Nghiên cứu chiết tách hợp chất POLYPHENOL trong lá chè xanh trồng tại tỉnh bà rịa vũng tàu và nghiên cứu ứng dụng trong dược mỹ phẩm đề tài nghiên cứu khoa học

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA - VŨNG TÀU

BÁO CÁO
ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG

NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH HỢP CHẤT
POLYPHENOL TRONG LÁ CHÈ XANH TRỒNG TẠI
TỈNH BÀ RỊA VŨNG TÀU VÀ NGHIÊN CỨU ỨNG
DỤNG TRONG DƯỢC MỸ PHẨM

Chủ nhiệm đề tài:

Sinh viên: Tống Thị Ngọc Bé, lớp DH15HC

GVHD:

TS. Tống Thị Minh Thu

đồng hướng dẫn

TS. Nguyễn Thị Tuyết

BÀ RỊA - VŨNG TÀU, tháng 07, năm 2019


1. Tên đề tài: Nghiên cứu chiết tách hợp chất polyphenol trong lá chè xanh trồng tại
tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu và nghiên cứu ứng dụng trong Dược Mỹ Phẩm. Mã số:
1459/HD-BVU
2. Chủ nhiệm đề tài: Tống Thị Ngọc Bé, sinh viên lớp DH15HC, Viện: Kỹ thuật –
Kinh Tế biển, Trường: Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu.

3. Nội dung chính:
-

Chiết tách polyphenol trong lá chè xanh bằng dung môi, Enzym và kỹ thuật

khác.
-

Định tính thành phần hóa học trong polyphenol bằng Thuốc thử, sắc ký lớp

mỏng (TLC), UV-VIS.
-

Định lượng bằng phương pháp Folin-Denis và Sắc ký lỏng hiệu năng cao

(HPLC).
-

Hoạt tính chống oxi hóa được xác định dựa theo mô hình phospho

molybdenum.
-

Xác định hoạt tính kháng khuẩn của polyphenol theo phương pháp xác định

đường kính vòng vô khuẩn.
4. Kết quả đạt được:
-

Đã tìm được điều kiện tối ưu cho quá trình chiết polyphenol từ lá chè xanh là:

Nồng độ dung môi ethanol 70%, tỉ lệ Nguyên liệu/Dung môi là 1/25, nhiệt độ

chiết 65 OC, thời gian: 35 phút.
-

Hàm lượng polyphenol tổng cao nhất trong lá chè (Loại lá thứ 2, 3, 4) là

20,79%, có hỗ trợ enzym Cenlulozo 2,5% v/w thì hàm lượng polyphenol tổng là
22,07% với hiệu suất chiết tăng 1,1 lần; pectinase 3% thì hàm lượng polyphenol tổng
là 20,79% và hiệu suất tăng 1,04 lần.
Hàm lượng polyphenol cao nhất ở nụ lá 21,94% và thấp nhất ở lá chè già 17%.
Khi sấy cao chiết lá chè ở nhiệt độ 120 oC thì hàm lượng polyphenol còn rất
thấp 1,41%


-

Sử dụng phương pháp sấy thăng hoa nhằm hạn chế sự ảnh hưởng của nhiệt độ

cao tới hàm lượng polyphenol tổng và đồng thời giữ được mà và mùi vị ban đầu của lá
chè.
-

Hoạt tính oxy hóa của dịch chiết polyphenol lá chè cao hơn rất nhiều so với các

loại lá khác (Lá neem, lá lô hội, lá xoài) và tăng dần theo nồng độ.
-

Hoạt tính kháng khuẩn của cao chiết lá chè kháng được cả 5 chủng vi khuẩn

Escherichia coli, Bacillus cereus, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa và
Salmonella typhi dù ở nồng độ rất thấp (100 – 800 mg/ml).
-

Sau khi mẫu chiết được đo bằng HPLC ta nhận thấy dịch chiết lẫn tạp chất

không đáng kể, vì vậy chúng ta nên tách Polyphenol trong chế phẩm ở dạng tinh khiết
để ứng dụng nó trong một số lĩnh vực nhằm đạt được giá trị cao về mặt kinh tế.
-

Xây dựng được quy trình điều chế Kem dưỡng da từ Cao polyphenol (quy mô

phòng thí nghiệm).
5. Thời gian nghiên cứu: Từ 12/03/2018 đến 12/06/2019.
6. Chữ ký của CNĐT:…………………….


MỤC LỤC
DANH MỤC VIẾT TẮT .................................................................................................... i
DANH MỤC BẢNG ...........................................................................................................ii
DANH MỤC HÌNH .......................................................................................................... iii
DANH MỤC SƠ ĐỒ ......................................................................................................... iv

MỞ ĐẦU ................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ................................................................. 5
1.1. Giới thiệu chung về cây chè ..................................................................................... 5
1.1.1. Nguồn gốc và sự phân bố của cây chè ................................................................ 5
1.1.2. Phân loại ............................................................................................................. 5
1.1.3. Tình hình sản xuất chè ở Việt Nam .................................................................... 6
1.1.4. Thành phần hóa học cơ bản của lá chè ............................................................... 6

1.1.5. Dược tính của chè ............................................................................................... 8
1.2. Polyphenol trong chè................................................................................................ 9
1.2.1. Nguồn gốc chuyển hóa và phân loại các hợp chất phenolic thực vật. ................ 9
1.2.2. Các hợp chất Polyphenol có trong chè ............................................................. 10
1.2.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến hàm lượng polyphenol/catechin trong lá chè......... 16
1.2.4. Phương pháp định tính, định lượng polyphenol trong lá chè ........................... 17
1.2.5. Hoạt tính sinh học của polyphenol chè ............................................................. 22
1.3. Một số khái niệm về trích ly và các phương pháp trích ly polyphenol trong
chè ................................................................................................................................... 24
1.3.1. Bản chất của quá trình trích ly .......................................................................... 24
1.3.2. Các phương pháp trích ly.................................................................................. 24
1.4. Ảnh hưởng của các yếu tố công nghệ đến hiệu suất trích ly và chất lượng
của sản phẩm ................................................................................................................. 28
1.4.1. Ảnh hưởng của dung môi và nồng độ dung môi ............................................. 28
1.4.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly ....................................................................... 30
1.4.3. Ảnh hưởng của thời gian trích ly ...................................................................... 30
1.4.4. Ảnh hưởng của pH ............................................................................................ 31
1.4.5. Ảnh hưởng của tỷ lệ dung môi/nguyên liệu ..................................................... 31
1.4.6. Quy trình trích ly polyphenol từ chè xanh ........................................................ 32


1.5. Giới thiệu một số loài vi khuẩn và các phương pháp đánh giá hoạt tính
kháng khuẩn .................................................................................................................. 33
1.5.1.Giới thiệu một số loài vi khuẩn ......................................................................... 33
1.5.2. Các phương pháp đánh giá hoạt tính kháng khuẩn........................................... 42
1.5. Phương pháp Sấy thăng hoa ................................................................................. 44

CHƯƠNG 2. THỰC NGHIỆM ............................................................................ 46
2.1. Nguyên vật liệu nghiên cứu ................................................................................... 46
2.1.1. Nguyên liệu chè ................................................................................................ 46

