Nghiên cứu hoạt tính ức chế enzyme acetylcholinesterase của rong padina australis thu hoạch tại vùng biển khánh hòa

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU HOẠT TÍNH ỨC CHẾ ENZYME
ACETYLCHOLINESTERASE CỦA RONG PADINA AUSTRALIS
THU HOẠCH TẠI VÙNG BIỂN KHÁNH HÒA

Giảng viên hướng dẫn: ThS. Trần Văn Vương
TS. Nguyễn Thế Hân
Sinh viên thực hiện :

Huỳnh Võ Thanh Bình

Mã số sinh viên:

57132564

Khánh Hòa - 2019


TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU HOẠT TÍNH ỨC CHẾ ENZYME
ACETYLCHOLINESTERASE CỦA RONG PADINA AUSTRALIS
THU HOẠCH TẠI VÙNG BIỂN KHÁNH HÒA

GVHD: ThS. Trần Văn Vương
TS. Nguyễn Thế Hân
SVTH:

Huỳnh Võ Thanh Bình

MSSV:

57132564

Khánh Hòa – 7/2019


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là nghiên cứu của chính bản thân tôi. Báo cáo kết quả
nghiên cứu trình bày trong đồ án tốt nghiệp hoàn toàn là trung thực và chưa từng được
công bố trong bất kì nghiên cứu khoa học nào.
Khánh Hòa, ngày tháng

năm

Huỳnh Võ Thanh Bình

i

LỜI CẢM ƠN
Đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Bộ môn Công nghệ Thực
Phẩm và trường Đại học Nha Trang đã đồng ý cho em được thực hiện đề tài này.
Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Nhà trường và các thầy cô trong Khoa
Công Nghệ Thực Phẩm đã tạo cho em một môi trường học tập kiến thức, cũng như rèn
luyện bản thân trong suốt 4 năm vừa qua. Chính những nền tảng kiến thức được học đó
đã giúp em có thể ứng dụng để hoàn thành tốt đề tài này.
Em cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến tập thể cán bộ quản lý các phòng
thí nghiệm - Trung tâm Thí nghiệm Thực hành - Trường Đại học Nha Trang, các anh
chị và các bạn cùng làm đề tài đã tạo điều kiện và giúp đỡ em trong quá trình thực hiện
đề tài.
Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy Trần Văn Vương và thầy
Nguyễn Thế Hân đã luôn đồng hành, luôn dành thời gian, tâm sức, tận tình hướng dẫn
và giúp đỡ em trong suốt quá trình tìm hiểu và thực hiện đề tài.
Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, người thân, bạn bè đã luôn
bên cạnh ủng hộ và động viên em vượt qua khó khăn để em hoàn thành tốt đồ án này.
Em đã cố gắng nỗ lực để hoàn thành đồ án, tuy nhiên không thể tránh khỏi
những sai sót trong quá trình thực hiện. Em hi vọng nhận được những góp ý của thầy
cô, bạn bè để đồ án được hoàn chỉnh nhất.
Em xin chân thành cảm ơn!

ii


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................................ i
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................. ii
MỤC LỤC ..................................................................................................................... iii

DANH SÁCH HÌNH ..................................................................................................... vi
DANH SÁCH BẢNG................................................................................................... vii
DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT ........................................................................... viii
LỜI MỞ ĐẦU .................................................................................................................1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ...........................................................................................3
1.1. Tổng quan về bệnh Alzheimer và rong biển ............................................................3
1.1.1. Bệnh Alzheimer .....................................................................................................3
1.1.1.1. Khái niệm bệnh Alzheimer .................................................................................3
1.1.1.2. Phân loại mức độ bệnh .......................................................................................3
1.1.1.3. Điều trị bệnh Alzheimer .....................................................................................4
1.1.2. Acetylcholine, enzyme acetylcholinesterase và giả thuyết về vai trò của hệ
cholinergic đối với bệnh Alzheimer ................................................................................6
1.1.2.1. Acetylcholine ......................................................................................................6
1.1.2.2. Enzyme acetylcholinesterase ..............................................................................7
1.1.2.3. Giả thuyết về vai trò của hệ cholinergic .............................................................8
1.1.3. Tổng quan về rong nâu Padina australis ..............................................................9
1.1.3.1. Đặc điểm .............................................................................................................9
1.1.3.2. Phân bố và đặc điểm sinh thái ............................................................................9
1.2. Cơ sở lý thuyết........................................................................................................10
1.2.1. Một số phương pháp thường dùng trong nghiên cứu đánh giá khả năng ức chế
enzyme acetylcholinsterase ...........................................................................................10
1.2.1.1. Phương pháp sử dụng thuốc thử Ellman ..........................................................10
1.2.1.2. Phương pháp sử dụng thuốc thử muối Fast Blue B ..........................................11
1.2.2. Cơ sở và các phương pháp tách chiết bằng dung môi .........................................12
1.2.2.1. Cơ sở của quá trình tách chiết ..........................................................................12
1.2.2.2. Các phương pháp tách chiết bằng dung môi ....................................................13
1.2.2.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết ........................................................14
1.3. Các nghiên cứu liên quan về khả năng ức chế enzyme acetylcholinesterase .........16
1.3.1. Trong nước ..........................................................................................................16
iii

1.3.2. Ngoài nước ..........................................................................................................17
CHƯƠNG 2: NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..............20
2.1. Nguyên liệu sử dụng trong nghiên cứu ..................................................................20
2.2. Hóa chất, thiết bị và dụng cụ ..................................................................................20
2.2.1. Hóa chất ...............................................................................................................20
2.2.2. Thiết bị, dụng cụ ..................................................................................................20
2.3. Phương pháp nghiên cứu và bố trí thí nghiệm .......................................................21
2.3.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu tổng quát .....................................................21
2.3.2. Bố trí thí nghiệm xác định điều kiện chiết ảnh hưởng đến khả năng ức chế enzyme
acetylcholinesterase của rong Padina australis ............................................................22
2.3.2.1. Thí nghiệm xác định ảnh hưởng của nồng độ dung môi chiết đến khả năng ức
enzyme acetylcholinesterase của rong Padina australis ...............................................22
2.3.2.2. Thí nghiệm xác định ảnh hưởng của nhiệt độ chiết đến khả năng ức enzyme
acetylcholinesterase của rong Padina australis ............................................................24
2.3.2.3. Thí nghiệm xác định ảnh hưởng của thời gian chiết đến khả năng ức enzyme
Acetylcholinesterase của rong Padina australis ...........................................................25
2.3.2.4. Thí nghiệm xác định ảnh hưởng của tỉ lệ NL/DM đến khả năng ức enzyme
Acetylcholinesterase của dịch chiết rong Padina australis...........................................26
2.3.3. Bố trí thí nghiệm xác định phân đoạn có khả năng ức chế enzyme
Acetylcholinesterase cao nhất của dịch chiết rong Padina australis ............................27
2.4. Phương pháp sử dụng trong phân tích ....................................................................28
2.4.1. Phương pháp xác định một số chỉ tiêu hóa lý của rong Padina australis ...........28
2.4.2. Phương pháp đánh giá khả năng ức chế enzyme acetylcholinesterase. ..............29
2.5. Phương pháp xử lý số liệu ......................................................................................29
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ......................................30
3.1. Kết quả xác định một số chỉ tiêu hóa lý của rong Padina australis .......................30
3.1.1. Kết quả xác định một số thành phần hóa học ......................................................30
3.1.2. Kết quả định tính một số hợp chất có trong dịch chiết ........................................31

