Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của phụ phẩm chè trong quá trình chế biến chè (khô) của loài chè xanh (camellia sinensis (l ) kuntze) ở thái nguyên

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

TRẦN THỊ LIÊN

NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HOÁ HỌC VÀ HOẠT TÍNH
SINH HỌC CỦA PHỤ PHẨM CHÈ TRONG QUÁ TRÌNH CHẾ
BIẾN CHÈ KHÔ CỦA LOÀI CHÈ XANH (CAMELLIA
SINENSIS (L.) KUNTZE) Ở THÁI NGUYÊN

Chuyên ngành: HOÁ HỮU CƠ
Mã số: 60.44.01.14

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC VẬT CHẤT

Người hướng dẫn khoa học: TS. NGUYỄN THỊ THANH HƯƠNG

THÁI NGHUYÊN, NĂM 2014

Số hóa bởi Trung tâm Học
liệu

1

tnu.edu.vn/


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

TRẦN THỊ LIÊN

NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HOÁ HỌC VÀ HOẠT TÍNH
SINH HỌC CỦA PHỤ PHẨM CHÈ TRONG QUÁ TRÌNH CHẾ
BIẾN CHÈ KHÔ CỦA LOÀI CHÈ XANH (CAMELLIA
SINENSIS (L.) KUNTZE) Ở THÁI NGUYÊN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC VẬT CHẤT

THÁI NGHUYÊN, NĂM 2014
Số hóa bởi Trung tâm Học
liệu

2

tnu.edu.vn/


MỞ ĐẦU

1. Lý do chọn đề tài
Chè xanh có tên khoa học Camellia sinensis (L.) Kuntze. Đó là loại đồ uống
quen thuộc ở Việt Nam và nhiều nước châu Á từ hàng ngàn năm.
Dịch chiết lá chè có hoạt tính sinh học rất cao, chủ yếu là do các poliphenol
trong chè. Ngày nay đã tìm được tác dụng của poliphenol chè ở mức độ khác nhau
đối với bệnh ung thư, bệnh tim mạch, bệnh cao huyết áp, bệnh đường ruột, bệnh răng
và có tác dụng làm chậm quá trình lão hóa, tăng tuổi thọ. Poliphenol chè được sử
dụng có hiệu quả và an toàn trong công nghệ thực phẩm để thay thế các antioxidant
tổng hợp như BHA, BHT dễ gây tác dụng phụ có hại. Nhờ những tác dụng quý giá
như nói trên của các poliphenol chè, nên chúng có giá trị cao trên thị trường hiện nay.
Thái Nguyên là tỉnh Trung du nổi tiếng với sản phẩm chè xanh, nhưng hiện

nay mới chỉ sản xuất Chè (khô) cho tiêu dùng trong nước hay xuất khẩu, vì vậy mới
sử dụng chè búp và lá chè non, còn lại lượng rất lớn lá chè già, chè cám và các phụ
phẩm chè khô hiện còn bị bỏ phí, làm cho hiệu quả canh tác cây chè vẫn còn thấp.
Như vậy, ở đó còn tiềm tàng một nguồn lợi lớn, có thể từ đó tạo ra nguồn nguyên liệu
làm thuốc chữa bệnh, bổ dưỡng và các chất phụ gia có giá trị cao trong công nghiệp
thực phẩm. Nếu khai thác được nguồn poliphenol chè từ lá chè già và phụ phẩm chè
chắc chắn sẽ nâng cao đáng kể hiệu quả canh tác của các vùng trồng chè.
Dựa trên nguồn nguyên liệu phong phú đó, chúng tôi đã lựa chọn đề tài:
"Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của phụ phẩm Chè trong
quá trình chế biến Chè (khô) của loài Chè xanh (Camellia sinensis (L.) Kuntze) ở
Thái Nguyên”.
2. Mục tiêu của đề tài
2.1 Nghiên cứu xác định nguyên liệu chè phụ phẩm để thu cao chè tổng.
2.2 Khảo sát thành phần hóa học của chè khô phụ phẩm.
2.3 Xác định hoạt tính sinh học của cao chè thu được: hoạt tính chống oxi
hóa, hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định, hoạt tính gây độc tế bào với dòng ung thư
ở người (KB).
Số hóa bởi Trung tâm Học
liệu

3

tnu.edu.vn/


3. Đối tượng nghiên cứu
Các phụ phẩm và phế phẩm chè thải loại của quá trình sản xuất chè xanh như:
lá chè già, chè cám và vụn chè…của giống chè Trung du (chiếm ≈ 78% diện tích đất
trồng chè) được chế biến bằng công nghệ chế biến chè xanh truyền thống.
4. Phạm vi nghiên cứu

