Tối ưu hóa điều kiện trích ly hỗ trợ vi sóng cho hợp chất phenolics và khả năng chống oxy hóa từ rễ cây an xoa (helicteres hirsuta lour )

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
TỐI ƯU HÓA ĐIỀU KIỆN TRÍCH LY HỖ TRỢ VI SÓNG CHO
HỢP CHẤT PHENOLICS VÀ KHẢ NĂNG CHỐNG ÔXY-HÓA
TỪ RỄ CÂY AN XOA (HELICTERES HIRSUTA LOUR.)

Giảng viên hướng dẫn: 1. PGS. TS. Trang Sĩ Trung
2. TS. Nguyễn Văn Tặng
Sinh viên thực hiện

: Phạm Thị Quí

Mã số sinh viên

: 56136364

Khánh Hòa - 2018


TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
TỐI ƯU HÓA ĐIỀU KIỆN TRÍCH LY HỖ TRỢ VI SÓNG CHO
HỢP CHẤT PHENOLICS VÀ KHẢ NĂNG CHỐNG ÔXY-HÓA

TỪ RỄ CÂY AN XOA (HELICTERES HIRSUTA LOUR.)

GVHD: 1. PGS. TS. Trang Sĩ Trung
2. TS. Nguyễn Văn Tặng
SVTH:

Phạm Thị Quí

MSSV:

56136364

Khánh Hòa, tháng 7/2018


i


LỜI CAM ĐOAN

Em xin cam đoan mọi kết quả của đề tài “Tối ưu hóa điều kiện trích ly hỗ trợ vi
sóng cho hợp chất phenolics và khả năng chống ôxy-hóa từ rễ cây An xoa” là công
trình nghiên cứu do em thực hiện và chưa từng được công bố trong bất cứ công trình
khoa học nào khác cho tới thời điểm này. Mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện đồ án này
đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong đồ án này đã được ghi rõ nguồn gốc.

Nha Trang, ngày…tháng…năm 2018
Sinh viên thực hiện

Phạm Thị Quí

ii


LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên em xin chân thành cảm ơn toàn thể quý thầy cô giáo trong Khoa
Công nghệ Thực phẩm đã tạo điều kiện thuận lợi cho em học tập, trang bị vốn kiến thức
quý báu cho em trong suốt khóa học.
Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến thầy TS. Nguyễn Văn Tặng và
thầy PGS.TS. Trang Sĩ Trung đã trực tiếp hướng dẫn, truyền đạt cho em những kiến
thức quý báu và tận tình giúp đỡ để em có thể hoàn thành được đồ án tốt nghiệp này.
Em xin cảm ơn quý thầy cô thuộc Trung tâm thí nghiệm Thực hành đã luôn tạo
điều kiện tốt nhất cho em trong quá trình hoàn thành đồ án.
Cuối cùng, em gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình, bạn bè đã luôn động viên,
tạo điều kiện và giúp đỡ trong suốt quá trình thực hiện đề tài này.

Nha Trang, ngày…tháng…năm 2018
Sinh viên thực hiện

Phạm Thị Quí

iii


TÓM TẮT

Cây An xoa (Helicteres hirsuta Lour.) được biết đến như một loại thuốc chữa
ung nhọt, dịu đau, tiêu độc, khắc chế các bệnh về gan như viêm gan, ung thư
gan,…Trong Y học cổ truyền [1] và gần đây cũng đã có nhiều nghiên cứu khoa học

chứng minh tác dụng dược lý này. Nghiên cứu này được thiết kế để tối ưu hóa các thông
số chiết bằng phương pháp trích ly hỗ trợ vi sóng (MAE) để thu được hàm lượng
phenolics tổng số (TPC), hiệu suất trích ly phenolics (PEE), hàm lượng saponins (SC)
và khả năng quét gốc tự do DPPH cao nhất (DRSC) từ rễ cây An xoa bằng phương pháp
bề mặt đáp ứng (RSM). Một thiết kế Box-Behnken cho 4 yếu tố được thực hiện thông
qua việc bố trí 27 thí nghiệm để làm rõ ảnh hưởng của công suất vi sóng (X1), thời gian
chiếu xạ (X2), thời gian chiết (X3), và tỉ lệ dung môi/nguyên liệu (X4) đối với TPC, PEE,
SC, DRSC. Kết quả là đã xây dựng được phương trình mô tả ảnh hưởng của các thông
số MAE đến hàm mục tiêu là hàm lượng phenolics tổng số (YTPC) và khả năng quét gốc
tự do DPPH (YDRSC) từ rễ cây An xoa như sau:
YTPC = 15.927 – 0.244X1 + 0.93X2 + 0.178X3 + 0.869X4 - 0.16X1X2 -0.318X1X3 –
0.243X2X3 + 0.33X1X4 + 0.358X2X4 – 0.095X3X4 – 2.306X12 – 2.2 X22 – 0.872X32 – 2.503X42
YDRSC = 128.463 – 0.054X1 + 0.895X2 + 4.084X3 + 13.615X4 – 1.988X1X2 – 10.488X1X3
+ 1.198X2X3 + 0.528X1X4 + 5.14X2X4 – 4.398X3X4 – 16.924X12 – 23.69X22 – 16.182X32
– 23.448X42
Kết quả nghiên cứu cũng đã đưa ra các thông số MAE tối ưu để đạt được TPC,
PEE, SC cao nhất và khả năng chống ôxy hóa tốt nhất là công suất vi sóng 800W, thời
gian chiếu xạ 16 giây/phút, thời gian chiết 16 phút và tỉ lệ dung môi/nguyên liệu 32
mL/g mẫu. Tại các thông số MAE tối ưu này, các giá trị thực nghiệm của TPC, PEE,
SC, DRSC của rễ cây An xoa lần lượt là 18.32 mg GAE/g mẫu, 85%, 21.09 mg EE/g
mẫu và 146.82 mg DPPH/g mẫu. Những kết quả thực nghiệm này đều cao hơn so với
các giá trị dự đoán từ mô hình (16.1 mg GAE/g mẫu, 74.7%, 15.41 mg EE/g mẫu và
129.73 mg DPPH/g mẫu), điều này chứng tỏ mô hình tối ưu tương thích tốt với thực
nghiệm. Như vậy, các thông số MAE tối ưu 800W, 16 giây/phút, 16 phút và 32 mL/g
mẫu được chọn để tối ưu hóa cho hợp chất phenolics và khả năng quét gốc tự do DPPH
từ rễ cây An xoa cho các nghiên cứu và ứng dụng tiếp theo.
iv