3.2. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện chiết đến khả năng ức chế enzyme
acetylcholinesterase của rong Padina australis ............................................................32
3.2.1. Ảnh hưởng của nồng độ dung môi chiết đến khả năng ức chế enzyme
acetylcholinesterase của rong Padina australis ............................................................32
iv


3.2.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ chiết đến khả năng ức chế enzyme acetylcholinesterase
của rong Padina australis ..............................................................................................35
3.2.3. Ảnh hưởng của thời gian chiết đến khả năng ức chế enzyme Acetylcholinesterase
của rong Padina australis ..............................................................................................36
3.2.4. Ảnh hưởng của tỉ lệ nguyên liệu/dung môi đến khả năng ức chế enzyme
acetylcholinesterase của rong Padina australis ............................................................38
3.4. Đánh giá khả năng ức chế enzyme acetylcholinesterase của rong Padina australis
ở điều kiện thích hợp .....................................................................................................39
3.5. Đánh giá khả năng ức chế enzyme acetylcholinesterase của các phân đoạn dung môi
chiết của rong Padina australis .....................................................................................41
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................45
4.1. Kết luận...................................................................................................................45
4.2. Kiến nghị ................................................................................................................45
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................46
PHỤ LỤC ......................................................................................................................53

v


DANH SÁCH HÌNH
Hình 2.1. Rong nâu Padina australis ............................................................................20
Hình 2.2. Sơ đồ quy trình nghiên cứu tổng quát ...........................................................21
Hình 2.3. Bố trí thí nghiệm xác định ảnh hưởng của nồng độ dung môi chiết đến khả

năng ức chế enzyme AChE của rong Padina australis .................................................23
Hình 2.4. Bố trí thí nghiệm xác định ảnh hưởng của nhiệt độ chiết đến khả năng ức chế
enzyme AChE của rong Padina australis .....................................................................24
Hình 2.5. Bố trí thí nghiệm xác định ảnh hưởng của thời gian chiết đến khả năng ức chế
enzyme AChE của rong Padina australis .....................................................................25
Hình 2.6. Bố trí thí nghiệm xác định ảnh hưởng của tỉ lệ NL/DM chiết đến khả năng ức
chế enzyme AChE của rong Padina australis ...............................................................26
Hình 2.7. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định phân đoạn có khả năng ức chế enzyme AChE
cao nhất của rong Padina australis ...............................................................................27
Hình 3.1. Ảnh hưởng của nồng độ dung môi chiết đến khả năng ức chế enzyme AChE của rong
Padina australis; Các chữ cái khác nhau trên các cột chỉ ra sự khác nhau có ý nghĩa thống kê
(p<0,05)...........................................................................................................................33
Hình 3.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ chiết đến khả năng ức chế enzyme AChE của rong Padina
australis; Các chữ cái khác nhau trên các cột chỉ ra sự khác nhau có ý nghĩa thống kê (p<0,05)
.......................................................................................................................................35
Hình 3.3. Ảnh hưởng của thời gian chiết đến khả năng ức chế enzyme AChE của dịch chiết rong
Padina australis; Các chữ cái khác nhau trên các cột chỉ ra sự khác nhau có ý nghĩa thống kê
(p<0,05)...........................................................................................................................37
Hình 3.4. Ảnh hưởng của tỉ lệ NL/DM đến khả năng ức chế enzyme AChE của dịch chiết rong
Padina australis; Các chữ cái khác nhau trên các cột chỉ ra sự khác nhau có ý nghĩa thống kê
(p<0,05)...........................................................................................................................38
Hình 3.5. Giá trị IC50 các phân đoạn dịch chiết của rong Padina australis ..................42

vi


DANH SÁCH BẢNG
Bảng 2.1. Định tính một số hợp chất có dịch chiết mẫu rong Padina australis ...........29
Bảng 3. 1. Một số thành phần hóa học có trong rong Padina australis ........................30
Bảng 3. 2. Kết quả định tính một số hợp chất có trong dịch chiết ................................32

Bảng 3. 3. Khả năng ức chế enzyme acetylcholinesterase của rong Padina australis .39
Bảng 3. 4. So sánh khả năng ức chế enzyme acetylcholinesterase (IC50) của rong
Padina australis với một số loài rong khác ...................................................................40
Bảng 3. 5. Kết quả hiệu suất chiết và khả năng ức chế enzyme acetylcholinesterase của
các phân đoạn dung môi chiết rong Padina australis ...................................................41

vii


DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT

Ý nghĩa

STT Chữ viết tắt
1

A

Độ hấp thụ (Absorbance)

2

ACh

Acetylcholine

3

AChE

Enzyme acetylcholinesterase

4

AD

Bệnh Alzheimer (Alzheimer's disease)

5

ATCI

Acetylthiocholin iodid

6

DMSO

Dimethyl sulfoxide

7

DTNB

Acid 5-5’-dithiobis-2-nitrobenzoic

8

EtOAc

ethyl acetate

9

FDA

10

MeOH

Methanol

11

n-BuOH

n-butanol

12

NL/DM

nguyên liệu/dung môi

Hiệp hội Quản lý Thuốc và Thực phẩm Hoa Kỳ
(Food and Drug Administration)

