KHẢO sát HOẠT TÍNH các hợp CHẤT CHỐNG OXY hóa TRONG râu bắp (corn silk)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN
------------

LÊ MINH HOÀNG

KHẢO SÁT HOẠT TÍNH CÁC HỢP CHẤT
CHỐNG OXY HÓA TRONG RÂU BẮP (Corn silk)

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên Ngành: Hóa dược

2013


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN
------------

LÊ MINH HOÀNG

KHẢO SÁT HOẠT TÍNH CÁC HỢP CHẤT
CHỐNG OXY HÓA TRONG RÂU BẮP (Corn silk)

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên Ngành: Hóa dược

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
TS. PHAN THỊ BÍCH TRÂM

2013

Luận văn tốt nghiệp Đại Học

Trường ĐHCT

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN

Năm học 2013-2014
Đề tài: “KHẢO SÁT HOẠT TÍNH CÁC HỢP CHẤT
CHỐNG OXY HÓA TRONG RÂU BẮP (Corn silk)”
LỜI CAM ĐOAN
Tôi tên: Lê Minh Hoàng
MSSV: 2102446
Lớp Hoá Dược K36.
Tôi xin cam đoan đã chỉnh sửa hoàn chỉnh luận văn theo yêu cầu của Hội đồng
chấm luận văn.
Cần thơ, ngày 24 tháng 12 năm 2013

Lê Minh Hoàng
Luận văn tốt nghiệp đại học
Chuyên ngành: Hóa Dược
Đã bảo vệ và được duyệt

Hiệu trưởng:………………………….

Trưởng Khoa:………………………….

Trưởng Chuyên ngành

Cán bộ hướng dẫn

TS. Phan Thị Bích Trâm
Chuyên ngành Hóa dược

i

Khoa Khoa học Tự nhiên


Luận văn tốt nghiệp Đại Học

Trường Đại Học Cần Thơ
Khoa Khoa học Tự nhiên

Trường ĐHCT

Cộng hòa Xã hội chủ nghĩa Việt Nam
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
­­­­­­­­­­­­

Bộ môn Hóa học

Cần Thơ, ngày…tháng….năm 2013

NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
1.

Cán bộ hướng dẫn: TS. Phan Thị Bích Trâm

2. Tên đề bài: “Khảo sát hoạt tính các hợp chất chống oxy hóa trong
râu bắp (Corn silk)”.
3.

Sinh viên thực hiện: Lê Minh Hoàng

MSSV: 2102446

Lớp Cử nhân Hóa dược
4.

Nội dung nhận xét:……………………………………………………...

…………….………………………………………………………………….....
a) Nhận xét về hình thức của luận văn tốt nghiệp:.....................................
.........................................................................................................................
b) Nhận xét nội dung của luận văn tốt nghiệp (đề nghị ghi chi tiết và đầy
đủ):
..............................................................................................................................
* Những vấn đề còn hạn chế:............................................................................
c) Nhận xét đối với sinh viên thực hiện đề tài:............................................
d) Đề nghị và điểm:...................................................................................
Cần Thơ, ngày…tháng…năm 2013
Cán bộ hướng dẫn

TS. Phan Thị Bích Trâm

Chuyên ngành Hóa dược

ii

Khoa Khoa học Tự nhiên


Luận văn tốt nghiệp Đại Học

Trường ĐHCT

Trường Đại Học Cần Thơ

Cộng hòa Xã hội chủ nghĩa Việt Nam

Khoa Khoa học Tự nhiên

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
­­­­­­­­­­­­

Bộ môn Hóa học

Cần Thơ, ngày…tháng….năm 2013

NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN
1.

Cán bộ hướng dẫn: TS. Phan Thị Bích Trâm

2. Tên đề bài: “Khảo sát hoạt tính các hợp chất chống oxy hóa
trong râu bắp (Corn silk)”.

3.

Sinh viên thực hiện: Lê Minh Hoàng

MSSV: 2102446

Lớp Cử nhân Hóa dược
4.

Nội dung nhận xét:..............................................................................

..........................................................................................................................
a) Nhận xét về hình thức của luận văn tốt nghiệp:....................................
.........................................................................................................................
b) Nhận xét nội dung của luận văn tốt nghiệp (đề nghị ghi chi tiết và đầy
đủ):
..........................................................................................................................
* Những vấn đề còn hạn chế:...........................................................................
c) Nhận xét đối với sinh viên thực hiện đề tài:...........................................
d) Đề nghị và điểm:.....................................................................................
Cần Thơ, ngày…tháng…năm 2013
Cán bộ phản biện

-------------------------------

Chuyên ngành Hóa dược

iii

Khoa Khoa học Tự nhiên

Luận văn tốt nghiệp Đại Học

Trường ĐHCT

LỜI CAM ĐOAN


Tất cả dữ liệu và số liệu sử dụng trong nội dung bài luận văn được tham
khảo nhiều nguồn tài liệu khác nhau và được ghi nhận từ những kết quả thực
nghiệm mà tôi đã tiến hành khảo sát trong suốt quá trình làm thực nghiệm. Tôi
xin cam đoan về sự tồn tại và tính trung thực khi sử dụng những dữ liệu và số
liệu này.