MỤC LỤC

Đề mục

Trang

Lời cam đoan .......................................................................................................... i
Lời cảm ơn ........................................................................................................... iii
Tóm tắt ................................................................................................................. iv
Danh mục các từ viết tắt...................................................................................... vii
Danh mục hình ................................................................................................... viii
Danh mục bảng ..................................................................................................... x
LỜI MỞ ĐẦU ............................................................................................................ 1
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN ..................................................................................... 4
1.1 Giới thiệu về cây An xoa ............................................................................. 4
1.1.1 Đặc điểm và phân bố sinh thái của cây An xoa ........................................... 4
1.1.2 Thành phần hóa học của cây An xoa ........................................................... 5
1.1.3 Công dụng của cây An xoa .......................................................................... 7
1.1.4 Một số bài thuốc dân gian của cây An xoa [42] .......................................... 8
1.2 Giới thiệu về hoạt chất sinh học ................................................................... 9
1.2.1 Hợp chất phenolics [27] .............................................................................. 9
1.2.2 Hợp chất saponins [34] ............................................................................. 11
1.3 Quá trình ôxy-hóa và chống ôxy-hóa......................................................... 12
1.3.1 Quá trình ôxy-hóa ...................................................................................... 12
1.3.2 Chất chống ôxy-hóa ................................................................................... 15
1.3.3 Một số phương pháp phân tích đánh giá hoạt tính chống ôxy-hóa ........... 16
1.4 Các phương pháp chiết tách hợp chất tự nhiên có hoạt tính sinh học ....... 19
1.4.1 Phương pháp truyền thống......................................................................... 19
1.4.2 Phương pháp hiện đại ................................................................................ 22
v

1.5 Phương pháp tối ưu hóa quá trình trích ly ................................................. 26
CHƯƠNG II: NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .... 29
2.1 Đối tượng nghiên cứu, thiết bị dụng cụ và hóa chất phân tích .................. 29
2.1.1 Đối tượng nghiên cứu ................................................................................ 29
2.1.2 Thiết bị, dụng cụ......................................................................................... 29
2.1.3 Hóa chất phân tích ..................................................................................... 30
2.2 Phương pháp nghiên cứu............................................................................ 30
2.2.1 Bố trí thí nghiệm tổng quát ........................................................................ 30
2.2.2 Bố trí thí nghiệm chi tiết ............................................................................ 30
2.3 Phương pháp xử lí số liệu .......................................................................... 36
CHƯƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ........................... 37
3.1 Độ ẩm dư của nguyên liệu ......................................................................... 37
3.2 Ảnh hưởng của các thông số trích ly hỗ trợ vi sóng đến hàm lượng
phenolics tổng số, hiệu suất thu hồi phenolics, hàm lượng saponins và khả năng quét gốc
tự do DPPH của dịch chiết từ rễ cây An xoa ................................................................. 37
3.2.1 Hàm lượng phenolics tổng số (TPC) ......................................................... 41
3.2.2 Hiệu suất trích ly phenolics (PEE) ............................................................ 46
3.2.3 Hàm lượng saponins (SC) .......................................................................... 49
3.2.4 Khả năng quét gốc tự do DPPH của dịch chiết từ rễ cây An xoa (DRSC) 52
3.3 Kiểm chứng sự phù hợp của mô hình so với thực nghiệm ........................ 56
CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN ........................................... 57
4.1 Kết luận ...................................................................................................... 57
4.2 Đề xuất ý kiến ............................................................................................ 58
Tài liệu tham khảo............................................................................................... 59
Phụ lục ................................................................................................................. 65

vi


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

PAL:

Phenylalanine ammonia lyase

UV:

Ultraviolet

MAE:

Microwave-assisted extraction

UAE

Ultrasound-assisted extraction

SFE

Supercritical fluid extraction

RSM:

Response surface methodology

UV-Vis:

Ultraviolet-visible spectroscopy

3D:

Three-dimensional

SD:

Standard deviation

TPC:

Total phenolic content

GAE:

Gallic acid equivalent

PEE:

Phenolic extraction efficiency

SC:

Saponin content

EE:

Escin equivalent

DPPH:

1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl

DRSC:

DPPH radical-scavenging capacity

vii


DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1: Cây An xoa [nguồn: tác giả].......................................................................... 4
Hình 1.2: Hoa và quả cây An xoa [41] .......................................................................... 5
Hình 1. 3: Công thức hóa học của (±) ‐pinoresinol, (±) ‐medioresinol, (±) ‐
syringaresinol, (-) - boehmenan , (-) - boehmenan H và (±) - trans ‐dihydrodiconiferyl
alcohol [20] .................................................................................................................... 6
Hình 1. 4: Công thức hóa học của lupeol, stigmasterol, apigenin và tiliroside [3] ....... 6
Hình 1.5: Các sản phẩm của phenylalanin nhờ emzyme PAL xúc tác [27] ................ 10
Hình 1.6: Các phenylpropanoid được tạo thành từ phenylalanine và tyrosine [27].... 11
Hình 1.7: Sơ đồ tổng quát cho quá trình ôxy-hóa chất béo có chứa acid không bão hòa
(RH) và hậu quả của nó [28] ....................................................................................... 13
Hình 1.8: Tác động của gốc tự do lên tế bào [49] ....................................................... 14
Hình 1. 9: Cơ chế hoạt động của chất chống ôxy-hóa [44] ......................................... 15
Hình 1. 10: Sơ đồ phản ứng giữa chất chống ôxy-hóa và gốc tự do DPPH [46] ........ 17
Hình 1. 11: Cơ chế khử Cu2+ thành Cu + của các chất chống ôxy-hóa [32] ............... 18
Hình 1.12: Thiết bị Soxhlet [48].................................................................................. 21
Hình 1.13: Hệ thống trích ly hỗ trợ vi sóng [nguồn: tác giả] ...................................... 22
Hình 2. 1: Rễ cây An xoa đã xay [nguồn: tác giả] ...................................................... 29
Hình 2. 2: Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát ............................................................... 30
Hình 2. 3: Sơ đồ quá trình trích ly ............................................................................... 31
Hình 3. 1: Mô hình bề mặt đáp ứng sự ảnh hưởng của các yếu tố công nghệ tới hàm

lượng phenolics tổng số (TPC), hiệu suất trích ly phenolics (PEE), hàm lượng saponins
(SC) và khả năng quét gốc tự do DPPH của dịch chiết ở điều kiện tối ưu. ................ 40
Hình 3. 2: Ảnh hưởng của điều kiện trích ly khác nhau đến hàm lượng phenolics. Chữ
cái khác nhau trên cột chỉ ra sự khác nhau có ý nghĩa thống kê (p < 0,05) ................ 41
viii


Hình 3. 3: Ảnh hưởng của công suất và thời gian chiếu xạ đến hàm lượng phenolics
tổng số trên mô hình 3D .............................................................................................. 42
Hình 3. 4: Mối quan hệ giữa TPC dự đoán và TPC đo được từ thiết kế Box-Behnken42
Hình 3. 5: Ảnh hưởng của các điều kiện trích ly khác nhau đến hiệu suất trích ly
phenolics. Chữ cái khác nhau trên cột chỉ ra sự khác nhau có ý nghĩa thống kê (p <
0,05) ............................................................................................................................. 46
Hình 3. 6: Ảnh hưởng của công suất và thời gian chiếu xạ đến hiệu suất trích ly
phenolics trên mô hình 3D .......................................................................................... 47
Hình 3. 7: Mối quan hệ giữa PEE dự đoán và PEE đo được từ thiết kế Box-Behnken47
Hình 3. 8: Ảnh hưởng của các điều kiện trích ly khác nhau đến hàm lượng saponins.
Chữ cái khác nhau trên cột chỉ ra sự khác nhau có ý nghĩa thống kê (p < 0,05) ........ 49
Hình 3. 9: Ảnh hưởng của công suất và thời gian chiếu xạ đến hàm lượng saponins
trên mô hình 3D ........................................................................................................... 50
Hình 3. 10: Mối quan hệ giữa SC dự đoán và SC đo được từ thiết kế Box-Behnken. 50
Hình 3. 11: Ảnh hưởng của các điều kiện trích ly khác nhau đến khả năng quét gốc tự
do DPPH của dịch chiết phenolics từ rễ cây An xoa. Chữ cái khác nhau trên cột chỉ ra
sự khác nhau có ý nghĩa thống kê (p < 0,05)............................................................... 52
Hình 3. 12: Ảnh hưởng của công suất và thời gian chiếu xạ đến khả năng quét gốc tự
do DPPH trên mô hình 3D........................................................................................... 53
Hình 3. 13: Mối quan hệ giữa khả năng quét gốc tự do DPPH dự đoán và đo được từ
thiết kế Box-Behnken .................................................................................................. 53