Inhibitory concentration 50%
13

IC50

14

IU

15

UV

(khả năng ức chế 50%)
International Unit
(đơn vị đo lương quốc tế)
Tia tử ngoại (Ultraviolet)

viii


LỜI MỞ ĐẦU
Enzyme acetylcholinesterase là một enzyme có chức năng làm ngưng hoạt động
của chất dẫn truyền thần kinh acetylcholine tại các synapse thần kinh cholinergic thông
qua việc thủy phân acetylcholine tạo thành choline và acid acetic. Ở các bệnh nhân mắc
bệnh Alzheimer, do có sự tích tụ các mảng amyloid và các đám rối thần kinh, khiến cho
nồng độ acetylcholine bị suy giảm đáng kể. Theo giả thuyết cholinergic, việc thiếu hụt
chất dẫn truyền thần kinh acetylcholine trong não, 90% là nguyên nhân chính dẫn đến
việc phát bệnh mất trí nhớ mà điển hình là bệnh Alzheimer. Bệnh Alzheimer được biết
đến là một căn bệnh thoái hóa thần kinh tiến triển liên quan đến tuổi tác không chỉ đối
với người lớn tuổi mà còn gặp phải đối với người trẻ tuổi. Bệnh nhân mắc Alzheimer sẽ
bị giảm khả năng phán đoán, định hướng không gian và thời gian, ngôn ngữ, tư duy
nhận thức, hành động, ảnh hưởng nặng nề đến chất lượng cuộc sống, gây nhiều khó khăn

cho người bệnh, gia đình và xã hội.
Hiện nay, trên thị trường đã có một số thuốc ức chế enzyme AChE đã được tổng
hợp và được phép sử dụng theo Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ
(FDA) đã phê duyệt năm loại thuốc điều trị Alzheimer là rivastigmine, galantamine,
donepezil, memantine, memantine kết hợp với donepezil. Tuy nhiên, người tiêu dùng
vẫn còn nhiều e ngại, lo lắng trong việc sử dụng các loại thuốc này. Do đó, nhu cầu
nghiên cứu phát triển và thu nhận các chất có nguồn gốc từ tự nhiên để hỗ trợ và điều
trị Alzheimer là rất cần thiết.
Trước tình hình ô nhiễm và suy giảm đất trồng nông nghiệp như hiện nay, rong
biển đang có xu hướng trở thành nguồn thực phẩm tương lai của con người. Khánh Hòa
là một vùng biển rất tiềm năng có điều kiện khí hậu thuận lợi cho sự phát triển của rong
biển với hàng trăm loài rong đã được định danh thuộc 3 ngành rong lớn: ngành rong
nâu, rong đỏ, rong lục. Rong biển Việt Nam nói chung và rong nâu Khánh Hòa nói riêng
có trữ lượng rất lớn và đa dạng về chủng loài. Dù vậy, ngành rong biển Khánh Hòa vẫn
chưa được chú trọng đúng mức để phát triển và bảo vệ nền kinh tế biển. Hiện nay, nhiều
hợp chất có hoạt tính sinh học đã được tìm thấy trong rong biển như: alkaloids,
anthraquinones, carbohydrates, flavonoids, glycosides, saponins, steroids, phenols,
terpenoids và tanins. Hiện nay, trong nước cũng đã có một số nghiên cứu về các khả
năng khác nhau của các hợp chất này trong rong biển. Tuy nhiên, hướng nghiên cứu
1


đánh giá khả năng ức chế enzyme AChE trong nước vẫn còn hạn chế, trên thế giới hướng
nghiên cứu này được các nhà khoa học rất quan tâm.
Dựa vào những yếu tố trên có thể khẳng định rong biển Khánh Hòa hoàn toàn là
một nguồn nguyên liệu tiềm năng trong hướng nghiên cứu này. Do đó, việc lựa chọn
nghiên cứu chiết xuất rong Padina australis có thể là một giải pháp tốt và là một hướng
đi hứa hẹn mang lại nhiều kỳ vọng trong việc thu nhận các chất có khả năng ức chế
enzyme AChE. Từ nguyên nhân thực tế đó, em đã lựa chọn đề tài “Nghiên cứu hoạt
tính ức chế enzyme acetylcholinesterase của rong Padina australis thu hoạch tại

vùng biển Khánh Hòa.”
 Mục tiêu của đề tài:
- Xác định được điều kiện chiết thích hợp để thu nhận dịch chiết có khả năng ức chế
enzyme acetylcholinesterase.
- Xác định được khả năng ức chế enzyme acetylcholinesterase của các phân đoạn dung
môi chiết.
 Nội dung của nghiên cứu:
- Nghiên cứu định tính và định lượng một số thành phần hóa học có trong rong.
- Nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện chiết (nồng độ dung môi, nhiệt độ, thời gian, tỉ
lệ nguyên liệu/dung môi) đến khả năng ức chế enzyme acetylcholinesterase.
- Nghiên cứu khả năng ức chế enzyme acetylcholinesterase của các phân đoạn dung môi
chiết.
 Ý nghĩa thực tiễn của nghiên cứu:
- Thành công của đề tài sẽ cung cấp dữ liệu khoa học về hoạt tính ức chế enzyme
acetylcholinesterase của rong biển thu hoạch tại vùng biển Khánh Hòa. Dữ liệu khoa
học này sẽ là tài liệu tham khảo cho các nhà khoa học, nhà sản xuất và chế biến.
- Thành công của đề tài sẽ là cơ sở để phát triển một số thuốc hoặc thực phẩm chức
năng có khả năng hỗ trợ điều trị bệnh mất trí nhớ Alzheimer. Qua đó, góp phần thúc đẩy
giá trị kinh tế và tiềm năng của ngành nuôi trồng, khai thác và chế biến rong biển của
vùng biển Khánh Hòa.

2


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về bệnh Alzheimer và rong biển
1.1.1. Bệnh Alzheimer
1.1.1.1. Khái niệm bệnh Alzheimer
Bệnh Alzheimer là bệnh rối loạn thoái hóa thần kinh thường gặp nhất và là
nguyên nhân phổ biến nhất của chứng mất trí, với các triệu chứng lâm sàng như suy

