ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM
KHOA HÓA HỌC
TRẦN CƠNG TÙNG
NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH, XÁC ĐỊNH
THÀNH PHẦN HĨA HỌC VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC
TRONG DỊCH CHIẾT THÂN CÂY CHÙM NGÂY
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
CỬ NHÂN HÓA HỌC
Đà Nẵng, 04/2019
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM
KHOA HÓA HỌC
NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH, XÁC ĐỊNH
THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC
TRONG DỊCH CHIẾT THÂN CÂY CHÙM NGÂY
KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
CỬ NHÂN HĨA HỌC
Sinh viên thực hiện
: TRẦN CƠNG TÙNG
Lớp
: 15CHDE
Giảng viên hƣớng dẫn : ThS. TRẦN THỊ DIỆU MY
Đà Nẵng, 04/2019
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
KHOA HÓA
NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên : Trần Công Tùng
Lớp
: 15CHDE
1. Tên đề tài: “ Nghiên cứu chiết tách, xác định thành phần hóa học và hoạt tính
sinh học trong dịch chiết thân cây chùm ngây”.
2. Nguyên liệu, dụng cụ và thiết bị:
- Nguyên liệu: Bột thân cây chùm ngây.
- Dụng cụ: Máy cô quay chân khơng, lị nung, cân phân tích, bình hút ẩm, cốc thủy
tinh, bình tam giác, bình định mức, giấy lọc, phễu chiết,…
- Một số hóa chất khác cũng đƣợc sử dụng nhƣ n-hexan, CH2Cl2, EtOAc, nƣớc cất.
- Thiết bị: Các thiết bị xác định cấu trúc hóa học các chất: Phổ khối GC-MS
Máy quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) tại Khoa Sinh – Môi trƣờng
trƣờng Đại học Sƣ phạm- Đại học Đà Nẵng.
3. Nội dung nghiên cứu:
- Xác định một số chỉ tiêu hóa lý: Độ ẩm, hàm lƣợng tro, hàm lƣợng kim loại nặng.
- Khảo sát các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình chiết: Thời gian và tỉ lệ Rắn/Lỏng tối
ƣu .
- Điều chế cao tổng và chiết lần lƣợt qua các dung mơi, từ đó thu đƣợc từng cao ứng
với mỗi phân đoạn.
- Xác định thành phần hóa học trong dịch chiết cao cuối etanol.
- Thử hoạt tính sinh học: Chống oxy hóa, kháng khuẩn và gây độc tế bào ung thƣ
gan Hep3B.
4. Giáo viên hƣớng dẫn
: ThS.Trần Thị Diệu My.
5. Ngày giao đề tài
: 01/09/2018.
6. Ngày hoàn thành
: 20/04/2019.
Chủ nhiệm khoa
Giảng viên hƣớng dẫn
(Ký và ghi rõ họ, tên)
(Ký và ghi rõ họ, tên)
PGS.TS. Lê Tự Hải
ThS. Trần Thị Diệu My
Sinh viên đã hoàn thành và nộp báo cáo cho Khoa ngày 27 tháng 4 năm 2019
Kết quả điểm đánh giá:
Đà Nẵng, ngày 27 tháng 4 năm 2019
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG
(Ký và ghi rõ họ, tên)
LỜI CẢM ƠN
Sau khi nghiên cứu và học tập tại trƣờng Đại học Sƣ phạm – Đại học Đà
Nẵng, bằng sự nổ lực của bản thân và sự giúp đỡ, động viên, khích lệ của thầy cơ,
bạn bè và ngƣời thân, em đã hồn thành khóa luận này.
Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và chân thành đến giảng viên – cơ Trần
Thị Diệu My đã tận tình hƣớng dẫn, giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện đề tài
và bài khóa luận đƣợc hồn thành cũng nhƣ báo cáo đúng tiến độ chƣơng trình đào
tạo.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo và các cán bộ phịng thí nghiệm
của Khoa Hóa học – Trƣờng Đại học Sƣ phạm Đà Nẵng và Nhà trƣờng đã hỗ trợ
kiến thức, cơ sở vật chất, trang thiết bị kỹ thuật, dụng cụ thí nghiệm giúp em hồn
thành tốt khóa luận tốt nghiệp này.
Em xin chân thành cảm ơn gia đình và ngƣời thân, cùng các bạn bè đã động
viên, giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho em trong q trình học tập và hồn
thành khóa luận.
Do những điều kiện chủ quan và khách quan, chắc chắn sẽ khơng tránh khỏi
những thiếu sót, nên em rất mong nhận đƣợc những lời góp ý chân tình, thiết thực
từ q thầy cơ và bạn bè để khóa luận đạt đến sự hoàn thiện và chỉnh chu nhất.
Trân trọng cảm ơn!
