Trích ly co2 siêu tới hạn dầu hạt neem để ứng dụng trong bảo quản hạt bắp

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
--------------------

TRẦN THỊ LỆ QUYÊN

TRÍCH LY CO2 SIÊU TỚI HẠN DẦU HẠT NEEM ĐỂ ỨNG
DỤNG TRONG BẢO QUẢN HẠT BẮP

Chuyên ngành: Công Nghệ Thực Phẩm
Mã số: 60540101

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 12 năm 2015


CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - ĐHQG - HCM VÀ TRƯỜNG CAO ĐẲNG
NGHỀ TP. HCM

Cán bộ hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Hữu Hiếu
TS. Nguyễn Huỳnh Bạch Sơn Long
Cán bộ chấm nhận xét 1: TS. Phan Thế Đồng
Cán bộ chấm nhận xét 2: TS. Lê Minh Hùng
Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp. HCM ngày
04 tháng 01 năm 2016.
Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:
1. PGS. TS Lê Thị Kim Phụng
2. TS. Phan Thế Đồng
3. TS. Lê Minh Hùng

4. TS. Phan Ngọc Hòa
5. TS. Trần Thị Ngọc Yên
Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành
sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có).
TỊCH HỘI ĐỒNG

TRƢỞNG KHOA


ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH

CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

------------------------

-----------------------------------

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ tên học viên: Trần Thị Lệ Quyên

MSHV: 13111025

Ngày sinh: 29/09/1988

Nơi sinh: Bình Định

Chun ngành: Cơng Nghệ Thực Phẩm

Mã số: 60540101

I. Tên đề tài
TRÍCH LY CO2 SIÊU TỚI HẠN DẦU HẠT NEEM ĐỂ ỨNG DỤNG
TRONG BẢO QUẢN HẠT BẮP

II. Nhiệm vụ và nội dung
-

Tổng quan về: cây neem, thành phần của dầu neem, ứng dụng của dầu neem,

khả năng kháng khuẩn của dầu neem, các phương pháp trích ly dầu neem, kỹ thuật
trích ly bằng lưu chất siêu tới hạn.
-

Trích ly dầu neem từ hạt bằng: phương pháp Soxhlet dùng dung môi: etanol,

hỗn hợp hexan – etanol; và bằng lưu chất CO2 siêu tới hạn (có và khơng sử dụng đồng
dung môi etanol).
-

So sánh tỷ lệ thu hồi dầu từ các phương pháp trên.

-

Phân tích và đánh giá các chỉ số hóa lí (axit, peroxit, iot và xà phịng) của các

sản phẩm dầu thu được và dầu thương mại.

-

Phân tích và so sánh thành phần axit béo trong dầu thu được từ các phương pháp

trích ly trên và dầu thương mại.


-

Khảo sát khả năng kháng vi sinh vật (vi khuẩn, nấm men và nấm mốc) của dầu

neem trích được bằng CO2 siêu tới hạn.
-

Thử nghiệm khả năng ức chế Aspergillus flavus của dầu neem trích được bằng

CO2 siêu tới hạn trong bảo quản hạt bắp.

III. Ngày giao nhiệm vụ
06/07/2015

IV. Ngày hoàn thành nhiệm vụ
04/12/2015

V. Cán bộ hƣớng dẫn
TS. Nguyễn Hữu Hiếu
TS. Nguyễn Huỳnh Bạch Sơn Long

Tp. Hồ Chí Minh, ngày 04 tháng 01 năm 2016
Cán bộ hướng dẫn

Chủ nhiệm bộ mơn

Trưởng Khoa Kỹ Thuật Hóa Học


i

LỜI CẢM ƠN
Đầu tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Thầy TS. Nguyễn Hữu Hiếu và
TS. Nguyễn Huỳnh Bạch Sơn Long, người đã tận tình hướng dẫn tơi trong suốt q
trình thực hiện luận văn.
Tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến các thành viên trong gia đình tơi, những
người đã tạo điều kiện vật chất, đồng thời ủng hộ hết lòng về mặt tinh thần cho tôi
trong suốt thời gian thực hiện luận văn.
Tôi xin trân trọng cảm ơn tập thể quý thầy, cô thuộc Bộ môn Công Nghệ Thực
Phẩm, Đại học Bách Khoa Tp. HCM và các quý thầy cô Trường Cao đẳng Nghề Tp.
HCM, những người đã nhiệt tình hỗ trợ chúng tơi các hóa chất và thiết bị cần thiết, nhờ
vậy chúng tơi mới có thể tiến hành tốt các nhiệm vụ nghiên cứu trong luận văn.
Sau cùng, tôi xin cảm ơn các anh, chị và các bạn học ở phòng thí nghiệm cơng
nghệ thực phẩm, những người bạn đồng hành cùng tôi trong thời gian thực hiện luận
văn cao học tại trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM.