giảm nhận thức tiến triển liên quan đến suy giảm trong các hoạt động của cuộc sống
hàng ngày và rối loạn hành vi trong suốt quá trình bệnh [28]. Bệnh Alzheimer là nguyên
nhân phổ biến nhất của chứng mất trí ảnh hưởng đến đời sống, sinh hoạt của con người
và có liên quan đến việc mất các tế bào thần kinh cholinergic ở các bộ phận của não
[38]. Ước tính có 5,8 triệu người Mỹ ở mọi lứa tuổi đang mắc chứng mất trí nhớ
Alzheimer vào năm 2019. Con số này bao gồm ước tính 5,6 triệu người từ 65 tuổi trở
lên và khoảng 200.000 người dưới 65 tuổi mắc bệnh Alzheimer khởi phát trẻ hơn [19].
Theo thống kê, Châu Á có khoảng 35 triệu người mắc bệnh Alzheimer, con số này được
dự đoán sẽ tăng gấp đôi vào năm 2050, đạt tới mức 62,8 triệu người. Ở Việt Nam có
khoảng hơn 9 triệu người bị sa sút trí nhớ mà dạng bệnh điển hình là Alzheimer [9].
Bệnh phá hủy từ từ các tế bào não, làm suy yếu trí nhớ, sa sút suy luận, và thay
đổi cử chỉ và thái độ của người bị bệnh. Lần đầu tiên được ông Alois Alzheimer nghiên
cứu và mô tả năm 1907, chứng bệnh này không phân biệt giàu nghèo hay kinh tế và nam
hay nữ đều bị bệnh như nhau [10]. Bệnh Alzheimer là nguyên nhân gây tử vong lớn thứ
tư cho những người trên 65 tuổi. Hiện nay, việc điều trị bệnh Alzheimer nhằm mục đích
cải thiện triệu chứng nhận thức và hành vi từ đó giúp nâng cao chất lượng cuộc sống
cho bệnh nhân và xã hội là điều rất cần thiết [19].
1.1.1.2. Phân loại mức độ bệnh
Bệnh thường phát từ từ nên thường khó có thể ghi nhận được chính xác thời gian
khởi phát của bệnh. Do tiến triển bệnh chậm, bệnh nhân vẫn duy trì được các năng lực
xã hội cho đến giai đoạn bệnh phát hoàn toàn. Thường là bệnh nhân không nhận biết
được những thay đổi bệnh lý của mình ở giai đoạn này [15].
Bệnh cảnh lâm sàng là một hội chứng sa sút trí tuệ điển hình và tiến triển của
bệnh có thể được chia thành 3 giai đoạn chính như sau:
3


Giai đoạn 1: Thường kéo dài 2-3 năm, được đặc trưng bởi các triệu chứng: suy
giảm trí nhớ, giảm hiệu suất trong giải quyết các công việc thường ngày, rối loạn định
hướng không gian. Đồng thời có thể có các khí sắc rõ rệt dẫn đến trạng thái bất an, bồn

chồn, đứng ngồi không yên, dễ bị kích thích, hoặc ngược lại dẫn đến bàng quan, sững
sờ, trầm cảm từ giai đoạn sớm của bệnh.
Giai đoạn 2: Suy giảm trí tuệ diễn ra nhanh chóng, rõ rệt. Nhân cách của người
bệnh cũng bắt đầu có những biến đổi. Thường gặp các triệu chứng biểu hiện tổn thương
thùy đỉnh: rối loạn ngôn ngữ, rối loạn tri giác, rối loạn hành vi, thay đổi tính cách. Các
rối loạn ngoại tháp đặc trưng là rối loạn tư thế, dáng điệu, tăng trương lực cơ và đặc biệt
các triệu chứng giống Parkinson thấy có ở gần 2/3 các bệnh nhân Alzheimer.
Giai đoạn 3: Giai đoạn cuối cùng. Bệnh nhân có thể nằm liệt giường, rối loạn đại
tiểu tiện, các triệu chứng loạn thần (hoang tưởng, ảo giác,…) thường xuất hiện rõ rệt
trong bệnh cảnh lâm sàng. Có thể xuất hiện các rối loạn thần kinh như liệt nhẹ nửa người
co cứng, bệnh nhân nằm co quắp, run tay chân, có các phản xạ nắm, mút. Các cơn động
kinh toàn thể gặp trong nhiều trường hợp. Sút cân nhanh chóng mặc dù vẫn duy trì ăn
ngon miệng [15].
1.1.1.3. Điều trị bệnh Alzheimer
Kết quả chuẩn đoán bệnh Alzheimer sẽ làm thay đổi cuộc sống của cả bệnh nhân
và gia đình họ. Cho tới thời điểm hiện tại, vẫn chưa có loại thuốc nào có thể chữa khỏi
bệnh Alzheimer mà chỉ có thể giúp làm chậm tiến triển của bệnh và làm giảm một số
triệu chứng. Tất cả các bệnh nhân mắc Alzheimer cần được ổn định cân bằng chuyển
hóa và cân bằng thể dịch, đồng thời duy trì trọng lượng cơ thể ở mức bình thường, điều
chỉnh huyết áp, mỡ máu cũng như các vấn đề khác gây khó chịu cho người bệnh. Ngoài
ra cần áp dụng các biện pháp chăm sóc y tế cơ bản tùy theo mức độ nặng nề và suy giảm
trí nhớ của người bệnh và các triệu chứng xuất hiện thêm về sau [15].
Điều trị bệnh Alzheimer bằng thuốc
Các thuốc hiện đang sử dụng để điều trị triệu chứng liên quan đến nhận thức
trong bệnh Alzheimer Hiệp hội Quản lý Thuốc và Thực phẩm Hoa Kỳ (FDA) đã phê
chuẩn lưu hành hai loại thuốc dùng để điều trị các triệu chứng liên quan đến nhận thức
của bệnh Alzheimer:

4

-

Chất ức chế cholinesterase giúp ngăn ngừa sự giảm hàm lượng acetylcholine, một
chất dẫn truyền thần kinh quan trọng cho quá trình ghi nhớ và học hỏi. Ba loại chất
ức chế cholinesterase thường được kê đơn thuốc là:

+ Donepezil (Aricept) được dùng để điều trị trong tất cả các giai đoạn của bệnh
Alzheimer.
+ Rivastigmine (Exelon) được dùng để điều trị bệnh Alzheimer's trong giai đoạn
nhẹ và vừa.
+ Galantamin (Razadyne) được cấp phép dùng để điều trị bệnh Alzheimer trong
giai đoạn nhẹ và vừa.
+ Memantine phối hợp với Donepezil được dùng điều trị kết hợp với nhau điều
trị các giai đoạn vừa của bệnh
+ Memantin (Namenda) giúp điều hòa hoạt động của glutamate, một loại chất
chuyển dẫn truyền thần kinh khác liên quan đến quá trình ghi nhớ và học hỏi. Loại thuốc
này được Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ cấp phép dùng để điều trị
bệnh Alzheimer trong giai đoạn vừa và nặng.
Điều trị các bệnh phối hợp: nếu bệnh nhân có các bệnh kèm theo thì cũng cần
điều trị đồng thời các bệnh đó ngay như tăng huyết áp, đái tháo đường,… [19].
Biện pháp không dùng thuốc
Các biện pháp bổ sung bao gồm việc tạo ra một cuộc sống ổn định tránh căng
thẳng hàng ngày, và hỗ trợ thân nhân của người bệnh về cách chăm sóc. Thúc đẩy các
nhóm trợ giúp và hỗ trợ tại gia đình rất có nhiều lợi ích cho người bệnh. Ngoài ra, cần
hỗ trợ thêm các hoạt động sinh hoạt trong cuộc sống hàng ngày, huấn luyện hành vi và
biện pháp hòa nhập xã hội có thể hữu ích [19].

