Khảo sát hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết từ 15 loài hải miên ở vùng biển việt nam và hoàn thiện quy trình chiết tách hoạt chất sinh học chống oxy hóa từ hải miên

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

VÕ THỊ KIM THUYỀN

KHẢO SÁT HOẠT TÍNH CHỐNG OXY HÓA CỦA DỊCH
CHIẾT TỪ 15 LOÀI HẢI MIÊN Ở VÙNG BIỂN VIỆT NAM
VÀ HOÀN THIỆN QUY TRÌNH CHIẾT TÁCH HOẠT CHẤT
SINH HỌC CHỐNG OXY HÓA TỪ HẢI MIÊN

LUẬN VĂN THẠC SĨ

KHÁNH HÒA – 2015


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

VÕ THỊ KIM THUYỀN

KHẢO SÁT HOẠT TÍNH CHỐNG OXY HÓA CỦA DỊCH
CHIẾT TỪ 15 LOÀI HẢI MIÊN Ở VÙNG BIỂN VIỆT NAM
VÀ HOÀN THIỆN QUY TRÌNH CHIẾT TÁCH HOẠT CHẤT
SINH HỌC CHỐNG OXY HÓA TỪ HẢI MIÊN
LUẬN VĂN THẠC SĨ

Ngành:
Mã số:
Quyết định giao đề tài:

Công nghệ Thực phẩm

60540101
Số 309/QĐ-ĐHNT ngày
26/3/2015

Quyết định thành lập hội đồng:
Ngày bảo vệ:
Người hướng dẫn khoa học:
Chủ tịch Hội đồng:
Khoa sau đại học:

KHÁNH HÒA – 2015


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan toàn bộ nội dung thực hiện của luận văn này là kết quả nghiên
cứu của bản thân, không sao chép kết quả nghiên cứu của người khác. Tôi xin chịu
trách nhiệm hoàn toàn nếu có bất kỳ sự gian dối nào.

Khánh Hòa, Ngày 21 tháng 12 năm 2015
Tác giả luận văn

Võ Thị Kim Thuyền

iii


LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành Luận văn này tôi đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ tận tình của
các quý Thầy Cô, bạn bè và người thân. Xin chân thành cảm ơn:
Ban Giám hiệu, các phòng ban chức năng, quý Thầy Cô giáo đã giảng dạy, giúp

đỡ tôi trong quá trình học tập tại Trường.
Quý Thầy Cô Trung tâm Thí nghiệm Thực hành đã luôn tạo điều kiện tốt nhất
cho tôi trong quá trình thực hiện Luận văn.
Đặc biệt, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất đến TS.Huỳnh Nguyễn Duy
Bảo đã hướng dẫn tận tình và chu đáo trong suốt thời gian nghiên cứu và hoàn thành
báo cáo Luận văn.
Cuối cùng tôi xin gởi lời cảm ơn chân thành đến gia đình và tất cả bạn bè đã
giúp đỡ, động viên tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài.
Khánh Hòa, ngày 21 tháng 12 năm 2015
Tác giả luận văn

Võ Thị Kim Thuyền

iv


MỤC LỤC
Lời cam đoan ................................................................................................................. iii
Lời cảm ơn ......................................................................................................................iv
Danh mục chữ viết tắt ................................................................................................... vii
Danh mục bảng ...............................................................................................................ix
Danh mục hình.................................................................................................................x
Trích yếu luận văn ....................................................................................................... xiii
Mở đầu ............................................................................................................................. 1
Chương 1. TỔNG QUAN................................................................................................ 3
1.1. Giới thiệu về hải miên .........................................................................................3
1.1.1. Đặc điểm sinh học của hải miên ...................................................................3
1.1.2. Hình thức sinh sản của hải miên ...................................................................3
1.1.3. Môi trường sống của h miên .........................................................................4
1.1.4. Ứng dụng của hải miên .................................................................................4

1.1.5. Tình hình nghiên cứu hải miên trên thế giới và Việt Nam ...........................5
1.2. Một số hợp chất có hoạt tính chống oxy hóa có trong hải miên .........................8
1.2.1. Nhóm hợp chất phenol ...................................................................................8
1.2.2. Nhóm hợp chất sterol .....................................................................................8
1.2.3. Nhóm hợp chất flavonoid...............................................................................9
1.2.4. Nhóm hợp chất saponin .................................................................................9
1.2.5. Nhóm hợp chất polypeptide ...........................................................................9
1.2.6. Nhóm hợp chất glycoside.............................................................................10
1.3. Phương pháp chiết tách các hợp chất ................................................................ 10
1.3.1. Cơ sở lý thuyết phương pháp chiết .............................................................. 10
1.3.2. Một số phương pháp hỗ trợ chiết tách các hợp chất có hoạt tính sinh học ..11
1.4. Quá trình oxy hóa và chất chống oxy hóa ..........................................................13
1.4.1. Quá trình oxy hóa .........................................................................................13
1.4.2. Chất chống oxy hóa......................................................................................14
1.4.3. Một số phương pháp đánh giá hoạt tính chống oxy hóa được áp dụng phổ
biến…......................................................................................................................15
1.5. Phương pháp xác định protein ............................................................................18
1.5.1. Phương pháp định lượng protein .................................................................18
v


1.5.2. Một số phương pháp kết tủa tách phân đoạn protein...................................20
1.5.3. Một số kỹ thuật phân tích protein ................................................................ 23
Chương 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................................29
2.1. Nguyên liệu và hóa chất ....................................................................................29
2.1.1. Nguyên liệu .................................................................................................29
2.1.2 Hóa chất .......................................................................................................29
2.2. Phương pháp nghiên cứu...................................................................................30
2.2.1. Sơ đồ khối nội dung nghiên cứu .................................................................30
2.2.2. Bố trí thí nghiệm khảo sát 15 loài hải miên và sàng lọc loài hải miên tiềm