Đà Nẵng, ngày 20 tháng 4 năm 2019
Sinh viên thực hiện
Trần Công Tùng
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................3
MỤC LỤC ..................................................................................................................6
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT.......................................................................8
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU .............................................................................9
MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1
1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI ..........................................................................1
2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU....................................................................................2
3. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU ........................................................2
4. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU...........................................................................2
4.1. Phƣơng pháp nghiên cứu lý thuyết ......................................................................2
4.2. Phƣơng pháp nghiên cứu thực nghiệm ................................................................3
5. BỐ CỤC CỦA KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP .......................................................3
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU..................................................................4
1.1. GIỚI THIỆU VỀ CÂY CHÙM NGÂY ...............................................................4
1.1.1. Phân loại khoa học và phân bố..........................................................................4
1.1.2. Đặc điểm thực vật .............................................................................................4
1.1.3. Trồng trọt..........................................................................................................5
1.1.4. Cơng dụng .........................................................................................................5
1.2. CÁC NGHIÊN CỨU VỀ THÀNH PHẦN HĨA HỌC CỦA CÂY CHÙM
NGÂY TRONG NƢỚC ..............................................................................................6
1.3. CÁC NGHIÊN CỨU VỀ THÀNH PHẦN HĨA HỌC CỦA CÂY CHÙM
NGÂY NƢỚC NGỒI ...............................................................................................7
CHƢƠNG 2. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..............11
2.1. NGUYÊN LIỆU, HOÁ CHẤT, THIẾT BỊ NGHIÊN CỨU .............................11
2.1.1. Nguyên liệu .....................................................................................................11
2.1.2. Hóa chất và thiết bị nghiên cứu.......................................................................11
2.2. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ......................................................................12
2.2.1. Xác định một số chỉ tiêu hóa lý .......................................................................12
2.2.2. Khảo sát các yếu tố ảnh hƣởng đến q trình chiết hợp chất hóa học trong
mẫu bột thân cây Chùm ngây ....................................................................................14
2.2.3. Khảo sát hàm lƣợng protein ............................................................................15
2.2.4. Sơ đồ điều chế các cao chiết ...........................................................................16
CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .........................................................23
3.1. KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH MỘT SỐ CHỈ TIÊU HÓA LÝ ....................................23
3.1.1. Độ ẩm ..............................................................................................................23
3.1.2. Hàm lƣợng tro .................................................................................................23
3.1.3. Hàm lƣợng kim loại nặng................................................................................24
3.1.4. Hàm lƣợng protein ..........................................................................................25
3.2. KẾT QUẢ KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH
CHIẾT HỢP CHẤT HÓA HỌC CÓ TRONG MẪU BỘT THÂN CÂY CHÙM
NGÂY TRONG DUNG MÔI ETHANOL ...............................................................26
3.2.1. Kết quả khảo sát các yếu tố ảnh hƣởng đến phƣơng pháp chiết ngâm dầm ...26
3.3. KẾT QUẢ ĐIỀU CHẾ CAO CHIẾT ................................................................30
3.4. KẾT QUẢ THỬ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CÁC DỊCH CHIẾT TRONG
PHÂN ĐOẠN N-HEXAN VÀ ETHANOL (CAO CUỐI) TỪ MẪU BỘT THÂN
CÂY CHÙM NGÂY .................................................................................................31
3.4.1. Kết quả hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định ...............................................31
3.4.2. Kết quả hoạt tính chống oxy hóa quét gốc tự do DPPH .................................32
3.5. KẾT QUẢ KHẢO SÁT THÀNH PHẦN HÓA HỌC DỊCH CHIẾT CUỐI
CÙNG MẪU BỘT THÂN CÂY CHÙM NGÂY BẰNG PHƢƠNG PHÁP ĐO PHỔ
GC – MS....................................................................................................................34
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................39
1. KẾT LUẬN ..........................................................................................................39
2. KIẾN NGHỊ .........................................................................................................39
TÀI LIỆU THAM KHẢO
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
EtOH
:
Ethanol
CH2Cl2 :
Diclomethane
DDPH
:
2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl
EtOAc
:
Ethylacetate
AAS
:
Atomic Absorption Spectrophotometric
GC-MS :
Gas chromatography – Mass spectrometry
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Số hiệu
Tên bảng
bảng
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
Kết quả khảo sát độ ẩm của mẫu bột thân cây Chùm ngây.
Kết quả khảo sát hàm lƣợng tro của mẫu bột thân cây Chùm
ngây.
Kết quả khảo sát hàm lƣợng một số kim loại nặng của mẫu
bột thân cây Chùm ngây.
Kết quả khảo sát thời gian chiết ngâm dầm trong dung môi
ethanol.
Kết quả khảo sát tỉ lệ Rắn/Lỏng chiết ngâm dầm trong dung
môi ethanol.
Khối lƣợng cao chiết từng phân đoạn.
Trang
23
24
25
27
29
30
Nồng độ ức chế tồi thiểu MIC kháng vi sinh vật kiểm định
4.1
của các mẫu thử nghiệm.
31
4.2
Kết quả hoạt tính chống oxy hóa DPPH của cao n-hexan.
32
4.3
Kết quả hoạt tính chống oxy hóa DPPH của cao ethanol.
32
4.4
5.1
Kết quả sàng lọc hoạt tính gây độc tế bào Hep3B của mẫu
cao ethanol.
Thành phần hóa học trong dịch chiết cao cuối ethanol từ mẫu
bột thân cây Chùm ngây.
33
35
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH
Số hiệu
Tên hình
hình
Trang
1.1
Hình ảnh cây Chùm ngây.
