Nghiên cứu tách chiết hợp chất anthocyanin từ quả mồng tơi chín (basella alba l ) và khảo sát hoạt tính sinh học

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU TÁCH CHIẾT HỢP CHẤT ANTHOCYANIN TỪ
QUẢ MỒNG TƠI CHÍN (BASELLA ALBA L.) VÀ KHẢO SÁT
HOẠT TÍNH SINH HỌC.

Ngành:

Công nghệ sinh học

Chuyên ngành: Công nghệ sinh học

Giảng viên hướng dẫn : ThS. Nguyễn Thị Thu Hương
Sinh viên thực hiện
MSSV: 1211100261

: Nguyễn Thanh Loan
Lớp: 13DSH02

TP. Hồ Chí Minh, 7/2017


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan các số liệu và kết quả nghiên cứu trong đồ án này là trung
thực và chƣa từng đƣợc các tác giả khác công bố trong các nghiên cứu, đồ án nào.
Tôi xin cam đoan mọi sự giúp đỡ trong việc hoàn thành đồ án đã đƣợc cảm ơn

và các thông tin trích dẫn trong đồ án đã đƣợc ghi rõ nguồn gốc.
Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về những số liệu trong đồ án này.
TP. HCM, ngày tháng

năm 2017

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thanh Loan

i


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp này, bên cạnh sự cố gắng nỗ lực của bản thân,
tôi đã nhận đƣợc sự động viên và giúp đỡ rất lớn từ các cá nhân và tập thể.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới giáo viên hƣớng dẫn ThS. Nguyễn Thị
Thu Hƣơng, giảng viên Khoa Công nghệ sinh học – Thực phẩm – Môi trƣờng, ngƣời
đã tận tình giúp đỡ, hƣớng dẫn, tạo điều kiện tốt nhất cho tôi thực hiện và hoàn thành
đồ án tốt nghiệp này.
Tôi xin chân thành cảm ơn thầy cô Phòng thí nghiệm Trƣờng Đại học Công
nghệ TP. HCM đã tạo mọi điều kiện cơ sở vật chất tốt cho tôi thực hiện và hoàn thành
luận văn này.
Tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của các bạn trong nhóm sinh viên làm
nghiên cứu khoa học đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài.
Tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn đến gia đình và bạn bè đã động viên giúp đỡ
và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài và hoàn thành
luận văn này.

TP. HCM, ngày tháng

năm 2017

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thanh Loan

ii


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

MỤC LỤC
MỤC LỤC .........................................................................................................................i
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT........................................................................................ v
DANH MỤC BẢNG .......................................................................................................vi
DANH MỤC SƠ ĐỒ .....................................................................................................vii
DANH MỤC HÌNH ..................................................................................................... viii
LỜI MỞ ĐẦU .................................................................................................................. 1
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU .......................................................................... 4
1.1. Tổng quan về cây mồng tơi ................................................................................ 5
1.1.1. Nguồn gốc và phân loại ................................................................................. 5
1.1.2. Đặc điểm và sinh thái .................................................................................... 6
1.1.3. Tình hình trồng trọt, tiêu thụ, kỹ thuật canh tác cây mồng tơi ở Việt Nam
………………………………………………………………………………7
1.1.3.1. Tình hình trồng trọt và tiêu thụ ................................................................ 7
1.1.3.2. Kỹ thuật canh tác ..................................................................................... 8
1.1.4. Thành phần hóa học.................................................................................... 10
1.1.5. Tính vị và công dụng ................................................................................... 11

1.2. Hợp chất Phenol, Flavonoid, Anthocyanin ..................................................... 12
1.2.1. Phenol........................................................................................................... 12
1.2.1.1. Đại cƣơng về hợp chất phenol ................................................................ 12
1.2.1.2. Phân loại .................................................................................................. 13
1.2.1.3. Tính chất và chức năng .......................................................................... 14
1.2.2. Flavonoid ..................................................................................................... 15
1.2.2.1. Đại cƣơng về flavonoid .......................................................................... 15
1.2.2.2. Phân loại ................................................................................................. 15
1.2.2.3. Lý tính .................................................................................................... 16
1.2.2.4. Hóa tính .................................................................................................. 17

i


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

1.2.2.5. Hoạt tính sinh học .................................................................................. 18
1.2.3. Anthocyanin ................................................................................................. 21
1.2.3.1. Đại cương về anthocyanin ..................................................................... 21
1.2.3.2. Phân loại ................................................................................................ 23
1.2.3.3. Lý tính..................................................................................................... 24
1.2.3.4. Hóa tính .................................................................................................. 24
1.2.3.5. Hoạt tính sinh học .................................................................................. 25
1.3. Các phƣơng pháp tách chiết hợp chất thứ cấp trong thực vật ..................... 26
1.3.1. Kỹ thuật chiết lỏng – lỏng ........................................................................... 26
1.3.2. Kỹ thuật chiết lỏng – rắn ............................................................................. 28
1.3.2.1. Kỹ thuật chiết ngấm kiệt ......................................................................... 28
1.3.2.2. Kỹ thuật chiết ngâm dầm ........................................................................ 28
1.3.2.3. Kỹ thuật chiết bằng máy chiết Soxhlet ................................................... 29
1.3.2.4. Kỹ thuật chiết bằng máy Kumagawa ...................................................... 30