năng để chiết xuất hợp chất có hoạt tính chống oxy hóa ........................................31
2.2.3. Bố trí thí nghiệm xác định điều kiện chiết thích hợp để chiết xuất các hợp
chất có hoạt tính chống oxy hóa trong hải miên .....................................................32
2.2.4. Thí nghiệm tinh chế sơ bộ dịch chiết từ hải miên có hoạt tính chống oxy
hóa………………………………………………………………………………40
2.3. Phương pháp phân tích .......................................................................................45
2.4. Các máy móc thiết bị sử dụng ............................................................................45
2.5. Phương pháp thu thập và xử lý số liệu thực nghiệm.........................................46
Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ....................................................................47
3.1. Khảo sát hoạt tính chống oxy hóa và phân tích nhận diện các hợp chất có hoạt
tính chống oxy hóa của dịch chiết từ 15 loài hải miên .............................................47
3.1.1. Khảo sát hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết từ 15 loài hải miên .........47
3.1.2. Phân tích nhận diện các hợp chất có hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết
15 loài hải miên....................................................... Error! Bookmark not defined.
3.2. Xác định điều kiện chiết thích hợp để chiết xuất các hợp chất có hoạt tính
chống oxy hóa trong hải miên (Ircinia mutans) .........................................................51
3.2.1. Xác định loại dung môi chiết thích hợp có hỗ trợ siêu âm và không siêu âm
để thu được dịch chiết hải miên có hoạt tính chống oxy hóa cao ........................... 51
3.2.2. Xác định tỷ lệ dung môi/nguyên liệu thích hợp để thu được dịch chiết hải
miên có hoạt tính chống oxy hóa và hàm lượng protein cao ..................................57
3.2.3. Xác định thời gian chiết thích hợp để thu được dịch chiết hải miên có hoạt
tính chống oxy hóa và hàm lượng protein cao........................................................59

vi


3.2.4. Xác định nhiệt độ chiết thích hợp để thu được dịch chiết hải miên có hoạt
tính chống oxy hóa và hàm lượng protein cao........................................................61
3.2.5. Xác định số lần chiết thích hợp để thu được dịch chiết hải miên có hoạt tính
chống oxy hóa và hàm lượng protein cao ............................................................... 63

3.2.6. Kết quả thực nghiệm tối ưu hóa điều kiện chiết hoạt chất chống oxy hóa từ
dịch chiết hải miên ..................................................................................................65
3.3. Tinh chế sơ bộ dịch chiết từ hải miên có hoạt tính chống oxy hóa ...................70
3.3.1. Tách phân đoạn protein từ dịch chiết hải miên bằng muối ammonium
sulfate……………………………………………………………………………..71
3.3.2. Tinh sạch protein từ dịch chiết hải miên để thu được protein có hoạt tính
chống oxy hóa cao .................................................................................................76
3.3.3. Phân tích protein trong dịch chiết hải miên bằng sắc ký cột trao đổi ion....78
Chương 4. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN.........................................................82
4.1. Kết luận ...............................................................................................................82
4.2. Đề xuất ý kiến .....................................................................................................83
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 84
PHỤ LỤC

vii


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

DPPH

: 2,2 diphenyl-1picrylhydrazyl

DPPH-H

: 2,2 diphenyl-1picrylhydrazine

BHT

: Butylated hydroxytoluene

AS

:

AA

: Ammonium acetate

AchE

:

Ammonium sulfate

Acetylcholinesterase

SDS – PAGE :

Sodium dodecyl sulfate – polyacrylamide gel electrophoresis

Kda

:

kilo Dalton

IC50

: Nồng độ của mẫu có thể ức chế 50% gốc tự do

viii


DANH MỤC BẢNG
Bảng 3.1. Các thành phần hợp chất chống oxy hóa được nhận diện trong dịch chiết
15 loài hải miên .................................................. Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.2. Điều kiện thí nghiệm được chọn để khảo sát mẫu ban đầu .......................66
Bảng 3.3. Kết quả thí nghiệm leo dốc hàm mục tiêu IC50 DPPH .............................. 67
Bảng 3.4 Kết quả thí nghiệm leo dốc hàm mục tiêu IC50 tổng khử ........................... 69
Bảng 3.5 Kết quả thí nghiệm leo dốc của hàm chập YL ............................................69
Bảng 3.6. Hoạt tính chống oxy hóa trong 1g protein của các phân đoạn tách bằng
muối ammonium sulfate .....................................................................................74
Bảng 3.7. Hoạt tính chống oxy hóa trong 1g protein của phân đoạn protein 80% tách
bằng muối ammonium sulfate trước và sau khi tinh sạch ..................................77
Bảng 3.8. Hoạt tính chống oxy hóa trong 1g protein tại các đỉnh.............................. 80

ix


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Cấu tạo cơ thể hải miên .................................................................................3
Hình 1.2. Sơ đồ phản ứng giữa chất chống oxy hóa và gốc tự do DPPH ....................15
Hình 1.3. Phản ứng Biure ............................................................................................. 19
Hình 1.4. Phản ứng lowry............................................................................................. 19
Hình 1.5. Độ hòa tan của protein biến thiên theo nồng độ muối .................................21
Hình 1.6. Sơ đồ điện di SDS – Page ............................................................................24
Hình 1.7 Sơ đồ phân tách protein bằng điện di 2 – DE ...............................................25
Hình 2.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát .................................................................30
Hình 2.2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát 15 loài hải miên và sàng lọc loài hải miên

tiềm năng để chiết xuất hợp chất có hoạt tính chống oxy hóa ........................... 31
Hình 2.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định loại dung môi chiết thích hợp có hỗ trợ siêu
âm để thu được dịch chiết hải miên có hoạt tính chống oxy hóa cao .................32
Hình 2.4. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ dung môi/nguyên liệu thích hợp để
thu được dịch hải miên có hoạt tính chống oxy hóa cao ....................................34
Hình 2.5. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ chiết thích hợp để thu được dịch
hải miên có hoạt tính chống oxy hóa cao ........................................................... 35
Hình 2.6. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian chiết thích hợp để thu được dịch
hải miên có hoạt tính chống oxy hóa cao ........................................................... 36
Hình 2.7. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định số lần chiết thích hợp để thu được dịch hải
miên có hoạt tính chống oxy hóa cao .................................................................38
Hình 2.8. Sơ đồ bố trí thí nghiệm tối ưu hóa điều kiện chiết để thu được dịch hải miên
có hoạt tính chống oxy hóa cao nhất ..................................................................39
Hình 2.9. Sơ đồ bố trí thí nghiệm tách chiết phân đoạn protein từ dịch chiết hải miên
............................................................................................................................ 40
Hình 2.10. Sơ đồ bố trí thí nghiệm tinh sạch protein từ dịch chiết hải miên ...............42
Hình 2.11. Sơ đồ bố trí thí nghiệm phân tích protein trong dịch chiết hải miên bằng
sắc ký trao đổi ion
Hình 3.1. Khả năng khử gốc tự do DPPH của dịch chiết từ 15 loài hải miên ở vùng
biển Việt Nam .....................................................................................................47
Hình 3.2. Tổng năng lực khử của dịch chiết 15 loài hải miên ở vùng biển Việt Nam .49

