Nghiên cứu ứng dụng enzyme trong thu nhận puerarin từ củ sắn dây để sản xuất thực phẩm bổ sung

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI
----------

-----------

LUẬN VĂN THẠC SỸ
NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG ENZYME TRONG THU NHẬN
PUERARIN TỪ CỦ SẮN DÂY ĐỂ SẢN XUẤT THỰC PHẨM BỔ SUNG

TRẦN THỊ PHƯƠNG THẢO
Chuyên ngành : Công nghệ sinh học
Mã số

: 60420201

NGƯỜI HƯỚNG DẪN: PGS.TS NGUYỄN VĂN ĐẠO

Hà Nội, 2015


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan, đây là công trình nghiên cứu khoa học của riêng tôi dưới
sự hướng dẫn của PGS. TS Nguyễn Văn Đạo. Các số liệu, kết quả nêu trong luận án
là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kì công trình nào khác.
Học viên

Trần Thị Phương Thảo


LỜI CẢM ƠN

Để có được luận văn này, với lòng biết ơn sâu săc em xin gửi lời cảm ơn
chân thành đến PGS. TS Nguyễn Văn Đạo, thầy đã trực tiếp hướng dẫn và giúp đỡ
em trong suốt quá trình thực hiện và hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này.
Đồng thời em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các thầy cô giáo trong
Khoa đào tạo Sau đại học – Viện Đại học Mở Hà Nội, đã truyền đạt những kiến
thức quý báu cho em trong suốt thời gian em học tập ở trường.
Cuối cùng, em xin được bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới gia đình, bạn bè đã luôn
động viên giúp đỡ trong suốt thời gian qua.

Hà Nội ngày tháng năm 2015
Học viên

Trần Thị Phương Thảo


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1

Cây sắn dây

Hình 2

Đồ thị ảnh hưởng của nhiệt độ đến hoạt độ của Termamyl

Hình 3

Phản ứng màu DNS của dịch thủy phân ảnh hưởng bởi nhệt độ

Hình 4

Biểu đồ ảnh hưởng của pH đến hoạt độ của Termamyl

Hình 5

Phản ứng màu DNS của dịch thủy phân ảnh hưởng bởi pH

Hình 6

Biểu đồ ảnh hưởng của ion kim loại đến hoạt lực của Termamyl

Hình 7

Biểu đồ ảnh hưởng của thời gian đến hoạt lực của Termamyl

Hình 8

Phản ứng màu DNS của dịch thủy phân ảnh hưởng bởi thời gian

Hình 9

Đồ thị Lineaweaver & Burk của Termamyl

Hình 10

Hình ảnh quét quang phổ Puerarin trong phần mềm UV Pro

Hình 11

Hình ảnh biểu diễn đỉnh quang phổ của Puerarin

Hình 12

Đồ thị biểu diễn đường chuẩn Puerarin

Hình 13

Đồ thị biểu diễn hàm lượng Puerarin từ các nguồn nguyên liệu khác

Hình 14

Hình ảnh Sắc ký do TLC phân tích dưới ánh sáng UV hiện màu ở 110oC

Hình 15

Hình ảnh sắc ký do HPLC phân tích dịch tách được từ sắn dây

Hình 16

Hình ảnh sản phẩm bột Puerarin

Hình 17

Đồ thị so sánh hàm lượng Puerarin trong mẫu và sản phẩm khác

Hình 18

Sơ đồ thu nhận puerarin từ củ sắn dây có ứng dụng enzyme


DANH MỤC BẢNG

Bảng

1

Ảnh hưởng của nhiệt độ tới hoạt lực của enzyme Termamyl

Bảng

2

Ảnh hưởng của pH đến hoạt độ của Termamyl

Bảng

3

Ảnh hưởng của ion kim loại đến hoạt lực của Termamyl

Bảng

4

Ảnh hưởng của thời gian đến hoạt lực của Termamyl

Bảng

5

Kết quả đo OD các mẫu

Bảng

6

Kết quả quy đổi hàm lượng Puerarin trong mẫu

Bảng

7

Bảng so sánh các phương pháp tách triết

Bảng

8

Bảng kết quả đo OD và quy đổi hàm lượng Puerarin


MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU ........................................................................................................ 1
PHẦN I :TỔNG QUAN TÀI LIỆU ...................................................................... 2
I- GIỚI THIỆU CHUNG VỀ THỰC PHẨM BỔ SUNG ................................ 2
1. Khái niệm về thực phẩm bổ sung .............................................................. 2
2. Phân loại Thực phẩm bổ sung .................................................................... 3
II- GIỚI THIỆU VỀ CÂY SẮN DÂY VÀ TINH CHẤT PUERARIN ............ 4
1.Cây sắn dây ................................................................................................ 4
2. Một số nghiên cứu về tác dụng của cây sắn dây đối với sức khỏe. ............. 5
3. Lợi ích của Isoflavone và các dẫn xuất của chúng ..................................... 8
III- TỔNG QUAN VỀ ENZYME THỦY PHÂN TINH BỘT ........................ 19