Đề tài được nghiên cứu trên các phụ phẩm chè của giống chè Trung du trong
quá trình chế biến chè xanh tại một số cơ sở sản xuất chè xanh trên địa bàn tỉnh Thái
Nguyên bằng công nghệ thủ công truyền thống.
5. Phương pháp nghiên cứu.
1. Điều tra, thu thập, phân loại mẫu các phụ phẩm và phế phẩm chè thải loại của
quá trình sản xuất chè khô thực nghiệm tại một số đơn vị trồng và chế biến chè tại địa
bàn Thái Nguyên.
2. Xử lý mẫu thực vật và chiết mẫu bằng dung môi thích hợp (cồn thực phẩm,
nước) để thu được các dịch chiết nhằm nghiên cứu thành phần hóa học. Nghiên cứu
chọn điều kiện thích hợp (nguyên liệu, dung môi, môi trường, điều kiện, nhiệt độ,
thời gian) để chiết được chọn lọc các dịch chiết.
3. Dịch chiết được tinh chế sơ bộ bằng cách chiết phân đoạn trong các dung môi
có độ phân cực khác nhau hoặc lọc qua nhựa trao đổi.
1

4. Sử dụng phổ ESI-MS, H – NMR,

13

C – NMR, DEPT để xác định thành

phần, cấu trúc của các chất thu được.
5. Nghiên cứu thực hiện quy trình chiết tách chất từ các mẫu phụ phẩm và phế
phẩm chè thải loại qui mô phòng thí nghiệm bao gồm các bước như sau:
- Xác định mẫu để hàm lượng cao chè thu được cao nhất.
- Khảo sát điều kiện chiết như: nguyên liệu, môi trường, dung môi, nhiệt độ, thời
gian, điều kiện.
- Nghiên cứu chọn lọc dung môi chiết an toàn, giá thành hợp lý (nước, cồn thực
phẩm,...)
6. Sau khi có được các thông số cần thiết sẽ tiến hành nghiên cứu quy trình chiết

tách cao chè từ nguyên liệu chè phụ phẩm mà đề tài xác định được.

Số hóa bởi Trung tâm Học
liệu

4

tnu.edu.vn/


7. Đánh giá tính khả thi và hiệu suất kinh tế của quy trình chiết tách cao chè
xanh từ nguyên liệu chè phụ phẩm để đưa ra quy trình chiết mẫu khả thi, thực tiễn.
8. Khảo sát hoạt tính chống oxi hóa, hoạt tính vi sinh vật kiểm định, hoạt tính
kháng ung thư người trên dòng KB của cao chè chiết xuất được.

Số hóa bởi Trung tâm Học
liệu

5

tnu.edu.vn/


CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN
1.1. Giới thiệu về loài Chè (Camellia sinensis (L.) Kuntze)
1.1.1. Tên khoa học
Tên Khoa học: Camellia sinensis (L.) Kuntze. var. assamica (Mast.) Pieere
sec. Phamh. var bohea (L.) Pierre sec. Phamh. var. cantoniensis (Lour.) Pierre sec.
Phamh. var. viridis (L.) Pierre sec. Phamh.

Tên tiếng Việt: Chè; Trà.
Tên khác: Thea sinensis L., Thea assamica Mast, Camellia assamica (Mast.)
H. T. Chang, Thea sinensis L. var. assamica (Mast.) Pierre; Thea bohea L., Camellia
bohea (L.) Lindl. in Lour, Thea sinensis L. var. bohea (L.) Pierre; Thea
cantoniensis Lour., Thea sinensis L. var. cantoniensis (Lour.) Pierre; Thea viridisL.,
Camellia viridis (L.) Link, Thea sinensis L. var. viridis (L.) Pierre;
Cây chè được xếp trong phân loại thực vật như sau [16]:
Ngành

Hạt kín

Angiospermae

Lớp

Song tử điệp

Dicotylednae

Bộ

Chè

Theales

Họ

Chè

Theaceae

Chi

Chè

Camellia (Thea)