1.3.2.5. Phƣơng pháp chƣng cất ........................................................................... 31
1.3.2.6. Chiết bằng chất lỏng siêu tới hạn ............................................................ 32
1.3.2.7. Kỹ thuật chiết pha rắn ............................................................................. 33
1.4. Tổng quan về khả năng kháng oxy hóa ........................................................... 34
1.4.1. Quá trình và nguyên nhân gây oxy hóa ..................................................... 34
1.4.2. Khả năng kháng oxy hóa của các hợp chất trong thực vật ....................... 35
1.5. Cơ sở khoa học của khả năng kháng khuẩn của các hợp chất trong thực vật
………………………………………………………………………………….35
1.5.1. Định nghĩa .................................................................................................... 35
1.5.2. Cơ chế kháng khuẩn của các hợp chất trong thực vật .............................. 36
1.6. Các chủng vi sinh vật thí nghiệm ..................................................................... 38
1.6.1. Salmonella .................................................................................................... 38
1.6.2. Staphylococcus aureus ................................................................................. 39

ii


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

1.6.3. Escherichia Coli ........................................................................................... 40
1.6.4. Bacillus cereus .............................................................................................. 42
CHƢƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP ........... Error! Bookmark not defined.
2.1. Thời gian và địa điểm nghiên cứu ................................................................... 44
2.2. Vật liệu nghiên cứu ........................................................................................... 44
2.2.1. Nguồn mẫu ................................................................................................... 44
2.2.2. Vi sinh vật chỉ thị ......................................................................................... 44
2.3. Dụng cụ và hóa chất thí nghiệm....................................................................... 44
2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu .................................................................................. 45
2.4.1. Phương pháp xác định độ ẩm của mẫu ...................................................... 45
2.4.2. Phương pháp xác định tỉ lệ trọng lượng của mẫu ..................................... 46

2.4.3. Phương pháp tách chiết và thu nhận cao chiết.......................................... 46
2.4.4. Phương pháp định lượng polyphenol tổng số ............................................ 46
2.4.5. Phương pháp đánh giá hoạt tính kháng oxy hóa trên mô hình DPPH .... 47
2.4.6. Phương pháp đánh giá hoạt tính kháng khuẩn bằng kỹ thuật đục lỗ thạch
……………………………………………………………………………..48
2.4.7. Phương pháp xử lý số liệu........................................................................... 50
2.4.8. Phương pháp so sánh, đối chiếu ................................................................. 50
2.5. Bố trí thí nghiệm ................................................................................................ 50
2.5.1. Thí nghiệm 1: Xác định độ ẩm của mẫu quả mồng tơi ............................. 50
2.5.2. Thí nghiệm 2: Xác định tỉ lệ trọng lượng của mẫu ................................... 51
2.5.3. Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của dung môi trích ly đến hàm lượng
anthocyanin ............................................................................................................ 51
2.5.4. Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hưởng của dung môi trích ly đến hàm lượng
polyphenol tổng số .................................................................................................. 54
2.5.5. Thí nghiệm 5: Khảo sát ảnh hưởng của dung môi trích ly đến khả năng
kháng oxy hóa ......................................................................................................... 55

iii


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

2.5.6. Thí nghiệm 6: Khảo sát ảnh hưởng của dung môi trích ly đến khả năng
kháng khuẩn ........................................................................................................... 55
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................. Error! Bookmark not defined.
3.1. Kết quả xác định độ ẩm và tỉ lệ trọng lƣợng của quả mồng tơi chín ........... 58
3.2. Kết quả đánh giá ảnh hƣởng của dung môi đến hàm lƣợng anthocyanin ... 58
3.3. Kết quả đánh giá ảnh hƣởng của dung môi đến hàm lƣợng polyphenol tổng
số ………………………………………………………………………………….60
3.4. Kết quả đánh giá ảnh hƣởng của dung môi đến khả năng kháng oxy hóa

………………………………………………………………………………….63
3.5. Kết quả ảnh hƣởng của dung môi trích ly đến khả năng kháng khuẩn ...... 67
3.5.1. Hoạt tính kháng Bacillus cereus của các loại cao chiết ............................ 67
3.5.2. Hoạt tính kháng Salmonella của các loại cao chiết................................... 67
3.5.3. Hoạt tính kháng E.coli của các loại cao chiết ............................................ 68
3.5.4. Hoạt tính kháng Staphylococcus aureus của các loại cao chiết ............... 69
CHƢƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................ Error! Bookmark not defined.
4.1. Kết luận ................................................................................................................ 71
4.2. Kiến nghị.............................................................................................................. 71
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................. 72
PHỤ LỤC ......................................................................................................................... 1

iv


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
AG

:

acid gallic

BVTV :

bảo vệ thực vật

db

nguyên liệu

:

DMSO :

Dimethyl Sulfoxide

DPPH :

2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl

IC50

:

The half maximal inhibitory concentration

NA

:

Nutrient Agar

NB

:

Nutrient Broth

OD

:

Optical Density

TN

:

thí nghiệm

v


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Phân loại khoa học cây mồng tơi .................................................................... 5
Bảng 1.2. Thành phần hóa học của cây mồng tơi .......................................................... 10
Bảng 1.3. Những nhóm hợp chất tự nhiên có hoạt tính kháng khuẩn (Cowan, 1990) .. 37
Bảng 1.4. Phân loại khoa học chủng vi khuẩn Salmonella............................................ 38
Bảng 1.5. Phân loại khoc học chủng vi khuẩn Staphylococcus aureus ......................... 39
Bảng 1.6. Phân loại khoa học chủng vi khuẩn E.Coli ................................................... 40
Bảng 1.7. Phân loại khoa học chủng vi khuẩn Bacillus cereus ..................................... 42
Bảng 3.1. Tỉ lệ trọng lƣợng phần sử dụng và độ ẩm quả mồng tơi chín ....................... 58
Bảng 3.2. Kết quả đƣờng chuẩn acid gallic ................................................................... 60
Bảng 3.3. Kết quả hàm lƣợng polyphenol tổng trong 4 loại dung môi trích ly quả mồng
tơi chín ............................................................................................................................ 61
Bảng 3.4. Phần trăm ức chế của cao quả mồng tơi chín ở các dung môi trích ly khác