2.1.2. Chủng vi sinh vật .............................................................................................. 46
2.1.3. Hóa chất, thiết bị ............................................................................................... 46
2.2. Định lượng polyphenol tổng số theo phương pháp Folin-Denis ........................ 47
2.2.1. Phương pháp xác định hàm lượng polyphenol tổng số .................................... 47
2.2.2. Phương pháp xây dựng đường chuẩn axit gallic .............................................. 48
2.3. Khảo sát quy trình chiết tách polyphenol từ lá chè ............................................ 49
2.3.1. Khảo sát ảnh hưởng của các thông số công nghệ ............................................. 49
2.3.2. Một số quy trình khảo sát khác ......................................................................... 52
2.3.3. Khảo sát quy trình chiết tách polyphenol lá chè bằng dung môi có hỗ trợ
enzym .......................................................................................................................... 52
2.3.4. Ảnh hưởng của độ ẩm và độ già của lá............................................................. 53
2.3.5. Quy trình tinh chế polyphenol từ cao chiết lá chè ............................................ 53
2.4. Định tính, định lượng polyphenol trong cao chiết lá chè ................................... 54
2.4.1. Định tính một số hợp chất hữu cơ có trong dịch chiết lá chè bằng thuốc thử .. 54
2.4.2. Định tính polyphenol bằng phương pháp sắc ký lớp mỏng (TLC) .................. 56
2.4.3. Định tính bằng UV-VIS .................................................................................... 56
2.4.4. Định tính và định lượng polyphenol bằng HPLC ............................................. 57
2.5. Xác định hoạt tính sinh học của dịch chiết chè ................................................... 57
2.5.1. Xác định hoạt tính kháng oxi hóa của dịch chiết chè ....................................... 57
2.5.2. Xác định hoạt tính kháng khuẩn ....................................................................... 58
2.6. Khảo sát các quy trình quy trình sấy ................................................................... 61
2.6.1. Sấy nhiệt độ cao ................................................................................................ 61
2.6.2. Sấy thăng hoa .................................................................................................... 61


2.7. Nghiên cứu ứng dụng cao lá chè trong sản phẩm kem dưỡng da ..................... 62

CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ........................................................ 64
3.1. Kết quả tối ưu hóa điều kiện chiết tách polyphenol của lá chè......................... 64
3.1.1. Xây dựng phương trình đường chuẩn gallic khảo sát các yếu tố công nghệ .... 64

3.1.2. Xây dựng phương trình đường chuẩn gallic khảo sát ảnh hưởng của enzym .. 65
3.1.3. Xây dựng phương trình đường chuẩn gallic khảo sát hoạt tính oxy hóa .......... 65
3.2. Khảo sát ảnh hưởng của các yếu tố công nghệ đến hiệu suất thu hồi
polyphenol ...................................................................................................................... 66
3.2.1. Ảnh hưởng của nồng độ dung môi đến hàm lượng polyphenol tổng ............... 66
3.2.2. Ảnh hưởng của thời gian đến hàm lượng polyphenol tổng .............................. 67
3.2.3. Ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu/dung môi đến hàm lượng polyphenol tổng . 68
3.2.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hàm lượng polyphenol tổng ............................... 69
3.2.5. Ảnh hưởng của PH đến hàm lượng polyphenol tổng ....................................... 70
3.3. Ảnh hưởng của độ ẩm và độ non già của lá tới hàm lượng polyphenol tổng
trong cao chiết lá chè..................................................................................................... 71
3.4. Ảnh hưởng của một số quy trình chiết khác ....................................................... 72
3.5. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của enzym đối với hiệu quả chiết tách
polyphenol ...................................................................................................................... 73
3.5.1. Ảnh hưởng của enzym cenlulozo đối với quá trình chiết tách polyphenol ...... 73
3.5.2. Ảnh hưởng của enzym pectinase đối với quá trình chiết tách polyphenol ....... 74
3.6. Ảnh hưởng của quá trình tinh chế polyphenol đến hàm lượng polyphenol
tổng ................................................................................................................................. 75
3.7. Kết quả định tính, định lượng polyphenol trong lá chè ..................................... 76
3.7.1. Định tính các hợp chất trong lá chè bằng thuốc thử ......................................... 76
3.7.2. Định tính bằng TLC .......................................................................................... 77
3.7.3. Định tính bằng UV – VIS ................................................................................. 78
3.7.4. Định lượng polyphenol lá chè bằng HPLC ...................................................... 79
3.8. Kết quả khảo sát hoạt tính sinh học của lá chè .................................................. 80
3.8.1. Kết quả hoạt tính oxy hóa ................................................................................. 80
3.8.2. Hoạt tính kháng khuẩn ...................................................................................... 82
3.9. Kết quả khảo sát quy trình lưu mẫu và sấy cao chiết lá chè .............................. 85


3.9.2. Ảnh hưởng của sấy ở nhiệt độ cao tới hàm lượng polyphenol tổng trong cao

chiết lá chè .................................................................................................................. 86
3.9.3. Sấy thăng hoa cao chiết lá chè ...................................................................... 87
3.10. Ứng dụng sản phẩm kem dưỡng da ................................................................... 89

CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................ 92
4.1. Kết luận ................................................................................................................... 92
4.2. Kiến nghị ................................................................................................................. 93

TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 94


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
C

Catechin

CG

Catechingallate

CK

Chất Khô

DPPH

2,2-diphenyl-1- picrylhydrazyl

EC

Epicatechin

ECG

Epicatechingallate

EGC

Epigallocatechin

EGCG

Epigallocatechingallate

GC

Gallocatechin

GCG

Gallocatechingallate

HPLC

Sắc ký lỏng hiệu năng cao

MIC

Minimum inhibitory concentration

TLC

Sắc ký lớp mỏng

UV

Vùng tử ngoại

VIS

Khả kiến

i


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1. 1: Sự hấp thụ của dung dịch theo màu ............................................................. 21
Bảng 3. 1: Phương trình đường chuẩn axit gallic ..........................................................64
Bảng 3. 2: Phương trình đường chuẩn axit gallic ..........................................................65
Bảng 3. 3: Phương trình đường chuẩn axit gallic ..........................................................65
Bảng 3. 4: Ảnh hưởng của nồng độ dung môi đến hàm lượng polyphenol tổng ..........66
Bảng 3. 5: Ảnh hưởng của thời gian đến hàm lượng polyphenol tổng .........................67
Bảng 3. 6: Ảnh hưởng của tỷ lệ Nguyên liệu/Dung môi đến hàm lượng polyphenol
tổng ................................................................................................................................ 68
Bảng 3. 7: Ảnh hưởng của tỷ lệ nhiệt độ đến hàm lượng polyphenol tổng ..................69
Bảng 3. 8: Ảnh hưởng của PH đến hàm lượng polyphenol tổng ..................................70
Bảng 3. 9: Khảo sát Ảnh hưởng của độ ẩm và độ non già của lá..................................71
Bảng 3. 10: Khảo sát một số quy trình chiết khác .........................................................72
Bảng 3. 11: Khảo sát Ảnh hưởng của enzym cenlulozo đối với quá trình chiết tách
polyphenol .....................................................................................................................73