Loài

Chè

C.sinensis

1.1.2. Đặc điểm thực vật của loài chè Trung du
Thân và cành: Cây chè có thân thẳng và tròn, phân nhánh liên tục thành một hệ
thống cành và chồi. Tùy theo chiều cao, kích thước của thân và cành, cây chè được
chia thành 3 loại: cây bụi, cây gỗ nhỏ và cây gỗ vừa. Thân, cành và lá tạo thành tán
cây chè; tán chè để mọc tự nhiên có dạng vòm đều.
Hoa chè: Hoa chè bắt đầu nở khi cây chè đạt 2 – 3 tuổi, hoa mọc từ chồi sinh
thực ở nách lá. Cây chè là một loại thực vật có hoa lưỡng tính, tràng hoa có 5 – 9
cánh màu trắng hay phớt hồng. Bộ nhị đực của hoa có 100 – 400 cái, trung bình có
200 – 300 cái. Các bao phấn của hoa chè gồm hai nửa bao, chia làm 4 túi phấn.

Số hóa bởi Trung tâm Học
liệu

6

tnu.edu.vn/

Quả chè: Quả chè là loại quả có 1 – 4 hạt, có hình tròn, tam giác hoặc hình
vuông, quả chè thường mọc thành từng chùm ba, ban đầu có màu xanh của chồi.
Lá chè: Lá chè mọc cách nhau trên cành, mỗi đốt có một lá. Hình dạng và kích
thước của lá chè thay đổi tùy theo từng giống. Giống chè Trung du: lá dài 4 – 14cm
và rộng 2 – 2,5cm có màu xanh nhạt và bóng [16].

Số hóa bởi Trung tâm Học
liệu

7

tnu.edu.vn/


Hình 1.1. Dịch chiết chè từ lá cây Chè

Hình 1.2. Hình hoa và quả của cây Chè

Hình 1.3. Hình thân cây Chè

Hình 1.4. Hình các bộ phận của cây Chè

1.1.3. Nguồn gốc và phân loại các loài Chè
Nguồn gốc
Theo truyền thuyết, cây chè lần đầu tiên được phát hiện bởi người Trung
Quốc. Đầu tiên được sử dụng như một dược liệu, sau trở thành một thứ đồ uống mang
đậm tính dân tộc của Trung Quốc. Ngày nay, cây chè được trồng ở nhiều nơi trên thế
giới trong vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, trải dài từ 30 vĩ độ nam đến 45 vĩ độ bắc,
tập trung chủ yếu ở các nước Châu Á chiếm 80-90% tổng diện tích chè thế giới [16].

Trong đó nổi tiếng là Ấn Độ, Trung Quốc, Kenya, Sri Lanka, Thổ Nhĩ Kỳ và
Việt Nam [75].

Số hóa bởi Trung tâm Học
liệu

8

tnu.edu.vn/


Đến nay có 56 nước trồng chè, sản xuất và chế biến chè ở các quy mô khác
nhau, phân bố ở khắp 5 châu như sau:
Châu Á có 20 nước bao gồm Trung Quốc, Ấn Độ, Srilanca, Indonexia, Nhật
Bản, Thổ Nhỹ Kỳ, Banglades, Iran, Myanma, Việt Nam, Thái Lan, Lào, Malayxia,
Campuchia, Nepan, Philippin, Triều Tiên, Apganistan và Pakistan.
Châu Phi có 21 nước bao gồm Kenia, Malavi, Uganda, Iazania, Moozambich,
Ruanda, Mali, Ghine, Morixom, Nam Phi, Ai Cập, Cônggô, Camơrun, Đảo rêuynion,
Tchat, Rôđêria, Abitxi, Brundi, Maroc, Angiêri và Zimbabuê.
Châu Mỹ có 12 nước bao gồm Achentina, Braxin, Pêru, Colômbia, Êcuado,
Guatêmala, Praguay, Jamaica, Mêhicô, Bôlivia, Guyanna và Mỹ.
Châu Đại Dương có 3 nước bao gồm Paqua Tân Ghinê, Fiji và Australi.
Châu Âu có Cộng Hoà Liên Bang Nga và Bồ Đào Nha [15].
Ở Việt Nam, chè được trồng trong khoảng 30 tỉnh, trung du 14 tỉnh trong đó
vùng trung du và miền núi phía Bắc chiếm khoảng trên 60%, Tây Nguyên khoảng
14%, còn lại là các vùng khác [16].
Các vùng trồng chè ở Việt Nam
Tây Bắc: Sơn La, Lai Châu, Điện Biên, Yên Bái.
Đông Bắc: Quảng Ninh, Lạng Sơn, Bắc Giang, Cao Bằng.
Trung du và miền núi phía Bắc: Thái Nguyên, Phú Thọ, Hòa Bình, Hà Nội,

Vĩnh Phúc.
Cực bắc miền Trung: Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh, Tây Nguyên, Lâm
Đồng, Gia Lai, Kon Tum [76].
Phân loại
Dựa theo đặc điểm thực vật học, đặc điểm sinh hoá, nguồn gốc phát sinh cây
chè, Cohen Stuart (1919) đã chia Camellia Sinensis (L.) Kuntze thành 4 loại:
a.