x


Hình 3.3. Hoạt tính khử hydrogen peroxide của dịch chiết 15 loài hải miên ở vùng
biển Việt Nam .....................................................................................................50
Hình 3.4. Hoạt tính khử gốc tự do DPPH của dịch chiết hải miên được chiết xuất bằng
các dung môi khác nhau .....................................................................................52
Hình 3.5. Năng lực khử của dịch chiết hải miên được chiết xuất bằng các dung môi

khác nhau ............................................................................................................53
Hình 3.6. Hàm lượng protein của dịch chiết hải miên được chiết xuất bằng các dung
môi khác nhau có hỗ trợ siêu âm và không hỗ trợ siêu âm ................................ 54
Hình 3.7. Mối tương quan giữa khả năng khử gốc tự do DPPH và tổng năng lực khử
với hàm lượng protein có hỗ trợ siêu âm của dịch chiết hải miên .....................56
Hình 3.8. Mối tương quan giữa khả năng khử gốc tự do DPPH và tổng năng lực khử
với hàm lượng protein không hỗ trợ siêu âm của dịch chiết hải miên ...............57
Hình 3.9. Ảnh hưởng của tỷ lệ dung môi/nguyên liệu đến hoạt tính chống oxy hóa của
dịch chiết hải miên .............................................................................................. 58
Hình 3.10. Ảnh hưởng của tỷ lệ dung môi/nguyên liệu đến hàm lượng protein ...........59
Hình 3.11. Ảnh hưởng của thời gian chiết đến hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết
từ hải miên ..........................................................................................................60
Hình 3.12. Ảnh hưởng của thời gian chiết đến hàm lượng protein .............................. 61
Hình 3.13. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết hải
miên ....................................................................................................................62
Hình 3.14. Ảnh hưởng của nhiệt độ chiết đến hàm lượng protein ............................... 63
Hình 3.15. Ảnh hưởng của số lần chiết đến hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết hải
miên ....................................................................................................................64
Hình 3.16. Ảnh hưởng của nhiệt độ chiết đến hàm lượng protein ............................... 65
Hình 3.17. Ảnh hưởng của các yếu tố đến hàm mục tiêu IC50 DPPH..........................67
Hình 3.18. Ảnh hưởng của các yếu tố đến hàm mục tiêu IC50 tổng khử. ....................68
Hình 3.19. Ảnh hưởng của tỷ lệ và thời gian đến giá trị IC50 hàm chập tuyến tính….68
Hình 3.20. Hoạt tính khử gốc tự do DPPH của các phân đoạn protein với nồng độ
ammonium sulfate bão hòa từ 20% đến 80%................................................................0
Hình 3.21. Tổng năng lực khử của các phân đoạn protein với nồng độ ammonium
sulfate bão hòa từ 20% đến 80% ........................................................................72

xi

Hình 3.22. Hàm lượng protein của các phân đoạn protein với nồng độ ammonium
sulfate bão hòa từ 20% đến 80% ........................................................................73
Hình 3.23. Kết quả xác định thành phần khối lượng protein trong các phân đoạn bằng
phương pháp SDS – PAGE ................................................................................75
Hình 3.24. Hoạt tính chống oxy hóa của phân đoạn protein 80% tách bằng muối
ammonium sulfate trước và sau khi tinh sạch ....................................................76
Hình 3.25. Kết quả xác định thành phần khối lượng protein của phân đoạn trước và sau
khi tinh sạch bằng phương pháp SDS – PAGE ..................................................77
Hình 3.26. Phân tích protein trong dịch chiết hải miên bằng sắc ký cột trao đổi ion ..78
Hình 3.27. Khả năng chống oxy hóa của dịch chiết hải miên ở các phân đoạn được
phân tách bằng sắc ký cột trao đổi ion ............................................................... 79
Hình 3.28. Kết quả xác định thành phần khối lượng protein trong các phân đoạn tách
sắc ký trao đổi ion bằng phương pháp SDS – PAGE .........................................81

xii


TRÍCH YẾU LUẬN VĂN
Chủ đề nghiên cứu của luận án là khảo sát hoạt tính chống oxy hóa của dịch
chiết từ 15 loài hải miên ở vùng biển Việt Nam và hoàn thiện quy trình chiết tách hoạt
chất sinh học chống oxy hóa từ hải miên.
Mục tiêu đạt được là khảo sát hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết từ 15 loài
hải miên ở vùng biển Việt Nam. Hoàn thiện quy trình chiết tách hoạt chất sinh học
chống oxy hóa từ hải miên.Tinh chế sơ bộ protein có hoạt tính chống oxy hóa từ hải
miên.
Các phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm được sử dụng để nghiên
cứu gồm các phương pháp xác định: hàm lượng protein, hoạt tính khử gốc tự do
DPPH, tổng năng lực khử, khử hydrogen peroxide, điện di SDS – PAGE. Áp dụng
các phương pháp xử lý số liệu và đánh giá kết quả đảm bảo yêu cầu khách quan về độ
chính xác cho phép với sự hỗ trợ của phần mềm thống kê R phiên bản 3.2.1,

Statgraphics XV, Microsoft Excel 2010 và SPSS 16.0.
Kết quả khảo sát hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết từ 15 loài hải miên cho
thấy tất cả các loài hải miên được khảo sát đều có khả năng chống oxy hóa, loài
Diacarnus laevis và loài Ircinia mutans được xác định có hoạt tính chống oxy hóa cao
nhất. Loài hải miên Ircinia mutans được chọn để tiếp tục nghiên cứu hoàn thiện quy
trình chiết tách hoạt chất sinh học chống oxy hóa. Điều kiện thích hợp nhất cho quá
trình chiết tách dịch chiết hải miên (Ircinia mutans): Dung môi chiết nước cất; Chiết
hỗ trợ siêu âm; Thời gian chiết 17 phút; Nhiệt độ chiết 30oC; Số lần chiết 3 lần; Tỷ lệ
dung môi/nguyên liệu 7/1 ml/g.
Kết quả đạt được sau khi tinh chế sơ bộ protein có hoạt tính chống oxy hóa
trong hải miên: Tách phân đoạn protein trong dịch chiết hải miên bằng muối
ammonium sulfate bão hòa từ 20% – 80%, kết quả cho thấy phân đoạn 50% và 60% có
hoạt tính chống oxy hóa và hàm lượng protein cao nhất; Tinh sạch protein của phân
đoạn 80% nồng độ muối ammonium sulfate bão hòa, kết cho thấy khả năng chống oxy
hóa và hàm lượng protein của phân đoạn tổng 80% cao hơn rất nhiều mẫu tổng 80%
tinh sạch; Tách protein trong dịch chiết hải miên bằng sắc ký cột trao đổi ion, kết quả
thu được 3 đỉnh tương ứng với 3 pic trong đó 2 pic ở giai đoạn đầu và 1 pic thu được ở