nhau ( các mẫu tự theo sau các giá trị trong cùng một cột khác nhau thì khác biệt có ý
nghĩa về mặt thống kê ở mức 1%). ................................................................................ 65
Bảng 3.5. Phƣơng trình đƣờng chuẩn và giá trị IC50 của nghiệm thức ......................... 65
Bảng 3.6. Kết quả kháng Bacillus cereus của 4 loại cao chiết ...................................... 67
Bảng 3.7. Kết quả kháng Salmonella của 4 loại cao chiết............................................. 67
Bảng 3.8. Kết quả kháng E.coli của 4 loại cao chiết ..................................................... 68
Bảng 3.9. Kết quả kháng Staphylococcus aureus của 4 loại cao chiết .......................... 69

vi


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

DANH MỤC SƠ ĐỒ
Sơ đồ 2.1. Sơ đồ thí nghiệm tổng quát .......................................................................... 50
Sơ đồ 2.2. Quy trình trích ly và thu hồi cao quả mồng tơi ............................................ 53
Sơ đồ 2.3. Quy trình đánh giá khả năng kháng khuẩn của cao chiết quả mồng tơi chín
........................................................................................................................................ 56
Sơ đồ 3.1. Hiệu suất thu hồi cao chiết từ quả mồng tơi chín vối các dung môi khác
nhau ................................................................................................................................ 59
Sơ đồ 3.2. So sánh hàm lƣợng polyphenol tổng của cao chiết quả mồng tơi chín ở các
dung môi trích ly khác nhau ........................................................................................... 62
Sơ đồ 3.3. Biểu đồ so sánh giá trị IC50 của vitamin C và cao chiết ở các dung môi trích
ly khác nhau. .................................................................................................................. 66
Sơ đồ 3.4. Tổng quát về hoạt tính kháng khuẩn của cao quả mồng tơi chín từ các loại
dung môi khác nhau trên cả 4 chủng vi khuẩn. .............................................................. 70

vii

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Cây mồng tơi ................................................................................................... 6
Hình 1.2. Quả mồng tơi ................................................................................................... 6
Hình 1.3. Anthocyanin .................................................................................................. 11
Hình 1.4. Một số hợp chất phenol ................................................................................. 13
Hình 1.5. Một số Eucoflavonoid ................................................................................... 15
Hình 1.6. Cấu trúc cơ bản của aglucon của anthocyanin .............................................. 21
Hình 1.7. Cấu trúc của 6 loại phổ biến trong nhóm anthocyanin .................................. 22
Hình 1.8. Cấu trúc của một số anthocyanin tự nhiên. Các anthocyanin tƣơng ứng luôn
đƣợc glycosyl hóa ở nhóm hydroxy C3 ....................................................................... 23
Hình 1.9. Sự phụ thuộc cấu trúc anthocyanin vào pH ................................................... 25
Hình 1.10. Kỹ thuật chiết lỏng  lỏng ........................................................................... 27
Hình 1.11. Kỹ thuật chiết ngấm kiệt ............................................................................. 28
Hình 1.12. Kỹ thuật chiết ngâm dầm ............................................................................. 29
Hình 1.13. Bộ chiết Soxhlet .......................................................................................... 30
Hình 1.14. Máy chiết Kumagawa .................................................................................. 31
Hình 1.15. Bộ lôi cuốn hơi nƣớc ................................................................................... 31
Hình 1.16. Sơ đồ hệ thống chiết siêu tới hạn ................................................................ 32
Hình 1.17. Cột chiết pha rắn .......................................................................................... 33
Hình 1.18. Cơ chế kháng khuẩn .................................................................................... 36
Hình 1.19. Vi khuẩn Salmonella ................................................................................... 39
Hình 1.20. Vi khuẩn Staphylococcus aureus ................................................................ 40
Hình 1.21. Vi khuẩn Escherichia Coli .......................................................................... 41
Hình 1.22. Vi khuẩn Bacillus cereus ............................................................................. 42
Hình 2.1. Quả mồng tơi chín ......................................................................................... 44
Hình 2.2. Kỹ thuật đục lỗ thạch có bổ sung kháng sinh đối chứng ............................... 49
Hình 2.3. Hỗn hợp quả mồng tơi giã nhỏ và dung môi sau khi lắc ............................... 53

viii


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Hình 3.1. Dịch chiết quả mồng tơi chín ở các dung môi trích ly khác nhau ................. 58
Hình 3.2. Cao chiết quả mồng tơi chín ở các dung môi trích ly khác nhau .................. 59
Hình 3.3. Dung dịch đƣờng chuẩn acid gallic ............................................................... 60
Hình 3.4. Đƣờng chuẩn acid gallic ................................................................................ 61
Hình 3.5. Đƣờng chuẩn vitamin C ................................................................................ 63
Hình 3.6. Phản ứng của DPPH và chất chuẩn vitmin C ................................................ 63
Hình 3.7. Đƣờng chuẩn của cao chiết ethanol 30%, 50%, 70%, nƣớc cất (theo thứ tự từ
trên xuống dƣới, từ trái sang phải)…………………………………………………….64
Hình 3.8. Phản ứng của DPPH và cao chiết………………………………………......64

