Đánh giá hàm lượng một số chất dinh dưỡng có trong củ sắn dây được trồng tại các vùng khác nhau

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN...........................................................................................................i
LỜI CẢM ƠN...............................................................................................................ii
MỤC LỤC.................................................................................................................... iii
DANH MỤC BẢNG.....................................................................................................v
DANH MỤC HÌNH......................................................................................................vi
PHẦN I – MỞ ĐẦU......................................................................................................1
1.1. Đặt vấn đề...........................................................................................................1
1.2. Mục tiêu chung – mục tiêu cụ thể.......................................................................2
1.2.1. Mục tiêu chung.............................................................................................2
1.2.2. Mục tiêu cụ thể.............................................................................................2
PHẦN II - TỔNG QUAN TÀI LIỆU.............................................................................3
2.1. Giới thiệu về cây sắn dây Pueraria thomsonii Benth..........................................3
2.2. Thành phần hóa học............................................................................................3
2.3. Tác dụng dược lý và công dụng của củ sắn dây..................................................5
2.3.1. Tác dụng trên tim mạch................................................................................6
2.3.2. Tác dụng hạ huyết áp....................................................................................6
2.3.3. Tác dụng chống loạn nhịp tim......................................................................7
2.3.4. Tác dụng đối với tuần hoàn não....................................................................7
2.3.5. Tác dụng đối với hệ thần kinh......................................................................7
2.3.6. Tác dụng hạ đường huyết.............................................................................7
2.3.7. Tác dụng chống ung thư...............................................................................7
2.3.8. Tác dụng chống oxy hóa...............................................................................8
2.3.9. Các tác dụng khác.........................................................................................8
2.4. Tình hình nghiên cứu về sắn dây trên thế giới và Việt Nam................................9
2.4.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới................................................................9
2.4.2. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam...............................................................11
2.5. Giới thiệu về hai vùng nguyên liệu Hải Dương và Nghệ An.............................11
PHẦN III. ĐỐI TƯỢNG- NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU...........15
3.1. Đối tượng, địa điểm và thời gian nghiên cứu....................................................15

3.1.1. Đối tượng nghiên cứu.................................................................................15
3.1.2. Địa điểm, thời gian nghiên cứu...................................................................15
3.2. Nội dung nghiên cứu.........................................................................................15
3.3. Phương pháp nghiên cứu...................................................................................16
3.3.1. Phương pháp sơ chế nguyên liệu................................................................16
3.3.2. Phương pháp phân tích...............................................................................17
3.4. Phương pháp xử lý số liệu.................................................................................20
PHẦN IV - KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN..................................................................21
4.1. Xác định các thành phần hóa học cơ bản trong củ sắn dây...............................21
4.2. Kết quả xác định hàm lượng các hoạt chất sinh học trong củ sắn dây...............24
4.2.1. Sắc ký phổ dịch chiết sắn dây.....................................................................24
4.2.2. Kết quả xác định các hoạt chất sinh học trong củ sắn dây ở Hải Dương.....25
4.2.3. Kết quả xác định các hoạt chất sinh học trong củ sắn dây ở Nghệ An........28
PHẦN V: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ.........................................................................33
5.1. Kết luận............................................................................................................. 33
5.2. Đề nghị.............................................................................................................. 33
TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................34
PHỤ LỤC.................................................................................................................... 37


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1. Thành phần dinh dưỡng trong 100g sắn dây khô...........................................4
Bảng 2.2. Diện tích và sản lượng sắn dây ở hai tỉnh Hải Dương và Nghệ An..............12
Bảng 2.3. Đặc điểm khí hậu ở hai tỉnh Hải Dương và Nghệ An..................................12
Bảng 4.1. Kết quả xác định phần hóa học của củ sắn dây ở Hải Dương......................21
Bảng 4.2. Kết quả xác định phần hóa học của củ sắn dây ở Nghệ An..........................22
Bảng 4.2. Kết quả xác định hàm lượng các hoạt chất sinh học của củ sắn dây ở Hải
Dương (mg/g)..............................................................................................................27
Bảng 4.3. Kết quả xác định hàm lượng các hoạt chất sinh học của củ sắn dây ở Nghệ

An (mg/g).................................................................................................................... 30


DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1. Cấu trúc của một số isoflavonoid trong rễ củ sắn dây....................................4
Hình 2.2 Một số sản phẩm chức năng có chứa sắn dây trên thị trường.........................9
Hình 3.1. Hình thức và kích thước củ sắn dây thí nghiệm...........................................15
Hình 3.2. Sơ đồ quy trình sơ chế nguyên liệu..............................................................16
Hình 4.1. Sắc ký phổ chất chuẩn..................................................................................24
Hình 4.2. Sắc ký phổ vỏ tươi sắn dây ở Hải Dương.....................................................25
Hình 4.3. Sắc ký phổ lõi tươi sắn dây ở Hải Dương....................................................25
Hình 4.4. Sắc ký phổ vỏ khô sắn dây ở Hải Dương.....................................................26
Hình 4.5. Sắc ký phổ lõi khô sắn dây ở Hải Dương.....................................................26
Hình 4.6. Sắc ký phổ vỏ tươi sắn dây ở Nghệ An........................................................28
Hình 4.7. Sắc ký phổ lõi tươi sắn dây ở Nghệ An........................................................29
Hình 4.8. Sắc ký phổ vỏ khô sắn dây ở Nghệ An.........................................................29
Hình 4.9. Sắc ký phổ lõi khô sắn dây ở Nghệ An........................................................30


PHẦN I – MỞ ĐẦU

1.1.