1. Giới thiệu về hệ enzyme thủy phân tinh bột .......................................... 19
2. Các enzyme thủy phân tinh bột sống ........................................................ 20
3. Các nguồn thu nhận enzyme thuỷ phân tinh bộ ........................................ 21
PHẦN II: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU............................ 23
I- VẬT LIỆU .................................................................................................... 23
1. Vật liệu nghiên cứu ................................................................................. 23
2. Hoá chất .................................................................................................. 24
3. Dụng cụ và thiết bị................................................................................... 24
II. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................................................... 24
1. Phương pháp thu nhận Puerarin từ củ sắn dây .......................................... 24
2. Phương pháp định lượng Puerarin bằng so màu ở bước sóng 250nm. .... 26
3. Phương pháp sắc ký lớp mỏng (TLC). ..................................................... 27
4. Phương pháp sắc ký lỏng cao áp HPLC ................................................. 28
PHẦN III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ........................................................... 31
I. XÁC ĐỊNH CÁC ĐẶC TÍNH CẢU ENZYME TERMAMYL................... 31
1. Ảnh hưởng của nhiệt độ tới hoạt lực của enzyme Termamyl .................... 31
2. Ảnh hưởng của pH đến hoạt lực của enzyme Termamyl .......................... 33
3. Ảnh hưởng của ion kim loại đến hoạt lực của enzyme Termamyl ............ 35


4. Xác định thời gian phản ứng thích hợp cho enzyme Termamyl ................ 36
5. Xác định giá trị động học Km .................................................................. 37
II. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THU NHÂN PUERARIN TỪ CỦ SẮN
DÂY .................................................................................................................. 39
1.Kết quả xác định bước sóng hấp thụ quang phổ của Puerarin trong dung
dịch ............................................................................................................. 39
2. Kết quả định lượng Puerarin trong mẫu. .................................................. 40
3. Kết quả phân tích định tính bằng phương pháp sắc ký bản mỏng (TLC). . 42
4. Kết quả phân tích định lượng bằng phương pháp sắc ký lỏng cao áp
(HPLC) ........................................................................................................ 43

III. KẾT QUẢ ỨNG DỤNG ENZYME TERMAMYL ĐỂ THU NHẬN
PUERARIN ...................................................................................................... 44
1. Kết quả lựa chọn phương pháp ứng dụng enzyme .................................... 44
2. Kết quả thu nhận sản phẩm bằng phương pháp sấy phun. ........................ 45
3. Xây dựng quy trình công nghệ ứng dựng enzyme Termamyl triết tách
Puerarin từ củ sắn dây.................................................................................. 47
PHẦN IV: KẾT LUẬN ....................................................................................... 49
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 50


LỜI MỞ ĐẦU
Từ xưa đến nay con người đã sử dụng củ sắn dây và bột từ củ sắn dây làm đồ
uống hay chế biến món ăn. Ngoài ra, sắn dây còn được sử dụng trong bào chế một
số phương thuốc đông y, là một vị thuốc mát có tác dụng giải nhiệt, chống khát, làm
ra mồ hôi, dễ tiêu, chữa các triệu chứng sốt nóng, nhức đầu, mẩn ngứa, rôm sảy, đau
dạ dày. Khoa học hiện đại cũng có nhiều kết quả công bố cho rằng sắn dây có tác
dụng giảm huyết áp, giảm đau đầu, giảm các chứng đau nhức vai và cổ, giảm
cholesterol, các khối mỡ máu, máu đông và chống bệnh đau tim, tác dụng giải say
rượu, trung hòa các chất độc và giải nhiễm độc do rượu cho các cơ quan nội tạng
mà không để lại hiệu ứng phụ nào cho cơ thể. Các nhà nghiên cứu đã tìm ra phức
chất chính các tác dụng là isoflavonoid trong sắn dây có hoạt tính estrogen, hay còn
gọi là các phytoestrogen. Đây là một nhóm hoạt chất đa dạng có nguồn gốc từ thực
vật mà những chất này có cấu trúc và chức năng tương tự như hoocmon estrogen
của động vật có vú, có khả năng thay thế estrogen trong cơ thể phụ nữ. Trong số các
isoflavonoid sắn dây thì Puerarin là chất có hàm lượng lớn và là thành phần có tác
dụng chủ đạo. Hiện nay Puerarin đã được sử dụng rộng rãi trong điều trị tim mạch
và bệnh mạch máu não, tiểu đường và các biến chứng bệnh tiểu đường, hoại tử
xương, bệnh Parkinson, bệnh Alzheimer, viêm màng dạ con, và ung thư. Tại Việt
Nam mặc dù cây sắn dây được trồng khá phổ biến tuy nhiên sản phẩm đơn giản chủ
yếu thu bột thô. Vai trò của sắn dây trong chiết xuất thu Puerarin chưa được chú