ix


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

LỜI MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Từ rất xa xƣa, ngƣời ta đã biết sử dụng các chất màu tự nhiên từ thực vật để tạo
màu cho thực phẩm. Trong công nghiệp thực phẩm, các chất nhuộm màu có nguồn gốc
tự nhiên chỉ chiếm 6% trong tổng số các chất đƣợc sử dụng để tạo màu. Ngoài việc
chiết xuất các sắc tố này trong tự nhiên, ngƣời ta có thể tổng hợp hóa học, sử dụng các
chất tạo màu nhân tạo. Tuy nhiên, nếu lạm dụng nhiều phụ gia là các chất màu tổng
hợp nhân tạo vào trong thực phẩm sẽ gây ảnh hƣởng xấu đến sức khỏe con ngƣời. Vì
thế việc nghiên cứu ứng dụng chất màu tự nhiên trong chế biến thực phẩm có ý nghĩa
rất quan trọng, vừa tạo màu sắc tự nhiên, đặc trƣng của sản phẩm, vừa tăng giá trị cảm

quan và đặc biệt là an toàn cho sức khỏe ngƣời tiêu dùng.
Cây mồng tơi là loại rau xanh ngắn ngày, có thể trồng nhiều vụ trong năm, quen
thuộc với ngƣời Việt Nam trong các bữa ăn hàng ngày. Và do kỹ thuật trồng cây khá
dễ, dễ chăm bón, dễ tìm mua hạt giống hay cây giống nên nhiều gia đình có thể tự
trồng rau mồng tơi tại nhà. Tuy nhiên, chúng ta chỉ thu hoạch và sử dụng lá, phần quả
đƣợc phơi khô làm giống, để rơi rụng hoặc bị cắt bỏ. Quả mồng tơi chín có chứa hợp
chất anthocyanin có nhiều hoạt tính sinh học quý nhƣ khả năng chống oxy hóa cao nên
đƣợc sử dụng để chống lão hóa, hoặc chống oxy hóa các sản phẩm thực phẩm, chống
viêm, chống các tia phóng xạ, hạn chế sự suy giảm sức đề kháng, sự phát triển của các
tế bào ung thƣ… Dù vậy, các nghiên cứu về thành phần hóa học và hoạt tính của quả
mồng tơi chín có thể ứng dụng trong thực phẩm và y học nhƣng vẫn còn rất hạn chế ở
Việt Nam.
Việc nghiên cứu sản xuất và bổ sung các hợp chất màu đƣợc tách từ thiên nhiên
vào thực phẩm, hạn chế sử dụng phụ gia tổng hợp gây hại cho con ngƣời luôn đƣợc xã
hội quan tâm. Các hợp chất màu trong rau quả đƣợc chia làm bốn nhóm chính:
Chlorophylls, Carotenoids, Flavonoids, Betalains. Mỗi màu sắc đặc trƣng cho một loại
rau quả và chứa một vài chất có hoạt tính sinh học. Tuy nhiên, màu sắc này lại không

1


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

bền theo thời gian và dễ bị ảnh hƣởng bởi những tác động bên ngoài nhƣ: nhiệt độ, pH,
ánh sáng...
Từ những nguyên nhân trên, đề tài “Nghiên cứu tách chiết hợp chất
anthocyanin từ quả mồng tơi chín (Basella alba L.) và khảo sát hoạt tính sinh học”
đƣợc thực hiện, tạo tiền đề khoa học cho các nghiên cứu tạo màu thực phẩm cũng nhƣ
trong lĩnh vực y dƣợc mang lại nhiều giá trị thực tiễn.
2. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nƣớc

2.1. Các nghiên cứu trong nƣớc
-

Luận văn tốt nghiệp “Anthocyanin – nghiên cứu tách chiết từ cây mồng tơi
Basella ruba L. Và khảo sát khả năng chống oxy hóa, nhận diện hàn the trong
thực phẩm” Ngô Trần Hữu Nghĩa (2014). Đề tài sử dụng dịch chiết từ quả mồng
tơi.

-

Luận văn thạc sĩ khoa học “Nghiên cứu tách chiết caroten từ một số loại rau
xanh và ứng dụng phối màu” Nguyễn Vũ Thái Hòa (2011). Trong đó, caroten
đƣợc tách chiết trong rau mồng tơi.
2.2. Các nghiên cứu ngoài nƣớc

-

Kumar, S. Sravan, P. Manoj, and P. Giridhar. "A method for red-violet pigments
extraction from fruits of Malabar spinach (Basella rubra) with enhanced
antioxidant potential under fermentation." Journal of food science and
technology 52.5 (2015): 3037-3043. Đánh giá khả năng kháng oxy hóa của quả
mồng tơi lên quá trình lên men.

-

Nirmala, A., S. Saroja, and G. Gayathri Devi. "Antidiabetic Activity of Basella
rubra and its Relationship with the Antioxidant Property." (2011). Vai trò của
rau mồng tơi trong điều trị bệnh tiểu đƣờng.

3. Mục tiêu nghiên cứu

-

Xác định độ ẩm, tỉ lệ trọng lƣợng của quả mồng tơi chín.

2


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

-

Khảo sát hàm lƣợng anthocyanin từ quả mồng tơi chín ở các nồng độ dung môi
khác nhau.

-

Xác định hàm lƣợng polyphenol trong cao chiết quả mồng tơi chín.

-

Khảo sát hoạt tính kháng oxy hóa và khả năng kháng khuẩn của cao chiết quả
mồng tơi chín làm tiền đề cho việc nghiên cứu ứng dụng tạo màu trong thực
phẩm.