Chè Trung Quốc lá to (Camellia sinensis var.Macrophylla)
Đặc điểm: Thân gỗ cao tới 5m trong điều kiện sinh trưởng tự nhiên. Lá to, dài

12-15cm, rộng 5-7cm, màu xanh nhạt, bóng, năng suất phẩm chất tốt. Nguyên sản ở
Vân Nam, Tứ Xuyên (Trung Quốc).
Số hóa bởi Trung tâm Học
liệu

8

tnu.edu.vn/


b.

Chè Trung Quốc lá nhỏ (Camellia sinensis var.Bohea)
Đặc điểm: Cây bụi thấp, phân cành nhiều. Lá nhỏ, màu xanh đậm dài 3,50

6,5cm, năng suất phẩm chất bình thường. Khả năng chịu rét ở nhiệt độ -12 C đến 0

15 C. Phân bố chủ yếu ở miền đông, Đông Nam Trung Quốc, Nhật Bản và một số
vùng khác.

c.

Chè Shan (Camellia sinensis var.Shan)
Đặc điểm: Thân gỗ, cao từ 6-10m, lá to và dài 15-18cm, màu xanh nhạt. Tôm

chè có nhiều lông tơ, trắng và mịn trong như tuyết. Có khả năng thích ứng trong điều
kiện ẩm, địa hình cao, năng suất, phẩm chất thuộc loại tốt nhất. Nguyên sản ở Vân
Nam (Trung Quốc), miền Bắc của Miến Điện và Việt Nam.
d.

Chè Ấn Độ (Camellia sinensis var. Assamica)
Đặc điểm: Thân gỗ cao tới 17m, phân thưa cành. Lá to dài tới 20-30cm, mỏng

mềm và xanh đậm, phiến lá gợn sóng, có 12-15 đôi gân lá, rất ít hoa, quả, chịu rét và
chịu lạnh kém, cho năng suất búp cao và chất lượng tốt, được trồng nhiều ở Miến
Điện, Việt Nam.

Số hóa bởi Trung tâm Học
liệu

9

tnu.edu.vn/


Hình 1.5. Chè Trung du

Hình 1.6. Chè Trung Quốc lá

Hình 1.7. Chè Shan

Hình 1.8. Chè Trung Quốc lá

Số hóa bởi Trung tâm Học
liệu

1
0

tnu.edu.vn/


1.2. Thành phần hoá học của chè
1.2.1. Nước
Nước là thành phần chủ yếu trong búp chè. Trong búp chè (1 tôm + 3 lá) hàm
lượng nước thường có từ 75-82%. Hàm lượng nước trong búp chè thay đổi tùy theo
giống, tuổi cây, đất đai, kỹ thuật canh tác, thời gian hái và tiêu chuẩn hái…
1.2.2. Poliphenol
Nhóm các hợp chất poliphenol là thành phần được quan tâm nhiều nhất trong
lá chè. Các hợp chất poliphenol của lá chè rất khác với các hợp chất poliphenol được
tìm thấy trong các loại cây khác. Các cấu tử chính chiếm đa số là các catechin (C,
EC, EGCG, EGC, ECG,...). Ngoài ra, trong thành phần poliphenol của chè còn
có một số chất khác tỉ lệ thấp như các flavonol (quercetin, kaempferol, rutin,...)
các dẫn xuất glucoside như myricetin - 3 - glucoside, kaempferol-3-rhamnodiglucoside...,
các leucoanthocyanin, các hợp chất poliflavonoit như theaflavin (theaflavin-3-gallate,
theaflavin-3'-gallate, theaflavin-3,3'-digallate...), thearubigin (procyanidine, procyanidine
gallate...). Các dạng hợp chất như theaflavin, thearubigin chiếm tỉ lệ rất thấp trong
búp chè và lá chè non nhưng tăng dần tỉ lệ trong các lá chè già hơn [8], [38], [74].
1.2.3 Alkaloit
Alkaloit là nhóm hợp chất vòng hữu cơ có chứa nitrogen trong phân tử. Phần