Lê Minh Hoàng

Chuyên ngành Hóa dược

iv

Khoa Khoa học Tự nhiên


Luận văn tốt nghiệp Đại Học

Trường ĐHCT

LỜI CẢM ƠN


Để đạt kết quả như ngày hôm nay, em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô
thuộc bộ môn Hóa Học–khoa Khoa học Tự nhiên–Trường Đại học Cần Thơ,
những kiến thức và những kinh nghiệm quý báu mà thầy cô truyền đạt đã
giúp em rất nhiều trong quá trình học tập.
Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến cô Phan Thị Bích Trâm,
người đã truyền đạt những kiến thức chuyên ngành quý giá, theo dõi và hướng
dẫn, giúp em hiểu rõ về công việc mà mình đang làm.
Em cũng xin cảm ơn thầy Nguyễn Trọng Cần đã tạo điều kiện tốt nhất
cho em làm việc tại phòng thí nghiệm.
Cảm ơn anh Nguyễn Tri Liêm và các bạn trong phòng thí nghiệm Sinh
Hóa đã tận tình giúp đỡ, chia sẻ cũng như động viên em trong suốt quá trình
thực hiện đề tài.
Xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến ba mẹ vẫn luôn quan tâm, động viên và là
chỗ dựa cả về tinh thần lẫn vật chất cho con trong suốt quá trình học tập.
Xin chân thành cảm ơn.
Cần Thơ, tháng 12 năm 2013

Lê Minh Hoàng

Chuyên ngành Hóa dược

v

Khoa Khoa học Tự nhiên


Luận văn tốt nghiệp Đại Học

Trường ĐHCT

TÓM TẮT
Đề tài nghiên cứu nhằm mục đích khảo sát hoạt tính chống oxy hóa của
râu bắp trong các điều kiện sấy và hệ dung môi chiết tách khác nhau. Kết quả
nghiên cứu cho thấy khả năng chống oxy hóa của mẫu râu bắp phơi khô tự
nhiên cao hơn mẫu râu bắp sấy khô ở 50oC, hoạt tính trên dịch chiết cao hơn
hoạt tính trên cao đông khô, hiệu quả chiết tốt ứng với hệ dung môi ethanolnước (50% v/v). Hàm lượng polyphenol tổng số và flavonoid tổng số cao nhất
trên dịch chiết mẫu râu bắp phơi khô tự nhiên tương ứng đạt 953,76 mg
GAE/100 g và 317,54 mg QE/100 g. Về khả năng loại gốc tự do bằng thử
nghiệm DPPH, cũng trên dịch chiết mẫu râu bắp phơi khô tự nhiên, giá trị IC50
với dung môi chiết ethanol-nước đạt tương đương với dung môi nước (khoảng
0,81 mg/mL) và thấp hơn trên hệ dung môi methanol-nước (80% v/v). Kết quả
đề tài làm cơ sở các nghiên cứu tiếp theo về các hoạt chất chống oxy hóa khác
có trong râu bắp, đồng thời so sánh với các nguồn nguyên liệu chứa các hoạt
chất chống oxy hóa khác trong thiên nhiên.
Từ khoá: polyphenol tổng số, flavonoid tổng số, GAE, QE, râu bắp.

Chuyên ngành Hóa dược

vi

Khoa Khoa học Tự nhiên


Luận văn tốt nghiệp Đại Học

Trường ĐHCT

ABSTRACT
The aim of this study was to evaluate the effects of drying condition

and extraction solvent on the antioxidant activity of corn silk. The results
showed that antioxidant capacity of corn silk which was dried at normal
temperature was higher than which was dried at 50oC. The total polyphenol
and flavonoid contents of fresh extract was significantly higher than that of
freeze-dried extract on the same ethanol/ water (50% v/v) solvent. The highest
TPC and TFC contents of corn silk that was dried at normal temperature were
953,76 mg GAE/100 g and 317,54 mg QE/100, respectively. The IC50 value
was used to evaluate free radical scavenging ability by DPPH assay. The
sample of corn silk extraction, which was dried at the same nature temperature
and extracted by ethanol/water (50% v/v) solvent had IC50 value equivalently
to the sample of that was extracted by water solvent (0,81mg DM/mL). The
IC50 value of these extractions was also lower than the value of corn silk
sample which was extracted by methanol/water (80% v/v) solvent.
The results of study can be used as a basis for further research in other
antioxidant capacity of corn silk with the purpose of comparison to other rich
antioxidant materials in nature.
Keywords: total polyphenol content, total flavonoid content, GAE, QE, corn
silk.

Chuyên ngành Hóa dược

vii

Khoa Khoa học Tự nhiên


Luận văn tốt nghiệp Đại Học

Trường ĐHCT

MỤC LỤC
TÓM TẮT ...................................................................................................vi
ABSTRACT ...............................................................................................vii
MỤC LỤC .................................................................................................viii
DANH MỤC HÌNH ......................................................................................x
DANH MỤC BẢNG ...................................................................................xi
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .............................................................xii
CHƯƠNG 1: PHẦN MỞ ĐẦU ....................................................................1
1.1 Đặt vấn đề .........................................................................................1
1.2 Mục tiêu đề tài ..................................................................................2
CHƯƠNG 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU ........................................................3
2.1 Tổng quan về râu bắp (Corn silk) .......................................................3
2.1.1 Giới thiệu về cây bắp (Zea mays L.) ..........................................3
2.1.2 Tình hình gieo trồng và sản xuất bắp trong nước .......................3
2.1.3 Ứng dụng của râu bắp trong đời sống ........................................4
2.1.4 Một số nghiên cứu về râu bắp ....................................................5
2.2 Tổng quan về gốc tự do và chất chống oxy hóa .................................6
2.2.1 Gốc tự do ..................................................................................6
2.2.2 Chất chống oxy hóa ..................................................................8
CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU ........14
3.1 Phương tiện nghiên cứu ...................................................................14
3.1.1 Địa điểm .................................................................................14
3.1.2 Thời gian ................................................................................14
3.1.3 Nguyên liệu ............................................................................14
3.1.4 Thiết bị, dụng cụ thí nghiệm ...................................................14
3.1.5 Hóa chất .................................................................................15
3.2 Phương pháp thí nghiệm .................................................................15
3.3 Phương pháp nghiên cứu .................................................................15
3.3.1 Xác định độ ẩm nguyên liệu ...................................................15
3.3.2 Chuẩn bị mẫu phân tích ...........................................................16