xiii


giai đoạn rửa giải. Khả năng chống oxy hóa và hàm lượng protein ở đỉnh 1 là cao nhất
tiếp đến là đỉnh 2 và thấp nhất là đỉnh 3.
Khối lượng phân tử của protein trong dịch chiết hải miên Ircinia mutans
khoảng 23 - 78 kDa.
Từ khóa: hải miên; hoạt tính chống oxy hóa; Ircinia mutans.

xiv

MỞ ĐẦU
Ngày nay, các nhà khoa học đã phát hiện hơn 5.000 loài hải miên, nhưng người
ta cho rằng có hơn 8.000 loài hải miên trên Trái đất [36]. Hải miên được xếp đầu danh
sách đối với việc phát hiện các hợp chất có hoạt tính sinh học và khả năng ứng dụng
trong dược phẩm do sự đa dạng trong các cấu trúc hóa học của chất chuyển hóa có
trong hải miên. Nhiều nghiên cứu trong những năm gần đây phát hiện ra những hợp
chất có hoạt tính sinh học từ hải miên như chất chống oxy hóa, đặc tính kháng viêm,
kháng khuẩn, chống lao, chống ung thư, kháng nấm, chống sốt rét, kháng virus và
kháng HIV [66].
Gulcin và cộng sự (2002) đã nghiên cứu phân tích bốn loài hải miên
Smenospongia, Callyspongia, Niphates, và Stylissa được thu thập từ Biển Đỏ ở bờ
biển Ai Cập, chiết xuất từ các loài hải miên này đã chỉ ra tác dụng ức chế đa dạng về
chỉ số oxy hóa và các enzym thủy phân carbohydrate với tỷ lệ ức chế phụ thuộc vào
nồng độ của chất ức chế [27]. Theo Longeon và cộng sự (2011) đã phân tích được một
số chất chuyển hóa có nguồn gốc từ loài hải miên, chẳng hạn như các dẫn xuất của
indol, alkaloid thơm, polyketides thơm, và các hợp chất phenolic cho thấy khả năng
chống oxy hóa mạnh hơn so với vitamin E và acid ascorbic [15], [51]. Trong những
năm gần đây có một số các hợp chất thiên nhiên mới trong hải miên được dùng để
đánh giá trong các thử nghiệm lâm sàng giai đoạn I-III để điều trị các bệnh ung thư
khác nhau theo Mayer và cộng sự (2010) [53]. Một chương trình hợp tác đã được khởi
xướng vào năm 1990 giữa một phòng thí nghiệm hóa học sản phẩm tự nhiên (Đại học
California Santa Cruz và một phòng thí nghiệm thử nghiệm phương pháp điều trị của
Bệnh viện Henry Ford ở Detroit) tập trung vào việc phát hiện và phát triển các loại
thuốc chống ung thư được chiết xuất từ hải miên [50].
Ở Việt Nam, các nghiên cứu về hoạt chất sinh học từ hải miên vẫn còn khá mới
mẻ và chưa tìm thấy tài liệu nghiên cứu cụ thể về hải miên. Trong khi đó, Việt Nam có
rất nhiều điều kiện thuận lợi cho các loài hải miên cùng với các động vật ký sinh sinh
sống và phát triển. Các sản phẩm từ hải miên đã được nghiên cứu là có tính năng
phòng bệnh, bao gồm cả kháng khuẩn, chống oxy hóa, hạ huyết áp, thuốc chống đông
máu, chống ung thư, kháng viêm, làm lành vết thương và điều hòa miễn dịch, và các

hiệu ứng thuốc khác [7]. Trong khi đó, các nghiên cứu, đánh giá cũng như ứng dụng
các hoạt tính sinh học của hải miên ở Việt Nam vẫn còn rất khiêm tốt, chưa tận dụng
1


được hết nguồn tài nguyên biển vô cùng quý giá. Để khai thác hiệu quả nguồn tài
nguyên quý giá này, việc nghiên cứu tách chiết các hoạt chất sinh học từ hải miên là
rất cần thiết và đó là lý do tôi chọn đề tài “Khảo sát hoạt tính chống oxy hóa của dịch
chiết từ 15 loài hải miên ở vùng biển Việt Nam và hoàn thiện quy trình chiết tách hoạt
chất sinh học chống oxy hóa từ hải miên”.
Mục tiêu nghiên cứu
 Khảo sát hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết từ 15 loài hải miên ở vùng biển
Việt Nam.
 Nhận diện một số hợp chất có hoạt tính chống oxy hóa có trong hải miên.


Hoàn thiện quy trình chiết tách hoạt chất sinh học chống oxy hóa từ hải miên.

 Tinh chế sơ bộ protein có hoạt tính chống oxy hóa trong hải miên.
Ý nghĩa khoa học
 Kết quả nghiên cứu sẽ đóng góp thêm cơ sở khoa học về hoạt tính chống oxy
hóa của dịch chiết từ hải miên ở vùng biển Việt Nam.
 Kết quả nghiên cứu giúp xây dựng danh lục về các hợp chất có hoạt tính chống
oxy hóa của hải miên ở vùng biển Việt Nam.
Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
 Kết quả nghiên cứu sẽ làm cơ sở để tách chiết các hợp chất có hoạt tính chống
oxy hóa cao, ứng dụng vào trong ngành dược phẩm, mỹ phẩm, công nghệ thực
phẩm…
 Kết quả nghiên cứu sẽ làm cơ sở để khai thác các loài hải miên có hoạt tính
chống oxy hóa cao ở vùng biển Việt Nam.

2


CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN
1.1 .

