Nghiên cứu trích ly các hoạt chất chống oxy hóa từ Chùm Ngây cho chế biến trà hòa tan

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

PHÕNG THỊ TUYẾT NHUNG
Tên đề tài:
NGHIÊN CỨU TRÍCH LY CÁC HOẠT CHẤT CHỐNG OXY HÓA TỪ
CHÙM NGÂY CHO CHẾ BIẾN TRÀ HÕA TAN

KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo

: Chính quy

Chuyên ngành : Công nghệ sau thu hoạch
Khoa
Khóa học

: Khoa CNSH & CNTP
: 2011-2015

Thái Nguyên - 2015


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

PHÕNG THỊ TUYẾT NHUNG
Tên đề tài:
NGHIÊN CỨU TRÍCH LY CÁC HOẠT CHẤT CHỐNG OXY HÓA TỪ
CHÙM NGÂY CHO CHẾ BIẾN TRÀ HÕA TAN

KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Hệ đào tạo
Chuyên ngàn
Khoa
Khóa học

: Chính quy
: Công nghệ sau thu hoạch
: Khoa CNSH & CNTP
: 2011-2015

Giáo viên hƣớng dẫn:
1. ThS. NGUYỄN ĐỨC TIẾN
Viện Cơ điện nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch
2. ThS. TRẦN THỊ LÝ
Bộ môn Công nghệ sau thu hoạch - Khoa Công nghệ
sinh học và Công nghệ thực phẩm - Trường Đại học
Nông lâm - Thái Nguyên

Thái Nguyên - 2015


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong Khóa luận này là
trung thực.
Tôi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện Khóa luận này đã
được cảm ơn và các thông tin được trích dẫn trong chuyên đề này đã được ghi rõ
nguồn gốc.
Thái Nguyên, ngày 25 tháng 05 năm 2015

Sinh viên

Phòng Thị Tuyết Nhung


i

LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành được Khóa luận này, ngoài sự cố gắng của bản thân, tôi đã
nhận được sự ủng hộ, giúp đỡ và hướng dẫn của các thày giáo, cô giáo, gia đình và
bạn bè xung quanh.
Tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới ThS. Nguyễn Đức Tiến - trưởng
Bộ môn Nghiên cứu phụ phẩm và Môi trường nông nghiệp - Viện Cơ điện nông
nghiệp và Công nghiệp sau thu hoạch đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo, giúp đỡ và tạo
mọi điều kiện tốt nhất cho tôi thực hiện và hoàn thành Khóa luận tốt nghiệp này.
Tôi xin chân thành cảm ơn ThS. Trần Thị Lý cùng toàn thể các thầy cô giáo
khoa Công nghệ sinh học và Công nghệ thực phẩm - Trường Đại học Nông lâm
Thái Nguyên đã hướng dẫn, động viên tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài.
Đồng thời, tôi xin được cảm ơn các anh, chị ở bộ môn Nghiên cứu phụ phẩm
và Môi trường nông nghiệp - Viện Cơ điện nông nghiệp và Công nghệ sau thu
hoạch đã hướng dẫn, tạo điều kiện giúp đỡ tôi hoàn thành đề tài này.
Cuối cùng, tôi xin gửi lời yêu thương chân thành nhất đến gia đình và bạn bè
đã động viên, khích lệ tôi trong suốt thời gian qua.
Một lần nữa tôi xin chân thành cảm ơn tất cả sự giúp đỡ quý báu trên.
Thái Nguyên, ngày 25 tháng 05 năm 2015
Sinh viên
Phòng Thị Tuyết Nhung


ii

DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 2.1. Thành phần hóa học trong trái và lá Chùm Ngây .......................................5
Bảng 2.2. Một số chất chống oxy hóa trong Chùm Ngây và công dụng ....................7
Bảng 2.3. Các ứng dụng của siêu âm năng lượng cao trong .....................................18
công nghệ thực phẩm [24] .........................................................................................18
Bảng 3.1. Quy trình dựng đường chuẩn acid gallic. ................................................26
Bảng 3.2. Dãy nồng độ đem thử họa tính quét gốc tự do DPPH ..............................28
Bảng 3.3. Quy trình thử hoạt tính quét gốc tự do DPPH ..........................................28
Bảng 3.4. Nội dung mô tả theo thang điểm Hedonic .................................................... 35
Bảng 4.1. Ảnh hưởng của thời gian xử lý sóng siêu âm đến hiệu quả trích ly các
hoạt chất chống oxy hóa trong Chùm Ngây .............................................38
Bảng 4.2. Ảnh hưởng của cường độ sóng siêu âm đến hiệu quả trích ly các hoạt
chất chống oxy hóa trong Chùm Ngây ....................................................39
Bảng 4.3. Ảnh hưởng của nồng độ dung môi ethanol đến hiệu suất trích ly các hoạt
chất chống oxy hóa trong Chùm Ngây .....................................................40
Bảng 4.4. Ảnh hưởng của tỉ lệ nguyên liệu/dung môi ethanol đến hiệu quả trích ly
các hoạt chất chống oxy hóa trong Chùm Ngây .......................................41
Bảng 4.5. Ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly đến hiệu quả trích ly các hoạt chất chống
oxy hóa trong Chùm Ngây .......................................................................42
Bảng 4.6. Ảnh hưởng của thời gian trích ly đến hiệu quả trích ly các hoạt chất
chống oxy hóa trong Chùm Ngây .............................................................43
Bảng 4.7. Thử hoạt tính quét gốc tự do DPPH trên chế phẩm Chùm Ngây .............44
Bảng 4.8. Thử hoạt tính quét gốc tự do DPPH trên vitamin C .................................45
Bảng 4.9. Tỉ lệ phối trộn các thành phần tạo ra sản phẩm trà Chùm Ngây
hòa tan.......................................................................................................47
Bảng 4.10. Kết quả điểm đánh giá cảm quan cho các chỉ tiêu .................................48