3.3.3 Xây dựng đường chuẩn phân tích hàm lượng polyphenol tổng số
và flavonoid tổng số ...................................................................................16
3.3.4 Khảo sát hoạt tính các hợp chất chống oxy hóa trong râu bắp ...18
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ...............................................22
4.1 Độ ẩm nguyên liệu ..........................................................................22
4.2 Kết quả các đường chuẩn phân tích .................................................22
4.2.1 Đường chuẩn acid gallic ..........................................................22
4.2.2 Đường chuẩn quercetin ...........................................................23
4.3 Kết quả khảo sát hoạt tính các hợp chất chống oxy hóa trong râu
bắp.............................................................................................................23
4.3.1 Kết quả khảo sát hàm lượng polyphenol tổng số (TPC) ...........23
4.3.2 Kết quả khảo sát hàm lượng flavonoid tổng số (TFC) ..............25
Chuyên ngành Hóa dược

viii

Khoa Khoa học Tự nhiên


Luận văn tốt nghiệp Đại Học

Trường ĐHCT

4.3.3 Kết quả khảo sát khả năng loại gốc tự do 1,1-diphenyl-2
picrylhydrazyl (DPPH) ...............................................................................26
4.3.4 Đánh giá về các kết quả khảo sát .............................................29
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..............................................31
5.1 Kết luận ..........................................................................................31
5.2 Kiến nghị ........................................................................................31
TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................32

PHỤ LỤC: Số liệu và kết quả phân tích thống kê .......................................34

Chuyên ngành Hóa dược

ix

Khoa Khoa học Tự nhiên


Luận văn tốt nghiệp Đại Học

Trường ĐHCT

DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1 Công thức cấu tạo của vitamin C
Hình 2.2 Các dạng tồn tại của vitamin E trong tự nhiên
Hình 2.3 Các vùng cấu trúc thể hiện khả năng chống oxy hóa của polyphenol
Hình 2.4 Cấu trúc cơ bản của flavonoid
Hình 2.5 Cấu trúc một vài flavonoid
Hình 3.1 Phản ứng trung hòa gốc tự do DPPH
Hình 4.1 Đường chuẩn acid gallic xác định hàm lượng TPC
Hình 4.2 Đường chuẩn quercetin xác định hàm lượng TFC
Hình 4.3 Hàm lượng polyphenol tổng số (TPC)
Hình 4.4 Hàm lượng flavonoid tổng số (TFC)
Hình 4.5 Đồ thị tương quan giữa nồng độ mẫu khảo sát và phần trăm loại gốc
tự do
Hình 4.6 Giá trị IC50 các mẫu khảo sát
Hình 4.7 Tương quan giữa nồng độ và khả năng loại gốc tự do của vitamin C

Chuyên ngành Hóa dược

x

Khoa Khoa học Tự nhiên


Luận văn tốt nghiệp Đại Học

Trường ĐHCT

DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1 Diện tích, năng suất, sản lượng bắp Việt Nam một số năm từ 20002012
Bảng 2.2 Một số thành phần dinh dưỡng, khoáng chất trong râu bắp
Bảng 3.1 Xây dựng đường chuẩn acid gallic
Bảng 3.2 Xây dựng đường chuẩn quercetin
Bảng 4.1 Kết quả độ ẩm các mẫu râu bắp
Bảng 4.2 Hiệu suất chiết thô các mẫu râu bắp

Chuyên ngành Hóa dược

xi

Khoa Khoa học Tự nhiên


Luận văn tốt nghiệp Đại Học

Trường ĐHCT

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

ROS
DMSO
ADN
GAE
QE
MeOH
TPC
TFC
UV – VIS
STT
CĐK
M1
M3
DM1
DM2
DM3
VCK
DM

Các chất hoạt động chứa oxy
Dimethyl sulphoxide
Acid deoxyribonucleic
Gallic acid equivalent
Quercetin equivalent
Methanol
Hàm lượng polyphenol tổng số
Hàm lượng flavonoid tổng số
Quang phổ tử ngoại – khả kiến
Số thứ tự
Cao đông khô

Mẫu râu bắp sấy khô ở 50oC
Mẫu râu bắp phơi khô tự nhiên
Dung môi 1(Methanol-nước (80% v/v))
Dung môi 2 (Ethanol-nước (50% v/v))
Dung môi 3 (Nước)
Vật chất khô
Dry matter

Chuyên ngành Hóa dược

xii

Khoa Khoa học Tự nhiên


Luận văn tốt nghiệp Đại Học

Trường ĐHCT

CHƯƠNG 1: PHẦN MỞ ĐẦU
1.1 Đặt vấn đề
Gốc tự do sinh ra từ các quá trình chuyển hóa trong cơ thể hay các yếu tố
ngoại sinh là một trong những nguyên nhân gây ra các tổn thương tế bào, mô,
protein, acid nucleic, từ đó gây nên các bệnh lý như lão hóa, bệnh tim mạch,
rối loạn chức năng, ung thư. Ở người khỏe mạnh, tồn tại sự cân bằng giữa các
gốc tự do và hệ thống bảo vệ gồm các chất chống oxy hóa. Tuy nhiên, khi tuổi
tác càng cao, môi trường sống ô nhiễm, thức ăn chứa nhiều độc tố hoặc ăn
uống không đủ chất dinh dưỡng, vitamin, khoáng chất làm số lượng gốc tự do
trong cơ thể tăng lên đáng kể và phá vỡ sự cân bằng vốn có, khi đó lượng chất
chống oxy hóa cơ thể sinh ra không đủ để làm chậm, ngăn cản hay trung hòa