trọng. Các sản phẩm isoflavonoid nguyên liệu và Puerarin vẫn phải nhập chủ yếu
từ Trung quốc với giá thành cao. Vì vậy nhằm mong muốn tận dụng được nguồn
nguyên liệu phong phú sẵn có để tạo ra sản phẩm chất lượng với giá thành hợp lý
chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: “ NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG ENZYME
TRONG THU NHẬN PUERARIN TỪ CỦ SẮN DÂY ĐỂ SẢN XUẤT THỰC
PHẨM BỔ SUNG “.

1


PHẦN I :TỔNG QUAN TÀI LIỆU
I- GIỚI THIỆU CHUNG VỀ THỰC PHẨM BỔ SUNG [1]
1. Khái niệm về thực phẩm bổ sung [1]
Thực phẩm bổ sung là nhóm các sản phẩm được phát triển & sử dụng rộng
rãi trong khoảng hai thập niên gần đây, xuất phát từ các nhà khoa học và chính phủ
Nhật Bản. Giới khoa học hiểu thực phẩm bổ sung như một nhóm khái niệm hơn là
một định nghĩa thống nhất. Ngay bản thân tên gọi của nó cũng có nhiều thuật ngữ
được sử dụng cho mảng sản phẩm này. Trong đó, thuật ngữ Dietary supplements
là thuật ngữ được FDA Hoa Kỳ & nhiều nước khác trên thế giới sử dụng rộng rãi
nhất. Ở Châu Âu còn thường sử dụng thuật ngữ “Nutraceutical” cho các loại sản
phẩm này. Tại VN, Bộ Y tế sử dụng cụm từ “Thực phẩm bổ sung hay thực phẩm
chức năng” để Việt hóa cho thuật ngữ này.
Định nghĩa của Châu Âu về Thực phẩm bổ sung: Thực phẩm bổ sung là loại
thực phẩm phải được chứng minh rõ ràng là có ảnh hưởng tốt đến một hoặc một số
chức năng mục tiêu của cơ thể, lợi ích vượt trội so với hiệu quả dinh dưỡng thông
thường, cải thiện tình trạng hoặc làm giảm nguy cơ bệnh tật của cơ thể . Phải là sản
phẩm có nguồn gốc thực phẩm tự nhiên .Có thể được bổ sung thêm những thành
phần có lợi hoặc lấy ra các thành phần không có lợi.
Định nghĩa của Bộ Y Tế Việt Nam về Thực phẩm bổ sung: Thực phẩm bổ
sung là thực phẩm dùng để hỗ trợ chức năng của các bộ phận trong cơ thể người, có

tác dụng dinh dưỡng, tạo cho cơ thể tình trạng thoải mái, tăng sức đề kháng và giảm
nguy cơ bệnh tật. Trong thực tế, không thể phân biệt rạch ròi giữa Thực phẩm bổ
sung và Thuốc. Hiện nay, các nhà khoa học tạm xếp Thực phẩm bổ sung nằm ở
vùng trung gian giữa thực phẩm & thuốc và gọi nó là “Vùng xám”. Do đó, Thực
phẩm bổ sung còn được gọi là Thực phẩm-Thuốc về mặt công năng, lợi ích và hiệu
quả sử dụng, trong nhiều trường hợp, các kết quả nghiên cứu và bằng chứng khoa
học vẫn còn chưa đầy đủ về các mặt ưu và khuyết của Thực phẩm bổ sung. Nhiều
nghiên cứu chỉ mới được thực hiện ở điều kiện in-vitro (hiểu nôm na là nghiên cứu
trong ống nghiệm) hoặc trên động vật nên chưa có các kết luận xác đáng trên cơ thể
người. Tuy nhiên có một quy định nghiêm ngặt được toàn thể các cơ quan quản lý