Tp. Hồ Chí Minh, ngày 04 tháng 01 năm 2016
Học viên thực hiện

TRẦN THỊ LỆ QUYÊN


ii

ABSTRACT
The subject entitled: “Study the neem oil extraction by supercritical CO2 using
in the preservation of grain corn" was conducted at the Microbiology laboratory of
University of Technology, Vietnam National University HCMC and Vocational
Training College City. HCM from March 2015 to December 2015. The objectives of
this study: neem oil extracted from the seeds by solvent: ethanol, mixed hexane ethanol, CO2 supercritical not use the solvent and supercritical CO2 using ethanol cosolvent; evaluate the animicrobial properties of neem extract including bacteria, yeast
and molds, and the potential application in preservation of seeds.
The disc diffusion test and the determination of minimum inhibitory
concentration (MIC) were used to evaluate the antimicrobial properties of neem
extract.
Extraction efficiency of oil extracted from the mixture of etanol - hexane is the
largest (48.06%), neem oil extraction with supercritical CO2 is lowest (43.38%) but
quality neem oil extraction with supercritical CO2 is the best.
The results indicated that the neem extract could inhibit all of the microbial
strains studied. The MIC values for the strains tested varied from 200 - 1600 ppm.
Yeast, molds and Gram (+) bacteria had the lower MIC values than those of Gram (-)
bacteria. At the concentration of 600 ppm the neem extract can inhibit the development
of Aspergillus flavus on corn and this inhibiting activity was stable during 10 weeks of
preservation.
In summary, the neem extract could be considered as an antimicrobial
agent with relatively low MIC value. This extract has a high potential application in the
preservation of dried nuts such as grain corn.


iii

TĨM TẮT LUẬN VĂN
Đề tài “Trích ly CO2 siêu tới hạn dầu hạt neem để ứng dụng làm chất bảo quản
hạt bắp” được thực hiện tại Phịng thí nghiệm Trọng điểm Cơng nghệ hóa học và Dầu

khí, Trường Đại học Bách Khoa, Đại học Quốc gia Tp. HCM và Phòng thí nghiệm Vi
Sinh Trường Cao Đẳng Nghề Tp. HCM thời gian từ tháng 03/2015 đến tháng 12/2015
với mục tiêu: trích ly dầu neem từ hạt bằng dung môi: etanol, hỗn hợp hexan – etanol,
CO2 siêu tới hạn có và khơng sử dụng đồng dung môi etanol; bước đầu khảo sát khả
năng kháng vi sinh vật bao gồm: vi khuẩn, nấm men và nấm mốc của dầu neem; đồng
thời khảo sát khả năng ứng dụng của dầu neem trong bảo quản hạt bắp.
Phương pháp khuếch tán trên đĩa giấy và phương pháp xác định nồng độ ức chế
tối thiểu MIC đã được sử dụng để đánh giá định tính và định lượng cho tính chất kháng
vi sinh vật của dầu neem.
Tỷ lệ dầu thu được từ trích ly bằng hỗn hợp etanol – hexan là lớn nhất
(48,06%), trích ly bằng dung mơi CO2 siêu tới hạn có tỷ lệ thu hồi dầu thấp nhất
(43,33%) nhưng có chất lượng dầu tốt hơn.
Kết quả cho thấy dầu neem có khả năng kháng các chủng vi sinh thử nghiệm.
Nồng độ MIC đối với các chủng thử nghiệm thay đổi từ 200 ppm đến 1600 ppm trong
đó nấm men, nấm mốc và nhóm vi khuẩn Gram (+) có giá trị MIC thấp hơn so với
nhóm vi khuẩn Gram (-). Ở nồng độ 600 ppm dịch chiết neem ức nấm mốc Aspergillus
flavus trên hạt bắp và hoạt lực của dầu neem không bị suy giảm trong 10 tuần thử
nghiệm.
Tóm lại dầu hạt neem có khả năng kháng khuẩn, kháng nấm tốt với giá trị MIC
tương đối thấp và có khả năng ứng dụng trong bảo quản hạt bắp.


iv

LỜI CAM ĐOAN
Tác giả xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân tác giả. Các kết
quả nghiên cứu và các kết luận trong luận văn này là trung thực, không sao chép từ bất
kỳ một nguồn nào và dưới bất kỳ hình thức nào. Việc tham khảo các nguồn tài liệu đã
được thực hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo đúng theo yêu cầu.