Giới thiệu về hải miên

1.1.1. Đặc điểm sinh học của hải miên
Hải miên là động vật đa bào thấp, cấu tạo cơ thể không tương đồng với các
nhóm động vật đa bào khác như cơ thể chưa có kiểu đối xứng ổn định, chưa có lỗ
miệng, chưa có các mô phân hóa và chưa có tế bào thần kinh. Ngày nay, các nhà khoa
học đã phát hiện hơn 5.000 loài hải miên, nhưng người ta cho rằng có hơn 8.000 loài
hải miên trên Trái đất [22]. Phần lớn hải miên sống ở biển, chỉ có khoảng 150 loài
sống ở nước ngọt. Màu sắc, hình dáng và kích thước của cơ thể khác nhau tùy theo
loài, từ vài milimet tới vài mét. Thân lỗ là nhóm sống bám tuy cũng quan sát thấy vài
loài có thể di chuyển chỗ vài mm sau mỗi ngày, có thể do vận động của tế bào chất
hoặc tế bào amip, hải miên ăn bằng cách lọc. Hầu hết hải miên ăn các hạt hữu cơ nổi
và sinh vật phù du nhỏ mà chúng lọc được từ các dòng nước chảy qua cơ thể của
chúng. Nước đưa thức ăn và O2 vào cơ thể qua lỗ hút nước và theo ống dẫn nước trong
thành cơ thể vào khoang trung tâm và từ đó theo lỗ thoát nước ra ngoài [8].

Hình 1.1. Cấu tạo cơ thể hải miên [71]
1.1.2. Hình thức sinh sản của hải miên
Hải miên sinh sản theo hai hình thức vô tính và hữu tính. Sinh sản vô tính bằng
cách mọc chồi hoặc tạo mầm chồi, đó là những múm nhỏ mọc trên thành cơ thể. Mầm
là khối tế bào amip được một lớp vỏ kép cách nhiệt bọc ngoài. Sinh sản hữu tính với
phần lớn thân lỗ lưỡng tính. Tế bào sinh dục do tế bào amip hoặc tế bào cổ áo tạo

3


thành, chúng ở tầng keo và nằm dưới các phòng roi, tinh trùng chín lọt vào phòng roi
theo dòng nước thoát ra ngoài, rồi tới thụ tinh noãn của một cá thể khác. Thân lỗ có
khả năng tái sinh cao. Từ một mảnh cơ thể tách rời hoặc từ một đám tế bào sau khi
nghiền nát hoặc sàn qua lưới vẫn có thể phát triển thành một cơ thể toàn vẹn [8].
1.1.3. Môi trường sống của hải miên
Hải miên sống trong một loạt các môi trường sống đại dương, từ các vùng cực
đến các vùng nhiệt đới [17]. Hầu hết chúng sống trong vùng nước yên tĩnh bởi vì sóng
hoặc các dòng nước sẽ khuấy động lớp trầm tích làm chặn các lỗ hút nước gây khó
khăn cho chúng ăn và hô hấp [47]. Phần lớn hải miên được tìm thấy trên bề mặt vững
chắc như đá, một số loài hải miên gắn vào trầm tích mềm. Hải miên ở vùng biển ôn
đới dồi dào nhưng ít đa dạng hơn hải miên ở vùng biển nhiệt đới, có thể vì nguồn thức
ăn của hải miên ở vùng biển nhiệt đới có nhiều loại và phong phú hơn [31].
Ở Việt Nam, đã biết hơn 160 loài hải miên và phân bố nhiều ở vùng biển phía
nam nhất là Nam Trung Bộ, đảo Phú Quốc và Côn Đảo.
1.1.4. Ứng dụng của hải miên
Phần lớn hải miên được ứng dụng trong y học. Hải miên đã được sử dụng với
hơn 5.300 sản phẩm khác nhau và mỗi năm có hàng trăm hợp chất mới được phát hiện.
Hầu hết các hợp chất chứa hoạt tính sinh học từ hải miên có thể được phân loại như
kháng viêm, chống khối u, ức chế miễn dịch hoặc kháng virus, chống sốt rét, thuốc
kháng sinh [28]. Sử dụng hoạt tính sinh học từ hải miên với sự hiện diện của các chất
chuyển hóa thứ cấp được sản xuất bởi các vi sinh vật cộng sinh trong các loài hải
miên. Các chất chuyển hóa thứ cấp đã được phân lập thành công từ hải miên với nhiều
chất chuyển hóa có tính chất dược liệu tiềm năng, chẳng hạn như gây độc tế bào,
chống viêm và hoạt tính kháng virus. Do đó, chúng có tiềm năng đáng kể trong ngành
công nghiệp dược phẩm để tạo ra các loại thuốc mới [6].
Ngoài ra còn có một số ứng dụng khác của hải miên như ngày nay nhu cầu sử
dụng hải miên làm “bông tắm” ngày càng tăng. “Bông tắm” từ hải miên có thể được

định nghĩa là bất kì loài hải miên nào sở hữu sợi chỉ spongin đó là các sợi đàn hồi làm
từ collagen. Chất lượng của miếng hải miên dựa trên chất lượng của bộ xương xốp.
Các sợi mềm, bền và đàn hồi tốt sẽ có mức giá cao. Bông tắm hiện đang được sản xuất
bằng cách sử dụng hải miên Coscinoderma matthewsi với sản lượng khoảng 12.000

4


miếng xốp/năm được bán tại địa phương cho người dân và du khách
ở Pohnpei, Micronesia. Hải miên sản xuất từ tự nhiên 100% không sử dụng hóa chất
khi chế biến. Việc nuôi trồng hải miên C. matthewsi được thực hiện bởi Viện nghiên
cứu môi trường của Pohnpei [56], [26].
Ngoài ra hải miên còn được sản xuất thành các hợp chất chống hà. Một lớp cuối
cùng của hợp chất bioactivem từ hải miên được sử dụng làm sơn chống hà. Chúng
không liên quan đến việc phát triển các loại thuốc mới, nhưng có thể thay thế thân
thiện với môi trường. Sơn chống hà tự nhiên từ phân tử hải miên gần đây đã được xem
xét và có thể cung cấp cho hoạt động chống gỉ ít độc hại hơn và cụ thể hơn [30].
Từ các nghiên cứu ứng dụng trên, nhất là các ứng dụng trong ngành dược phẩm
thì việc nghiên cứu khả năng chống oxy hóa của các hợp chất có hoạt tính sinh học có
trong hải miên ở vùng biển Việt Nam là hướng đi đầy triển vọng góp phần đẩy mạnh
việc nghiên cứu chuyên sâu về hải miên cũng như ứng dụng vào các ngành dược
phẩm, mỹ phẩm, thực phẩm.
1.1.5. Tình hình nghiên cứu hải miên trên thế giới và Việt Nam
Hiện nay hải miên đang là đối tượng được quan tâm trong lĩnh vực tìm kiếm
những nguồn dược liệu có nguồn gốc từ tự nhiên và đã thu được các kết quả tốt trong
việc tìm ra các hợp chất chống ung thư và một số bệnh khác. Một số nơi như ở New
Zealand đã tiến hành nuôi trồng một số hải miên có giá trị phục vụ cho mục đích
thương mại cũng như cho việc nghiên cứu chiết xuất các chất có hoạt tính sinh học
[11].
1.1.5.1. Tình hình nghiên cứu hải miên trên thế giới