2


dược và thực phẩm thống nhất trên toàn thế giới, đó là không được coi Thực phẩm
bổ sung có thể dùng chữa bệnh cũng như trong mọi trường hợp không tạo cho
người sử dụng có sự nhầm lẫn giữa Thực phẩm bổ sung và thực phẩm thông
thường.
2. Phân loại Thực phẩm bổ sung [1]
Hiện nay, có 2 cách thông dụng để phân loại Thực phẩm bổ sung
2.1 Phân loại theo tính chất của Thực phẩm bổ sung [1]
Đây là cách phân loại theo bản chất hóa học hoặc tên khoa học thường dùng
của các hợp chất chức năng được dùng trong các sản phẩm Thực phẩm bổ sung, bất
kể là Thực phẩm bổ sung này có tên gọi và có lợi ích sức khỏe cho người tiêu dùng
là gì. Cách phân loại này bao gồm các nhóm hoạt tính sau:
• Nhóm chất xơ thực phẩm (dietary fiber)
• Nhóm chất xơ hòa tan –Prebiotic
• Nhóm vitamin
• Nhóm chất khoáng
• Nhóm acid béo không no đa nối đôi

• Nhóm probiotic – Men vi sinh
• Nhóm đường có năng lượng thấp (sugar alcohols)
• Nhóm acid amin, peptid, protein sinh học
• Nhóm phytochemical
2.2 Phân loại theo lợi ích/ngăn ngừa bệnh tật đối với sức khỏe
Cách phân loại này cho biết chức năng, lợi ích mục tiêu mà sản phẩm đem
lại cho sức khỏe người tiêu dùng. Do vậy, sản phẩm có thể có chứa nhiều nguyên
liệu có các hoạt chất chức năng khác nhau nói trên và được phối hợp để đem lại lợi
ích sức khỏe mục tiêu. Cách phân loại này có các mục sau:
• Có lợi cho mạch
• Có lợi cho Tiêu hóa
• Có lợi cho Xương Tim
• Chống lão hóa
• Hỗ trợ giảm nguy cơ tiểu đường, béo phì

3


• Hỗ trợ ngăn ngừa ung thư
• Có lợi cho hệ thống thần kinh
• Có lợi cho hệ thống nội tiết
II- GIỚI THIỆU VỀ CÂY SẮN DÂY VÀ TINH CHẤT PUERARIN [4,11]
1. Cây sắn dây[4]
Sắn dây có tên khoa học là Pueraria lobata tên dược liệu theo y học là Cát căn.
Sắn dây là loài dây leo, sống lâu năm, có thể dài tới 10 m. Rễ phát triển thành củ
dài, to. Lá kép, cụm hoa hình chùm mọc so le gồm 3 lá chét nguyên hoặc xẻ thùy.
Cụm hoa hình chùm mọc ở kẽ lá gồm nhiều loại hoa màu xanh tím, thơm. Quả giáp
dẹt màu vàng nhạt, có lông mềm, thắt lại giữa các hạt. Rễ củ của sắn dây thường
được dùng làm thuốc. Thông thường rễ được thu hoạch vào mùa đông, xuân. Rễ
đào rửa sạch đất cát, bỏ lớp vỏ ngoài, cắt khúc hoặc thái lát sau đó phơi hoặc sấy

khô. Củ sắn dây cũng thường được mài lấy bột để sử dụng, gọi là bột sắn dây. Củ
được sơ chế sạch, xay nhuyễn cùng với nước, lọc để tinh bột sắn dây lắng xuống
sau đó đem phần bột này phơi khô, bẻ miếng nhỏ. Sắn dây có thể dùng như một loại
thuốc chữa cảm sốt, nhức đầu, khát nước, mụn nhọt. Củ sắn dây có thể chế biến
chín để ăn trực tiếp. Bột sắn dây thường để pha nước uống, nấu chè….

Hình 1: Cây sắn dây

4


2. Một số nghiên cứu về tác dụng của cây sắn dây đối với sức khỏe. [4]
Cả trong Đông y và Tây y đã có rất nhiều nghiên cứu về công dụng của sắn
dây. Tuy nhiên người tiêu dùng thường xuyên sử dụng bột sắn dây lại ít biết về các
nghiên cứu cụ thể này. Dưới đây xin giới thiệu tổng quát một số kết quả nghiên cứu
để chúng ta cùng tham khảo.
2.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới.
Ở phương Đông, từ 2000 năm trước sắn dây đã có một vị trí quan trọng trong
y học dưỡng sinh Trung Quốc, Nhật Bản. Sự đông đặc của bột sắn dây làm cho các
phân tử bột sắn dây đi vào thành ruột và trung hòa axit ở đây, chống lại vi trùng,
ngăn cản các bệnh tiêu chảy. Nó làm thuyên giảm ngay các chứng đau họng và đầy
hơi trong ruột. Theo giáo sư Dhamananda, viện trưởng Viện nghiên cứu y học cổ
truyền bang Oregan, thì bột sắn dây chứa hàm lượng cao flavonoid, là một loại hoạt
chất tăng cường hoạt động của hệ tiêu hóa và tuần hoàn. Flavonoid là một chất nổi
tiếng chống lại oxi hóa cơ thể. Sắn dây có tác dụng ngăn chặn sự co rút của các tế
bào ruột, do đó làm máu chảy tốt hơn và giảm chứng co ruột, xoắn ruột. Những
nghiên cứu về sắn dây theo quan niệm y học hiện đại được thực hiện phần lớn tại
Trung Hoa, Nhật, Đức... Tác dụng y học của sắn dây được nghiên cứu cẩn thận ở
Trung Quốc từ những năm 70. Các kết quả công bố cho rằng sắn dây có tác dụng
giảm huyết áp, giảm đau đầu, giảm các chứng đau nhức vai và cổ. Ở Trung Quốc,