các gốc tự do, dẫn đến sự “stress oxy hóa” và gây ra các bệnh lý cho cơ thể.
Các chất chống oxy hóa tổng hợp như butylated hydroxyl anisol (BHA) và
butylated hydroxyl toluen (BHT) được tạo ra nhằm đáp ứng nhu cầu bảo vệ cơ
thể khỏi các tác hại mà gốc tự do gây ra. Tuy nhiên, người tiêu dùng cảm thấy
lo ngại về mức độ độc hại và các nguy cơ tiềm tàng của các chất chống oxy
hóa tổng hợp[1]. Chính vì vậy các chất chống oxy hóa tự nhiên, đặc biệt như
các hợp chất phenolic, flavonoid, tannin, anthocyanidin,…an toàn và có hoạt
tính sinh học vẫn được quan tâm hơn cả[2]. Do đó trong những năm gần đây,
phần lớn các nghiên cứu được chuyển sang hướng ly trích các hợp chất chống
oxy hóa có nguồn gốc từ động-thực vật có thể sử dụng cho con người.
Từ rất lâu, cây bắp được biết đến như một loài cây lương thực thiết yếu
trong cuộc sống. Ở một số nơi, cây bắp còn được sử dụng trong chăn nuôi gia
súc, gia cầm, để điều chế sirô, đôi khi được lên men để sau đó chưng cất trong
sản xuất một vài dạng rượu. Có thể tận dụng gần như toàn bộ các bộ phận của
cây bắp cho việc phục vụ đời sống con người, tuy nhiên có một bộ phận ít
được chú ý tới và thường không được tận dụng sau khi thu hoạch, nhưng lại có
công dụng rất đặc biệt chính là râu bắp. Râu bắp (corn silk)-các núm nhụy từ
hoa cái của bắp, có chứa protein, vitamin, carbohydrate, Ca2+, Mg2+, K+, Na+,
steroid, alkaloid, đặc biệt rất giàu các hợp chất phenolic được biết đến là có
ảnh hưởng đáng kể đến sức khỏe con người như anthocyanin, acid p-coumaric,
acid vanillic, acid protocatechuic,… được buôn bán như một loại thảo dược có
tác dụng lợi tiểu, thậm chí nó đã được sử dụng như một loại thuốc cho nhiều
chứng bệnh,bao gồm cả viêm thận mãn tính, bệnh gút và viêm bàng quang từ
hàng ngàn năm [3-5].
Trong phạm vi luận văn tốt nghiệp, đề tài tiến hành đánh giá hoạt tính
của các hợp chất chống oxy hóa trong dịch chiết râu bắp nhằm bổ sung thêm

Chuyên ngành Hóa dược

1

Khoa Khoa học Tự nhiên


Luận văn tốt nghiệp Đại Học

Trường ĐHCT

nguồn nguyên liệu cho việc ly trích các hợp chất chống oxy hóa có nguồn gốc
thiên nhiên phục vụ cho nhu cầu đời sống con người.
1.2 Mục tiêu đề tài
Khảo sát ảnh hưởng của điều kiện sấy và hệ dung môi chiết đến hoạt tính
các hợp chất chống oxy hóa trong râu bắp.

Chuyên ngành Hóa dược

2

Khoa Khoa học Tự nhiên


Luận văn tốt nghiệp Đại Học

Trường ĐHCT

CHƯƠNG 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
2.1 Tổng quan về râu bắp (Cornsilk)
2.1.1 Giới thiệu về cây bắp (Zea mays L.)
Bắp là một loại ngũ cốc quan trọng, đứng thứ
ba sau lúa mì và lúa gạo. Ở Việt Nam, cây bắp là

loại cây lương thực quan trọng thứ hai sau lúa gạo.
Cây bắp được gieo trồng ở khắp nơi, từ đồng bằng
đến trung du và khá nhiều ở miền núi. Từ lâu, bắp
đã được xem là một loại ngũ cốc vàng vì không
những nó đáp ứng nhu cầu lương thực cho con
người từ thuở sơ khai, nguồn thức ăn cho chăn nuôi,
nhiên liệu cho sinh hoạt mà còn là một nguồn dược
liệu quý.
Những năm gần đây, Việt Nam vươn lên thành một trong những nước
xuất khẩu lúa gạo đứng đầu thế giới[6]. Trước nguồn lương thực dồi dào từ lúa
gạo, cây bắp không còn là nguồn lương thực chính trong mỗi bữa ăn của con
người. Tuy vậy, vai trò của cây bắp trong việc sản xuất thức ăn chăn nuôi,
nguyên liệu cho công nghiệp sản xuất tinh bột, cồn, bánh kẹo, ... vẫn không
giảm sút mà còn có xu hướng ngày càng tăng, trong khi đó lượng bắp sản xuất
trong nước lại không theo kịp nhu cầu ngày càng tăng đó, hàng năm nước ta
vẫn phải nhập khẩu khá nhiều bắp hạt (chỉ riêng tháng 10 năm 2013, khối
lượng bắp nhập khẩu đã là 284 nghìn tấn với giá trị vào khoảng 83 triệu USD).
Trước hiện trạng đó, việc nâng cao năng suất, sản lượng trong sản xuất bắp
trong nước là yêu cầu tất yếu.
2.1.2 Tình hình gieo trồng và sản xuất bắp trong nước
Trong những năm vừa qua, sản xuất bắp đang được chú ý do bắp không
chỉ lương thực mà còn được sử dụng làm thức ăn chăn nuôi, trong khi cơ cấu
nông nghiệp lại đang chuyển dịch theo hướng giảm dần tỷ trọng trồng trọt và
tăng tỷ trọng ngành chăn nuôi nên nhu cầu sử dụng bắp là khá lớn. Điều kiện
tự nhiên hoàn toàn thích hợp cho việc gieo trồng cây bắp, đặc biệt là miền núi
khi điều kiện canh tác lúa bị hạn chế, kết hợp với việc đầu tư cho khoa học
công nghệ nông nghiệp, tiếp thu và ứng dụng những thành tựu khoa học công
nghệ về cây bắp của các nước trong khu vực và thế giới, chính nhờ những yếu
tố đó đã khiến cho năng suất cũng như sản lượng sản xuất bắp có những bước
tiến rất rõ rệt.