Trên thế giới, hải miên đã được biết đến và nghiên cứu từ khá lâu nhưng các công
trình nghiên cứu mang tính chiều sâu thì chỉ mới xuất hiện trong vòng 20 năm trở lại
đây. Nhiều chất chuyển hóa thứ cấp trong hải miên đã trải qua một quá trình chọn lọc
trong quá trình tiến hóa và chúng phải khắc phục hiện tượng pha loãng của nước biển
trong quá trình lọc nước vì vậy các hợp chất thường rất mạnh để có hiệu quả trong môi
trường biển [61]. Từ đó, các công trình nghiên cứu chủ yếu tập trung vào hoạt tính
sinh học có khả năng chống oxy hóa và kháng khuẩn trong hải miên, cũng như nghiên
cứu ứng dụng vào trong y học để nâng cao sức khỏe của con người. Một số nghiên cứu
có liên quan đến hoạt tính chống oxy hóa và kháng khuẩn trong hải miên:

5


Halliwell (1994), Chairman (2012) đã nghiên cứu một số chất chuyển hóa có
nguồn gốc từ loài hải miên như polypeptide, saponin, sterol, flavonoid, glycoside và
các hợp chất phenol cho thấy có khả năng chống oxy hóa mạnh so với vitamin E và
vitamin C [22], [35].
Nghiên cứu của Li và cộng sự (1994) cho thấy các hoạt chất sinh học chiết xuất
từ hải miên Aspergillus có khả năng chống oxy hóa cao hơn đáng kể so với
hydroxytoluene butylated (BHT) [49].
Ngoài ra Sato và cộng sự (2006) cũng đã tìm thấy các hợp chất carotenoids,
polyphenol, glutathione trong một số loài hải miên, đây là những hợp chất có hoạt tính
chống oxy hóa cao [64].
Liu và cộng sự (2008) đã nghiên cứu khả năng chống oxy hóa của các alkaloid
chiết từ hải miên thuộc chi Iotrochota đến từ vùng biển phía nam Trung Quốc. Đối
tượng nguyên cứu là alkaloid purpurone được phân lập từ các miếng hải miên
Iotrochota sp. Kết quả khảo sát cho thấy alkaloid purpurone là một chất chống gốc tự
do mạnh [72].
Reddy và cộng sự (2011) cũng đã nghiên cứu khả năng chống oxy hóa, chống
viêm và chống nấm của loài hải miên Subergargoria suberosa. Kết quả cho thấy acid

subergargoric 1 có tác dụng chống oxy hóa và viêm cao nhất và cũng cho thấy hợp
chất 7 có hoạt tính chống oxy hóa và chống viêm cao hơn hợp chất 2. Những kết quả
này gợi ý rằng acid subergorgic cũng như các dẫn xuất của nó tương tự hợp chất 2 và
hợp chất 7 có tiềm năng lớn như một chất có nguồn gốc tự nhiên có khả năng chống
oxy hóa và chống viêm [62].
Nghiên cứu của Sepcic (2010) về các hoạt tính sinh học của các chất chiết xuất
từ hải miên nhiệt đới. Trong nghiên cứu này họ đã tiến hành thí nghiệm sàng lọc 66
chiết xuất được chiết từ 35 loài hải miên từ biển Caribbean (Curaçao) và từ tám loài từ
Great Barrier Reef (Đảo Lizard). Dịch chiết xuất đã được chuẩn bị trong các dung môi
hữu cơ và dung dịch nước và đã được thử nghiệm cho tán huyết, hemagglutinating,
kháng khuẩn và các hoạt động chống acetylcholinesterase (AChE), cũng như khả năng
của chúng để ức chế hoặc kích hoạt protein phosphatase tế bào 1. Họ kết luận rằng hầu
như tất cả các chất chiết xuất từ hải miên trong nghiên cứu này cho thấy chúng có ít
nhất là một hoạt tính, nhưng chỉ có vài loài đại diện đầy tiềm năng cho các nghiên cứu
6


về thành phần hoạt tính của chúng. Hầu hết các thành phần này là các hợp chất hữu cơ
mà hoạt tính không bị phá hủy bởi nhiệt [65].
Orhan và cộng sự (2012) tiến hành nghiên cứu các chất chiết xuất từ hải miên
của nhiều loài khác nhau trên biển Địa trung hải thuộc địa phận Thổ Nhĩ Kỳ. Kết quả
các chất chiết xuất hải miên cho thấy tính kháng khuẩn đáng chú ý, hoạt động chống
AChE và gốc tự do DPPH hiệu quả [59].
Các nghiên cứu trên cho thấy các hợp chất trong hải miên đều có hoạt tính
chống oxy hóa. Hoạt tính chống oxy hóa của các hợp chất trong hải miên phụ thuộc
vào loài, đặc điểm môi trường sống, các phương pháp và kỹ thuật tách chiết,…Bên
cạnh đó các nghiên cứu cũng cho thấy các tiềm năng ứng dụng của hải miên là vô
cùng lớn.
1.1.5.2. Tình hình nghiên cứu hải miên tại Việt Nam
Ở Việt Nam vẫn chưa có công trình nghiên cứu chuyên sâu về hải miên, cả về

khu hệ sinh thái hải miên cũng như thành phần các hợp chất có hoạt tính sinh học có
trong hải miên. Một số công trình nghiên cứu như:
Báo cáo của Lindgren (1897, 1898) công bố khoảng 20 loài hải miên tại khu
vực quần đảo Malaysia và vùng biển Đông [50].
Năm 2002 các chuyên gia hoạt động trong dự án hợp tác Việt Nam - Italia về
bảo tồn đa dạng sinh học dải ven biển Việt Nam khi nghiên cứu tại khu vực vịnh Hạ
Long (Quảng Ninh) và khu đầm phá Tam Giang - Cầu Hai (Thừa Thiên Huế) đã phát
hiện 161 loài hải miên thuộc 41 họ [21].
Nguyễn Xuân Cường và các cộng sự (2007) đã nguyên cứu và phân lập các
thành phần hóa học của loài hải miên Xestospongia testudinaria thu thập tại Việt nam.
Trong nguyên cứu này họ đã phân lập và xác định cấu trúc của 8 hợp chất là:
Sairingosterol,