bột sắn dây chữa được các chứng bệnh điếc tai do sự suy giảm hệ tuần hoàn. Nó có
tác dụng làm giảm cholesterol, các khối mỡ máu, máu đông và chống bệnh đau tim.
Trong cuốn “Tự bảo vệ sức khỏe”, xuất bản năm 1973, Muramoto đề nghị uống trà
bột sắn dây trong các trường hợp cảm lạnh, làm giảm các cơn đau nói chung, các
chứng chuột rút, co cơ và tiêu chảy. Dược điển Cộng hòa nhân dân Trung Hoa
(1985) chính thức ghi Cát căn là vị thuốc hạ nhiệt dùng trong các trường hợp cảm
sốt kèm theo cảm giác khó chịu hoặc đau nhức nơi cổ, bả vai; giải khát khi sốt
nóng. Viện nghiên cứu dược thuộc Viện Y học Khoa học Trung Quốc đã làm thí
nghiệm trên chuột bạch thấy rằng tiêm dưới da hoặc vào xoang bụng của chuột bạch
hoạt chất cát căn trong cồn etylic với liều 10g/kg thể trọng chuột bạch đã được gây

5


thiếu máu cơ tim cấp tính. Theo dõi bằng điện tâm đồ cho thấy hoạt chất cát căn có
tác dụng bảo vệ thiếu máu cấp tính cơ tim rõ rệt. Bột sắn dây thường được dùng với
tác dụng điều hòa thân nhiệt: thử nghiệm tại Nhật đã chứng minh các chế phẩm từ
Cát căn có tác dụng hạ nhiệt nơi thỏ đã bị gây sốt. Các nghiên cứu tại Nhật cho thấy
Cát căn có những tác động trên những bệnh nhân bị đau thắt ngực (angina pectoris):
38% bệnh nhân thuyên giảm, 42% có những chuyển biến tốt sau 1 tháng thử
nghiệm. Cát căn cũng có những tác dụng hạ huyết áp, hạ đường huyết. Trong một
thử nghiệm tại Trung Hoa: 52 người cao huyết áp được cho uống mỗi ngày 8
muỗng cà phê bột Cát căn dưới dạng trà, sau 8 tuần: 17 người đạt kết quả tốt, 30
người thuyên giảm rõ rệt. Sắn dây trong chữa bệnh tai - mũi - họng: khi thử nghiệm
trên 33 người bị mất thính lực bất ngờ, sắn dây được cho dùng chung với vitamin B
hỗn hợp: 9 trường hợp khỏi hẳn và 6 trường hợp thuyên giảm. Isoflavon trong sắn
dây như daidzein, daidzin và puerarin có những tác động như những chất ức chế, có
tính nghịch chuyển, các phân hóa tố alcohol và aldehyd dehydrogenase. (Alcohol
Clin. Exp Res No 18-1994). Daidzein, trích tinh Cát căn làm giảm sự tiêu thụ
alcohol, giảm cao điểm của nồng độ alcohol trongmáu, và rút ngắn thời gian gây

ngủ của alcohol nơi thú vật. Sự giảm cao điểm nồng độ alcohol có thể do ở sự kéo
dài thêm thời gian của thực phẩm trong bao tử(Am JClin Nutr No 68-1998). Các thí
nghiệm của Yujiro Niiho tại Viện bào chế Isan,dùng trích tinh chất Sắn dây bằng
methanol cho thấy khi cho uống trích tinh, nồng độ alcohol và aldehyd trong máu
người uống rượu giảm xuống rất nhanh. (HerbalGram No 23-1990). Cát căn là
thuốc giải độc rượu. Một nhà nghiên cứu y học Trung Quốc tên là Vĩnh Minh
Cường phỏng vấn 300 người Trung Quốc dùng bột sắn dây đều cho thấy bột sắn
dây có tác dụng giải say rượu, trung hòa các chất độc và giải nhiễm độc do rượu cho
các cơ quan nội tạng mà không để lại hiệu ứng phụ nào cho cơ thể. Khi ông Vĩnh
Minh Cường quay trở lại trường đại học Havard, ông đã tổng kết các kinh nghiệm y
học đó và kết luận rằng: củ sắn dây không biết vì lý do gì còn có tác dụng làm giảm
ham muốn uống rượu ở người nghiện rượu và giảm sự tàn phá của rượu lên cơ thể
con người. Các nghiên cứu về tác dụng của sắn dây sẽ còn tiếp tục ở cả Mỹ và ở
Châu Á. Có lẽ khả năng quý giá của sắn dây còn vượt qua cả các tuyên bố nghiên