4
1.2
Công thức cấu tạo các hợp chất trong thân cây Chùm ngây.
9
2.1
Thân và bột thân cây Chùm ngây.
11
2.2
Khảo sát quá trình ngâm dầm bằng dung mơi ethanol.
14
2.3
Sơ đồ điều chế chiết tách các cao chiết.
16
2.4
Quá trình chiết phân đoạn qua các dung môi.
18
2.5
2.6
3.1
3.2
4.1
Các cao chiết từ các dung môi n-hexan, diclomethane, ethyl
acetate, ethanol và nƣớc.
Mẫu cao chiết n-hexan.
Mối quan hệ giữa khối lƣợng cao chiết ethanol theo thời
gian chiết ngâm dầm.
Mối quan hệ giữa khối lƣợng cao chiết ethanol theo tỉ lệ
Rắn/Lỏng.
Sắc ký đồ GC-MS của dịch chiết ethanol thân cây Chùm
ngây.
18
18
27
29
34
MỞ ĐẦU
1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Cuộc sống hiện nay tồn tại nhiều yếu tố bất lợi đối với sức khỏe của con
ngƣời, càng ngày con ngƣời càng đối mặt với nhiều căn bệnh nguy hiểm. Hầu nhƣ
90% nguyên nhân của bệnh tật hay lão hóa sớm đều trực tiếp hay gián tiếp do các
gốc tự do. Các gốc tự do tích lũy nhiều trong cơ thể và gây ra bệnh tật. Các bệnh do
tác động của các chất oxy hóa ngày càng nhiều nhƣ xơ vữa động mạch, tiểu đƣờng,
cao huyết áp, ung thƣ,… Chất chống oxi hóa có khả năng ngăn chặn những tổn hại
của q trình oxi hóa gây ra bởi các gốc tự do nên có thể ngăn chặn sự xuất hiện của
bệnh tật, lão hóa. Vì vậy, chất chống oxi hóa có vai trị quan trọng và không thể
thiếu trong phác đồ điều trị cũng nhƣ liệu pháp dự phịng các bệnh thối hóa và ác
tính. Do đó, trong thời gian gần đây, chất chống oxi hóa có nguồn gốc tự nhiên ngày
càng thu hút nhiều sự quan tâm.
Ở Việt Nam với khí hậu nhiệt đới ẩm gió mùa, thích hợp cho sự phát triển
của thảm thực vật, vì vậy nguồn dƣợc liệu ở nƣớc ta khá phong phú. Một trong số
đó là Chùm ngây (Moringa oleifera Lam.), loài cây rất đƣợc chú ý về hoạt tính
chống oxi hóa và khả năng kháng khuẩn của nó. Cây Chùm ngây đƣợc biết đến nhƣ
một vị thuốc nam để điều trị một số bệnh thông thƣờng trong dân gian. Hiện nay,
những nghiên cứu trong nƣớc trên đối tƣợng này chỉ mới bắt đầu và mang tính khảo
sát sơ nét về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của lồi cây này cũng đƣợc
tập trung nghiên cứu, nhƣng cịn nhiều hạn chế.
Với những tính năng đa dạng và phong phú nhƣ thế, việc nghiên cứu chiết
tách, xác định thành phần hóa học, ứng dụng các phƣơng pháp hiện đại để xác định
cấu trúc và nghiên cứu hoạt tính sinh học của một số hợp chất có trong cây Chùm
ngây ở Việt Nam là một hƣớng nghiên cứu hết sức cần thiết, có nhiều triển vọng, có
ý nghĩa khoa học và thực tiễn cũng nhƣ tạo cơ sở khoa học cho việc ứng dụng
nguồn nguyên liệu sẵn có làm thuốc chữa bệnh. Do đó, em đã lựa chọn đề tài:
“Nghiên cứu chiết tách, xác định thành phần hóa học và hoạt tính sinh học
trong dịch chiết thân cây Chùm ngây”.
1
2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
- Khảo sát, tìm hiểu các điều kiện thích hợp chiết tách các hợp chất trong
thân cây Chùm ngây.
- Định danh, xác định thành phần hóa học dịch chiết từ cao cuối trong thân
cây Chùm ngây, góp phần cung cấp các thơng tin có ý nghĩa khoa học.
- Thăm dị hoạt tính chống oxi hóa, khả năng kháng khuẩn và khả năng gây
độc tế bào ung thƣ gan ngƣời Hep3B của một số dịch chiết từ thân cây Chùm ngây,
nhằm nâng cao giá trị sử dụng của loài thực vật này trong thực tiễn.
3. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
- Đối tƣơng nghiên cứu: Thân cây Chùm ngây đƣợc thu hái tại quận Sơn
Trà, thành phố Đà Nẵng.
- Phạm vi nghiên cứu: Xác định các chỉ số hóa lý và khảo sát các yếu tố ảnh
hƣởng đến quá trình chiết.
- Chiết xuất dịch chiết từ thân cây Chùm ngây trong dung môi ethanol bằng
phƣơng pháp ngâm dầm, sau đó tiến hành xác định một số hợp chất trong dịch chiết
từ cao cuối của thân cây Chùm ngây.
