Nghiên cứu chiết tách, thành phần hóa học và thăm dò hoạt tính kháng oxi hóa của chè khô (tt)

ĐẠI HỌC HUẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

----------

NGUYỄN THỊ HỒNG OANH

NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH, THÀNH PHẦN HÓA HỌC
VÀ THĂM DÒ HOẠT TÍNH KHÁNG OXI HÓA CỦA CHÈ
KHÔ (CAMELLIA SINENSIS VAR LDP2)
ĐÃ ĐƯỢC LÀM GIÀU GABA ( – AMINOBUTYRIC ACID)
Demo Version - Select.Pdf SDK
Chuyên ngành: Hóa hữu cơ
Mã số: 60440114

LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
TS. NGUYỄN CHÍ BẢO

TT Huế, Năm 2017


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu, kết
quả nghiên cứu nêu trong luận văn là trung thực, được các đồng tác giả cho
phép sử dụng và chưa từng được công bố trong bất kỳ công trình nào khác.

Họ tên tác giả

Nguyễn Thị Hồng Oanh

Demo Version - Select.Pdf SDK


LỜI CẢM ƠN
Luận văn được hoàn thành tại phòng thí nghiệm hợp chất tự
nhiên, trường Đại học Sư phạm Huế.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy giáo TS.
Nguyễn Chí Bảo và ThS. Nguyễn Quốc Sinh người đã tận tình
hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn
này.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo khoa Hóa nói
chung và tổ Hóa hữu cơ nói riêng đã đóng góp nhiều ý kiến quý
báu về chuyên môn giúp tôi hoàn thành luận văn.
Xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, phòng Đào tạo Sau

Demo Version - Select.Pdf SDK

Đại học trường Đại học Sư phạm Huế đã tạo điều kiện thuận lợi
giúp tôi thực hiện đề tài.
Tôi xin chân thành cảm ơn.

Huế, tháng 10 năm 2017
Học viên

Nguyễn Thị Hồng Oanh


MỤC LỤC
Trang phụ bìa
Lời cam đoan

Lời cảm ơn
Mục lục
Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt
MỞ ĐẦU ..................................................................................................................... 1
1. Lý do chọn đề tài ................................................................................................... 1
2. Đối tượng và mục đích nghiên cứu ........................................................................ 2
3. Nội dung nghiên cứu ............................................................................................. 2
4. Phương pháp nghiên cứu ....................................................................................... 3
5. Cấu trúc luận văn .................................................................................................. 3
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU .................................................................... 4

Demo Version - Select.Pdf SDK

1.1. Sơ lược về chi Camellia ..................................................................................... 4
1.1.1. Đặc điểm thực vật của chi Camellia ............................................................. 4
1.1.2. Giá trị sử dụng của chi Camellia .................................................................. 4
1.2. Tổng quan về cây chè ......................................................................................... 5
1.2.1. Nguồn gốc................................................................................................... 5
1.2.2. Đặc điểm thực vật ........................................................................................ 6
1.2.3. Thành phần hóa học ..................................................................................... 7
1.2.3.1. Nước ...................................................................................................... 7
1.2.3.2. Polyphenol ............................................................................................. 7
1.2.3.3. Alkaloid ................................................................................................. 7
1.2.3.4. Protein và axit amin ............................................................................... 7
1.2.3.5. Gluxit và pectin ...................................................................................... 8
1.2.3.6. Các sắc tố .............................................................................................. 9


1.2.3.7. Vitamin .................................................................................................. 9
1.2.3.8. Enzym .................................................................................................. 10

1.2.3.9. Các hợp chất khác................................................................................ 10
1.2.4. Polyphenol chè xanh .................................................................................. 11
1.2.4.1. Hợp chất catechin ................................................................................ 11
1.2.4.2. Hợp chất anthoxanthin ......................................................................... 12
1.2.4.3. Hợp chất anthocyanin ......................................................................... 12
1.2.4.4. Hợp chất leucoanthocyanin ................................................................. 13
1.2.4.5. Các axit phenol carboxylic .................................................................. 14
1.2.5. Vai trò của chè đối với sức khỏe con người ................................................ 14
1.3. Tổng quan về hoạt chất GABA ....................................................................... 16
1.3.1. Khái niệm.................................................................................................. 16
1.3.2. Tác dụng .................................................................................................... 16
1.3.3. Con đường hình thành ................................................................................ 19