Tác giả luận văn

Trần Thị Lệ Quyên


v

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN .................................................................................................................. i
ABSTRACT ....................................................................................................................ii
TÓM TẮT LUẬN VĂN ............................................................................................... iii
LỜI CAM ĐOAN .......................................................................................................... iv
MỤC LỤC ....................................................................................................................... v
DANH MỤC BẢNG ................................................................................................... viii
DANH MỤC HÌNH ....................................................................................................... ix
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .............................................................................. xi
CHƢƠNG 1. MỞ ĐẦU .................................................................................................. 1
CHƢƠNG 2. TỔNG QUAN .......................................................................................... 3
2.1

Tổng quan về cây neem ...................................................................................... 3

2.1.1

Phân loại ..................................................................................................... 3

2.1.2

Công dụng của cây neem ............................................................................. 3

2.1.3

Các hoạt chất sinh học chính trích ly từ cây neem ...................................... 4

2.1.4

Tình hình nghiên cứu về cây neem .............................................................. 8

2.2

Cây bắp ............................................................................................................. 11

2.2.1

Cấu tạo hạt bắp .......................................................................................... 11

2.2.2

Thành phần hóa học ................................................................................... 13

2.2.3

Bảo quản hạt bắp........................................................................................ 14

2.3

Các phương pháp trích ly dầu neem ................................................................. 15

2.3.1

Phương pháp ép cơ học .............................................................................. 15

2.3.2

Phương pháp trích ly bằng dung mơi hữu cơ ............................................ 15

2.3.3

Phương pháp trích ly bằng dung mơi siêu tới hạn ..................................... 16

2.4

Phương pháp trích ly bằng dung mơi siêu tới hạn ............................................ 16

2.4.1

Định nghĩa.................................................................................................. 16


vi

2.4.2

Sơ đồ thiết bị .............................................................................................. 19

2.4.3

Nguyên tắc hoạt động ................................................................................ 19

2.4.4

Ưu - nhược điểm ........................................................................................ 20

2.4.5

Ứng dụng ................................................................................................... 21

CHƢƠNG 3. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................ 22
3.1

Thời gian và địa điểm thực hiện đề tài ............................................................. 22

3.2

Nguyên liệu và hóa chất ................................................................................... 22

3.3

Thiết bị và dụng cụ ........................................................................................... 24

3.4

Mục tiêu nghiên cứu ......................................................................................... 24

3.5

Nội dung nghiên cứu ........................................................................................ 25

3.6

Trích ly dầu neem ............................................................................................. 26

3.6.1

Trích ly dầu neem bằng phương pháp Soxhlet .......................................... 26

3.6.2

Trích ly bằng dung mơi CO2 siêu tới hạn .................................................. 26

3.7

Tỷ lệ thu hồi dầu ............................................................................................... 28

3.8

Phân tích các chỉ số axit, chỉ số iot, chỉ số xà phòng, chỉ số peroxit ............... 29

3.8.1

Chỉ số axit .................................................................................................. 29

3.8.2

Chỉ số iot .................................................................................................... 29

3.8.3

Chỉ số xà phòng ......................................................................................... 29

3.8.4

Chỉ số peroxit ............................................................................................. 30

3.9

Phân tích thành phần axit béo ........................................................................... 30

3.10 Khảo sát khả năng kháng VSV của dầu neem.................................................. 31
3.10.1 Thí nghiệm 1: khảo sát khả năng kháng VSV của dầu neem .................... 32
3.10.2 Thí nghiệm 2: khảo sát nồng độ ức chế tối thiểu VSV (MIC) của dầu neem
33
3.10.3 Thí nghiệm 3: thử nghiệm khả năng ức chế Aspergillus flavus của dầu
neem trong bảo quản hạt bắp................................................................................... 36
CHƢƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN ................................................................. 40
4.1

Tỷ lệ thu hồi dầu ............................................................................................... 40


vii

4.2

Kết quả phân tích các chỉ số ............................................................................. 42

4.2.1

Chỉ số axit .................................................................................................. 42

4.2.2

Chỉ số peroxit ............................................................................................. 43

4.2.3

Chỉ số xà phòng ......................................................................................... 44

4.2.4

Chỉ số iot .................................................................................................... 45

4.3

Kết quả phân tích thành phần axit béo ............................................................. 46

4.4

Kết quả khảo sát khả năng kháng VSV của dầu neem ..................................... 46

4.5

Kết quả khảo sát MIC của dầu neem ................................................................ 50

4.6

Kết quả ứng dụng thử nghiệm dầu neem trong bảo quản hạt bắp .................... 52

CHƢƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .............................................................. 59

5.1

Kết luận............................................................................................................. 59

5.2

Kiến nghị .......................................................................................................... 60

TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................... 61
PHỤ LỤC


viii

DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1. Sự biến động hàm lượng azadirachtin trong nhân hạt neem từ nhiều nơi khác
nhau . ................................................................................................................................ 6
Bảng 2.2. Các thành phần phần chính trong hạt bắp. .................................................... 11
Bảng 2.3. Thành phần nội nhũ sừng và nội nhũ bột của hạt bắp (% chất khô). ............ 13
Bảng 2.4. Sự phân bố các chất trong các phần của hạt bắp ........................................... 13
Bảng 2.5. Thành phần hóa học trung bình của hạt bắp (% chất khơ) ............................ 14
Bảng 2.6. Một số dung mơi có thể sử dụng cho phương pháp trích ly siêu tới hạn. ..... 18
Bảng 2.7. So sánh các đặc tính của lưu chất ở 3 trạng thái lỏng, khí và siêu tới hạn. ... 18
Bảng 3.1. Hóa chất sử dụng để trích ly dầu neem ......................................................... 23
Bảng 3.2 Sắp xếp các mẫu thí nghiệm. .......................................................................... 37
Bảng 4.2. Bảng so sánh thành phần các axit béo tự do trích ly từ các phương pháp khác
nhau (%) ......................................................................................................................... 46
Bảng 4.3. Đường kính trung bình vịng kháng vi khuẩn, nấm men và nấm mốc. ......... 47
Bảng 4.4. Nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) trên vi khuẩn của dầu neem ....................... 50
Bảng 4.5. So sánh kết quả thử nghiệm với các nhóm tác giả khác ............................... 51

Bảng 4.6. Nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) trên nấm men và nấm mốc của dầu neem.. 52


ix

DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1. Hình cây neem.................................................................................................. 3
Hình 2.2. Cơng thức cấu tạo của azadirachtin A (a) và azadirachtin B (b). .................... 5
Hình 2.3. Cơng thức cấu tạo của salanin. ......................................................................... 7
Hình 2.4. Cơng thức cấu tạo của nimbin. ......................................................................... 7
Hình 2.5. Cấu tạo hạt bắp. .............................................................................................. 11
Hình 2.6. Giản đồ pha trạng thái siêu tới hạn của một chất. .......................................... 17
Hình 2.7. Sơ đồ thiết bị trích ly bằng dung mơi siêu tới hạn. ........................................ 19
Hình 3.1. Hạt neem dùng trong thí nghiệm.................................................................... 22
Hình 3.2. Quy trình xử lý hạt neem ............................................................................... 22
Hình 3.3. Quy trình trích ly dầu neem bằng dung mơi etanol. ...................................... 26
Hình 3.4. Quy trình trích ly dầu neem bằng dung mơi CO2 siêu tới hạn. ...................... 27
Hình 3.5. Quy trình trích ly dầu neem bằng dung mơi CO2 siêu tới hạn có sử dụng
đồng dung mơi etanol. .................................................................................................... 27
Hình 3.6. Sơ đồ khảo sát khả năng kháng VSV của dầu neem. ..................................... 31
Hình 3.7. Sơ đồ quy trình thử nghiệm khả năng kháng khuẩn của dầu neem. .............. 32
Hình 3.8. Sơ đồ tóm tắt quá trình khảo sát nồng độ ức chế tối thiểu VSV của dầu neem.
........................................................................................................................................ 35
Hình 3.9. Sơ đồ thực hiện xử lý và bảo quản hạt bắp. ................................................... 39
Hình 4.1. Tỷ lệ thu hồi dầu từ các loại dung môi. ......................................................... 40
Hình 4.2. Dầu neem thu được bằng cách trích ly từ các dung môi: etanol, etanol hexan, CO2 siêu tới hạn, CO2 siêu tới hạn + etanol (từ trái qua). .................................. 41
Hình 4.3. Chỉ số axit của dầu neem trích ly bằng các phương pháp khác nhau. ........... 42
Hình 4.4. Chỉ số peroxit của dầu neem trích ly bằng các phương pháp khác nhau. ...... 43
Hình 4.5. Chỉ số xà phịng của dầu neem trích ly bằng các phương pháp khác nhau. .. 44
Hình 4.6. Chỉ số iot của dầu neem trích ly bằng các phương pháp khác nhau. ............. 45

Hình 4.7. Kết quả thử nghiệm khả năng kháng VSV của dầu neem. ............................ 49


x

Hình 4.8. Ảnh hưởng của dầu neem trên sự phát triển của nấm Aspergillus flavus ở các
mẫu hạt bắp thí nghiệm. ................................................................................................. 53
Hình 4.9. Ảnh hưởng của dầu neem trên sự phát triển của nấm Aspergillus flavus ở các
mẫu hạt bắp khơng cấy nấm mốc. .................................................................................. 55
Hình 4.10. Ảnh hưởng của dầu neem trên sự phát triển của nấm Aspergillus flavus ở
các mẫu hạt bắp có cấy nấm mốc. .................................................................................. 57