6


cứu hiện có ở nước này. Các tài liệu đông y cổ của Trung Quốc đều cho rằng các
loại thuốc có chứa sắn dây còn dùng để chữa cả bệnh hiểm nghèo.
2.2 Tình hình nghiên cứu trong nước.
Sắn dây là một loài cây thuốc lâu đời ở Việt Nam và được trồng khá phổ
biến từ vùng miền núi đến đồng bằng. Từ lâu, y học dân gian đã coi sắn dây như
một loại thuốc có thể chữa được nhiều chứng bệnh như cảm sốt phong nhiệt, kiết lị
kèm theo sốt, giải nhiệt,...Từ năm 2001, PGS.TS. Đỗ Thị Hoa Viên và TS. Phan
Quốc Kinh đã nghiên cứu chiết xuất bằng cồn và xác định các isoflavonoid từ các
nguyên liệu: Củ sắn dây tròn và Củ sắn dây mọc hoang ở rừng Hòa Bình. Từ đó đã
xác định được cấu tạo hóa học và hàm lượng của daidzein, genistein trong các
nguyên liệu trên và so sánh với daidzein, genistein chuẩn. Phan Quốc Kinh, Đỗ Hoa
Viên và Lê Minh Châu đã công bố kết quả nghiên cứu chiết xuất và tinh chế

isoflavonoid có hoạt tính estrogen trong củ sắn dây (Tạp chí Khoa học và Công
nghệ 2003,2,10-15). Một trong số các nhóm chất được chứng minh là có tác dụng
chữa bệnh của sắn dây là các dẫn chất thuộc nhóm isoflavonoid có hoạt tính
oestrogen, hay còn gọi là các phytoestrogen. Đây là một nhóm hoạt chất đa dạng có
nguồn gốc từ thực vật mà những chất này có cấu trúc và chức năng tương tự như
hoocmon estrogen của động vật có vú, có khả năng thay thế estrogen trong cơ thể
phụ nữ. Các phytoestrogen có tác dụng ngăn ngừa các biểu hiện rối loạn hoocmon
cũng như làm giảm nguy cơ mắc các bệnh về tim mạch, loãng xương, ung thư vú, ...
ở phụ nữ thời kì tiền mãn kinh và còn có tác dụng phòng chống ung thư tiền liệt
tuyến ở nam giới. Đề tài “Nghiên cứu invivo tác dụng nội tiết kiểu oestrogen của
Isoflavones chiết xuất từ sắn dây, Pueraria thomsoni Benth” của tác giả Đỗ Thị Hoa
Viên (Tạp chí Khoa học và công nghệ- Tập 44 Số2/2006 Tr.61-64) đã đi đến kết
luận là cao chiết isoflavone từ củ sắn dây Pueraria thomsonii Benth. có hoạt tính nội
tiết kiểu estrogen trên 51,5% chuột nhắt trắng cái với liều uống 150 mg / con / ngày.
Điều này cho thấy hoạt tính estrogen của hỗn hợp isoflavone chiết xuất từ củ sắn
dây là khá rõ rệt. Thạc sỹ Trần Thị Xuân, 2005. Nghiên cứu isoflavon từsắn dây
trồng và sắn dây mọc hoang. Năm 2009, Nhóm nghiên cứu gồm hai sinh viên

7


Hoàng Ngọc Tú và Nguyễn Thị Minh Trang, khoa CNTP- Đại học Công nghệ Sài
Gòn đã nghiên cứu sản xuất thử nghiệm thành công rượu vang từ sắn dây. Phân tích
cho thấy, rượu sắn dây chứa chất puerarin có thể ngừa ung thư, tốt cho tim mạch,
giúp vi khuẩn đường ruột có lợi phát triển. Và thực tế trong kinh nghiệm sử dụng
cho thấy bản thân sắn dây là 1 loại thực phẩm có thể dùng rất thường xuyên, có tác
dụng tốt cho người sử dụng mà không gây ra bất cứ tác dụng phụ nào.
3. Lợi ích của Isoflavone và các dẫn xuất của chúng [11]
3.1 Phân nhóm và cấu tạo của isoflavone
Một số hợp chất hoá học tự nhiên được tìm thấy trong thực vật có khả năng