iii

DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang
Hình 2.1. Hình ảnh về cây Chùm Ngây ......................................................................4
Hình 2.2. So sánh hàm lượng dinh dưỡng của lá Chùm Ngây và một số thực phẩm
thông dụng ....................................................................................................6
Hình 2.3. Cấu trúc khung sườn của flavonoid ..........................................................13
Hình 2.4. Quá trình hình thành, phát triển và vỡ tung của bọt khí ...........................17
Hình 3.1. Quy trình dự kiến sản xuất trà hòa tan từ Chùm Ngây .............................36
Hình 4.1. Hoạt tính quét gốc tự do DPPH trên chế phẩm Chùm Ngây ....................45
Hình 4.2. Hoạt tính quét gốc tự do DPPH trên vitamin C ........................................46
Hình 4.3. Giá trị IC50 về hoạt tính quét gốc tự do DPPH của dịch chiết và đối chứng
vitamin C ....................................................................................................46


iv

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

DPPH

: 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl

HTCO

: Hoạt tính chống oxy hóa

MeOH

: Methanol

HL

: Hàm lượng

GAD

: Gallic acid equivalent - đương lượng acid gallic.


v

MỤC LỤC
Trang
LỜI CAM ĐOAN .......................................................................................................ii
LỜI CẢM ƠN .............................................................................................................. i
DANH MỤC CÁC BẢNG..........................................................................................ii
DANH MỤC CÁC HÌNH ......................................................................................... iii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ........................................................................... iv
MỤC LỤC ................................................................................................................... v
PHẦN 1: MỞ ĐẦU.................................................................................................... 1
1.1. Đặt vấn đề ............................................................................................................ 1
1.2. Mục đích và yêu cầu của đề tài ............................................................................ 2
1.2.1. Mục đích ............................................................................................................ 2
1.2.2. Yêu cầu .............................................................................................................. 2
1.2.3. Ýnghĩa của đề tài ............................................................................................... 2
PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ......................................................................... 3
2.1. Giới thiệu chung về Chùm Ngây ......................................................................... 3
2.1.1. Phân loại ............................................................................................................ 3

2.1.2. Đặc điểm thực vật và phân bố ........................................................................... 3
2.1.3. Thành phần hóa học và các hoạt chất trong Chùm Ngây ................................. 5
2.1.3.1. Thành phần hóa học của Chùm Ngây ................................................................. 5
2.1.3.2. Thành phần một số hoạt chất chống oxy hóa trong Chùm Ngây và tác dụng
dược lý .................................................................................................................................. 7
2.1.4. Bộ phận dùng và công dụng của Chùm Ngây................................................... 9
2.1.4.1. Rễ Chùm Ngây ...................................................................................................... 9
2.1.4.2. Lá Chùm Ngây..................................................................................................... 10
2.1.4.3. Quả và hạt Chùm Ngây ...................................................................................... 10
2.2.1. Gốc tự do ......................................................................................................... 11
2.2.1.1. Khái niệm ............................................................................................................. 11
2.2.1.2. Nguồn gốc ............................................................................................................ 11


vi

2.2.2. Chất chống oxy hóa ......................................................................................... 12
2.2.2.1. Khái niệm ............................................................................................................. 12
2.2.2.2. Phân loại ............................................................................................................... 12
2.2.3. Flavonoid ......................................................................................................... 13
2.2.3.1. Khái niệm flavonoid ........................................................................................... 13
2.2.3.2. Hoạt tính sinh học của flavonoid ...................................................................... 13
2.3. Trích ly các hoạt chất chống oxy hóa từ Chùm Ngây ........................................ 14
2.3.1. Cơ sở khoa học của trích ly hoạt chất chống oxy hóa trong Chùm Ngây....... 14
2.3.2. Phương pháp trích ly phenolic ....................................................................... 15
2.3.2.1. Phương pháp trích lỏng - lỏng .......................................................................... 15
2.3.2.2. Phương pháp trích rắn - lỏng ............................................................................ 15
2.3.3. Ứng dụng sóng siêu âm trong trích ly ........................................................... 16
2.4. Tình hình nghiên cứu về Chùm Ngây trên thế giới và trong nước .................... 19
2.4.1. Tình hình nghiên cứu cây Chùm Ngây trên thế giới ....................................... 19

2.4.2. Tình hình nghiên cứu về Chùm Ngây ở Việt Nam ......................................... 21
PHẦN 3: ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ... 23
3.1. Đối tượng, hoá chất và thiết bị nghiên cứu ........................................................ 23
3.1.1. Đối tượng ........................................................................................................ 23
3.1.2. Hoá chất và thiết bị ......................................................................................... 23
3.2. Địa điểm và thời gian tiến hành nghiên cứu ...................................................... 24
3.3. Nội dung nghiên cứu .......................................................................................... 24
3.3.1. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả trích ly hoạt chất chống oxy hóa
trong Chùm Ngây ...................................................................................................... 24
3.3.2. Nghiên cứu tạo sản phẩm trà hòa tan từ Chùm Ngây ..................................... 24
3.3.3. Đề xuất quy trình tạo sản phẩm trà hòa tan từ Chùm Ngây ............................ 24
3.4. Phương pháp nghiên cứu .................................................................................... 24
3.4.1. Phương pháp xác định các chỉ tiêu hóa lý ...................................................... 24
3.4.2. Định lượng phenolic tổng ............................................................................... 25
3.4.3. Đánh giá hoạt tính chống oxy hóa bằng phương pháp quét gốc tự do DPPH 27


vii

3.4.4. Phương pháp bố trí thí nghiệm ........................................................................ 29
3.4.4.1. Ảnh hưởng của thời gian xử lý bằng sóng siêu âm tới hiệu quả trích ly c ác
hoạt chất chống oxy hóa từ Chùm Ngây ........................................................................ 29
3.4.4.2. Ảnh hưởng của cường độ sóng siêu âm đến hiệu quả trích ly các hoạt chất
chống oxy hóa từ Chùm Ngây ......................................................................................... 30
3.4.4.3. Ảnh hưởng của nồng độ dung môi đến hiệu quả trích ly các hoạt chất chống
oxy hóa từ Chùm Ngây ..................................................................................................... 30
3.4.4.4. Ảnh hưởng của tỉ lệ nguyên liệu/dung môi tới hiệu quả trích ly hoạt chất
chống oxy hóa từ Chùm Ngây ......................................................................................... 31
3.4.4.5. Ảnh hưởng của thời gian trích ly đến hiệu quả trích ly hoạt chất chống oxy
hóa từ Chùm Ngây ............................................................................................................ 32