ix

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1: Các yếu tố độc lập và mức độ của chúng cho thiết kế Box-Behnken......... 32
Bảng 2. 2: Thiết kế Box-Behnken về ảnh hưởng của các thông số trích ly hỗ trợ vi
sóng đối với hàm lượng phenolics, hiệu suất trích ly phenolics, hàm lượng saponins,
và khả năng chống ôxy hoá của rễ cây An xoa ........................................................... 33
Bảng 3.1: Hàm lượng ẩm dư, hàm lượng chất khô của rễ cây An xoa ....................... 37
Bảng 3.2: Giá trị đo được (Mea.) của hàm lượng phenolics tổng số (TPC), hiệu suất
trích ly phenolics (PEE), hàm lượng saponins (SC) và khả năng quét gốc tự do DPPH
(quét gốc tự do DPPH) của dịch chiết rễ cây An xoa từ thiết kế Box-Behnken và ở điều
kiện MAE tối ưu (validation) ...................................................................................... 37
Bảng 3.3: Bảng hệ số của mô hình hồi qui .................................................................. 39

x


LỜI MỞ ĐẦU

Ngày nay xã hội ngày càng phát triển, cuộc sống con người ngày càng được cải
thiện và nâng cao. Song song với đó là việc con người phải làm việc nhiều hơn, áp lực
hơn dẫn tới bị stress, hơn nữa xã hội phát triển đi đôi với nhiều vấn đề nảy sinh như ô
nhiễm môi trường, ô nhiễm không khí, thực phẩm bẩn, thuốc lá, rượu bia,…là những
tác nhân sinh ra các gốc tự do. Gốc tự do có tác dụng không tốt cho cơ thể, là nguyên
nhân chính gây ra các bệnh nguy hiểm như ung thư, xơ cứng động mạch, suy giảm hệ
miễn dịch, teo cơ và não,…Để hạn chế tác dụng xấu của các gốc tự do, biện pháp hiệu
quả và khả thi nhất là tăng cường hoạt động của hệ thống bảo vệ chống ôxy-hóa của cơ
thể bằng những chất chống ôxy-hóa. Ngoài những chất chống ôxy-hóa nội sinh còn cần
hỗ trợ ngoại sinh những chất chống ôxy-hóa từ thực phẩm trong chế độ ăn uống [28].

Một số hợp chất chống ôxy-hóa tổng hợp như butylated hydrôxyl anisole (BHA) và
butylated hydrôxyl toluene (BHT) đã được sử dụng trong bảo quản thực phẩm. Tuy
nhiên những hợp chất tổng hợp này có thể gây ra những tác dụng không mong muốn,
ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng [31]. Do đó việc nghiên cứu những hợp chất
chống ôxy-hóa có nguồn gốc tự nhiên có lợi cho sức khỏe con người là cần thiết và là
hướng đi có tiềm năng trong tương lai.
Những năm gần đây, công nghệ tách chiết các hợp chất tự nhiên có hoạt tính sinh
học từ thực vật đã không ngừng phát triển và bước đầu đạt được những thành tựu đáng
kể, trong đó không thể không nhắc đến hợp chất phenolics. Phenolics là hợp chất chuyển
hóa thứ cấp trong thực vật [10]. Chúng có đặc tính chống ôxy-hóa mạnh, kháng viêm,
kháng khuẩn, giảm các nguy cơ mắc các bệnh tim mạch, ngăn ngừa được bệnh ung thư
và các bệnh khác cho con người. Chúng được phân bố rộng rãi trong giới thực vật nguồn nguyên liệu tiềm năng để thu nhận dịch chiết giàu phenolics [10].
Cây An xoa có tên khoa học là Helicteres hirsuta Lour., là một loại cây mọc
hoang dã, phân bố rộng khắp từ Bắc đến Nam, đặc biệt ở các tỉnh Bình Phước, Lâm
Đồng, Đăk Nông, ngoài ra còn có nhiều ở Lào, Campuchia, Thái Lan,…Đã có những
nghiên cứu được thực hiện trên cây An xoa chứng minh tác dụng dược lý nổi trội của
nó như khả năng quét gốc tự do DPPH mạnh [16, 37], khả năng chống viêm, giảm đau
[18], khả năng phòng ngừa các khối u, ức chế tế bào ung thư phổi, ung thư tuyến tiền
1


liệt và ung thư vú ở người [20], đặc biệt là ung thư gan [3]. Tuy nhiên, những nghiên
cứu này chỉ tiến hành trên đối tượng là thân và lá cây An xoa mà chưa có công trình
nghiên cứu nào được thực hiện để thu nhận dịch chiết giàu phenolics từ rễ cây An xoa.
Bên cạnh việc tìm kiếm các hợp chất mới thì việc đẩy mạnh nghiên cứu các
phương pháp tách chiết các hợp chất tự nhiên có hoạt tính sinh học cũng không kém
phần quan trọng. Cần thiết phải tìm ra phương pháp trích ly tối ưu nhất phù hợp với từng
loại dược liệu để tạo điều kiện tốt nhất cho việc tách chiết được triệt để và dịch chiết đạt
chất lượng cao, tránh hao phí nguồn dược liệu. Trên cơ sở đó, hiện nay đã có nhiều
phương pháp trích ly tiên tiến được phát triển và áp dụng cho việc trích ly các hợp chất