4. Nhiệm vụ nghiên cứu
-

Nhiệm vụ 1: Nghiên cứu về cơ sở khoa học, tổng quan tài liệu vấn đề nghiên
cứu, làm cơ sở cho các nhiệm vụ tiếp theo.

-

Nhiệm vụ 2: Tiến hành nghiên cứu thực nghiệm, thông qua các phƣơng pháp
xác định, khảo sát, phân tích.

-

Nhiệm vụ 3: Xác định độ ẩm, tỉ lệ trọng lƣợng của quả mồng tơi chín.

-

Nhiệm vụ 4: Thu nhận dịch chiết quả mồng tơi chín bằng kỹ thuật chiết ngâm
dầm trong etanol 30%, 50%, 70% và trong nƣớc cất, đánh giá hàm lƣợng
anthocyanin từ cao chiết.

-

Nhiệm vụ 5: Xác định hàm lƣợng polyphenol tổng số từ cao chiết quả mồng tơi
chín.

-

Nhiệm vụ 6: Đánh giá hoạt tính kháng oxy hóa trên mô hình DPPH.

-

Nhiệm vụ 7: Đánh giá khả năng kháng khuẩn của cao chiết quả mồng tơi chín.

5. Phƣơng pháp nghiên cứu
-

Phƣơng pháp nghiên cứu thu thập tài liệu: Các tài liệu về cây mồng tơi, thành
phần hóa học của lá và quả mồng tơi chín, các phƣơng pháp xác định hàm lƣợng
các hợp chất thứ cấp, mô hình đánh giá hoạt tính kháng oxy hóa, phƣơng pháp
đục lỗ thạch, sinh vật thí nghiệm.

-

Phƣơng pháp làm thí nghiệm: Tiến hành làm các thí nghiệm nhằm giải quyết
các nhiệm vụ nghiên cứu.

3


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

-

Phƣơng pháp xử lý số liệu bằng Excel và SAS. Các số liệu thu đƣợc sẽ đƣợc xử
lý nhằm đƣa ra kết luận cho đề tài.

6. Kết quả đạt đƣợc của đề tài
-

Xác định đƣợc độ ẩm, tỉ lệ trọng lƣợng của quả mồng tơi chín.

-

Thu nhận đƣợc các loại dịch chiết quả mồng tơi chín bằng kỹ thuật chiết ngâm
dầm trong etanol 30%, 50%, 70% và trong nƣớc cất.

-

Đánh giá đƣợc hàm lƣợng anthocyanin từ cao chiết cao chiết.

-

Định lƣợng đƣợc polyphenol tổng của các loại cao chiết.

-

Tìm ra giá trị IC50, so sánh khả năng kháng oxy hóa và khả năng kháng khuẩn
một số loài vi sinh vật của các loại cao chiết.

7. Kết cấu đồ án tốt nghiệp
-

Mở đầu

-

Chƣơng 1: Tổng quan tài liệu, cơ sở khoa học của đề tài

-

Chƣơng 2: Vật liệu và phƣơng pháp nghiên cứu

-

Chƣơng 3: Kết quả và thảo luận

-

Chƣơng 4: Kết luận và kiến nghị

-

Tài liệu tham khảo

4


CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. Tổng quan về cây mồng tơi
1.1.1. Nguồn gốc và phân loại
Cây mồng tơi hay mùng tơi, tầm tơi, tên tiếng anh: Red vine spinach, Creeping
spinach, Climbing spinach, Indian spinach, Asian Spinach, có tên khoa học: Basella
alba L. là một cây dây leo, thuộc họ Mồng tơi (Basellaceae).[41] Loài này đƣợc tìm thấy
ở Châu Á nhiệt đới và Châu Phi, và đƣợc sử dụng rộng rãi nhƣ một loại rau ăn lá.[31]
Chi Mồng tơi (Basella) có nguồn gốc ở các nƣớc Nam Á, lan tỏa và mọc hoang
ở nhiều nƣớc Châu Á nhiệt đới và đƣợc trồng ở Châu Á, Châu Phi, Nam Mỹ và còn
phát triển đến vùng ôn đới thuộc Châu Á và Châu Âu. Phân bố phổ biến ở Châu Phi,
quần đảo Ăngti, Brazil và Châu Á (Nhật Bản, Trung Quốc, Thái Lan, Lào, Campuchia
và Việt Nam). Ở Việt Nam, cây mọc hoang và đƣợc trồng khắp nơi. Thƣờng gặp ở ven
rừng, trên đất ẩm, trong các đất trồng trọt từ vùng thấp tới vùng cao. Tại Châu Phi nhiệt
đới, nó phổ biến nhất trong khu vực ấm áp, ẩm ƣớt và hiếm thấy ở các khu vực khô
hoặc lạnh lẽo của châu lục này.[41]
Bảng 1.1. Phân loại khoa học cây mồng tơi
Phân loại khoa học

Giới (regnum)
Plantae
(không phân hạng)

Angiospermae

(không phân hạng)

Eudicots

Bộ (ordo)

Caryophyllales

Họ (familia)

Basellaceae

Chi (genus)

Basella

Loài (species)

Basella alba

Danh pháp

Basella alba L.

