh
dầu nghệ trong lĩnh vực công nghệ sau thu hoạch và y dƣợc.
Xây dựng quy trình bảo quản cam bằng chế phẩm sinh học có chứa tinh dầu nghệ ở
nhiệt độ thƣờng an toàn, hiệu quả, góp phần đa dạng hóa các biện pháp bảo quản sau thu
hoạch ở Việt Nam an toàn, thân thiện môi trƣờng.
Bƣớc đầu nghiên cứu đƣa ra công thức chế phẩm chăm sóc da có chứa tinh dầu nghệ

vàng thay thế các chất bảo quản tổng hợp trong mỹ phẩm và chất kháng nấm trong phòng
và điều trị bệnh nấm da, bảo vệ sức khỏe cộng đồng.
4

CHƢƠNG 1 - TỔNG QUAN
1.1 Giới thiệu về cây nghệ vàng
Cây nghệ (Curcuma sp.), một thảo dƣợc lƣu niên, là thành viên của họ gừng
(Zingiberaceae). Cây mọc cao từ 0,60 đến 1m, lá nhọn, hình chữ nhật và hoa vàng hình
phễu đƣợc trồng rộng rãi ở Châu Á, Ấn Độ, Trung Quốc và các nƣớc có khí hậu nhiệt đới.
Thân rễ của cây là bộ phận đƣợc dùng làm thuốc, thƣờng đƣợc đun sôi, rửa sạch và sấy
khô, nghiền thành bột màu vàng [1].
Nghệ vàng (Curcuma longa L.) còn có tên gọi là Uất kim, Khƣơng hoàng. Nghệ
đƣợc sử dụng rộng rãi trong thực phẩm làm phụ gia tạo hƣơng vị và chất màu E100 để
nhuộm màu thực phẩm, dƣợc phẩm thay thế những chất màu tổng hợp. Nghệ cũng đƣợc sử
dụng trong y học cổ truyền của Trung Quốc, Ấn Độ, dùng uống chữa bệnh dạ dày, thuốc
bổ, dùng ngoài để bảo vệ và chữa các bệnh ngoài da. Y học cổ truyền Ấn Độ khẳng định
việc sử dụng bột nghệ có thể chống các rối loạn về mật, chứng chán ăn, chứng sổ mũi, ho,
các vết thƣơng, các bệnh về gan, thấp khớp và viêm xoang [1, 26].
Mối quan tâm mới về nghệ bắt đầu từ những năm 1970 khi các nhà nghiên cứu tìm
đƣợc bằng chứng cho thấy nghệ có đặc tính kháng viêm. Rễ nghệ đƣợc biết có mùi thơm
và có tính khử trùng. Thử nghiệm lâm sàng chứng minh đặc tính diệt khuẩn của nghệ và
hiện nay nghệ đƣợc dùng cho nhiều mục đích hơn là chỉ trong thực phẩm. Tầm quan trọng
của nghệ trong y học thay đổi đáng kể vì đã phát hiện ra đặc tính chống oxy hóa của các
hợp chất phenol tự nhiên trong nghệ [74, 83]. Nghiên cứu gần đây tập trung vào tác dụng
kháng khuẩn, chống ung thƣ, chống viêm, bảo vệ gan và chống oxy hoá, ngoài ra còn sử
dụng nghệ trong chữa rối loạn dạ dày và bệnh tim mạch [5, 14].

Hình 1. 1: Cây và dịch chiết nghệ vàng

5

1.2. Thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của tinh dầu nghệ vàng
1.2.1 Thành phần hóa học của tinh dầu nghệ vàng
Thành phần hóa học của củ (thân rễ) cây nghệ chứa ít nhất 7% các loại dầu dễ bay
hơi có sắc tố màu vàng. Tinh dầu nghệ vàng ở dạng lỏng, có mùi thơm đặc trƣng của nghệ
với thành phần dễ bay hơi nhƣ α-pinen, β-pinen, limonene, tecpinen, caryophyllen,
curcumen, linalool, camphen, turmerone, ar-turmerone, curlone, cymene,
sesquiphellandrene… Các hợp chất này thuộc nhóm sesquiterpenes và monoterpenes là
những hợp chất đã đƣợc chứng minh có hoạt tính kháng khuẩn [38, 87].