lớn các alkaloit là những chất không màu, có vị đắng và ít hòa tan trong nước. Trong
lá chè, người ta tìm thấy các alkaloit chủ yếu là caffein, theobromin và theophylin.
Trong đó, caffein chiếm khoảng 2 – 5% lượng chất khô; theobromin và theophyllin
với hàm lượng nhỏ hơn rất nhiều so với hàm lượng của caffein, chiếm khoảng 0.33%
khối lượng chất khô [8]. Tuy vậy, vai trò của theobromin và theophyllin trong dược
tính của cây chè quan trọng hơn so với caffein [3].
1.2.4 Protein và axit amin
Protein trong búp chè phân bố không đều, chiếm khoảng 15% tổng lượng chất
khô của lá chè tươi. Các axit amin cơ bản trong lá chè bao gồm: aspartic, arginin,
alutamic, serin, glutamin, tyrosin, valin, phenylalanin, leucin, isoleucin và theanin …
Trong đó theanin chiếm hàm lượng cao nhất, khoảng 50-60% tổng hàm lượng axit
amin tự do, theanin là axit amin đặc trưng của cây chè, theanin chỉ có thể được tìm
thấy ở các cây họ chè và một số ít các loài nấm [8], [45].
Số hóa bởi Trung tâm Học
liệu

10

/>

Bảng 1.1. Một số amino axit tự do trong nước chè xanh
Amino axit
Theanin
Glutamic axit
Arginin
Aspartic axit
Glutamin
Serin
Threonin
Alanin

Hàm lượng
194,0 - 2771,5
154,5 – 4141,1
16,3 – 909,0
131,0 – 352,0
24,2 – 599,7
43,1 – 282,2
16,5 – 80,9
20,8 – 85,6

Asparagin

3,1 – 45,0

Lysin
5,4 – 42,2
Phenylalanin
7,4 – 38,6
Valin
4,6 – 137,2
Axit amin trong chè không chỉ

Trung bình
1202,9
277,2
265,0
226,6
206,1
83,9

30,4
29,9

%
45,9
12,7
9,2
10,8
7,5
3,8
1,4
1,4

1,2
23,1
21,2
1,0
20,8
1,1
19,8
1,0
ở trong thành phần protein, mà còn có ở trạng

thái tự do, có ý nghĩa lớn đối với chất lượng chè [13].
Hàm lượng axit amin trong lá chè phụ thuộc vào giống và điều kiện canh tác
[19]. Nghiên cứu về protit trong chè cho thấy trong thành phần của protit có 12 loại
axit amin khác nhau, trong số đó có 2 loại axit amin: Asparagin và Glutamin [58].
1.2.5 Gluxit và pectin
Trong lá chè chứa rất ít gluxit hòa tan, các gluxit không hòa tan chiếm tỉ lệ
lớn. Pectin làm cho chè có mùi táo chín trong quá trình làm héo, làm chè dễ xoăn khi

chế biến nhưng dễ hút ẩm nên làm ảnh hưởng xấu tới quá trình bảo quản chè [78].
Bảng 1.2. Hàm lượng gluxit trong lá chè (% chất khô) [25]
Loại lá

Đường khử

Sucrose

Tổng lượng

Lá thứ 1

0,99

0,64

1,63

Lá thứ 2

1,15

0,85

2,00

Lá thứ 3

1,40

1,66

3,06

Lá bánh tẻ

1,63

2,06

3,69

Lá già

1,81

2,52

4,33

Số hóa bởi Trung tâm Học
liệu

11

tnu.edu.vn/


1.2.6. Các sắc tố trong chè
Trong lá chè, các chất màu hòa tan trong chất béo như chlorofin (có màu

xanh), caroten (có màu vàng), xantofin (có màu da cam), antoxianidin (có màu đỏ
hồng) chiếm khoảng 0,3% chất khô [19], [78].
1.2.7. Vitamin
Các loại vitamin có trong chè rất nhiều. Hàm lượng một số vitamin trong chè
tính theo mg/1000g chất khô như sau: Vitamin A: 54,6; B1: 0,70; B2: 12,20; PP: 47,0;
C: 27,0 … Đặc biệt hàm lượng vitamin C ở trong chè tươi nhiều hơn cam chanh từ 34 lần. Quá trình chế biến chè đen làm cho vitamin C giảm đi nhiều vì bị oxi hóa, còn
trong chè xanh thì vitamin C giảm đi không đáng kể.
Bảng 1.3. Hàm lượng Vitamin C trong lá chè [8]
Bộ phận