xi

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
A

: Azadirachta

Asp

: Aspergillus

B

: Bacillus

BHI

: Brain Heart Infusion

DMSO

: Dimethyl sulfoxide

E

: Escherichia

L

: Listeria

Lac

: Lactobacillus

MIC

: Minimum Inhibitory Concentration

R

: Rhodotorula

S

: Staphylococcus

Sac

: Saccharomyces

Sal

: Salmonella

VSV

: Vi sinh vật


1

1

CHƢƠNG 1. MỞ ĐẦU

Đối với người nơng dân, q trình tạo ra sản phẩm từ lúc trồng trọt tới lúc thu
hoạch là cả một quá trình gian khổ, nhưng quá trình bảo quản sản phẩm sau thu hoạch
sao cho khơng hao hụt về số lượng và chất lượng cũng là một vấn đề không đơn giản.
Sản phẩm sau thu hoạch có thể bị nhiễm độc tố do vi sinh vật (VSV) gây hại cho sức
khỏe người tiêu dùng. Do đó, việc bảo quản các nguồn nông sản sau thu hoạch là hết
sức cần thiết. Giải quyết tốt vấn đề này sẽ kéo dài thời gian sử dụng của sản phẩm và
hạ thấp được mức thiệt hại có thể xảy ra.
Riêng tại nước ta và nhiều nước nhiệt đới khác, nấm mốc được xem là một trong
những nguyên nhân gây tổn thất nơng sản nghiêm trọng nhất. Các chất hóa học xử lý
nấm hiện nay vẫn đảm bảo hiệu quả phòng trị nhất định nhưng lại gây ra những hậu
quả nghiêm trọng như phá vỡ cân bằng sinh học do chúng tiêu diệt tất cả những lồi có

ích, gây ra hiện tượng bộc phát dịch hại. Ngoài ra, sự lạm dụng thuốc bảo vệ thực vật
cũng là nguyên nhân làm cho nhiều loại dịch hại trở nên kháng thuốc và quan trọng
hơn là gây ô nhiễm môi trường, để lại nhiều tác hại nghiêm trọng đối với sức khỏe con
người.
Do đó, người ta đã có xu hướng tìm những loại thuốc có nguồn gốc thảo mộc để
thay thế. Trong đó, cây neem với những dẫn xuất của nó được chứng minh là có hiệu
quả cao trong kiểm sốt cơn trùng mà khơng gây hại cho các lồi thiên địch và khơng
ảnh hưởng xấu đến môi trường.
Cây neem (Azadirachta Indica A. Juss) là một trong những lồi thực vật có đặc
tính kháng côn trùng đang được nghiên cứu, sử dụng ngày càng nhiều ở nước ta và
một số nước trên thế giới do chúng có khả năng phịng trừ hơn 400 loại dịch hại.
Cây neem có nguồn gốc từ Ấn Độ, du nhập vào nước ta cách đây gần 30 năm và
được trồng nhiều ở các tỉnh miền Trung. Hiện nay, rừng neem tại Ninh Thuận và Bình
Thuận vẫn khơng ngừng phát triển với diện tích hơn 1.000 ha, đây là nguồn nguyên


2

liệu quan trọng, bước đầu tạo ra các sản phẩm phịng trừ sâu hại cây trồng và bảo
quản nơng sản.
Việc nghiên cứu áp dụng kỹ thuật trích ly sử dụng CO2 siêu tới hạn cho q
trình trích ly dầu neem có nhiều ưu điểm như: dung mơi khơng độc hại với con người
và mơi trường, khơng gây cháy nổ, có thể thu hồi sau trích ly, sản phẩm có độ tinh
khiết cao, các thành phần quý trong dầu có hàm lượng cao, … Vì vậy, việc ứng dụng
kỹ thuật lưu chất siêu tới hạn để trích ly dầu neem là một hướng nghiên cứu cần thiết
và có ý nghĩa đối với việc phát triển các sản phẩm từ dầu neem để ứng dụng trong bảo
quản nông sản.


3

2

CHƢƠNG 2. TỔNG QUAN

2.1 Tổng quan về cây neem
2.1.1 Phân loại [1]
-

Ngành : Angiospermatophyta

-

Lớp

-

Lớp phụ : Archichlamydeae

-

Nhóm

: Dialypetalae

-

Bộ

: Rutales

-

Bộ phụ : Rutinae

-

Họ

-

Họ phụ : Melioideae

-

Tộc (chi): Melieae

-

Giống

: Azadirachta

-

Loài

: indica A. Juss

: Dicotyledoneae

: Meliaceae

Hình 2.1. Hình cây neem.
2.1.2 Cơng dụng của cây neem
Cây neem có rất nhiều cơng dụng trong nơng nghiệp và y học [2]. Tại nhiều nước
trên thế giới, cây neem không những mang lại hiệu quả đáng kể về kinh tế với nhiều
sản phẩm đa dạng mà nó cịn giải quyết được một số vấn đề về mơi sinh. Đây là một
trong số ít những lồi thực vật mà tất cả các bộ phận của nó đều mang lại những lợi ích
thiết thực cho con người [3].
- Lá: lá có lượng đạm, khống, caroten tương đối cao nên có thể được sử dụng
làm thức ăn cho gia súc. Tại một số vùng Andhra Pradesh, nông dân thường cho gia
súc ăn lá neem sau khi sinh con để gia tăng sự tiết sữa. Ngồi ra, lá cịn có tác dụng
phòng trị bệnh giun sán cho gia súc và kiểm soát nhiều loại tác nhân gây bệnh khác
[4]. Nhiều nơi còn dùng lá non làm rau ăn vừa bổ sung khống chất, vừa có thể