- Tiến hành chiết phân đoạn lần lƣợt với các dung môi: n-hexan,
diclomethane, ethyl acetat, ethanol và nƣớc. Thử nghiệm hoạt tính chống oxi hóa,
khả năng kháng khuẩn và khả năng gây độc tế bào ung thƣ gan ngƣời Hep3B.
- Q trình thí nghiệm đƣợc thực hiện tại phịng thí nghiệm hóa học, phịng
thí nghiệm vi sinh trƣờng Đại học Sƣ phạm – Đại học Đà Nẵng.
4. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
4.1. Phƣơng pháp nghiên cứu lý thuyết
- Thu thập, tổng hợp tài liệu, tƣ liệu về nguồn nguyên liệu, phƣơng pháp
nghiên cứu các hợp chất tự nhiên, thành phần hóa học và ứng dụng của cây Chùm
ngây.
2
- Tổng hợp tài liệu về phƣơng pháp lấy mẫu, chiết tách và xác định thành
phần hóa học các chất từ thực vật.
- Tổng hợp tài liệu về đặc điểm hình thái thực vật, thành phần hóa học và
ứng dụng của cây Chùm ngây.
4.2. Phƣơng pháp nghiên cứu thực nghiệm
- Phƣơng pháp lựa chọn, lấy và xử lý mẫu thực nghiệm.
- Phƣơng pháp trọng lƣợng xác định độ ẩm.
- Phƣơng pháp tro hóa mẫu xác định hàm lƣợng hữu cơ.
- Phƣơng pháp AAS xác định hàm lƣợng các kim loại nặng.
- Phƣơng pháp chiết ngâm dầm cổ điển, sau đó thử qua các nhóm dung mơi
từ khơng phân cực đến phân cực.
- Phƣơng pháp xác định thành phần hóa học, xác định cấu trúc các cấu tử
chính bằng phƣơng pháp sắc kí khí ghép khối phổ (GC-MS).
- Các phƣơng pháp sinh học thử nghiệm hoạt tính chống oxi hóa và kháng
khuẩn của một số dịch chiết.
- Các phƣơng pháp xử lý số liệu bằng tốn học.
5. BỐ CỤC CỦA KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
Khóa luận tốt nghiệp gồm 39 trang; 10 hình ảnh và 3 tài liệu tham khảo.
Với: Phần mở đầu (3 trang)
+ Chƣơng 1 – Tổng quan tài liệu (11 trang)
+ Chƣơng 2 – Nguyên liệu và phƣơng pháp nghiên cứu (12 trang)
+ Chƣơng 3 – Kết quả và thảo luận (17trang)
Kết luận và kiến nghị (1 trang)
Tài liệu tham khảo (3 trang)
3
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. GIỚI THIỆU VỀ CÂY CHÙM NGÂY
1.1.1. Phân loại khoa học và phân bố
Chùm ngây, hay cịn gọi là Chùm ngây cải ngựa, có tên khoa học là Moringa
oleifera Lam.. Họ Chùm ngây (Moringaceae) trên thế giới gồm có 1 chi và 13 lồi,
tất cả trong số chúng đều là các cây thân gỗ sinh sống trong khu vực nhiệt đới và
cận nhiệt đới. Loài cây này đƣợc trồng nhiều nơi ở các vùng nhiệt đới, và là lồi
duy nhất của chi Moringa có mặt tại Việt Nam.
1.1.2. Đặc điểm thực vật
Về hình thái học, cây nhỏ hay cây nhỡ, cao 5 – 10m. Vỏ cây dày, có khía
rãnh. Thân non có lơng. Lá kép, mọc so le, 3 lần lông chim, dài 30 – 60cm, có 6 – 9
đơi lá chét hình trứng, mọc đối. Cụm hoa mọc thành chùy ở kẽ lá; lá bắc hình chi;
hoa màu trắng, hơi giống hoa họ Đậu; đài có 5 răng hình thn, uốn cong; tràng có
5 cánh hình thìa. Quả dạng nang treo, dài 25–40 cm, ngang 2 cm, có 3 cạnh, chỗ có
hạt hơi gồ lên, dọc theo quả có khía rãnh. Hạt màu đen, trịn có 3 cạnh, lớn cỡ hạt
đậu Hà Lan.
Hình 1.1. Hình ảnh cây Chùm ngây
Hầu hết các bộ phận nhƣ lá, hoa, quả, hạt, rễ, thân của cây chùm ngây đều
hữu dụng với con ngƣời. Bằng cách canh tác chùm ngây, nhà nơng có thể cải thiện
đất xấu. Lá, hoa và quả non của chùm ngây, với rất nhiều dinh dƣỡng và nguyên tố
4
vi lƣợng, đƣợc dùng làm thực phẩm cho ngƣời và gia súc, giúp xóa đói giảm nghèo,
góp phần đảm bảo an ninh lƣơng thực, chống suy dinh dƣỡng trẻ em tại các quốc
gia đang phát triển.