Tôm

Lá 1

Lá 2

Lá 3

Lá già

mg/kg chất khô

7,03

9,99

10,44

7,88

3,83

1.2.8. Enzym
Trong búp chè có hầu hết các loại enzym nhưng chủ yếu gồm 2 nhóm: nhóm
enzym thủy phân gồm men amilaza, glucoxidaza, proteaza ..; nhóm enzym oxi hóa
khử gồm catalaza, poliphenol oxidaza và peroxidaza...
Trong số các enzym trong lá chè, enzym poliphenol oxidaza thu được nhiều sự
quan tâm do vai trò quan trọng trong quá trình oxi hóa nhóm catechin của chè [8],
[38],[49].
1.2.9. Các hợp chất khác
Chất béo và các axit béo tự do
Các hợp chất lipid, phospholipid và các axit béo chiếm khoảng 5 - 6% trong lá
chè , hàm lượng này biến đổi khá nhiều tùy theo từng giống chè khác nhau. Các axit
béo tự do tìm thấy trong lá chè có linolenic, oleic và palmitic....
Carotenoid
-caroten, lutein, violaxanthin và neoxanthin.
Axit hữu cơ: Các axit như citric, tartaric, malic, oxalic, fumaric, caffeic,
quinic, gallic, succinic, chlorogenic, neo-chlorohenic, p-coumarylquinic, ellagic
axit... đã được nhận diện trong lá chè tươi.

Số hóa bởi Trung tâm Học
liệu

12

tnu.edu.vn/


Các axit như citric, tartaric, malic, oxalic, fumaric, caffeic, quinic, gallic,
succinic, chlorogenic, neo-chlorohenic, p-coumarylquinic, ellagic axit... đã được nhận

diện trong lá chè tươi.
Kim loại
Các chất vô cơ chiếm khoảng 5-6% khối lượng khô của chè, chiếm nhiều nhất
là nhôm, mangan, magie.... [47].
Các chất dễ bay hơi (tinh dầu chè)
Tinh dầu là một hỗn hợp các chất bay hơi tồn tại trong các cơ quan của cây
chè [3].
Tinh dầu của cây chè được hình thành trong quá trình sinh trưởng, phát dục
của cây chè và trong quá trình chế biến chè [16].
1.3. Poliphenol chè xanh
Trong cây chè, poliphenol là thành phần hóa học chủ yếu chiếm khoảng 2030% khối lượng chất khô. Trong đó, catechin chiếm tỷ lệ cao hơn cả (chiếm khoảng
15- 20% chất khô và trên 70% tổng lượng poliphenol trong lá chè) [2],[9]. Hiện nay
trong chè người ta tìm được các loại poliphenol – catechin sau: EC, EGC, GC, ECG,
EGCG, GCG, C. Trong đó EGCG chiếm đến 75% tổng lượng catechin. Các
poliphenol-catechin này có vai trò quyết định đối với chất lượng cảm quan và tính
chất dược lý của chè [9].
Các hợp chất poliphenol trong chè
Các hợp chất poliphenol trong chè chủ yếu là các hợp chất flavonoit, trong đó
chia thành 5 nhóm chính:
- Hợp chất catechin
- Hợp chất anthoxanthin
- Hợp chất anthocyanidin
- Hợp chất leuco anthocyanidin
- Các axit phenol cacboxylic và một số chất khác.
1.3.1. Hợp chất catechin
Catechin trong chè là một hỗn hợp gồm nhiều loại khác nhau như: catechin,
epicatechin, gallo catechin, epigallo catechin, epicatechin gallate, epigallo catechin
gallate, gallocatechin gallate.

Số hóa bởi Trung tâm Học

liệu

13

tnu.edu.vn/


OH

Số hóa bởi Trung tâm Học
liệu

OH

14

tnu.edu.vn/


OH

H
O

HO

OH

H
O

HO

OH

OH
OH

H

H

OH

(+) – Catechin C15H14)6, M = 290,
0

Tnc = 176 C, [α] D = +18

(-) – Epicatechin C15H14O6, M = 290,

0

0

0

Tnc = 242 C, [α] D = -69

OH

OH
OH

OH

H
O

HO

O
OH

HO

OH

H

C

H
O

OH

OH

O

OH

OH

(-) – Epicatechin gallate, C22H14O10,

(+) – Gallocatechin, C15H14O7,

0

0

OH

H

M = 442, Tnc = 253 C, [α] D = -177 C

0

0

M = 306, Tnc = 188 C, [α] D = 15 C

OH

OH
OH

OH
H
HO

H

O

H

OH

HO

O
O

OH

OH

OH

(-) – Epigallocatechin C15H14O7,
0

OH

H

OH

C
O

OH

(-) – Epigallocatechin gallate C22H18O11,

0

M = 306, Tnc = 276 C, [α] D = -50 C

M = 458, Tnc = 2160C, [α] D = -1790C

(Tnc: nhiệt độ nóng chảy, M: khối lượng phân tử, αD: góc quay cực)
Hình 1.9. Công thức cấu tạo của một số catechin chính có trong chè [45]