Hình 1. 2: Cấu trúc của một số hợp chất được nhận dạng trong tinh dầu nghệ [38].
Tinh dầu nghệ nhận đƣợc từ các bộ phận khác nhau của cây có thành phần khác
nhau. Các thành phần dầu chính của hoa là p-cymen-8-ol (26,0%), terpinolene (7,4%) và
1,8-cineole (4,1%), 54 thành phần đƣợc phát hiện trong dầu lá, trong đó 30 phân tử (chiếm
91% dầu) đƣợc xác định. Các thành phần chính đƣợc tìm thấy là -phellandrene (32,6%),
terpinolene (26,0%), 1,8-cineole (6,5%) và p-cymene (5,9%). Thành phần chính của dầu lá
từ Nigeria, India, Bhutan và Vietnam là -phellandrene, mặc dù lƣợng có thay đổi. Dầu lá
của Nigeria có lƣợng -phellandrene cao hơn (47,7%), trong khi của Vietnam và Bhutan
có hàm lƣợng -phellandrene thấp hơn (15,9% và 14,6%, tƣơng ứng). Lƣợng terpinolene
của tinh dầu Nigeria là 18,9%, của Vietnam 5,5% và Bhutan 11,6%. Dầu lá của Vietnam
6

và Bhutan có hàm lƣợng 1,8-cineole cao hơn (15,9% và 14,6%, tƣơng ứng), p-cymene
(13,2% và 13,3%, tƣơng ứng) và -pinene (8,9% và 7,2%, tƣơng ứng). Trong thí nghiệm
của Leela và cộng sự dầu lá chứa sesquiterpenes, ar-turmerone, turmerone và curlone,
trong khi các chất này không có trong tinh dầu ở Nigeria [84].
Tinh dầu từ rễ có 43 chất, trong đó 24 hợp chất (68,8% dầu) đƣợc xác định, phần
lớn là ar-turmerone (46,8%), ar-curcumene (7,0%) và dehydro-curcumene (4,3%). Tinh

dầu từ thân củ gồm 47 chất và 24 chất (70% dầu) đƣợc xác định. Các thành phần chính bao
gồm ar-turmerone (31,1%), turmerone (10,0%), curlone (10,6%) và ar-curcumene (6,3%).
Turmerone, một trong những thành phần chính của dầu thân củ không có trong dầu rễ,
trong khi curlone chỉ có vết, -3-carene, -terpinene, Z- -ocimene, E- -ocimene, -
terpinene, 1,3,8-paramenthatriene và E-nerolidal không phát hiện đƣợc trong dầu rễ và dầu
thân củ [84, 109].
Phụ thuộc vào cây trồng và phƣơng pháp thu nhận tinh dầu, lƣợng các thành phần
chính trong tinh dầu thay đổi khá lớn [41, 84, 132]. Theo Zeng và cộng sự, tinh dầu thân rễ
của Curcuma kwangsiensis có các thành phần chính là β-elemene, curzerenone, curcumol,
curdione, germacrone, and β–elemenone [145]. Garg và cộng sự đã phân tích thành phần
tinh dầu từ 27 giống nghệ vàng khác nhau ở miền bắc Ấn Độ nhận đƣợc bằng phƣơng pháp
chƣng cất hơi nƣớc, lƣợng tinh dầu thay đổi từ 0,16% đến 1,94% trên trọng lƣợng tƣơi và
xác định đƣợc 7 thành phần chính là β-pinene, p-cumene, α-curcumene, β-curcumene, ar-
turmerone, α-turmerone và β-turmerone. Mặc dù có sự thay đổi đáng kể về lƣợng của các
terpenes chính này, nhƣng có thể chia các giống nghệ thành 2 nhóm: nhóm 1 với tổng 7
thành phần trong khoảng 58-79% và nhóm 2 tổng này nằm trong khoảng 10-22% [58]. Khi
chiết bằng dung môi hexan, tinh dầu của các loài nghệ khác nhau có thành phần chính thay
đổi nhƣ sau: ar-turmerone (2,6–70,3%), α-turmerone (0- 46,2%) và zingiberene (0 -
36,8%). Tinh dầu nghệ của French Polynesia nhận đƣợc bằng phƣơng pháp CO
2
siêu tới
hạn có các thành phần chính là zingiberene (16,7%), ar-turmerone (15,5%) và -
phellandrene (10,6%). Tinh dầu thân rễ C. longa của Ấn Độ chứa tới 59,7% ar-turmerone,
cùng với vết của các chất khác: limonene, cineole, curcumene, zingiberene, bisabolene, β –
phellandrene và turmerone. Tinh dầu thân rễ C. longa L. của Bhutan có các thành phần
chính là ar-turmerol (16,7–25,7%), α -turmerone (30,1–32,0%) và β -turmerone (14,7–
18,4%), trong khi của lá là α- phellandrene (18,2%), 1,8-cineole (14,6%), p-cymene
(13,3%) và terpinolene (11,6%). Phân tích thành phần tinh dầu thân rễ C. domestica của
Malaysia phát hiện α -termerone (45,3%), β -turmerone (13,5%) và linalool (14,9%) là
7