5,8-epidioxychlost-6-en-3-ol,

cholest-7-en-3-one,

cholesterol,

thymidine, thymine, batilo và chimyl alcohol [7].
Việt nam có rất nhiều điều kiện thuận lợi cho các loài hải miên cùng với các
động vật kí sinh sinh sống và phát triển thế nhưng chúng ta vẫn chưa tận dụng được
hết nguồn tài nguyên biển vô cùng quý giá này. Vì thế việc nghiên cứu về các loài hải
miên ở vùng biển Việt Nam là vô cùng cần thiết, góp phần thúc đẩy việc khai thác,
ứng dụng hải miên vào trong đời sống thực tiễn.
7


1.2.

Một số hợp chất có hoạt tính chống oxy hóa có trong hải miên
Trong số các nguồn hoạt chất sinh học chống oxy hóa từ tự nhiên, hải miên

được xếp vào hạng có chứa hoạt chất sinh học chống oxy hóa cao. Một số chất chuyển
hóa có nguồn gốc từ loài hải miên như polypeptide, saponin, sterol, flavonoid,
glycoside và các hợp chất phenol cho thấy có khả năng chống oxy hóa mạnh so với
vitamin E và vitamin C [22]. Nghiên cứu của Li và cộng sự (1994) cho thấy các hoạt
chất sinh học chiết xuất từ hải miên Aspergillus có khả năng chống oxy hóa cao hơn
đáng kể so với hydroxytoluene butylated (BHT). Ngoài ra Sato và cộng sự (2006)
cũng đã tìm thấy các hợp chất carotenoids, polyphenol, glutathione trong một số loài
hải miên, đây là những hợp chất có hoạt tính chống oxy hóa cao [35], [49], [64].
1.2.1. Nhóm các hợp chất phenol
Các hợp chất phenol là nhóm hợp chất hữu cơ có chứa một hay nhiều nhóm
hydroxyl (-OH) gắn với một hay nhiều vòng thơm. Cấu trúc của chúng tương tự các
hợp chất dạng rượu nhưng lớp phenol có các thuộc tính duy nhất chỉ chúng có (do
nhóm hydroxyl không liên kết với nguyên tử cacbon no). Trong cấu trúc của chúng,
vòng thơm kết hợp mạnh với nguyên tử oxy và liên kết tương đối lỏng lẻo giữa
nguyên tử oxy này với nguyên tử hydro trong nhóm hydroxyl do đó dễ tách nguyên tử
hydro ra khỏi nhóm nên chúng có tính acid tương đối cao. Một số polyphenol thực
vật tiêu biểu như catechine, flavanone, anthocyanidin, flavones, flavonol, isoflavone,
acid hydroxycinnamic, lignin, tachin [6]. Polyphenol là những hợp chất phân cực nên
thường dùng các dung môi phân cực để chiết tách chúng ra khỏi nguyên liệu, các dung
môi thường dùng để tách chiết như nước cất, ethanol, methanol, … Trong đó, dung
môi được sử dụng phổ biến là nước cất và ethanol do tính an toàn, có khả năng hòa tan
tốt các polyphenol, cũng như giá thành rẻ [9].
1.2.2. Nhóm hợp chất sterol
Sterol là rượu đa vòng, no đơn chức và là dẫn xuất của steran. Các sterol là các
chất kết tinh, dễ tan trong cloroform, ete, rượu nóng,…không tan trong nước. Đặc tính
của sterol là không phân cực, nên rất kém tan trong nước nhưng tan trong dầu béo và
các dung môi hữu cơ không phân cực như ete, dầu hỏa, benzen, cloroform, aceton,…

nên thường dùng các dung môi này để chiết sterol ra khỏi nguyên liệu. Đối với các
sterol glycoside có thể chiết bằng ethanol. Sản phẩm chiết bằng dung môi hữu cơ
8


thường là hỗn hợp của sterol và các chất béo, các chất kém phân cực khác có trong
nguyên liệu như lipid (đối với sterol động vật), caroten, leucithin (đối với sterol thực
vật). Phải thực hiện phản ứng xà phòng hóa để tách các chất này ra khỏi sterol, sau đó
chiết sterol bằng dung môi hữu cơ. Thực hiện sắc ký (cột, lớp mỏng, giấy, ...) để phân
lập hoặc kết tinh phân đoạn, tinh chế sterol [45].
1.2.3. Nhóm hợp chất flavonoid
Flavonoid là một nhóm hợp chất tự nhiên lớn thường gặp trong thực vật, có ở
phần lớn các bộ phận của các loại thực vật bậc cao. Flavonoid có khung cơ bản là C6C3-C6 gồm 2 vòng benzen A và B nối với nhau qua một mạch 3 cacbon, cấu trúc có
thể là vòng kín hoặc mở. Trong thực vật, flavonoid tồn tại chủ yếu ở hai dạng: dạng tự
do (aglycol) và dạng liên kết với đường (glycoside). Trong đó, dạng aglycol thường
tan trong các dung môi hữu cơ như ete, aceton, cồn nhưng hầu như không tan trong
nước, còn dạng glycoside thì tan trong nước nhưng không tan trong các dung môi
không phân cực như aceton, benzen, chloroform [23].
1.2.4. Nhóm hợp chất saponin
Saponin là hợp chất hữu cơ được cấu tạo gồm phần đường (glucose, galactose,
pentose, metyl pentose, ...) và phần sapogenin (aglycol). Phần sapogenin có thể là
seroid hay triterpenoid. Saponin có tính chất chung là khi hoà tan vào nước có tác
dụng làm giảm sức căng bề mặt của dung dịch tạo nhiều bọt, có tính chất phá huyết,
độc đối với động vật máu lạnh nhất là đối với cá, tạo thành phức với cholesterol, có vị
hắc và làm hắt hơi mạnh. Thường các steroid saponin thì tả truyền còn triterpenoid
saponin thì hữu truyền. Điểm nóng chảy của các sapogenin thường rất cao. Saponin là
hợp chất phân cực nên thường sử dụng các dung môi phân cực để chiết xuất saponin
[43].
1.2.5. Nhóm hợp chất polypeptide
Polypeptide là hợp chất hữu cơ được cấu tạo từ các acid amin liên kết với nhau

bằng liên peptide. Khác với protein, polypeptide có khối lượng phân tử dưới 10.000
Da trong khi protein có khối lượng phân tử lớn hơn [27].
Nhiều nghiên cứu chứng minh rằng các polypeptide có hoạt tính chống oxy hóa
in vitro như khử các gốc tự do diphenyl-1-picryhydradzyl