Bảng 3. 12: Khảo sát Ảnh hưởng của enzym pectinase đối với quá trình chiết tách
polyphenol .....................................................................................................................74
Bảng 3. 13: Khảo sát Ảnh hưởng của quá trình tinh chế polyphenol ...........................76
Bảng 3. 14: Kết quả khảo sát định tính các nhóm chất .................................................77
Bảng 3. 15: Biểu đồ ảnh hưởng của quá trình tinh chế polyphenol .............................. 78
Bảng 3. 16: Kết quả đo bước sóng của dịch chè sau khi tinh chế .................................78
Bảng 3. 17: Hàm lượng các chất trong polyphenol .......................................................79
Bảng 3. 18: Kết quả sắc ký lỏng hiệu năng cao HPLC .................................................80
Bảng 3. 19: Độ hấp thụ quang của cao các loại lá ở cùng nồng độ............................... 81
Bảng 3. 20: Kết quả lực kháng oxy hoá theo nồng độ ..................................................81
Bảng 3. 21: Hoạt tính kháng khuẩn của cao chiết lá chè...............................................83
Bảng 3. 22: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hàm lượng polyphenol .................................86
Bảng 3. 23: Chỉ tiêu đánh giá cảm quan kem dưỡng da................................................90

ii


DANH MỤC HÌNH
Hình 1. 1: Lá chè tại Xã Suối Nghệ, Tân Thành, tỉnh BR-VT ........................................5
Hình 1. 2: Công thức cấu tạo của catechin ....................................................................11
Hình 1. 3: Công thức cấu tạo của (-)-EGCG .................................................................11
Hình 1. 4: Công thức cấu tạo của ECG .........................................................................13
Hình 1. 5: Công thức cấu tạo của C(A) và EC(B) .........................................................13
Hình 1. 6: Công thức cấu tạo của Anthoxanthin ...........................................................14
Hình 1. 7: Công thức cấu tạo hợp chất Leucoanthocyanin ...........................................16
Hình 1. 9: Vi khuẩn Escherichia coli dưới kính hiển vi ...............................................34
Hình 1. 10: Vi khuẩn Bacillus cereus dưới kính hiển vi ...............................................35
Hình 1. 11: Vi khuẩn Salmonella dưới kính hiển vi......................................................37
Hình 1. 12: Vi khuẩn Staphylococcus aureus dưới kính hiển vi ...................................38
Hình 1. 13: Vi khuẩn Pseudomonas aeruginosa dưới kính hiển vi .............................. 41

Hình 2. 1: Lá chè sau khi xử lý .....................................................................................50
Hình 2. 2: Thiết bị chiết tách .........................................................................................51
Hình 2. 3: Mẫu đo UV - VIS .........................................................................................51
Hình 2. 4: Hệ thống cô quay chân không ......................................................................51
Hình 2. 5: Mẫu chè được ủ với enzyme ........................................................................53
Hình 2. 6: Thiết bị phân tích sắc ký lỏng hiệu năng cao ...............................................57
Hình 2. 7: Mẫu chè thử hoạt tính oxy hoá .....................................................................58
Hình 2. 8: Cao chè thử hoạt tính kháng khuẩn .............................................................. 59
Hình 2. 9: Tủ sấy nhiệt độ cao .......................................................................................61
Hình 2. 10: Thiết bị sấy thăng hoa ................................................................................62

Hình 3. 1: Biểu đồ phương trình đường chuẩn axit gallic .............................................64
Hình 3. 2: Đường chuẩn axit gallic ...............................................................................64
Hình 3. 3: Biểu đồ phương trình đường chuẩn axit gallic .............................................65
Hình 3. 4: Biểu đồ phương trình đường chuẩn axit gallic .............................................66
Hình 3. 5: Biểu đồ ảnh hưởng của nồng độ tới hàm lượng polyphenol tổng ................66
iii


Hình 3. 6: Biểu đồ ảnh hưởng của thời gian tới hàm lượng polyphenol tổng ...............68
Hình 3. 7: Biểu đồ ảnh hưởng của tỷ lệ Nguyên liệu/Dung môi đến hàm lượng
polyphenol tổng .............................................................................................................69
Hình 3. 8: Biểu đồ ảnh hưởng của nhiệt độ đến hàm lượng polyphenol tổng ..............70
Hình 3. 9: Biểu đồ ảnh hưởng của nồng độ PH đến hàm lượng polyphenol tổng ........71
Hình 3. 10: Biểu đồ ảnh hưởng của độ non già của lá ..................................................72
Hình 3. 11: Biểu đồ ảnh hưởng của một số quy trình chiết khác đến hàm lượng
polyphenol tổng .............................................................................................................73
Hình 3. 12: Biểu đồ ảnh hưởng của enzym cenlulozo đến hàm lượng polyphenol tổng
.......................................................................................................................................74

Hình 3. 13: Biểu đồ ảnh hưởng của enzym pectinase đến hàm lượng polyphenol tổng
.......................................................................................................................................74
Hình 3. 14: Cao chiết lá chè được tinh chế với clorofom và etylaxetat ........................75
Hình 3. 15: Biểu đồ ảnh hưởng của quá trình tinh chế polyphenol............................... 76
Hình 3. 16: Định tính polyphenol bằng TLC hiện bản UV: 254 nm ............................. 77
Hình 3. 17: Phổ quét bước sóng UV VIS của dịch chè trước và sau tinh chế ..............79
Hình 3. 18: Phổ sắc ký lỏng hiệu năng cao HPLC ........................................................80
Hình 3. 19: Biểu đồ khả năng oxy hoá các loại lá .........................................................81
Hình 3. 20: Biểu đồ lực kháng oxy hoá theo nồng độ ...................................................82
Hình 3. 21: Biểu đồ thể hiện hoạt tính kháng khuẩn của cao chiết lá chè ....................83
Hình 3. 22: Khả năng kháng 5 chủng vi khuẩn của cao chiết lá chè ............................. 84
Hình 3. 24: Biểu đồ ảnh hưởng của thời gian lưu mẫu đến hàm lượng polyphenol .....85
Hình 3. 23: Biểu đồ ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến hàm lượng polyphenol ..............86
Hình 3. 25: Bột chiết lá chè sau khi sấy thăng hoa .......................................................87
Hình 3. 25: Kem dưỡng da từ cao chiết lá chè .............................................................. 90

iii


DANH MỤC SƠ ĐỒ
Sơ đồ 1. 1: Phân loại polyphenol ...................................................................................10
Sơ đồ 1. 2: Quy trình tinh chế polyphenol ....................................................................32
Sơ đồ 2. 1: Quy trình chiết tách polyphenol .................................................................. 49
Sơ đồ 2. 2: Sơ đồ tinh chế polyphenol........................................................................... 54

iv


Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu
Viện Kỹ Thuật – Kinh Tế Biển, Ngành Công Nghệ KTHH