những thành phần chính. Hàm lƣợng của các thành phần phụ thuộc vào tuổi cây nhƣ lƣợng
sesquiterpene turmerone tăng, trong khi monoterpenes 1,8-cineole và α -phellandrene giảm
cùng với sự trƣởng thành của cây [15, 44, 84].
1.2.2. Hoạt tính sinh học của dịch chiết và tinh dầu nghệ vàng
Hoạt tính chống viêm: Tinh dầu của Curcuma longa có hiệu quả chống viêm và ức
chế enzyme hyaluronidase. Các tác giả cho rằng hiệu quả chống oxy hóa của tinh dầu
đƣợc chứng minh bằng sự ức chế khả năng sự khuếch tán của hyaluronidase enzyme. Dầu
từ lá Curcuma longa cũng cho thấy hoạt tính chống viêm ở chuột bạch thực nghiệm. Dịch
chiết thân rễ làm giảm sự phát triển của u hạt và không độc đối với động vật [95].
Hoạt tính chống oxy hóa: Scatezzini và cộng sự đã nghiên cứu hoạt tính chống oxy
hóa của một số thực vật sử dụng trong y học cổ truyền ở Ấn Độ. Nghiên cứu này chỉ ra
rằng cây nghệ đƣợc sử dụng nhiều trong liệu pháp ayurvedic cách đây hàng ngàn năm
[120]. Lee và cộng sự phát hiện ra thành phần hủy tiểu cầu là ar-turmerone có nguồn gốc
từ thân rễ của cây nghệ Curcuma longa L., ở nồng độ ức chế 50% (IC
50
) ar-turmerone ức
chế sự lắng của tiểu huyết cầu do collagen cảm ứng (IC
50
, 14,4 μM) và arachidonic acid
(IC
50
43,6 μM) [82]. Xác định đƣợc hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết từ thân rễ tƣơi
và khô tách chiết bằng methanol từ 4 dòng nghệ vàng (Curcuma longa L.) [44].
Tác dụng giảm mỡ: khi sử dụng 1mg dịch chiết nghệ trong 15 ngày, lƣợng lipid
giảm rõ rệt, lƣợng cholesterol tổng, triglycerides và LDL giảm từ 55-40% ở động vật thí
nghiệm. Ngoài ra, dịch chiết này còn làm giảm nguy cơ xơ cứng động mạch. Các tác giả
cho rằng uống dịch chiết nghệ ức chế oxy hóa LDL và có hiệu quả giảm cholesterol ở thỏ
thí nghiệm [73].
Hoạt tính kháng vi sinh vật: Một số tác giả đã chứng minh hoạt tính kháng khuẩn

của dầu nghệ, Jayaprakasha và cộng sự đánh giá hoạt tính kháng khuẩn của dầu nghệ đƣợc
tách từ dịch chiết sau khi tách lấy curcumin. Tinh dầu nghệ đƣợc thử với các chủng
Staphylococcus albus, Staphylococcus aureus và Bacillus typhosus, kết quả cho thấy đã ức
chế sinh trƣởng của Staphylococcus albus, Staphylococcus aureus ở các nồng độ khác
nhau. Đối với vi khuẩn đƣờng ruột, sinh trƣởng của Lactobacilus bị ức chế bởi tinh dầu
nghệ ở nồng độ 4,5-90μl/100ml. Dịch chiết nghệ bằng alcohol cũng có hiệu quả ức chế
(10–200mg/ml) nhƣng không mạnh bằng tinh dầu [74]. Một số tác giả chƣng cất dầu nghệ
ở áp suất thấp (20mmHg) thu đƣợc 2 phân đoạn, các phân đoạn này đƣợc thử hoạt tính sinh
học với một số chủng nấm nhƣ Aspergillus flavus, A. parasiticus, Fusarium moniliforme và
Penicillium digitatum. Bằng phƣơng pháp đếm khuẩn lạc cho thấy phân đoạn nhận đƣợc ở
8