3.4.4.6. Ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly tới hiệu quả trích ly hoạt chất chống oxy
hóa từ Chùm Ngây ............................................................................................................ 32
3.4.5. Nghiên cứu tạo sản phẩm trà hòa tan từ Chùm Ngây ..................................... 33
3.4.6. Đề xuất quy trình tạo sản phẩm trà hòa tan từ Chùm Ngây ............................ 35
3.4.7. Phương pháp xử lý số liệu ............................................................................... 37
PHẦN 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................................ 38
4.1. Ảnh hưởng của thời gian xử lý sóng siêu âm đến hiệu quả trích ly các hoạt chất
chống oxy hóa từ Chùm Ngây .................................................................................. 38
4.2. Ảnh hưởng của cường độ sóng siêu âm đến hiệu quả trích ly các hoạt chất
chống oxy hóa từ Chùm Ngây.................................................................................. 39
4.3. Ảnh hưởng của nồng độ dung môi đến hiệu quả trích ly các hoạt chất chống
oxy hóa từ Chùm Ngây ............................................................................................. 40
4.4. Ảnh hưởng của tỉ lệ nguyên liệu/dung môi ethanol đến hiệu suất trích ly các
hoạt chất chống oxy hóa từ Chùm Ngây ................................................................... 41
4.5. Ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly đến hiệu suất trích ly các hoạt chất chống oxy
hóa từ Chùm Ngây .................................................................................................... 42
4.6. Ảnh hưởng của thời gian trích ly đến hiệu suất trích ly các hoạt chất chống oxy
hóa từ Chùm Ngây .................................................................................................... 43


viii

4.7. Đánh giá hoạt tính chống oxy hóa ..................................................................... 44
4.8. Xây dựng công thức phối chế và tạo sản phẩm trà Chùm Ngây hòa tan ........... 47
4.9. Quy trình công nghệ sản xuất sản phẩm trà hòa tan từ Chùm Ngây.................. 48
PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ................................................................ 51
5.1. Kết luận .............................................................................................................. 51
5.2. Kiến nghị ............................................................................................................ 51
TÀI LIỆU THAM KHẢO
I. Tài liệu tiếng Việt

II. Tài liệu nước ngoài
PHỤ LỤC


1

PHẦN 1
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Cuộc sống hiện nay mang nhiều yếu tố bất lợi đối với sức khỏe con người,
càng ngày con người càng đối mặt với nhiều căn bệnh nguy hiểm. Hầu như nguyên
nhân của bệnh tật hay lão hóa sớm đều trực tiếp hay gián tiếp do các gốc tự do. Các
gốc tự do tích lũy nhiều trong cơ thể sẽ tấn công các mô, nội tạng của cơ thể và gây
ra bệnh tật. Các bệnh chứng của các chất oxy hóa ngày càng nhiều: tiểu đường, xơ
vữa động mạch, đục nhân mắt, cao huyết áp, ung thư… Chất chống oxy hóa có khả
năng ngăn chặn những tổn hại của quá trình oxy hóa gây bởi các gốc tự do nên có
thể ngăn chặn sự xuất hiện của bệnh tật, lão hóa. Vì thế trong thời gian gần đây, các
hoạt chất chống oxy hóa có nguồn gốc tự nhiên ngày càng thu hút nhiều sự quan
tâm, đặc biệt là các sản phẩm có chứa nhiều hoạt chất chống oxy hóa. Chính vì vậy,
xu thế hiện nay là sử dụng các sản phẩm có chứa các họat chất chống oxy hóa vừa
có tác dụng tăng cường sức khỏe vừa chống lại các yếu tố bất lợi cho cơ thể.
Chùm Ngây (Moringa oleifera Lam.) là loài cây hiện đang rất được quan tâm
về hoạt tính chống oxy hóa. Được sử dụng để tăng cường sức khỏe và có tác dụng
chữa một số bệnh. Các nhà dược học, các nhà nghiên cứu thực vật học, dựa vào
hàm lượng dinh dưỡng và nguồn dược liệu quý hiếm được kiểm nghiệm đã không
ngần ngại đặt tên cho nó là cây “Thần Diệu”. Chùm Ngây có những hoạt tính kích
thích hoạt động của hệ tim và hệ tuần hoàn, hoạt tính chống u- bướu, hạ nhiệt,
chống sưng viêm, chống co giật, lợi tiểu, hạ huyết áp, chống oxi hóa, hạ tiểu đường,
bảo vệ gan…
Với lợi ích to lớn cho sức khỏe và nguồn gốc thân thiện với môi trường như

vậy, việc tiếp cận với người tiêu dùng qua con đường uống là một hướng đi rất tiềm
năng. Người tiêu dùng đã và đang nhận thức cao hơn về các loại thức uống tiện
dụng này. Nhiều công trình nghiên cứu trên thế giới đã và đang thực hiện nhằm làm
rõ hoạt tính của Chùm Ngây đặc biệt là hoạt tính chống oxy hóa và tạo ra các sản
phẩm đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng. Trong khi đó, tại Việt Nam, những
nghiên cứu trên đối tượng này chỉ mới bắt đầu và mang tính khảo sát sơ nét về