Đặt vấn đề
Sắn dây (Pueraria thomsoni Benth) là một trong số các loại cây rễ củ

được trồng phổ biến ở Việt Nam. Nó là một loài dây leo, sống lâu năm, có thể
dài tới 10m. Từ lâu, sắn dây đã góp mặt với vị trí không thể thiếu trong ẩm thực
và y học ở Việt Nam. Sắn dây được trồng để lấy củ ăn, chế bột làm thuốc (gọi là
cát căn). Theo y học cổ truyền, sắn dây là một vị thuốc mát, có tác dụng giải

nhiệt, chống khát, được dùng để chữa bệnh viêm ruột, đau dạ dày....Theo y học
hiện đại, sắn dây được dùng để chữa bệnh mạch vành, đau thắt ngực, cao huyết
áp, bệnh nghiện rượu (Đỗ Tất Lợi, 2000).
Các nghiên cứu cho thấy thành phần hóa học trong củ sắn dây bao gồm
chủ yếu là tinh bột và các isoflavon. Ngoài ra còn có saponin, cellulose, protein,
lipid. Tinh bột là thành phần chủ yếu trong củ sắn dây còn các chất khác chiếm
hàm lượng rất ít. Isoflavon là các chất hữu cơ thuộc nhóm pholyphenol có nhiều
tiềm năng trong phòng và chữa bệnh. Đặc biệt, các isoflavon trong rễ củ sắn dây
chứa lượng lớn các chất như puerarin, daidzin, daidzein, genistein và genistin.
Các chất này có vai trò quan trọng trong việc duy trì sinh lý bình thường, chống
lão hóa, làm giảm nguy cơ mắc các bệnh về tim mạch, loãng xương, ung thư
vú,... ở phụ nữ thời kỳ tiền mãn kinh và ngăn ngừa ung thư (Đỗ Tất Lợi, 2000).
Sắn dây là một loài cây dễ trồng, ít tốn công chăm sóc, sạch sâu bệnh,
không kén đất, chi phí đầu tư thấp, có giá trị dinh dưỡng và năng suất cao. Hiện
nay, Hải Dương là tỉnh đứng đầu cả nước về diện tích trồng sắn dây (400-500
ha), và năng suất (20-22 tấn/ha) (Sở KH&CN tỉnh Hải Dương, 2013). Diện tích
trồng sắn dây ngày càng tăng không chỉ ở Hải Dương mà còn nhân rộng ra các
vùng nguyên liệu khác nhau như Nghệ An, thậm chí sang cả Lào... Do đặc điểm
về nhiệt độ, độ ẩm, chế độ canh tác, chất lượng đất ở các vùng nguyên liệu khác
nhau dẫn đến thành phần hoá học trong củ sắn dây ở các vùng khác nhau. Đặc
1


biệt hàm lượng isoflavon trong củ sắn dây thay đổi nhiều vào vùng trồng trọt và
từng bộ phận của củ (vỏ, lõi). Hiện nay, có nhiều công ty thực phẩm quan tâm
đến củ sắn dây và họ muốn tạo ra các sản phẩm từ sắn dây như nước uống sắn
dây, trà sắn dây....có chứa nhiều các hoạt chất sinh học.
Từ các lý do trên cho thấy việc Xác định thành phần hóa học và hàm
lượng một số hợp chất có hoạt tính sinh học của sắn dây ở các vùng nguyên
liệu khác nhau rất có ý nghĩa thực tế nhằm có khuyến cáo cho những người chế

biến lựa chọn nguyên liệu ở các vùng cho phù hợp với mục đích sử dụng.
1.2.

Mục tiêu chung – mục tiêu cụ thể

1.2.1. Mục tiêu chung
Xác định được thành phần hóa học cơ bản và hàm lượng một số hợp chất có
hoạt tính sinh học của củ sắn dây ở hai vùng nguyên liệu Hải Dương, Nghệ An.
1.2.2. Mục tiêu cụ thể
Xác định thành phần hóa học cơ bản trong củ sắn dây (nước, tinh bột,
cellulose, protein) ở hai vùng nguyên liệu Hải Dương, Nghệ An;
Xác định hàm lượng một số chất thành phần có hoạt tính sinh học
(puerarin, daidzin, daidzein) trong củ sắn dây ở hai vùng nguyên liệu Hải
Dương, Nghệ An.

2


PHẦN II - TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1.

Giới thiệu về cây sắn dây Pueraria thomsonii Benth

Sắn dây có tên khoa học là Pueraria thomsonii Benth. Tên đồng nghĩa:
Pueraria lobata (Willd.) Ohwi; Pueraria trilobata Backer; Pueraria hirsuta
Schneid. Tên khác: Cát căn, Bạch cát, Khau cát (Tày), Bẳn mắm kèo (Thái).
Tên nước ngoài: Kudzu bean, Kudzu vine (Anh), Koudzou (Pháp).
Cây sắn dây thuộc Lớp Ngọc lan (Magnoliopsida), Phân lớp Hoa hồng
(Rosidae), Bộ Đậu (Fabales), Họ Đậu (Fabacecae), Chi Pueraria DC, Loài
Pueraria thomsonii Benth (Phạm Hoàng Hộ, 2003).

Sắn dây là loài dây leo dài, khỏe, có khi bò lan mặt đất; thân non màu xanh,
mềm, có nhiều lông mịn màu vàng nâu; thân già màu xám, cứng, có nhiều nốt
sần. Lá mọc cách, kép lông chim lẻ có 3 lá chét, cuống lá màu xanh, có nhiều
lông, mặt bụng có rãnh ở giữa, dài 10-13 cm, phù ở đáy. Lá kèm 2, hình bầu dục
đầu nhọn mũi mác, dài 9-11 mm, rộng 0,5-1 mm, nhiều lông. Rễ củ lớn, màu
xám, vỏ ngoài có nhiều đường vân tròn quanh củ, bần dày, một số chỗ bong ra,
củ cắt ngang màu trắng, nhiều sợi, có vài vòng nâu (Phạm Hoàng Hộ, 2003).
Sắn dây phân bố chủ yếu ở các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới Châu Á (16
loài); Việt Nam có 5 loài, trồng từ vùng núi đến đồng bằng. Thu hoạch sắn dây
từ cuối tháng 10 đến tháng 3-4 năm sau. Ở Trung Quốc, người ta thường thu
hoạch sắn dây vào mùa thu và mùa đông. Sơ chế sắn dây bằng cách rửa sạch,
bóc bỏ lớp vỏ bên ngoài, cắt thành khúc dài 10-15 cm. Nếu củ to thì bổ dọc để
có những thanh dày khoảng 1cm, sau đó phơi hoặc sấy khô. Muốn chế tinh bột
sắn dây thì bóc vỏ, đem giã nhỏ hoặc xay bằng máy, cho thêm nước rồi nhào lọc
qua rây thưa, loại bã, sau đó lọc lại 1 lần nữa qua rây dày hơn, để lắng gạn lấy
tinh bột rồi đem phơi hoặc sấy khô.
2.2.