110-120
o
C có hiệu quả ức chế sinh trƣởng của các loại nấm tốt hơn. Kết quả phân tích
GC/MS cho thấy trong phân đoạn này chủ yếu là turmerone và curlone cùng với các hợp
chất oxy hóa khác [38, 54].
Theo Dhingra và cộng sự, tinh dầu nghệ (Curcuma longa L, ) độc đối với 7 loại
nấm hại nông sản trong quá trình bảo quản. Phụ thuộc vào loại nấm, sự ức chế của chúng
dao động từ 36-77%, Aspergillus flavus, Fusarium semitectum, Colletotrichum
gloeosporioides và Cylindrocarpon musae là những loại mẫn cảm nhất bị ức chế trên
70%, trong đó ar-turmerone chiếm 87% và ar-turmerone tinh sạch có hoạt tính kháng nấm
tƣơng tự nhƣ tinh dầu thô [51]. Behura và cộng sự thấy trong 5 nguồn bệnh nấm lúa đƣợc
xử lý với tinh dầu nghệ, Rhizotonia solani mẫn cảm nhất với sự ức chế là 81% [40]. Tƣơng
tự, Saju và cộng sự đã xác nhận tinh dầu nghệ ở nồng độ 1%-5% thì ức chế hoàn toàn sự
phát triển của C. gloeosporioides, Sphaceloma caradmomi và Pestdlotiopsis palmarum,
trong khi đó Fusarium solani chỉ bị ức chế 79% [118]. Phan Minh Giang, Phan Tống Sơn
đã tách nhóm sesquiterpenoids bằng dung môi n-hexan từ củ nghệ Curcuma
cochinchinensis Gagnep đƣợc 4 hợp chất: curdione (A), curcumol (B), isocurcumenol (C)
và curcumenol (D). Các tác giả đã nghiên cứu hoạt tính kháng vi sinh vật của các

sesquiterpenoids này. Các hợp chất A, B và C trộn với nhau theo tỉ lệ 2 : 1 : 4 có khả năng
ức chế sự phát triển của Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis, Escherichia coli,
Pseudomonas aeruginosa, Candida albicans, Aspergillus niger, Fusarium oxysporum
khác nhau. Nồng độ ức chế tối thiểu của hợp chất A lớn hơn 300 μg/ml đối với
Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis, Candida albicans, Aspergillus niger. Candida
albicans mẫn cảm với hợp chất B, C và D với nồng độ ức chế tối thiểu là 50 μg/ml [19].
1.2.3 Cơ chế kháng khuẩn của tinh dầu
Cơ chế kháng khuẩn của tinh dầu đến tế bào vi khuẩn vẫn chƣa thực sự đƣợc sáng
tỏ. Do tinh dầu có rất nhiều nhóm các hợp chất hóa học khác nhau, nên có lẽ hoạt tính
kháng khuẩn của chúng không do một cơ chế đặc biệt nào mà có thể coi nhƣ là kết quả của
việc liên hợp của nhiều cơ chế khác nhau.
9