1.1.3. Trồng trọt
Cây chùm ngây rất dễ trồng, có thể trồng từ hạt, hom cành, hom củ và trồng
đƣợc quanh năm. Vùng thiếu nƣớc nên trồng vào mùa mƣa, tức khoảng tháng 4,
tháng 5. Cây đƣợc trồng nhiều ở những vùng đất khô hạn khắc nghiệt nhiệt đới hoặc
bán nhiệt đới. Cây chuộng đất ráo nƣớc, nhiều cát, dù là đất xấu cũng dễ mọc, chịu
đƣợc hạn hán, ƣa nắng, hầu nhƣ không bị sâu bệnh hại do đó chăm sóc cây khơng
cần điều kiện gì đặc biệt về phân bón và nƣớc tƣới. Gỗ chùm ngây khá mềm, giòn
nên thân cành dễ bị gãy trong mƣa bão [1]. Do đó nếu trồng cây để khai thác sử
dụng ngƣời trồng thƣờng cắt ngọn cây khi đạt độ cao nhất định, vừa tiện thu hái;
vừa kích thích cây đâm tƣợc, nảy cành theo cấp số nhân nhƣ tán dù; vừa hạn chế
thiệt hại do gãy đổ. Tuy nhiên cây không chịu đƣợc úng ngập và dễ chết nếu khơng
đƣợc thốt nƣớc tốt. Biểu hiện ban đầu của sự dƣ nƣớc dƣới rễ chùm ngây là trên lá
cây xuất hiện những đốm trắng, khi đó ngƣời trồng cây cần ngƣng tƣới hoặc tìm
cách thốt nƣớc cho cây.
1.1.4. Cơng dụng
Trong ẩm thực, lá non và thậm chí cả lá già của chùm ngây đƣợc sử dụng để
nấu canh với thịt, tôm, nấm hoặc nấu suông (mùi vị tƣơng tự rau ngót), trộn salad,
ăn sống, xào thịt, trứng, xay nhuyễn thành nƣớc sinh tố.
Lá chùm ngây phơi khô tán bột có thể để rất lâu mà khơng mất dinh dƣỡng,
sử dụng cho nhiều món ăn nhƣ cháo, bột trẻ em, nhào bột bánh, pha nƣớc uống.
Hoa chùm ngây có nhiều mật ngọt và giàu dinh dƣỡng, làm rau hoặc phơi
khô dùng nấu lấy nƣớc uống nhƣ một loại trà.
Trái non đƣợc dùng xào, nấu canh, hầm xƣơng, ninh súp nhƣ đậu cô ve và
cho hƣơng vị gần tƣơng tự măng tây. Khi già, hạt chùm ngây có thể rang ăn nhƣ
đậu phộng.
5
Rễ non của cây ăn sống hoặc làm gia vị nhƣ cải ngựa (mù tạt). Tuy nhiên
tƣơng tự rau ngót, lô hội, hạn chế sử dụng rau và các chế phẩm từ chùm ngây cho
phụ nữ có thai.
Sự chú ý đến công dụng của chùm ngây ngày càng tăng lên tại nhiều quốc
gia trên thế giới và trong thực tế, lồi cây này đã vƣợt ra ngồi khn khổ là một
loại rau mà đƣợc sử dụng rộng rãi và đa dạng trong công nghệ dƣợc phẩm, mỹ
phẩm, nƣớc giải khát dinh dƣỡng và thực phẩm chức năng. Các quốc gia đang phát
triển sử dụng chùm ngây nhƣ dƣợc liệu kết hợp chữa hàng trăm loại bệnh hiểm
nghèo, bệnh thông thƣờng nhƣ phòng và trị ung thƣ, tiểu đƣờng, thiếu máu, còi
xƣơng, tim mạch, kinh phong, sƣng tấy, viêm nhiễm, mỡ máu, đau dạ dày, ngừa
thai, ung loét, lão hóa, suy nhƣợc cơ thể, suy nhƣợc thần kinh, trị chứng bất lực và
tăng cƣờng khả năng ham muốn tình dục. Thống kê chƣa đầy đủ cho thấy chùm
ngây có thể đƣợc sử dụng để điều trị đến hơn 300 căn bệnh. Đặc biệt, hợp chất
zeatin, với năng lực chống lão hóa mạnh mẽ, trong chùm ngây cao gấp vài ngàn lần
so với bất kỳ một loại cây nào khác. Thêm vào đó, chùm ngây cũng có hai loại hợp
chất phịng ung thƣ và chặn đứng sự tăng trƣởng của khối u, khiến cây đƣợc mệnh
danh là loại cây phòng ung thƣ.
Hạt khơ của cây có thể đƣợc ứng dụng để làm hoạt chất lọc nƣớc hoặc ép lấy
dầu. Chất dầu trong hạt có phẩm chất tốt, màu vàng tƣơi sáng với một hƣơng vị dễ
chịu có đƣợc so sánh chất lƣợng với dầu oliver, để rất lâu không hỏng và đƣợc sử
dụng làm dầu ăn hoặc dầu máy. Tại các vùng ô nhiễm nơi nông thôn nghèo châu Á,
châu Phi, hạt chùm ngây thƣờng đƣợc nghiền nát hòa vào nƣớc, để lắng, các chất
cặn bẩn sẽ bị loại bỏ hoàn toàn. Nƣớc sạch này còn đƣợc sát khuẩn do tác dụng của
chất dầu cay trong hạt, nên có thể dùng ngay làm nƣớc uống.