Thành phần hóa học

Trong củ sắn dây có tinh bột, cellulose, protein, lipid, tro (Võ Văn Chi,
1997). Ngoài ra còn có saponin (Võ Văn Chi, 1997) và isoflavon (puerarin,
daidzin, daidzein…), puerosid A, puerosid B, nhóm olean triterpen (Đỗ Tất Lợi,
2000).

3


Thành phần dinh dưỡng của sắn dây được thể hiện trong bảng 2.1

Bảng 2.1. Thành phần dinh dưỡng trong 100g sắn dây khô
Thành phần
Năng lượng
Nước
Glucid
Cellulose
Protein

Hàm lượng
119 kcal
60,3 g
28 g
9,2 g
1,6 g

Thành phần
Isoflavone
Tro
Lipid
Phosphor
Calci

Hàm lượng
0,81 g
0,8 g
0,1 g
45 mg
28 mg

Nguồn: Bảng thành phần thực phẩm Việt Nam, 2007

Từ bảng trên ta thấy trong củ sắn dây có chứa nhiều chất dinh dưỡng khác
nhau. Trong đó glucid chiếm hàm lượng cao nhất, tuy nhiên vẫn còn thấp so với
gạo (75,0g) và củ sắn (36,4 g) (Bảng thành phần thực phẩm Việt Nam, 2007).
Hàm lượng cellulose trong sắn dây (9,2g) cao và cao hơn nhiều so với cellulose
trong gạo (0,7 g) và trong sắn (1,5 g). Protein, tro, lipid...chiếm hàm lượng rất
thấp. Hàm lượng isoflvone trong sắn dây (0,81g) cao hơn nhiều so với hàm
lượng isoflavone trong đậu nành (0,15g) (Bảng thành phần thực phẩm Việt Nam,
2007).

Hình 2.1. Cấu trúc của một số isoflavonoid trong rễ củ sắn dây
4


Isoflavone là các chất hữu cơ thuộc nhóm pholyphenol. Các isoflavone có
hoạt tính chống oxy hóa và được coi là các chất ứng dụng trong điều trị ung thư
(Salakka et al., 2006). Các nghiên cứu đều chỉ ra rằng puerarin, daidzin,
daidzein, genistein và genistin là các isoflavonoid chiếm tỷ lệ lớn trong rễ củ các
loài sắn dây, và cho các tác dụng sinh học đáng chú ý (Phan Quốc Kinh, 2011).
Tính đến thời điểm hiện tại, người ta đã tìm ra khoảng 52 flavone từ các chi
Pueraria. Trong đó Pueraria lobata là loài có hàm lượng flavones cao nhất và
có nhiều flavones được phân lập nhất (36 chất) (Yang et al., 2006).
Hàm lượng isoflavone trong rễ củ sắn dây phụ thuộc nhiều vào loài, vùng
trồng trọt (Yang et al., 2006). và thời gian thu hái (Chen et al., 2007). Hàm
lượng flavone trung bình ở loài Pueraria lobata là 7,42% trong khi hàm lượng
flavone trung bình ở loài Pueraria thomsonii chỉ có 0,93% . Hàm lượng flavone
ở loài Pueraria lobata trồng tại Shanxi (Trung Quốc) lên tới 10,4% trong khi
hàm lượng này khi trồng tại Jiangxi (Trung Quốc) chỉ đạt 3,3% (Yang et al.,
2006). Tuổi và thời gian thu hái cũng là yếu tố ảnh hưởng đáng kể tới hàm lượng
isoflavone của loài Pueraria lobata trồng tại Huoshan (Trung Quốc). Rễ củ 3
năm tuổi thu hái vào khoảng tháng giêng sẽ cho hàm lượng isoflavone cao nhất,

đạt 7,26%. Tuổi cao hơn hoặc thời gian thu hái trước tháng giêng đều làm giảm
hàm lượng isoflavone của sắn dây (Chen et al., 2007).
2.3.

Tác dụng dược lý và công dụng của củ sắn dây
Sắn dây từ lâu đã chiếm vị trí quan trọng trong ẩm thực và y học phương

đông. Người Việt Nam dùng bột củ sắn dây trong chế biến một số loại món ăn,
ăn vặt, mài làm tinh bột để uống rất tốt cho sức khỏe hoặc khô để bổ sung vào
làm một số loại thuốc. Người Nhật cũng sử dụng sắn dây để làm bánh wagashi,
một loại bánh truyền thống làm từ bột gạo, đậu đỏ, đường nâu và bột sắn dây.
Tính ứng dụng của bột sắn dây trong nhiều món ăn là rất cao, đồng thời dược
tính của sắn dây cũng được cả Tây Y và Đông Y phát hiện và áp dụng trong việc
điều trị nhiều chứng bệnh. Theo y học cổ truyền, sắn dây có vị ngọt, tính mát, có
công dụng giải cơ thoái nhiệt, là một vị thuốc chữa các chứng bệnh như cảm
5


nắng, sốt cao, nhức đầu, sởi, mỏi vai gáy, đái tháo đường, tăng huyết áp, thiếu
máu cơ tim, chảy máu cam, trĩ xuất huyết, ù tai. Sắn dây đã được ghi vào dược
điển Việt Nam. Tinh bột sắn dây pha với nước thêm đường uống để giải khát.
Ngoài ra trong y học cổ truyền còn dùng hoa của dây sắn dây với tên “Cát hoa”
để làm thuốc giã rượu. Theo y học hiện đại, sắn dây có tác dụng trên tim mạch,
giảm huyết áp, giảm đau đầu, giảm các chứng đau nhức vai và cổ, điều hòa rối
loạn lipid máu, chống loạn nhịp tim, giải độc, bảo vệ tế bào gan, chống lão hóa,
nâng cao sức đề kháng, dự phòng tích cực nhiễm virut đường hô hấp... Ngoài ra,
sắn dây có công dụng giải rượu, trung hòa các chất độc và giải nhiễm độc do
rượu đối với các cơ quan nội tạng mà không để lại hiệu ứng phụ nào cho cơ thể.
2.3.1. Tác dụng trên tim mạch
Chất puerarin trong sắn dây có tác dụng đối với tim mạch. Thử nghiệm tác