gây kích dục, điều tiết hoạt động của các hoocmon nội tiết, hạn chế nguy cơ mắc
một số bệnh: như ung thư, loãng xương, alzheimer...chúng có tên hoá học chung là
“Phytoestrogens”. Phần lớn Phytoestrogens thuộc về 1 nhóm lớn các dẫn suất của
Phenolic đã được biết như : Flavonoids. Flavonoids đã biết nhiều trong thực vật và
nó cấu thành lên 7% trọng lượng khô của vài loài thực vật. Ba dạng của Flavonoids
là : Coumestans, Prenylated Flavonoids và Isoflavones là những Phytoestrogens có
khả năng gây hưng phấn (kích dục).Một dạng của Non-flavonoid phytoestrogen
(không phải là flavonoid phytoestsstrogen) là Lignan đã được tìm thấy.
Mối quan hệ giữa các dạng của Phytoestrogen được trình bày ở sơ đồ sau:

8


Phytoestrogens như một nhà máy biến đổi và chuyển hoá đem lại phản ứng
sinh học trong động vật có xương sống và có thể thay thế hoạt động của
Endogenous oestrogen (một dạng hoocmone sinh dục nữ) thường ức chế hoocmone
thụ cảm là nguyên nhân chính gây lên bệnh ung thư.
Hình sau đây cho chúng ta thấy sự tương đồng trong cấu trúc của Oestradiol
( hoocmone người) và bốn chất chính của bốn nhóm hợp chất thuộc Phytoestrogens
.

Các hợp chất trên đều có nhóm phenolic (A) và Hydroxyl (B), cấu trúc và
khoảng cách giữa hai nhóm trong mỗi hợp chất là bằng nhau.

9


3.1.1 Isoflavones
a. Cấu trúc hoá học và danh pháp
Những Isoflavones đã được biết đến trong giới thực vật học là:

* Genistein
* Daidzein
* Glycitein
* Biochanin A
* Formononerin
Isoflavones thường được tìm thấy dưới dạng liên kết glucosid (glucones) như
Puerarin (Daidzein 8-C-glucoside, công thức C21H20O9 và trọng lượng phân tử là:
41.37) trong thực vật và thực phẩm. Cấu trúc hoá học của chúng được thể hiện ở
hình sau:

10


Puerarin
Biochanin A và Formononetin là tiền chất của Genistein và Daidzein, chúng có
thêm một nhóm (-CH 3 ).
Glucones thường este hoá với nhóm acetyl hoặc malonyl để tạo thành cấu
trúc acetyl glucosides hoặc malonyl glucosides.

11


Cấu trúc của một số Isoflavones dưới dạng aglucones, glucones, acetylglucones,
malonylglucones được tìm thấy trong thực phẩm :

12


Một số hợp chất và danh pháp của chúng thuộc nhóm Isoflavones
Daidzein

Genistein
Aglucones (unconjugated to glucose)

Glycitein
Formononetin
BiochaninA
Daidzin
Genistin

Glucosides (or glucones, conjugated to glucose)

Glycitin
Ononin
Sissotrin
Acetyldaidzin

Acetylglucosides (acetylglucones)

Acetylgenistin
Acetylglycitin
Malonyldaidzin

Malonyglucosides (malonylglucones)

Malonylgenistin
Malonylglycitin

b. Tính chất và hoá học của Isoflavones
* Tính tan:
Isoflavones là hợp chất hữu cơ có phân tử rỗng và nặng. Sự kết hợp glucose,

glucuronide hoặc nhóm sunfat sẽ làm tăng khả năng tan trong nước. Acetyl hoặc
molonyl kết hợp với dạng glucose và metyl của Isoflavones sẽ làm tăng tính tan.
* Tính chất hoá học:
Có tính acid. Glucones còn có thể tạo ra aglucones. Giữa các nhóm acid hoặc
trong các cấu trúc đơn giản nhóm acetyl và nhóm malonyl có thể đổi chỗ. Nhóm
ngoại ( nhóm malonyl ) có thể đề cacboxyl và dễ dàng chuyển thành nhóm acetyl.