5


CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

Hình 1.1. Cây mồng tơi

Hình 1.2. Quả mồng tơi
1.1.2. Đặc điểm và sinh thái
Cây mồng tơi là cây thuộc loại dây leo quấn, có lá và đọt non ăn đƣợc, sống 1
năm hay 2 năm, thân dạng dây leo mập và nhớt, nhẳn bóng có màu xanh hay tím. Cây
mồng tơi mọc nhanh, dây có thể dài đến 10 m. Rễ chùm mọc sâu trong đất, thích hợp
trồng trên đất tơi xốp. Lá dày hình tim hoặc hình trứng, mọc xen, đơn, nguyên, có
cuống, màu xanh, mọng nƣớc. Cụm hoa hình bông mọc ở kẽ lá, màu trắng hay tím đỏ

6


CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

nhạt. Quả mọng, nhỏ, hình cầu hoặc trứng, dài khoảng 5 – 6 mm, màu xanh, khi chín
chuyển màu tím đen. Cây đƣợc trồng ở phần lớn các vùng nhiệt đới để lấy lá và ngọn
làm rau ăn và quả mọng có khi đƣợc dùng để nhuộm màu thực phẩm.[41]
Theo Read (1936), trong rau mồng tơi có vitamin A3, vitamin B3, vitamin C,
chất saponin, chất nhầy, chất sắt và canxi. Cây mồng tơi có chứa một số phenolic
phytochemicals và có tính chất chống oxy hóa. Giống nhƣ hầu hết các loại rau khác,
cây mồng tơi có nhiều vitamin A , vitamin C , sắt , và canxi, có lƣợng calo thấp nhƣng
có hàm lƣợng protein khá cao. Chất nhầy mọng nƣớc là một nguồn cung cấp giàu chất
xơ hòa tan.[31], [45]
Mồng tơi phát triển tốt dƣới ánh mặt trời đầy đủ trong điều kiện khí hậu nóng

ẩm và ở các khu vực có độ cao thấp hơn 500 mét so với mực nƣớc biển. Cây có nguồn
gốc ở các nƣớc châu Á nhiệt đới.[40] Cây phát triển tốt nhất ở đất cát chứa nhiều chất
hữu cơ có độ pH dao động từ 5,5 đến 8,0.[31] Ở Việt Nam, mồng tơi đƣợc gieo trồng
chủ yếu trong vụ xuân và thu hoạch suốt vụ hè thu. Gieo trồng từ đầu tháng 3 đến
tháng 5, thu hoạch từ tháng 5 đến tháng 9, nhiệt độ thích hợp 25  30°C. Tuy nhiên ở
các tỉnh phía Nam có thể trồng quanh năm.[32]
Có 3 loại giống mồng tơi phổ biến trong sản xuất nhƣ mồng tơi trắng có phiến lá
nhỏ, thân mảnh, thân và lá có màu xanh nhạt; mồng tơi tía có phiến lá nhỏ, thân và gân
lá có màu tím đỏ và mồng tơi lá to nhập từ Trung Quốc, lá dày, màu xanh đậm, phiến
lá to, thân mập, thƣờng đƣợc trồng dày để dễ cắt tỉa cành non, ít nhớt và cho năng suất
cao.[33]
1.1.3. Tình hình trồng trọt, tiêu thụ, kỹ thuật canh tác cây mồng tơi ở Việt Nam
1.1.3.1. Tình hình trồng trọt và tiêu thụ
Ở Việt Nam, cây mồng tơi chủ yếu mọc hoang và đƣơc trồng khá phổ biến.
Trong chƣơng trình phát triển sản xuất rau an toàn trên địa bàn tỉnh Bà RịaVũng Tàu, giúp ngƣời dân nâng cao hiệu quả sản xuất, đảm bảo sản phẩm an toàn phục

7


CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

vụ nhu cầu xã hội, rau mồng tơi đƣợc trồng phổ biến ở các vùng chuyên canh rau trên
địa bàn tỉnh, đây là loại rau dễ trồng, thời gian sinh trƣởng ngắn có thể trồng nhiều lứa
trong năm, nhu cầu tiêu dùng cao, do vậy tiêu thụ dễ dàng. Để so sánh rau mồng tơi sản
xuất theo tập quán của nông dân với sản xuất theo chuẩn VietGAP, Chi cục Trồng trọt
và Bảo vệ thực vật triển khai mô hình tại vùng chuyên canh rau ở khu phố Kim Sơn,
phƣờng Kim Dinh, thành phố Bà Rịa. Mô hình sản xuất theo VietGAP bón phân theo
quy trình: Phân hữu cơ hoai mục 20 tấn/ha kết hợp 30 kg chế phẩm Trichoderma, phân
vô cơ bón theo công thức: 55N-85P-60K/ha; Ruộng đối chứng: Phân hữu cơ hoai mục
9 tấn/ha, phân vô cơ bón theo công thức: 82N-9P-6K/ha.

Theo dõi tình hình sâu, bệnh hại ở ruộng mô hình và đối chứng đều rất thấp, sự
khác biệt thể hiện rõ nhất đó là tuyến trùng (gây bƣớu rễ) gây hại ở ruộng đối chứng
cao hơn ở giai đoạn 25 ngày sau gieo. Mặt khác, ruộng đối chứng sản xuất theo tập
quán nông dân phun 2 lần thuốc BVTV; lần 1 phun thuốc trừ sâu “Tập kỳ” giai đoạn
18 ngày sau gieo, lần 2 phun thuốc trừ bệnh “Carbenda super” giai đoạn 20 ngày sau
gieo; ngƣợc lại, ruộng mô hình không sử dụng thuốc BVTV.
Kết quả kiểm tra chất lƣợng rau (phân tích định lƣợng) ghi nhận, sản phẩm từ
mô hình và đối chứng đều đạt tiêu chuẩn VietGAP, ngoại trừ chỉ tiêu hàm lƣợng
Nitrate ở ruộng đối chứng “349 mg/kg”cao hơn so với ruộng mô hình “267 mg/kg”. Về
năng suất, mô hình đạt 23,67 tấn/ha/lứa, đối chứng đạt 22,42 tấn/ha/lứa. So sánh về chi
phí sản xuất ở mô hình thấp hơn so với đối chứng ở một số công đoạn nhƣ: công lao
động, chi phí mua thuốc BVTV…do vậy, hiệu quả sản xuất ở mô hình đạt cao hơn so
đối chứng 25% (hiệu quả sản xuất mô hình đạt 21,7 triệu đồng/ha/lứa).[44]
1.1.3.2. Kỹ thuật canh tác