dụng trên chó bằng cách tiêm puerarin của sắn dây cho thấy có tác dụng giãn
động mạch vành đồng thời giảm lượng tiêu thụ oxy của cơ tim và giảm sức
kháng mạch vành. Trên chó đã dùng reserpin trước đó để làm tiêu kiệt hết lượng
catecholamin trong mô tim, dạng isoflavon toàn phần với liều 30 mg/kg và
puerain với liều 20 mg/kg có tác dụng làm tăng lưu lượng mạch vành và giảm
sức kháng mạch vành. Những kết quả này giống với kết quả thí nghiệm trên chó
không dùng reserpin. Điều này chứng tỏ hiện tượng làm giãn mạch vành của sắn
dây không liên quan tới catecholamin mà là do tác dụng giãn cơ trực tiếp (Đỗ
Huy Bích, 2006).
2.3.2. Tác dụng hạ huyết áp
Isoflavone trong sắn dây có tác dụng hạ huyết áp. Thử nghiệm trên chó và
mèo bằng cách tiêm tĩnh mạch với liều 750 mg/kg có khả năng đối kháng với tác
dụng kích thích tim của isoprenalin, ngoài ra còn làm giảm nhịp tim và gây hạ
huyết áp (Đỗ Huy Bích, 2006).

6


2.3.3. Tác dụng chống loạn nhịp tim
Daidzein trong sắn dây có tác dụng chống loạn nhịp tim. So sánh tác dụng
chống loạn nhịp tim của daidzein và dạng chiết cồn từ sắn dây trên chuột cống
trắng và chuột nhắt trắng cho thấy tác dụng của daidzein tương đối mạnh, cho
hiệu quả rõ rệt. Dạng chiết cồn có tác dụng giống với daidzein; điều này chứng
tỏ daidzein là thành phần chủ yếu có tác dụng chống loạn nhịp tim (Đỗ Huy
Bích, 2006).
2.3.4. Tác dụng đối với tuần hoàn não
Isoflavone có tác dụng đối với tuần hoàn não. Thử nghiệm trên chó, tiêm
isoflavon toàn phần của sắn dây với liều 0,1-5,0 mg/kg bằng đường tiêm động
mạch làm lưu lượng máu qua não tăng 87,7-134%. Trên bệnh nhân cao huyết áp,
tiêm isoflavon toàn phần với liều 200 mg giúp cái thiện tuần hoàn não cho 53%

bệnh nhân, làm giảm trợ lực mạch máu não (Đỗ Huy Bích, 2006).
2.3.5. Tác dụng đối với hệ thần kinh
Dịch chiết sắn dây với liều 2 g/kg cho thẳng vào dạ dày trên thỏ gây sốt
bằng vaccin thương hàn có tác dụng hạ nhiệt, bột sắn dây có tác dụng tương tự.
Nước sắn dây với liều 6 g/kg cho thẳng vào dạ dày trên chuột nhắt trắng, có tác
dụng cải thiện hiện tượng trí nhớ bị tổn thương do scopolamin gây nên (Đỗ Huy
Bích, 2006).
2.3.6. Tác dụng hạ đường huyết
Puerain trong sắn dây còn có tác dụng hạ đường huyết. Puerain với liều 500
mg/kg hoặc dùng liều thấp phối hợp với aspirin 100 mg/kg dùng liên tục trong 9
ngày qua đường dạ dày, có tác dụng làm giảm cholesterol huyết thanh của chuột
nhắt trắng đã được gây tăng cholesterol bằng alloxan. Aspirin dùng đơn độc
không có tác dụng hạ đường huyết hay lipid huyết (Đỗ Huy Bích, 2006).
2.3.7. Tác dụng chống ung thư
Dịch chiết cồn từ sắn dây với liều 10 g/kg trên động vật thí nghiệm có tác
dụng ức chế nhất định sự phát triển của tế bào sarcom 180, u báng Ehrlich và tế
7


bào ung thư phổi Lewis. Daidzein với nồng độ 14μg/ml có tác dụng ức chế sự
tăng trưởng của tế bào ung thư máu HL-60 (promyelocytic leukemia) (Đỗ Huy
Bích, 2006).
2.3.8. Tác dụng chống oxy hóa
Puerarin trong sắn dây có tác dụng chống ung thư. Thí nghiệm trên chuột
gây tiểu đường bằng cách tiêm phúc mạc streptozotocin. Thí nghiệm sử dụng
cao sắn dây chứa khoảng 10,42% puerarin và một vài chất liên quan, với liều
500 mg/kg, dùng đường uống trong 3 tuần, kết quả cho thấy nồng độ
malondialdehyd trong huyết tương-được sử dụng như một dấu hiệu của chất béo
bị oxy hóa, đã giảm xuống mức tương tự như ở chuột khỏe mạnh, và giống như
trong nhóm được điều trị tích cực hàng ngày bằng tocopherol acetat với liều 50

mg/kg (Đỗ Huy Bích, 2006).
2.3.9. Các tác dụng khác
Ngoài các tác dụng trên thì các isoflavon trong sắn dây còn có các tác dụng
khác như: chống nghiện rượu, tác dụng giãn cơ... Thí nghiệm trên chuột
hamster, cao sắn dây có tác dụng chống nghiện rượu, trên chuột cống trắng,
daidzein có tác dụng hạ thấp lượng rượu trong máu và rút ngắn thời gian ngủ do
rượu gây nên. Dung dịch puerarin 0,2-1,6% với liều 0,2 ml tiêm dưới da chuột
lang theo dõi phản ứng giác mạc và da cho thấy tác dụng gây mê cục bộ. Chất
daidzein có tác dụng giãn cơ ở ruột của chuột tương tự như chất spasmaverine.
Nghiên cứu của Đỗ Thị Hoa Viên (2006) đã chứng minh rằng cao chiết
isoflavonoid từ củ sắn dây Pueraria thomsonii Benth. có hoạt tính nội tiết kiểu
estrogen trên 51,5% chuột nhắt trắng cái với liều uống 150 mg/con/ngày. Điều
này cho thấy hoạt tính estrogen của hỗn hợp isoflavonoid chiết xuất từ củ sắn
dây là khá rõ rệt.
Một số chế phẩm đang lưu hành trên thị trường có chứa các thành phần
được chiết xuất từ rễ củ sắn dây:
- JuveCare: Là một loại thực phẩm chức năng được nhập khẩu từ nước
ngoài. Sản phẩm cung cấp hỗn hợp các chiết xuất bổ sung nội tiết tố nữ, cung
8