Chuyên ngành Hóa dược

3

Khoa Khoa học Tự nhiên


Luận văn tốt nghiệp Đại Học

Trường ĐHCT

Bảng 2.1 Diện tích, năng suất, sản lượng bắp Việt Nam một số năm từ 20002012
Năng suất
Năm
Diện tích (ha)
Sản lượng (tấn)
(tấn/ha)
2000
730200
2,747
2005900
2004
991100
3,462
3430900
2008
1440200
3,175
4573100

2010
1126391
4,090
4606800
2012
1118221
4,295
4803196
(theo FAOSTAT, 2013)[7]

Sản lượng sản xuất bắp trong nước đạt được con số rất lớn, thế nhưng
trong khi hạt bắp được sử dụng một cách triệt để, thì các bộ phận khác của cây
bắp lại chưa được tận dụng một cách đúng nghĩa, trong đó có râu bắp. Từ con
số sản lượng được thống kê qua các năm, có thể thấy một lượng râu bắp rất
lớn vẫn chưa được tận dụng hoàn toàn sau khi thu hoạch, đó chính là một
nguồn nguyên liệu khổng lồ cho việc nghiên cứu khả năng chống oxy hóa, từ
đó chế biến nên những sản phẩm ứng dụng vào đời sống.
2.1.3 Ứng dụng của râu bắp trong đời sống
Râu bắp có chứa vitamin A, vitamin K, vitamin B1, B2, B6, vitamin H,
vitamin C, vitamin PP, các flavonoid, các saponin, các steroid, dầu béo và
nhiều chất vi lượng khác, vì thế mà từ lâu râu bắp được xem như một vị thuốc.
Tác dụng dược lí của râu bắp là sự kết hợp của tất cả các thành phần trên.
Bảng 2.2 Một số thành phần dinh dưỡng, khoáng chất trong râu bắp [8]
Hàm lượng*
Thành phần
Râu bắp non
Râu bắp trưởng thành
Lipid
1,27 g/100 g
0,66 g/100 g

Protein
12,96 g/100 g
8,95 g/100 g
Carbohydrate
27,80 g/100 g
29,74 g/100 g
Ca
108,7 mg/100 g
70,704 mg/100 g
Mg
121,917 mg/100 g
36,15 mg/100 g
K
2628,167 mg/100 g
3567,167 mg/100 g
Na
19,067 mg/100 g
26,667 mg/100 g
Cu
0,560 mg/100 g
0,412 mg/100 g
Zn
4,637 mg/100 g
3,592 mg/100 g
Mn
3,217 mg/100 g
3,557 mg/100 g
(*Tính trên khối lượng vật chất khô (VCK))

Trong Đông Y, râu bắp được gọi là ngọc mễ tu, công dụng lợi tiểu, lợi

mật, thanh nhiệt, ... Trong dân gian, râu bắp có thể được dùng hằng ngày thay
thế cho trà, giúp lợi tiểu, tăng bài tiết mật, tạo điều kiện dẫn mật vào ruột được
dễ dàng, ... Ngoài ra, còn có thể phối hợp râu bắp với các vị thuốc khác (như
cỏ tranh, rau má, nhân trần, ...) để có được những bài thuốc trị viêm thận, viêm

Chuyên ngành Hóa dược

4

Khoa Khoa học Tự nhiên


Luận văn tốt nghiệp Đại Học

Trường ĐHCT

bàng quang, viêm gan, vàng da, đái tháo đường, tăng huyết áp, ... Có thể thấy
rằng các bài thuốc từ râu bắp đã được dân gian sử dụng từ rất lâu, nhưng chủ
yếu chúng được đúc kết từ kinh nghiệm dân gian, vì vậy cần tiến hành nghiên
cứu, khảo sát hoạt tính sinh học của râu bắp, từ đó làm rõ được tác dụng dược
lí, cũng như có thể so sánh hoạt tính của râu bắp với các dược liệu vốn có
khác, bổ sung thêm vào nguồn dược liệu trong và ngoài nước.
2.1.4 Một số nghiên cứu về râu bắp
Xuất phát từ những ứng dụng phong phú của râu bắp trong đời sống,
nhiều nghiên cứu đã tiến hành phân tích, khảo sát các thành phần dinh dưỡng
cũng như các thành phần tạo nên tác dụng dược lí của râu bắp trong các bài
thuốc dân gian. Các công trình nghiên cứu đã làm sáng tỏ phần nào nguyên
nhân khiến râu bắp trở thành một dược liệu quan trọng từ xa xưa.
- Nurhanan Abdul Rahman và cộng sự[8] đã tiến hành phân tích hàm
lượng, thành phần các chất dinh dưỡng, các khoáng chất và một vài nhóm chất

chống oxy hóa đồng thời trên râu bắp non (râu bắp được thu hoạch lúc trái còn
non, khoảng 60 ngày sau khi gieo trồng) và râu bắp trưởng thành (râu bắp
được thu hoạch khi trái đã trưởng thành và có thể thu hái). Kết quả phân tích
cho thấy râu bắp non chứa phần lớn các chất dinh dưỡng, khoáng chất có lợi,
cũng như các nhóm chất chống oxy hóa với hàm lượng cao hơn so với râu bắp
đã trưởng thành. Điều này cho thấy trong quá trình sinh trưởng, hàm lượng các
chất chống oxy hóa trong râu bắp có sự thay đổi đáng kể, chính vì vậy cần lưu
ý thời gian thu hoạch nguyên liệu râu bắp để có được hiệu quả tốt nhất cho các
nghiên cứu khác.
- Ở mức độ chuyên sâu hơn, các nhà nghiên cứu tiến hành khảo sát và
phân lập các chất được có hoạt tính mạnh của các nhóm chất chống oxy hóa
trong râu bắp. Nhóm nghiên cứu của Shun-Cheng Ren và các cộng sự[9] đã tiến
hành phân lập thành công và khảo sát hoạt tính sinh học của 5 hợp chất
flavone glycoside trong thành phần râu bắp, kết quả cho thấy chúng đều có
hoạt tính khá mạnh trong hoạt động chống oxy hóa và ức chế gốc tự do, một
trong số đó còn có hoạt tính mạnh hơn cả butylated hydroxyl toluen (BHT)một chất kháng oxy hóa tổng hợp. Kết quả của đề tài là nền tảng cho việc ly
trích và tinh sạch các chất chống oxy hóa trong râu bắp để nghiên cứu ứng
dụng vào sản xuất thuốc chữa bệnh cho con người.
- Ở mức độ các thử nghiệm ban đầu trên động vật, các thử nghiệm của
Yongmei Liu và các cộng sự [10] trên chuột cho thấy dịch chiết râu bắp giúp hạ
đường huyết của chuột bị đái tháo đường một cách đáng kể thông qua việc
kích thích làm tăng tiết insulin và phục hồi các tế bào β-tuyến tụy. Qua đây có