Nghiên Cứu Khoa Học

MỞ ĐẦU
1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Cây chè là sản phẩm nông nghiệp chủ yếu của đất nước ta, theo thống kê của
Hiệp hội Chè Việt Nam, khối lượng xuất khẩu chè tháng 8 năm 2017 ước đạt 13 nghìn
tấn đưa khối lượng xuất khẩu chè 8 tháng đầu năm 2017 ước đạt 90 nghìn tấn. Đối với
tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu có thuận lợi về khí hậu và địa hình nương rẫy, phù hợp cho diện
tích trồng chè lớn.[77] Ngành công – nông nghiệp và thương mại chè đã giải quyết công
ăn việc làm cho hàng triệu lao động, đặc biệt ở các vùng khó khăn, vùng trung du đồi
núi. Theo thống kê của Tổng cục hải quan, trong khoảng 5 năm gần đây, kim ngạch
xuất khẩu chè bình quân của Việt Nam vào khoảng 150 triệu USD. Điều này cho thấy,
sản phẩm chè Việt Nam đã có chỗ đứng trên thị trường thế giới và đã có đóng góp
không nhỏ vào nền kinh tế nước nhà. Tuy nhiên, sự phát triển của cây chè và các sản
phẩm từ chè Việt Nam hiện nay chưa tương xứng với tiềm năng của nó, đời sống
người trồng và chế biến chè vẫn khó khăn do giá trị sản phẩm thấp. Do vậy, cần đẩy
mạnh việc đầu tư nghiên cứu nâng cao chất lượng, đa dạng hóa sản phẩm chế biến,
đồng thời cần nghiên cứu chiết tách các chất có hoạt tính sinh học cao (polyphenol)
nhằm ổn định, phát triển sản xuất và nâng cao giá trị của cây chè Việt Nam.
Nhiều kết quả ngiên cứu cho thấy hợp chất trong chè xanh có hoạt tính sinh học
như: hoạt tính chống oxy hóa, chống xơ vữa động mạch, chống các bệnh về tim mạch,
ngăn chặn sự phát triển của khối u, đặc biệt là ung thư da, bảo quản thực phẩm.[78]
Liên quan đến hoạt tính sinh học, Fumio và cộng sự

[35]

đã chỉ ra rằng, khả năng quét

gốc tự do DPPH của các catechin chè cao gấp 6 đến 16,4 lần α – tocopherol hay từ 4,3

đến 11,8 lần vitamin C. Ngoài ra, hoạt tính này của chè xanh cũng cao gấp 1,4 lần so
với hương thảo, 4,02 lần với sả, 7,3 lần với hoa nhài và 15,4 lần so với oải hương.[70]
Gần đây, khi so sánh khả năng quét gốc tự do DPPH của chè vàng (một loại chè bán
lên men) với một số đối tượng khác, Barhe và Tchouya[23] cũng chỉ ra rằng, hoạt tính
này của chất chiết chè vàng > chất chiết đỗ tương > vang đỏ > hibiscus. Bên cạnh hoạt
tính kháng oxi hóa, nhiều nghiên cứu trên thế giới cũng chỉ ra rằng, polyphenol (chất
chiết chè) có khả năng kháng được nhiều chủng vi khuẩn gây ngộ độc và gây thối
hỏng thực phẩm.[21][49] Điều này cho thấy, đối tượng này không chỉ có tiềm năng ứng
dụng cao trong mỹ phẩm, dược phẩm mà còn mở ra những ứng dụng quan trọng trong

GVHD: Tống Thị Minh Thu

1

SVTH: Tống Thị Ngọc Bé


Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu
Viện Kỹ Thuật – Kinh Tế Biển, Ngành Công Nghệ KTHH

Nghiên Cứu Khoa Học

chè như một chất bảo quản tự nhiên không độc hại. Điều này đặc biệt có ý nghĩa trong
bối cảnh hiện nay,khi tình trạng vệ sinh an toàn thực phẩm đang ngày càng trở lên
trầm trọng, mất kiểm soát ở các nước đang phát triển, trong đó có Việt Nam.
Có thể thấy, mặc dù việc nghiên cứu chiết xuất polyphenol trong lá chè xanh
cũng như việc nghiên cứu các hoạt tính sinh học của chúng đã được báo cáo. Tuy
nhiên những nghiên cứu này thường giới hạn hoặc với dung môi nước nên hiệu quả
chiết tách còn hạn chế, hoặc sử dụng các kỹ thuật hiện đại chi phí đầu tư cao, khó áp
dụng trong điều kiện Việt Nam hiện nay như trích ly có hỗ trợ vi sóng hay trích ly

dùng sóng siêu âm, nhiều công trình nghiên cứu và khai thác hoạt tính sinh học của
Polyphenol từ chè xanh, nhưng ở Việt Nam vấn đề này còn khá mới mẻ, nhất là hoạt
tính kháng khuẩn. Để khai thác lợi ích của chúng một cách tối ưu, các thành phần hóa
học có hoạt tính sinh học có trong lá chè xanh vẫn cần phải được nghiên cứu sâu hơn
và hướng tới thương mại hóa sản phẩm ra thị trường, đặc biệt đối với những khu vực
có trữ lượng trà xanh lớn như các nước Việt Nam, Trung Quốc, Ấn Độ.... Vì vậy;
trong nghiên cứu này này, chúng tôi chọn đề tài “Nghiên cứu chiết tách hợp chất
POLYPHENOLS ứng dụng trong Dược - Mỹ Phẩm và Thực phẩm từ lá Chè Xanh
được trồng tại xã Suối Nghệ - huyện Châu Đức - tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu” nhằm tìm ra
phương pháp chiết tách polyphenol phù hợp ở điều kiện Việt Nam và khảo sát hoạt
tính sinh học của chúng với nguồn chè trồng tại tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu. Từ đó nghiên
cứu ứng dụng của chúng làm mặt nạ dưỡng da nhằm giải quyết các vấn đề: Lợi ích
kinh tế cho người trồng chè, khai thác triệt để hoạt tính sinh học của polyphenol, tạo ra
sản phẩm đẹp da, chất lượng tốt và an toàn.
2. MỤC TIÊU
-

Xây dựng được quy trình chiết tách các hợp chất polyphenol từ lá chè xanh.

-

Tính chất hóa lý, định tính, định lượng polyphenol trong lá chè.

-

Đánh giá được khả năng oxy hóa và kháng khuẩn của polyphenol trong lá chè

-

Ứng dụng cao polyphenol trong các sản phẩm làm đẹp da.

3. PHẠM VI NGHIÊN CỨU
Trong nghiên cứu này các nội dung được giới hạn như sau:
-

Đối với lá chè khảo sát: chúng tôi sử dụng chè trồng tại xã Suối Nghệ, huyện Tân
Thành, tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu.

GVHD: Tống Thị Minh Thu

2

SVTH: Tống Thị Ngọc Bé


Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu
Viện Kỹ Thuật – Kinh Tế Biển, Ngành Công Nghệ KTHH

-

Nghiên Cứu Khoa Học

Đối với nghiên cứu chiết tách polyphenol: phương pháp trích ly bằng dung môi
được chúng tôi sử dụng. Do đây là phương pháp khá đơn giản, có khả năng cho
hiệu suất thu hồi cao. Bên cạnh đó, phương pháp này cũng chỉ đòi hỏi đầu tư vừa
phải, dễ áp dụng cho các cơ sở sản xuất vừa và nhỏ, phù hợp với điều kiện Việt
Nam.