cấp năng lượng…Thành phần gồm: Jujube Dates (Đại táo), hỗn hợp Proprietary
Blend với các amino acid, Lá Ginkgo biloba, Isoflavones (từ củ sắn dây).
- Ỷ Lan: là một loại thực phẩm chức năng được sản xuất từ các nguyên liệu
thiên nhiên có tác dụng bổ sung, cân bằng nội tiết tố cho nữ giới… Thành phần
gồm: Delta - immun, cao Hà thủ ô đỏ, cao mầm Cải củ, cao Cát căn, cao lá Dâu
non, cao lá Sen bánh tẻ, cao Broccoli, Isoflavonoid, Pregnenolone, DHEA.
- Metabosol: là một loại thực phẩm chức năng gồm các loại thảo dược, có
thể dùng chung với thuốc tây điều trị đái tháo đường típ1 và đái tháo đường típ
2. Thành phần: alpha liopic acid, Lycium fruit (Kỷ tử), Morinda citrifolia

(Nhàu), Dioscorea

(Hoài sơn), Cinnamon (Quế chi), Cornus (Sơn thù),

Pueraria (Cát căn), Phelledendron amurerense (Hoàng bá).

Hình 2.2 Một số sản phẩm chức năng có chứa sắn dây trên thị trường
2.4.

Tình hình nghiên cứu về sắn dây trên thế giới và Việt Nam

2.4.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
Cả trong đông y và tây y đã có rất nhiều nghiên cứu về công dụng của sắn
dây. Ở phương Đông, từ 2000 năm trước sắn dây đã có một vị trí quan trọng
trong y học dưỡng sinh Trung Quốc, Nhật Bản. Theo giáo sư Dhamananda, viện
trưởng Viện nghiên cứu y học cổ truyền bang Oregon (Mỹ), thì bột sắn dây chứa
hàm lượng cao isoflavonoid, là một loại hoạt chất tăng cường sự hoạt động của
hệ tiêu hóa và tuần hoàn.
Những nghiên cứu về sắn dây theo quan niệm y học hiện đại được thực
hiện phần lớn tại Trung Quốc, Nhật Bản, Đức... Tác dụng y học của sắn dây
9


được nghiên cứu kỹ lưỡng ở Trung Quốc từ những năm 70. Kết quả công bố cho
rằng sắn dây có tác dụng giảm huyết áp, giảm đau đầu, giảm các chứng đau
nhức vai và cổ. Trong cuốn “Tự bảo vệ sức khỏe”, xuất bản năm 1973,
Muramoto đề nghị uống trà bột sắn dây trong các trường hợp cảm lạnh, làm
giảm các cơn đau nói chung, các chứng chuột rút, co cơ và tiêu chảy.
Dược điển Cộng hòa nhân dân Trung Hoa (1985) chính thức ghi Cát căn là
vị thuốc hạ nhiệt dùng trong các trường hợp cảm sốt kèm theo cảm giác khó

chịu hoặc đau nhức nơi cổ, bả vai; giải khát khi sốt nóng... Viện nghiên cứu
dược thuộc Viện Y học Khoa học Trung Quốc đã làm thí nghiệm trên chuột bạch
thấy rằng tiêm dưới da hoặc vào xoang bụng của chuột bạch hoạt chất cát căn
trong cồn etylic với liều 10g/kg thể trọng chuột bạch đã được gây thiếu máu cơ
tim cấp tính. Theo dõi bằng điện tâm đồ cho thấy hoạt chất cát căn có tác dụng
bảo vệ thiếu máu cấp tính cơ tim rõ rệt. Trong một thử nghiệm tại Trung Hoa
trên 52 người cao huyết áp, được cho uống mỗi ngày 8 muỗng cà phê bột Cát
căn dưới dạng trà, sau 8 tuần: 17 người đạt kết quả tốt, 30 người thuyên giảm rõ
rệt. Vĩnh Minh Cường một nhà nghiên cứu y học Trung Quốc đã phỏng vấn 300
người Trung Quốc dùng bột sắn dây đều cho thấy bột sắn dây có tác dụng giải
say rượu, trung hòa các chất độc và giải nhiễm độc do rượu cho các cơ quan nội
tạng mà không để lại hiệu ứng phụ nào cho cơ thể.
Trên thế giới đã có rất nhiều nghiên cứu về chiết xuất isoflavonoid từ sắn
dây. Từ năm 1998, Li Wehong và cộng sự đã xác định được giữa hai dung môi
nước và cồn, dung môi cồn cho hiệu suất chiết isoflavonoid cao hơn và từ đó tìm
ra được diều kiện chiết xuất tối ưu cho isoflavonoid trong sắn dây là chiết bằng
ethanol 60% trong 6 giờ ở 60oC. Năm 2001, Zhenku Guo và cộng sự đã tiến
hành chiết isoflavonoid từ sắn dây bằng vi sóng. Trong số các dung môi thử
nghiệm, ethanol 70% cho là dung môi hiệu suất chiết isoflavonoid cao nhất,
song để chiết puerarin thì nước lại là dung môi tốt hơn. Đến năm 2007, Han Jian
và cộng sự đã chiết isoflavonoid từ sắn dây bằng nước và chiết 2 lần, mỗi lần
với 10 lần thể tích nước, thời gian chiết lần lượt là 1,5 giờ và 1 giờ. Cũng năm
10