1.2. CÁC NGHIÊN CỨU VỀ THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA CÂY CHÙM
NGÂY TRONG NƢỚC
Năm 2010, Trung tâm Sâm và Dƣợc liệu TP.HCM đã khảo sát đƣợc trong lá
Chùm ngây có những nhóm hợp chất là: chất béo, tinh dầu, carotenoid, triterpenoid,
coumarin, flavonoid, tannin và axit hữu cơ.
6
Năm 2011, Đại học Y dƣợc TP.HCM đã có cơng trình nghên cứu về tác dụng
chống oxy hóa và bảo vệ gan của các dạng cao chiết từ lá cây Chùm ngây. Kết quả
cho thấy cao chiết từ lá chùm ngây trồng tại Việt Nam có tác dụng chống oxi hoá và
bảo vệ gan[5].
Năm 2013, Tạ Trần Kiên đã khảo sát các thành phần hóa học có trong cao
MeOH ly trích từ lá cây chùm ngây. Sau đó sử dụng sắc ký cột trên silicagel pha
thƣờng kết hợp với sắc ký lớp mỏng đã cô lập đƣợc các chất sau: MO17 (hỗn hợp
của hai chất là 4-(α-L-Rhamnopyranosyloxy)-benzaldehyde và Niazirin); MO18 (4(α-rhamnosyloxy)benzylamine)[4].
Năm 2016, Võ Thị Diệu đã định danh đƣợc thành phần hóa học trong các
dịch chiết từ bột lá và hạt chùm ngây bằng GC-MS cũng nhƣ thử hoạt tính kháng
khuẩn đối với hai chủng vi khuẩn Bacillus subtilis và Escherichia coli [3].
1.3. CÁC NGHIÊN CỨU VỀ THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA CÂY CHÙM
NGÂY NƢỚC NGOÀI
Năm 1957, B. R. Das, P.A. Kurup, P. L. Narasimha Rao đã phân lập đƣợc
một hợp chất có tên là Pterygospermin từ hoa của cây chùm ngây. Hợp chất này có
hoạt tính chóng vi khuẩn và kháng nấm.
Năm 1997, Shaheen Faizi đã phân lập đƣợc thiocarbamate và isothiocyanate
glycoside có trong vỏ cây chùm ngây. Ơng còn phát hiện thêm hai hợp chất mới
O-(2’-hydroxy-3’-(2”-heptenyloxy))-propylundecanoate
và
O-ethyl-4-((a-
Lrhamnosyloxy)-benzyl) carbamate từ phƣơng pháp UV- VIS, sử dụng phổ 1HNMR và 13C-NMR để xác định công thức của chúng[9].
Năm 1999, Amelia P. Guevara cùng các cộng sự nghiên cứu phân lập hợp
chất O-ethyl-4-(α-L-rhamnosyloxy)benzyl carbamate trong hạt chùm ngây và cùng
7 hợp chất khác đã biết tiến hành nghiên cứu về tiềm năng hoạt tính chống ung thƣ
của chúng[10].
Năm 2006, Ping-Hsien Chuang và các cộng sự nghiên cứu tìm thấy
tổng cộng 44 hợp chất có trong tinh dầu từ lá chùm ngây bằng GC-MS.
7
Năm 2008, Julia Coppin đã tiến hành nghiên cứu về lá chùm ngây ở một số
nƣớc châu Phi và đã phát hiện có đến 12 dẫn xuất flavonoid đặc biệt là aglycones
quercetin và kaempferol, carotenoids, α-carotene và β-carotene, tocopherols, γtocopherols và α- tocopherols và các dẫn xuất axit chlorogen. Julia đã sử dụng
phƣơng pháp sắc ký lỏng cao áp kết hợp với UV- Vis và máy quang phổ khối ion
hóa để xác định chúng[11].
Năm 2010, Sarot Cheenpracha cũng cộng sự đã thu đƣợc thu đƣợc ba
glycoside phenolic mới trong dịch chiết ethyl acetate của quả chùm ngây. Cấu trúc
của các chất mới này đƣợc xác định bang phân tích quang phổ bao gồm 1D- và 2DNMR và khối phổ. Ông đã đem chúng đi thử hoạt tính chống viêm với dòng tế bào
murine đại thực bào RAW 264.7 do lipopolysacarit (LPS) tạo ra[12].
Năm 2012, Yoshiki Kashiwada đã phát hiện các α- glucoside mới của axit
cafeoyl quinic từ lá cây chùm ngây. Cấu trúc của các hợp chất mới là 4-O-(4’-O-αD–glucopyranosyl)-caffeoyl quinic acid và 4-O-(3-O-α-D-glucopyranosyl)-caffeoyl
quinic acid đƣợc xác định bằng các phân tích quang phổ[13].
Năm 1995, Faizi và cộng sự đã nghiên cứu các hợp chất nitrile, glycoside
thiocarbamate đƣợc phân lập từ lá Chùm ngây có tác dụng hạ huyết áp và hầu hết
các hợp chất này rất hiếm trong tự nhiên.
Năm 2003, Bharali cùng cộng sự đã nghiên cứu dịch chiết hạt Chùm ngây,
cho thấy khả năng chuyển hóa enzyme chống ung thƣ gan, chống oxi hóa và chống
ung thƣ da ở chuột.