Demo Version - Select.Pdf SDK

1.3.4. Một số yếu tố ảnh hưởng đến sự tích lũy GABA trong chè........................ 19
CHƯƠNG 2. THỰC NGHIỆM ............................................................................... 22
2.1. Đối tượng nghiên cứu ....................................................................................... 22
2.2. Hóa chất, dụng cụ và thiết bị nghiên cứu .......................................................... 22
2.3. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................. 23
2.3.1. Phương pháp nghiên cứu điều kiện trích ly................................................. 23
2.3.2. Phương pháp phân tích các chỉ tiêu trong quá trình trích ly ........................ 32
2.3.2.1. Xác định hàm lượng polyphenol tổng ................................................... 32
2.3.2.2. Xác định hàm lượng axit γ-aminobutyric bằng quang phổ UV-VIS ...... 35
2.3.2.3. Xác định hàm lượng chất hoà tan......................................................... 37
2.3.3. Phương pháp xử lý số liệu .......................................................................... 38
2.3.4. Phương pháp chiết mẫu .............................................................................. 38
2.3.5. Phương pháp đánh giá hoạt tính kháng oxi hóa .......................................... 41

2.3.6. Phương pháp phân lập và xác định cấu trúc ................................................ 42
2.3.6.1. Phân lập chất ....................................................................................... 42
2.3.6.2. Phương pháp xác định cấu trúc của các cấu tử phân lập được............. 44
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................ 45
3.1. Kết quả nghiên cứu điều kiện chiết tách ........................................................... 45
3.1.1. Ảnh hưởng của dung môi ........................................................................... 45
3.1.2. Ảnh hưởng của nồng độ etanol ................................................................... 46
3.1.3. Ảnh hưởng tỉ lệ dung môi/nguyên liệu ....................................................... 47
3.1.4. Ảnh hưởng nhiệt độ.................................................................................... 48
3.1.5. Ảnh hưởng thời gian .................................................................................. 49
3.2. Kết quả thăm dò hoạt tính kháng oxi hóa .......................................................... 52
3.3 Các hợp chất phân lập được từ cao chiết etyl axetat của chè khô được làm giàu
GABA ..................................................................................................................... 53
3.3.1. Hợp chất CME141 ..................................................................................... 53

Version
- Select.Pdf SDK
3.3.2. HợpDemo
chất CME8
.........................................................................................
58
3.4. Định tính GABA trong các cao chiết ................................................................ 61
KẾT LUẬN ............................................................................................................... 63
KIẾN NGHỊ .............................................................................................................. 64
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................ 65
PHỤ LỤC


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Ký hiệu

Tên gọi

13

Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C

1

C – NMR

H – NMR

Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton

IR

Phổ hồng ngoại

HPLC

Sắc ký lỏng hiệu năng cao

LC/MS

Sắc ký lỏng ghép khối phổ

SKBM

Sắc ký bản mỏng

SKC

Sắc ký cột

GABA

Axit

DPPH

1, 1-diphenyl-2-picrylhydrazy

Polyphenol TS

Polyphenol tổng số

C

Catechin

EC

Epicatechin

EGC

Epigallocatechin

ECG

Epicatechingallat

EGCG

Epigallocatechingallat

Demo Version - Select.Pdf SDK
- aminobutyric


GC

Gallocatechin

GCG

Gallocatechingallat

EtOAc

Etyl axetat

MeOH

Metanol

EtOH

Etanol

CK

Chất khô

Demo Version - Select.Pdf SDK


DANH MỤC BẢNG BIỂU, SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng
biểu
1.1

Tên bảng biểu

Trang

Một số amino axit tự do trong nước chè xanh

8

1.2

Hàm lượng vitamin trong lá chè

10

2.1

Xây dựng dãy chuẩn axit gallic

33

2.2

Giá trị OD đo được ở bước sóng 760 nm

33

2.3

Các bước tiến hành xây dựng đường chuẩn GABA

36

3.1

51

3.2

Ảnh hưởng của chế độ trích ly đến hiệu suất trích ly chất hòa tan,
polyphenol TS và GABA
Kết quả hoạt tính kháng oxi hóa của các cao chiết từ chè khô

3.3

Độ chuyển dịch hóa học của CME141 (CDCl3) và cafein (CDCl3)