2

thành phần hóa học. Mặc dù công nghệ sản xuất Chùm Ngây đang phát triển nhưng
chưa có cơ sở sản xuất chế phẩm Chùm Ngây nào đáp ứng nhu cầu thị trường tiêu
thụ trong nước và xuất khẩu, chủ yếu nó được bán dưới dạng nguyên liệu thô, giá trị
sản phẩm thấp. Vì vậy việc nghiên cứu trích ly các hoạt chất sinh học và tạo ra chế
phẩm Chùm Ngây đạt tiêu chuẩn chất lượng là một hướng đi đúng đắn và có thể
mang nhiều lợi ích to lớn.
Hiện nay, các đề tài nghiên cứu và ứng dụng của Chùm Ngây ở Việt Nam
còn khá mới. Chính vì vậy mà chúng tôi tiến hành đề tài “Nghiên cứu trích ly các
hoạt chất chống oxy hóa từ Chùm Ngây cho chế biến trà hòa tan”.
1.2. Mục đích và yêu cầu của đề tài
1.2.1. Mục đích
Nghiên cứu trích ly các hoạt chất chống oxy hóa từ Chùm Ngây cho chế biến
trà hòa tan.
1.2.2. Yêu cầu
- Xác định được ảnh hưởng của thời gian siêu âm tới hiệu quả trích ly các
hoạt chất chống oxy hóa từ Chùm Ngây.
- Xác định được ảnh hưởng của cường độ sóng siêu âm tới hiệu quả trích ly
các hoạt chất chống oxy hóa từ Chùm Ngây.
- Xác định được ảnh hưởng của nồng độ dung môi tới hiệu quả trích ly các
hoạt chất chống oxy hóa từ Chùm Ngây.

- Xác định được ảnh hưởng của tỉ lệ nguyên liệu/dung môi tới hiệu quả trích
ly các hoạt chất chống oxy hóa từ Chùm Ngây.
- Xác định được ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly tới hiệu quả trích ly các hoạt
chất chống oxy hóa từ Chùm Ngây
- Xác định được ảnh hưởng của thời gian trích ly tới hiệu quả trích ly các
hoạt chất chống oxy hóa từ Chùm Ngây
- Nghiên cứu tạo sản phẩm trà Chùm Ngây hòa tan
- Xây dựng quy trình sản xuất sản phẩm trà hòa tan từ Chùm Ngây.
1.2.3. Ý nghĩa của đề tài
Nghiên cứu trích ly các hoạt chất chống oxy hóa từ Chùm Ngây cho chế
biến trà hòa tan.


3

PHẦN 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Giới thiệu chung về Chùm Ngây
2.1.1. Phân loại
Chùm Ngây, hay còn gọi là Chùm Ngây Cải Ngựa, có tên khoa học là
Moringa oleifera Lam., nằm trong hệ thống phân loại như sau [1]:
Giới:

(Plantea)

Ngành:

(Magnoliophyta)

Lớp:

(Magnoliopsida)

Phân lớp:

(Dilleniidae)

Bộ:

(Capparales)

Họ:

(Moringaceae)

Chi:

(Moringa Adans.)

Loài:

(Moriga oleifera Lam.)

Chi Chùm Ngây (Moringa) là chi duy nhất trong họ Chùm Ngây
(Moringaceae). Chi này có 13 loài, tất cả trong số chúng đều là các cây thân gỗ sinh
sống trong khu vực nhiệt đới và cận nhiệt đới. Loài phổ biến nhất là Chùm ngây
(Moringa oleifera Lam.). Loài cây này được trồng nhiều nơi trong khu vực nhiệt
đới, và là loài duy nhất của chi Moringa có mặt tại Việt Nam [2].
2.1.2. Đặc điểm thực vật và phân bố
Cây Chùm Ngây nhỏ hay cây nhỡ cao khoảng 5 - 10 m. Vỏ cây dày, có khía

rãnh. Thân non có lông. Lá kép, mọc so le, dài 30 - 60 cm, có 6 - 9 đôi lá chét hình
trứng, mọc đối. Hoa thơm, màu trắng, hơi giống hoa họ Đậu. Cây ra hoa vào tháng
1 - 2. Quả Chùm Ngây dạng nang treo, có thiết diện tam giác, dài 25 - 30 cm hay
hơn, mở làm 3 mảnh, hạt có 3 cạnh và có màu trắng, dạng màng [2].
Chùm Ngây là loài cây nhiệt đới và cận nhiệt đới, thích hợp với đất cát khô
và có khả năng chịu hạn hán. Theo một số báo cáo thì chi Chùm Ngây chịu được
nhiệt độ từ 18,7 - 28,50C và pH khoảng 4,5 - 8 [26].


4

Cây có nguồn gốc ở Tây Bắc Ấn Độ, sau được đưa vào trồng rộng rãi ở Ấn
Độ, Hy Lạp, Philippin, Thái Lan, Malaysia, Singapore, Cuba… Hiện nay tồn tại
quần thể Chùm Ngây mọc hoang ở cận Hymalaya, từ vùng Chenab đến đông của
Sarda (Ấn Độ) [19,25]. Ngoài ra, người ta còn tìm thấy Chùm Ngây phân bố ở Châu
Phi, Madagascar.
Ở nước ta, cây Chùm Ngây mọc hoang hoặc được trồng ở nhiều tỉnh phía Nam
từ Đà Nẵng, Nha Trang, Phan Thiết vào đến Kiên Giang và cả đảo Phú Quốc [2].