5

1.1.2. Acetylcholine, enzyme acetylcholinesterase và giả thuyết về vai trò của hệ
cholinergic đối với bệnh Alzheimer
1.1.2.1. Acetylcholine
Đặc điểm
Acetylcholine (ACh) được tìm thấy ở động vật có xương sống, động vật chân
khớp; và là một trong những chất chính mà nhờ đó xung điện được truyền giữa các tế
bào thần kinh với nhau hoặc từ tế bào thần kinh tới cơ vân và cơ trơn. ACh được phát
hiện lần đầu tiên vào năm 1867 dưới dạng một chất tổng hợp và được phát hiện trong
cơ thể người năm 1906 từ dịch chiết tuyến thượng thận. Trong những năm gần đây, ACh
được chứng minh có liên quan tới nhiều chức năng khác bên cạnh chức năng dẫn truyền
thần kinh. Trong đó, ACh được xem là có liên quan đến sự tiến triển của bệnh viêm dây
thần kinh và quá trình sản sinh sợi amyloid, những đặc điểm điển hình được thấy trong
tế bào não của bệnh nhân mắc bệnh Alzheimer [12].
Quá trình sinh tổng hợp Acetylcholine
Acetylcholine được tổng hợp bắt đầu với phản ứng của choline với acetate
(Hình1.1) trong tế bào thần kinh. Acetate được kích hoạt bởi coenzyme A và nó trở
thành Acetyl Co-enzyme A. Phản ứng giữa Acetyl Co-enzyme A và choline được xúc
tác bởi enzyme choline transferase. ACh sau khi được tổng hợp, được lưu giữ ở vị trí
cuối dây thần kinh, trong các túi (bóng synapse). Các chất trong túi được giải phóng khi
vị trí cuối dây thần kinh bị khử cực và khi đó ACh được giải phóng vào khe synapse và
gắn với thụ thể. ACh sau khi được giải phóng có thời gian bán thải rất ngắn vì sự có mặt
của AChE. Đây là enzyme thủy phân dây nối este trong phân tử ACh tạo ra choline và
acid acetic. Choline sau đó được thu nhận lại vào tế bào thần kinh để tổng hợp ACh. Do
đó, những chất có tác dụng ức chế enzyme AChE sẽ kéo dài thời gian tồn tại và thời
gian tác dụng của ACh [12].

6

Hình 1.1. Sơ đồ quá trình sinh tổng hợp Acetylcholine

1.1.2.2. Enzyme acetylcholinesterase
Cấu tạo
AChE là một enzyme xúc tác cho phản ứng chuyển hóa, thủy phân của chất dẫn
truyền thần kinh acetylcholine, từ đó làm ngừng lại sự hoạt động của chúng tại các khe
synapse cholinergic ở cả thần kinh trung ương và ngoại biên. AChE là một enzyme gắn
vào màng sau synapse bằng liên kết cộng hóa trị với nhóm glycolipid. Hiệu lực xúc tác
cao của AChE cho phép các synapse truyền đi thế năng hoạt động với tần số lớn. Cấu
trúc không gian ba chiều của enzyme AChE được xác định lần đầu tiên vào năm 1991.
Trung tâm hoạt động xúc tác phản ứng thủy phân của enzyme có cấu tạo gồm 500 acid
amin nằm sâu trong cấu trúc và bị ẩn ở dưới đáy của một rãnh hẹp và sâu, cách bề mặt
20 Ao. Khi nghiên cứu cấu trúc của enzyme này người ta thấy rằng cấu trúc của trung
tâm hoạt động cũng tương tự như cấu trúc của enzyme xúc tác phản ứng thủy phân α/β
– hydrolase [31].
Đặc điểm
Hai đặc tính của enzyme AChE là khả năng xúc tác cho phản ứng thủy phân ACh
xảy ra nhanh và khả năng khu trú tác dụng của nó tại các synapse thần kinh cholinegic.
Các chất dẫn truyền thần kinh được đưa đến các khe synapse trong các bóng synapse.
Khi đến màng trước synapse, ACh được giải phóng vào khe synapse, tại đó nó liên kết
với các receptor, tiếp đó enzyme AChE sẽ thủy phân ACh tạo thành choline và acid
7


acetic. Choline được bơm trở lại màng trước synapse nhờ chất mang và được tái sử dụng
cho quá trình tổng hợp tiếp theo. Tuy nhiên khi có chất đối kháng cholinesterase liên kết
với enzyme sẽ làm ngăn cản quá trình thủy phân ACh và nó có thể tiếp tục thực hiện vai
trò dẫn truyền thần kinh của mình. Việc giữ cho chu kỳ hoạt động của ACh ổn định
trong não sẽ giúp duy trì khả năng ghi nhớ và nhận thức [20].
AChE chủ yếu bị bất hoạt bởi gốc phosphate hữu cơ, carbamate và một số chất

gây độc thần kinh. Trong trường hợp ngộ độc thuốc trừ sâu hay hóa chất bảo vệ thực vật
nhóm phospho hữu cơ, carbamat thì enzyme AChE giảm, nếu ngộ độc phospho hữu cơ
thì enzyme giảm mạnh. Do vậy, việc định lượng AChE được sử dụng để chẩn đoán và
điều trị khi bị ngộ độc thần kinh trung ương. Trong trường hợp này, các chất kháng
cholinergic (ví dụ như atropine) có khả năng hoạt hóa lại các enzyme này. Khi enzyme
được hoạt hóa lại thì nó sẽ tiếp tục thực hiện chức năng thủy phân ACh, và các triệu
chứng ngộ độc mất dần [46].
1.1.2.3. Giả thuyết về vai trò của hệ cholinergic
Enzyme AChE chủ yếu có mặt trong hệ thần kinh trung ương, xúc tác thủy phân
chất dẫn truyền ACh. Quá trình này cần thiết để chuyển tế bào thần kinh hệ cholinergic
từ trạng thái hoạt động sang trạng thái nghỉ [33]. Ở bệnh nhân Alzheimer thấy có sự
giảm trầm trọng nồng độ chất dẫn truyền thần kinh ACh. Tình trạng này gây suy giảm
khả năng nhận thức đối với người bệnh. Giả thuyết về vai trò của hệ cholinergic trong
bệnh Alzheimer được đưa ra lần đầu tiên vào năm 1982 bởi tác giả Whitehouse và cộng
sự. Sau đó, giả thuyết này nhanh chóng trở thành động lực cho quá trình nghiên cứu theo
hướng cải thiện chức năng cho hệ cholinergic trên bệnh nhân mắc bệnh Alzheimer. Theo
giả thuyết này, những chất ức chế sự hoạt động của enzyme AChE làm tăng nồng độ và
thời gian hoạt động của ACh ở synapse thần kinh từ đó cải thiện triệu chứng bệnh [25].