hoạt tính sinh học như trích ly có sự hỗ trợ siêu âm (UAE), trích ly hỗ trợ vi sóng (MAE)
và các kỹ thuật sử dụng chất lỏng nén như trích ly chất lỏng siêu tới hạn (SFE),...[38].Với
những ưu điểm vượt trội của phương pháp trích ly hỗ trợ vi sóng như rút ngắn thời gian
chiết; tiến hành trong thời gian ngắn nên hoạt chất ít bị phân hủy, nhờ đó hiệu suất thu
hồi hợp chất có hoạt tính sinh học cao và đạt được chất lượng tốt; đồng thời tiết kiệm
dung môi, tiết kiệm năng lượng,...[38, 39]. Do đó, phương pháp trích ly hỗ trợ vi sóng
đã được lựa chọn trong nghiên cứu này.
Xuất phát từ những thực tế trên, chúng tôi tiến hành đề tài nghiên cứu: “Tối ưu
hóa điều kiện trích ly hỗ trợ vi sóng cho hợp chất phenolics và khả năng chống ôxyhóa từ rễ cây An xoa (Helicteres hirsuta Lour.)”
Mục đích của đề tài: Tối ưu hóa điều kiện trích ly hỗ trợ vi sóng để thu được
hàm lượng hợp chất phenolics có hoạt tính chống ôxy-hóa cao nhất từ rễ cây An xoa
Nội dung nghiên cứu:
1.

Chuẩn bị mẫu khô từ rễ cây An xoa và xác định một số chỉ tiêu chất lượng

nguyên liệu ban đầu: Độ ẩm dư, hàm lượng phenolics tổng số (TPC), hàm lượng
saponins tổng số (SC).
2.

Xác định ảnh hưởng của các yếu tố chính đến khả năng trích ly hợp chất

phenolics cũng như khả năng chống ôxy-hóa từ rễ cây An xoa.
3.

Xác định điều kiện trích ly hỗ trợ vi sóng tối ưu cho hợp chất phenolics từ

rễ cây An xoa.
Ý nghĩa khoa học của đề tài:
2

Đề tài tìm ra được điều kiện trích ly hỗ trợ vi sóng tối ưu để thu được hàm lượng
phenolics cao nhất từ rễ cây An xoa. Dịch chiết thu được sẽ được ứng dụng trong sản
xuất thực phẩm chức năng, y học, dược học…Đồng thời, kết quả của đề tài là dữ liệu
khoa học tham khảo cho giảng viên, sinh viên, các nhà nghiên cứu và sản xuất quan tâm
đến hợp chất phenolics từ các nguồn tự nhiên.

3


CHƯƠNG I: TỔNG QUAN

1.1

Giới thiệu về cây An xoa

1.1.1 Đặc điểm và phân bố sinh thái của cây An xoa
Đặc điểm của cây An xoa
Cây An xoa còn có những tên gọi khác là Tổ Kén Cái hoặc cây Dó lông, nằm
trong hệ thống phân loại thực vật như sau [50]:
Ngành: Ngọc Lan (Magnoliophyta)
Lớp: Ngọc Lan (Magnoliophyta)
Bộ: Bông (Malvales)
Họ: Trôm (Sterculiaceae)
Chi: Helicteres
Loài: Helicteres hirsuta
Tên khoa học: Helicteres hirsuta Lour.

Hình 1.1: Cây An xoa [nguồn: tác giả]

Cây An xoa (Hình 1.1) là loại cây bụi cao 1-3m, dạng cây gỗ nhỏ sống lâu năm,
nhánh hình trụ, có lông. Lá cây hình trái xoan dài 5-7 cm, rộng 2,5-7,5 cm, gốc cụt hay
hình tim, đầu thon thành mũi nhọn, mép có răng không đều, mặt dưới màu trắng, cả hai
mặt phủ đầy lông hình sao; cuống lá dài 0,8-4 cm; lá kèm hình dải, có lông, dễ rụng [1].
4


Cụm hoa là những bông ngắn, đơn hay xếp đôi ở nách lá. Hoa màu hồng hay tím;
cuống hoa có khớp và có lá bắc dễ rụng; đài hoa hình ống phủ lông hình sao, màu đo
đỏ, chia 5 răng. Hoa gồm cánh hoa, cuống hoa, bộ nhị có vân đỏ, nhị; bầu hoa có nhiều
gợn chứa 25-30 noãn trong mỗi lá noãn. Quả dài và nhỏ như hình con sâu, hình trụ nhọn
hạt nhiều, có lông xung quanh, trông như tổ kén [1] (Hình 1.2).

Hình 1.2: Hoa và quả cây An xoa [41]

Phân bố sinh thái [1]
Cây An xoa phân bố ở khắp nơi từ Bắc đến Nam, đặc biệt ở tỉnh Bình Phước,
Lâm Đồng, Đăk Nông, các tỉnh vùng núi phía Bắc. Ngoài ra còn có ở Ấn Độ, Myanma,
Trung Quốc, Lào, Campuchia, Thái Lan, Malaysia, Indonesia, Philipin.
Ở nước ta, cây mọc rất phổ biến, thường gặp trên các đồi cây bụi trãi nắng, trong
rừng thưa, ven rừng, trên các bãi hoang đồi cỏ, ở độ cao từ thấp lên đến 1500m. Ra hoa
kết quả gần như quanh năm.
1.1.2 Thành phần hóa học của cây An xoa
Năm 2006, Chin, Y.W. và cộng sự đã nghiên cứu và cô lập được sáu lignans, cụ
thể là, (±) ‐pinoresinol, (±) ‐medioresinol, (±) ‐syringaresinol, (-) - boehmenan , (-) boehmenan H và (±) - trans ‐dihydrodiconiferyl alcohol trên thân cây An xoa [20] (Hình
1.3).