Cây Chùm Ngây

Quả Chùm Ngây

Hoa Chùm Ngây

Lá Chùm Ngây

Hình 2.1. Hình ảnh về cây Chùm Ngây

5

2.1.3. Thành phần hóa học và các hoạt chất trong Chùm Ngây
2.1.3.1. Thành phần hóa học của Chùm Ngây
Các bộ phận của cây Chùm Ngây chứa nhiều chất khoáng quan trọng, và là
một nguồn cung cấp chất đạm, vitamin, beta-carotene, acid amin và nhiều hợp chất
phenolics. Chùm Ngây cung cấp một hỗn hợp nhiều hợp chất như zeatin, quercetin
và kaempferol.
Kết quả phân tích hàm lượng dinh dưỡng của quả, lá tươi và bột khô của lá
cây Chùm Ngây có thể được tóm tắt như bảng 2.1 [11]:
Bảng 2.1. Thành phần hóa học trong trái và lá Chùm Ngây
STT

Thành phần
dinh dƣỡng/100g

Trái

Lá tƣơi

Bột lá

1

Protein (g)

2,5

6,7

27,1

2

Chất béo (g)

0,1

1,7

2,3

3

Carbohydrat (g)

3,7

13,4

38,2

4

Chất sơ (g)

4,8

0,9

19,2

5

Chất khoáng (g)

2,0

2,3

-

6

Ca (mg)

30

440

2003

7

Mg (mg)

24

25

368

8

P (mg)

110

70

204

9

K (mg)

259

259

1324

10

Cu (mg)

3,1

1,1

0,054

11

Fe (mg)

5,3

7,0

28,2

12

S (mg)

137

137

870

13

Oxalic acid (mg)

10

101

1,6

14

Vitamin A (mg)

0,11

6,8

1,6

15

Vitamin B (mg)

423

423

-

16

Vitamin B1 (mg)

0,05

0,21

2,64

Từ bảng trên cho thấy thành phần của Chùm Ngây rất phong phú với hàm
lượng dinh dưỡng của bột lá Chùm Ngây khá cao. Đây là hướng nghiên cứu cần


6

được quan tâm. Những hình ảnh minh họa dưới đây là bảng so sánh từ các nghiên
cứu của các nhà khoa học giữa hàm lượng dinh dưỡng ưu việt của lá cây Chùm
Ngây và những thực phẩm, những trái cây tiêu biểu thường dùng như Cam, Cà-rốt,
Sữa, Cải Bó xôi, Yaourt, và chuối nếu so sánh trên cùng trọng lượng [19]:

Hình 2.2. So sánh hàm lƣợng dinh dƣỡng của lá Chùm Ngây và một số thực
phẩm thông dụng
Qua hình 2.2 ta thấy hàm lượng vitamin C nhiều hơn 7 lần trái cam giúp tăng
cường hệ thống miễn nhiễm trong cơ thể và chữa trị những chứng bệnh lây lan như
cảm cúm. Hàm lượng canxi trong Chùm Ngây khá cao, hàm lượng caxi nhiều hơn
sữa 4 lần giúp bổ sung canxi cho xương và răng, giúp ngăn ngừa chứng loãng
xương. Potassium nhiều hơn trái chuối 3 lần: là chất cần thiết cho óc và hệ thần
kinh. Vitamin A nhiều hơn Cà rốt 4 lần: hoạt động như một tấm khiên chống lại
những chứng bệnh về mắt, da và tim, đồng thời ngăn ngừa tiêu chảy và những
chứng bệnh thông thường khác… Protein nhiều hơn sữa 2 lần: đóng vai trò quan
trọng đối với cơ thể chúng ta và là một phần tạo nên cơ bắp, da và những cơ quan
nội tạng.


7

2.1.3.2. Thành phần một số hoạt chất chống oxy hóa trong Chùm Ngây và tác dụng

dược lý
Hiện nay người ta đã tìm được một số hoạt chất chống oxy hóa trong Chùm
Ngây. Theo nhiều tài liệu các hoạt chất thuộc các nhóm chính sau [8]:
Bảng 2.2. Một số chất chống oxy hóa trong Chùm Ngây và công dụng
Nhóm

Hoạt chất

Công dụng

Carotenoid

Alpha-Carotene

- Giảm nguy cơ nhiều loại ung thư.

Beta-Carotene
Xanthophyll

- Giảm thấp nguy cơ bệnh tim mạch,
- Giảm nồng độ cholesterol máu,
giảm tác hại của ánh nắng mặt trời
trên da,…

Phenolic

Flavonoid
Tanin

- Khả năng chống oxy hóa

- Ức chế sự phát triển của vi nấm
- Chống và ức chế các tế bào ung
thư và sự hấp thụ các tia UV
- Làm tăng độ đàn hồi và chuẩn hóa
tính thẩm thấu của vi ti huyết quản

Terpenoid

Steroid
Steroid - triterpenoid

- Ức chế sinh tổng hợp cholesterol,
- Giảm huyết áp
- Tăng cường chức năng gan
- Chống khối u

Theo nghiên cứu của Salihah (2011), Đại học quốc gia thành phố Hồ Chí
Minh, định lượng phenolic tổng, hàm lượng phenolic tổng trong cao cồn tổng là
108,011 μg GAE/mg, chiếm khoảng 8,6% khối lượng cao [8]. Kết quả cho thấy lá
Chùm Ngây chứa hàm lượng lớn phenolic, vì vậy có tiềm năng là nguồn chất chống
oxy hóa dồi dào. Đây là hợp chất quyết định chất lượng của Chùm Ngây. Chùm
Ngây có chất lượng càng tốt thì hàm lượng phenolic càng cao.
Phenolic rất phong phú trong Chùm Ngây và phổ hoạt lực mạnh. Sau đây là
một số tác dụng sinh học của hợp chất phenolic:


8

Hoạt tính chống oxy hóa
Phenolic là những chất oxy hóa chậm hay ngăn chặn quá trình oxy hóa các

gốc tự do, gốc tự do là nguyên nhân chủ yếu làm cho tế bào hoạt động khác thường.
Các gốc tự do sinh ra trong quá trình trao đổi chất thường là các gốc tự do như OH•,
ROO• (là các yếu tố gây biến dị, hủy hoại tế bào, ung thư, tăng nhanh sự lão
hóa…). Khi đưa phenolic vào cơ thể sẽ sinh ra gốc tự do bền vững hơn các gốc tự
do được hình thành trong quá trình bệnh lý (viêm nhiễm, ung thư, lão hóa…) chúng
có khả năng giải tỏa các điện tử trên mạch vòng của nhân thơm và hệ thống nối đôi
liên hợp, làm triệt tiêu các gốc tự do hoạt động. Các gốc tự do tạo nên bởi phenolic
phản ứng với các gốc tự do hoạt động và trung hòa chúng nên các gốc tự do không
tham gia vào dây chuyền phản ứng oxy hóa tiếp theo. Kết quả là hạn chế quá trình
bệnh lý do cắt đứt dây chuyền phản ứng oxy hóa [14].
Ngoài cơ chế trên, phenolic còn kìm hãm sự phát sinh các gốc tự do hoạt
động có khả năng tạo phức với các ion kim loại chuyển tiếp như Fe++, Cu++...[18]
để các ion kim loại không thể xúc tác cho phản ứng Fenton sinh ra các gốc hoạt
động như OH-…
Hoạt tính đối với enzym
Các công trình nghiên cứu ảnh hưởng của phenolic đối với các enzym động vật
cho biết chúng có tác dụng ức chế nhiều enzym như: protein tyrosin kinaza, protein
kinaza, kìm hãm không đặc hiệu peroxydaza, lipooxygenaza, xydoreductaza…[18].
Bên cạnh tác dụng kìm hãm, nhiều phenolic có khả năng làm tăng hoạt tính enzym
prolin hydroxydaza, là một enzym quan trọng trong quá trình làm lành vết thương
và tạo sẹo.
Bản thân phenolic khi trong cơ thể động vật có thể tồn tại ở dạng oxy hóa
hoặc khử và chịu nhiều biến đổi phức tạp khác nhau cho nên có thể trong các điều
kiện khác nhau nó sẽ thể hiện hoạt tính sinh học khác nhau: kìm hãm hoặc kích
thích hoạt động của enzym, hoặc kích thích theo mức độ có điều kiện.
Hoạt tính chống ung thư
Việc tìm kiếm các thuốc chữa ung thư từ thực vật là hướng đi của thời đại,


9

được khoa học đặc biệt quan tâm. Trong các hướng nghiên cứu nhằm tìm ra các
hoạt chất có khả năng chống ung thư, phenolic là một trong những chất được
quan tâm bởi chúng là những chất có hoạt tính chống oxy hóa cao, tác dụng đến
nhiều hệ enzym và ít độc đối với cơ thể sống. Ngoài ra, phenolic còn tham gia
trong việc phòng chống ung thư bằng khả năng chống oxy hóa, loại trừ các gốc
tự do có thể gây tổn hại tế bào, chống lại quá trình sao chép gây quá trình chết tế
bào khi bị tấn công…
Trong các nguyên nhân của bệnh ung thư, các gốc tự do là một trong những
yếu tố chính để gây đột biến DNA và đây là một trong những dấu hiệu khởi đầu
của ung thư. Theo Charoensin và Wongpoomchai (2012), dịch chiết của lá Chùm
Ngây chứa phenolic và có DPPH hoạt động triệt để [27]. Hơn nữa, có một số
nghiên cứu cho cho biết lá Chùm Ngây rất giàu phenolic và flavonoid và các chất
chống oxy hóa hoạt động mạnh. Điều này cho thấy khả năng chống oxy hóa của
các chất trong lá Chùm Ngây là rất cao. Đây là một hướng đi tiềm năng và rất mới
cần được quan tâm.
Hoạt tính làm bền thành mạch
Phenolic có tác dụng làm tăng sức bền và tính đàn hồi của thành mao mạch
chủ yếu do khả năng điều hòa, làm giảm sức thấm vào mao mạch, ngăn cản không
cho protein của máu thẩm dịch qua các mô khác, có tác dụng dự phòng vỡ mao
mạch, gây xuất huyết, phù thũng.
Phenolic thường song song tồn tại cùng vitamin C trong tự nhiên. Trong cơ
thể người và động vật, hai chất này có tác dụng hỗ trợ lẫn nhau nên thường được
phối hợp trong điều trị dự phòng và chữa các bệnh chảy máu cấp, các bệnh gây tổn
thương sức bền của mao mạch (ban xuất huyết, xung huyết võng mạc, huyết áp
cao…), các bệnh gây tăng sự thẩm thấu của mao mạch (phù nề, thủy thũng…), chữa
các loại bệnh huyết.
2.1.4. Bộ phận dùng và công dụng của Chùm Ngây
2.1.4.1. Rễ Chùm Ngây
Rễ có vị đắng, được xem như một loại thuốc bổ cho cơ thể và phổi, điều

10

kinh, long đàm, lợi tiểu nhẹ. Ở Nicaragua, nước sắc rễ được dùng chữa bệnh phù
thủng. Dịch rễ được dùng ngoài để điều trị chứng mẩn ngứa do dị ứng. Trong
rễ và hạt, cũng có chất kháng sinh pterygospermin [19].
Pakistan dùng vỏ rễ dùng sắc lấy nước trị đau răng, đau tai. Hay rễ tươi
của cây non dùng trị nóng sốt, phong thấp, gout, sưng gan và lá lách.
2.1.4.2. Lá Chùm Ngây
Lá Chùm Ngây chứa hàm lượng các hoạt chất sinh học và hàm lượng dinh
dưỡng rất cao vì vậy nó có rất nhiều công dụng.
Lá dùng uống để điều trị chứng hạ huyết áp và còn được dùng để điều
trị các vết cắt ở da, vết trầy xướt, sưng tấy, nổi mẩn ngứa hay các dấu hiệu của
lão hóa da. Dịch chiết từ lá còn tác dụng chống nhiễm trùng da. Nó cũng được
dùng để điều khiển lượng đường máu trong trường hợp bị bệnh tiểu đường [20].
Ở Pakistan dùng lá giã nát đắp lên vết thương, trị sưng và nhọt, đắp và bọng dịch
hoàn để trị sưng.
Bột làm từ lá tươi có khả năng cung cấp năng lượng làm cho năng
lượng tăng gấp đôi khi dùng thường xuyên. Lá cũng được dùng chữa sốt, viêm phế
quản, viêm nhiễm mắt và tai, viêm màng cơ, diệt giun sán và làm thuốc tẩy xổ.
Sản phụ ăn lá sẽ làm tăng tiết sữa. Ở Philippines lá được chỉ định dùng chống
thiếu máu, do chứa lượng sắt cao [17].
2.1.4.3. Quả và hạt Chùm Ngây
Quả Chùm Ngây dùng trị bệnh đau gan và tỳ, đau khớp, uốn ván và chứng
liệt. Ở Ấn Độ dùng quả Chùm Ngây giã kỹ với gừng và lá Justicia gendarussa làm
thuốc đắp trị gẫy xương.
Hạt điều trị bệnh viêm dạ dày. Dầu hạt được dùng ngoài để điều trị nấm da.
Trường Đại học San Carlos ở Guatemala đã tìm ra một loại kháng sinh có tác dụng như
neomycin có khả năng bảo vệ da khỏi sự viêm nhiễm do Staphylococcus aureus. Loại