Số hóa bởi Trung tâm Học
liệu

OH

15

tnu.edu.vn/


Hoạt tính sinh học của các catechin
Các catechin có hoạt tính sinh học rất mạnh đặc biệt là ở khả năng chống oxi

hóa. Hoạt tính kháng oxi hóa của các catechin trong chè được xếp theo trật tự giảm
dần như sau: epigallocatechin gallate > epicatechin gallate > epigallocatechin > gallic
axit > epicatechin > catechin [38].
Với hàm lượng catechin tổng chiếm khoảng 30% khối lượng khô, chè và dịch
chiết chè cũng thể hiện kháng oxi hóa rất mạnh trong các thử nghiệm, kết quả cho thấy
thành phần catechin chiếm khoảng 70-80% khả năng kháng oxi hóa của chè [57],[73].
Bảng 1.4. Thành phần catechin của búp chè (tính bằng mg/g tannin trong búp chè) [8]
Catechin

Lá

Cành

1

2

3

4

(-) EGC

122.10

152.27

206.42

232.36

222.08

(+) GC

0

0

0

48.96

68.70

(-) EC

45.53

47.84

45.16

55.79

65.62

(-) EGCG

580.54

577.93

431.14

284.13

292.03

(-) ECG

138.53

132.27

103.09

80.58

87.98

Tổng số

886.69

910.31

786.11

701.82

737.40

1.3.2. Hợp chất anthoxanthin
Các hợp chất anthoxanthin thuộc nhóm flavonol trong họ flavonoit và có công
thức cấu tạo chung như sau:

Trong đó:
-

Nếu R1 = R3 = (H); R2 = (-OH) ta có chất kaempferol.

-

Nếu R1 = R2 = (-OH); R3 = (-H) ta có chất quercetin.

-

Nếu R1 = R2 = R3= (-OH) ta có chất myricetin.
Số hóa bởi Trung tâm Học
liệu

15

tnu.edu.vn/


1.3.3. Hợp chất anthocyanin
Công thức cấu tạo anthocyanin
Hợp chất anthocyanin thuộc nhóm flavonoit dẫn xuất croman. Tất cả các

anthocyanin đều có chứa trong vòng pyran oxi hóa trị tự do. Ở trạng thái tự do,
anthocyanin gồm 3 chất chủ yếu là pelargonidin, cyanidin và delphinidin [36].

Số hóa bởi Trung tâm Học
liệu

16

tnu.edu.vn/


+

HO

O

OH

Pelargonidin

OH
OH

OH
+

HO

O

OH

Cyanidin
OH
OH
OH
+

HO

O

OH

Delphinidin
OH

OH

OH

Tính chất anthocyanin
Các anthocyanin là những chất có vị đắng và hoa tan trong nước. T rong búp
chè màu tím có chứa nhiều anthocyanin nên không dùng làm nguyên liệu chế biến
chè xanh.
Màu sắc của chúng thay đổi theo pH: pH > 7 có màu xanh đậm; pH < 7 có
màu đỏ [17], [21].
1.3.4. Hợp chất leucoanthocyanin
Các hợp chất leucoanthocyanidin thường gặp nhất trong chè là: leucocyanidin,

leucodelphin [1].

Số hóa bởi Trung tâm Học
liệu

17

tnu.edu.vn/


OH
HO

O

OH

Leucocyanin
OH
OH

Số hóa bởi Trung tâm Học
liệu

17

tnu.edu.vn/


OH

HO

O

OH

Leucodelphinidin
OH

OH

OH

Ngoài trạng thái tự do, leucoanthocyanin còn có ở dạng glycozit. Hàm lượng
của chúng trong lá chè rất ít so với hàm lượng của hợp chất catechin.
Qua nghiên cứu thấy rằng, các chất leucoanthocyanin là hợp chất trung gian
giữa catechin và anthoxanthin [18].