4

phòng ngừa giun sán hoặc viêm nhiễm đường ruột. Ở Ấn Độ, dân gian thường lấy lá
neem để gần trẻ em giúp ngăn ngừa bệnh ho gà. Lá neem cũng được sử dụng trong
bảo quản nông sản với liều lượng 2 – 5 kg lá neem/100 kg nông sản [3].
- Quả: quả neem dùng làm thuốc tẩy giun, thuốc giảm đau và thuốc trị bệnh
đường huyết niệu, bệnh trĩ. Quả khơ ngâm nước có thể điều trị được một số bệnh ngồi
da. Nước quả tươi khi phun lên cây có thể xua đuổi nhiều loại côn trùng [5].
- Hạt: nhân hạt neem chứa nhiều hợp chất có hoạt tính sinh học có thể dùng làm
thuốc giảm đau, thuốc sát trùng, thuốc ngừa thai [6]. Ngồi ra, dầu neem cịn được
dùng trong ngành cơng nghiệp mỹ phẩm, xà phịng và nhiều ngành cơng nghiệp khác
[7].
- Vỏ cây: vỏ cây có chứa nhiều hợp chất minbin có khả năng tiêu diệt các loại

côn trùng.
- Rễ: dầu neem từ rễ cây neem được dùng làm thuốc cổ truyền trị bệnh ngoài da,
suy nhược cơ thể do có chứa nhiều đường, nhựa, protein, tryptophan. Bộ rễ phát triển
khỏe, giúp hạn chế xói mịn đất và góp phần cùng với lá rụng phục hồi dinh dưỡng cho
tầng đất canh tác [3].
2.1.3 Các hoạt chất sinh học chính trích ly từ cây neem
Từ neem, có thể chiết xuất ra rất nhiều hợp chất có khả năng phịng trừ nhiều
loại cơn trùng, bên cạnh đó chúng cịn được dùng để làm thuốc sát trùng, thuốc giảm
đau, thuốc ngừa thai, mỹ phẩm, … và nhiều ứng dụng thực tiễn khác. Cho đến nay, đã
có nhiều cơng trình nghiên cứu chứng minh neem có khả năng ức chế hơn 400 lồi
dịch hại, bao gồm: cơn trùng, nấm, vi khuẩn, virut, tuyến trùng, … Trong đó,
azadirachtin A (AZA), azadirachtin B (AZB), salanin, nimbin là những hoạt chất sinh
học có tác dụng phịng trị cơn trùng, được chiết chủ yếu từ hạt neem [1].


5

 Azadirachtin
Azadirachtin là hợp chất chính trong cây neem, có cơng thức phân tử là
C35H44O16, nhiệt độ nóng chảy 154 – 158oC, có hoạt tính kháng cơn trùng mạnh nhất,
đặc biệt là tác động xua đuổi và ức chế sinh trưởng.
Azadirachtin có cấu trúc tương tự như hormone “ecdysone”, hormone này có
tác dụng kiểm sốt tiến trình biến đổi nội hóa học của cơn trùng khi cơn trùng chuyển
từ dạng ấu trùng sang dạng nhộng để trưởng thành. Azadirachtin được xem như chất
ngăn cản sự tổng hợp các hormone cần thiết cho cơ thể cơn trùng, do đó phá vỡ chu kỳ
sống của côn trùng [8].
Azadirachtin tập trung nhiếu nhất trong nhân hạt neem. Trung bình 1 g nhân
hạt neem chứa từ 2 đến 4 mg azadirachtin. Đặc biệt ở Senegal, 1 g nhân hạt có thể
chứa đến 9 mg azadirachtin [8].
Hàm lượng azadirachtin trong nhân hạt neem cũng biến động tùy thuộc vào

nguồn gốc, xuất xứ, điều kiện khí hậu ở nhiều vùng khác nhau. Trong mỗi cây
cũng có sự biến động về hàm lượng azadirachtin [8].

(a)

(b)

Hình 2.2. Cơng thức cấu tạo của azadirachtin A (a) và azadirachtin B (b) [8].


6

Bảng 2.1. Sự biến động hàm lượng azadirachtin trong nhân hạt neem từ nhiều nơi khác
nhau [9].