kháng sinh này là một hỗn hợp kháng khuẩn và nấm có tên pterygospermin, danh
pháp hóa học là glucosinolat 4 alpha-L-rhamnosyloxy benzyl isothiocyanat [16].
Nhiều nơi trên thế giới dùng bột nghiền từ hạt để khử trùng nước sông, nước sông


11

trong mùa lũ có tổng số trực trùng Escherichia coli lên tới 1,600 - 18,000/100 ml,
được xử lý bằng bột hạt Chùm Ngây trong vài giờ đồng hồ đã giảm xuống còn 1 200/100 ml.
2.2. Gốc tự do và chất chống oxy hóa
2.2.1. Gốc tự do
2.2.1.1. Khái niệm
Khái niệm về gốc tự do (Free Radical-FR) được đề xướng lần đầu tiên năm
1954, do bác sĩ Denham Harman, đại học Berkeley- Califonia, đưa ra trong luận
thuyết về cơ chế tích tuổi (Free Radical Theory of Aging). Gốc tự do là những phân
tử có mang 1 điện tử đơn lẻ ở quỹ đạo vòng ngoài. Các điện tử đơn lẻ có xu hướng
nhận thêm điện tử để trở về trạng thái cân bằng hóa học. Do đó, các gốc tự do có
một thuộc tính đặc biệt quan trọng là có khả năng oxy hóa rất cao.
2.2.1.2. Nguồn gốc
Gốc tự do có thể nguồn gốc nội sinh hay ngoại sinh:
Gốc tự do nội sinh là những gốc tự do thường xuyên được sinh ra trong cơ
thể sinh vật thông qua các chuỗi chuyển hóa biến dưỡng, hoạt động thực bào của
bạch cầu, phản ứng viêm của mô tổn thương… Gốc tự do phổ biến trong các trường
hợp này là oxy nguyên tử, gốc hydroxyl, gốc peroxyd, gốc alkoxyd…
Gốc tự do ngoại sinh có trong môi trường sống xung quanh, có thể được
sinh ra do bức xạ mặt trời, tia X; sinh ra trong quá trình chế biến thực phẩm như
chiên, nướng, cũng có trong thành phần của rượu bia, thuốc lá, hay có trong các
chế phẩm hóa học như thuốc xịt côn trùng… Các gốc tự do này thường đa dạng và
phức tạp hơn.
Trong cơ thể sinh vật luôn tồn tại một cơ chế cân bằng nhất định các gốc tự

do được sinh ra lẫn dung nạp vào cơ thể nhờ các chất chống oxy hóa. Tuy nhiên, khi
vì một lý do nào đó làm phá vỡ hệ thống cân bằng này, các gốc tự do sẽ khởi động
những chuỗi phản ứng dây chuyền oxy hóa những chất nền trong cơ thể, đáng chú ý
là các lipid màng tế bào. Lipid màng tế bào khi đã bị oxy hóa sẽ bị thay đổi các đặc
tính lý hóa, làm thay đổi các hoạt tính đặc hiệu, ảnh hưởng đến quá trình trao đổi


12

chất qua màng tế bào. Đồng thời, khi vào trong tế bào, các gốc tự do sẽ có thể tấn
công DNA, RNA, protein, lipid, tấn công ty thể và các bào quan khác, hay làm biến
đổi enzyme và rối loạn nội tiết tố (hormone) cũng thông qua phản ứng oxy hóa khử.
Theo ThS. BS. Phan Bích Nga - Viện dinh dưỡng, tổn thương do các gốc tự
do gây ra cho tế bào là cơ sở sinh bệnh học của những trạng thái bệnh thường gặp ở
những người có tuổi như vữa xơ động mạnh, bệnh tiểu đường, bệnh ung thư… Các
nghiên cứu khoa học gần đây cũng cho thấy các phân tử sinh học bị tổn thương sẽ
gây ra tình trạng bệnh lý của tế bào và cơ thể sống như bệnh ung thư, chứng xơ vữa
động mạch, các bệnh tim mạch, bệnh đái tháo đường, bệnh viêm nhiễm, bệnh về da,
bệnh Alzheimer…
2.2.2. Chất chống oxy hóa
2.2.2.1. Khái niệm
Chất chống oxi hóa là những chất có khả năng nhường điện tử cho những
gốc tự do hay đưa các gốc tự do về trạng thái cân bằng, làm mất đi tính thiếu ổn
định và dễ gây phản ứng hóa học với những phân tử khác.
Với khả năng đưa các gốc tự do về trạng thái cân bằng, chất chống oxy hóa
giữ vai trò quan trọng trong việc bảo vệ cơ thể chống lại tác hại của gốc tự do. Hệ
thống bảo vệ, chống oxy hóa này bao gồm nhiều thành phần. Sự thiếu hụt bất kỳ
thành phần nào đều có thể gây giảm trạng thái chống oxy hóa toàn phần.
2.2.2.2. Phân loại
Chất chống oxy hóa có bản chất enzym và không phải enzym:

Hệ thống chống oxy hóa có bản chất enzym: Trong tế bào sinh vật luôn có cơ
chế bảo vệ cơ thể chống lại tác động của gốc tự do bằng enzym. Enzym kháng oxy
hóa có khả năng trung hòa gốc tự do và mỗi phân tử enzym có thể vô hiệu hóa hàng
ngàn gốc tự do. Các enzym đó thường xuyên hiện diện trong cơ thể từ trước khi có
phản ứng tạo ra gốc tự do. Tiêu biểu là enzym superoxyd dismutase (SOD),
glutathion (GSH), enzym glutathione peroxydase (GSH-Px), enzym catalase… mỗi
enzym liên hệ vào từng phản ứng riêng biệt. Tuy nhiên, sự gia tăng quá mức do tác
động của các yếu tố bên ngoài dẫn tới phá vỡ sự cân bằng giữa các chất oxy hóa và
khả năng thu dọn của hệ thống enzym trong cơ thể.


13

Hệ thống chống oxy hóa không phải enzym: Gồm có 3 nhóm chính: nhóm
polyphenol, nhóm thiol và nhóm các phối tử của kim loại (thường là sắt hay đồng).
Chúng có sẵn trong cơ thể hay được đưa từ ngoài dưới hình thức thực phẩm hay
được bổ sung theo liều lượng nhất định. Các chất chống oxy hóa bổ sung có thể có
nguồn gốc từ tự nhiên hay được tổng hợp hóa học.
2.2.3. Flavonoid
Hợp chất phenolic trong Chùm Ngây có chứa nhiều các flavonoid, các
flavonoid có hoạt tính sinh học cao vì vậy chất lượng của dịch trích ly cao.
2.2.3.1. Khái niệm flavonoid
Flavonoid là một nhóm hợp chất tự nhiên lớn thường gặp trong thực vật,
phần lớn có màu vàng. Về cấu trúc hoá học flavonoid có khung cơ bản theo kiểu C6
- C3 - C6 (2 vòng benzen A và B nối với nhau qua một mạch 3 carbon) và được
chia làm nhiều nhóm khác nhau [7]. Cũng giống vitamin C, các flavonoid được
khám phá bởi một trong những nhà sinh hóa nổi tiếng nhất của thế kỷ 20: Albert
Szent- Gyorgyi (1893-1986). Ông nhận giải Nobel năm 1937 với những khám phá
quan trọng về các đặc tính của vitamin C và flavonoid.

Hình 2.3. Cấu trúc khung sƣờn của flavonoid
Flavonoid thuộc nhóm hợp chất thứ cấp lớn gồm nhiều loại polyphenol như:
anthocyanin, flavanon, flavanol, flavon, flavonol, isoflavonoid… Các hợp chất
flavonoid được tạo ra ở trong mô thực vật nhằm chống lại tia UV.
2.2.3.2. Hoạt tính sinh học của flavonoid [28]
- Flavonoid có hoạt tính kháng viêm, kháng dị ứng, chống virus và ung thư,
chống oxy hóa mạnh, tác dụng đến nhiều hệ enzyme và ít độc đối với cơ thể sống.


14

Khi đưa vào cơ thể sống, flavonoid có thể tác động lên các biến đổi sinh hóa học
bằng cách trực tiếp hay gián tiếp như thông qua hoạt động của các enzyme hay hệ
thống thần kinh, nội tiết…
- Flavonoid còn có tác dụng bảo vệ hệ tim mạch, giảm nguy cơ tử vong do
các bệnh lý tim mạch như thiếu máu cơ tim, đau thắt ngực, nhồi máu cơ tim, xơ vữa
động mạch….nhờ khả năng chống oxy hóa không hoàn toàn cholesterol (cũng
giống như các chất chống oxy hóa khác như vitamin C,E…) [4]
- Nhiều loại flavonoid có chưa vitamin P, tăng cường tác dụng của acid
ascorbic, giúp củng cố các thành mạch máu đang bị suy yếu và có tác dụng làm dịu
các cơn đau. Chúng còn được xem là một loại thuốc tiêu độc.
- Ngoài ra, nếu lượng flavonoid cung cấp giảm đi, nguy cơ các bệnh lý này
tăng lên rõ rệt. Khả năng chống oxy hóa của flavonoid còn mạnh hơn các chất khác
như vitamin C, E, selenium và kẽm. Mỗi một loại flavonoid đều mang lại những lợi
ích riêng, nhưng chúng thường hoạt động hỗ trợ cho nhau.
2.3. Trích ly các hoạt chất chống oxy hóa từ Chùm Ngây
2.3.1. Cơ sở khoa học của trích ly hoạt chất chống oxy hóa từ Chùm Ngây
Phenolic trong Chùm Ngây chủ yếu là flavonoid vì vậy khi trích ly các hoạt chất
dựa vào tính chất của flavonoid. Trích ly flavonoid dựa trên một số nguyên tắc sau:
- Nguyên liệu ở dạng tươi và dạng bột khô đều có thể được dùng để trích

flavonoid. Nguyên liệu tươi có chứa đầy đủ các hợp chất trong nguyên liệu tuy
nhiên khó đáp ứng được yêu về các điều kiện trích ly. Nguyên liệu khô được bảo
quản tốt vẫn đáp ứng yêu cầu trích ly flavonoid.
- Các flavonoid glycosid thường dễ tan trong các dung môi dễ phân cực.
Mặt khác trong dược liệu flavonoid thường ở dạng glycosid vì vậy các dung môi
thường được dùng như methanol, ethanol nóng hoặc nguội. Các d ung môi này
có thể hoà tan 1 số flavonoid ở dạng tự do có nhiều nhóm OH và thường
được dùng để trích ly flavonoid. Ethanol có nồng độ cao (70 - 900C) thường được
dùng để trích ly flavonoid.
- Dược liệu được xay nhỏ thích hợp cho việc trích ly.