5

Hình 1. 3: Công thức hóa học của (±) ‐pinoresinol, (±) ‐medioresinol, (±) ‐syringaresinol,
(-) - boehmenan , (-) - boehmenan H và (±) - trans ‐dihydrodiconiferyl alcohol [20]

Năm 2016, Nguyễn Hữu Duyên và Lê Thanh Phước - Khoa Khoa học Tự nhiên,
Trường Đại học Cần Thơ cũng đã tiến hành phân lập và định danh được 4 hợp chất từ
cao chiết cây An xoa: lupeol, stigmasterol, apigenin và tiliroside [3] (Hình 1.4).

Hình 1. 4: Công thức hóa học của lupeol, stigmasterol, apigenin và tiliroside [3]

6


1.1.3

Công dụng của cây An xoa
Theo Y học cổ truyền
Cây An xoa là thảo dược lành tính, không độc tố, có tác dụng mát gan, thanh

nhiệt cơ thể rất tốt. Đặc tính của nó có khả năng khắc chế các bệnh về gan, đặc biệt là
men gan cao, xơ gan, viêm gan, ung thư gan, cây dùng làm thuốc chữa ung nhọt. Rễ cây
An xoa dùng làm dịu đau, dùng để chữa kiết lỵ, đậu sởi, cảm cúm và làm thuốc tiêu độc,
chữa đái dắt,…[1]
Theo Đông Y, cây An xoa có tính mát giúp thanh lọc cơ thể, giải độc gan, có tác
dụng với bệnh suy chức năng gan. Với những người uống nhiều rượu bia, ăn thức ăn
nhiều dầu mỡ thường xuyên khiến gan nóng, viêm gan. Biểu hiện bệnh như: tiểu tiện
đỏ, có sắc mặt vàng, da nhợt nhạt, mệt mỏi xuất hiện mụn nhọt ở mặt, lưng. Có thể sử
dụng nước An xoa để thanh lọc gan, tăng cường chức năng gan.[42]
Ngoài ra, cây An xoa có tác dụng đáng kể trong điều trị viêm đại tràng. Nguyên
nhân gây ra bệnh ở đại tràng như viêm đại tràng co thắt, viêm đại tràng mãn tính, ung

thư đại tràng là do ăn uống không hợp vệ sinh, chế độ ăn uống không điều độ kéo dài
hoặc uống nhiều rượu, bia làm tổn thương niêm mạc ruột. Ngoài ra bị táo bón kéo dài
có thể gây tổn thương đại tràng. Cây An xoa có thể tái tạo và phục hồi niêm mạc đại
tràng bị tổn thương.[42]
Theo Y học hiện đại
Năm 2006, một số nhà khoa học người Mỹ đã tìm thấy trong cây An xoa mọc ở
Indonesia có chứa các hợp chất Lignans có tác dụng gây độc với tế bào ung thư như (±)‐
pinoresinol, (±)‐medioresinol, (±)‐syringaresinol, (−)‐boehmenan, (−)‐boehmenan H và
(±)‐trans‐dihydrodiconiferyl alcohol. Trong đó, (±)‐pinoresinol là một lignans có tác
dụng gây độc tế bào ung thư mạnh trên thực nghiệm [20]. Hợp chất (+)-pinoresinol có
tác dụng chống ôxy-hóa, giảm sự hình thành các chất trung gian gây viêm, do đó có tác
dụng bảo vệ tế bào gan; (+)-syringaresinol với tác dụng kháng viêm và chống sốt rét và
(+)- medioresinol bên cạnh tác dụng làm giảm nguy cơ về bệnh tim mạch còn có tác
dụng kháng nấm rất tốt [2].
Lê Thị Hải Yến và cộng sự (năm 2016) cũng đã xác định được dịch chiết từ cây
An xoa có tác dụng ức chế tế bào ung thư biểu bì miệng, ung thư gan, ung thư phổi trên
7


thực nghiệm [19]. Một năm sau đó, Lê Thị Hải Yến và các cộng sự cũng đã tiến hành
những nghiên cứu trên thực nghiệm về tác dụng giảm đau, chống viêm của cao lỏng từ
dịch chiết cây An xoa. Kết quả này phần nào chứng minh sự phù hợp giữa tác dụng giảm
đau, chống viêm trên thực nghiệm với kinh nghiệm dân gian khi sử dụng An xoa
(Helicteres hirsuta Lour.) [18].
Có nhiều nghiên cứu khoa học chứng minh tác dụng bảo vệ gan và chống ôxy-hóa
của cây An xoa. Năm 2016, Vũ Thị Minh Hiền và các cộng sự đã tiến hành nghiên cứu
và kết quả cho thấy tác dụng bảo vệ gan của cao lỏng An xoa, hạn chế được tổn thương
cả cấu trúc đại thể và vi thể gan chuột nhắt; đồng thời cũng có tác dụng chống ôxy-hóa
[6]. Cũng thời gian đó, Nguyễn Hữu Duyên và Lê Thanh Phước- Khoa Khoa học Tự
nhiên, Trường Đại học Cần Thơ cũng đã tiến hành khảo sát hoạt tính gây độc tế bào trên