8


1.1.3. Tổng quan về rong nâu Padina australis
1.1.3.1. Đặc điểm
Ngành: Phaeophyta
Lớp: Phaeophyceae
Bộ: Dictyotables
Họ: Dictyotaceae
Chi: Padina Adanson
Loài: Padina australis

Rong Padina australis thuộc ngành rong nâu (Phacophyta). Rong nâu có trên
190 chi, hơn 900 loài, phần lớn sống ở biển, số chi, loài tìm thấy trong nước ngọt không
nhiều lắm. Rong có cấu tạo nhiều tế bào dạng màng giả, dạng phiến, dạng sợi đơn giản,
một hàng tế bào chia nhánh, dạng ống hoặc chia nhánh phức tạp hơn thành dạng cây có
gốc, rễ, thân, lá. Rong sinh trưởng ở đỉnh (apical), ở giữa, ở gốc, các lóng. Ngoài ra, do
các tế bào rong dạng phiến chia cắt sinh trưởng khuếch tán gọi là sinh trưởng bề mặt.
Rong màu nâu thẫm hay nâu vàng, chất rong như da, có tẩm vôi, cao 9-10cm,
rộng 10-13cm, dày 104-130 micro. Cuống hình nêm, bám bằng bám dạng đĩa, xung
quanh mọc nhiều rễ giả một hàng tế bào, kiểu nhung nỉ. Phiến rong dạng quạt rộng, xẻ
thành nhiều thùy nhỏ, mép gắp và nhăn sóng. Trên mặt có nhiều vòng đồng tâm hình
thành bởi các chùm lông hoặc các loại tế bào sinh sản, khoảng cách giữa các vòng lông
2,5-4mm. Nhìn mặt cắt ngang ở tất cả các vị trí của phiến, chỉ gồm có hai hàng tế bào
hình chữ nhật. Các vòng đồng tâm túi bào tử bốn phân bố theo quy luật cứ cách một
vòng lông mới có một vòng bào tử [3]. Rong thường mọc trên san hô chết, ở mực triều
giữa đến vùng dưới triều, nơi sóng vừa [14].
1.1.3.2. Phân bố và đặc điểm sinh thái
Rong biển thường phân bố ở các vùng nước mặn, nước lợ, cửa sông, vùng triều
sâu và vùng biển cạn. Rong đỏ và rong nâu là hai đối tượng được nghiên cứu với sản
lượng lớn và được ứng dụng nhiều trong các ngành công nghiệp và đời sống. Các yếu
tố sinh thái biển lại có ảnh hưởng đến đời sống của rong biển như: địa bàn sinh trưởng,
nhiệt độ, ánh sáng, độ muối, độ pH, muối dinh dưỡng, khí hòa tan, mức triều, sóng, gió,
9


hải lưu [4]. Rong biển ở Khánh Hòa có ở nhiều vùng như Hòn Chồng, Bãi Tiên, bán đảo
Cam Ranh, Hòn Tre và một số đảo khác. Trong đó, vùng Hòn Chồng và Bãi Tiên là 2
vùng tiếp giáp nhau có điều kiện thuận lợi cho rong mọc với mật độ khá dày đặc, mật
độ khoảng 5,5 kg/m2. Hòn Chồng và Bãi Tiên là vùng rong lớn, dễ khai thác nhất, nó
nằm ngay trên đường quốc lộ và rong mọc tập trung gần bờ [1].
1.2. Cơ sở lý thuyết

1.2.1. Một số phương pháp thường dùng trong nghiên cứu đánh giá khả năng ức
chế enzyme acetylcholinsterase
1.2.1.1. Phương pháp sử dụng thuốc thử Ellman
Trong số những phương pháp được sử dụng đánh giá tác dụng ức chế enzyme
AChE in vitro, phương pháp sử dụng thuốc thử Ellman được xây dựng và ứng dụng sớm
nhất. Hiện nay, phương pháp này vẫn được sử dụng khá phổ biến ở nhiều nghiên cứu
cùng hướng, trong đó, phương pháp đo quang được sử dụng nhiều hơn phương pháp sắc
ký lớp mỏng sinh học. Phương pháp này sử dụng cơ chất là acetylthiocholin iodid
(ATCI) và thuốc thử là 5,5-dithiobis-nitrobenzoic acid (DTNB).
Phương pháp đo quang
Phương pháp của Ellman dùng để xác định khả năng của AChE dựa vào đo quang
được tác giả này mô tả lần đầu tiên vào năm 1961 [27]. Nguyên tắc của phương pháp:
cơ chất ATCI bị thủy phân nhờ xúc tác của cholinesterase tạo thiocholin. Thiocholine
phản ứng với thuốc thử DTNB giải phóng ra hợp chất 5-thio-2-nitrobenzoic acid màu
vàng. Hợp chất này được xác định bằng cách đo độ hấp thụ của dung dịch ở bước sóng
412 nm.
Sau đó, nhiều nghiên cứu sàng lọc về tác dụng ức chế enzyme AChE in vitro
khác tiếp tục được thực hiện. Tuy nhiên, so với phương pháp gốc được công bố bởi
Ellman, phương pháp được triển khai trong các nghiên cứu sau đó đều có một số thay
đổi về: nguồn gốc và hoạt độ của enzyme e, loại đệm sử dụng, nồng độ dung dịch cơ
chất và thuốc thử… cũng như tỷ lệ phối hợp của chúng vào hỗn hợp phản ứng [52].
Phương pháp sắc ký lớp mỏng sinh học
Trên cơ sở phương pháp đo quang sử dụng thuốc thử Ellman, phương pháp sắc
ký lớp mỏng sinh học đã được phát triển. Ở phương pháp này, sau khi bản mỏng được
10


triển khai, hỗn hợp gồm dung dịch thuốc thử DTNB và cơ chất ATCI được phun lên bản
mỏng, sau đó mới phun dung dịch enzyme . Những chất gây ức chế enzyme AChE sẽ
làm xuất hiện các vết màu trắng trên nền vàng [18]. Một trong những hạn chế của