Hình 1. 3: Cơ chế kháng khuẩn của tinh dầu lên màng tế bào vi sinh vật [43].
Đặc trƣng quan trọng nhất của những phân tử có mặt trong tinh dầu là tính kỵ nƣớc.
Nhờ hoạt tính này mà nó tan tốt trong màng tế bào, điều này dẫn đến sự mất ổn định cấu
trúc và làm tăng tính thấm của màng tế bào. Những thay đổi này gây ra sự rò rỉ của các ion
và các chất nội bào. Nếu nhƣ mất quá nhiều cơ chất hoặc tế bào chất bị rò rỉ quá nhiều sẽ
ảnh hƣởng đến sự sống của tế bào, làm cho tế bào bị chết [43].
Nhìn chung, tinh dầu chứa các hợp chất phenol nhƣ carvacrol, eugenol và thymol,
có hoạt tính kháng khuẩn mạnh nhất do nhóm thế có tính axit. Cơ chế của chúng tƣơng tự
nhƣ các phenolics là làm thay đổi màng tế bào chất, gián đoạn lực đẩy proton và làm kết
tủa các chất trong tế bào. Tầm quan trọng của sự có mặt nhóm hydroxyl trong các hợp chất
phenolic đã đƣợc chứng minh. Các thành phần của tinh dầu cũng tác động lên các
enzymes nhƣ ATPases nằm trong màng tế bào chất và đƣợc bao quanh bởi các phân tử
lipid. Các phân tử lipophilic hydrocacbon có thể tích tụ trong lớp lipid kép và làm ảnh
hƣởng đến tƣơng tác lipid-protein; ngoài ra có thể có sự tƣơng tác trực tiếp của các hợp
chất lipophilic với phần kỵ nƣớc của protein. Một vài tinh dầu kích thích sinh trƣởng của
pseudomycelia (một loại tế bào gắn với nhau do sự phân tách không hoàn thiện của các tế

bào mới tạo thành) ở một số nấm men. Điều đó có thể thấy tác động của tinh dầu lên
enzyme tham gia vào quá trình điều hòa năng lƣợng hoặc tổng hợp các thành phần cấu trúc
quan trọng.
Gần đây các nghiên cứu cho thấy điểm hoạt tính của các hydrocacbon vòng, gồm
cả terpene hydrocacbons là màng tế bào nhƣ β-pinene làm rò rỉ K
+
, H
+
và ảnh hƣởng đến
hô hấp của nấm men. Tƣơng tự, cyclohexane, limonene và β-pinene cũng ức chế hô hấp và
các quá trình trao đổi chất liên quan đến màng tế bào nhƣ S. cerevisiae. Các hydrocacbon
terpenes nhƣ α-pinene, β -pinene, γ-terpinene và limonene đƣợc tìm thấy ảnh hƣởng tới
10

cấu trúc và chức năng của màng nhân, chúng làm cho màng thấm tốt hơn và phồng lên.
Điều này ức chế các enzyme hô hấp, dẫn đến pH gradient và điện thế bị thay đổi mà đây là
những yếu tố then chốt cho hệ năng lƣợng trong tế bào. Phần lớn các terpenoids ức chế quá
trình hấp thu oxy và phosphoryl hóa của vi sinh vật [43,61].
Các nghiên cứu về tinh dầu nghệ vàng cho thấy sự thay đổi về thành phần hóa học cũng
như hoạt tính sinh học của chúng phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Do đó các nghiên cứu về
tách chiết tinh dầu nghệ, xác định thành phần hóa học và đánh giá hoạt tính sinh học của
tinh dầu nghệ là một vấn đề cần được đầu tư nghiên cứu sâu hơn nữa ở Việt Nam và đặc
biệt định hướng ứng dụng tinh dầu nghệ vàng vào thực tế.
1.3 Các phƣơng pháp thu nhận tinh dầu





thấp

1.3.1 P
Lôi cuốn hơi nƣớc là
phƣơng pháp phổ biến nhất để chiết tinh dầu.
Phƣơng
pháp này dựa trên sự thẩm thấu, hòa tan, khuyếch tán và lôi cuốn theo hơi nƣớc của
những hợp chất hữu cơ trong tinh dầu khi tiếp xúc với hơi nƣớc ở nhiệt độ cao.
m: và và có

cho
và không có khả năng tách các thành phần khó bay hơi hoặc
không bay hơi. [17,18, 21,
24, 44].
11