58

3.4

Số hiệu phổ 1H-NMR của hỗn hợp CME8 (CD3OD) với catechin
Demo
Version - Select.Pdf SDK
(CD
3OD) và epicatechin (CD3OD)

60

52

DANH MỤC SƠ ĐỒ
Sơ đồ

Tên sơ đồ

Trang

2.1

Thí nghiệm ảnh hưởng của loại dung môi đến quá trình trích ly

24

2.2

Thí nghiệm ảnh hưởng của nồng độ etanol đến quá trình trích ly

25

2.3

27

2.4

Thí nghiệm ảnh hưởng của tỉ lệ dung môi/nguyên liệu đến quá trình
trích ly
Thí nghiệm ảnh hưởng của nhiệt độ tới khả năng trích ly

2.5

Thí nghiệm ảnh hưởng của thời gian tới khả năng trích ly

31

2.6

Quy trình chiết mẫu

40

2.7

Phân lập chất từ cao etyl axetat của chè khô đã được làm giàu
GABA

44

29


DANH MỤC HÌNH
Hình
1.1 Lá chè

Tên hình

Trang
6

1.2

Hoa và quả chè

6

1.3

Các chất thuộc nhóm anthocyanidin

13

1.4

Các chất thuộc nhóm leucoanthocyanidin

14

1.5

Cấu trúc axit γ-Aminobutyric

16

1.6

Con đường hình thành GABA trong chè

19

2.1

Đồ thị đường chuẩn axit gallic

34

2.2

Đồ thị đường chuẩn GABA

36

2.3

Đường chuẩn biểu diễn tương quan giữa nồng độ DPPH và mật độ

41

quang
3.1

Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của dung môi đến quá trình trích ly

45

3.2

Biểu đồ
biểu diễn
ảnh hưởng
của nồng độ
etanol đến quá trình trích ly
Demo
Version
- Select.Pdf
SDK

46

3.3

Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của tỉ lệ dung môi/nguyên liệu đến quá

47

trình trích ly
3.4

Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình trích ly

48

3.5

Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của thời gian đến quá trình trích ly

49

3.6

Phổ hồng ngoại hợp chất CME141

54

3.7

Phổ 1H-NMR giãn rộng của CME141

55

3.8

Phổ 13C-NMR của hợp chất CME141

55

3.9

Phổ DEPT của hợp chất CME141

56

3.10

Phổ 1H-NMR của hợp chất CME8

59

3.11

Sắc ký bản mỏng bốn cao chiết

61


MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài [2], [10], [20]
Chè xanh có tên khoa học là Camellia sinensis (L.) Kuntze, được phát hiện từ rất
sớm, vào khoảng năm 2738 trước công nguyên và là một loại cây công nghiệp được
trồng rộng rãi ở nhiều nước. Đầu tiên, chè được sử dụng như một dược liệu sau đó
nhanh chóng trở thành một loại đồ uống phổ biến mang tính văn hóa, cổ truyền của
nhiều dân tộc, đặc biệt ở Trung Quốc, Nhật Bản, Việt Nam và nhiều nước khác trên thế
giới .
Từ xa xưa con người đã biết tới tác dụng của chè. Người Trung Quốc là những
người đầu tiên sử dụng chè như một loại dược liệu chống các bệnh viêm nhiễm trùng,

kích thích thần kinh tạo sự sảng khoái và chữa bệnh về đường ruột. Ngày nay, con
người còn biết được thêm nhiều lợi ích khác của chè. Y học hiện đại đã chứng minh
rằng nước chè có tác dụng tiêu độc cho con người, giảm tác hại của các chất phóng xạ,
giảm tác hại của bệnh cao huyết áp. Ngoài ra, chè có chứa một số thành phần hoạt tính
sinh học, đặc
biệt Version
là các hợp
chất phenolic
và poly-theanine. Các hợp chất
Demo
- Select.Pdf
SDK
polyphenolic, đặc biệt là catechin, có hoạt tính sinh học cao như chất chống oxi hóa,
chống gây đột biến, chống ung thư và kháng khuẩn …
Chè giàu GABA được nghiên cứu ở Nhật Bản vào năm 1978 bởi Tsuchida, là
loại chè được sản xuất theo phương pháp lên men yếm khí có hương vị đặc trưng khác
so với các loại chè khác, sau quá trình thử nghiệm đã được sản xuất hàng loạt và
thương mại, là chè đặc sản có giá trị cao. Các nghiên cứu của Abdoa và cộng sự (2006)
cho thấy uống nước chè giàu GABA có tác dụng thư giãn, giảm âu lo, tăng cường khả
năng miễn dịch trong điều kiện căng thẳng, giảm béo, chống lão hóa. Hơn nữa, chè
GABA còn có tác dụng tốt đối với tim mạch, ức chế sự di căn của tế bào ung thư,
chống bức xạ, lợi tiểu, chống táo bón và giải được rượu. Chính vì vậy, nhu cầu về chè
lên men ngày càng cao, chủ yếu tiêu thụ ở Trung Quốc, Đài Loan. Trong những năm
sau này, chè lên men được xuất sang Singapo, Malayxia, Nhật Bản, Đức, Mỹ.