-

Đối với xác định hoạt tính oxy hóa: Xác định lực kháng oxy hoá tổng (total
antioxydant capacity) theo mô hình phospho molybdenum.[56]

-

Đối với hoạt tính kháng khuẩn: Khả năng kháng khuẩn của dịch chiết được xác
định bằng phương pháp khuếch tán đĩa thạch trên 5 chủng vi khuẩn Escherichia
coli, Bacillus cereus, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa và
Salmonella typhi được cung cấp bởi phòng thí nghiệm Đại Học Công Nghiệp
Thành Phố Hồ Chí Minh.

-

Đối với nghiên cứu ứng dụng chất chiết polyphenol chè trong dược mỹ phẩm:
Nghiên cứu trên 2 dòng sản phẩm Mặt nạ dưỡng da và kem dưỡng da từ trà xanh.
Các thí nghiệm được thực hiện ở quy mô phòng thí nghiệm Đại Học Bà Rịa

Vũng Tàu.
4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
-

Chiết tách polyphenol trong lá chè xanh bằng dung môi, Enzym và kỹ thuật khác.

-

Định tính thành phần hóa học trong polyphenol bằng Thuốc thử, sắc ký lớp mỏng
(TLC), UV-VIS.

-

Định lượng bằng phương pháp Folin-Denis và Sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC).

-

Hoạt tính chống oxi hóa được xác định dựa theo mô hình phospho molybdenum.

-

Xác định hoạt tính kháng khuẩn của polyphenol theo phương pháp xác định đường
kính vòng vô khuẩn.

5. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA LUẬN ÁN
5.1. Ý nghĩa khoa học
-

Kết quả của đề tài tạo ra bộ dữ liệu khoa học tương đối toàn diện về hàm lượng

các hợp chất có hoạt tính sinh học cao (định tính, định lượng hàm lượng polyphenol
tổng số, các catechin thành phần) cũng như hoạt tính sinh học (khả năng kháng oxi
hóa, kháng khuẩn), so sánh hàm lượng polyphenol tổng số của các loại chè non, chè
già..của giống chè trồng tại tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu. Các dữ liệu khoa học này là nguồn

GVHD: Tống Thị Minh Thu

3

SVTH: Tống Thị Ngọc Bé


Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu

Viện Kỹ Thuật – Kinh Tế Biển, Ngành Công Nghệ KTHH

Nghiên Cứu Khoa Học

tư liệu hữu ích cho công tác đào tạo, nghiên cứu và khai thác chè ở tỉnh Bà Rịa Vũng
Tàu nói riêng và Việt Nam nói chung.
-

Kết quả nghiên cứu công nghệ trích ly polyphenol từ lá chè đã bổ sung thêm

các thông tin khoa học quan trọng cho biết ảnh hưởng của các yếu tố công nghệ đến
hiệu suất thu hồi polyphenol lá chè. Đây là nguồn thông tin khoa học hữu ích trong
việc nghiên cứu và triển khai sản xuất bột chiết polyphenol từ chè xanh nguyên liệu.
-

Kết quả nghiên cứu khảo sát ảnh hưởng của enzym cenlulozo, pectinase tới

hiệu suất chiết tách polyphenol trong lá chè.
5.2. Ý nghĩa thực tiễn
-

Đề tài góp phần nâng cao giá trị của cây chè ở nước ta, đồng thời góp phần cải

thiện đời sống người nông dân.
-

Sản phẩm của luận án tinh chế polyphenol tạo ra các sản phẩm thực phẩm, thực

phẩm chức năng, dược phẩm và mỹ phẩm.
6. TÍNH MỚI CỦA ĐỀ TÀI

-

Nghiên cứu tổng thể và đánh giá về hàm lượng các hợp chất có hoạt tính sinh

học là polyphenol tổng số của giống chè ở Suối Nghệ, Bà Rịa Vũng Tàu.
-

Việc sử dụng hệ dung môi etanol nước trong trích ly polyphenol từ lá chè, đã đề

xuất được quy trình công nghệ chiết tách chế phẩm polyphenol cho hiệu suất thu hồi
và chất lượng chế phẩm cao (bao gồm độ tinh sạch và khả năng kháng oxy hóa, kháng
khuẩn). Với quy trình này, việc chuyển giao cho các cơ sở sản xuất vừa và nhỏ ở Việt
Nam là hoàn toàn khả thi và thuận lợi, không phải đầu tư lớn, tận dụng được nguồn
phụ phẩm chế biến chè.
-

Bước đầu khảo sát ảnh hưởng của 2 loại enzym cenlulozo và pectinase đối với

hiệu suất chiết tách polyphenol trong lá chè.
-

Nghiên cứu ứng dụng trong các sản phẩm làm đẹp có nguồn gốc tự nhiên. Thúc

đẩy nền công nghiệp Mỹ phẩm sản xuất hàng Việt Nam chất lượng cao.

GVHD: Tống Thị Minh Thu

4

SVTH: Tống Thị Ngọc Bé

Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu
Viện Kỹ Thuật – Kinh Tế Biển, Ngành Công Nghệ KTHH

Nghiên Cứu Khoa Học

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Giới thiệu chung về cây chè
1.1.1. Nguồn gốc và sự phân bố của cây chè
Cây chè có tên khoa học Camellia sinensis (L) O. Kuntze được phát hiện bởi
người Trung Quốc vào khoảng 2700 TCN. Hiện nay, nhiều nghiên cứu cho rằng, cây
chè có nguồn gốc phát sinh ở miền núi phía Nam Trung Quốc, Bắc Ấn Độ và miền núi
phía Bắc Việt Nam [6]. Chè phân bố khá rộng, trong những điều kiện tự nhiên rất khác
nhau, từ 30 độ vĩ nam (Natan - Nam Phi) đến 43 độ vĩ bắc (Grudia), tập trung ở vùng
nhiệt đới và á nhiệt đới. [9]

Hình 1. 1: Lá chè tại Xã Suối Nghệ, Tân Thành, tỉnh BR-VT
1.1.2. Phân loại
Cây chè thuộc: Ngành hạt kín (Angiospermae), Lớp song tử diệp
(Dicotyledonae), Bộ chè (Theales), Họ chè (Theaceae), Chi chè (Camellia) và Loài
(Camellia (Thea) sinensis). Hiện nay, chè được chia thành 4 giống chính:[9]
* Chè Trung Quốc lá nhỏ (Camellia sinensis var. bohea)
Thuộc loại cây bụi thấp, phân cành nhiều, lá nhỏ (dài 3,5 – 6,5 cm), dày nhiều
gợn sóng, màu xanh đậm, răng cưa nhỏ, không đều. Giống này có đặc điểm năng suất
thấp, chất lượng trung bình nhưng khả năng chịu rét tốt. Phân bố chủ yếu ở miền
Đông, Đông nam Trung Quốc, Nhật Bản và một số vùng khác.
* Chè Trung Quốc lá to (Camellia sinensis var. macrophylla)

GVHD: Tống Thị Minh Thu

5

SVTH: Tống Thị Ngọc Bé


Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu
Viện Kỹ Thuật – Kinh Tế Biển, Ngành Công Nghệ KTHH