Chuyên ngành Hóa dược

5

Khoa Khoa học Tự nhiên

Luận văn tốt nghiệp Đại Học

Trường ĐHCT

thể thấy tác dụng chống oxy hóa khá tốt và mức độ an toàn khi sử dụng râu
bắp để điều trị đái tháo đường trên động vật.
- Cũng ở mức độ thử nghiệm trên động vật, Qing-lan Hu và cộng sự[11]
tiến hành nghiên cứu tác dụng bảo vệ của các hợp chất flavonoid trong râu bắp
khỏi sự stress oxy hóa trên chuột, kết quả cho thấy tác dụng rất khả quan thông
qua việc ức chế quá trình peroxide hóa lipid, đồng thời kích thích gia tăng các
hợp chất chống oxy hóa có bản chất enzyme trong cơ thể.
Kết quả từ các nghiên cứu trước đây đã chứng minh việc sử dụng râu bắp
như một nguồn dược liệu quan trọng là hoàn toàn có cơ sở khoa học. Đồng
thời còn cho thấy nguồn gốc, điều kiện, cũng như thời gian sinh trưởng ảnh
hưởng rất lớn đến hoạt tính sinh học của râu bắp.
Phần lớn các nghiên cứu về râu bắp đã được thực hiện ở nước ngoài,
trong khi nguồn nguyên liệu râu bắp trong nước cũng rất dồi dào nhưng lại
chưa có các nghiên cứu cụ thể trên các giống râu bắp địa phương, vì vậy cần
tiến hành nghiên cứu trên các giống râu bắp trong nước để có thể so sánh, đối
chiếu với các giống râu bắp khác, làm cơ sở cho việc ứng dụng vào điều trị
bệnh trên con người.
2.2 Tổng quan về gốc tự do và chất chống oxy hóa
2.2.1 Gốc tự do
2.2.1.1 Khái niệm gốc tự do
Gốc tự do là những nguyên tử, nhóm nguyên tử hoặc phân tử mà ở lớp
ngoài cùng có những electron chưa ghép đôi. Vì có năng lượng cao và kém
bền nên các gốc tự do dễ dàng tham gia vào các phản ứng oxy hóa-khử,
polymer hóa, phản ứng với những đại phân tử như protein, lipid, ADN, ... gây
rối loạn các quá trình sinh hóa trong cơ thể. Đồng thời, khi một phân tử bị các
gốc tự do tấn công, nó sẽ mất điện tử và trở thành một gốc tự do mới, sau đó

lại tiếp tục tấn công các phân tử khác, tạo nên một phản ứng dây chuyền gây
ra các biến đổi có hại cho cơ thể. Gốc tự do cũng có thể tồn tại độc lập, nhưng
chỉ trong khoảng thời gian rất ngắn. Chúng cũng có thể kết hợp với nhau tạo
nên một phân tử mới, chẳng hạn như:
H● + H●

Chuyên ngành Hóa dược

H2

6

Khoa Khoa học Tự nhiên


Luận văn tốt nghiệp Đại Học

Trường ĐHCT

2.2.1.2 Nguồn gốc phát sinh gốc tự do
Các gốc tự do trong cơ thể có thể do các yếu tố như ô nhiễm môi trường,
thức ăn bị nhiễm các chất độc hại, rượu bia, thuốc lá, ... cũng có thể do chính
cơ thể sinh vật sinh ra.
 Gốc tự do có nguồn gốc nội sinh
Gốc tự do có nguồn gốc nội sinh được hình thành do những quá trình
chuyển hóa tự nhiên trong cơ thể.
Chẳng hạn như trong chuỗi truyền điện tử của hô hấp tế bào, một số điện
tử có thể bị rò rỉ, sau đó chúng tương tác với oxy và hình thành nên gốc
superoxide. Khoảng 2-5% oxy sử dụng cho sự trao đổi chất hiếu khí trong ti
thể chuyển hóa thành gốc tự do có nhóm oxy hoạt động (reactive oxygen

species-ROS). Bên cạnh đó, quá trình thực bào của các tế bào bạch cầu khi có
các sinh vật lạ xâm nhập vào cơ thể cũng sinh ra các gốc tự do, thông qua việc
hoạt hóa enzyme NADPH-oxidase ở màng bạch cầu, enzyme này xúc tác cho
phản ứng giữa O2 và NADPH tạo nên gốc tự do superoxide O2●­, từ đó tạo ra
nhiều gốc tự do khác nhằm tiêu diệt các sinh vật lạ xâm nhập vào cơ thể. Các
ion kim loại chuyển tiếp trong cơ thể còn có thể tham gia vào các phản ứng tạo
gốc tự do, ion sắt hoặc đồng phân hủy lipid hydroperoxide tạo gốc tự do
peroxide, sau đó gốc tự do này tham gia vào phản ứng dây chuyền peroxide
hóa lipid gây hại cho cơ thể. Ngoài ra, việc vận động gắng sức cũng phát sinh
nhiều gốc tự do trong cơ bắp và cơ tim.
 Gốc tự do có nguồn gốc ngoại sinh
Gốc tự do ngoại sinh hình thành do các yếu tố ngoại lai như ô nhiễm môi
trường, tác động của tia tử ngoại trong ánh nắng Mặt Trời, thuốc lá, rượu bia,
dư lượng thuốc bảo vệ thực vật trong thức ăn, ...
Việc sử dụng nhiều loại thuốc trị bệnh cũng có thể tạo ra các gốc tự do,
như các kháng sinh có nhóm quinoid, thuốc chống ung thư như bleomycin và
các loại thuốc cản trở sự phát triển của tế bào, ... Xạ trị điều trị ung thư cũng là
một nguyên nhân sinh ra gốc tự do, các bức xạ được sử dụng trong xạ trị tác
động và truyền năng lượng cho các thành phần của tế bào, sinh ra các gốc tự
do, các gốc tự do này tiếp tục phản ứng với oxy hòa tan trong dịch tế bào sinh
ra các ROS, tiếp tục gây ra các dây chuyền phản ứng khác gây tổn thương tế
bào, bất lợi cho cơ thể. Hút thuốc cũng như hít phải khói thuốc lá gây ra những
tổn thương cho đường hô hấp, mà nguyên nhân một phần là do lượng lớn các
gốc tự do bền trong nhựa thuốc như semiquinon có dẫn xuất từ quinon và
hydroquinon có trong khói thuốc lá gây ra những tổn thương cho phế nang, ...