Xuất xứ

Hàm lượng azadirachtin
(% trọng lượng khô)

Sri Lanka

0,20 – 0,65

Ấn Độ

0,20 – 0,75

Nicaragoa và Indonesia
Togo, Burma, Mauritius

0,48
0,30 – 0,39

Sudan

0,19

Senegal

0,33

Kenya, Nigeria, Ghana

0,10 – 0,35

Hàm lượng azadirachtin cũng phụ thuộc vào thời điểm thu hái, quả neem thu
hoạch tốt nhất khi nó chuyển sang màu vàng hay vàng xanh, lúc này hàm lượng
azadirachtin cao nhất. Không nên để quả q chín và rụng vì hạt thường bị giảm chất
lượng khi bị rơi xuống đất [4].
 Salanin
Salannin cũng có hoạt tính gây ngán ăn mạnh và đặc biệt là chất chống lại sự lột
xác của côn trùng. Một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng chất này tác động mạnh lên sự lột
xác của con bọ cánh cứng trên dưa chuột (Acalymma vitta) và bọ cánh cứng Nhật Bản
(Popillia japonica). Trong hạt neem, hàm lượng salanin thường từ 15 – 1247 mg/g [8].


7

Hình 2.3. Cơng thức cấu tạo của salanin [8].

 Nimbin
Nimbin cũng là một trong những hoạt chất đầu tiên được tách chiết từ hạt và lá
neem. Nimbin được phát hiện có trong mơ sẹo ni cấy từ vỏ thân cây neem nhưng
biến mất sau 3 tháng. Nimbin có hoạt tính kháng virut mạnh, đặc biệt hiệu quả đối với
virut gây bệnh trên cây cà chua, bệnh đậu mùa, bệnh trên gia cầm [6]. Nimbin là thành
phần chủ yếu gây ra vị đắng ở hạt neem cũng như trong dầu neem. Nimbin chiếm
khoảng 2% trong nhân hạt neem. Nimbin cũng có hoạt tính kháng virut mạnh giống
như azadirachin [8].

O
H3CO
O

18

C 12

11

19

20

30

13

3
28

H3CO C

1
10
4

5

H
29

O

9 8

H
6

O

7

H
C 31

O

17

14

2

23

22

H
15

O

21

16

H

32

CH3

O
Hình 2.4. Cơng thức cấu tạo của nimbin [8].


8

2.1.4 Tình hình nghiên cứu về cây neem
2.1.4.1 Trên thế giới
Cây neem đã được trồng phổ biến ở Ấn Độ và Burma như một loại cây thuốc có

giá trị và cho đến nay, Ấn Độ vẫn là nước trồng cây neem nhiều nhất thế giới. Tại đây,
cây neem được trồng khắp nơi và được xem như là loài cây tiêu biểu của quốc gia.
Hơn 14 triệu cây neem cho 418.633 tấn hạt/năm đã đem lại nguồn lợi hàng năm
khoảng 1 vạn tấn dầu và 4 vạn tấn bánh dầu [9].
Năm 1959, nhà côn trùng học người Đức Heinrich Schmutterer chứng kiến nạn
dịch châu chấu ở Sudan. Ông quan sát thấy neem là cây duy nhất không bị châu
chấu tấn công. Từ đó ơng bắt đầu quan tâm nghiên cứu các hoạt chất trong cây neem
[1] .
Năm 1962, Heinrich Schmutterer và các nhà khoa học Ấn Độ đã chứng minh
rằng dầu hạt neem có khả năng xua đuổi được châu chấu và dầu neem từ hạt có hiệu
lực hơn so với dầu từ lá neem [11].
Năm 1971, lần đầu tiên Morgan và cộng sự đã cô lập và xác định được hợp chất
azadirachtin, hợp chất gây ngán ăn mạnh nhất đối với côn trùng từ hạt neem [6].
Từ năm 1971 đến 1992, đã có nhiều cơng trình nghiên cứu về: thành phần hóa
học của cây neem; đặc điểm sinh thái của cây neem; vấn đề chiết xuất hoạt chất sinh
học từ neem; phương thức hoạt động của azadirachtin lên côn trùng; tính gây ngán
ăn của dầu neem từ neem đối với côn trùng; ảnh hưởng của dầu neem từ neem lên
nhện, tuyến trùng, giun tròn và lên nấm, ... [9]. Các nghiên cứu này được báo cáo và
trình bày trong 3 cuộc hội thảo quốc tế về neem tổ chức ở Đức và Kenya; 2 hội thảo ở
Mỹ; tạp chí “Neem Newletter” ở Ấn Độ, …
Năm 2013, Mishra và cộng sự thử nghiệm tác dụng kháng khuẩn của dầu neem
thô trên các đối tượng vi khuẩn E. coli và S. aureus kết quả dầu neem thơ có khả năng
ức chế hồn toàn hai chủng vi khuẩn thử nghiệm.