Năm 2007, Ping - Hsien Chuang đã thử nghiệm hoạt tính kháng nấm trên
dịch chiết EtOH và tinh dầu của lá và hạt Chùm ngây. Kết quả cho thấy chúng có
hoạt tính trên các chủng Trichophyton rubrum, Trichophyton mentagophytes,
Epidermophyton floccosum và Microsporum canis[14].
Dƣới đây là công thức cấu tạo các hợp chất hóa học trong cây Chùm ngây:
8
p-Vinyl guaiacol
o-Guaiacol
Ethyl palmitate
Stigmasterol
-Sitosterol
Hình 1.2. Cơng thức cấu tạo các hợp chất trong thân cây Chùm ngây.
Các hợp chất phenolic thực vật có tác dụng chống lại bức xạ tia cực tím hoặc
ngan chặn các tác nhân gây bệnh, ký sinh trùng và dộng vật an thịt, cung nhu làm
tang các màu sắc của thực vật. Chúng có ở khắp các bộ phận của cây và vì vậy,
chúng cung là một phần không thể thiếu trong chế độ ăn uống của con ngƣời[2].
Các polyphenol có dặc tính chống oxy hóa mạnh trong chế độ ăn uống, các
hiệu ứng dáng tin cậy của chúng trong việc phòng ngừa những chứng bệnh căng
thẳng oxy hóa liên quan và hấp thụ các hợp chất phenolic sẽ giảm duợc nguy co
mắc các bệnh tim mạch ngăn ngừa đƣợc bệnh ung thƣ[6].
9
Các loại sterol và stanol thực vật giúp làm giảm lƣợng LDL- cholesterol
(cholesterol xấu), thành phần làm tăng nguy cơ mắc bệnh tim mạch và giảm lƣợng
chất béo dạng trans, chất béo no và tăng cƣờng chất xơ.
10
CHƢƠNG 2. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. NGUYÊN LIỆU, HOÁ CHẤT, THIẾT BỊ NGHIÊN CỨU
2.1.1. Nguyên liệu
Nguyên liệu thân của cây Chùm ngây đƣợc thu hái tại quận Sơn Trà – TP.
Đà Nẵng vào tháng 9 năm 2018. Thân cây Chùm ngây – đã đƣợc định danh, sau khi
đƣợc thu hái sẽ rửa sạch,cắt thành những lát mỏng, phơi khô, sấy nhẹ và xay nhỏ
thành bột để sử dụng cho nghiên cứu.
Thân cây Chùm ngây là thuộc loài thân gỗ mềm, vỏ màu mốc xám, sinh
trƣởng nhanh, có thể mọc cao 5 đến 10m. Sau khi đem thân cây về, cần loại sạch
bụi bẩn, mủ, sau đó rửa sạch, thát thành lát với độ dày đều nhau, khoảng 2-3cm và
đêm héo dƣới nắng nhẹ chỗ bóng râm, chờ cho đến khi khô hẳn, rồi đem xay thành
bột. Lƣu ý khi phơi, cần dàn đều lát thân cây trên mâm thành lớp mỏng, thỉnh
thoảng đảo qua đảo lại để có độ đồng đều nhất định.
Bột thân cây Chùm ngây hơi thơ, màu vàng nhạt, đƣợc bảo quản trong bình
hút ẩm.
Hình 2.1. Thân và bột thân cây Chùm ngây.
2.1.2. Hóa chất và thiết bị nghiên cứu
Dung môi chiết ethanol. Một số hóa chất khác cũng đƣợc sử dụng nhƣ nhexan, CH2Cl2, EtOAc, nƣớc cất.
Các thiết bị xác định cấy trúc chất: Phổ khối GC-MS.
11
Ngồi ra cịn dùng một số trang thiết bị và dụng cụ khác nhƣ máy cơ quay
chân khơng, lị nung, cân phân tích, bình hút ẩm, cốc thủy tinh, bình tam giác, bình
định mức, giấy lọc, phễu chiết,…
2.2. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.2.1. Xác định một số chỉ tiêu hóa lý
2.2.1.1. Độ ẩm
Tiến hành
Chuẩn bị các cốc sứ đƣợc rửa sạch, đƣợc đánh số thứ tự, và đƣợc sấy khô
trong tủ sấy đến khối lƣợng không đổi m0. Sấy xong bỏ vào bình hút ẩm cho đến
khi đạt nhiệt độ phịng thì cân khối lƣợng các cốc sứ.
Mẫu để xác định độ ẩm là nguyên liệu thân cây Chùm ngây, cân lấy khối
lƣợng chính xác m1 trên cân phân tích, cho vào cốc sứ chuẩn bị sẵn và đem đi sấy ở
nhiệt độ 1000C. Cứ sau 2 giờ lấy ra để trong bình hút ẩm cho nguội đến nhiệt độ
phịng rồi cân đến khối lƣợng mẫu khơng đổi m2.
Cách tính độ ẩm
-
Độ ẩm của mỗi chén là hiệu số giữa khối lƣợng của mẫu trƣớc và khối
lƣợng mẫu sau khi cân. Suy ra độ ẩm trung bình của 5 mẫu.