phương pháp sắc ký lớp mỏng sinh học là có thể gặp phải hiện tượng dương tính giả,
hiện tượng vết màu trắng xuất hiện trên bản mỏng không phải do tác dụng ức chế enzyme
AChE. Để khắc phục hạn chế này, bên cạnh bản mỏng thử phải tiến hành làm thí nghiệm
với một bản mỏng khác (bản đối chiếu). Các bước tiến hành trên bản đối chiếu tương tự
như trên bản thử chỉ khác ở giai đoạn phun thuốc thử hiện màu. Đối với bản thử, hỗn
hợp dung dịch thuốc thử DTNB và cơ chất ATCI được phun trước, sau đó mới phun
dung dịch enzyme AChE. Với bản đối chiếu, dung dịch thuốc thử DTNB được phun
trước, sau đó hỗn hợp gồm dung dịch cơ chất ATCI và dung dịch enzyme AChE được
phun sau. Cách bố trí thử nghiệm như trên nhằm đảm bảo những vết màu trắng xuất hiện
trên cả hai bản là những vết cho phản ứng dương tính giả [17].
1.2.1.2. Phương pháp sử dụng thuốc thử muối Fast Blue B
So với phương pháp sử dụng thuốc thử Ellman, số lượng nghiên cứu sử dụng
phương pháp này để đánh giá tác dụng ức chế enzyme AChE in vitro khá hạn chế.
Phương pháp này sử dụng cơ chất là α-naphthyl acetat và thuốc thử là muối Fast Blue
B (muối O-dianisidin bis (diazotized) zinc double).
Phương pháp đo quang
Thử nghiệm đo quang sử dụng thuốc thử muối Fast Blue B được công bố lần đầu
tiên bởi tác giả Van Asperen vào năm 1962 [61]. Nguyên tắc của phương pháp: cơ chất
α-naphthyl acetate bị thủy phân bởi enzyme esterase giải phóng chất α-naphthol. Chất
này sau đó phản ứng với thuốc thử muối Fast Blue B tạo thành sản phẩm màu diazo.
Hợp chất này được xác định bằng cách đo độ hấp thụ của dung dịch ở bước sóng 600
nm. Tuy nhiên, sau đó không có nhiều nghiên cứu sử dụng phương pháp này để nghiên
cứu sàng lọc tác dụng ức chế enzyme AChE in vitro và một trong số đó là nghiên cứu
của tác giả Di Giovanni [25]. Phương pháp được sử dụng trong nghiên cứu của tác giả
này có một số thay đổi so với phương pháp của tác giả Van Asperen về: nguồn gốc và
hoạt độ của enzyme e, hóa chất để bất hoạt enzyme và nồng độ dung dịch cơ chất [61].

11

Phương pháp sắc ký lớp mỏng sinh học
Muối Fast Blue B cũng được sử dụng như một thuốc thử trong phương pháp sắc
ký lớp mỏng sinh học để nghiên cứu sàng lọc tác dụng ức chế enzyme AChE in vitro và
được phát triển bởi Marston năm 2002. Ở phương pháp này, sau khi bản mỏng được
triển khai, dung dịch enzyme được phun lên bản mỏng. Sau đó, hỗn hợp gồm dung dịch
cơ chất α-naphthyl acetate và dung dịch thuốc thử muối Fast Blue B được phun lên bản
mỏng. Những chất gây ức chế enzyme AChE sẽ làm xuất hiện các vết màu trắng trên
nền màu tím sẫm [38]. Cũng giống phương pháp sắc ký lớp mỏng sinh học sử dụng
thuốc thử Ellman, phương pháp sắc ký lớp mỏng sinh học sử dụng thuốc thử muối Fast
Blue B cũng có thể gặp phải hiện tượng dương tính giả. Để loại trừ các vết dương tính
giả, một bản mỏng đối chiếu tương tự với bản mỏng thử được triển khai. Sau đó, các
dung dịch α-naphthol và muối Fast Blue B được phun lên bản mỏng mà không có dung
dịch enzyme e. Nếu xuất hiện vết màu trắng thì vết đó là vết dương tính giả. Ngoài việc
sử dụng 2 phương pháp trên, để nghiên cứu sàng lọc tác dụng ức chế enzyme AChE in
vitro trong nghiên cứu, tác giả Tang và cộng sự đã sử dụng phương pháp điện di mao
quản [58].
Tuy nhiên, hiện nay mới chỉ có rất ít nghiên cứu sử dụng phương pháp này được
công bố, do phương pháp này đòi hỏi phải có trang thiết bị phù hợp với thao tác thử
nghiệm tương đối phức tạp. Ngoài ra, những hạn chế về số lượng mẫu thử được đánh
giá ở mỗi lần thao tác máy cũng góp phần cản trở việc ứng dụng phương pháp điện di
mao quản trong nghiên cứu sàng lọc.
1.2.2. Cơ sở và các phương pháp tách chiết bằng dung môi
1.2.2.1. Cơ sở của quá trình tách chiết
Chiết là phương pháp thu lấy một hay nhiều chất từ hỗn hợp đã tách biệt, cô lập
và tinh chế các cấu tử có trong hỗn hợp thành những cấu tử riêng.
Quá trình chiết gồm hai giai đoạn:
+ Giai đoạn 1: Dung môi thấm ướt lên bề mặt nguyên liệu, sau đó thấm sâu vào
bên trong do quá trình thẩm thấu tạo ra dung dịch chứa các hoạt chất. Sau đó dung môi
tiếp tục hòa tan các chất trên bề mặt bằng cách đẩy các bọt khí chiếm đầy trong các khe
vách trống của tế bào.

12


+ Giai đoạn 2: giai đoạn tiếp tục hòa tan các hợp chất trong các ống mao dẫn của
nguyên liệu nhờ vào dung môi đã thấm sâu vào các lớp bên trong [5].
1.2.2.2. Các phương pháp tách chiết bằng dung môi
Chiết bằng phương pháp ngấm kiệt (Percolation)
Phương pháp ngấm kiệt là một trong những phương pháp trích ly được sử dụng
phổ biến nhất không đòi hỏi nhiều thao tác cũng như thời gian [5].
Đây là quá trình chiết liên tục, dung môi đã bão hòa hoạt chất sẽ được liên tục
thay thế bằng dung môi mới. Tuy vậy, ta không thực hiện liên tục mà mẫu được ngâm
trong dung môi khoảng 12 giờ, cho dung môi bão hòa chảy ra rồi thay thế bằng dung
môi mới và tiếp tục quá trình trích ly.
Chiết bằng phương pháp ngâm dầm (Maceration)
Phương pháp ngâm dầm không hiệu quả gì hơn so với phương pháp ngấm kiệt.
Ngâm nguyên liệu vào trong bình chứa thủy tinh có nắp đậy. Rót dung môi phủ lớp mẫu,
để ở điều kiện nhiệt độ theo yêu cầu, dung môi sẽ thấm vào nguyên liệu và hòa tan các
chất tự nhiên. Sau một thời gian dung môi trong bình được đổ ra và rót dung môi mới
vào [5].
Tách chiết bằng phương pháp chiết hồi lưu
Chiết hồi lưu là một trong những phương pháp chiết truyền thống. Sự đun hồi
lưu là sự chuyển chất trở lại môi trường phản ứng thông qua hệ thống ngưng tụ, cơ sở
của phương pháp này là sự tách các chất có nhiệt độ sôi khác nhau ra khỏi hỗn hợp của
chúng [5].
Phương pháp này có ưu điểm là sử dụng một lượng ít dung môi mà vẫn có thể
chiết kiệt được hoạt chất. Sự chiết suất tự động liên tục nên nhanh chóng. Tuy nhiên
nhược điểm của phương pháp này là không chiết xuất được một lượng lớn mẫu nên chỉ
thích hợp cho việc nghiên cứu trong phòng thí nghiệm.
Chiết bằng phương pháp lôi cuốn hơi nước
Đây là phương pháp đặc biệt để trích ly tinh dầu và những hợp chất dễ bay hơi