Nghiên Cứu Khoa Học

Cây thuộc loại thân gỗ nhỡ, cao tới 5 m trong điều kiện sinh trưởng tự nhiên. Lá
to trung bình, màu xanh nhạt, bóng, răng cưa sâu không đều, đầu lá nhọn. Giống có
đặc điểm năng suất cao, chất lượng tốt. Nguyên sản ở Vân Nam, Tứ Xuyên (Trung
Quốc).
* Chè Shan (Camellia sinensis var. shan)
Cây thuộc loại thân gỗ, cao từ 6 đến 10 m. Lá to, màu xanh nhạt, đầu lá dài,
răng cưa nhỏ và dày. Tôm chè có nhiều lông tơ, trắng và mịn trông như tuyết nên còn
gọi là chè tuyết. Giống có đặc điểm năng suất cao, chất lượng tốt, có khả năng thích
ứng trong điều kiện ấm ẩm, phát triển tốt ở vùng có địa hình cao. Nguyên sản ở Vân
Nam - Trung Quốc, miền bắc của Miến Điện và Việt Nam.
* Chè Ấn Độ (Camellia sinensis var. assamica):
Thân gỗ cao tới 17 m, phân cành thưa, lá dài tới 20 - 30 cm, mỏng, mềm, thường có
màu xanh đậm, dạng lá hình bầu dục, phiến lá gợn sóng, đầu lá dài. Giống này thuộc
loại có năng suất cao, phẩm chất tốt nhưng không chịu được rét hạn. Giống được trồng
nhiều ở Ấn Độ, Miến Điện, Vân Nam (Trung Quốc) và một số vùng khác.
1.1.3. Tình hình sản xuất chè ở Việt Nam
Năm 2012, Việt Nam đã vươn lên hàng thứ sáu thế giới về diện tích (115.964
ha), thứ năm về sản lượng chè (216.900 tấn), chỉ đứng sau Trung Quốc, Ấn Độ,
Srilanka, Kenya và tương đương Indonesia. Trong 15 năm, từ 1995 – 2010, diện tích

chè của nước ta đã tăng 2,2 lần từ 52.100 ha lên 113.200 ha, sản lượng tăng 4,94 lần từ
40.200 tấn lên 198.466 tấn.[79]
Theo ước tính của Hiệp hội chè Việt Nam, cả nước hiện có khoảng 6 triệu lao
động sống dựa vào ngành công – nông nghiệp trồng và chế biến chè, và 116 doanh
nghiệp tham gia xuất khẩu chè, hàng năm thu về gần 200 triệu đô la, đóng góp không
nhỏ vào sự phát triển chung của nền kinh tế nước nhà.
Về các giống chè ở Việt Nam, bên cạnh giống truyền thống (Trung du), hiện
chúng ta đã chọn lọc và lai tạo được khá nhiều giống mới.
1.1.4. Thành phần hóa học cơ bản của lá chè
1.1.4.1. Nước
Nước là thành phần chủ yếu trong búp chè, thường chiếm từ 75 - 82% trọng
lượng búp. Hàm lượng nước trong búp thay đổi tùy theo giống, tuổi cây, đất đai, kỹ

GVHD: Tống Thị Minh Thu

6

SVTH: Tống Thị Ngọc Bé


Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu
Viện Kỹ Thuật – Kinh Tế Biển, Ngành Công Nghệ KTHH

Nghiên Cứu Khoa Học

thuật canh tác và tiêu chuẩn thu hái....[4]
1.1.4.2. Tannin chè
Tannin thiên nhiên đều là hỗn hợp của gallic acid và digallic acid ở dạng tự do
cũng như kết hợp với glucose. Đây là sản phẩm chuyển hóa thứ cấp của thực vật và
được chia làm hai dạng: tannin thủy phân (tannin pyrogallic) và tannin không bị thủy

phân (tannin pyrocatechin). Tannin trong chè tồn tại ở cả hai dạng trên nhưng chủ yếu
là dạng pyrocatechin. Pyrocatechin là hỗn hợp polymer của catechin và
leucoanthocyanidin.[10] Hàm lượng tannin trong chè vào khoảng 32-40% CK, phụ
thuộc vào giống, độ non già của lá, mùa vụ thu hoạch và chế độ canh tác.[9]
1.1.4.3. Polyphenol
Polyphenol là thành phần quan trọng nhất, quyết định chính đến màu sắc,
hương vị và tính chất dược lý của nước chè pha. Thành phần chính của polyphenol chè
là các hợp chất catechin. Tỷ lệ các chất trong thành phần hỗn hợp của polyphenol chè
không giống nhau mà thay đổi theo từng giống, tiêu chuẩn và mùa vụ thu hái, điều
kiện vĩ độ, thổ nhưỡng, kỹ thuật canh tác,..
1.1.4.4. Alkaloid
Trong chè có nhiều loại alkaloid nhưng nhiều nhất là caffeine. Hàm lượng
caffeine trong chè vào khoảng 2 - 4% CK, thay đổi theo giống, độ non già của lá, thời
vụ thu hoạch và điều kiện canh tác. Caffeine có tác dụng kích thích hệ thần kinh trung
ương, hoạt động của thận, của tim và có tác dụng lợi tiểu.[9]
1.1.4.5. Amino acid và protein
Trong chè, protein chiếm khoảng 18% CK và có khoảng 17 loại amino acid.
Protein trong lá chè chủ yếu là dạng glutelin hoà tan trong kiềm. Trong quá trình chế
biến, protein và amino acid đóng vai trò quan trọng trong việc tạo hương và vị của
nước chè pha.[4]
1.1.4.6. Carbohydrate
Glucid trong chè rất đa dạng, bao gồm các monosacharide (chiếm khoảng 1 2%) và các polysaccharide (chiếm 10 – 12%). Ở chè, các dạng đường tan trong nước
có hàm lượng không nhiều nhưng rất cần thiết cho việc hình thành chất lượng đặc
trưng của chè thành phẩm.[4]

GVHD: Tống Thị Minh Thu

7

SVTH: Tống Thị Ngọc Bé

Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu
Viện Kỹ Thuật – Kinh Tế Biển, Ngành Công Nghệ KTHH

Nghiên Cứu Khoa Học

1.1.4.7. Tinh dầu
Tinh dầu trong chè rất ít, hàm lượng của chúng trong lá chè tươi vào khoảng
0,007 – 0,009% và trong chè bán thành phẩm khoảng 0,024 – 0,025%. Hàm lượng này
phụ thuộc nhiều vào giống và độ cao trồng trọt.[9]
1.1.4.8. Vitamin
Có nhiều loại vitamin trong chè. Chính vì vậy, giá trị dược liệu cũng như giá trị
dinh dưỡng của chè rất cao. Hàm lượng một số vitamin trong chè tính theo mg/1000 g
chất khô như sau: Vitamin A: 54,6; B1: 0,7; B2: 12,2; PP: 47,0; C: 27,0 v.v... Đáng
chú ý nhất là hàm lượng vitamin C ở trong chè nhiều hơn trong cam chanh từ 3 đến 4
lần.[4]
1.1.4.9. Enzyme
Trong búp chè có hầu hết các loại enzyme nhưng chủ yếu gồm hai nhóm chính:
nhóm thủy phân (amylase, glucosidase, protease...) và nhóm oxi hóa khử (peroxidase
và polyphenoloxidase). Các enzym này đóng vai trò quan trọng trong công nghiệp chế
biến chè.[4]
1.1.4.10. Chất tro
Hàm lượng tro trong chè tươi vào khoảng 4 - 5% CK và lên tới 5 - 6% CK
trong chè thành phẩm. Các chất khoáng có nhiều trong chè là K, Se, Mn, Zn...[4]
1.1.5. Dược tính của chè
Chè là loại nước uống tốt nhất trên thế giới, mọi người điều biết chè đã được sử
dụng như là một phương thuốc trong y học phương đông từ rất lâu. Căn cứ vào các
sách đông y dược, ghi chép qua các thời đại và thực tiễn chứng minh chẳng những bảo
vệ sức khỏe mà còn có tác dụng điều trị nhiều loại bệnh, nên người ta coi chè là loại