dòng tế bào Hep-G2 (ung thư gan) từ cao chiết của cây An xoa (Helicteres hirsuta L.) thu
tại Hòn Sơn thuộc xã Lại Sơn, huyện Kiên Hải, tỉnh Kiên Giang và đã cho ra kết quả
dương tính. Kết quả này phù hợp với khả năng trị bệnh gan của cây An xoa trong dân
gian. Nghiên cứu cũng đã phân lập và nhận danh được 4 hợp chất: lupeol, stigmasterol,
apigenin và tiliroside. Trong đó lupeol có thể tiêu diệt và ngăn chặn sự lan truyền của tế
bào ung thư, hợp chất lupeol có khả năng gây độc tế bào với dòng tế bào ung thư gan
(Hep-G2); stigmasterol được sử dụng trong phòng ngừa khối u và kháng ôxy-hóa, ngoài
ra còn có tiềm năng chữa viêm xương khớp; apigenin có khả năng chống viêm, chống
ôxy-hóa và ngăn ngừa ung thư; tiliroside là hợp chất tự nhiên có khả năng kháng ôxy-hóa
và kháng viêm, đã được thử nghiệm in vitro và in vivo cho kết quả tốt [3].
Một số nghiên cứu khác cũng đã chỉ ra rằng dịch chiết từ cây An xoa có khả năng
kháng khuẩn và chống ôxy-hóa khá mạnh [16, 37].
1.1.4 Một số bài thuốc dân gian của cây An xoa [42]
Dùng cây An xoa tốt nhất khi phơi khô, sao vàng hạ thổ. Nếu dùng An xoa không
sao vàng hạ thổ, bệnh nhân có hiện tượng đầy bụng, khó tiêu. Khi sắc nước An xoa khô
cần nhặt hết quả, hoa trước khi sử dụng bởi hoa và quả An xoa có nhiều lông, khi uống
sẽ gây ngứa và ho cho người sử dụng.
Dùng độc vị An xoa cho bệnh nhân ung thư gan: Bộ phận dùng làm thuốc của
cây là cả lá và thân cây. Cây thuốc chặt về đem tách lá và cành nhỏ riêng, thân riêng. Lá
cành nhỏ đem phơi khô, thân và cành lớn đem băm mỏng nhỏ sao vàng hạ thổ làm thuốc.
8


An xoa (thân và lá phơi khô) 100g sắc với 1,5 lít nước. Sắc còn 800ml uống trong
ngày. Nên uống vào thời điểm sau bữa ăn 20 phút.
Dùng cây An xoa kết hợp với cây xạ đen để hỗ trợ điều trị bệnh ung thư: Cây An
xoa sử dụng kết hợp với cây xạ đen khô, mỗi loại 50g. Hai vị trên sắc với 1,5 lít nước,
sắc cạn còn 0,8 lít đến 1 lít nước uống trong ngày.
Dùng cây An xoa cho bệnh nhân viêm gan B:
o

Cây An xoa sao vàng hạ thổ: 30g (cả thân và lá).

o

Cây cà gai leo: 30g.

o

Rễ cây mật nhân: 30g.

Các vị thuốc trước khi sắc phải được rửa sạch, đem sắc với 1 lít nước. Đun sôi
nhỏ lửa trong thời gian 15 phút là dùng được.
1.2

Giới thiệu về hoạt chất sinh học

1.2.1 Hợp chất phenolics [27]
Phenolics là các hợp chất có một hoặc nhiều vòng thơm mang một hoặc nhiều
nhóm hydrôxyl, bao gồm các dẫn xuất chức năng của chúng như phenols,
phenylpropanoids, dẫn xuất acid benzoic, flavonoids, tannins, lignans và lignins,…được
chuyển hóa thứ cấp từ phenylalanine nhờ emzyme phenylalanine ammonia lyase (PAL)
(Hình 1.5 và Hình 1.6). Các PAL khử nhóm ammonia từ phenylalanine và tạo thành một
liên kết đôi C=C, tạo ra acid trans-cinnamic. Trong một vài thực vật khác, tyrosine được
chuyển hóa thành p-coumaric nhờ sự hoạt động của enzyme tyrosine ammonia lyase
(TAL). Enzyme P450 monoôxydase xúc tác đưa một nhóm hydrôxyl vào vị trí para của
vòng phenyl của acid cinnamic, tạo thành acid p-coumaric. Acid p-coumaric được tạo
thành có thể được hydrôxyl hóa ở vị trí 3 và 5 bằng enzyme hydrôxylase và có thể được
methyl hóa qua enzyme O-methyl transferase, tạo thành các acid cafeic, ferulic và
sinapic. Những hợp chất này có 1 vòng phenyl (C6) và 1 chuỗi C3 bên cạnh, do đó được

gọi chung là phenylpropanoid, đây là tiền chất cho quá trình tổng hợp lignins và nhiều
hợp chất phenolics khác.