1


Hiện nay khoa học công nghệ phát triển cùng với y học đã tìm thấy chất GABA
đóng vai trò quan trọng nên đã có nhiều thực phẩm chức năng được nghiên cứu và đưa

ra thị trường chứa hàm lượng lớn GABA như lá dâu tằm, gạo đỏ mốc, đậu tương, gạo
lức nảy mầm, lúa mì nảy mần do enzym nội sinh và các sản phẩm từ sữa và chè giàu
GABA… có chứa hàm lượng GABA phù hợp để hỗ trợ những người bị bệnh tiểu
đường và cao huyết áp [47].
Xuất phát từ những vấn đề trên, tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu chiết tách, thành
phần hóa học và thăm dò hoạt tính kháng oxi hóa của chè khô (Camellia sinensis var
LDP2) giàu GABA ( - aminobutyric acid)”.
2. Đối tượng và mục đích nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu: Chè khô (Camellia sinensis var LDP2) đã được làm giàu
GABA bằng công nghệ lên men.
Mục đích nghiên cứu:
- Nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly (chiết) chè khô đã
được làm giàu GABA bằng công nghệ lên men.

Demo Version - Select.Pdf SDK

- Khảo sát hoạt tính kháng oxi hóa của các cao chè trích ly.
- Khảo sát thành phần hóa học, phân lập và xác định cấu trúc của một số cấu tử
trong cao chiết chè khô (Camellia sinensis var LDP2) giàu GABA.
3. Nội dung nghiên cứu
- Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly nguyên liệu.
- Thăm dò hoạt tính kháng oxi hóa của cao trích ly theo mô hình khử gốc tự do
DPPH.
- Chiết tách, phân lập, xác định cấu trúc một số cấu tử có trong cao chè trích ly
bằng các phương pháp sắc ký, phương pháp phổ.

2


4. Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu lý thuyết
Phương pháp nghiên cứu các hợp chất tự nhiên, tổng quan về đặc điểm thực vật,
thành phần hóa học, một số công dụng của chè giàu GABA, các phương pháp tách và
phân lập các hợp chất hữu cơ.
Nghiên cứu thực nghiệm
- Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly: nhiệt độ, thời gian trích ly,
dung môi (nước, cồn), tỉ lệ dung môi/nguyên liệu để thu được cao chè giàu hàm lượng
các chất hòa tan, polyphenol và GABA. Hàm lượng các chất hòa tan, polyphenol và
GABA được xác định bằng các phương pháp phân tích phù hợp.
- Thử hoạt tính kháng oxi hóa của cao chè trích ly.
- Sử dụng các phương pháp sắc ký như sắc ký cột (CC), sắc ký bản mỏng
(TLC),... để phân lập một số hợp chất từ cao chiết và xác định cấu trúc của các cấu tử
tách được bằng các phương pháp phổ như: phổ IR, 1H-NMR, 13C-NMR, DEPT.
5. Cấu trúc luận văn

Version
Luận vănDemo
bao gồm:
69 trang- Select.Pdf SDK
Mục lục: 3 trang.
Danh mục các ký hiệu và chữ viết tắt: 2 trang.
Danh mục các bảng biểu, hình ảnh, sơ đồ: 2 trang.
Phần mở đầu: 3 trang.
Phần nội dung: 56 trang.
Chương 1. Tổng quan: 16 trang.
Chương 2. Thực nghiệm: 23 trang.
Chương 3. Kết quả nghiên cứu và thảo luận: 17 trang.
Phần kết luận và kiến nghị: 2 trang.
Phần tài liệu tham khảo: 5 trang.

3