thuốc chữa bệnh.
Tuy nhiên các hiểu biết về cơ chế tác đông của lá chè mới được bắt đầu nghiên
cứu mạnh mẽ trong thế kỉ 20. Trước đây tác dụng của trà được cho rằng do tác động
của các thành phần caffeine và vitamin C. Bắt đầu từ khoảng thập niên 70 của thế kỉ
20, việc nghiên cứu chi tiết về chè đã chỉ ra rằng những tác dụng về mặt dược lý của
chè là do sự có mặt của nhiều nhóm hợp chất như; alcoloid: caffeine, theophyllin,
theobromin, purin. Các flavonoid, chất catechin, lipid, dẫn chất phenol, tinh dầu, các
acid amin và nhiều sinh tố cùng các nguyên tố hằng lượng và vi lượng như P, sắt, iod,

GVHD: Tống Thị Minh Thu

8

SVTH: Tống Thị Ngọc Bé


Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu
Viện Kỹ Thuật – Kinh Tế Biển, Ngành Công Nghệ KTHH

Nghiên Cứu Khoa Học

Mg, Cu….tổng cộng trên 300 loại thành phần. các thành phần này có tác dụng trọng
yếu trong phòng và chữa bệnh đối với cơ thể con người.
Một số tác dụng cụ thể của trà:
-

Tinh thần nâng cao, đầu óc tỉnh táo: khi đầu óc xây xẩm, tinh thần mệt mỏi,người
ta uống một chén chè mới pha, sẽ cảm thấy tinh thần sảng khoái.

-

Thanh lợi đầu và mắt: uống trà lâu dài có thể thanh lợi đầu và mắt, đạt tác dụng
làm tinh thần sảng khoái, mắt tinh, tai sáng. Trong trà có chứa nhiều thành phần
dinh dưỡng có quan hệ tới thị lực như là: tiền sinh tố A ( β − caroten ), vitamin B1,
B2, và C, đều là những chất cần thiết duy trì thị lực.

-

Tiểu thử giải khát: sau khi uống trà nóng, tinh dầu thơm trong trà và caffeine mau
phát huy tác dụng, làm giãn huyết quản, mở tuyến mồ hôi, thân thể hơi toát mồ
hôi, tán phát nhiệt lượng trong cơ thể, do đó đạt được mục đích tiêu thử giáng thấp
thanh nhiệt, sau khi uống trà nóng gia tăng được lượng nước tiểu, làm cho tiểu tiên
bài tiết điều hòa, tự nhiên sẽ có bộ phận nhiệt lượng thoe đường tiểu tiện tiết ra
ngoài, làm cho ra mồ hôi. Ngoài ra, làm co dãn cơ trơn dạ dày, ruột giãn giải co
thắt trường vị, cho nên uống trà điều trị được thử nhiệt, sa khí, đau bụng.

-

Giảm béo: chè xanh chứa nhiều thành phần như chứa chất dẫn phenol, flavonoid,
quereetin cùng nhiều loại sinh tố, nhất là vitamin C với lượng lớn. dẫn chất phenol
trong lá chè giáng giải chất mỡ, flavonoid, quereetin hỗ trợ việc giáng thấp
cholesterol. Vitamin C hỗ trợ lợi tiểu làm cholesterol bài tiết ra ngoài nhanh
chóng. Các vitamin khác cải thiện cơ năng chuyển hóa của cơ thể, hỗ trợ và để
phòng mạch máu bị xơ cưng. Trong lá chè có diệp lục (chlorophyll ) sau khi vào
cơ thể, sẽ loại cholesterol từ thức ăn, ngăn cản tiêu hóa hấp thụ cholesterol trong
cơ thể.
Ngoài ra còn trà còn rất là nhiều công dụng khác như sử dụng trong mỹ phẩm,

vì chúng có tác dụng làm ẩm da và chống nếp nhăn, có trong thuốc đánh răng có tác
dụng diệt khuẩn.

1.2. Polyphenol trong chè
1.2.1. Nguồn gốc chuyển hóa và phân loại các hợp chất phenolic thực vật.
Các hợp chất phenol là sản phẩm chuyển hóa thứ cấp của thực vật, rất đa dạng
về cấu trúc và chức năng. Trong cây, nhìn chung hàm lượng của chúng ở các bộ phận

GVHD: Tống Thị Minh Thu

9

SVTH: Tống Thị Ngọc Bé


Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu
Viện Kỹ Thuật – Kinh Tế Biển, Ngành Công Nghệ KTHH

Nghiên Cứu Khoa Học

khác nhau là khác nhau. Các phenol không hòa tan trong nước (lignin,
hydroxycinnamic acid...) thường là thành phần của thành tế bào, trong khi loại hòa tan
thường cư trú ở không bào.[73]

Sơ đồ 1. 1: Phân loại polyphenol
1.2.2. Các hợp chất Polyphenol có trong chè
Nhóm các hợp chất polyphenol là thành phần được quan tâm nhiều nhất trong
chè. Nhờ các hợp chất này mà chất chiết từ chè xanh có những đặc tính quý giá như
khả năng chống ung thư, chống oxy hóa, giảm cholesteron trong máu…
Các hợp chất polyphenol trong chè chủ yếu là các hợp chất flavonoid, trong đó chia
thành 5 nhóm chính:
•

Hợp chất catechin

•

Hợp chất anthoxanthin

•

Hợp chất anthocyanin

•

Hợp chất leucanthocyanidin

•

Các axit phenol cacboxylic và một số chất khác

1.2.2.1. Hợp chất catechin
Trong các loại thực vật, catechin thường tồn tại ở trạng thái tự do hoặc ở dạng
este với axit gallic. Catechin trong chè thuộc họ flavonoid, nhóm flavan-3- ol, là thành
phần chính của polyphenol chè. Đồng thời nó cũng có vai trò quyết định trong hoạt
tính sinh học và tính chất cảm quan của nước chè pha.[21], [49] Catechin có công thức
cấu tạo chung như sau:

GVHD: Tống Thị Minh Thu

10

SVTH: Tống Thị Ngọc Bé

Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu
Viện Kỹ Thuật – Kinh Tế Biển, Ngành Công Nghệ KTHH