2007, Xuaneng và cộng sự đã tiến hành nghiên cứu chiết isoflavonoid từ sắn dây
bằng siêu âm (20kz, điện năng đầu vào thay đổi từ 0-650W).
2.4.2. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam
Sắn dây là một loài cây thuốc lâu đời ở Việt Nam. Từ lâu, y học dân
gian đã coi sắn dây như một loại thuốc có thể chữa được nhiều chứng bệnh như

cảm sốt phong nhiệt, kiết lị kèm theo sốt, giải nhiệt...
Năm 2001, Đỗ Thị Hoa Viên và Phan Quốc Kinh đã nghiên cứu chiết xuất
bằng cồn và xác định các isoflavonoid từ nguyên liệu: củ sắn dây tròn và củ sắn
dây mọc hoang ở rừng Hòa Bình, từ đó đã xác định được cấu tạo hóa học và
hàm lượng của daidzein, genistein trong các nguyên liệu trên và so sánh với
daidzein, genistein chuẩn. Các tác giả này cũng đã công bố kết quả nghiên cứu
chiết xuất và tinh chế isoflavonoid có hoạt tính estrogen trong củ sắn dây.
Năm 2009, Nhóm nghiên cứu gồm hai sinh viên Hoàng Ngọc Tú và
Nguyễn Thị Minh Trang, khoa Công nghệ thực phẩm, Đại học Công nghệ Sài
Gòn đã nghiên cứu sản xuất thử nghiệm thành công rượu vang từ sắn dây. Phân
tích cho thấy, rượu sắn dây chứa chất puerarin có thể ngừa ung thư, tốt cho tim
mạch, giúp vi khuẩn đường ruột có lợi phát triển.
Năm 2009, dược sĩ Lê Thùy Linh đã nghiên cứu chiết isoflavonoid từ sắn
dây bằng dung môi phân cực theo phương pháp chiết hồi lưu. Khảo sát ba dung
môi chiết là ethanol 90%, methanol và ethyl acetat. Dựa vào tỷ lệ phần trăm hàm
lượng cắn thu được và kết quả định tính isoflavonoid trong dịch chiết tác giả
chọn ethanol 90% là dung môi sử dụng để chiết isoflavonoid từ sắn dây.

2.5.

Giới thiệu về hai vùng nguyên liệu Hải Dương và Nghệ An
Từ lâu, sắn dây đã được trồng phổ biến ở Việt Nam. Sắn dây là cây dễ

trồng, ít tốn công chăm sóc, sạch sâu bệnh, năng suất cao, chi phí đầu tư thấp,
11


hợp với mọi loại đất và khả năng chịu hạn tốt. Ở Hải Dương sắn dây được xác
định là một trong những cây trồng mũi nhọn của tỉnh. Hiện nay, diện tích trồng
sắn dây ngày càng được mở rộng không chỉ trong tỉnh mà còn nhân rộng ra các

tỉnh khác như Nghệ An, thậm chí sang cả Lào.
Bảng 2.2. Diện tích và sản lượng sắn dây ở hai tỉnh Hải Dương và Nghệ An
Đặc điểm

Diện tích (ha)

Năng suất (tấn/ha)

Hải Dương

400-500

20-22

Nghệ An

100-150

20-22

Vùng

Nguồn: Sở KH&CN tỉnh Hải Dương và Nghệ An 2013.
Từ bảng trên ta thấy diện tích trồng sắn dây ở Hải Dương cao và cao hơn
gấp 3 lần với diện tích trồng sắn dây ở Nghệ An. Hiện nay, diện tích trồng sắn
dây ở cả hai tỉnh ngày càng được mở rộng và áp dụng khoa học kỹ thuật vào sản
xuất để nâng cao năng suất. Sản lượng/ha hai vùng bằng nhau và đạt sản lượng
cao. Bảng 2.3 dưới đây là đặc điểm khí hậu của hai vùng nghiên cứu.
Bảng 2.3. Đặc điểm khí hậu ở hai tỉnh Hải Dương và Nghệ An
Đặc điểm

Nhiệt độ TB
(0C)

Lượng mưa
TB (mm)

Độ ẩm tương
đối TB (%)

Số giờ nắng
trong năm (h)

Hải Dương

23,3

1300-1700

85-87

1524

Nghệ An

25,2

1670

86-87

1420

Vùng

Nguồn: Cổng thông tin điện tử tỉnh Hải Dương và Nghệ An, 2014
Từ bảng trên ta thấy khí hậu ở hai tỉnh có sự khác nhau. Hải Dương nằm
trong

vùng

khí

hậu cận

nhiệt

đới

ẩm,

chia

làm

4 mùa rõ

rệt

(xuân, hạ, thu, đông). Vào giai đoạn từ tiết lập xuân đến tiết thanh minh

(khoảng đầu tháng hai - đầu tháng tư dương lịch) có hiện tượng mưa
phùn và nồm là giai đoạn chuyển tiếp từ mùa khô sang mùa mưa. Mùa mưa kéo
dài từ tháng tư đến tháng mười hàng năm. Khí hậu thời tiết thuận lợi cho sản
12


xuất nông nghiệp, bao gồm cây lương thực, thực phẩm và cây ăn quả. Nghệ An
nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, có 2 mùa hè, đông rõ rệt. Từ tháng
4 đến tháng 8 dương lịch hàng năm, tỉnh chịu ảnh hưởng của gió phơn tây nam
khô và nóng. Vào mùa đông, chịu ảnh hưởng của gió mùa đông bắc lạnh và ẩm
ướt.
Cách trồng, chăm sóc và thu hoạch sắn dây ở Hải Dương
Sau khi thu hoạch, chọn thân dây sắn to, khỏe, không bị sâu bệnh, cắt thành
từng đốt ngắn đem giâm cho mọc mầm rồi chiết cây, để ra rễ mới đem trồng.
Đất trồng sắn dây được trộn đều với phân chuồng, đạm, lân, kali trước khi đưa
vào ụ đất đánh đánh theo hình nón cụt, mỗi ụ khoảng 2-3 m 3 đất, mật độ trồng
từ 14-16 ụ/sào, các ụ cách nhau 1,5m đến 2m. Thời vụ trồng sắn dây từ tháng 3
đến tháng 6 dương lịch hàng năm. Lượng phân bón lót cho 1 ụ khoảng 100 kg
phân chuồng hoai mục, 10 kg supe lân, 3 kg đạm urê và 3 kg Kaliclorua. Trồng
1 sào sắn dây cần 30-32 chiếc cọc tre dài 2.6-3m, đường kính 6-8 cm và khoảng
15kg dây thép để làm giàn cho sắn dây leo, khi sắn leo gần kín giàn thì cắm bổ
sung 25-30 cây dóc dài 3,5-4 m, đường kính 3 cm để chống giàn và tăng khả
năng quang hợp ánh sáng cho sắn. Ngoài ra trong quá trình trồng, người trồng
còn tưới bón thúc, tưới giữ ẩm và phòng trừ một số sâu bệnh hại. Sắn dây
thường thu hoạch sau khi trồng được 9-12 tháng.
Cách trồng, chăm sóc và thu hoạch sắn dây ở Nghệ An
Trồng sắn dây ở Nghệ An: Sau khi thu hoạch xong, chọn lấy những thân
dây cây sắn tròn, to, khỏe, không bị sâu bệnh, cắt thành từng đốt ngắn, mỗi đốt
có 2 mắt mầm. Đất trồng sắn được lấy từ đất ruộng, đất vườn nhà, đất được đập
nhỏ mịn, phơi khô, trộn với phân chuồng hoai và tưới phun nước đủ ẩm trước