9

(DPPH), superoxide,


hydroxyl, tạo phức càng với ion kim loại, khử sắt và chống oxy hóa acid linoleic. Đặc
tính chống oxy hóa của polypeptide phụ thuộc vào cấu trúc, thành phần acid amin và
khối lượng phân tử của peptide. Nước và các dung môi phân cực hòa tan tốt
polypeptide nên chúng được sử dụng để chiết xuất peptide [27], [67], [69].
1.2.6. Nhóm hợp chất glycoside
Glycoside là hợp chất hữu cơ được cấu tạo gồm phần đường (glucose, ramnose,
digitoxose, xymarose, ...) và phần aglycol (steroid, sterol, acid mật, hormon, ...). Tùy
theo đặc điểm cấu tạo của aglycol mà glycoside có hoạt tính sinh học khác nhau. Hoạt
tính chống oxy hóa của glycoside khác nhau phụ thuộc vào độ hòa tan và sự oxy hóa
aglycon chứa monosaccharide hoặc disaccharide ở vị trí C3. Glycoside là hợp chất
phân cực nên hòa tan được trong các dung môi phân cực như nước cất, methanol,
ethanol, ... Vì vậy, để chiết xuất glycoside thường sử dụng các dung môi phân cực
[20].
1.3.

Phương pháp chiết tách các hợp chất

1.3.1. Cơ sở lý thuyết phương pháp chiết
Chiết xuất là phương pháp sử dụng dung môi để lấy các chất tan ra khỏi các
mô. Sản phẩm thu được của quá trình chiết xuất là một dung dịch của các chất hòa tan

trong dung môi. Dung dịch này được gọi là dịch chiết [11]. Có ba quá trình quan trọng
đồng thời xảy ra trong chiết xuất là:
Sự hòa tan của chất tan vào dung môi.
Sự khuyếch tán của chất tan trong dung môi.
Sự dịch chuyển của các phân tử chất tan qua vách tế bào.
Các yếu tố ảnh hưởng lên ba quá trình này (bản chất của chất tan, dung môi,
nhiệt độ, áp suất, cấu tạo của vách tế bào, kích thước...) sẽ quyết định chất lượng và
hiệu quả của quá trình chiết xuất.
Có rất nhiều kỹ thuật và thiết bị chiết khác nhau được áp dụng như: chiết ở
nhiệt độ thường (ngâm lạnh, ngấm kiệt ở nhiệt độ thường) hay nhiệt độ cao (chiết
nóng, hãm, sắc, ngấm kiệt nóng); chiết với các thiết bị như soxhlet, kumagawa... tùy
yêu cầu, điều kiện mà lựa chọn kỹ thuật chiết thích hợp.

10


Các phương pháp chiết gồm có ngâm và chiết kiệt. Trong phương pháp ngâm,
nguyên liệu được ngâm trong dung môi ở một thời gian nhất định để các chất tan trong
nguyên liệu hòa tan vào dung môi. Dịch chiết sau đó được rút hết ra và dung môi mới
được thêm vào, quá trình ngâm - chiết được lập lại cho tới khi lấy hết các chất khỏi
nguyên liệu. Trong phương pháp ngấm kiệt, dung môi được dịch chuyển trong khối
nguyên liệu theo một chiều xác định với tốc độ nhất định. Trong quá trình dịch
chuyển, các chất tan trong nguyên liệu tan vào dung môi và nồng độ dung dịch tăng
dần cho tới khi bão hòa ở đầu kia của khối nguyên liệu. Như vậy, ngấm kiệt là một quá
trình chiết ngược dòng với nồng độ dịch chiết tăng dần từ đầu tới cuối khối nguyên
liệu. Dung môi mới tiếp xúc với nguyên liệu có lượng hoạt chất thấp nhất do vậy quá
trình chiết tốt hơn. Tùy theo từng loại họat chất mà chọn dung môi chiết thích hợp. Về
nguyên tắc, để chiết các chất phân cực (các glycosic, các muối của alcaloid, các hợp
chất polyphenol...) thì phải sử dụng các dung môi phân cực. Để chiết các chất kém
phân cực (chất béo, tinh dầu, carotenoid, các triterpen và steroid tự do...) thì phải sử

dụng các dung môi kém phân cực [2], [11].
Ngoài các kỹ thuật chiết cổ điển như trên, các kỹ thuật chiết mới như chiết với
sự hỗ trợ của sóng siêu âm, vi sóng, chiết chất lỏng quá tới hạn, chiết dưới áp suất cao
v.v... đã được phát triển để nâng cao hiệu quả cũng như chất lượng chiết xuất.
1.3.2. Một số phương pháp hỗ trợ chiết tách các hợp chất có hoạt tính sinh học
1.3.2.1. Chiết xuất với sự hỗ trợ của siêu âm (Ultrasound-assisted extraction)
Trong quá trình chiết xuất, sóng siêu âm được áp dụng để tăng hiệu quả chiết
nhờ tác dụng phá vỡ cấu trúc tế bào, tăng cường khả năng tiếp xúc giữa dung môi với
các chất tan có trong nguyên liệu, làm tăng sự hòa tan của chất tan vào dung môi và
tăng quá trình khuếch tán chất tan. Sóng siêu âm thường được sử dụng trong chiết xuất
có tần số từ 20 KHz đến 100MHz [58].
Ưu điểm của phương pháp chiết xuất với sự hỗ trợ của siêu âm là rút ngắn đáng
kế thời gian chiết, có thể áp dụng được cho hầu hết các loại dung môi có độ phân cực
khác nhau, lượng dung môi sử dụng ít, chi phí thấp và giảm ô nhiễm môi trường.
Phương pháp này không áp dụng được đối với những hợp chất dễ bị phân hủy hoặc có
hoạt tính không ổn định dưới tác dụng của sóng siêu âm.

11