1.3.2 Phƣơng pháp trich ly bằng dung môi dễ bay hơi
bằng cần tách
an
[44]

v ng là hexane. Hexane hòa tan tinh dầu cũng tốt nhƣ các chất
khác nhƣ sáp và sắc tố. Dung dịch này sau đó đƣợc lọc và chƣng cất dƣới áp suất thấp,
thu đƣợc chất sáp rất thơm đƣợc biết nhƣ”concrete”. Hexane hồi lƣu và có thể đƣợc sử
dụng lại. Quá trình chiết tiếp theo sử dụng nhiệt độ và ethanol, concrete bị phá hủy. Tinh
dầu kết hợp với ethanol tách ra và sáp còn lại. Nhƣng hỗn hợp vẫn chƣa hoàn toàn sạch vì
vậy cần làm sạch tiếp. Quá trình này mất nhiều thời gian và tinh chế thu tinh dầu phức
tạp.
1.3.3 Một số phƣơng pháp khai thác tinh dầu khác
Phƣơng pháp hấp phụ

o

Phƣơng pháp chiết bằng CO
2
siêu tới hạn
Đây là phƣơng pháp khá mới và “sạch” so với dùng dung môi. CO
2
là khí ở áp suất
bình thƣờng, nhƣng ở áp suất cao biến thành chất lỏng. Ở trạng thái này nó đƣợc sử dụng
để chiết tinh dầu dễ bay hơi. Khi CO
2
đƣợc hạ áp, nó trở lại trạng thái khí, để lại các chất
hòa tan trong tinh dầu. Quá trình này cho phép chiết dầu từ những loài thực vật chƣa đƣợc
chiết cho đến nay, nhƣ calendula, cà phê, hoặc hạt rosehip. Dịch chiết bằng CO
2
phức tạp
hơn vì nhiều thành phần thơm của thực vật đƣợc chiết ra [45].
Khai thác tinh dầu bằng ép lạnh
Quá trình này thƣờng dùng tách tinh dầu họ cam, chanh. Vỏ của chúng phủ một lớp các
tuyến dầu, chỉ cần áp suất nhỏ đủ để chiết. Trong quá trình này, vỏ cam, chanh, chanh lá
cam, quýt đƣợc cắt thành các mảnh nhỏ và nén. Dịch chiết là tinh dầu và nƣớc [89].
12

1.4 Tình hình nghiên cứu trên thế giới và ở Việt Nam trong việc khai thác
hoạt tính sinh học của Curcuma longa L.
1.4.1 Nghiên cứu trên thế giới
Nghệ (Curcuma longa L.) thuộc họ gừng, có chứa chất màu curcumin là sự phối hợp
của 3 chất curcumin 1, 2, 3 cùng với tinh dầu (3-5%) tạo nên màu vàng sáng nhạt, mùi
thơm dễ chịu và đã có gần 10.000 kết quả nghiên cứu về tác dụng tiền lâm sàng và lâm
sàng về hoạt tính sinh học của nghệ [74, 134]. Một số nghiên cứu nổi bật trong những
năm gần đây về tác dụng của nghệ vàng và tinh dầu nghệ bao gồm:
Chống u, chống ung thƣ và chống đột biến

Những công trình nghiên cứu trong 50 năm lại đây cho thấy những hợp chất tách ra từ
nghệ vàng có bản chất là các hợp chất polyphenol vừa có thể phòng và chữa đƣợc ung
thƣ. Tiềm năng chống ung thƣ của chúng bắt nguồn từ khả năng ngăn chặn sự tăng sinh
các tế bào khối u, làm giảm các yếu tố sao chép NF-kappaB, AP-1, Egr-1; giảm biểu hiện
của COX-2, LOX, NOS, MMP-9, uPA, TNF và ức chế hoạt tính của các kinase tyrosin
protein, các kinase serin/threonin protein [29, 142].
Smoke Shield là một chế phẩm đƣợc sử dụng để giảm khả năng gây đột biến và độc
tính có liên quan do hút thuốc. Chế phẩm này có chứa dịch chiết nghệ vàng có tác dụng
ức chế khả năng gây đột biến bởi dịch chiết thuốc lá đối với Salmonella typhimurium
TA102. Smoke Shield cũng đƣợc phát hiện có tác dụng ức chế khả năng gây đột biến
đƣờng tiết niệu ở chuột cống, điều này chứng tỏ chế phẩm này cũng có tác dụng ức chế
khả năng gây đột biến ở ngƣời nghiện thuốc lá [79].
Tác dụng chống loét và bảo vệ dạ dày
Nhóm Swarnakar đã nghiên cứu tác dụng của cao chiết nghệ trên mô hình loét dạ dày
với thuốc chống viêm indomethancin. Kết quả cao chiết nghệ thể hiện tác dụng chống loét
dạ dày cấp tính bằng cách giảm glutathion, peroxy hoá lipid và oxy hoá protein, tiêu diệt
các tế bào biểu mô trong quá trình gây tổn thƣơng khoang dạ dày thông qua sự tái tạo lớp
biểu mô, từ đó đẩy nhanh quá trình làm lành vết loét và bảo vệ vết loét dạ dày thông qua
làm giảm hoạt tính của MMP-9, cải thiện hoạt tính của MMP-2 [128].
Tác dụng làm lành vết thƣơng
Dịch chiết thô của thân rễ nghệ có hoạt tính ức chế cycloxygenase tốt trong thử
nghiệm in vitro. Gopinath và cộng sự đã tiến hành so sánh chuột cống đƣợc xử lý nghệ với
collagen và chuột đối chứng. Các tiêu chí hoá sinh và phân tích mô học đã cho thấy vết
thƣơng giảm đáng kể. Tác dụng làm lành vết thƣơng là do giải phóng chậm các chất chống
13