13


Trong cơ thể, enzym trong ruột và gan có thể tham gia vận chuyển và bài tiết các
chất thải trong các phản ứng chuyển hoá.
3.1.2 Coumestans
So với Isoflavones, Coumestans ít
được nghiên cứu hơn. Chúng có cấu tạo
tương tự Isoflavones và có tính chất vật lý,
hoá học giống như Isoflavones. Công thức
của Coumestol (một dạng của Coumestans
) thường được tìm thấy trong thực phẩm
như hình bên:
3.1.3 Prenylated flavonoids
Một số loại Prenylated flavonoids có khả năng gây hưng phấn đã đựơc tìm
thấy là:
* 8-prenylnaringenin
* 6- prenylnaringenin
* Xanthohumol
* Isoxanthohumol
Công thức cấu tạo của các hợp chất trên được thể hiện như sau:

14

Xanthohumol

Isoxanthohumol

Cấu tạo của các hợp chất này cũng có dạng tương tự Isoflavones nhưng thay
thế nhóm glucoside bằng nhóm phenyl (B) và vòng phenol (A) được gắn ở vị trí
Cacbon số 3 thay vì Cacbon số 2 so với Isoflavones. Các hợp chất của Prenylated
flavonoids có tính tan kém hơn Isoflavones.
3.1.4 Lignans
Một bộ phận trong nhóm Lignans của Phytoestrogens được biết đến với tên
hoá học 2,3-Substituted di - 1,4 benzylbutane. Những Lignans chính được tìm thấy
trong thực phẩm:
* Laricirecinol
* Isolaricirecinol
* Matairesinol
* Secoisolaricirecinol
Cấu tạo của chúng được thể hiện như sau:

15


Các dạng của Lignans đã được tìm thấy trong thực phẩm thường ở dạng liên
kết glucoside thành từng chuỗi. Vì thế khi triết tách Lignans từ thực vật và thực
phẩm, kết quả phụ thuộc rất nhiều vào phương pháp triết tách. Chúng tạo thành
dạng Aglucones hoặc Glucosides. Lignan không có khả năng gây hưng phấn nhưng

16

có thể biến đổi thành hợp chất oestrogen enterolactone và enterodial nhờ hệ sinh vật
trong ruột.
3.2 Puerarin và lợi ích sức khỏe của nó [11]
3.2.1 Tinh chất Puerarin
Puerarin (daidzein-8-C-glucoside), là các isoflavone có hoạt tính sinh học chính của
củ sắn dây. Chúng là các phytoestrogen, có tác dụng giống hormon sinh dục nữestrogen nội sinh, nhưng an toàn với cơ thể hơn do không gây tác dụng phụ.

Puerarin là thành phần hoạt tính sinh học lớn phân lập từ rễ của Pueraria
lobata (Willd.) Ohwi, trong đó nổi tiếng như Gegen (tên Trung Quốc) trong y học
cổ truyền Trung Quốc. Như các chất chuyển hóa trung gian phong phú nhất,
Puerarin được phân lập từ Gegen vào cuối năm 1950. Kể từ đó, tính chất dược lý
của nó đã được nghiên cứu rộng rãi. Nó có sẵn trong các loại thực phẩm phổ biến và
được sử dụng trong y học cổ truyền. Một số lợi ích được thống kê của Puerarin là :
• Bảo vệ tim mạch, hỗ trợ hoạt động hệ tuần hoàn
• Giảm đau, kháng viêm, hạ sốt
• Chống oxy hóa, chống sự phát triển của tế bào ung thư
• Ức chế các rối loạn do rượu, giải độc và hỗ trợ cai nghiên rượu
• Chống tiểu đường và ức chế các biến tính tiểu đường

17


• Có cấu trúc và chức năng tương tự như hoocmon estrogen : ổn định chống
các bệnh tiền mãn kinh, căng mịn da, nở nang vòng ngực…
• Thúc đẩy sự hình thành xương
• Hỗ trợ hệ tiêu hóa, hệ bài tiết
Puerarin đã được sử dụng rộng rãi trong điều trị tim mạch và bệnh mạch máu
não, tiểu đường và các biến chứng bệnh tiểu đường, hoại tử xương, bệnh Parkinson,
bệnh Alzheimer, viêm màng dạ con, và ung thư. Các tác dụng có lợi của puerarin

vào mục đích chữa bệnh khác nhau có thể là do phổ rộng các tính chất dược lý như
giãn mạch, bảo vệ tim mạch, neuroprotection, chất chống oxy hóa, chống ung thư,
kháng viêm, giảm đau, thúc đẩy sự hình thành xương, ức chế uống rượu, và suy
giảm sức đề kháng insulin. Tuy nhiên, cơ chế phân tử trực tiếp và mục tiêu vẫn
chưa rõ ràng.
3.2.2 Một số sản phẩm bổ sung Puerarin
a. Thực phẩm bổ sung Puerarin giúp thanh nhiệt, giải độc
Sản phẩm được bào chế dạng bột pha uống liền hoặc dạng viên nén. Có công
dụng thanh nhiệt hỗ trợ hệ tiêu hóa, hệ bài tiết, thải độc. Dùng hỗ trợ điều trị giải
rượu cai nghiện rượu. Giá thành khá cao và chủ yếu là có nguồn gốc từ Mỹ, Úc
hoặc Trung Quốc.

18