Chuyên ngành Hóa dược

7

Khoa Khoa học Tự nhiên


Luận văn tốt nghiệp Đại Học

Trường ĐHCT

2.2.1.3 Lợi ích của gốc tự do đối với cơ thể
Khi số lượng gốc tự do nằm trong khả năng kiểm soát của cơ thể, chúng
đóng vai trò rất quan trọng trong các hoạt động sống của cơ thể.
Chẳng hạn như quá trình hô hấp tế bào nhằm tạo năng lượng cho các hoạt
động sống, có bản chất là chuỗi phản ứng oxy hóa-khử và các gốc tự do là các
sản phẩm trung gian cho chuỗi phản ứng này. Gốc tự do còn có vai trò khá lớn
trong hệ thống miễn dịch của cơ thể, góp phần tiêu diệt các sinh vật có hại
xâm nhập vào cơ thể, đồng thời quét dọn các tế bào già cõi, tế bào chết trong
cơ thể, tạo điều kiện cho các tế bào mới, khỏe mạnh sinh sôi và phát triển.
Ngoài ra, gốc tự do còn góp phần ức chế, tiêu diệt các tế bào bất thường như tế
bào ung thư.
2.2.1.4 Tác hại của gốc tự do đối với cơ thể
Khi cơ thể ở trạng thái khỏe mạnh, cơ thể có khả năng sinh ra các chất
chống oxy hóa giúp trung hòa lượng gốc tự do sinh ra trong các quá trình
chuyển hóa của cơ thể cũng như các gốc tự do ngoại sinh. Thế nhưng khi bước
sang tuổi trung niên hay khi cơ thể không đạt trạng thái khỏe mạnh, cân bằng
vốn có giữa gốc tự do và chất chống oxy hóa bị phá vỡ, kéo theo đó là hàng
loạt chuỗi phản ứng bất lợi lên các phân tử lipid, protein, acid nucleic của tế
bào, dẫn đến hàng loạt các tổn thương và kết quả là sự hoạt động bất thường
của các cơ quan.
Các gốc tự do tấn công lên màng tế bào, làm màng tế bào mất dần chức
năng sinh học, quá trình trao đổi chất từ đó bị cản trở, các mô dần bị thoái hóa
và sau cùng dẫn đến sự chết của tế bào. Hậu quả từ sự tấn công đó là hàng loạt

các bệnh như Parkinson, Alzheimer, các bệnh về thần kinh, tim mạch, đái tháo
đường, suy giảm hệ thống miễn dịch, ung thư, ... Ngoài ra, khi cơ thể bị yếu
đi, hiệu suất làm việc của hệ thống enzyme sửa sai với nhiệm vụ loại đi những
điểm bị hỏng trên ADN cũng giảm đi, khi đó gốc tự do dễ dàng tấn công vào
nhóm đường deoxyribose và base nitơ của nhóm purin, pirimidin của ADN,
sinh ra các thể đột biến gây hại cho cơ thể.
2.2.2 Chất chống oxy hóa
2.2.2.1 Khái niệm về chất chống oxy hóa
Chất chống oxy hóa là chất trực tiếp hoặc gián tiếp ngăn cản, trung hòa
hay loại bỏ tác dụng có hại của các gốc tự do với cơ thể. Chúng có thể trực
tiếp phản ứng với các gốc tự do, tạo nên sản phẩm mới kém hoạt động hơn
nhằm ngăn phản ứng dây chuyền do gốc tự do gây ra. Cũng có thể gián tiếp

Chuyên ngành Hóa dược

8

Khoa Khoa học Tự nhiên


Luận văn tốt nghiệp Đại Học

Trường ĐHCT

tạo phức với các ion kim loại chuyển tiếp hoặc ức chế các enzyme xúc tác cho
quá trình hình thành gốc tự do, giúp ngăn cản sự hình thành của gốc tự do.
2.2.2.2 Phân loại chất chống oxy hóa[12],[13]
Có nhiều cách phân loại chất chống oxy hóa dựa trên nguồn gốc, cấu trúc
của chất chống oxy hóa. Cũng có thể phân loại gốc tự do dựa trên bản chất
enzyme hoặc không có bản chất enzyme của gốc tự do.