oxy hoá có tác động hỗ trợ tái tạo và sự tăng sinh tế bào đƣợc thúc đẩy ở nhóm xử lý nghệ
với collagen [60].
Tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm
Cao chiết nghệ và tinh dầu nghệ ức chế sự sinh trƣởng nhiều loại vi khuẩn, ký sinh

trùng và nấm gây bệnh. Một nghiên cứu đối với gà con bị nhiễm ký sinh trùng ruột,
Eimera maxima đã cho thấy, thức ăn có bổ sung 1% nghệ đã giảm tổn thƣơng ruột non và
tăng trọng lƣợng. Một nghiên cứu khác ở chuột lang nhiễm nấm ngoài da, khi bôi tinh dầu
nghệ đã ức chế các nấm gây bệnh ngoài da sau khi dùng 7 ngày [57].
Tác dụng kháng virus HIV/BSE/TSE
Một loạt các hợp chất khác nhau đã đƣợc nghiên cứu về tác dụng ức chế integrase HIV-
1 để triển khai các chất chống HIV. Các chất này là các oligonucleotid cũng có bản chất
giống hợp chất có trong nghệ, đặc biệt là curcumin [134].
1.4.2 Nghiên cứu ở Việt Nam
Ở Việt Nam chi nghệ (Curcuma L.) thuộc họ gừng (Zingiberaceae) khá phong
phú, có hơn 16 loài trong đó có 6 loài đã ít nhiều đƣợc dùng trong y học dân gian để làm
thuốc [11, 26]. Đó là các loài nghệ (Curcuma domestiaca Val.), nghệ ten đồng (Curcuma
aeruginosa Roxb.), nghệ đen (Curcuma zedoaria Berg.), nghệ trắng (Curcuma aromatica
Salib.), nghệ xanthor (Curcuma xanthorriza Roxb.) và nghệ pierre (Curcuma pierreana
Gagn.). Do giá trị sử dụng và tính đa dạng cao nên nghệ đã đƣợc nghiên cứu nhiều về mặt
thực vật và thành phần hóa học.
Phan Tống Sơn, Văn Ngọc Hƣớng, Nguyễn Xuân Dũng và Lƣơng Sỹ Bỉnh đã
nghiên cứu thành phần hóa học của tinh dầu 3 loài Curcuma, trong đó Curcuma longa L.
trồng ở Hải Hƣng hàm lƣợng tinh dầu là 0,6% trọng lƣợng tƣơi và thành phần hóa học
xác định bằng GCMS chủ yếu là sesquiterrpen chiếm 90%, thành phần chính α-turmeron
30%, β-turmeron 10%, ar-tumeron 40% [21]. Thành phần chính của loài Curcuma
aromatica , tinh dầu chứa chủ yếu curzerenon (38,87%), humulen (2,56%). Hàm lƣợng
tinh dầu thân rễ của loài Curcuma aeruginosa Roxb trồng ở Phú Thụy Hà Nội 0,3% trọng
lƣợng tƣơi, xác định đƣợc 28 cấu tử chiếm chủ yếu là curzerenon (19,9%) [21, 22]. Phạm
Xuân Trƣờng và cộng sự nghiên cứu tinh dầu thân rễ và lá loài Curcuma sp. ở Hòa Bình
đã cho thấy tinh dầu ở các bộ phận trên cây là khác nhau. Hàm lƣợng tinh dầu nhiều ở
thân rễ (1,22%), ít nhất ở lá (0,23%). Thành phần hóa học phân tích bằng GCMS cũng
thay đổi đáng kể khi khai thác bằng chƣng cất lôi cuốn. Ở thân rễ xác định đƣơc 24 cấu
tử, thành phần chính: curzerenon (37,7%), curdion(18,5%), β-elemen(6,7%). Ở lá xác
14