HO

O

OH

OH

OH
HO

OH

OH

OH

HO

O
OH

OH
OH

OH

Catechin

O
OH

OH

OH

Leucocyanidin

O

Quercetin

1.3.5. Các axit phenol cacboxylic
Axit phenol cacboxylic là nhóm chất tự nhiên có trong thực vật. Đặc điểm của
nhóm chất này trong phân tử của chúng có chứa nhóm phenol và nhóm cacbonyl.
Trong lá chè tươi có chứa nhiều chất thuộc nhóm axit phenol cacboxylic như:
axit gallic và ellagic, axit metadigallic, axit chlorogenic (cafeil-3-quinic) và axit
cafeic, axit para-coumaric và axit galloyquinic (teogallin).

Số hóa bởi Trung tâm Học
liệu

18

tnu.edu.vn/


O

O

OH

HO

OH
HO

O

HO

OH

O

OH

Số hóa bởi Trung tâm Học
liệu

O

18

tnu.edu.vn/

OH


Axit gallic

Axit metadigallic

Axit ellagic

Hàm lượng các hợp chất phenol cacboxylic trong lá chè không cao lắm [79].
1.4. Hoạt tính sinh học của poliphenol chè xanh
1.4.1. Tác dụng chống oxi hóa của flavonoit
Một trong những cơ sở sinh hóa quan trọng nhất để flavonoit thể hiện được
hoạt tính sinh học của chúng là khả năng kìm hãm các quá trình oxi hóa dây chuyền
sinh ra bởi các gốc tự do hoạt động. Hoạt tính này thể hiện mạnh hay yếu phụ thuộc

vào đặc điểm cấu tạo hoá học của từng chất flavonoit cụ thể [1].
Trong cơ thể con người có sẵn một vài enzym dùng để bảo v ệ và ngăn
ngừa nhiều loại gốc tự do làm nguy hại tế bào như: superoxyt dismutaza (SOD),
phân hoá tố (catalaza) trong nhiều tế bào (như hồng cầu và gan) hoặc glutathion
periodaza [62], [69].
Khi đưa flavonoit vào cơ thể, chúng có khả năng giải toả các điện tử trên mạch
vùng 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 flavonoit phản ứng với các gốc tự do hoạt động và
trung hoà chúng nên không tham gia vào dây chuyền phản ứng oxi hoá tiếp theo [64],
[80].
1.4.2. Tác dụng đối với enzym
Các flavonoit có khả năng tác động đến hoạt động của nhiều hệ enzym động
vật trong các điều kiện in vitro và in vivo. Khả năng tương tác với protein là một
trong những tính chất quan trọng nhất của các hợp chất phenol, quyết định hoạt tính
sinh học của chúng. Phản ứng xảy ra giữa nhóm oxyphenolic và oxycacbonyl của các
nhóm peptit để tạo thành liên kết hydro.

Số hóa bởi Trung tâm Học
liệu

19

tnu.edu.vn/


Các chất phenol nói chung khi ở dạng oxi hoá (quinon) có khả năng liên kết
với nhóm sulfihydril (1) và nhóm (-NH) của lysine hoặc asparaginic (2) trong phân tử
protein enzyme.

Tuy nhiên, có một số tác giả cho rằng giữa phenol và nhóm amin của protein

không có vai trò chính trong việc làm thay đổi hoạt tính enzym.
Flavonoit có tác dụng trên nhiều enzym động vật như: protein-tyrozin kinaza,
protein kinaza, lipoxygenaza và cyclooxyhenaza, phospholypaza AND topoizomeza;
glutation S transferaza;…
Bản thân các chất flavonoit khi ở trong cơ thể động vật có thể tồn tại ở dạng
oxi hoá hoặc khử và chịu nhiều biến đổi phức tạp khác nhau cho nên trong các điều
kiện khác nhau nó sẽ thể hiện hoạt tính sinh học khác nhau.
Nhờ tác dụng sinh học đối với enzym mà các flavonoit có khả năng ức chế sự
phát triển của tế bào ung thư, mau chóng làm lành vết thương, giảm các nguy cơ về
bệnh tim mạch…..[1].
1.4.3. Tác dụng kháng sinh, chống viêm nhiễm
Tác dụng chống viêm nhiễm và kháng khuẩn của catechin đã được nhiều công
trình nghiên cứu trên thế giới chứng minh. Một số tác giả nghiên cứu ứng dụng của
anthocyanin, leuco anthocyanin và axit phenolic lên Samonella, thấy có tác dụng kìm
Số hóa bởi Trung tâm Học
liệu

19

tnu.edu.vn/