Chất chống oxy hóa có bản chất enzyme
Đây là một hệ thống các chất chống oxy hóa nội sinh tồn tại chủ yếu ở tế
bào, nhằm duy trì căn bằng giữa lượng gốc tự do và chất chống oxy hóa trong
cơ thể, giúp bảo vệ tế bào khỏi sự tấn công do các gốc tự do gây ra trong suốt
các quá trình sinh lí và bệnh lí. Hệ thống này gồm các enzyme như:
superoxide dismutase, glutathion peroxidase, catalase.
Chất chống oxy hóa không có bản chất enzyme
Bên cạnh các chất chống oxy hóa có bản chất enzyme có nguồn gốc nội
sinh, cơ thể còn có các chất chống oxy hóa không mang bản chất enzyme cũng
có nguồn gốc nội sinh như vitamin A, glutathione, glycin, methionine, ... và
các chất chống oxy hóa ngoại sinh có trong thực phẩm như vitamin C, vitamin
E, flavonoid, lignan, alkaloid, courmarin, terpene, carotenoid,...
2.2.2.3 Một số chất chống oxy hóa thường gặp
Vitamin C[14]
Vitamin C (acid ascorbic) được tìm thấy nhiều trong thực phẩm tươi, rau
quả và trái cây như bông cải xanh, tiêu, khoai tây, cà chua, chanh, quýt, bưởi,
... Vitamin C kết tinh không màu hoặc màu vàng, rất dễ tan trong nước (300
g/lít).
Đóng vai trò quan trọng trong nhiều hoạt động của cơ thể. Ở mô, vitamin
C giúp tổng hợp collagen, proteoglycan và các thành phần hữu cơ khác ở răng,
xương, nội mô mao mạch. Vitamin C giúp ổn định cấu trúc collagen-một
protein quan trọng trong việc liên kết các cấu trúc của cơ thể với nhau, thông
qua nối kết một phần của phân tử amino acid proline để hình thành
hydroxyproline, cần thiết cho việc làm lành vết thương và giúp tăng sức đề
kháng cho cơ thể. Thêm vào đó, vitamin C còn có chức năng miễn dịch, tham
gia sản xuất một số chất dẫn truyền thần kinh và hormon, tổng hợp
carnitine.Vitamin C còn là một chất chống oxy hóa rất quan trọng. Hơn nữa,
vitamin C còn giúp phục hồi và tái tạo vitamin E từ dạng bị oxy hóa trong cơ
thể, qua đó tăng cường hiệu lực chống oxy hóa của vitamin E.

Chuyên ngành Hóa dược

9

Khoa Khoa học Tự nhiên


Luận văn tốt nghiệp Đại Học

Trường ĐHCT

HO

H
O

HO

HO

O

OH

Hình 2.1 Công thức cấu tạo của vitamin C
Vitamin E
Các nguồn phổ biến nhất chứa vitamin E là các loại dầu thực vật từ cọ
dầu, hướng dương, đậu tương, ô liu. Các loại quả cứng, hạt hướng dương hay
mầm lúa mì cũng là các nguồn cung cấp vitamin E.
Vitamin E tự nhiên tồn tại dưới 8 dạng khác nhau gồm 4 tocopherol và 4

tocotrinol. Tất cả đều có vòng chromanol, nhóm hydroxyl có thể cung cấp
nguyên tử hydro để khử các gốc tự do, nhóm R kỵ nước cho phép thâm nhập
vào các màng sinh học.
R3
HO
H

O

R2

3

R1




tocotrienol, R1 = R2 = R 3 = CH3

 tocopherol, R1 = R2 = CH3; R3 = H
 tocotrienol, R1 = R2 = CH3; R3 = H



tocopherol, R1 = R3 = CH3; R2 = H





tocotrienol, R1 = R 3 = CH3; R 2 = H

 tocotrienol, R1 = R2 = R3 = H

tocopherol, R1 = R2 = R 3 = CH3

tocopherol, R1 = R 2 = R3 = H

Hình 2.2 Các dạng tồn tại của vitamin E trong tự nhiên
Vitamin E là một chất chống oxy hóa tan trong lipid, đóng vai trò quan
trọng trong việc ức chế các gốc tự do tan trong lipid, thiếu vitamin E có thể
dẫn đến các tổn thương thần kinh, tổn thương võng mạc, các bệnh về tim
mạch, ung thư, Alzheimer, ...[15]. Vitamin E còn được xem là tấm màng bảo vệ
quan trọng đầu tiên trước sự tấn công của quá trình peroxide hóa lipid bởi sự
phân bố rộng khắp trong tế bào.
Nhóm các hợp chất polyphenol
Polyphenol là nhóm các hợp chất tự nhiên có nhiều nhóm chức phenol
trong cấu trúc phân tử, cấu trúc phức tạp do sự liên kết của các đơn phân.

Chuyên ngành Hóa dược

10

Khoa Khoa học Tự nhiên


Luận văn tốt nghiệp Đại Học

Trường ĐHCT

OH
3'

7

O

A
6

4'

B

8

HO

OH

2'

OH
2

C
5

5'

3

OH

4

OH

O

Hình 2.3 Các vùng cấu trúc thể hiện khả năng chống oxy hóa của polyphenol
Các hợp chất polyphenol giúp bảo vệ thực vật trước tác hại của tia cực
tím, chống lại sự tấn công của vi sinh vật gây hại cũng như chống lại sự oxy
hóa. Mặt khác chúng còn giúp gia tăng hiệu quả quang hợp thông qua việc
điều chỉnh sự phân bố ánh sáng Mặt Trời ở lá. Ngoài ra, các hợp chất
polyphenol còn đóng vai trò chủ đạo trong việc quyết định màu sắc, hương vị
của nhiều loại thực phẩm có nguồn gốc từ thực vật.
Trên phương diện chống oxy hóa, các hợp chất polyphenol có thể phản
ứng trực tiếp với gốc tự do tạo thành một gốc tự do mới bền hơn, hoặc gián
tiếp tạo phức với các ion kim loại chuyển tiếp vốn là xúc tác cho quá trình tạo
gốc tự do, từ đó ngăn cản phản ứng dây chuyền gây hại cho cơ thể do gốc tự
do gây ra.
Flavonoid là một nhóm chất polyphenol khá quen thuộc trong tự nhiên,
có khoảng trên 6000 hợp chất flavonoid trong tự nhiên. Về cấu trúc hoá học,
flavonoid có cấu trúc chung là diphenylpropan (C6-C3-C6), với 2 vòng
benzen C6 (vòng A và B) gắn với dị vòng C3 có oxy.
3'
2'
8
9

7

A
6

1'

O
C

5

10

B

2

4'
5'

3

6'

4

Hình 2.4 Cấu trúc cơ bản của flavonoid
Các flavonoid dễ kết tinh và thường có màu, flavon có màu vàng nhạt
hoặc màu cam, flavonol có màu vàng đến vàng nhạt, chalcon có màu vàng đến

cam đỏ. Các isoflavon, flavanon, flavanonol, luecoantocyanidin, catechin kết
tinh không màu.

Chuyên ngành Hóa dược

11

Khoa Khoa học Tự nhiên