định 29 cấu tử thành phần chính: 1,8-cineol (17,8%), curdion (21,8%), α-humulen (7,6%),
α-berfanuten (9,7%) [18]. Năm 2000, tác giả đã xác định thành phần hóa học và tác dụng
sinh học của thân rễ 7 loài Curcuma L. ở một số tỉnh miền Bắc nhƣ Cao Bằng, Hòa Bình,
Yên Bái, Nam Định. Đặc biệt, 2 loài C.trichosantha và C. harmandii đã đƣợc đánh giá về
tác dụng kháng khuẩn, hạ cholesterol máu, lợi mật, giảm đau, chống viêm, chống đông
máu [17]. Nguyễn Thị Bích Tuyết và cộng sự đã nghiên cứu thành phần hóa học của củ
nghệ đỏ thu hái tại huyện Hƣớng Hóa tỉnh Quảng Trị, một loại nghệ đƣợc trồng phổ biến
nhƣ cây thực phẩm. Bằng phƣơng pháp GCMS đã xác định đƣợc cấu tử chính trong dịch
chiết n-hexan là α-zingiberen (18,82%), α-humulen (4,94%), β-bisobolen (3,62%), β-
sesquiphelandren (17,29%) và trong dịch chiết chloroform đã phân lập đƣợc 2 chất là
glycerol 1-(9Z, 12Z-octadecadienoat), glycerol 1-(9Z, 12Z-octadecadienoat) [13]. Trong
một nghiên cứu khác tác giả này cũng so sánh thành phần hóa học của tinh dầu nghệ tím ở
3 tỉnh khác nhau (Kon Tum, Huế, Đắc Lắc) đều cho thấy chúng có những thành phần
chính: curzeren, germacren B, camphor, germacron… tuy hàm lƣợng phần trăm thay đổi.
Bƣớc đầu xác định hoạt tính sinh học tinh dầu thân rễ nghệ tím có khả năng kháng khuẩn
Staphylococcus aureus, nấm Candida albicans nhƣng không có khả năng kháng
Escherichia coli [12].
Qua tài liệu tham khảo về tinh dầu nghệ có thể thấy một số hợp chất thƣờng gặp phổ
biến trong các loài nghệ nhƣ curzeron, curdion, turmeron, curcumol, curlon, curcumen,
elemen, furanodien, curzeren, caryophyllen… Ngoài ra có một số cấu tử riêng biệt đặc
trƣng cho thành phần hóa học tinh dầu thân rễ từng loài: C. amada Roxb (dihydro-
ocimen; myrcen), C.aromatica Salisb (curzerenon), C. cochinchinensis Gagnep (elemon,
germacron, curdion), C. harmandi (germacron, isocurrmenol), C. longa Linn (ar-
turmeron) [21,143,144] .
Hiện nay, ở Việt Nam chủ yếu đang sử dụng dịch chiết nghệ trong thực phẩm, mỹ
phẩm và tập trung khai thác đặc tính sinh học của các hợp chất curcumin trong củ nghệ
vàng [1]. Từ những năm 1990 đến năm 1998 TS Phạm Đình Tỵ và nhóm nghiên cứu đã
tiến hành nghiên cứu “Chiết xuất hoạt chất curcumin từ nghệ vàng” và đƣợc nghiệm thu
đánh giá cao của các nhà chuyên môn. Năm 2006, tác giả đã hoàn thiện quy trình tạo ra 2

chế phẩm TNV-999 và TNV-999-AC gọi chung là bột tinh nghệ chứa curcumin với độ tinh
khiết 92,5%. Phối hợp với Học viện quân y, nhóm nghiên cứu đã thử thành công độ an
toàn và hoạt lực của curcumin [15]. Đến nay curcumin kết hợp với công nghệ nano còn
đƣợc xem nhƣ là dƣợc chất phòng và điều trị ung thƣ [25].