-
Độ ẩm đƣợc tính theo cơng thức:
Trong đó:
: khối lƣợng mẫu ngun liệu thân cây Chùm ngây bột khô (g).
: khối lƣợng mẫu bột thân cây Chùm ngây sau khi sấy khô (g).
: độ ẩm của mẫu nguyên liệu (%).
Độ ẩm chung là độ ẩm trung bình của 5 mẫu.
12
2.2.1.2. Hàm lượng tro
Tro toàn phần: Là khối lƣợng cặn cịn lại sau khi nung cháy hồn tồn một
mẫu thử trong điều kiện nhất định.
Tiến hành
- Cân 5 mẫu nguyên liệu thân cây Chùm ngây sấy khô với khối lƣợng m1
đem than hóa sơ bộ trên bếp điện rồi cho vào lò nung ở 500 – 5500C trong thời gian
từ 4 đến 6 giờ, cho đến khi thu đƣợc tro trắng.
- Lấy mẫu ra làm nguội đến nhiệt độ phòng trong bình hút ẩm, cân lại mẫu.
- Sau đó cho vào nung 1 giờ lấy mẫu ra làm nguội đến nhiệt độ phịng trong
bình hút ẩm, cân lại mẫu đến khối lƣợng m2 không đổi.
Khối lƣợng các chất hữu cơ tổng đƣợc tính là tổng chất hữu cơ bị đốt cháy,
là hiệu số giữa khối lƣợng mẫu ban đầu và khối lƣợng tro sau khi nung.
Cách tính kết quả:
Hàm lƣợng tro đƣợc tính bằng cơng thức
Trong đó:
m0 : khối lƣợng chén sứ ban đầu (g).
m1 : khối lƣợng nguyên liệu bột thân Chùm ngây (g).
m2 : khối lƣợng của chén sứ và nguyên liệu bột thân Chùm ngây sau khi tro
hóa (g).
2.2.1.3. Hàm lượng kim loại nặng
Mẫu nguyên liệu bột thân cây Chùm ngây đem vơ cơ hóa mẫu bằng cách
ngâm trong dung dịch nƣớc cƣờng toan (HNO3 : HCl = 3 : 1). Sau 20 giờ, mẫu đƣợc
hòa tan bằng dung dịch HNO3 0,5%, sau đó đƣợc lọc bằng bình định mức. Lấy dung
13
dịch thu đƣợc đem đi xác định hàm lƣợng các kim loại nặng bằng máy quang phổ
hấp thụ nguyên tử AAS, tại khoa Sinh – Môi trƣờng tại trƣờng Đại học Sƣ phạm –
ĐHĐN.
2.2.2. Khảo sát các yếu tố ảnh hƣởng đến q trình chiết hợp chất hóa học
trong mẫu bột thân cây Chùm ngây
2.2.2.1. Phương pháp chiết mẫu thực vật
Mẫu thực vật đƣợc chiết theo phƣơng pháp chiết rắn – lỏng bằng kỹ thuật
chiết ngâm dầm: Mẫu thực vật khô đƣợc chiết với dung môi ethanol. Cất loại dung
môi bằng máy cô quay chân không sẽ thu đƣợc cao chiết để tiếp tục nghiên cứu.
Đối với kĩ thuật chiết ngâm dầm: Ngâm mẫu thực vật (bột thân) trong bình
chứa bằng thủy tinh, bịt đầu bằng giấy bạc. Tránh sử dụng bình bằng nhựa vì dung
mơi hữu cơ có thể hịa tan một ít nhựa, ảnh hƣởng đến kết quả.
Thực hiện chiết ngâm dầm khảo sát lƣợng cao thu đƣợc tại tỉ lệ và thời gian
khác nhau:
+ Khảo sát theo các tỉ lệ lần lƣợt là 1 : 10, 1 : 15, 1 : 20, 1 : 25 và 1 : 30 với
10g nguyên liệu cho mỗi mẫu thử.
+ Khảo sát theo thời gian ngâm lần lƣợt là 1 ngày, 2 ngày, 3 ngày, 4 ngày và
5 ngày với 10g ngun liệu bột/ 200 mL dung mơi ethanol.
Hình 2.2. Khảo sát q trình ngâm dầm bằng dung mơi ethanol.
14
2.2.2.2. Phương pháp xác định thành phần hóa học các hợp chất trong
dịch chiết cao cuối
Việc định danh thành phần hóa học các cấu tử có trong dịch chiết ethanol
thân cây Chùm ngây thu đƣợc bằng phƣơng pháp chiết phân đoạn, thực hiện thông
qua việc đo phổ GC – MS tại Trung tâm kỹ thuật tiêu chuẩn đo lƣờng chất lƣợng 2
số 02 Ngô Quyền, Quận Sơn Trà, TP. Đà Nẵng.
2.2.3. Khảo sát hàm lƣợng protein
Việc thử nghiệm hàm lƣợng protein của bột thân cây Chùm ngây đƣợc đo tại
Trung tâm kỹ thuật tiêu chuẩn đo lƣờng chất lƣợng 2 số 02 Ngô Quyền, Quận Sơn
Trà, TP. Đà Nẵng.
15