Giống:

Trồng mồng tơi chủ yếu bằng hạt. Hạt mồng tơi dễ mọc nên gieo thẳng trực tiếp
trên luống. Lƣợng hạt giống gieo cho 1,000 m2 là từ 2,5  3 kg. Hạt mồng tơi trồng
bằng cách rạch hàng. Dùng cây que nhỏ chọc lỗ để bỏ hạt.

8


CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

Gieo xong rải thuốc chống kiến, dế, mối trong đất (sử dụng Vibasu 10 H) và
phủ lên trên một lớp rơm mỏng để giúp tạo ẩm độ cho hạt nhanh nẩy mầm và không bị
mất trôi hạt. Tƣới nƣớc để giữ ẩm độ, một tuần sau là hạt nẩy mầm.

Thời vụ: Trồng quanh năm, tốt nhất là đầu mùa mƣa.


Đất trồng:

Mồng tơi là một loại cây tƣơng đối dễ trồng, thích hợp trên nhiều chân đất khác
nhau nhƣng tốt nhất vẫn là đất, nhiều mùn, giàu dinh dƣỡng, thoát nƣớc tốt.
Trƣớc khi gieo hạt nên cày bừa làm đất thật nhỏ.
Lên luống: Lên luống nổi, chiều dài luống tuỳ theo kích thƣớc vƣờn.
Chiều rộng: 1 – 1,2 m.
Chiều cao mặt luống: 15 – 20 cm.
Các luống cách nhau 0,3 – 0,4m. Có hệ thống thoát nƣớc để có thể thoát nƣớc
mỗi khi có mƣa to và kéo dài.


Bón phân (lƣợng phân tính cho 1,000 m2):

- Bón lót:
Phân chuồng hoai 1,5 – 2 tấn.
Phân super lân 50 kg.
- Bón thúc: Sau khi gieo hạt khoảng 2 tuần, nên bón bổ sung khoảng 2 kg Urê
và 25 kg bánh dầu kết hợp với việc tỉa cây. Bón phân bằng cách trộn phân vào trong
nƣớc rồi tƣới bằng bình hoa sen trên mặt luống rau, sau khi tƣới phân phải tƣới lại một
lần bằng nƣớc lã để rửa sạch phân bám dính trên lá rau.


Chăm sóc và tƣới nƣớc:

Mồng tơi dễ sống, ít sâu bệnh hại nên việc chăm sóc chủ yếu là tƣới nƣớc và
bón phân.

Các loại bệnh hại trên mồng tơi chủ yếu là sâu hại, bệnh phổ biến là đốm lá. Áp
dụng biện pháp phòng trừ tổng hợp nhƣ luân canh với cây trồng khác, làm giàn che

9


CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

mƣa, trồng cây trong nhà lƣới, bón phân cân đối nhƣng phải đảm bảo cách ly 10 ngày.
Đối với bệnh đốm lá có thể sử dụng Daconil 500 SC phun trừ.


Thu hoạch:

Khi cây đạt 40 ngày sau khi gieo là có thể sử dụng đƣợc.
Sau khi thu hoạch bón thúc bằng phân đạm. Cần nhặt sạch cỏ.


Giữ giống: Khi thấy cây già thì thôi thu hái, để cho cành nhánh ra quả, tháng

10  11 hái quả phơi khô cất để giống.[37]
1.1.4. Thành phần hóa học
Bảng 1.2. Thành phần hóa học của cây mồng tơi
Giá trị dinh dƣỡng trong 100g rau mồng tơi ( theo tài liệu của
Bộ Nông Nghiệp Hoa Kỳ, USDA, 2002)
Năng lƣợng
79 kJ (19 kcal)
Carbohydrate
3,4 %
Chất béo

0,3 %
Protein
1,8 %
Vitamin A
400 g
Thiamine (B1)
0,05 mg
Riboflavin (B2)
0,155 mg
Niacin (B3)
0,5 mg
Vitamin B6
0,24 mg
Acid ascorbic
102 mg
Folate (B9)
140 g
Canxi
109 mg
Photpho
52 mg
Sắt
1,2 mg

So sánh với các loại rau ăn lá khác thì rau mồng tơi có độ ẩm cao hơn.