khi cho đất vào bầu. Đến khi nào phần mắt phía trên nảy mầm, ra lá đảm bảo an
toàn là đem trồng trên những cái ụ đất đã vun sẵn. Đất được cày sâu 25 – 30 cm,
đập nhỏ đất, vun lại thành từng ụ cao 40 - 50 cm. Mỗi ụ đất trước khi trồng đều

13


được bón bình quân từ 5 - 7 kg phân chuồng 0,2 - 0,3 kg NPK loại 8-10-3. Sắn
dây thường thu hoạch sau khi trồng được 9-12 tháng.

14


PHẦN III. ĐỐI TƯỢNG- NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1.

Đối tượng, địa điểm và thời gian nghiên cứu

3.1.1. Đối tượng nghiên cứu
Củ sắn dây được cung cấp bởi công ty Thiên Thành Lộc ở hai vùng
nguyên liệu Hải Dương, Nghệ An. Củ sắn dây thu hoạch là các củ 1 năm tuổi, có
đường kính củ trung bình 4-6cm.

Hình 3.1. Hình thức và kích thước củ sắn dây thí nghiệm
3.1.2. Địa điểm, thời gian nghiên cứu
Địa điểm: Khoa Công nghệ thực phẩm, Học viện Nông nghiệp Việt Nam.
Thời gian: 8-2016 đến 1-2017.
3.2.

Nội dung nghiên cứu

- Xác định thành phần hóa học cơ bản trong củ sắn dây trồng tại 2 tỉnh Hải
Dương, Nghệ An, bao gồm: hàm ẩm, tinh bột, cellulose, protein trong củ
sắn dây.
- Xác định hàm lượng một số chất thành phần có hoạt tính sinh học trong
củ sắn dây ở nguyên liệu tươi và khô, ở phần vỏ và phần lõi;

15


3.3.

Phương pháp nghiên cứu

3.3.1. Phương pháp sơ chế nguyên liệu
Quy trình sơ chế nguyên liệu
Nguyên liệu
Lựa chọn, phân loại

Rửa
Tách vỏ và lõi
Vỏ

Lõi

Cắt lát

Cấp đông

Sấy

Cấp đông

Sấy

Nguyên liệu
phục vụ phân
tích

Hình 3.2. Sơ đồ quy trình sơ chế nguyên liệu
Thuyết minh quy trình:
Nguyên liệu: Đã mô tả cụ thể ở mục 3.2
Lựa chọn, phân loại: chọn những củ tốt, loại trừ những củ sâu bệnh, thối hỏng.
Rửa: Làm sạch đất cát bụi bẩn và loại bớt một số vi sinh vật. Rửa bằng nước
16


sạch đến khi nước trong.
Tách vỏ và lõi: Tách sắn dây thành hai phần: phần vỏ (gồm vỏ lụa và lớp bần
bên ngoài dày 1 -2 mm) và phần lõi.
Cắt lát: Cắt lát để thuận tiện cho quá trình sơ chế và bảo quản. Cắt lõi sắn bằng
dao thành các lát mỏng từ 0.2- 0.3cm.
Sau khi cắt lát, mẫu sắn dây được chia thành 2 phần để tiếp tục xử lý theo 2 cách
thức khác nhau: Cấp đông và sấy khô.
Cấp đông: Làm hạn chế các biến đổi sinh hóa trong nguyên liệu, dùng cho việc
phân tích nguyên liệu tươi. Cấp đông ở nhiệt độ -180C.
Sấy: Làm giảm độ ẩm trong nguyên liệu. Vỏ sắn và lát sắn dây được sấy bằng tủ
sấy ở nhiệt độ 50-550C về độ ẩm 5-7%.
Nguyên liệu phục vụ phân tích: Vỏ sắn và lát sắn sau khi sấy được bao gói
bằng túi zipper và được bảo quản ở điều kiện thường, nơi thoáng mát và tránh
ánh nắng trực tiếp.

3.3.2. Phương pháp phân tích
3.3.2.1. Xác định hàm ẩm
Hàm ẩm được xác định bằng phương pháp sấy đến khối lượng không đổi
(Nguyễn Văn Mùi, 2007).
Nguyên tắc: Xác định hàm ẩm bằng cách sấy ở 105 0C đến khối lượng
không đổi.
Tính kết quả
x=
Trong đó: x: hàm ẩm của mẫu (%)
a: khối lượng mẫu và cốc trước khi sấy (g)
b: khối lượng mẫu và cốc sau khi sấy (g)
c: khối lượng cốc (g)