9

Năm 2014, Charde và cộng sự đã nghiên cứu tác dụng của dầu từ lá neem, tiêu
đen và nhục đậu khấu lên các chủng vi khuẩn Propionibacterium acnes, S. aureus và
S. epidermidis gây bệnh mụn trứng cá kết quả ba loại dầu đều có tác dụng kháng khuẩn

rất tốt. Ngồi ra tác giả cũng chỉ ra rằng phối hợp ba loại dầu với nhau sẽ cho hiệu quả
kháng khuẩn cao hơn so với từng dầu riêng lẻ.
2.1.4.2 Tình hình nghiên cứu tại Việt Nam
Năm 1981, GS. Lâm Công Định đã tiến hành những khảo nghiệm trồng thử
cây neem giống Senegal ở Bình Thuận. Bước đầu cho thấy cây neem thích nghi tốt
đối với vùng đất này [2].
Bên cạnh đó, vịêc nghiên cứu hoạt chất tách chiết từ cây neem cũng đã được
nghiên cứu tại một số cơ sở nghiên cứu ở Hà Nội (cơng trình nghiên cứu của PGS.
TS Nguyễn Đăng Diệp, PGS. TSKH Nguyễn Nghĩa Thìn, Đại học quốc gia Hà nội,
và TS. Nguyễn Trường Thành, Viện bảo vệ thực vật Hà Nội). Theo đánh giá chung,
thuốc trừ sâu thảo mộc từ neem tuy không mạnh bằng thuốc trừ sâu hóa học, nhưng
có phổ tác động rộng, thời gian tác động chậm đặc trưng cho thuốc trừ sâu sinh học
[12].
Từ đầu những năm 1990, việc trồng cây neem đã được đẩy mạnh ở hai tỉnh
khô hạn của nước ta là Bình Thuận và đặc biệt là Ninh Thuận. Tỉnh Ninh Thuận tiến
hành trồng thử cây neem giống Senegal và Ấn Độ trên vùng đất cát hoang, chạy dọc
theo biển có khí hậu rất khắc nghiệt, lượng mưa trung bình hằng năm nhỏ và chỉ tập
trung trong 2 – 3 tháng. Hiện nay đã trồng được 380 ha, một số diện tích trồng từ năm
1996 (7 ha) đã cho hoa và trái. Điều này chứng tỏ cây neem thích hợp với vùng đất
khô cằn này và việc trông cây neem trước mắt là phục vụ cho mục đích phủ xanh đất
trống, cải tạo môi trường sống và đồng thời tạo nguồn nghiên liệu có giá trị phục
vụ cho nhiều mục đích sử dụng [12].


10

Năm 1991, Giáo sư Lâm Công Định đã viết một cuốn sách nói về lồi cây
neem (Azadirachtin indica A. Juss) được nhập nội vào Việt Nam và công bố những
nghiên cứu về điều kiện khí hậu, canh tác để phát triển lồi cây này trên vùng đất cát
nóng Tuy Phong thuộc tỉnh Bình Thuận [2].

Năm 1999 – 2000, Viện Sinh Học Nhiệt Đới Thành Phố Hồ Chí Minh đã tiến
hành thử nghiệm tác động của dầu neem lên sự ký sinh và phát triển bọ hà khoai lang.
Kết quả cho thấy dầu neem có hiệu lực phịng trừ lồi bọ hà này. Dầu neem có tác
dụng xua đuổi bọ hà đến ký sinh, đồng thời làm giảm sự sinh sản của chúng ngay từ
tuần đầu tiên [13].
Năm 2001, Dương Anh Tuấn và cộng sự bước đầu nghiên cứu thành công việc
chiết tách và tinh sạch azadirachtin từ nhân hạt neem trồng tại Việt Nam và thử
nghiệm hoạt tính gây ngán ăn trên sâu khoang [14].
Năm 2003, Trần Thị Hồng Anh đã khảo sát hoạt tính ức chế sâu hại của sản
phẩm chiết xuất từ neem.
Năm 2013, Lê Thị Thanh đã nghiên cứu ảnh hưởng của dầu neem từ lá neem
lên sự sinh trưởng của loại nấm Colletotrichum sp. gây bệnh thán thư trên xồi. Kết
quả cho thấy limonoid trích từ lá neem với nồng độ 5000 ppm có tỷ lệ ức chế nấm cao
nhất đạt 79,2% vào ngày thứ 5 của thử nghiệm, tốc độ phát triển tản nấm thấp nhất
(1,5 mm/ngày). Limonoid trích ly từ lá neem có khả năng ức chế nấm Colletotrichum
sp với tỷ lệ bệnh là 10% và chỉ số bệnh là 2%, đồng thời có khả năng làm chậm q
trình chín so với đối chứng.
Như vậy, qua các kết quả trên cho thấy neem là một cây có chứa rất nhiều hợp
chất có hoạt tính sinh học rất tốt và có thể ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau.
Tuy nhiên, việc nghiên cứu và ứng dụng dầu neem trong chế biến và bảo quản thực
phẩm còn nhiều hạn chế.