10


CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

Ngoài ra trong lá rau mồng tơi còn có chứa các chất oligoglycosides, một số
triterpene loại oleanane, bao gồm basellasaponins, betavulgaroside I, spinacoside C và
momordins.
Trong quả mồng tơi có chứa 2 peptide kháng nấm và ribosome  khử hoạt tính
các protein, có hoạt tính kháng virus đã đƣợc phân lập.[42]
Một số hợp chất thứ cấp có mặt trong cây mồng tơi nhƣ: flavonoid
(anthocyanins và betalains) chịu trách nhiệm cho màu của lá và quả (Khan et
al., 2011 ). Hàm lƣợng chất màu của quả thay đổi trong quá trình phát triển của cây để
thích ứng với điều kiện môi trƣờng (Biswall 1995 , Lichtenthaler 1996 ).[40]

Hình 1.3. Anthocyanin
1.1.5. Tính vị và công dụng
Theo đông y, rau mồng tơi có tính hàn, vị chua, tán nhiệt, mất máu, lợi tiểu, giải
độc, đẹp da, trị rôm sảy mụn nhọt hiệu quả… rất thích hợp trong mùa nóng.
Những tác dụng chữa bệnh của rau mồng tơi: giảm cholesterol, làm lành vết
thƣơng, tốt cho xƣơng khớp, chữa yếu sinh lý, trị mụn nhọt, say nắng, đẹp da, trị tiểu
khó, chữa bỏng, lợi sữa, trĩ, thanh nhiệt, giải độc, chữa táo bón…
Trong mồng tơi chứa chất nhầy pectin rất quý để phòng chữa nhiều bệnh, làm
cho rau mồng tơi có tác dụng nhuận tràng, thải chất béo chống béo phì, thích hợp cho

11


CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

ngƣời có mỡ và đƣờng cao trong máu. Tác dụng trừ thấp nhiệt, làm cho ngƣời lao động
ngoài trời nắng nóng duy trì đƣợc sức khỏe, phòng chống bệnh tật nhƣ mỏi mệt háo
khát, bứt rứt (Theo BS. Phó Thuần Hƣơng  sức khỏe và đời sống).[43]
Rau mồng tơi chứa nhiều chất dinh dƣỡng, 1/2 chén rau mồng tơi nấu chín cung

cấp 90% lƣợng vitamin A và 20% chất sắt khuyến cáo cho chế độ ăn hằng ngày. Tuy
nhiên, rau mồng tơi có thể gây ra một số tác dụng phụ, gây khó chịu nếu ăn nhiều nhƣ:
gây hấp thu kém, sỏi thận, tạo mảng bám rang, khó chịu trong dạ dày.[46]
Ở một số nƣớc Châu Phi và Nam Á quả chín của cây mồng tơi đã đƣợc sử dụng
để nhuộm, nƣớc ép quả màu tím đỏ có thể đƣợc sử dụng nhƣ mực in, mỹ phẩm và chất
màu thực phẩm.[42]
1.2. Hợp chất Phenol, Flavonoid, Anthocyanin
1.2.1. Phenol
1.2.1.1. Đại cương về hợp chất phenol
Các hợp chất phenol là các hợp chất mà trong cấu trúc có một hoặc nhiều vòng
thơm (vòng benzen) mang một hoặc nhiều nhóm chức hydroxyl –OH. Trong thiên
nhiên các hợp chất phenol là flavonoid, xanthan, coumarin, quinon, các phenol đơn
vòng, các polyphenol (lignin, tannin…).
Các hợp chất phenol là một nhóm chính trong số các hợp chất có nguồn gốc thứ
cấp, chiếm một vị trí quan trọng trong đời sống thực vật với số lƣợng lớn và rất phong
phú về cấu tạo. Chúng tham gia vào nhiều quá trình sinh lý và sinh hoá quan trọng, vào
các quá trình trao đổi chất dƣới nhiều hình thức khác nhau nhƣ quá trình hô hấp tế bào
(vận chuyển H+ trong quá trình photphoryl hoá, oxy hoá ...), quá trình quang hợp, điều
hòa sinh trƣởng phát triển của thực vật…

[4], [10]

Thực vật có khả năng tổng hợp hàng

ngàn hợp chất monophenol, diphenol...và polyphenol, tùy theo có một, hai hay nhiều
nhóm hydroxyl đính trực tiếp vào nhân benzen (Ngô Xuân Mạnh, 2006). [10]

12

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.2.1.2. Phân loại
Dựa vào số lƣợng nhóm hydroxyl mà ngƣời ta chia thành 2 nhóm: phenol đơn
giản và phenol phức tạp (polyphenol).
Nhóm phenol đơn giản: gồm các chất đƣợc cấu tạo từ 1 vòng benzen và 1 hay
nhiều nhóm OH, đƣợc phân thành các: monophenol; diphenol (pyrocatechin,
rezoxyn...); triphenol (pyrogalon, oxy hydroquinon...).
Nhóm hợp chất phenol phức tạp (polyphenol): trong thành phần cấu tạo, ngoài
vòng benzen còn có dị vòng mạch nhánh, đƣợc phân thành các nhóm: monomer và
polymer.
-

Monome hay polyphenol đơn giản

•

Nhóm C6 – C1 (acid phenol cacbonic, acid gallic, protocachein,..): trong cấu
trúc phân tử có thêm nhóm cacbonyl, thƣờng gặp ở hạt nảy mầm.

•

Nhóm C6 – C3 (acid cumaric, acid cafeic,..): có gốc cacbonyl đƣợc nối với
nhân benzen qua hai nguyên tử cacbon, thƣờng gặp ở thực vật bậc cao.

•

Nhóm C6 – C3 – C6: gọi là các flavonoid và đƣợc chia thành các nhóm phụ
nhƣ flavon (quecetin, kampherol,..), flavonol (sắc tố vàng) (epicatechin,
epigallocatechin,..), anthocyanidin (sắc tố xanh, đỏ và tím) (anthocyanin),

catechin (không màu)…

•

Nhóm hợp chất polyphenol polymer: đƣợc chia thành các nhóm phụ nhƣ
Tanin, Lignin, Acid Humic… [4]

Hình 1.4. Một số hợp chất phenol

13