17


3.3.2.2.Xác định hàm lượng protein
Hàm lượng protein được xác định bằng phương pháp Kjeldahl (Nguyễn
Văn Mùi, 2007).
Nguyên tắc: Vô cơ hóa mẫu bằng H2SO4 đậm đặc và chất

xúc tác

(HClO4), sau đó dùng kiềm mạnh (NaOH) để đẩy NH 3 từ muối (NH4)2SO4 hình
thành ra thể tự do. Định lượng NH3 bằng H2SO4 0,1N.
Tính kết quả
X =
Trong đó: X hàm lượng protein (%)
V1: số ml H2SO4 0,1N tiêu tốn khi chuẩn độ mẫu (ml)
V2: số ml H2SO4 0.1N tiêu tốn khi chuẩn độ mẫu trắng (ml)

m: khối lượng mẫu (g)
0,0014: lượng gam nitơ ứng với 1ml H2SO4 0.1N
6,25: hệ số chuyển đổi nitơ thành protein.
3.3.2.3.Xác định hàm lượng tinh bột
Hàm lượng tinh bột được xác định bằng phương pháp thủy phân (Nguyễn
Văn Mùi, 2007).
Nguyên tắc: Dựa trên sự thủy phân hoàn toàn tinh bột thành đường trong
dung dịch HCl 5% ở điều kiện đun sôi trong bình cách thủy trong thời gian 3-5
tiếng. Dung dịch sau thủy phân được làm nguội và trung hòa bằng NaOH 10%.
Hàm lượng đường sau thủy phân được xác định bằng phương pháp so màu.
Tính kết quả
X=
Trong đó:

X: hàm lượng tinh bột (%)
a: hàm lượng đường khử trong dịch thủy phân (%)
V: thể tích định mức mẫu (ml)
m: lượng mẫu đem phân tích (g)
18


F: hệ số pha loãng
0,9: hệ số đổi glucose thành tinh bột
3.3.2.4.Xác định hàm lượng cellulose
Nguyên tắc: Định lượng cellulose dựa trên tính chất bền của cellulose đối
với tác dụng của acid mạnh và kiềm mạnh, không bị phân hủy dưới tác dụng của
acid yếu. Các chất khác thường đi kèm theo cellulose như hemicellulose, lignin,
tinh bột ...ít bền hơn đối với tác dụng của acid và kiềm nên bị oxy hóa và phân
giải sau đó tan vào dung dịch sau khi xử lý nguyên liệu.
Tính kết quả

X=
Trong đó:

x: hàm lượng cellulose (%)
a: khối lượng mẫu và giấy lọc sau sấy (g)
b: khối lượng giấy lọc (g)
m: khối lượng mẫu thí nghiệm (g)
3.3.2.5. Xác định hàm lượng các chất có hoạt tính sinh học trong củ sắn dây
Hàm lượng puerarin, daidzin và daidzein được xác định bằng hệ thống
HPLC Shimadzu (Chen et al., 2001)
Chiết mẫu: theo phương pháp cải tiến của Fang et al., 2006.
Cân chính xác 1g mẫu vào ống fancol, thêm 10ml methanol 100%. Dịch
vortex 2 phút và siêu âm trong 30 phút. Sau đó ly tâm 6000 vòng trong 15 phút.
Gạn lấy dịch trong. Tiếp tục cho 10ml methanol vào phần bã thu được và lặp lại
thao tác trên thu dịch chiết lần 2 và lần 3. Sau đó trộn dịch ở 3 lần lại với nhau
và lọc qua màng lọc 0,45 μm trước khi đi phân tích. Chương trình chạy:
Cột sắc ký: Eclipse XDB-C18 (4,6mm ID x 250mm; 5μ)
Nhiệt độ cột: 350C
Tốc độ dòng: 1ml/phút
Bước sóng: 245 nm
Thể tích bơm mẫu : 20µl
Pha động: acid acetic 0,5% (A) và acetonitril 100% (B)
Thời gian tách: 15 phút/mẫu
Chương trình gradient:
Thời gian (phút)

0,00

2

5

10

12

13

14
19


Kênh (% B)

0

0

30

100

100

30

0

Tính kết quả: Từ giá trị diện tích pic đo được ta tính được hàm lượng C 0
(μg/ml)

C=

Trong đó:

3.4.

C: Hàm lượng chất phân tích có trong mẫu (mg/g)
C0: Hàm lượng tính từ đường chuẩn (μg/ml)
V: Thể tích chiết mẫu (ml)
m : Khối lượng mẫu phân tích (g)

Phương pháp xử lý số liệu
Phân tích và xử lý số liệu bằng phần mềm Minitab 16.

20


PHẦN IV - KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
4.1.

Xác định các thành phần hóa học cơ bản trong củ sắn dây
Trong củ sắn dây có chứa nhiều thành phần hóa học khác nhau. Với mục

đích so sánh hàm lượng các thành phần hóa học cơ bản (hàm ẩm, tinh bột,
cellulose, protein) ở các vùng nguyên liệu khác nhau và ở các bộ phận khác
nhau của củ sắn dây. Hàm lượng các thành phần hóa học cơ bản ở hai vùng
nguyên liệu Hải Dương và Nghệ An, ở trên hai bộ phận khác nhau (vỏ, lõi) của
củ sắn dây đã được xác định. Kết quả được trình bày trong bảng 4.1 và 4.2.
Bảng 4.1. Kết quả xác định phần hóa học của củ sắn dây ở Hải Dương
(tính theo % chất khô)

Mẫu

Mẫu tươi

Mẫu khô

Vỏ

Lõi

Vỏ

Lõi

Hàm ẩm

76,89 ± 0,45

72,97 ± 0,26

5,92 ± 0,13

7,11 ± 0,09

Tinh bột

24,58 ± 0,20

37,87 ± 1,99

12,76 ± 0,56

32,74 ± 1,08

Cellulose

25,68 ± 1,60 24,53 ± 0,65

8,66 ± 1,34

10,40 ± 0,74

2,25 ± 0,74

1,90 ± 0,12

3,24 ± 0,44

Thành phần

Protein

2,76 ± 0,16

Từ kết quả ở bảng trên ta thấy hàm lượng các thành phần hóa học trong củ
sắn dây có sự khác nhau giữa các bộ phận của củ (vỏ, lõi), giữa mẫu tươi và mẫu
khô.
Đối với mẫu tươi: Hàm lượng tinh bột và protein trong lõi cao hơn trong
vỏ. Hàm lượng tinh bột trong lõi là 37,87% cao gấp 1,5 lần so với hàm lượng
tinh bột trong vỏ 24,58%. Còn hàm lượng cellulose trong vỏ cao hơn trong lõi

nhưng cao hơn không nhiều.
Đối với mẫu khô: Hàm lượng các chất trong lõi cao hơn nhiều so với trong
vỏ. Khác nhau nhiều nhất là hàm lượng tinh bột, tinh bột trong lõi đạt 32,74 %

21