9


Hình 1.5: Các sản phẩm của phenylalanin nhờ emzyme PAL xúc tác [27]

10


Hình 1.6: Các phenylpropanoid được tạo thành từ phenylalanine và tyrosine [27]

Vai trò của phenolics [7, 27]: Nhiều nghiên cứu đã xác định các hợp chất
phenolics trong thực vật nói chung có hiệu quả cao trong hoạt động chống ôxy-hóa.
Ngoài khả năng ngăn chặn có hiệu quả các quá trình ôxy-hóa, đặc biệt là các quá trình
ôxy-hóa lipid, các hợp chất phenolics còn có vai trò tích cực đối với sức khỏe con người
như khả năng kháng khuẩn, ức chế sự phát triển của vi nấm, có khả năng chống và ức
chế các tế bào ung thư và sự hấp thụ các tia UV, giúp ngăn ngừa ung thư.
1.2.2 Hợp chất saponins [34]
Saponins là một glycosyd tự nhiên thường gặp trong nhiều loài thực vật. Có thể
được chia thành tritepenoid saponins và steroidal saponins. Dưới tác dụng
của enzym có trong thực vật hay vi khuẩn, saponins bị thuỷ phân thành các phần gồm
genin gọi là sapogenin và phần đường gồm một hoặc nhiều phân tử đường. Các đường
phổ biến là D-glucoza, D-galactoza, L-arabinoza, axít galactunoic, axít D-glucuronic...
Phần genin có thể có cấu trúc cholan như sapogeninsteroi hoặc sapogenintritecpen
11


dạng β-amirin (axít olenoic), dạng α-amirin (axít asiatic), dạng lupol (axit buletinie)

hoặc tritecpen bốn vòng.
Saponins được phân bố chính ở nhóm cây cao trên mặt đất, chẳng hạn như
steroidal saponins được tìm thấy ở họ Củ Nâu, họ Loa Kèn, họ Hoa Mõm Chó và
tritepenoid saponins có trong họ Nhân Sâm, họ Bầu Bí,..Ngoài ra, saponins cũng được
tìm thấy trong một số sinh vật biển như sao biển, hải sâm,…
Hầu hết saponins là những chất hoạt động bề mặt tự nhiên do tính chất aglycone
lipophilic và hiệu ứng drophilic phần đường. Do đó, chúng có tạo hiệu ứng bọt xà phòng
lâu dài sau khi dao động. Một số chất trích ly giàu saponins được sử dụng để sản xuất
chất nhũ hóa, chất tẩy rửa, chất tạo bọt. Saponins cũng có khả năng phá hủy màng tế
bào, có tính chất phá huyết, khả năng gây độc tế bào trong cá và ốc sên.
Saponins là hợp chất có độ phân cực cao, do đó cần trích ly với alcohol, nước và
hỗn hợp của nó. Ngoài ra, để làm sạch saponins, người ta sử dụng phương pháp kết tủa
bằng cách cho một lượng lớn acetone hoặc ethyl ete vào trong dung dịch metanol hoặc
ethanol chứa saponins. Tuy nhiên, ngày nay nhựa macroporous đã được sử dụng rộng
rãi cho việc phân lập, nhận biết và sản xuất saponins trong công nghiệp.
1.3

Quá trình ôxy-hóa và chống ôxy-hóa

1.3.1 Quá trình ôxy-hóa
Quá trình ôxy-hóa là một loại phản ứng hóa học trong đó electron được chuyển
sang chất ôxy-hóa, có khả năng tạo ra các gốc tự do sinh ra phản ứng dây chuyền phá
hủy tế bào sinh vật [14].
Gốc tự do là phân tử thiếu đi một điện tử, điện tích luôn không cân bằng, có xu
thế lấy điện tử từ phân tử khác và tạo ra gốc tự do mới gây ra sự rối loạn chức năng của
tế bào [14]. Do chứa điện tích độc thân mà các electron này mang năng lượng rất lớn,
do đó gốc tự do có hoạt tính rất mạnh, luôn sẵn sàng tham gia quá trình ôxy-hóa, nhận
điện tử của các chất mà nó tiếp xúc và tạo ra những sản phẩm bất lợi cho cơ thể như
aldehyde, rượu, cetone…gây ra những tổn thương cho tế bào [13, 14].
Gốc tự do không chỉ được sinh ra từ các quá trình chuyển hóa trong cơ thể mà

còn được hình thành dưới tác động của các yếu tố bên ngoài như: môi trường ô nhiễm,
tia tử ngoại, stress, độc tố trong thực phẩm, khói thuốc lá, rượu bia,..[45].
12


Các gốc tự do được sinh ra hoạt động rất mạnh, không tồn tại lâu. Nó kết hợp với
nhau hoặc kết hợp với các acid béo khác bằng cách lấy đi H2 và tạo ra aldehyde, rượu,
cetone [13]. Màng tế bào giàu acid béo chưa bão hòa nên dễ dàng bị tấn công bởi các
tác nhân ôxy-hóa, được gọi là quá trình ôxy-hóa lipid. Đây là tiến trình mà các gốc tự
do lấy điện tử từ lipid trong màng tế bào và tạo ra một chuỗi phản ứng cực kì nguy hiểm
[28] (Hình 1.7).

Hình 1.7: Sơ đồ tổng quát cho quá trình ôxy-hóa chất béo có chứa acid không bão hòa (RH)
và hậu quả của nó [28]

Quá trình ôxy-hóa gồm 3 giai đoạn [28]:


GĐ 1. Khơi mào:

RHR• + H•

Trong giai đoạn khơi mào, dưới tác dụng của các tác nhân như ánh sáng, tia tử
ngoại, O2, kim loại,…một nguyên tử hydrogen trong nhóm methylen của lipid bị lấy đi
và hình thành gốc tự do lipid R•.


GĐ 2. Lan truyền: R• + O2 ROO•
ROO• + RHR• + ROOH
13