Nghiên Cứu Khoa Học

Hình 1. 2: Công thức cấu tạo của catechin
Trong các hợp chất catechin, R1 và R2 có thể cùng là nguyên tử H-, R2 có thể là
gốc galloyl, R1 cũng có thể là gốc –OH.
Khi R1 = R2 = H ta có catechin (C); khi R1 = H, R2 = OH ta có gallocatechin
(GC). Khi R2 là gốc galloyl, còn R1 là OH thì chất trên sẽ là catechingallate (CG) và
nếu R2 là gốc galloyl, còn R1 là H thì chất tạo thành là gallocatechingallate (GCG).
Bên cạnh đó, cấu trúc phân tử của catechin có phân tử có 15 cacbon bao gồm hai vòng
6 cacbon A và B được nối bởi 3 đơn vị cacbon ở vị trí 2; 3; 4, hình thành một dị
vòng C chứa một nguyên tử oxy. Cấu trúc của catechin có chứa hai cacbon bất đối ở
vị trí 2 và 3, không chứa nối đôi ở vị trí 2; 3 và nhóm 4-oxo nên có thể tạo ra nhiều
đồng phân khác nhau. Hiện nay đã nhận diện được 7 catechin trong chè là
Epigallocatechingallate (EGCG), Epicatechingallate (ECG), Epigallocatechin (EGC),
Gallocatechingallate (GCG), Epicatechin (EC), Gallocatechin (GC) và Catechin (C).
Trong đó, các catechin chủ yếu là EGCG, EGC, ECG, EC và C.[18] Hàm lượng
catechin trong chè có thể lên đến 15 - 20 % CK và thường chiếm trên 70 % tổng lượng
polyphenolcủa lá chè.[10]
EGCG
Đây là thành phần chính trong các hợp chất catechin của chè, công thức phân tử
C22H18O11, không màu, kết tinh hình kim nhỏ, vị chát hơi đắng, có khả năng kết tủa
với gelatin, tan trong nước, dễ tan trong acetone, ethanol, ethylacetate...[4]
Trong công thức cấu tạo, R2 là nhóm –OH và R1 là gốc galloyl.

Hình 1. 3: Công thức cấu tạo của (-)-EGCG

GVHD: Tống Thị Minh Thu

11

SVTH: Tống Thị Ngọc Bé


Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu
Viện Kỹ Thuật – Kinh Tế Biển, Ngành Công Nghệ KTHH

Nghiên Cứu Khoa Học

Do trong công thức phân tử vừa có gốc galloyl, vừa có 3 nhóm –OH ở vòng B
nên EGCG được cho rằng có cấu trúc phân tử và các trung tâm hoạt động chống oxi
hóa hiệu quả nhất trong các catechin chè. Khi nghiên cứu hiệu quả quét gốc tự do
DPPH của catechin và các dẫn xuất của nó, Nanjo và cộng sự

[52]

đã chỉ ra rằng, hiệu

quả quét gốc tự do của các catechin được galloyl hóa (EGCG, ECG, CG) mạnh hơn
nhóm không có gốc galloyl (C, EC, GC, EGC) và các catechin mà vòng B có 03 nhóm
–OH thì hiệu quả hơn so với các catechin chỉ có 2 nhóm -OH. Tuy nhiên các tác giả
cũng chỉ ra rằng, ngoài đặc tính cấu trúc thì mức độ phân cực, trạng thái ion hóa và cấu
hình không gian cũng có thể ảnh hưởng đến hiệu quả kháng oxi hóa của các hợp chất
này.
Về hàm lượng EGCG trong lá chè, nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng, hàm lượng
này phụ thuộc rất lớn vào giống chè, độ non già của lá và mùa vụ thu hoạch.[22] [27] Lin

và cộng sự

[44]

đã phân tích 10 giống chè Đài Loan vào vụ hè (chiết bằng nước ở

700C/30 phút, tỷ lệ chè/nước là 1/10) cho kết quả trung bình về hàm lượng EGCG là
2,6 ± 0,2% CK. Tuy nhiên hàm lượng này lên tới 9,1 đến 12,9% CK trong búp chè tại
Australia.[74]
EGC
Trong chè, EGC là thành phần catechin có hàm lượng đứng thứ 2, chỉ sau
EGCG. Thành phần này có công thức phân tử C15H14O7, kết tinh hình kim nhỏ không
màu, vị chát mạnh nhưng có vị ngọt, không tác dụng với gelatin, tan trong nước và
ethylacetate, dễ tan trong acetone.[4]
Trong lá chè, hàm lượng EGC thay đổi theo giống, độ non già của lá và mùa vụ
thu hoạch.[27][74] Với thành phần này, Lin và cộng sự

[44]

thu được kết quả 1,1 ± 0,1%

CK, trong khi nó lên tới 3,6 đến 5,2% CK trong nghiên cứu của Yao và cộng sự
(2005).[74]
ECG
Epicatechingallate là thành phần có hàm lượng thường đứng thứ 3 sau EGCG
và EGC. Đây là một trong các catechin được galloyl hóa. Trong công thức cấu tạo, gốc
galloyl được gắn vào vị trí C3 ở vòng C (hình 1.4). Cấu tử này có công thức phân tử
C15H18O10, kết tinh hình kim nhỏ không màu, vị chát hơi đắng, tác dụng với gelatin
cho kết tủa màu trắng, tan trong nước, dễ tan trong acetone, ethanol, ethylacetate...[4]

GVHD: Tống Thị Minh Thu

12

SVTH: Tống Thị Ngọc Bé


Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu
Viện Kỹ Thuật – Kinh Tế Biển, Ngành Công Nghệ KTHH

Nghiên Cứu Khoa Học

Hàm lượng ECG cũng thay đổi tùy theo giống chè, độ non già của lá và mùa vụ
thu hoạch. Kết quả nghiên cứu của Lin [44] và Yao [74] về hàm lượng catechin này là 1,1
± 0,1% CK và từ 3,2 đến 4,1% CK tương ứng.

Hình 1. 4: Công thức cấu tạo của ECG
EC và C
Đây là 2 cấu tử catechin có hàm lượng thấp nhất trong các catechin chè. Công
thức phân tử của nó là C15H11O6, ở dạng tinh khiết không màu, kết tinh hình lăng trụ,
chát dịu có dư vị ngọt, không kết tủa với gelatin, khó tan trong nước lạnh nhưng dễ tan
trong nước nóng, ethanol, acetone...[4]

Hình 1. 5: Công thức cấu tạo của C(A) và EC(B)
Cũng giống như các thành phần khác, hàm lượng EC và C thay đổi theo giống,
độ non già của lá... [74] Kết quả phân tích của Lin và cộng sự [44] trong 10 giống chè Đài
Loan cho hàm lượng trung bình của chúng là 0,33% và 0,13% CK tương ứng.
Tính chất của các hợp chất catechin có trong chè
Các hợp chất catechin trong lá chè đã được tách ra từng chất ở dạng tinh khiết,
ở thể rắn chúng là những chất kết tinh không màu, hình kim hoặc hình lăng trụ, có vị

chát ở mức độ khác nhau, riêng hai chất L-EGC và este gallat của nó có vị chát hơi
đắng khi ở dạng tự do và chuyển thành vị chát dịu khi ngưng thành các catechin.
Các catechin đều dễ tan trong nước nóng, rượu, axeton, etyl axetat tạo
dung dịch không màu, không tan trong các dung môi không phân cực hoặc ít

GVHD: Tống Thị Minh Thu

13

SVTH: Tống Thị Ngọc Bé