có trong nguyên liệu. Dụng cụ gồm một bình cầu lớn để cung cấp hơi nước, hơi nước sẽ
được dẫn sục vào bình chứa có mẫu, hơi nước xuyên thấm qua màng tế bào nguyên liệu
13


và lôi theo những cấu tử dễ bay hơi, hơi nước tiếp tục bay hơi và ngưng tụ bởi một ống
sinh hàn, ta thu được hợp chất tinh dầu. Dùng ete dầu hỏa hoặc ether ethylic để trích ly
tinh dầu ra khỏi hỗn hợp trên hoặc để yên một thời gian trong bình sẽ có sự phân tách
giữa hai pha tinh dầu và nước [5].
1.2.2.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết
Dung môi chiết
Qua nhiều nghiên cứu cho rằng với mỗi dung môi khác nhau thì khả năng tách
chiết không giống nhau. Một số yếu tố của dung môi có ảnh hưởng đến quá trình chiết
xuất là độ phân cực, độ nhớt và sức căng bề mặt [2].
Độ phân cực của dung môi: dung môi kém phân cực thì dễ hòa tan những chất
không phân cực, dung môi càng phân cực mạnh càng dễ hòa tan các chất phân cực.
Độ nhớt và sức căng bề mặt: độ nhớt càng thấp hoặc sức căng bề mặt càng nhỏ
thì dung môi càng dễ thấm vào nguyên liệu, không cản trở quá trình khuếch tán các chất
cần thiết. Độ nhớt cao sẽ cản trở quá trình khuếch tán của chất chiết làm giảm hiệu quả
chiết.
Tỉ lệ nguyên liệu/dung môi
Tỉ lệ nguyên liệu/dung môi có ảnh hưởng đến điều kiện khuếch tán các chất từ
trong tế bào ra ngoài dung môi. Nếu tỉ lệ nguyên liệu/dung môi thấp thì tốc độ khuếch
tán của các chất nhanh nhưng hiệu suất chiết chậm. Ngược lại, thì hiệu suất chiết cao
nhưng sẽ gặp khó khăn trong quá trình thu hồi dung môi và tốn dung môi.
Nhiệt độ chiết
Theo công thức tính hệ số khuếch tán của Eintein, khi nhiệt độ tăng thì hệ số
khuếch tán tăng, do đó theo định luật Fick, lượng chất khuếch tán cũng tăng lên. Hơn
nữa, khi nhiệt độ tăng thì độ nhớt của dung môi giảm, do đó sẽ tạo điều kiện thuận lợi
cho quá trình chiết xuất [8]. Tuy nhiên, khi nhiệt độ tăng sẽ gây bất lợi cho quá trình

chiết xuất trong các trường hợp sau:
Đối với hợp chất kém bền nhiệt độ cao: nhiệt độ tăng cao sẽ gây phá hủy một số
hợp chất như vitamin, glycoside, alkaloid,...

14


Đối với tạp: khi nhiệt độ tăng, không chỉ độ tan của chất tăng mà độ tan của tạp
cũng tăng theo, khi đó dịch chiết sẽ lẫn nhiều tạp. Nhất là đối với một số tạp như gôm,
chất nhầy,... Khi nhiệt độ tăng sẽ bị trương nở, tinh bột bị hồ hóa, độ nhớt của dịch chiết
sẽ bị tăng, gây khó khăn cho quá trình chiết xuất, tinh chế.
Đối với dung môi dễ bay có nhiệt độ sôi thấp: khi tăng nhiệt độ thì dung môi dễ
bị hao hụt, khi đó thiết bị phải kín và phải có bộ phận hồi lưu dung môi.
Đối với một số chất đặc biệt có quá trình hòa tan tỏa nhiệt: khi nhiệt độ tăng độ
tan của chúng lại giảm. Do đó, để tăng độ hòa tan thì cần phải làm giảm nhiệt độ.
Từ những phân tích trên thấy từng trường hợp cụ thể mà lựa chọn nhiệt độ chiết sao
cho phù hợp ( tùy thuộc vào các yếu tố như nguyên liệu chiết, dung môi, phương pháp
chiết,...).
Thời gian chiết
Khi bắt đầu chiết, các chất có khối lượng phân tử nhỏ thường là hoạt chất sẽ được
hòa tan và khuếch tán vào dung môi trước, sau đó mới đến các chất có phân tử lượng
lớn (thường là tạp, nhựa, keo,...) [28]. Do đó, nếu thời gian chiết ngắn sẽ không chiết
hết các hoạt chất trong dược liệu; nếu thời gian chiết quá dài, dịch chiết sẽ lẫn nhiều tạp,
gây bất lợi cho quá trình tinh chế và bảo quản. Tóm lại, cần lựa chọn thời gian chiết,
thành phần dược liệu dung môi, phương pháp chiết phù hợp.
Độ mịn của nguyên liệu
Khi kích thước nguyên liệu thô quá, dung môi khó khăn thấm ướt vào nguyên
liệu, hoạt chất khó hòa tan vào dung môi. Khi độ mịn nguyên liệu tăng lên, bề mặt tiếp
xúc giữa nguyên liệu và dung môi tăng lên, theo định luật Fick. Lượng chất khuếch tán
vào dung môi sẽ tăng lên, do đó thời gian chiết suất sẽ nhanh hơn.

Tuy nhiên, trong thực tế nếu xay nguyên liệu quá mịn sẽ gây ra bất lợi cho quá
trình chiết như:
-

Bột nguyên liệu sẽ bị bết dính vào nhau khi ngâm vào dung môi, tạo thành dạng
bột nhão, vón cục nên khi lọc dịch chiết sẽ chảy chậm hoặc không chảy.

-

Khi bột dược liệu quá mịn, nhiều tế bào thực vật bị phá hủy, dịch chiết bị lẫn
nhiều tạp, gây khó khăn cho quá trình tinh chế, bảo quản.

15